JPH07299388A - 油性ヒューム捕集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加湿水の使用量および廃棄液量が少ない油性
ヒューム捕集装置を提供する。 【構成】 油性ヒューム捕集装置は、ヒューム取入れ口
１３、ヒューム排出口１７および排水口１９を備えたハ
ウジング１１と、放電極および捕集極よりなる集塵部２
２がハウジング１１内に収容された高電圧一段荷電式電
気集塵機２１と、集塵部２２の入口よりも上流側に配置
された加湿水スプレーノズル３２を有する加湿装置３１
と、集塵部２２の直上に配置された洗浄水スプレーノズ
ル４２および洗浄水加熱装置４７を有する洗浄装置４１
と、ヒューム取入れ口１３またはヒューム排出口１７に
設けられた送風機７１とを備えている。油性ヒューム捕
集装置は、加湿水スプレーノズル３２が空気圧噴霧式ノ
ズルであり、洗浄排水加熱装置６３を有する濃縮槽６２
を備え、ハウジング１１の排水口１９が三方切替弁５５
を介して洗浄水槽４４および濃縮槽６２にそれぞれ接続
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気集塵機を用いて
油性ヒュームを捕集する装置に関する。

【０００２】この発明の油性ヒューム捕集装置は、化学
工場その他で発生する油性分を含むヒュームの捕集に用
いられる。

【０００３】

【従来の技術】塩化ビニールの製造工程などで発生した
油性ヒュームは、大気汚染防止のために大気に放散する
前に捕集する必要がある。このような捕集装置として、
濾過方式および静電（電気集塵機）方式がある。

【０００４】濾過方式は、フィルタにヒュームを通して
油性分を捕集する。また、静電方式は油性ヒュームの微
粒子をコロナ放電により荷電し、クーロン力により捕集
極に吸引し、捕集する。静電方式には、捕集極に水を流
下させる湿式と、乾燥状態で運転する乾式とがある。

【０００５】濾過方式捕集装置は、フィルタの捕集性能
と目詰まりとは相反する関係にある。したがって、捕集
性能をある程度犠牲にし、目詰まりによる寿命を延ばす
ようにしているのが現状である。また、濾過方式捕集装
置では、高温で気化したヒュームは捕集できないので、
ヒュームを冷却・凝縮しなければならない。しかし冷却
能を高めると、凝縮粒が大きくなって目詰まりしやすく
なる。このため、冷却方式は間接冷却に限られ、冷却器
の伝熱面の汚れによる捕集性能低下やメンテナンスに労
力を要するなどの問題がある。

【０００６】一方、乾式の静電方式捕集装置では、初期
の捕集性能は良好であるが、捕集極にタールが付着する
ので、短期間に捕集性能が低下する。したがって、メン
テナンス期間が約２週間と短く、メンテナンスに労力を
要する。また、構造上大風量および高濃度ヒュームに適
しない、油ミストが気化して発火事故を生じやすいなど
の問題もある。

【０００７】これらの問題を解決するため、本発明者は
湿式静電方式の油性ヒューム捕集装置を提案した（特願
平４−１５９８２８号参照）。この装置は、ヒューム取
り入れ口と集塵部の間に水スプレーノズルを設け、取り
入れたヒュームに加湿水を噴霧し、油性ヒュームに含ま
れる油ミストを水ミストと混在させて捕集極に吸着す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の上記油
性ヒューム捕集装置は、捕集極に回収した油を含む加湿
水から静置分離により油を回収し、加湿水を循環使用す
る。加湿水は汚れているので、ノズルの目詰まりを防ぐ
ため、ノズル孔径の大きなノズルしか使用できない。し
たがって、加湿水を過剰に噴霧しなければ有効な量の水
ミストが発生せず、大量の加湿水を循環させなければな
らなかった。

【０００９】また、回収した油を含む加湿水がエマルジ
ョン化して、油の回収が困難となり、大量の廃液が生じ
ていた。しかも、汚れた加湿水を使用すると、極板を更
に汚すこととなり、加湿水を循環使用することには問題
があった。

【００１０】この発明は、加湿水の使用量および廃液量
が少ない油性ヒューム捕集装置を提供しようとするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の油性ヒューム
捕集装置は、主としてハウジング、電気集塵機、加湿装
置、洗浄装置、濃縮装置、および送風機からなってい
る。

【００１２】ハウジングは、ヒューム取入れ口、ヒュー
ム排出口および排水口を備えている。ヒューム取入れ口
はハウジングの下部に、ヒューム排出口は頂部にそれぞ
れ設けられている。排水口はハウジングの底部に設けら
れている。

【００１３】電気集塵機は、高電圧一段荷電式電気集塵
機であり、放電極および捕集極よりなる集塵部がハウジ
ング内に収容されている。

【００１４】加湿装置は、加湿水スプレーノズル、加湿
水槽、加湿水ポンプ、および空気圧縮機を備えている。
加湿水スプレーノズルは集塵部の入口よりも上流側に配
置されており、加湿水ポンプを介して加湿水槽に接続さ
れている。また、加湿水スプレーノズルは空気圧噴霧式
ノズル（２流体ノズル）であって、空気圧縮機が接続さ
れている。空気圧縮機からの圧縮空気は、加湿水スプレ
ーノズルの先端部で清浄な加湿水と混合し、加湿水を噴
霧状にしてヒューム流に噴射する。

【００１５】洗浄装置は、洗浄水スプレーノズル、洗浄
水水槽、洗浄水ポンプ、および洗浄水加熱装置を備えて
いる。洗浄水スプレーノズルは集塵部の直上に配置され
ており、洗浄水ポンプを介して洗浄水水槽に接続されて
いる。洗浄水ポンプは洗浄水スプレーノズルに洗浄水を
圧送し、洗浄水スプレーノズルから洗浄水を噴射する。
洗浄水加熱装置は、洗浄水槽内に配置された蒸気管また
は電熱シースヒータを備えている。洗浄水加熱装置は、
洗浄水を８０〜９０℃にあらかじめ加熱し、集塵部に付
着した油を洗い落としやすくする。

【００１６】濃縮装置は、濃縮槽および洗浄排水加熱装
置を備えている。洗浄排水加熱装置は、濃縮槽内に配置
された蒸気管または電熱シースヒータを備えている。洗
浄排水加熱装置は、ハウジングから排出された、油で汚
染された洗浄水を１３０〜１５０℃に加熱する。洗浄排
水中の水分は加熱により蒸発し、洗浄排水は濃縮され
る。発生した蒸気は濃縮槽外に排出し、油分は回収す
る。

【００１７】ハウジングの排水口は、三方切替弁を介し
て洗浄水槽および濃縮槽に接続されている。すなわち、
三方切替弁の入口側にハウジングの排水口が、第１出口
側に洗浄水槽が、第２出口側に濃縮槽がそれぞれ接続さ
れている。

【００１８】洗浄水槽の上部をポンプを介して濃縮槽に
接続してもよい。洗浄排水は洗浄水槽中で水分と油分と
に分離され、上部に油層が形成される。油層中の油はポ
ンプにより濃縮槽に送られ、洗浄水は浄化される。

【００１９】送風機は、ハウジングのヒューム取入れ口
またはヒューム排出口に設けられている。

【００２０】

【作用】この発明のヒューム捕集装置では、ヒューム捕
集作業と洗浄作業との二つの作業が行われる。

【００２１】ヒューム捕集作業では、三方切替弁をハウ
ジングの排水口が濃縮槽に通じるように切り替えてお
く。油ミストを含むヒュームは、送風機によって押し込
まれ、または吸引されて、ハウジング内に取り入れら
れ、電気集塵機の放電極および捕集極間を通過する。集
塵部の入口側で加湿水スプレーノズルから清浄な水が噴
射され、油ミストを含むヒュームに水ミストが混合され
る。ヒューム中の油ミストおよび水ミストは、電気集塵
機の集塵部で荷電され、捕集極面に吸着される。吸着さ
れた油ミストと水ミストは、捕集極面上で集まって油と
水との混合流となる。混合流は捕集極面に沿って流下
し、ハウジングの排水口から三方切替弁を経て濃縮槽に
排出される。排出された洗浄排水は濃縮槽で加熱され、
水分が蒸発して濃縮される。また、油ミストが除去され
たヒュームは、ヒューム排出口からハウジング外に排出
される。

【００２２】洗浄作業は、適当な期間ごとに装置の運転
を停止して行う。この場合、三方切替弁をハウジングの
排水口が洗浄水槽に通じるように切り替えておく。洗浄
水スプレーノズルから加熱した洗浄水を集塵部に噴射
し、放電極および捕集極の表面に残留した油を洗い落と
す。油が混合した洗浄水は、ハウジングの排水口から三
方切替弁を経て洗浄水槽に排出される。油が混合した洗
浄水は、洗浄水槽で静置分離により油層と水層とに分離
する。油層の油は洗浄水槽から排出し、水層の水は再び
洗浄水として利用する。

【００２３】

【実施例】実施例として、塩化ビニール製造設備に設け
られた油性ヒューム捕集装置について説明する。図１
は、上記油性ヒューム捕集装置の構成を示している。

【００２４】この実施例の油性ヒューム捕集装置は、主
としてハウジング１１、電気集塵機２１、加湿装置３
１、洗浄装置４１、濃縮装置６１、およびヒューム吸引
ファン７１からなっている。

【００２５】ハウジング１１の底部１２は漏斗状となっ
ている。ハウジング１１の底部寄り側面にヒューム取入
れ口１３および頂部にヒューム排出口１７がそれぞれ設
けられている。ヒューム取入れ口１３に、ヒューム導入
管１５が取り付けられている。ヒューム導入管１５は、
ハウジング１１の中心まで延びており、先端部が下方に
向かって開口している。ヒューム排出口１７は、直接大
気に通じている。ハウジング１１の底部１２に排水口１
９が設けられており、排水口１９に排水管５４が接続さ
れている。

【００２６】電気集塵機２１は、高電圧一段荷電式であ
る。電気集塵機２１の放電極および捕集極（いずれも図
示しない）からなる集塵部２２は、ハウジング１１内の
中央部に配置されている。放電極にはハウジング１１の
外に配置された高電圧電源２４が接続されている。ハウ
ジング１１の頂部には、乾燥空気用ファン２６および空
気加熱器２７が配置されている。

【００２７】加湿装置３１は、加湿水スプレーノズル３
２、加湿水槽３６、加湿水ポンプ３７、および空気圧縮
機３９を備えている。加湿水スプレーノズル３２は、ヒ
ューム導入管１５と電気集塵機２１の集塵部２２との間
に設けられている。加湿水スプレーノズル３２は空気圧
噴霧式ノズルである。加湿水スプレーノズル３２に、加
湿水供給管３３と圧縮空気供給管３４が接続されてい
る。加湿水スプレーノズル３２は加湿水ポンプ３７を介
して加湿水槽３６に接続されており、加湿水槽３６から
清浄な水が供給される。また、加湿水スプレーノズル３
２に、圧縮空気供給管３４を介して空気圧縮機３９が接
続されている。空気圧縮機３９からの圧縮空気は、加湿
水スプレーノズル３２の先端部で清浄な加湿水と混合
し、加湿水を噴霧状にしてヒューム流に噴射する。

【００２８】洗浄装置は４１、洗浄水スプレーノズル４
２、洗浄水水槽４４、洗浄水ポンプ４５、および洗浄水
加熱装置４７を備えている。洗浄水スプレーノズル４２
は、集塵部２２の直上に配置されており、放電極および
捕集極に向かっている。洗浄水スプレーノズル４２は、
洗浄水供給管４３を介して洗浄水水槽４４に接続されて
いる。洗浄水供給管４３に洗浄水ポンプ４５が設けられ
ている。洗浄水ポンプ４５は洗浄水スプレーノズル４２
に洗浄水を圧送し、洗浄水スプレーノズル４２から洗浄
水を噴射する。洗浄水加熱装置４７は、洗浄水槽４４内
に配置された蒸気管４８を備えている。蒸気管４８に、
蒸気溜め（図示しない）から加熱用蒸気が供給される。
洗浄水加熱装置４７は、洗浄水を８０〜９０℃にあらか
じめ加熱し、集塵部２２に付着した油を洗い落としやす
くする。洗浄水槽４４は、三方切替弁５５を経てハウジ
ング１１からの排出管５４に接続されている。洗浄水の
上部に浮上した油は、浮上油吸引管５７を介して浮上油
吸引ポンプ５８で洗浄水槽４４から濃縮槽６２に送られ
る。

【００２９】なお、加湿水槽３６および洗浄水槽４４に
給水管５１を介して給水タンク（図示しない）が接続さ
れている。また、給水管５１には電磁弁５２が設けられ
ている。各水槽３６、４４に水位検出器５３がそれぞれ
設けられている。各水槽３６、４４の水位が設定値以下
に下がると、水位検出器５３からの信号により電磁弁５
２が開き、給水タンクから清浄な水が各水槽３６、４４
に供給され、水位は常に一定範囲内に保たれる。

【００３０】濃縮装置６１は、濃縮槽６２および洗浄排
水加熱装置６３を備えている。濃縮槽６２は、三方切替
弁５５を経てハウジング１１からの排出管５４に接続さ
れている。したがって、排出管５４からの排出先を、洗
浄水槽４４と濃縮槽６２とから選択できるようになって
いる。洗浄排水加熱装置６３は、濃縮槽６２内に配置さ
れた蒸気管６４を備えている。洗浄排水加熱装置６３
は、ハウジング１１から排出された、油で汚染された洗
浄水を１３０〜１５０℃に加熱する。加熱中、攪拌機６
５で洗浄排水を攪拌する。洗浄排水中の水分は加熱によ
り蒸発し、発生した蒸気は排気管６７からヒューム吸引
ファン７１の入口側に導き、排出する。水分が蒸発し、
濃縮された洗浄排水は、廃液回収管６８を経て廃液回収
缶６９に回収する。

【００３１】ヒューム吸引ファン７１の入口側は、油性
ヒューム発生源（図示しない）に接続されている。

【００３２】上記のように構成された装置において、油
ミストを含むヒュームは、ヒューム吸引ファン７１によ
って吸引され、ヒューム導入管１５を経てハウジング１
１内に取り入れられる。ハウジング１１内に取り入れら
れたヒュームは、電気集塵機２１の集塵部２２を通過す
る前に、加湿水スプレーノズル３２から噴射された水ミ
ストと混合される。このとき、加湿水ポンプ３７と空気
圧縮機３９は駆動しておく。

【００３３】ヒューム中の油ミストと水ミストは、電気
集塵機２１の放電極により荷電され、捕集極面に吸着さ
れる。吸着された油ミストと水ミストとは、捕集極面上
で集まって水と油の混合流となる。混合流は捕集極面に
沿って流下し、ハウジング１１の底部１２を経て排水口
１９から排水管５４に流れ込む。このとき三方切替弁５
５によって、混合流が濃縮槽６２に流れ込むようにして
おく。濃縮槽６２に流れ込んだ混合流は、蒸気管６４に
よって加熱され、濃縮されて廃液となる。

【００３４】また、油ミストが除去されたヒュームは、
ヒューム排出口１７からハウジング１１外に排出され
る。なお、装置運転中に、乾燥空気ファン２６からの空
気を空気加熱器２７で４０℃程度に加熱し、ハウジング
１１内の上部に吹き込む。これにより、ハウジング１１
内の上部に配置された高電圧電源２４のがいしを運転中
を通して乾燥状態に保持し、火花放電の発生を防ぐ。

【００３５】装置の運転停止時には、洗浄水ポンプ４５
を駆動し、洗浄水槽４４に蓄えられている、蒸気管４８
によって加熱された洗浄水を洗浄水スプレーノズル４２
から噴射する。これによって、放電極および捕集極の表
面に付着した油ミストは洗い落とされる。油ミストを含
む洗浄水は、ハウジング１１の底部１２から排水管５４
に流れ込む。このとき三方切替弁５５によって、混合流
が洗浄水槽４４に流れ込むようにしておき、汚れた洗浄
水は洗浄水槽４４に回収する。回収された洗浄水は、静
置分離により油層と水層に分離され、油層の油は浮上油
吸引管５７を介して浮上油吸引ポンプ５８で洗浄水槽４
４から濃縮槽６２に送られる。水層の水は、洗浄水とし
て再利用する。

【００３６】

【発明の効果】この発明の油性ヒューム捕集装置は、清
浄な加湿水を使用するため、加湿水スプレーノズルに高
性能ノズルの使用が可能である。特に空気圧噴霧式ノズ
ルを使用して、圧縮空気を加湿水に併用することによ
り、さらに微細な水ミストを発生させることができる。
したがって、従来の装置に比べてより微細な水ミストを
効率的に発生させることができ、むだな加湿水を減らす
ことができる。加湿水に清浄な水を使用するので、極板
の汚れを助長することもなく、加湿水の水質劣化に伴う
装置の腐食も発生しにくい。

【００３７】極板の洗浄では、従来の装置では循環水に
直接蒸気を加えて温水としていた。この発明の装置で
は、洗浄水槽が加湿水槽から独立しているため、蒸気に
よる間接加熱が可能となった。そのため、装置の運転中
の時間を利用して洗浄水の加熱ができるので、長時間の
穏やかな加熱で十分であり、従来の装置に比べてより少
ない蒸気しか必要としない。洗浄水は油を除去して循環
使用されるが、１日に１０分程度の循環であり、洗浄水
ポンプの攪拌・分散によるエマルジョンの程度も１／５
０程度に減少する。装置の運転中は洗浄水槽中の水の流
動がないので、静置分離にも十分な時間が取れ、従来の
装置よりも有効に油を分離することができる。したがっ
て、長期間にわたって水の循環使用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の油性ヒューム捕集装置の一例を示す
装置構成図である。

【符号の説明】

１１ ハウジング １３ ヒューム取入れ口 １５ ヒューム導入管 １７ ヒューム排出口 １９ 排水口 ２１ 電気集塵機 ２２ 集塵部 ３１ 加湿装置 ３２ 加湿水スプレーノズル ３６ 加湿水槽 ３７ 加湿水ポンプ ３９ 空気圧縮機 ４１ 洗浄装置 ４２ 洗浄水スプレーノズル ４４ 洗浄水槽 ４５ 洗浄水ポンプ ４８ 蒸気管 ５１ 給水管 ５４ 排水管 ５５ 三方切替弁 ６１ 濃縮装置 ６２ 濃縮槽 ６４ 蒸気管 ６５ 攪拌機 ６７ 排気管 ５９ 廃液回収缶 ７１ ヒューム吸引ファン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒューム取入れ口、ヒューム排出口および
   排水口を備えたハウジングと、放電極および捕集極より
   なる集塵部がハウジング内に収容された高電圧一段荷電
   式電気集塵機と、集塵部の入口よりも上流側に配置され
   た加湿水スプレーノズルを有する加湿装置と、集塵部の
   直上に配置された洗浄水スプレーノズルおよび洗浄水加
   熱装置を有する洗浄装置と、ヒューム取入れ口またはヒ
   ューム排出口に設けられた送風機とを備えた油性ヒュー
   ム捕集装置において、加湿水スプレーノズルが空気圧噴
   霧式ノズルであり、洗浄排水加熱装置を有する濃縮槽を
   備え、ハウジングの排水口が三方切替弁を介して洗浄水
   槽および濃縮槽にそれぞれ接続されていることを特徴と
   する油性ヒューム捕集装置。