JPH0679647B2

JPH0679647B2 - 排ガス処理装置におけるバグフィルタ

Info

Publication number: JPH0679647B2
Application number: JP1315150A
Authority: JP
Inventors: 信佐々木; 誉司佐藤
Original assignee: Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPH03178308A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、都市ごみ焼却炉等の焼却炉から排出される
排ガスを処理する焼却炉の排ガス処理装置、特に、排ガ
ス中の煤塵、有毒物質を排除するためのバグフィルタに
関する。

〔従来の技術〕

都市ごみ処理は、今日、焼却処理が主流となっている。
焼却によって排出される排ガスの中には、煤塵を始め、
塩化水素（HC1）、硫黄酸化物（SO_X）、窒素酸化物（NO
_X）などの有害物質が多量に含まれており、ごみ焼却に
伴う二次公害の発生を防止するために、これらの物質を
効率的に且つ効果的に除去することのできる排ガス処理
装置の開発が求められる一方で、大気汚染防止対策とし
て、これらの物質の排出濃度が厳しく規制されている。

従来から都市ごみ焼却プラントの排ガス処理装置として
は、電気集塵器を採用しているケースがほとんどであ
る。しかし、電気集塵器は集塵機能しか有していない。
即ち、排ガス中に混入している煤塵を除去することは可
能であるが、塩化水素あるいは硫黄酸化物などの有害物
質の除去はできない。そのため、有害物質の除去装置と
組み合わせて使用しなければならず、プラント全体が大
きな装置となっている。

そこで、１つの排ガス処理装置に多くの機能を持たせ、
装置の小型化を図るとともに効率よく排ガス処理が行え
るようにするために、集塵機能と有害物質除去機能とを
併せ持った排ガス処理装置、即ち、バグフィルタが開発
された。

該バグフィルタは、電気集塵器に比べ、集塵機能が高
く、筒状の濾布と、その筒内に組み込まれた鋼製のケー
ジを有する。また、濾布は、例えば、第４図に示すよう
に、基布30の表面にフェルト層31が設けられ、該フェル
ト層31の表面に消石灰のプレコート層32が形成されてい
る。

また、バグフィルタのバグ濾布面へのプリコート方法
は、例えば、特開昭60-187317号公報に開示されたもの
がある。

焼却炉からの排ガスに含まれている有害物質は、二つの
段階を経て除去される。第１段階として、このバグフィ
ルタに導入される前の段階で、煙道内に消石灰を噴霧し
て排ガス中に含まれる酸性成分である塩化水素、硫黄酸
化物を中和する。次に、第二段階として、中和したあと
の反応生成物（CaCl₂、CaSO₄）をバグフィルタ内に装備
した濾布表面のプレコート層32によって捕捉する。な
お、未反応の酸性成分や煤塵はプレコート層32で、ま
た、サブミクロンの微粒子に濃縮しているダイオキシン
類や重金属類は高密度のフェルト層31で除去される。

ところで、上記バグフィルタは、塩化水素、硫黄酸化物
などの有害物質は除去することができるが、窒素酸化物
を除去することができない。有害物質として規制されて
いるものをほどんど含まない極めて清浄化された状態の
排ガスで大気中に放出するため、窒素酸化物も除去する
必要がある。

従来、窒素酸化物を除去するための脱硝装置を取り付け
た排ガス処理装置として、第５図に示すように、バグフ
ィルタ等の集塵装置40の後流側に触媒脱硝装置41を別途
設けたものが知られている。

該排ガス処理装置では、焼却炉42で生じた焼却灰は灰冷
却水槽43へ排出されるとともに、発生した排ガスはボイ
ラー44を経て集塵装置40に送られる。集塵装置40では、
煤塵、塩化水素、硫黄酸化物などが除去される。その後
に、煙道中にNH₃ガスを噴霧し、その後流側に設けた触
媒脱硝装置41で還元脱硝を行い、清浄化したクリーンガ
スを煙突45から大気に放出する。該触媒脱硝装置41は、
第６図に示すように、ハニカム状脱硝触媒46を縦に３段
に間隔を開けて重ねたものであって、図の上から下に向
かって排ガスがハニカム状脱硝触媒46を通過する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の触媒脱硝装置は触媒を充填した大
型の装置（例えば、2000mm×2000mm×3000mm）であり、
集塵装置（例えば、バグフィルタの寸法は35000mm×330
0mm×4300mm）とは別に設けられているため、大きなス
ペースを必要とする。

また、集塵装置と触媒脱硝装置が分離しているため、集
塵装置を通過した排ガスが触媒脱硝装置に導入される時
には、集塵装置の入口に比べ30℃〜40℃も排ガスの温度
が低下しており、このため、脱硝効率が低下する。

更に、集塵装置として、電気集塵器を使用する場合に
は、捕集できない粒子（10μ以下）が触媒表面に付着
し、触媒機能の低下をきたす等の問題点を有している。

そこで、この発明の目的は、上記の課題を解決するた
め、集塵機能の高いバグフィルタに脱硝機能を持たせる
ことによって小型化及び脱硝効率の向上を図ると共に、
濾布の変形を防止し、触媒面への煤塵の付着を極力抑え
た排ガス処理装置におけるバグフィルタを提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、排ガスを清浄化す
る多数の筒状濾布、該各筒状濾布の変形を防止するため
前記各筒状濾布の内側に隣接してそれぞれ配置されてい
る筒状ケージ、及び前記各筒状ケージにそれぞれ担持さ
れている脱硝用触媒、から構成されていることを特徴と
する排ガス処理装置におけるバグフィルタに関する。

また、この排ガス処理装置におけるバグフィルタにおい
て、前記筒状ケージを放射状薄板或いは細目金網で形成
したものである。

また、この排ガス処理装置におけるバグフィルタにおい
て、前記筒状濾布は、テフロン織物の基布の表面にガラ
ス繊維にテフロンコーティングを施した短繊維をパンチ
ングして作製されているフェルト状の層で形成されてい
る。

また、この排ガス処理装置におけるバグフィルタにおい
て、前記筒状濾布は、ガラス繊維を基布とする平織濾布
で形成されている。

〔作用〕

この発明による排ガス処理装置におけるバグフィルタ
は、上記のように構成されているので、次のように作用
する。即ち、この排ガス処理装置におけるバグフィルタ
では、焼却炉から排出した排ガスは、バグフィルタに導
入される前の段階で、煙道内に噴霧された消石灰によっ
て排ガス中に含まれいる酸性成分である塩化水素、硫黄
酸化物が中和される。次に、中和したあとの反応生成物
（CaCl₂、CaSO₄）、未反応の酸性成分、煤塵は、バグフ
ィルタ内に装備した濾布の筒外面のプレコート層によっ
て捕捉される。

また、サブミクロンの微粒子に濃縮しているダイオキシ
ン類や重金属類は高密度のフェルト層で除去される。そ
して、排ガス中に煤塵等をほとんど含まなくなった排ガ
スが濾布の筒内面に担持した脱硝用触媒、又は、濾布の
内側に設けた脱硝用触媒を担持したケージに接触するこ
とによって排ガスに残った窒素酸化物は除去される。こ
のようにして、触媒面への煤塵の付着を極力抑えること
ができる。

また、このバグフィルタは、筒状ケージによって筒状濾
布の変形が防止されると共に、脱硝機能を付加してお
り、前記筒状濾布内で脱硝するので、温度低下をほとん
ど無視でき、温度低下による脱硝率の低下は発生しな
い。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による排ガス処理装置
におけるバグフィルタの実施例について説明する。

第１図は、この発明によるバグフィルタＡの一実施例を
示す概略図である。

焼却炉から排出された排ガスは、該排ガス中にNH₃ガス
を噴霧し、ガス入口１からバグフィルタＡ内に導入され
る。ガス入口１から導入された排ガスはバッフルプレー
ト２にガイドされて濾布３の方向へ導かれる。濾布３は
縦形の筒状に配置されている。筒内には鋼製のケージ４
が組み込まれており、このケージ４によって濾布３は円
筒形状に保持されている。このケージ４は排ガスが筒の
外側から内側に流れるために起こる筒の変形を防止する
役目を果たしている。

排ガスは0.4〜1.2m/minの速度で濾布３の筒を外側から
内側へ通過する。排ガスが該濾布３を通過する時に、ダ
ストは濾布３に付着し除去され、清浄化されたクリーン
ガスだけが濾布３の筒内を上昇して、バグフィルタＡの
上部に設けたガス出口５から外に排出される。

ガス入口１の上部には、エアタンク６が装備されてお
り、該エアタンク６からパルスバルブ７を介して濾布３
の筒上部にブローパイプ８が連通している。パルスバル
ブ７については、エアパルスの作動時間が3/100秒であ
り、パルスバルブ７で発生したエア脈動が濾布３の内側
から濾布３に振動を与え、濾布３の表面に付着したダス
トを払い落とす機能を有している。

濾布３の表面のダスト払い落とし方法は、通常、エアパ
ルス方式又はジェットパルス方式と称されている。定期
的にジェットパルス方式等の高圧空気で払い落とされた
ダストは、バグフィルタＡの下部に設けられたホッパ９
に貯まる。ホッパ９に貯まったダストは、焼却時に発生
した焼却灰とともの回収されて搬出される。

バグフィルタＡの上部には、各濾布ごとのブロックに分
けて点検扉10が設置してある。該点検扉10は、濾布３の
損傷などの非常時に備えて作業性を考慮してたものであ
り、もし、濾布３の損傷が発見された場合には、損傷し
た濾布筒をプラグで止めることによってバグフィルタＡ
本体の運転を止めることなく、その部分だけの交換作業
が可能である。また、濾布３の上端には、仕切板11が設
けられており、濾布３で清浄化されたクリーンガスだけ
がガス出口５へ導かれるように構成されている。

第２図は、第１図のバグフィルタＡに適用される濾布３
の構造を例を示す断面図である。第２図において、図
（a1）、図（b1）及び図（c1）は濾布３の縦断面図であ
り、それぞれ別の実施例を示している。また、図（a2）
は図（a1）の横断面図、図（b2）は図（b1）の横断面
図、及び図（c2）は図（c1）の横断面の一部拡大図であ
る。

濾布３は、第４図に示すように、テフロン織物を基布30
とし、その基布30の表面に、ガラス繊維にテフロンコー
ティングを施した短繊維をパンチングして作製したフェ
ルト状の層31を設けたものである。或いは、濾布３はガ
ラス繊維を基布とする平織濾布であってもよい。

いずれにせよ、250〜280℃の耐熱性を有するガラス繊維
系の濾布材が最も適切である。その理由は、焼却排ガス
の温度が、硫酸露点温度とされている130〜150℃よりも
低下すると、硫酸露点による腐食が発生する上に、脱硝
率もかなり低くなってくるので、濾布材としては高温に
耐えられるものである必要がある。フェルト層31の表面
には消石灰のプレコート層32が形成されている。

図（a1）に示す実施例では、濾布３筒の内側に鋼製のケ
ージ４が設けられており、そのケージ４に脱硝用触媒を
担持させている（以下、ケージ触媒という）。具体的に
は、ケージ４の表面に触媒成分（TiO₂，V₂O₅系の触媒）
を浸漬固定している。上記ケージ４は、図（a1）及び図
（a2）に示すような放射状薄板51であってもよいし、或
いは図（b1）及び図（b2）に示すような放射状薄板51で
あってもよいし、或いは図（b1）及び図（b2）に示すよ
うに細目金網52で形成してもよい。

また、ケージ４に脱硝用触媒を担持する代わりに、図
（c1）及び図（c2）に示すように、濾布３に隣接して脱
硝用触媒を担持させてもよい。例えば、上記触媒成分を
浸漬または蒸発させた繊維層53を基布の内側に設けたも
のを濾布３として用いる。なお、脱硝用触媒を担持させ
る手段として接着剤等を用いると、通気に影響ができる
ので好ましくない。また、触媒の種類としては、上記の
TiO₂，V₂O₅の他に、白金、ニッケルー銅、ニッケル−ク
ロム等を使用してもよい。

第３図は、その発明による排ガス処理装置におけるバグ
フィルタＡを組み込んだごみ焼却プラントの処理の一例
を示す概略ブロック図である。

都市ごみ焼却炉20から排出される排ガス中には、500〜8
00ppmの塩化水素、50〜100ppmの硫黄酸化物、及び80〜1
50ppmの窒素酸化物が含まれている。これらの有害物質
を含んだ排ガスは、大気放出に際し、大気汚染防止法に
基づき、有害物質を除去した上で排出する必要がある。

一般に、第３図に示すように、ごみ焼却炉20で燃焼する
問いに発生する排ガスは、非常に高温（750〜950℃）に
なっているので、濾布３を高温による損傷から守るため
に、ガス冷却装置21に導入されて冷却される。約240℃
まで冷却された排ガスは、反応塔22に導入される。反応
塔22内では、消石灰〔Ca(OH)₂〕粉末を相当量噴霧し、
排ガスの酸性成分である塩化水素、硫黄酸化物を酸アル
カリの固−気反応により中和して除去する。その過程で
排ガスの温度は下がり、バグフィルタＡに導入される時
には、例えば、約210℃になっている。

排ガス成分を消石灰〔Ca(OH)₂〕粉末によって中和した
後の反応生成物（CaCl₂，CaSO₄）はバグフィルタＡ内に
装備した濾布３の表面のプレコート層32によって捕捉さ
れる。なお、反応塔22内で反応しなかった未反応の酸性
成分や煤塵は、プレコート層32で除去される。また、サ
ブミクロンの微粒子に濃縮しているダイオキシン類や重
金属類は、高密度のフェルト層31で除去される。

一方、窒素酸化物の除去は以下の行程で行われる。一例
として、バグフィルタＡの処理ガス量が17000Nm³/h、バ
グフィルタＡへのガス入口１におけるNO_Xの濃度が120〜
150ppm、ガス入口１の温度が210〜220℃の場合について
説明する（表２参照）。なお、ある瞬間の排ガス組成は
表１のとおりである。

バグフィルタＡのガス入口１にアンモニアガスを、NH₃
／NO_Xで0.4〜1.2程度のモル比で噴霧する。アンモニア
ガスを伴う排ガスは、濾布３の表面でダストと共に捕集
され（例えば、煤塵濃度0.005g/Nm³以下）、清浄化され
た状態で脱硝用触媒に接触し、窒素酸化物の濃度は低減
される。バグフィルタＡのガス出口５から排出される排
ガスは、例えば、約185℃になる。

このように、バグフィルタＡに導入される排ガスの温度
は、210〜220℃であるが、従来のように集塵装置として
のバグフィルタとは別に下流側に触媒脱硝用装置を設け
た場合、その触媒脱硝装置に導入される排ガスの温度
は、例えば、約185℃に低下してしまう。この温度低下
のために触媒脱硝装置における脱硝率は約65％にすぎな
かったが、脱硝機能を付加したこのバグフィルタＡの場
合、バグフィルタＡ内で脱硝するので、温度低下はほと
んど無視できるため、温度低下による脱硝率の低下はな
い。

このため、脱硝率は、表２からも分かるように、約80％
を得ることができる。バグフィルタＡで清浄化されたク
リーンガスは、燃焼熱から得た蒸気でタービン駆動され
る誘引送風機23によって吸引され、煙突24から大気へ放
出される。

この発明による排ガス処理装置におけるバグフィルタ
は、上述のように、バグフィルタの濾布に脱硝機能を付
加したので、従来のように集塵装置の他に大型の触媒脱
硝装置を別に設けなくても済むので、装置のスペースを
大幅に減少させることができる。

具体的には、例えば、バグフィルタの寸法は、3500mm×
3300mm×4300mmであり、触媒脱硝装置の寸法は、2000mm
×2000mm×3000mmであるから、触媒脱硝装置が不要にな
ったことにより少なくとも約20％のスペースが減少す
る。なお、集塵装置と触媒脱硝装置とを連結する配管の
スペースも不要になることを考慮すれば、相当なスペー
スの削減になる。

〔発明の効果〕

この発明による排ガス処理装置におけるバグフィルタ
は、上記のように構成されているので、次のような効果
を有する。即ち、このバグフィルタは、バグフィルタの
濾布に脱硝機能を付加したので、従来のように集塵装置
の他に大型の触媒脱硝装置を別に設けなくても済むの
で、装置のスペースを大幅に減少させることができる。
このことは建設コストの節減にもなる。

また、バグフィルタの濾布に脱硝機能を付加したのでバ
グフィルタ内で脱硝が行われる。このため、脱硝時にお
ける温度降下はほとんど無視することができ、温度降下
による脱硝率の低下を防ぐことができる。

更に、バグフィルタの除塵効果は、電気集塵器に比べ、
非常に優れているため、通過燃焼ガス中に残留する煤塵
は微量（0.001g/Nm³程度）である。従って、濾布内の触
媒に付着するダストは極めて少ない。しかも、濾布は定
期的にジェットパルス方式等の高圧空気で逆洗されるた
め触媒面は常時洗浄される。その結果、触媒の寿命の延
長が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による排ガス処理装置におけるバグフ
ィルタの一実施例を示す概略斜視図、第２図は第１図の
バグフィルタの濾布の種々の構造を示す断面図、第３図
は第１図のバグフィルタを組み込んだごみ焼却プラント
の処理の一例を示す概略ブロック図、第４図は従来の濾
布の構造を説明する説明図、第５図は脱硝装置を取付け
た従来の排ガス処理装置、及び第６図は第５図において
使用されている触媒脱硝装置を示す斜視図である。１……ガス入口、３……濾布、４……ケージ、５……ガ
ス出口、30……基布、31……フェルト層、51……放射状
薄板、52……細目金網、Ａ……バグフィルタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排ガスを清浄化する多数の筒状濾布、該各
筒状濾布の変形を防止するため前記各筒状濾布の内側に
隣接してそれぞれ配置されている筒状ケージ、及び前記
各筒状ケージにそれぞれ担持されている脱硝用触媒、か
ら構成されていることを特徴とする排ガス処理装置にお
けるバグフィルタ。
【請求項２】前記筒状ケージを放射状薄板或いは細目金
網で形成したことを特徴とする請求項１に記載の排ガス
処理装置におけるバグフィルタ。
【請求項３】前記筒状濾布は、テフロン織物の基布の表
面にガラス繊維にテフロンコーティングを施した短繊維
をパンチングして作製されているフェルト状の層で形成
されていることを特徴とする請求項１に記載の排ガス処
理装置におけるバグフィルタ。
【請求項４】前記筒状濾布は、ガラス繊維を基布とする
平織濾布で形成されていることを特徴とする請求項１に
記載の排ガス処理装置におけるバグフィルタ。