JPH0324251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、含塵ガス、特には高温の含塵ガスを
複数の多孔質セラミツクス管を用いる除塵装置で
除塵する方法に関するものである。

従来より提案されている多孔質管体を使用する
含塵ガスの除塵装置を第１図に示す。通気性を有
する複数の多孔質管体２は垂直に並置した状態
で、両端を管板３に支持され、二層に積み上げた
除塵空間が缶体１内に収容されている。缶体１の
上側の蓋に含塵ガス導入口４が取り付けてあり、
缶体１の下側には分離された粉塵を貯留するホツ
パ５が取り付けてある。ホツパ５の下側には粉塵
を取り出すバルブを備える粉塵取出口６を設けて
ある。缶体１の胴部には清浄ガス取出口７を設け
てある。

含塵ガスが導入口４より供給されると、含塵ガ
スは各多孔質管体２内に入り、多孔質管体２内外
の圧力差により清浄ガスが多孔質管体２の管壁を
通過し、多孔質管体２外に出て、清浄ガス取出口
７より缶体１外に取り出される。一方、多孔質管
体２の内壁で通過を阻止された粉塵は、含塵ガス
の下方に向かう流れの運動エネルギーにより落下
せしめられ、また粉塵相互が凝集して粉塵自身の
重力により落下し、ホツパ５に貯留される。ホツ
パ５内の粉塵は粉塵取出口６より間欠的に取り出
される。この間、粉塵の一部が内壁表面に付着凝
集して粉塵過層を形成するとともに、粉塵の大
部分は落下して定常的に含塵ガスの除塵が進めら
れる。もちろん、除塵を重ねると、多孔質管体２
の内壁表面に粉塵が付着して通気抵抗が大きくな
るので、一定期間使用後、逆洗等によりこれらの
粉塵を除去して通気抵抗を小さくすることが必要
である。

こうした除塵装置の特徴の一つは設置面積の割
に相対的に多量の含塵ガスを処理できることであ
り、除塵装置の仕様、操業条件によつても異なる
が、一般に多孔質管体２の入口部における含塵ガ
スの流速は５〜15ｍ／秒となり、多孔質管体２の
上部においては含塵ガスの運動エネルギーが大き
いので、分離されて内壁に付着している粉塵は容
易に落下せしめられる。しかし清浄ガスが多孔質
管体２を通過して流出するので、管内において含
塵ガスの流速は下に向かうに従つて低下し、か
つ、粉塵取出口６は通常は閉じられているので、
多孔質管体２の下端では含塵ガスの流速は零とな
る。従つて、ここでは含塵ガスの運動エネルギー
も零となり、かつ粉塵相互の凝集にも含塵ガスの
運動エネルギーが大きく寄与していることも併せ
考えるならば、多孔質管体２の下部では内壁に付
着した粉塵が落下し難く、この部分の通気抵抗が
増加して除塵機能を実質的に失つてくる。この状
態が逐次上方に波及していき、全体としての除塵
機能が低下するので、逆洗等による粉塵の除去を
頻繁に実施しなければならず、除塵装置の稼動率
が低下することとなる。

本発明の目的は、剛体である多孔質セラミツク
ス管を用いて含塵ガスを除塵するにあたり、従来
技術の欠点をなくし、管壁表面で分離された粉塵
の大部分が自動的に速やかに落下して除去され、
管壁の通気抵抗を小さく保つことができる除塵方
法を提供するにある。

本発明は、概ね鉛直な複数の多孔質セラミツク
ス管を上端と下端で管板にはめ込んで除塵空間を
形成し、該空間の上方から管内に含塵ガスを導入
し、清浄ガスを管壁を通過させて取出すととも
に、逆洗により管の内壁に付着した粉塵を取る再
生方法を併用し、分離された粉塵を該空間の下方
に設けたホツパで受けて取出す除塵方法であつ
て、ホツパ内から含塵ガスを抜き取り、かつ含塵
ガスの多孔質セラミツクス管の下側出口における
流速を0.3ｍ／秒以上で４ｍ／秒以下とすること
を特徴とする含塵ガスの除塵方法である。

本発明の除塵方法の好ましい態様では、複数の
多孔質セラミツクス管体を上端と下端で管板には
め込んだものを二層以上積み上げて除塵空間とす
る。

本発明の除塵方法の好ましい態様では、ホツパ
内から抜き取つた含塵ガスを該空間の上部に循環
する。

本発明の除塵方法の更に別の好ましい態様では
除塵空間の下部に設けたホツパ内に慣性または遠
心力による除塵設備を付設し、この除塵設備を経
て含塵ガス中の含塵量を軽減してから抜き取る。

以下、本発明を第２図に基づいて詳述する。本
発明を実施するための装置例を示す第２図は第１
図の装置に缶体下部より缶体上部への含塵ガス循
環手段を設けてある他は同じなので、共通部分に
は同一符合を符し、重ねての説明を省略する。

第２図の装置では、複数の多孔質セラミツクス
管２の下部から含塵ガスを抜き取るために、ホツ
パ５内にガスの吸引管８が進入してくる。この例
のように多孔質セラミツクス管２を多数並列に設
置したものにおいては、各多孔質セラミツクス管
２内を流れる含塵ガスをほぼ等量ずつ抜き取れる
ように、吸引管８の先端部の位置および形状を考
慮するのが好ましい。又、分離されて落下する粉
塵をできるだけ吸引しないように処置するのが好
ましい。吸引管８は送風機９の吸引口に接続され
ている。送風機９の吐出口は循環管１０に接続さ
れ、循環管１０の先端は、含塵ガス導入口４に接
続されている含塵ガス導入管１１に接続されてい
る。循環管１０及び吸引管８には図示を省略して
あるが、循環される含塵ガスの流量及び圧力調節
のためのバルブ及びメータが設けられてある。

前述の如く、この装置において含塵ガスの循環
経路を作動しないときは、多孔質セラミツクス管
２の下部出口における含塵ガスの流速は零となつ
ている。含塵ガスの循環経路を作動することによ
り多孔質セラミツクス管２の下部出口でも含塵ガ
スが流れるので、多孔質セラミツクス管２の下部
内面に付着している粉塵も容易にホツパ５内に落
下する。吸引管８により吸引された含塵ガスは、
循環管１０が導入管１１に接続されていることに
より、新たな含塵ガスに混合され、再び多孔質セ
ラミツクス管２内に送り込まれる。

吸引管８による含塵ガスの吸引量を多くすれば
多くなるほど、多孔質セラミツクス管２内のガス
流速が大となり、多孔質セラミツクス管２の内壁
に付着している粉塵が速やかに落下せしめられ、
多孔質セラミツクス管２の通気抵抗が減少し、取
り出す清浄ガス量を大きくすることができる。し
かしながら、含塵ガスの循環量を徒に多くする
と、多孔質セラミツクス管２内のガス流速が過大
となり、付着粉塵を落下させるのみでなく、ホツ
パ５内に乱れた流れを起こし、分離され落下した
ホツパ内の粉塵をガスと同伴して吸引することに
なり、又適切な集塵率を維持するのに好ましい為
の内壁表面の粉塵過層も形成されなくなるので
望ましくない。又、この場合送風機９の動力を無
駄に消費することになる。多孔質セラミツクス管
２の内壁に付着している粉塵を速やかに落下させ
る為には、多孔質セラミツクス管２の下部におけ
る含塵ガスの流速を0.3ｍ／秒以上とすることが
望ましい。又、含塵ガスの流速を更に増加してい
くと、粉塵の落下も多くなるが、４ｍ／秒を超え
ると前述のような不都合を生じるので、多孔質セ
ラミツクス管２の下部出口におけるガス流速を
0.3〜４ｍ／秒に保つことが望ましい。又、多孔
質管体２の下部におけるガス流速を0.3〜４ｍ／
秒に保つための含塵ガスの循環量が、この装置へ
新たに送入する含塵ガス量（得られる清浄ガス量
に同じ）の５〜25％となるようにすることが、動
力費の節減や適切な集塵率の維持に有効で望まし
い。

循環する含塵ガス中に分離され落下した粉塵が
吸引されて同伴される量が少ないことが望ましい
ので、前述のように吸引管８の先端の吸引口の位
置及び形状を考慮するのが良く、必要に応じて第
３図または第４図に示すように吸引管８の途中に
慣性又は遠心力による除塵設備を設けて、含塵ガ
スを同設備を経て抜き取ることもできる。これに
より抜き取る含塵ガス中の粉塵および分離落下後
に同伴吸引された粉塵の一部ないしはかなりの部
分を捕集でき、除塵空間の上部に循環送入される
ときの粉塵負荷を軽減できる。

ここで第３図は慣性による除塵設備の例でホツ
パ５内の吸引管８の途中に設けられ、邪魔板１３
に含塵ガス流が衝突し、含塵ガス中の粉塵が底部
１４に溜り、溜つた粉塵は開口部１５を間欠的に
開いてホツパ５に落される。また、第４図は遠心
力による除塵設備の例で、これもホツパ５内の吸
引管８の途中に設けられ、渦流室１６に含塵ガス
流が導入され、そして導出されている途中で含塵
ガス中の粉塵が底部１４に溜り、溜つた粉塵は開
口部１５を間欠的に開いてホツパ５に落される。
ホツパ５内にこれ等の除塵設備を設けることによ
り粉塵の取り出しは一箇所で行なえば良いことに
なる。両図において矢印はガスの流れ方向を示
す。多孔質セラミツクス管を構成する材質として
は、アルミナ、ムライト、シヤモツト、ジルコ
ン、炭化珪素、コージライト、β−スポジユメ
ン、カーボン等の各種の材質のものが使用できる
が、高温ガスの除塵用には熱膨張率が小さい耐熱
衝撃性に優れている材質を用いることが好まし
い。

各種加熱炉、燃焼炉、転炉などからは例えば
1000℃にも達する高温の含塵ガスが排出される。
高温の含塵ガスから熱回収するには予め除塵して
清浄ガスとすることが必要であるが、従来よく利
用されているバグフイルタ、電気集塵器などによ
る除塵方法は高温の含塵ガスには適用しえないも
のであつたが多孔質セラミツクス管を用いて適切
に構成した除塵装置を適切に利用することによ
り、高温の含塵ガスを強制的に冷却することなく
除塵することが可能となつた。

本発明の除塵方法は上記の如く構成され、かつ
機能し、多孔質セラミツクス管内の下部における
含塵ガスの流速を所望の値に保持することにより
管内下部に付着する粉塵の剥離、落下が円滑に行
なわれ、管壁による過抵抗を低下させられる。
したがつて、逆洗などの再生処理を行なうインタ
ーバルを長くでき、除塵装置の稼動率を向上でき
る。本発明方法の態様としては、抜き取つた含塵
ガスを上部に循環することなく系外に排出しても
よく、また例えば粉塵取出口６などから連続的に
含塵ガスを抜き取つても良い。

しかし、ホツパ内から抜き取つた含塵ガスは別
に設けた除塵設備を経由させても依然として粉塵
を含んでいるので、本発明の好ましい態様では、
この含塵ガスを除塵空間の上部に循環する。本発
明の除塵方法では少ない設置面積の除塵設備で広
い温度範囲の含塵ガスから少ない熱損失で効率よ
く除塵することができる。よつて、本発明は産業
上の利用価値が多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の除塵装置の一例の縦断面図、第
２図は本発明方法を実施するための除塵装置の一
例の縦断面図、第３図は第２図Ａ部の他の例の縦
断面図、第４図は第２図Ａ図のさらに他の例の縦
断面図（ａ図）とそのｃ−ｃ線横断面図（ｂ図）
である。 １：缶体、２：多孔質セラミツクス管、３：管
板、８：吸引管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 概ね鉛直な複数の多孔質セラミツクス管を上
   端と下端で管板にはめ込んで除塵空間を形成し、
   該空間の上方から管内に含塵ガスを導入し、清浄
   ガスを管壁を通過させて取出すとともに、逆洗に
   より管の内壁に付着した粉塵を取る再生方法を併
   用し、分離された粉塵を該空間の下方に設けたホ
   ツパで受けて取出す除塵方法であつて、ホツパ内
   から含塵ガスを抜き取り、かつ含塵ガスの多孔質
   セラミツクス管の下側出口における流速を0.3
   ｍ／秒以上で４ｍ／秒以下とすることを特徴とす
   る含塵ガスの除塵方法。 ２ 複数の多孔質セラミツクス管体を上端と下端
   で管板にはめ込んだものを二層以上積み上げて除
   塵空間とすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の含塵ガスの除塵方法。 ３ ホツパ内から抜き取つた含塵ガスを該空間の
   上部に循環する特許請求の範囲第１項又は第２項
   に記載の含塵ガスの除塵方法。 ４ 除塵空間の下部ホツパ内から含塵ガスを抜き
   取るのに、ホツパ内に設けた慣性または遠心力に
   よる除塵設備を通す特許請求の範囲第１項乃至第
   ３項のいずれか１つに記載の含塵ガスの除塵方
   法。 ５ 高温の含塵ガスを除塵する特許請求の範囲第
   １項乃至第４項のいずれか１つに記載の含塵ガス
   の除塵方法。