JPH02207818A - 焼却炉排ガスの処理装置 - 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、焼却炉排ガスの処理装置に関する。

従来の技術 従来、焼却炉排ガスの処理装置としては、たとえば、反
応塔内にＣａ（ＯＨ）２等のアルカリ成分微粒子を含ん
だ薬液を散布し、反応塔内を流通する排ガス中の硫黄酸
化物及び塩化水素をアルカリ成分微粒子に反応させ、Ｃ
ａ　Ｓ　Ｏ４及びＣａＣｌ２として吸収固定することに
より排ガス中から除去するものがある。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記した従来の構成によれば、アルカリ成分微
粒子どうしが結合して凝集し、この凝集物の周囲がＣａ
Ｃｊｚ等の反応生成物によってコラティングされるため
に、アルカリ成分微粒子の反応面積が狭くなるとともに
未反応のアルカリ成分微粒子が凝集物の内部に閉じ込め
られ、排ガス中の硫黄酸化物及び塩化水素に対するアル
カリ成分微粒子の反応効率が低くなり、硫黄酸化物及び
塩化水素を吸収除去するに要する当量以上にアルカリ成
分微粒子を反応塔内に散布しなければならない問題があ
った。

本発明は上記課題を解決するもので、排ガス中の硫黄酸
化物及び塩化水素に対してアルカリ成分微粒子を有効に
作用させることができる焼却炉排ガスの処理装置を提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、供給口から排出口
に向けて窒素酸化物と硫黄酸化物と塩化水素を含む排ガ
スが流通する反応塔と、この反応塔内に処理剤としてア
ルカリ成分微粒子を含んだ薬液およびアンモニア気体を
散布する処理剤散布装置と、前記反応塔の排出口に連通
ずる下室と吸引装置に連通ずる上室とに分割形成され、
下室内に配置されたバグフィルタを介して下室と上室が
連通ずるバグハウスと、このバグノ１ウスの上室内に配
置されて加熱手段を有した触媒床とを備えた構成とした
ものである。

また、処理剤散布装置は、反応塔のケーシング内に天板
を上下方向に貫通して挿通され、軸心まわりの一方向に
回転するとともに処理剤投入通路をなす中空状の第１駆
動軸と、この第１駆動軸の下端開口の周囲に設けられた
円板状の第１拡散板と、この第１拡散板の周縁部に適当
間隔ごとに位置して垂設された複数の破砕棒と、この破
砕棒を介して第１拡散板に対向する第２拡散板と、この
第２拡散板上に立設して放射状に設けられた複数の分散
板と、前記ケーシング内に底板を上下方向に貫通して挿
通され、前記第２拡散板を支持するとともに、前記第１
駆動軸の回転方向と相反する方向に回転する第２駆動軸
とで構成されたものである。

また、触媒床は、ヒーターを内蔵した骨材で形成された
ものである。

また、触媒床は、触媒材と遠赤外線セラミックス材を混
合焼成して形成されたものである。

作用 上記した構成により、処理剤散布装置によって反応塔内
に散布されたアンモニア気体が排ガス中の塩化水素に反
応して塩化アンモニュウムを生成するとともに、アルカ
リ成分微粒子が硫黄酸化物と塩化水素に反応して反応生
成物をともなって凝集する。このとき凝集物中に取り込
まれた塩化アンモニュウムが昇華することによって、凝
集物中で塩化アンモニュウムの占めていた部分が空洞と
なり、凝集物が多孔質化されるとともに、アルカリ成分
微粒子どうしの結合が解かれて凝集物が微細化される。

このことによって未反応のアルカリ成分微粒子の反応面
積が拡大し、アルカリ成分微粒子の反応効率が向上する
のでアルカリ成分微粒子の散布量が抑制される。また、
排ガス中の窒素酸化物はアンモニアと反応して窒素と水
に分解されて除去される。そして、昇華した塩化アンモ
ニュウムは、アルカリ成分微粒子を含んだ薬液中の水分
の気化熱によって排ガス全体が冷却されることにより凝
結する。そして、凝結した塩化アンモニュウムの固体微
粒子を含む処理排ガスはバグノ１ウスの下室に導かれ、
バグフィルタを通して王室に吸引される。このときバグ
フィルタによって塩化アンモニア気体の固体微粒子とア
ルカリ成分微粒子および反応生成物が処理排ガスから分
離除去されてバグフィルタに付着するとともに、バグフ
ィルタの表面に吸着固定された塩化アンモニュウムに未
反応のアルカリ成分微粒子が反応して塩化アンモニュウ
ムからアンモニアが再生される。そして、再生されたア
ンモニアを含む処理排ガスを触媒床に導き、処理排ガス
中の窒素酸化物とアンモニアを反応させて窒素と水に分
解する。

また、第１駆動軸および第２駆動軸の駆動によって第１
拡散板と第２拡散板を相反する方向に回転させながら、
第１駆動軸の上端開口から処理剤を第１拡散板と第２拡
散板の間の間隙に供給し、第２拡散板の周方向における
処理剤の滑動を第２拡散板で阻止しながら第２拡散板の
回転によって処理剤に確実に遠心力を付与する。そして
、遠心力により処理剤を分散板に沿って半径方向に移動
させ、破砕棒に衝突させることにより霧状に粉砕して第
２拡散板の周囲に噴出させる。このとき、破砕棒が第２
拡散板の回転方向と相反する方向に移動していることに
より、破砕棒と処理剤の衝突速度が相乗的に高められて
処理剤の微細化効率が向上する。

、また、触媒床は、骨材の内部にヒーターが配置されて
いるので、触媒床が効率良く加熱される。

また、触媒床は、触媒に遠赤外線セラミックス材を混合
焼成して形成されているので、遠赤外線によって触媒が
効率良く加熱される。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１
図〜第２図において、反応塔のケーシング１の下部には
排ガス２の供給口３が形成されており、ケーシングエの
上部には次工程に連通ずる排出口４が形成されている。

そして、ケーシング１には中空杖の第１駆動軸５がケー
シング１の天板６を上下方向に貫通して挿通されて＄す
、この第１駆動軸５は上部軸受７を介して天板６に回転
自在に保持されるとともに、処理剤投入通路８を形成し
ている。また、第１駆動軸５には第１駆動装置９が連結
されており、この第１駆動装置８は第１駆動軸５を軸心
まわりの一方向に高速に回転ものである。さらに、第１
駆動軸５の下端開口の周囲には第１拡散板ｌＯが設けら
れており、第１拡散板１０の周縁部には複数の破砕棒１
１が適当間隔ごとに位置して垂設されている。

そして、第２拡散板１２が破砕棒１１を介して第１拡散
板１Ｇに対向する位置に配置されており、この第２拡散
板１２はケーシング１の底板１３を上下方向に貫通して
ケーシング１の内部に挿通された第２駆動軸！４の上端
に固定されている。また、第２拡散板１２の上には複数
の立設された分散板１５が放射状に配置されている。さ
らに、第２駆動軸Ｉ４は第２軸受１８を介して底板Ｉ３
に回転自在に支持されており、第２駆動軸１４の下端側
には第２駆動装置１７が連結されている。この第２駆動
装置１７は第２駆動軸１４を第１駆動軸５の回転方向と
相反する方向に高速に回転させるものである。

そして、第２駆動軸１４には複数の粉砕板１８が所定の
間隔をあけて設けられており、粉砕板１８には多数のピ
ン１９が同心円状に、かつ複数列状に配置されている。

また、ケーシング１の内壁には複数の固定板２０が粉砕
板１８の相互間に位置して設けられており、固定板２０
は第３軸受２１を介して第２駆動軸１４を回転自在に支
持している。さらに、固定板２０には多数のピン２２が
粉砕板Ｉ８のピンＩ８の相互間に位置するように設けら
れている。

そして、ケーシング１の排出口４は整流板２３を介して
バグハウス２４に連通しており、バグハウス２４は上室
２５と下室２Ｂに区画されて下室２Ｂがケーシング１の
排出口４に連通している。また、下室２６には複数のバ
グフィルタ２７が上室２５に連通して設けられており、
下室２Ｂの底部にはダストコンベア２８が各バグフィル
タ２７の下方に位置して設けられている。また、ダスト
コンベア２８の終端に位置してバグハウス２４のダスト
排出口２９が形成されている。

そして、バグハウス２４の上室２５には複数の触媒床３
０が各バグフィルタ２７の間に位置して設けられており
、各触媒床３０の間には加熱用のスチーム管３１が配設
されている。また、上室２５の上流側には通風ダクト３
１が連通しており、通風ダクト３２はフτン３３を介し
てケーシング１に連通している。さらに、上室２５の下
流側には排風口３４が吸引装置３５に連通して形成され
ている。

そして、第３図に示すように、触媒床３０は触媒材３６
と遠赤外線セラミックス材３７を混合焼成して形成され
ており、その骨材３８の内部にはヒーター３Ｂが配置さ
れている。

以下、上記構成における作用について説明する。

第１駆動装置９に駆動される第１駆動軸５、および第２
駆動装置１７に駆動される第２駆動軸１４の回転によっ
て第１拡散板１０と第２拡散板Ｉ２を相反する方向に高
速で回転させながら、第１駆動軸５の上端開口から処理
剤４０としてＣａ（ＯＨ）ｇ等のアルカリ成分を含有し
た薬液とアンモニア気体を第１拡散板ＩＯと第２拡散板
１２の間の間隙４１に供給する。

そして、間隙４１に供給された処理剤４０に第２拡散板
１２の回転によって遠心力を付与する。このとき、分散
板１５は第２拡散板１２の周方向において処理剤４０を
受は止めて処理剤４０の周方向への滑動を阻止し、処理
剤４０に確実に遠心力を付与する。

そして、遠心力を付与された処理剤４０を分散板１５に
沿って第２拡散板Ｉ２の上を半径方向に移動させ、分散
板１５を離れた後に破砕棒１１に衝突させて微粒子に粉
砕し、第２拡散板Ｉ２の周囲に噴出させる。このとき、
破砕棒１１は第２拡散板１２の回転方向と相反する方向
に移動しているので、破砕棒１１と処理剤４０の衝突速
度が相乗的に高められ、処理剤４０の粉砕効率が向上す
る。

そして、ケーシング１の内部に噴出された処理剤４０は
、破砕板Ｉ８および固定板２０に設けたビン１９゜２２
に衝突してさらに粉砕されながら供給口３からケーシン
グ１の内部に供給された排ガス２と接触し、排ガス２中
の有害成分である窒素酸化物と硫黄酸化物および塩化水
素と反応した後に処理排ガス４２とともに排出口４から
バグハウス２４に送られる。この反応式を下記に示す。

ＮＨＩ　＋ＨＣｔ−＋ＮＨ４Ｃｒ ２　Ｎ　Ｈ＊　＋　Ｓ　Ｏｘ→（ＮＨ４）２５ｏ４Ｃａ
　（ＯＨ）２　＋２ＨＣ！ →ＣａＣｊ２＋２Ｈ２０ Ｃａ　（ＯＨ）２　＋ｓｏ。

＋Ｃａ５Ｏｎ　＋２Ｈ２０ ＮＨａ　　＋ＮＯ４→Ｎ２　　＋　ｎ　Ｈ９１０そして
、上記の反応生成工程においては、第４図に示すように
、アンモニアと塩化水素の反応により生成する塩化アン
モニュウムαが、反応生成物βをともなって凝集するア
ルカリ成分微粒子γの凝集物中に取り込まれる。そして
、取り込まれた塩化アンモニュウムαが昇華によって脱
気することにより凝集物中で塩化アンモニュウムαの占
めていた部分が空洞となり、凝集物が多孔質化されると
ともにアルカリ成分微粒子γどうしの結合が解かれて凝
集物が微細化され、凝集物中に未反応状態で存在するア
ルカリ成分微粒子γの反応面積が広げられて硫黄酸化物
および塩化水素に対する反応が促進される。このことに
よって、アルカリ成分微粒子γを当量以上に散布する必
要がなくなり、アルカリ成分微粒子γの散布量を抑制す
ることができる。

そして、アルカリ成分微粒子γを含んだ薬液中の水分の
気化熱により排ガス２を冷却することによって、昇華し
た塩化アンモニュウムαを凝結させる。この凝結した塩
化アンモニュウムαの固体微粒子は処理排ガス４２とと
もに整流板２３を通ってバグハウス２４の内部に導かれ
、バグフィルタ２７を介して吸引装置３５に吸引される
ことによって処理排ガス４２から分離除去される。この
とき、第５図に示すように、バグフィルタ２７によって
未反応のアルカリ成分微粒子γやＣａ　Ｃ１２やＣａ　
Ｓ　Ｏ４や（ＮＨ，）、ｓｏ４が同時に処理排ガス４２
から分離除去され、除去物によってバグフィルタ２７の
周囲にケーキ層４３が形成される。そして、バグフィル
タ２４の表面に吸着固定された塩化アンモニュウムαに
未反応のアルカリ成分微粒子γが反応し、塩化アンモニ
ュウムαからアンモニアが再生される。この反応は下記
に示すものである。

２　Ｎ　Ｈａ　Ｃ１＋　Ｃａ　（ＯＨ）　２→２ＮＨ３
＋Ｃａ　Ｃ１２＋Ｈ２０ そして、再生されたアンモニアと処理排ガス４２はバグ
フィルタ２７を通って上室２５に流入し、スチーム管３
！に加熱されて触媒床３０を通過する。このとき処理排
ガス４２中の窒素酸化物とアンモニアが触媒作用をうけ
て反応し、窒素と水に分解される。

この反応は下記に示すものである。

ＮＨａ　＋ｆ’ＪｏＸ　＋Ｎ２　＋ｎＨｇ　Ｏまた、触
媒床３０は内蔵されたヒーター３９によって効率良く加
熱されるとともに、遠赤外線セラミ。

クス材３７から発する遠赤外線によって触媒材３８の表
層が効率良く加熱されるので、触媒作用が促進される。

また、上室２５にはファン３３によってケーシング６内
の熱風が通気ダクト３２を介して供給され、上室２５内
の温度が高温に保たれるので結露が防止される。

そして、バグフィルタ２７に付着した除去物はバグフィ
ルタ２７に振動、もしくは逆洗風を加えることにより、
バグフィルタ２７から剥離されてダストコンベア２８上
に落下し、ダスト排出口２９から取り出される。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、アルカリ成分微粒
子の凝集物中に塩化アンモニュウムを取り込ませ、この
塩化アンモニュウムの昇華によって、凝集物中で塩化ア
ンモニュウムの占めていた部分を空洞となし、凝集物を
多孔質化するとともに、アルカリ成分微粒子どうしの結
合を解いて凝集物を微細化することができ、未反応のア
ルカリ成分微粒子の反応面積を拡大させて、アルカリ成
分微粒子の反応効率を向上させてアルカリ成分微粒子の
散布量を抑制することができる。

しかも、昇華した塩化アンモニュウムからアンモニアヲ
再生し、塩化アンモニュウムをダスト成分中に移行する
塩素分と気体アンモニュウムに分解するので、処理排ガ
ス中に塩化アンモニニウムが移行することを防止できる
とともに、再生されたアンモニアを処理排ガス中の窒素
酸化物と反応させることにより、窒素酸化物の除去効率
を高めることがでる。

また、処理剤散布装置の第１拡散板と第２拡散板とを相
反する方向に回転させることにより、処理剤と破砕棒の
衝突速度を相対的に高めて処理剤の微細化効率の向上を
図ることができる。

また、触媒床を触媒材と遠赤外線セラミックス材の混合
焼成によって形成し、触媒床の骨材にヒーターを内蔵す
ることにより触媒床の加熱効率を高めて触媒作用を促進
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
同実施例における処理剤散布装置の拡大斜視図、第３図
は同実施例における触媒床の拡大斜視図、第４図は同実
施例における反応生成工程を示す模式図、第５図はバグ
フィルタにあける分離除去状態を示す模式図である。 ２・・・排ガス、２フ・・・バグフィルタ、１１・・・
ケーシング％　１２・・・排ガス、１３・・・供給口、
１４・・・排出口、！５・・・第１駆動軸、　１９−・
第１駆動装置、２０・・・第１拡散板、２１・・・破砕
棒、２２・・・第２拡散板、２４・・・第２駆動軸、２
５・・・分散板、２７・・・第２駆動装置、３Ｇ・・・
触媒床、４０・・・処理剤、４２・・・処理排ガス、α
・・・塩化アンモニュウム、β・・・反応生成物、γ・
・・アルカリ成分微粒子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、供給口から排出口に向けて窒素酸化物と硫黄酸化物
   と塩化水素を含む排ガスが流通する反応塔と、この反応
   塔内に処理剤としてアルカリ成分微粒子を含んだ薬液お
   よびアンモニア気体を散布する処理剤散布装置と、前記
   反応塔の排出口に連通する下室と吸引装置に連通する上
   室とに分割形成され、下室内に配置されたバグフィルタ
   を介して下室と上室が連通するバグハウスと、このバグ
   ハウスの上室内に配置されて加熱手段を有した触媒床と
   を備えた焼却炉排ガスの処理装置。 ２、処理剤散布装置は、反応塔のケーシング内に天板を
   上下方向に貫通して挿通され、軸心まわりの一方向に回
   転するとともに処理剤投入通路をなす中空状の第１駆動
   軸と、この第１駆動軸の下端開口の周囲に設けられた円
   板状の第１拡散板と、この第１拡散板の周縁部に適当間
   隔ごとに位置して垂設された複数の破砕棒と、この破砕
   棒を介して第１拡散板に対向する第２拡散板と、この第
   ２拡散板上に立設して放射状に設けられた複数の分散板
   と、前記ケーシング内に底板を上下方向に貫通して挿通
   され、前記第２拡散板を支持するとともに、前記第１駆
   動軸の回転方向と相反する方向に回転する第２駆動軸と
   で構成されたことを特徴とする請求項１記載の焼却炉排
   ガスの処理装置。 ３、触媒床は、ヒーターを内蔵した骨材で形成されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の焼却炉排ガスの処理装置
   。 ４、触媒床は、触媒材と遠赤外線セラミックス材を混合
   焼成して形成されたことを特徴とする請求項１記載の焼
   却炉排ガスの処理装置。