JPH0734845B2 - 排ガス浄化用濾材 - Google Patents

排ガス浄化用濾材

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JPH0734845B2
JPH0734845B2 JP2339678A JP33967890A JPH0734845B2 JP H0734845 B2 JPH0734845 B2 JP H0734845B2 JP 2339678 A JP2339678 A JP 2339678A JP 33967890 A JP33967890 A JP 33967890A JP H0734845 B2 JPH0734845 B2 JP H0734845B2
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exhaust gas
filter medium
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organic chlorine
dust
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敏彦 岩崎
晴人 坪井
隆 能登
三樹 山岸
隆 横山
康夫 鈴木
義訓 井元
理 石川
勝浩 徳倉
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、焼却炉等から排出された排ガス中に煤塵と
共に含有されている。ポリ塩化ジベンゾダイオキシン、
ポリ塩化ジベンゾフラン等の有機塩素化合物を、煤塵と
共に除去して、排ガスを浄化するための濾材に関するも
のである。
〔従来の技術〕
産業廃棄物や都市ごみを処理するための焼却炉等から発
生する排ガス中には、煤塵と共に、微量ではあるが極め
て強い毒性を有する、ポリ塩化ジベンゾダイオキシン
(PCDDs)、ポリ塩化ジベンゾフラン(PCDFs)等の有機
塩素化合物が含有されている。このような排ガス中から
の有機塩素化合物の除去は、公害防止上、極めて重要で
ある。
排ガス中からの有機塩素化合物の除去方法として、排ガ
スを有機塩素化合物酸化用触媒に接触させ、排ガス中に
含有されている有機塩素化合物を酸化して除去する方法
が知られている。
一方、焼却炉等から発生する排ガス中には、大量の煤塵
が含有されている。このために、排ガス集塵機に導き、
集塵機の濾材によって排ガス中から煤塵を除去すること
が行われている。
従って、排ガス中からの有機塩素化合物および煤塵の除
去は、従来、第2図の工程図に示すように、排ガスを、
先ず集塵機3に導き、集塵機3において濾材により排ガ
ス中の煤塵を除去し、次いで、集塵機3の下流側に配置
された有機塩素化合物除去用反応器4において、有機塩
素化合物酸化用触媒により、排ガス中の有機塩素化合物
を酸化して除去することにより行っていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したように、従来は、集塵機3と有機塩素化合物除
去用反応器4とを別個に設け、先ず、集塵機3におい
て、濾材により排ガス中から煤塵を除去し、次いで、有
機塩素化合物除去用反応器4において、有機塩素化合物
酸化用触媒により排ガス中から、有機塩素化合物を除去
していた。このために、広いスペースを必要とする上、
設備が複雑になり、多額の設備費および運転費を要する
等の問題があった。
従って、この発明の目的は、焼却炉等から排出された排
ガス中に含有されている。ポリ塩化ジベンゾダイオキシ
ン、ポリ塩化ジベンゾフラン等の強い毒性を有する有機
塩素化合物、および、煤塵を、従来のように、集塵機と
有機塩素化合物除去用反応器とを別個に設けることな
く、集塵機の濾材によって、共に効率的に除去し、設備
をコンパクト化することができる排ガス浄化用濾材を提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は、上述した問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた。その結果、集塵機に取り付けられる濾材の少なく
とも一部を、有機塩素化合物酸化用触媒によって構成す
れば、排ガス中から、有機塩素化合物および煤塵を共に
除去して排ガスを浄化し得ることを知見した。
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであっ
て、排ガス中の煤塵を除去するための、集塵機に取り付
けられる濾材において、前記濾材は、前記排ガス中の有
機塩素化合物を酸化して除去するための有機塩素化合物
酸化用触媒からなっており、前記濾材は、ガス流入側の
外層とガス排出側の内層とによって構成され、前記外層
は、Ti、Si、AlおよびZrからなる群から選択された少な
くとも1種の金属の酸化物からなる多孔質構造の触媒基
体によって構成されており、そして、前記内層は、Pt,P
d,Ru,Mn,Cu,CrおよびFeからなる群から選択された少な
くとも1種の金属またはその酸化物からなる触媒成分に
よって構成されており、前記ガス排出側から、濾材全体
の厚さの50%以内の部分に、前記触媒成分の70%以上が
担持され、燃焼排ガス中のダストは前記触媒基体として
の外層によって除去され、そして、燃焼排ガス中の有機
塩素化合物は、前記触媒成分からなる内層によって分解
除去されるようになっていることに特徴を有するもので
ある。
〔作用〕
この発明の排ガス浄化用濾材においては、上述したよう
に、濾材全体が、有機塩素化合物酸化用触媒によって構
成されている。従って、このような濾材が取り付けられ
た集塵機に排ガスを導けば、濾材によって、排ガス中の
有機塩素化合物および煤塵を、共に効率的に除去するこ
とができる。
濾材を構成する有機塩素化合物酸化用触媒としては、T
i,Si,AlおよびZrからなる群から選択された少なくとも
1種の金属の酸化物からなる基体の表面上に、Pt,Pd,R
u,Mn,Cu,CrおよびFeからなる群から選択された少なくと
も1種の金属またはその酸化物からなる触媒成分が担持
された触媒を使用することが好ましい。
特に、好ましい触媒は、3Al2O3・2SiO2を含有する酸化
物の表面上にTiO2が被覆された酸化物、TiO2−SiO2また
はTiO2−ZrO2の2元系複合酸化物、および、TiO2−SiO2
−Al2O3またはTiO2−SiO2−ZrO2の3元系複合酸化物を
基体とし、この基体の表面上に、上述した、Pt,Pd,Ru,M
n,Cu,CrおよびFeからなる群から選択された少なくとも
1種の金属またはその酸化物からなる触媒成分が担持さ
れた触媒である。
このような触媒は、NOx,SOx,HCl,COおよびハロゲンガス
等の存在する環状下において、ポリ塩化ジベンゾダイオ
キシン、ポリ塩化ジベンゾフラン等の毒性を有する有機
塩素化合物を、長期にわたり、効率よく分解して除去す
ることができる。
特に、基体を、3Al2O3・2SiO2即ちムライトを含有する
酸化物の表面上にTiO2が被覆された構造にすれば、ムラ
イトの表面上に被覆されたTiO2により、基体の表面に微
細な凹凸が形成されるので、Pt等の触媒成分を担持させ
て高活性を得るのに必要な表面積を十分に確保すること
ができ、且つ、ムライトの表面上を被覆するTiO2によっ
て、優れた耐酸性が付与される。
次に、この発明の濾材の構成の一例を示す。
(a)濾材全体が前述した有機塩素化合物酸化用触媒か
らなり、ガス排出側であって、濾材全体の厚さの50%以
内の部分に、前述した触媒成分のうちの70wt.%以上が
担持されている濾材。
(b)ガス流入側に、前述した触媒の基体としての、T
i,Si,AlおよびZrからなる群から選択された少なくとも
1種の金属の酸化物が配置され、そして、ガス排出側
に、前述した有機塩素化合物酸化用触媒が配置されてい
る濾材。
上述した構造の濾材によれば、煤塵による触媒層の目詰
まりが少なくなり、その劣化の進行が抑止されて、寿命
を伸ばすことができる。
第1図は、この発明の濾材の1実施態様を示す概略斜視
図である。第1図に示すように、濾材Aは、上下両端が
開口した円筒状であって、外側層1と、内側層2とから
なっている。外側層1は、有機塩素化合物酸化用触媒の
基体としての、Ti,Si,AlおよびZrからなる群から選択さ
れた少なくとも1種の金属の酸化物からなっている。内
側層2は、前述した有機塩素化合物酸化用触媒からなっ
ている。
排ガスは、矢印で示すように、外側層1から、内側層2
に向けて流れ、上部開口端から排出される。この間に、
排ガス中の有機塩素化合物および煤塵は、共に除去され
る。なお、濾材の形状は、上述したような円筒状に限ら
れるものではなく、板状その他任意の形状にすることが
できる。
また、濾材の少なくと一部を、窒素酸化物還元用触媒と
有機塩素化合物酸化用触媒とが積層された触媒によって
構成すれば、排ガス中から、有機塩素化合物および煤塵
と共に、窒素酸化物(NOx)も除去することができる。
次に、この発明を、実施例によって説明する。
〔実施例〕
第1図に示した、外側層1と内側層2とによって構成さ
れた、下記寸法および材質からなる円筒状の濾材Aを使
用した。
濾材Aの外径:110mm 濾材Aの内径:104mm 濾材Aの厚さ:3mm 外側層1の厚さ:1.5mm 外側層1の材質:TiとSiとが8.5:1.5(モル比)の割合で
複合されたTi−Si酸化物 内側層2の厚さ:1.5mm 内側層2の材質: TiとSiとが8.5:1.5(モル比)の割合で複合されたTi−S
i酸化物からなる基体に、触媒成分としてPtが担持(担
持量:1.5g/触媒1)されてなる触媒 上述した濾材を使用し、下記排ガス中から、ポリ塩化ジ
ベンゾダイオキシン(PCDDs)および煤塵を除去した。
排ガス中のPCDDs含有量:2000〜4000ng/Nm3 排ガス中の煤塵含有量:10〜20g/Nm3 排ガスの温度:250℃ 排ガスの流速:0.8m/sec 上述した条件によって、濾材により浄化した後の、排ガ
ス中のポリ塩化ジベンゾダイオキシン(PCDDs)および
煤塵の含有量を調べたところ、次の通りであった。
浄化後の排ガス中のPCDDs含有量:2〜5ng/Nm3浄化後の排
ガス中の煤塵含有量:0.001g/Nm3 〔発明の効果〕 以上述べたように、この発明によれば、焼却炉等から排
出された排ガス中に含有されている、ポリ塩化ジベンゾ
ダイオキシン、ポリ塩化ジベンゾフラン等の強い毒性を
有する有機塩素化合物、および、煤塵を、従来のよう
に、集塵機と有機塩素化合物除去用反応器とを別個に設
ける必要なく、集塵機の濾材によって、共に効率的に除
去することができ、従って、従来よりも狭いスペースに
よるコンパクト化された設備で済み、極めて経済的であ
る等、多くの工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、第この発明の濾材の1実施態様を示す概略斜
視図、第2図は、排ガス中から煤塵および有機塩素化合
物を除去するための従来の工程図である。図面におい
て、 A……濾材 1……外側層、2……内側層、 3……集塵機、 4……有機塩素化合物除去用反応器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 晴人 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 能登 隆 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山岸 三樹 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 横山 隆 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 鈴木 康夫 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 井元 義訓 愛知県名古屋市千種区西崎町2丁目57番地 (72)発明者 石川 理 愛知県半田市新宮町1丁目106番地 日本 碍子株式会社新宮社宅107号 (72)発明者 徳倉 勝浩 愛知県半田市青山町7丁目83番地 日本碍 子株式会社青山寮 (56)参考文献 特開 昭63−171615(JP,A) 特開 平2−35914(JP,A) 特開 昭61−249542(JP,A) 特公 昭64−2423(JP,B2) 特表 昭64−500330(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排ガス中の煤塵を除去するための、集塵機
    に取り付けられる濾材において、 前記濾材は、前記排ガス中の有機塩素化合物を酸化して
    除去するための有機塩素化合物酸化用触媒からなってお
    り、前記濾材は、ガス流入側の外層とガス排出側の内層
    とによって構成され、前記外層は、Ti、Si、AlおよびZr
    からなる群から選択された少なくとも1種の金属の酸化
    物からなる多孔質構造の触媒基体によって構成されてお
    り、そして、前記内層は、Pt,Pd,Ru,Mn,Cu,CrおよびFe
    からなる群から選択された少なくとも1種の金属または
    その酸化物からなる触媒成分によって構成されており、
    前記ガス排出側から、濾材全体の厚さの50%以内の部分
    に、前記触媒成分の70%以上が担持され、燃焼排ガス中
    のダストは前記触媒基体としての外層によって除去さ
    れ、そして、燃焼排ガス中の有機塩素化合物は、前記触
    媒成分からなる内層によって分解除去されるようになっ
    ていることを特徴とする排ガス浄化用濾材。
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