JPH01293123A - 燃焼排ガスの総合的処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は都市ごみ焼却炉や各種燃焼炉から発生する有害
物質（煤逼、７）化水素、塩化水素、硫黄酸化物及び窒
素酸化物）を含有する燃焼排ガスを総合的に処理して、
該燃焼排ガスから有害物質？同時に除去処理する方法に
関する。

〔従来の技術〕

都市ごみ焼却炉やその他各種燃焼炉からの燃焼排ガス中
には煤」、フッ化水素、塩化水素、硫黄酸化物、窒素酸
化物等の有害物質を含んでいるが、これらを除去する従
来技術は以下の通υである。

■除去対象有害物質ごとに独立した装ｆ！ｉを設置する
方式 煤塵除去は電気集塵器等により、フッ化水素・塩化水素
・硫黄酸化物などの酸性ガスの除去は、アルカリ中和剤
を水溶液、スラリー状、粉体状等の状態でガス中に噴射
散布させて酸性ガスを中和除去反応を生じさせる反応塔
等により、また、窒素酸化物の除去は排ガス中にアンモ
ニアを噴射散布させ、温度が比較的低い場合は脱硝反応
塔により還元させ、高温０１ｊ６合は直接還元させるこ
とによ）、それぞれ実施されるので、設備費、維持管理
費共に大きくな夛経済的負担が大きい。

■除去対象有害物質を同時に除去する方式最近では煤塵
除去、フッ化水素、塩化水素、硫黄酸化物除去を同時に
処理可能なフィルター型の集塵装置が出現しているが、
脱硝に関しては触媒反応部をその下流側に設置せざるを
得す、完全な一体型装置による同時処理とは言えなかつ
九。そのためガスの圧力損失も比較的大きかった。

従来の　触媒の形体に次のような問題があるためである
。

■　成形が困難でベレット状もしくはハニカム状のもの
しか製作できず、自在な形状を製作するのが不可能であ
る。

■　硫黄酸化物が共存すると副反応が生じ、窒素酸化物
の還元反応を選択的に進めることが困難でちゃ、煤塵（
ダスト）が触媒に付着すると触媒の劣化が促進される。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記技術水準に鑑み、一つの除去要素体を用い
るだけで煤塵やフッ化水素、塩化水素、硫黄酸化物のよ
うな酸性ガス及び窒素酸化物を除去し得る燃焼排ガスの
総合的な処理方法を提供しようとするものでちる。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明は、煤塵、酸性ガス及び窒素酸化物などの有害成
分を含有する燃焼排ガス流にアルカリ性粉体、アンモニ
ア又はその前駆物質を添加し、該燃焼排ガスを脱硝触媒
を保持する濾過式フィルターを通過させることを特徴と
する燃焼排ガスの総合的処理方法である。

本発明に云う脱硝触媒を保持する濾過式７・１ルターと
は下記のものを意味する。

（ａ）　　脱硝触媒（及び第３物質）の微粒子のエマル
ジョンに含浸させた布で製作された濾過式（′ｂ）脱硝
触媒繊維と他の繊維（例えばガラス繊維、金属繊維など
）とを用いて織った布状物で製作し＆濾過式フィルター （Ｃ）　　脱硝触媒を担持させたガラス繊維、金属繊維
、その他の繊維で織った布状物で製作した濾過式フィル
ター （ａ）　　脱硝触媒を入れ九袋状戸布（キルテイング方
式）で製作した濾過式フィルター （ｅ）　　脱硝触媒を入れた袋状物をｐ布に縫いつけた
もので製作した濾過式フィルター 脱硝触媒は五酸化バナジウム・酸化チタン系のものが好
ましいが、他の脱硝触媒を用いることも可能である。触
媒の平均粒径な１１０１〜１００μとし、Ｐ布１？Ｐｌ
！当シ１〜３ｏｏｆの触媒を担持することにより触媒と
ガスとの接触面積に１ｍ”当、９ｃＬ１〜ＩＣＬＯＯＯ
ｍ”　とすることが好ましい。

アルカリ性粉体は、Ｃａ（ＯＥＩ）、　、　　０ａＯＯ
１、ＯａＯ。

Ｍｇ（ＯＢ）＊、’ｇ○Ｏ，，ＭｇＯ等の物質を用いる
ことができ、粒径が１００μ以下、好ましくは５０μ以
下の微粉末を用いる。供給量は、フッ化水素、塩化水素
及び硫黄酸化物の反応当量比として（Ｌ１〜１０とする
。

助剤粉体は、フィルター上にグリコートしてフィルター
を保護するとともに、アルカリ性粉体とともに堆積層を
形成して通気性及び剥離性を確保するものであるが、触
媒フィルターの形体、排ガスの性状、処理条件により、
必ずしも必要とするものではない。助剤粉体としては、
ゼオライト、アルミナ、ケイソウ±、パーライト、活性
白土、カオリン、長石、石英等好ましくハ、ケインウ土
、パーライン、ゼオライトの粉末を単体若しくｒ１２種
以上の混合物で使用する０粒径は１〜１ａａμ、好まし
くは１０〜′５０μの粉末を用い、アルカリ性粉体に対
して重量比で５〜５０優程度供給することが好ましい。

窒素酸化物の還元剤としては、アンモニア又はその前駆
物質、例えば、尿素等が用いられ、その供給量は窒素酸
化物の反応当量比でＣＬ１〜１．５とする。

〔作用〕

第１図は、本発明の燃焼排ガスの総合的処理方法を実施
するための装置の概念図である。

燃焼排ガスムは、まず、粉体噴射供給装置１に導入され
、ブロワ１３によシ粉体供給装置１１で必要量供給され
るアルカリ性粉体■と、ブロワ１４により粉体供給装置
ｊｔ１２で必要量供給される濾過助剤粉体＠とを、上記
排ガス中に噴射供給し、７フ化水素、塩化水素及び硫黄
酸化物の一部を中和反応によシ除去する。次いで、上記
排ガスは、液体噴射供給装Ｗｔ２に導入され、ポンプ１
６によυタンク１５から必要量供給される窒素酸化物の
還元剤θを上記排ガス中に噴射供給する。アルカリ性粉
体■、助剤粉体＠及び還元剤θを含有する排ガスム′は
、Ｆ通式総合反応集じん装置３に導入される。

第２図は、該反応集じん装置３における除去機構を模式
的に示した説明図である。脱硝触媒Ｘを担持するＦ布フ
ィルター厘の表面には、予め助剤粉体＠でプリコートさ
れた保護層■が形成されておシ、上記排ガスム′を導入
することによυ、上記保護層ＩＩＯ表面に、アルカリ性
粉体■、助剤粉体＠、中和反応生成物Ｏ及び飛灰Ｏを捕
捉して、堆積層Ｉを形成する。この堆積層Ｉを通過する
際に、排ガス中に残留する７フ化水素、塩化水素、硫黄
酸化物は、この層中のアルカリ性粉体と反応して吸収除
去される。また、煤塵も堆積層！の一過効果によシ同時
に除去される。このようにして堆積層Ｉ及び保護ｊ−■
を通過した排ガスは、還元剤のを伴って脱硝触媒フィル
ター辺に導入され、排ガス中の窒素酸化物を窒素ガスに
還元し、完全に浄化された排ガスム′として大気に放出
される。

総合反応集じん装置５Ｏ（ｐ布フィルター■上の堆積層
は、層中に分散された助剤粉体によシ、通気性を維持す
るが、徐々に層厚さが増加してゆくので、厚ぐなシ過ぎ
ないように時々逆圧、逆洗、振動等を付加することによ
シ、堆積層■を払い落として集じん装置下部から粉体状
のダストＢとして排出する。

なお、助剤粉体＠については、上記のように予め供給し
てフィルター表面に保護層■を形成してから、アルカリ
性粉体■と助剤＠を同時に噴射供給してもよいし、当所
から混合して同時に供給してもよい。なお、保護層１１
４−１：、本発明において必須な要件ではなく、必要に
応じて省略することもできる。

第３図は、第２図の濾過式フィルターの変形を用いて排
ガス処理するときの、除去機構の説明図である。このフ
ィルターは、第２図の脱硝触媒を担持したＦ布瓜の表面
に、通常ＯＦ布■を重ね、ガス上流側に通常のｐ布Ｆ／
ｌ−１下流側には脱硝触媒担持炉布■を設置したもので
、通常のｐ布■表面で排ガス中Ｏ飛灰、反応生成物、ア
ルカリ性粉体等を捕捉して堆積層！を形成することがで
き、脱硝触媒担持炉布Ｉｌ！を保護する役割をする。図
には、助剤粉末＠で炉布Ｖの表面にプレコートした保護
層重を示したが、上記通常Ｏｖｓ布Ｎｆ使用するときに
は該保護層！ｌは必ずしも必要でない。

第４図は、第２図の一過フイルターの別の変形を用いて
排ガス処理をするときの、除去機構を説明するだめの図
である。このフィルターは、脱硝触媒Ｘを２枚のｐ布■
でサンドイッチしたもので、適当な大きさに縫い目を入
れて袋を形成し、その中に触媒を収納したものである。

第２図のフィルターのように炉布に脱硝触媒粉末を直接
担持したものに比べて、第４図のフィルターでは、炉布
の柔軟性、通気性等、本来の性状を損わずに脱硝触媒を
保持することができるという利点がある。

〔実施例〕

第１図の装置を用いて、燃焼排ガスの処理２実験を行っ
た。

まず、直径６μφ・の繊維で２重綾織することによシ、
打込み密度８５０１７ｍ”　Ｃ）炉布を作υ、一方、微
粒化し九五酸化バナジウム・酸化チタン系脱硝触媒のエ
マルジョンを用意して、上記ｐ布ｔ−該エマルジョンに
浸漬させることにより、触媒成分を５　ｗｔ％担持させ
、濾過式フィルターを作製した。このフィルターは第１
図の反応集塵装置にセットした。

一方、１炉の焼却量が１ｓｏｔ／日である焼却炉からの
排ガスを用い、排ガスｉ３　ＣＬｏ　００１ｍ”　／　
ｈｒ　　で噴射供給装置に導入した。なお、この排ガス
中には、飛灰を５　ｔ／Ｈｍ”　、ＨＦ　　を５０　ｐ
ｐｍ％ＢＯｔを１０００　ｐｐｍ、　５Ｏｘｉ１００Ｐ
ｐｍ　ｓ及び！！ＩＯＸ　ｆ　１５０　ｐｐｍ含有して
いた。

次に、噴射供給装置で、上記排ガスに対してアルカリ性
粉体として消石灰粉体を１００　ｋｇ／ｈｒ　で供給し
、助剤粉体としてケインウ士とパーライトを重量比で９
＝１で混合したものを５〜２０　’ｔｇ　／　ｈｒ　で
吹き込み、さらに、還元剤としてアンモニアガス’？：
　４　ｍ”／　ｈｒで吹き込んだ。

噴射供給装置を排ガスが通過する時間は１〜５秒とした
。その後、上記の反応集塵装置に導入して、総合的な処
理を行った。

反応集塵装置出口の排ガスを分析したところ、煤塵がα
ｏ　Ｏ５ｔ／ｌｉが以下、ＨＦが５　ｐｐｍ以下、ＥＯ
ｌが２０　ｐｐｍ以下、８０ｘが１０　ｐｐｍ以下、Ｎ
Ｏｘが２０　ｐｐｍ以下であった。

その間、脱硝触媒フィルターは、長期間の通ガス、逆洗
に対して触媒の脱落も極めて少なく、劣化もなかった。

また、直径６μφの繊維で綾織することにより、打込み
密度４５０１７ｍ”　（Ｄ通常の炉布を作υ、上記脱硝
触媒フィルターの表面に重ねてセットした反応集塵装置
を用い、上記と同様の条件の下で、燃焼排ガスの処理実
験を行った。

反応集塵装置出口の排ガスを分析したところ・上記と同
様に極めて高い処理効果を示したｃＩまた、長期間の通
ガス及び逆洗に対して脱硝触媒フィルターから触媒の脱
落や触媒の劣化もなく、炉布の柔軟性も失うことがなか
った。

〔発明の効果コ 本発明は、上記構成を採用することによシ、脱硝触媒フ
ィルターを有する反応集塵装置において、煤塵、７）化
水素、塩化水素、硫黄酸化物及び窒素酸化物を実質的に
同時に除去することができ、従来の各処理項目毎に独立
した処理装置を設ける場合に対して、完全な多機能型−
体装置で処理することができるようになシ、その結果、
設備費の低減、省スペース化、省エネ、省圧損化が計ら
れた。また、脱硝触媒は、煤塵、フッ化水素、塩化水素
及び硫黄酸化物を除いた後の、比較的清浄なガスと接触
するようになるので、その寿命が長くなるという利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の燃焼排ガスの総合的処理方法を実施
するための装置の概念図であり、第２ス〜第４図は、第
１図の反応集塵装置の除去機構の説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）煤塵、酸性ガス及び窒素酸化物などの有害成分を
   含有する燃焼排ガス流にアルカリ性粉体、アンモニア又
   はその前駆物質を添加し、該燃焼排ガスを脱硝触媒を保
   持する濾過式フィルターを通過させることを特徴とする
   燃焼排ガスの総合的処理方法。