JPH04197423A - 排ガス中の亜酸化窒素除去方法 - 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、焼却炉排ガス中に含まれる亜酸化窒素を除去
する方法に関する。

〔従来の技術〕

流動層焼却炉排ガス、例えば都市ごみ焼却炉排ガス中に
は、都市ごみ中の廃プラスチック、例えばポリ塩化ビニ
ールに起因する酸性ガス、例えば塩化水素ガスが含まれ
ている。そこで、この塩化水素ガスを除去するために、
流動層焼却炉の中、または煙道に酸性ガス除去剤、例え
ば石灰石または消石灰粉粒体を投入し、石灰石または消
石灰の分解によって生成した生石灰を塩化水素ガスと接
触させ、塩化カルシウムとして除去する方法が一般に行
われている。

一方、ボイラーや各種の炉の排ガス中、特に流動層焼却
炉や流動層ボイラの排ガス中には、他の燃焼炉における
よりも比較的低温で行われることもあって排ガス中に亜
酸化窒素（Ｎ２０）が約１００〜２００ｐρ帰と大量に
含まれることがある。

この亜酸化窒素は、各種の窒素酸化物中では化学的に安
定であり、大気濃度は約３００ｐｐｂと窒素酸化物中で
は最も高い。

〔発明が解決しようとする課題〕

流動層焼却炉排ガス中の酸性ガス除去のためには、少な
くとも化学量論量の３〜５倍もの大量の酸性ガス除去剤
を使用しなければならず、かかる大量の酸性ガス除去剤
の使用は焼却炉の運転コストに当然大きく影響し、酸性
ガス除去剤使用量の軽減が要望されている。

また亜酸化窒素は、二酸化炭素、メタン、フロンガスと
共に地球を温暖化させる温室効果ガスとされている。

しかも亜酸化窒素は、フロンと共に成層圏のオゾンの破
壊にも関与するとされており、その削減対策が問題とな
りつつある。

本発明は、流動層焼却炉排ガス中の亜酸化窒素を分解す
る方法を提供すると共に、排ガス中の酸性ガス除去のた
めの除去剤の通算使用量を削減する方法を提供すること
を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の排ガス中の亜酸化
窒素除去方法においては、流動層焼却炉で発生する酸性
ガス含有高温排ガスを石灰石または消石灰粉粒体と接触
させて該酸性ガスを除去し、該酸性ガスを除去した後の
排ガスから過剰の前記石灰石または消石灰を含む飛灰を
回収し、この回収した飛灰を前記流動層焼却炉または後
流部中の温度５５０〜７５０℃の領域に添加して酸性ガ
ス含有高温排ガスと再度接触させている。

以下、本発明を第１図に示す工程に従い、都市ごみの焼
却および酸性ガス除去剤として石灰石を使用する場合を
例に説明する。

まず、都市ごみ２を流動層焼却炉１で酸性ガス除去剤と
しての石灰石（炭酸カルシウム）粉粒体の存在下に、ま
たは高温排ガスを石灰石と接触させながら焼却する。

流動層焼却炉１は本体部ＩＡおよびボイラー部３から成
る。なお本発明は流動層焼却炉であれば如何なる形式の
ものについても適用が可能である。

都市ごみ２の燃えがらは、流動層の粉化作用によって灰
化され、排ガスに飛灰として同伴する。同時に燃焼熱に
よって石灰石粉粒Ｏが分解して生石灰（酸化カルシウム
）粉が生成し、排ガス中の酸性ガス、例えば塩化水素ガ
スはこの生石灰と反応し、塩化カルシウムが形成される
。

過剰の生石灰粉および生成した塩化カルシウム粉体も同
様に飛灰として排ガスに同伴される。

塩化水素ガスが除去され、生石灰および塩化カルシウム
粉体を含む飛灰を同伴した排ガスは、ボイラ一部３に導
かれ、熱交換器４によって廃熱が回収され、次いで、熱
交換器６（空気余熱器）で更に冷却された後に管路５を
経て飛灰回収装置７、例えばバクフィルターに導かれ、
飛灰が回収される。

この冷却、回収過程で、飛灰中の生石灰は排ガス中の水
分、二酸化炭素の作用によって石灰石または消石灰（水
酸化カルシウム）に変換され、石灰石または消石灰とし
て飛灰に含まれて回収される。

回収された石灰石または消石灰を含む飛灰の一部は管路
８により粉砕機９に導かれ、細粉化された後に空気輸送
機１０により、管路１１を経て流動層焼却炉１に戻され
る。

ここで本発明において重要なことは、回収された飛灰が
流動層焼却炉１に添加される位置であり、５５０〜７５
０℃、好ましくは７５０℃に極力接近する温度範囲領域
に添加されることである。

この温度範囲領域は、流動層焼却炉１のいかなる部位で
あってもよく、例えば図示のように本体部ＩＡとボイラ
一部３との連結部ＩＢ、またはボイラ一部３の、この温
度条件を満たす部位、かとえば後流部を選択することが
できる。

この温度範囲は石灰石が分解して生石灰が生成する範囲
であり、消石灰が分解して生石灰が生成する温度よりも
高温である。従って、石灰石または消石灰はこの温度範
囲領域において分解されて生石灰が形成され、この生石
灰は塩化水素ガスの除去に再び使用れれる。

しかしなから、上記の温度範囲は塩化水素ガスと生石灰
との反応によって生成した塩化カルシウムの分解温度よ
りは低温であるので、塩化カルシウムの分解による塩化
水素ガスの再発生を回避することができる。

更に本発明において注目すべきことは、生石灰の触媒作
用を利用して亜酸化窒素を窒素に分解できることである
。

すなわち、上記のような特定の温度範囲の部位に添加さ
れた石灰石または消石灰粉体の分解によって生成した生
石灰が触媒となり、上記特定の温度範囲において亜酸化
窒素を窒素に分解することができる。

飛灰が回収された排ガスは煙突１２から大気中に放出さ
れる。

なお、回収された飛灰の一部分は、系内での蓄積を回避
するために管路１３から取り出され、廃棄される。また
、炉内に石灰石を添加する代わりに、飛灰回収装置の上
流、たとえばライン１４より消石灰粉粒体を添加しても
良い。

以下、本発明の実施例を述べる。

第１図に示すような炉、ボイラ、空気予熱器、電気集じ
ん器、および煙突で構成される都市ごみ焼却施設におい
て集しん飛灰の再添加テストを行った。本施設では電気
集しん器前で消石灰粉粒体を化学当量比Ｃａ／ＣＩで約
３３５程度、添加されている排ガス中の塩化水素ガス（
ＨＣＩ）濃度を５００〜６００ｐｐｍから１５０〜２０
０ｐｐｍまで低減させて煙突より廃棄されている。

集じん灰の分析値はＣＩが１６．１、Ｃａが３５．２重
量％で未反応のＣａ化合物があることを確認した。

この集じん灰を第１図に示すようなガス温度７３０℃の
ボイラ内に添加した。添加の結果、後流の消石灰粉粒体
と合わせて化学当量比Ｃａ／ＣＩが約４．になった。

このような条件で集しん器出ロガス中のＨＣＩとＮ、Ｏ
を測定したところ、ＨＣＩが９０〜１２０ｐｐｍ　　、
Ｎ、Ｏが２０〜４０ｐｐｍの値を得た。添加前のＩＩｃ
Ｉは１５０〜２００ｐｐｍ、　Ｎ２０が６０〜９０ｐｐ
であり、明らかに効果が認められた。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、石灰石または消石灰
粉粒体を含む飛灰を流動層焼却炉の特定温度範囲の部位
に添加することによって酸性ガスを除去すると共に、排
ガス中の亜酸化窒素を効果的に除去することができる。

従って本発明の方法は、流動層焼却炉排ガス中の酸性ガ
ス除去に使用する石灰石または消石灰の消費量を削減す
ることができるばかりでなく、排ガス中の亜酸化窒素の
除去方法として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程を示す図である。 １−流動層焼却炉、ＩＡ−炉本体、２−・ボイラ一部、
７−飛灰回収装置。 代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流動層焼却炉で発生する酸性ガス含有高温排ガスを石灰
   石または消石灰粉粒体と接触させて該酸性ガスを除去し
   、該酸性ガスを除去した後の排ガスから過剰の前記石灰
   石または消石灰を含む飛灰を回収し、この回収した飛灰
   を前記流動層焼却炉または後流部中の温度５５０〜７５
   ０℃の領域に添加して酸性ガス含有高温排ガスと再度接
   触させることを特徴とする排ガス中の亜酸化窒素除去方
   法。