JPH0311807B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱分解ガスの洗浄法及び洗浄装置に係
る。

例えば家庭廃物、特殊ごみ及びスラツジ等の廃
棄物の熱分解に際して生じる熱分解ガスは、通常
極めて多様な不純物又は有毒成分特に埃、塩素、
フツ素、窒素、硫黄組成物及び炭化水素を含有し
ている。

プラスチツク類、例えば特にポリ塩化ビニルの
熱分解は塩素化合物を生じる。

低温炭化ガスとも呼称される熱分解ガスの洗浄
は、このガスは永久的なガスだけでなく凝縮可能
なガス特に種々の炭化水素をも含有するため、い
ろいろな問題を含んでいる。

これらのガスを従来型の洗浄手段に供給するた
めガスの温度を下げると、これらの炭化水素が凝
縮し、オイル及びタールを形成して洗浄手段に粘
着し、装着を詰まらせてしまう。従つて通常の洗
浄手段は使用できない。

西独特許早期公開公報第2952642号は熱分解ガ
スを高温で洗浄する方法をすでに提案している。
即ち、ボールミル内のガスに洗浄剤を導入してガ
スと洗浄剤との間に密接な接触をうながし、最後
にガスにバルクベツドフイルタを通過させて洗浄
剤と反応生成物との分離をはかるというものであ
る。

この公知方法の場合、反応ずみの洗浄剤が常時
装置内に残留すること、ろ過性能が限定されるこ
と、及び最後にバルクベツドフイルタの再生が必
要とされることが欠点である。

本発明は熱分解ガスの洗浄に適した方法及び装
置を提供することを目的としており、それぞれ、
作業上の安全性が大であること、洗浄効果が高い
こと、及び簡単な方法又は構造であることを特徴
とする。

この目的達成可能な本発明は、粒子状の洗浄剤
を、バルクベツドフイルタを通過する熱分解ガス
に対し作用させることからなる熱分解ガスの洗浄
法であつて、バルクベツドフイルタの粒子を撹拌
手段によつて、連続的に運動させておくこと、及
び、撹拌手段の撹拌速度をバルクベツドフイルタ
の入口と出口の差圧に応じて制御することを特徴
とする熱分解ガスの洗浄方法と、この方法を実施
する装置、即ち、熱分解ガス流に対して洗浄剤を
供給するための手段と、洗浄されるべき熱分解ガ
スが流過するバルクベツドフイルタと、バルクベ
ツドフイルタの粒子を運動させる撹拌手段と、バ
ルクベツドフイルタの入口と出口の差圧を測定す
る手段と、該差圧に応じて前記撹拌手段の撹拌速
度を制御する手段とを含むことを特徴とする。

本発明に従う装置は高温特に熱分解ガスが発生
する温度で如何なる困難もなく作動し得る。従つ
て、低温炭化ガスに含有される炭化水素の凝縮は
回避され、装置に凝縮物質が固着することなく且
つ装置を詰まらせることはないから、装置は長期
間にわたり安全に作動する。

本発明装置によれば、熱分解ガスのその他の成
分、主として同伴されている炭素粒子によつてひ
き起こされるバルクベツドフイルタの閉塞及び閉
止は、バルク材料を絶え間なく動かし続けること
によつて避けることができる。

好ましくはサイクロン又は他のフイルタのよう
な除じん装置がフイルタの下流に結合される。

分離して具備される除じん装置は、本発明方法
のその他の目的に適合する必要はないため、除じ
ん専用の最適性能で設計され得るという利点を有
する。

静止フイルタに反してさらに前記西独特許早期
公開公報第2952642号に記載されているボールミ
ルとも比較して、本発明が提供する如きバルクベ
ツドフイルタ即ち絶えず動かされ続ける緩やかな
構造の粒子層フイルタは、洗浄剤と熱分解ガスか
ら除去される物質との間の衝突又はぶつかりの回
数が大きさの順序で増加することを可能にする。

このようにして洗浄効果は大幅に高まることが
明らかである。

バルクベツドフイルタ方式は自己清浄性であ
る。従つて、通常要求される、有毒成分の通過を
常に包含する清浄段階は省略されてもよい。

フイルタ全体が一様に洗浄作業に係つているの
で、単位容積当りの高い比洗浄効率が得られる。
さらに有毒成分のピーク負荷に対するフイルタ層
内の緩衝容量（buffer capacity）も得られる。

本発明の方法は基本的に熱い熱分解ガスから酸
及び塩基性不純物並びに重金属を含むあらゆる種
類の不純物を分離するために適している。また、
この方法は、熱分解ガスから酸性不純物、特に塩
素、フツ素、硫黄化合物を分離するために特に適
している。塩素を含有するプラスチツク類の熱分
解によつて生じる塩素ガス並びにタイヤ又は酸性
樹脂のような特殊な廃棄物の熱分解によつて生じ
る硫化水素及び亜硫酸ガスは、除去を最も強く望
まれる組成物である。

酸性成分特に気体状塩化水素酸を除去するため
に好ましい洗浄剤は、微細に分割された形態で使
用される水酸化カルシウムである。

この水酸化カルシウムは熱分解ガス流に導入さ
れ、このガスと洗浄剤との混合乱流により、塩化
カルシウムと水を生成する塩化水素酸と水酸化カ
ルシウムとの望ましい反応並びに他の成分との望
ましい反応が開始され、且つバルクベツドフイル
タ上に洗浄剤が一様に分散してそこで更に反応が
生起するようになる。

ガス流への洗浄剤の最適添加は、除去すべき有
害な酸性成分特に塩化水素酸と洗浄剤好ましくは
水酸化カルシウムとの間の化学量論的割合が0.25
乃至10好ましくは0.5乃至５の範囲内に存在する
とき、すなわち洗浄剤が0.25乃至10倍多いときに
得ることができる。

洗浄剤の配合量は熱分解ガス又は同じく燃焼中
の清浄ガスに含まれる有害物質の含有量に応じて
制御することができる。

バルクベツドフイルタとして使用される材料は
従来の石英砂（quartz gravel）であつてよい。
しかしながら、好ましくは粒状の塩基性物質特に
炭酸カルシウム及び酸化カルシウムが用いられ
る。石英とは逆にこれらの塩基性物質はデツドキ
ヤリヤ物質を生ぜず、それら自体が塩化水素酸及
び他の酸性成分と反応し、熱分解ガスの洗浄にお
いて積極的な役割を果す。さらに水酸化カルシウ
ムは炭酸カルシウム及び酸化カルシウムへの粘着
性がより優れている。

一般的に適当なフイルタ材料はアルカリ及びア
ルカリ土類組成物であつて、特にアルカリ組成物
は炭酸アルカリ及び炭酸マグネシウムを含む。ま
たアルミニウム化合物特に酸化アルミニウム、赤
鉄鉱、リン酸塩及び酸性土類並びにこれらの混合
物を用いることもできる。

好ましくは炭酸カルシウムは３乃至５mmの範囲
の粒子寸法で使用される。特に粉砕した石灰石粒
子、即ち鋭利な稜の鋭つた粒子で、加えられる粉
末状の洗浄剤が粘着しやすい粗い表面を持つもの
が好ましい。このようにして洗浄剤のバルクベツ
ドへの滞留時間が延長される。

本発明による方法では、バルクベツドフイルタ
の粒子が常時運動状態に維持されることが肝要で
ある。それによつて洗浄剤の個々の粒子が洗浄工
程中ガス流又は有害物質又は有毒成分の粒子に対
して運動し、より改良された洗浄効果を得ること
ができる。

すなわち、一方では、バルク材料はそれに含ま
れる埃及びすすを含むバルク材料並びに反応済み
又は未反応の洗浄剤は、フイルタの断面全体にわ
たり常に一様に分散し、埃又はごみのかたまり又
は濃縮されたものがどこにも形成されることはな
く、新しい表面がバルクベツド内の成分の相互衝
突により作り出される。

それ故フイルタ層を通過する際除去すべき成分
は常に新たな反応材料に出合うことになるので、
有毒成分の分離効率が大幅に向上する。

他方では、バルクベツドフイルタの粒子はフイ
ルタの平面に対して垂直に移動されること、即ち
バルクベツドフイルタの粒子が上昇及び降下され
ることが肝要である。このようにして、すす、埃
及び反応生成物によるフイルタの目詰まりが避け
られる。

フイルタベツドの高さは50乃至200mmの範囲に
あることが好ましい。

フイルタの入口端と出口端の間にはフイルタ層
の厚さ及び密度に応じて圧力差が存在する。この
圧力差はフイルタベツドの厚さを変えることによ
つて即ち撹拌手段の回転数を変えることによつて
変更し得る。

本発明の方法によれば、例えば測定された圧力
差に応じて撹拌手段の回転数を制御することによ
り、全工程中差圧は一定に保持される。従つてフ
イルタシステム内のガス速度は洗浄剤の粒子と有
毒成分の粒子との間に多数の衝突又はぶつかりが
保証されるよう一定に保たれるであろう。

バルクベツドへの洗浄剤の添加は、投入量と撹
拌速度の変化によつて広い範囲で可変である。こ
れにより、ガス中の有害物質の含有量に適合させ
得る。

撹拌手段の回転数は好ましくは１乃至10r.p.m
の範囲内にある。

熱分解ガスに含有される微細埃及びすすはバル
クベツドフイルタをゆつくり通過し、排出される
清浄ガス内に存在する。フイルタ粒体の連続運動
は一種の研磨ないし微粉砕作用をする。粒体の尖
端及び稜はすり減らされる。微細埃はさらにフイ
ルタを通過する。さらに粒体又は粒子の運動は、
反応生成物が外側に配置されるように、即ち実質
的に塩化カルシウムが絶えずこすり落とされて常
に新しい接触面が提供されるようにするという点
でとりわけ重要である。この研磨作用により遊離
されたこの微細反応生成物もまたフイルタを通過
する。

フイルタを離れるガスは除去すべき物質に関し
ては清浄である。しかしながら、このガスはまだ
上記の材料からの埃を含有している。従つてフイ
ルタの下部に除じん手段を結合することが好まし
い。これも同じく砂利フイルタ（gravel filter）
であつてもよい。但し好ましくはサイクロンフイ
ルタが用いられる。

反応区域と除じん区域との間のこのような分離
は、除じん手段が他の如何なる因子をも顧慮する
必要なしに、その目的の最適性能を目指して設計
し得るという本質的な利点がある。

フイルタ材料のガスにエントレインされる部分
は連続的又は非連続な供給により規則的に交換さ
れる。

温度はガスの発生温度に左右され、通例250乃
至600℃の間に位置する。

上記に説明した如く、本発明の方法は熱分解ガ
スから酸性不純分を除去するために特に適してお
り、好ましくは水酸化カルシウムが洗浄剤とし
て、炭酸カルシウムがフイルタ材料として使用さ
れる。

しかしながら、他の洗浄剤例えばアルカリ及び
アルカリ土類組成物、特に炭酸カルシウム、酸化
カルシウム、炭酸アルカリ、炭酸マグネシウム、
赤鉄鉱、アルミニウム化合物、特に酸化アルミニ
ウム、リン酸塩及びこれらの混合物を用いること
もできる。従来の石英砂をフイルタ材料に用いて
もよい。酸性土類例えばモンモリロナイト及びベ
ントナイトを塩基性不純物を除去するために使用
することができる。洗浄剤は粉末状であるのが好
ましい。

フイルタベツドの粒子の運動は撹拌又はかきま
ぜ以外の方法、例えば振動運動によつて行われて
もよいことは勿論である。肝要なことは、フイル
タ材料が常に均一に分布していること及び粒子の
上下方向運動を得ることである。

添付図面を参照して本発明の一具体例につき以
下に詳しく説明する。

熱分解ガスをガス入口７から導入し、ハウジン
グ１内に配置されたバルクベツドフイルタ２を通
過させる。洗浄剤を洗浄剤フイーダ８から供給
し、開口部１１に於いて例えばモータ９によつて
駆動される供給スクリユー１０を用いてガス流に
合流させる。バツフル部材１２は洗浄剤とガスと
の緊密な混合を得るために役立つ。

バルクベツドフイルタ２の粒子５は、撹拌手段
４によつて、これらの粒子のフイルタの横断面全
体にわたる均一な分布が確保されるように、絶え
まなく運動させられている。

撹拌手段４のモータ６は制御可能の変速機を備
えており、その制御はコンピユータ２０及び制御
器１８によつて行われる。本発明の方法はフイル
タの入口端からフイルタの出口端まで一定の差圧
で実施され、この差圧は圧力ゲージ１９によつて
測定される。測定値は撹拌手段４の回転数を制御
するためコンピユータ２０に入れられる。

使用済みのフイルタ粒子の交換はフイルタ粒子
入口２１を介して連続的又は非連続的に行われ
る。清浄ガスは排出口１４から排出される。但し
このガスにはまだ埃の粒子が含有されている。こ
の埃粒子は除じん手段１５例えばサイクロン又は
マルチサイクロン内で除去され、１７に於いて排
出される。一方、除じんされた洗浄ガスは１６に
於いて装置を出る。

以下、実施例に基づき本発明をさらに詳説す
る。

実施例 内径450mm、ベツド高さ150mmのフイルタを使用
した。このベツドを撹拌手段により連続的に撹拌
した。

ろ過材として白石灰を用いた。

水酸化カルシウムをボツパから3000g／時の割
合で連続的に供給した。装置を介して吸入される
ガスの量は、ポリ塩化ビニルの粉末が添加された
木材チツプからの430℃の熱分解ガスで、およそ
885m³／時BZであつた。

HClの含有量をフイルタの入口及び出口の両方
に於いて測定した。HClの含有量の測定を２本の
洗浄びんを用いて行い、その上流に塩化物を分離
するためガラス繊維フイルタを具備する別のびん
を設けた。洗浄びんの中味を滴定した。

測定によつて未処理ガスではHCl19731mg／m³
NZ、洗浄ずみガスではHCl16.5mg／m³NZが得ら
れた。従つてHClについての分離効率は99.2％で
ある。

（上に用いた略号BZ及びNZはそれぞれ操作状
態及び標準状態を表わす）。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明装置の概略説明図である。 １……ハウジング、２……バルクベツドフイル
タ、４……撹拌手段、５……粒子、７……ガス入
口、８……洗浄剤フイーダ、９……モータ、１５
……除じん手段、１９……圧力ゲージ、２０……
コンピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粒子状の洗浄剤を、バルクベツドフイルタを
   通過する熱分解ガスに対し作用させる熱分解ガス
   の洗浄法であつて、バルクベツドフイルタの粒子
   を撹拌手段によつて、連続的に運動させておくこ
   と、及び、撹拌手段の撹拌速度をバルクベツドフ
   イルタの入口と出口の差圧に応じて制御すること
   を特徴とする熱分解ガスの洗浄方法。 ２ 前記の粒子を前記のフイルタの平面で運動さ
   せるとともにその垂直方向にも移動させておくこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ３ 撹拌速度が１ないし10r.p.mの範囲内にある
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項に記載の方法。 ４ 熱分解ガス流に対して洗浄剤を供給するため
   の手段と、洗浄されるべき熱分解ガスが流過する
   バルクベツドフイルタと、バルクベツドフイルタ
   の粒子を運動させる撹拌手段と、バルクベツドフ
   イルタの入口と出口の差圧を測定する手段と、該
   差圧に応じて前記撹拌手段の撹拌速度を制御する
   手段とを含むことを特徴とする熱分解ガス洗浄装
   置。 ５ バルクベツドフイルタの粒子が炭酸カルシウ
   ム又は酸化カルシウムよりなり、洗浄剤が粉末状
   の水酸化カルシウムよりなることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項に記載の装置。 ６ バルクベツドフイルタ内で使用される粒子が
   鋭利な稜を有し、また１ないし３mmの平均粒径を
   有していることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項又は５項に記載の方法。