JPH06304442A - 排ガスの処理方法 - Google Patents

排ガスの処理方法

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JPH06304442A
JPH06304442A JP5117675A JP11767593A JPH06304442A JP H06304442 A JPH06304442 A JP H06304442A JP 5117675 A JP5117675 A JP 5117675A JP 11767593 A JP11767593 A JP 11767593A JP H06304442 A JPH06304442 A JP H06304442A
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JP
Japan
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exhaust gas
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condensable
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alkaline reagent
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JP5117675A
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Kenichi Nakagawa
健一 中川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉末状のアルカリ試剤を用いて、排ガス中に
含まれる酸性ガス状物質としての非凝縮性物質と凝縮性
物質との両方を、経済的にかつ効果的に吸収除去できる
処理方法を提供する。 【構成】 貯槽4内の酸化マグネシウム粉(粉末状のア
ルカリ試剤)を分級機5により微細粒子と粗大粒子に分
級し、まず、微細粒子を粉末状態のままで送風機F2に
より排ガスG1に噴霧して一次接触させ、ついで、粗大
粒子を消化反応槽6にて消化反応液、つまり水酸化マグ
ネシウムの水スラリ―として、ポンプP1により湿式吸
収塔3に供給し、排ガスG1と二次接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末状のアルカリ試剤
を用いて、排ガス中の酸性ガス状物質を吸収除去する方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アルミニウムの回収再使用に際し、スク
ラツプを燃料を用いて加熱溶融し、固形の不純物を取り
除いたのち、溶融液に塩素ガスを吹き込んで、金属アル
ミニウム中の水素ガスを、H2 +Cl2 =2HClの反
応により、取り除く。このような回収工場では、アルミ
ニウム溶融タンクから、上記反応による塩化水素、未反
応の塩素、アルミニウムと塩素ガスとの副反応による塩
化アルミニウムなどの酸性ガス状物質が排出される。
【0003】この排出物質は、通常、燃料排ガスの煙道
に導かれ、硫黄酸化物などを含む燃料排ガスとの混合状
態で、アルカリ試剤を含む処理液にて湿式処理されて、
大気中に放出される。湿式処理は、排ガス中の酸性ガス
状物質をアルカリ試剤と中和反応させて、処理液中に吸
収除去するとともに、100℃を超える高温の排ガスを
約50℃程度までの温度に冷却する。
【0004】ここで、酸性ガス状物質のうち、アルミニ
ウム溶融タンクから排出される塩化水素や未反応の塩
素、さらに燃料排ガス中の硫黄酸化物であるSO2 など
は、湿式処理による冷却後もガス状態を保つ、いわゆる
非凝縮性物質のため、気液接触によつて処理液中に良好
に吸収除去される。
【0005】ところが、アルミニウム溶融タンクから排
出されるアルミニウムと塩素ガスとの副反応で生じる塩
化アルミニウムは、湿式処理による冷却で液状または固
体状の微粒子に凝縮する、いわゆる凝縮性物質のため、
処理液中に吸収されないまま、微粒子状態の白煙となつ
て大気中に放出される。
【0006】このため、塩化アルミニウムをガス状態で
吸収除去するべく、湿式処理前の排ガスに、粉末状のア
ルカリ試剤として、たとえば、酸化マグネシウム粉を噴
霧して、この粉末粒子の表面で、下記の反応式; 2MgO+2AlCl3 +1/2O2 =2MgCl3
Al2 3 にしたがい、塩化アルミニウムを捕捉し、またその際非
凝縮性物質の中でも反応性のとくに高い塩化水素や塩素
との反応も一部生起させて、これらガスも捕捉し、その
後に湿式処理に供して、排ガス中のSO2 や上記反応に
関与しなかつた残余の塩化水素、塩素などの酸性ガス状
物質の吸収除去と、上記捕捉した塩化アルミニウムなど
の捕集を行う試みがある。
【0007】しかるに、上記の反応にて生成するMgC
3 ・Al2 3 は、酸化マグネシウムに比べて大きな
分子容を有するため、これが酸化マグネシウム粉の粒子
表面に被膜状に吸着析出して、粉末粒子内の細孔を閉塞
する。その結果、塩化アルミニウムガスの拡散が阻害さ
れ、見掛け上、反応が停止してしまうため、酸化マグネ
シウム粉の反応率が極端に低下する。
【0008】このような反応率の低下を補うため、酸化
マグネシウム粉を、塩化アルミニウムに比べて大過剰、
たとえば5モル倍から8モル倍、あるいはそれ以上に用
いることが考えられるが、この場合、用いた酸化マグネ
シウム粉の大部分が、排ガスとともに湿式処理工程に導
かれるため、処理液のpH調整がうまくいかず、湿式処
理での脱硫効率などが悪化する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように、アルミニ
ウム回収工場では、酸性ガス状物質として、塩化水素、
塩素、SO2 などの非凝縮性物質と、塩化アルミニウム
などの凝縮性物質とを含む排ガスが、排出されるが、大
気中への放出前に、上記の両物質をアルカリ試剤でうま
く吸収除去しにくいという問題があつた。
【0010】また、これとは別に、塩化ばい焼炉の排ガ
ス(凝縮性物質:塩化第二鉄、塩化亜鉛、塩化水銀な
ど)、燐化学工場での排ガス(凝縮性物質:五塩化リ
ン、三酸化リンなど)、重油や石炭炊きボイラなどから
の排ガス(凝縮性物質:硫黄酸化物としてのSO3
ど)のように、酸性ガス状物質として、SO2 などの非
凝縮性物質とともに、上記種々の凝縮性物質を含む排ガ
スにおいても、アルミニウム回収工場での排ガスの場合
と同様の問題を有していた。
【0011】本発明は、このような事情に鑑み、酸性ガ
ス状物質として非凝縮性物質と凝縮性物質とを含む排ガ
スに対して有効な処理方法、とくに粉末状のアルカリ試
剤を用いて上記の酸性ガス状物質を経済的にかつ効果的
に吸収除去できる処理方法を提供することを目的として
いる。
【0012】
【課題を解決するための手段】排ガス処理に用いる粉末
状のアルカリ試剤は、塩化アルミニウムなどの凝縮性物
質との反応性を高めるため、できるだけ微細な粒子とし
た方がよい。しかし、たとえば、酸化マグネシウム粉で
は、市販品で通常350メツシユパス品(44μm以
下)が最小で、平均粒子径は約6.36μmであり、こ
の程度の粒子径では、上記反応性の向上は望めない。こ
の市販品を粉砕処理して使用に供すると、粉砕経費が高
くなり、排ガス処理用として適さない。
【0013】本発明者は、上記の350メツシユパス品
について、その粒度分布を調べてみたところ、3μmを
超え44μm以下となるものが全体の約70重量%に対
し、3μm以下となるものが全体の約30重量%もあ
り、この3μm以下のものの平均粒子径は約0.25μ
mで、全体の平均粒子径(約6.36μm)に比べて、
約1/25程度の微細粒子となる。
【0014】そこで、この微細粒子を分級して、これを
そのまま排ガスに噴霧してみたところ、塩化アルミニウ
ムなどの凝縮性物質との反応性が数倍以上に高められ、
従来のような大過剰の使用量としなくても、上記物質を
うまく捕捉できることがわかつた。また、全体の70重
量%を占める残りの粗大粒子は、これを湿式処理用のア
ルカリ試剤として、水と混合して消化反応させると、微
細な水酸化マグネシウムの水スラリ―を生成して、塩化
水素、塩素、SO2 などの非凝縮性物質の吸収除去に有
効に寄与することもわかつた。
【0015】このように、本発明者は、市販品としての
粉末状のアルカリ試剤を粉砕処理することなく、ただ単
に分級処理し、微細粒子は塩化アルミニウムなどの凝縮
性物質の捕捉に利用し、粗大粒子は湿式処理用に応用し
て非凝縮性物質の吸収除去に利用すれば、材料コスト上
の不利をきたすことなく、排ガス中の酸性ガス状物質を
うまく吸収除去できることを見い出したものである。
【0016】すなわち、本発明は、粉末状のアルカリ試
剤を用いて、排ガス中に含まれる酸性ガス状物質を吸収
除去するにあたり、粉末状のアルカリ試剤を微細粒子と
粗大粒子とに分級し、まず、微細粒子を粉末状態のまま
で上記の排ガスと一次接触させ、ついで、粗大粒子を水
溶液、水分散液または消化反応液として二次接触させる
ことを特徴とする排ガスの処理方法に係るものである。
【0017】
【作用】本発明では、粉末状のアルカリ試剤を分級し
て、その微細粒子を粉末状態のまま排ガスと接触させる
ため、排ガス中の酸性ガス状物質のうち、塩化アルミニ
ウム、SO3 などの凝縮性物質をうまく捕捉できる。ま
た、粗大粒子はこれを水溶液、水分散液または消化反応
液として、つまり湿式処理液として排ガスと接触させる
ため、排ガス中の酸性ガス状物質のうち、塩化水素、塩
素、SO2 などの非凝縮性物質を有効に吸収除去でき
る。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にしたがつて説
明する。図1は、本発明の処理方法を、アルミニウム回
収工場から排出される排ガスに適用した装置の概略構成
図である。
【0019】図1において、1は石炭、重油などの燃焼
炉、2は燃焼炉1の熱を受けてアルミニウム製スクラツ
プを加熱溶融するタンク、3は湿式吸収塔、4は酸化マ
グネシウム粉の貯槽、5は分級機、6は酸化マグネシウ
ム粉の消化反応槽、F1,F2は送風機、P1,P2は
液ポンプである。
【0020】燃焼炉1から排出される燃料排ガスは、煙
道L1でアルミニウム溶融タンク2から排出される酸性
ガス状物質と混合され、排ガスG1として、送風機F1
により煙道L2を通つて湿式吸収塔3に導入されるが、
この導入前、つまり送風機F1の手前で、まず、粉末状
のアルカリ試剤と一次接触させる。
【0021】この接触は、貯槽4内の350メツシユパ
ス品の酸化マグネシウム粉を、エア―セパレ―タなどの
分級機5にて、3μmを超え44μm以下となる全体の
約70重量%を占める粗大粒子と、残りの約30重量%
を占める3μm以下の微細粒子とに分級したうえで、後
者の微細粒子のみを、分級抜き出しフアンからなる送風
機F2および配管L3により、噴霧する方式で行われ
る。
【0022】このように接触させると、排ガスG1に含
まれる酸性ガス状物質のうち、主として、アルミニウム
溶融タンク2から排出される塩化アルミニウムや、燃料
排ガス中の硫黄酸化物であるSO3 などの凝縮性物質
が、その高い反応性により、上記の微細粒子と反応し
て、この粒子に捕捉される。また、非凝縮性物質の中で
もアルミニウム溶融タンク2から排出される反応性の高
い塩化水素や塩素なども、その一部がやはり上記の微細
粒子と反応して、捕捉される。ここで、微細粒子の噴霧
量は、凝縮性物質に対して等モルないし約3モル倍程度
までの少量で足り、この程度の噴霧量でも十分に捕捉で
きる。
【0023】凝縮性物質などが捕捉された排ガスG1
は、ついで、送風機F1により煙道L2を通つて湿式吸
収塔3内にその下部側方から導入され、塔上部からシヤ
ワ―状に散布されるアルカリ試剤を含む処理液にて、二
次接触される。つまり、この吸収塔3内で、湿式による
最終的な吸収処理が施され、同時に約50℃程度の温度
にまで冷却されることになる。
【0024】湿式吸収塔3で用いるアルカリ試剤は、消
化反応槽6から供給される。この反応槽6では、分級機
5にて分級された酸化マグネシウム粉の粗大粒子を投入
し、これに配管L5より水または温水を供給して、撹拌
機Mにより撹拌混合することにより、酸化マグネシウム
と水との消化反応を行わせ、水酸化マグネシウムからな
る微細なスラリ―を生成するもので、このスラリ―を、
ポンプP1および配管L4を介して、湿式吸収塔3に供
給する。
【0025】スラリ―の供給量は、吸収塔3の底部に落
下する処理液のpHが約6程度となるように、pH測定
計Sおよび制御バルブVにより、自動制御される。な
お、塔底部に落下する処理液は、ポンプP2および配管
L6により、塔上部に循環散布されるが、その一部は、
配管L7により系外に取り出される。
【0026】このように湿式処理された排ガスは、酸性
ガス状物質のうちの、主として、燃料排ガス中のSO2
や、アルミニウム溶融タンク2から排出されて前記の一
次接触で捕捉されなかつた残余の塩化水素や塩素などの
非凝縮性物質が、処理液中に吸収除去されるとともに、
一次接触で捕捉された凝縮性物質なども処理液中に捕集
され、清浄な排ガスG2として、塔上部から煙突(図示
せず)を介して大気中に放出される。
【0027】なお、上記の実施例では、粉末状のアルカ
リ試剤として、酸化マグネシウムを用いているが、水と
消化反応して水酸化カルシウムの水スラリ―を生成する
酸化カルシウムを用いてもよい。また、このような消化
反応液を生成する以外に、水に単に溶解または分散させ
た水溶液または水分散液として、酸性ガス状物質のうち
の非凝縮性物質との反応に主に関与させうる、たとえば
水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウ
ムなどを使用してもよい。
【0028】また、上記の例は、アルミニウム回収工場
から排出される排ガスに適用した例であるが、その他、
塩化ばい焼炉の排ガス、燐化学工場での排ガスなどに適
用しても、同様の効果が奏される。また、重油や石炭炊
きボイラなどからの排ガスには、既述のように、非凝縮
性物質としてのSO2 とともに、凝縮性物質としてのS
3 が含まれているが、この排ガスに上記本発明の処理
方法を適用することにより、これら両物質をうまく吸収
除去できる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、粉末状のアルカリ試剤
を用いて、排ガス中に含まれる酸性ガス状物質としての
非凝縮性物質と凝縮性物質との両方を、経済的にかつ効
果的に吸収除去できるから、従来のように湿式処理後に
凝縮性物質が白煙となつて大気中に放出される心配がな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排ガスの処理方法を適用した装置の概
略構成図である。
【符号の説明】
3 湿式吸収塔 4 酸化マグネシウム粉の貯槽 5 分級機 6 酸化マグネシウム粗大粒子の消化反応槽 F2 酸化マグネシウム微細粒子の噴霧用送風機 P1 消化反応液の供給用ポンプ G1 処理前の排ガス G2 処理後の排ガス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粉末状のアルカリ試剤を用いて、排ガス
    中に含まれる酸性ガス状物質を吸収除去するにあたり、
    粉末状のアルカリ試剤を微細粒子と粗大粒子とに分級
    し、まず、微細粒子を粉末状態のままで上記の排ガスと
    一次接触させ、ついで、粗大粒子を水溶液、水分散液ま
    たは消化反応液として二次接触させることを特徴とする
    排ガスの処理方法。
  2. 【請求項2】 酸性ガス状物質が、二次接触による冷却
    で液状または固体状の微粒子となる凝縮性物質と、上記
    冷却後もガス状態を保つ非凝縮性物質とからなり、前者
    の凝縮性物質は主に一次接触中に吸収除去され、後者の
    非凝縮性物質は主に二次接触中に吸収除去される請求項
    1に記載の排ガスの処理方法。
  3. 【請求項3】 粉末状のアルカリ試剤が、酸化マグネシ
    ウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カ
    ルシウム、炭酸ナトリウムの中から選ばれた少なくとも
    1種である請求項1または請求項2に記載の排ガスの処
    理方法。
JP5117675A 1993-04-20 1993-04-20 排ガスの処理方法 Pending JPH06304442A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001340727A (ja) * 2000-05-31 2001-12-11 Asahi Glass Co Ltd ガスの処理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001340727A (ja) * 2000-05-31 2001-12-11 Asahi Glass Co Ltd ガスの処理方法

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