JPH09241667A - 都市ごみおよび／または汚泥焼却プラント用防食添加剤とその使用方法 - Google Patents
都市ごみおよび／または汚泥焼却プラント用防食添加剤とその使用方法Info
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- JPH09241667A JPH09241667A JP5349096A JP5349096A JPH09241667A JP H09241667 A JPH09241667 A JP H09241667A JP 5349096 A JP5349096 A JP 5349096A JP 5349096 A JP5349096 A JP 5349096A JP H09241667 A JPH09241667 A JP H09241667A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
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- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 都市ごみ焼却炉、廃熱回収ボイラおよびこれ
らのプラントに配設されている各種環境設備が抱えてい
る運転環境の腐食性と性能低下を改善するための添加剤
およびその使用方法を提供する。 【解決手段】 金属塩化物および／または塩化水素ガス
を発生させる都市ごみ焼却プラントに単体硫黄、無機硫
黄化合物および有機硫黄化合物から選ばれた１種以上を
主成分とする添加剤を加え、都市ごみの燃焼エネルギー
によって硫黄酸化物を発生させて、焼却残渣物中の金属
塩化物を金属硫酸塩化合物に変化させることによって、
焼却プラントの腐食性環境を改善することを特徴とす
る、前記の都市ごみ焼却プラント用防食添加剤。
らのプラントに配設されている各種環境設備が抱えてい
る運転環境の腐食性と性能低下を改善するための添加剤
およびその使用方法を提供する。 【解決手段】 金属塩化物および／または塩化水素ガス
を発生させる都市ごみ焼却プラントに単体硫黄、無機硫
黄化合物および有機硫黄化合物から選ばれた１種以上を
主成分とする添加剤を加え、都市ごみの燃焼エネルギー
によって硫黄酸化物を発生させて、焼却残渣物中の金属
塩化物を金属硫酸塩化合物に変化させることによって、
焼却プラントの腐食性環境を改善することを特徴とす
る、前記の都市ごみ焼却プラント用防食添加剤。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼却処理によって
腐食性の金属塩化物や塩化水素ガスを発生させる都市ご
みおよび工業廃棄物の焼却プラントとその廃熱回収ボイ
ラの腐食防止用添加剤に関するもので、工業用水、下水
道処理プラントの汚泥の加熱、減容化処理プラントにも
適用できる。また、都市ごみおよび工業廃棄物の一次燃
焼残渣物のさらに加熱減容化させる処理にも適用でき
る。
腐食性の金属塩化物や塩化水素ガスを発生させる都市ご
みおよび工業廃棄物の焼却プラントとその廃熱回収ボイ
ラの腐食防止用添加剤に関するもので、工業用水、下水
道処理プラントの汚泥の加熱、減容化処理プラントにも
適用できる。また、都市ごみおよび工業廃棄物の一次燃
焼残渣物のさらに加熱減容化させる処理にも適用でき
る。
【０００２】
【従来の技術】毎日、排出される都市ごみの量は、生活
水準の向上とともに増加の一途をたどり、その大部分は
焼却により処理されている。都市ごみの焼却システムに
ついては、いくつかの方法が知られている。その代表的
な方法は、火格子燃焼および連続式機械炉による方式で
ある。すなわち、ごみバンカに貯留されたごみは、クレ
ーンで炉のホッパーに投入され、火格子上で燃焼され、
焼却灰は水で冷却した後、埋め立て処分場に搬送され
る。
水準の向上とともに増加の一途をたどり、その大部分は
焼却により処理されている。都市ごみの焼却システムに
ついては、いくつかの方法が知られている。その代表的
な方法は、火格子燃焼および連続式機械炉による方式で
ある。すなわち、ごみバンカに貯留されたごみは、クレ
ーンで炉のホッパーに投入され、火格子上で燃焼され、
焼却灰は水で冷却した後、埋め立て処分場に搬送され
る。
【０００３】一方、火格子の下から導入される空気によ
って燃焼する都市ごみの燃焼ガス温度は９００℃〜１１
００℃に達するので、これを廃熱ボイラに導入して熱回
収を行い、その後集じん機で除じん、脱硝、脱硫、脱塩
処理などを経て、有害成分を除去した後、煙突から大気
へ放出されている。
って燃焼する都市ごみの燃焼ガス温度は９００℃〜１１
００℃に達するので、これを廃熱ボイラに導入して熱回
収を行い、その後集じん機で除じん、脱硝、脱硫、脱塩
処理などを経て、有害成分を除去した後、煙突から大気
へ放出されている。
【０００４】都市ごみの中には、一般家庭や料理店、飲
食店からの厨房残渣物が多く、その中には食塩（ＮａＣ
ｌ）を含む調味料が多量に含まれている。また、包装紙
や容器類として使用されるプラスチックス（例えば塩化
ビニル、塩化ビニリデンなど）が多く、その多くは塩素
化されているため、これらを焼却すると、極めて腐食性
の激しい塩化水素ガス（ＨＣｌ）となり、ときにはその
一部が酸化されて塩素ガス（Ｃｌ2）に変化し、焼却設
備および廃熱回収ボイラの伝熱管を甚だしく腐食損耗さ
せる。
食店からの厨房残渣物が多く、その中には食塩（ＮａＣ
ｌ）を含む調味料が多量に含まれている。また、包装紙
や容器類として使用されるプラスチックス（例えば塩化
ビニル、塩化ビニリデンなど）が多く、その多くは塩素
化されているため、これらを焼却すると、極めて腐食性
の激しい塩化水素ガス（ＨＣｌ）となり、ときにはその
一部が酸化されて塩素ガス（Ｃｌ2）に変化し、焼却設
備および廃熱回収ボイラの伝熱管を甚だしく腐食損耗さ
せる。
【０００５】他方、都市ごみ中には、アルミニウム缶、
亜鉛めっきや錫めっき製品をはじめ各種の使用済み乾電
池類などの金属製品も含まれているので、これらは燃焼
ガス中のＨＣｌ、Ｃｌ2などと反応して低融点で腐食性
の強い金属化合物（例えばＡｌＣｌ3、ＺｎＣｌ2、Ｓｎ
Ｃｌ2など）を生成し、焼却設備や廃熱回収ボイラの伝
熱管部に付着して、いわゆる溶融塩腐食反応を誘発させ
る原因となっている。例えば、ごみ焼却設備では、耐熱
鋳鋼（ＳＣＨ１３）製の火格子をはじめ、耐火レンガの
支持金具などが短期間で甚だしく腐食損耗してその機能
を喪失する。また廃熱ボイラにおいても、金属塩化物を
主成分とする燃焼残渣物が伝熱面に付着してこれを腐食
させるため、長時間にわたって安定した運転ができない
問題がある。腐食反応は高温になるほど顕著になり、現
在までの運転経験などから、廃熱ボイラは蒸気温度を３
３０゜Ｃ〜３５０゜Ｃ程度に抑制して運転することを余
儀なくされており、折角の高温状態の都市ごみ燃焼排ガ
スを有効に利用できない状況にある。以上のような状況
に対応するため、次のような技術的対策が考えられ一部
で実施されている。
亜鉛めっきや錫めっき製品をはじめ各種の使用済み乾電
池類などの金属製品も含まれているので、これらは燃焼
ガス中のＨＣｌ、Ｃｌ2などと反応して低融点で腐食性
の強い金属化合物（例えばＡｌＣｌ3、ＺｎＣｌ2、Ｓｎ
Ｃｌ2など）を生成し、焼却設備や廃熱回収ボイラの伝
熱管部に付着して、いわゆる溶融塩腐食反応を誘発させ
る原因となっている。例えば、ごみ焼却設備では、耐熱
鋳鋼（ＳＣＨ１３）製の火格子をはじめ、耐火レンガの
支持金具などが短期間で甚だしく腐食損耗してその機能
を喪失する。また廃熱ボイラにおいても、金属塩化物を
主成分とする燃焼残渣物が伝熱面に付着してこれを腐食
させるため、長時間にわたって安定した運転ができない
問題がある。腐食反応は高温になるほど顕著になり、現
在までの運転経験などから、廃熱ボイラは蒸気温度を３
３０゜Ｃ〜３５０゜Ｃ程度に抑制して運転することを余
儀なくされており、折角の高温状態の都市ごみ燃焼排ガ
スを有効に利用できない状況にある。以上のような状況
に対応するため、次のような技術的対策が考えられ一部
で実施されている。
【０００６】（１） 火格子材料やボイラ伝熱管材料を
改善して耐食性を向上させる。 （２） ボイラ伝熱管、特に温度の高い過熱器管には耐
食性を有するセラミックスを被覆する。 （３） ボイラ伝熱管面にＮｉ-Ｃｒ合金材料を溶射被
覆する。 （４） 高温の都市ごみ燃焼ガス中に水を散布して、そ
の温度を低下させ、腐食性を緩和する。 （５） 都市ごみを一般焼却材とプラスチックまたは金
属などの不燃品などに分別して、なるべく腐食性の塩類
やガスを発生させないようにする。
改善して耐食性を向上させる。 （２） ボイラ伝熱管、特に温度の高い過熱器管には耐
食性を有するセラミックスを被覆する。 （３） ボイラ伝熱管面にＮｉ-Ｃｒ合金材料を溶射被
覆する。 （４） 高温の都市ごみ燃焼ガス中に水を散布して、そ
の温度を低下させ、腐食性を緩和する。 （５） 都市ごみを一般焼却材とプラスチックまたは金
属などの不燃品などに分別して、なるべく腐食性の塩類
やガスを発生させないようにする。
【０００７】しかし（１）の金属材料の耐食性向上策
は、高価なＮｉ，Ｃｒなどの含有量の増加を招くため、
経済的でないばかりか、例えばボイラ伝熱管として各種
のステンレス鋼管やＮｉ-Ｃｒ合金管を使用したとして
も、金属塩化物やＨＣｌガスに対して十分な耐食性を期
待することはできない。（２）のボイラ過熱器管などに
セラミツクスを被覆した場合には、ボイラの運転と停止
に伴う熱衝撃によって被覆に割れや局部的剥離が発生す
るため、十分な効果を発揮することができない。（３）
のボイラ伝熱管へのＮｉ-Ｃｒ合金の溶射施工は、腐食
減少と伝熱管への対症療法としての価値を有するものの
廃熱ボイラ蒸気温度の高温化対策としては十分でない。
は、高価なＮｉ，Ｃｒなどの含有量の増加を招くため、
経済的でないばかりか、例えばボイラ伝熱管として各種
のステンレス鋼管やＮｉ-Ｃｒ合金管を使用したとして
も、金属塩化物やＨＣｌガスに対して十分な耐食性を期
待することはできない。（２）のボイラ過熱器管などに
セラミツクスを被覆した場合には、ボイラの運転と停止
に伴う熱衝撃によって被覆に割れや局部的剥離が発生す
るため、十分な効果を発揮することができない。（３）
のボイラ伝熱管へのＮｉ-Ｃｒ合金の溶射施工は、腐食
減少と伝熱管への対症療法としての価値を有するものの
廃熱ボイラ蒸気温度の高温化対策としては十分でない。
【０００８】（４）の高温の都市ゴミ燃焼ガス中への水
の散布は、燃焼ガスの保有する熱エネルギーの損失を招
くとともに、ボイラ出口に設けられている集じん装置、
脱硫、脱硝、脱塩装置および煙突などに対する硫酸露点
腐食や塩酸露点腐食を助長させる原因となっている。
（５）の都市ごみの分別処理は、燃焼条件や燃焼ガス成
分の定常化には寄与するものの、その腐食性の軽減に対
しては、抜本的対策とはなっていない。
の散布は、燃焼ガスの保有する熱エネルギーの損失を招
くとともに、ボイラ出口に設けられている集じん装置、
脱硫、脱硝、脱塩装置および煙突などに対する硫酸露点
腐食や塩酸露点腐食を助長させる原因となっている。
（５）の都市ごみの分別処理は、燃焼条件や燃焼ガス成
分の定常化には寄与するものの、その腐食性の軽減に対
しては、抜本的対策とはなっていない。
【０００９】一方、石油系の燃料特に重油、アスファル
ト、石油コークス、石油精製の残渣油などの燃焼エネル
ギーを熱源とするボイラ・ガスタービン機関では、燃焼
ガス中に含まれている 硫黄、バナジウム、ナトリウム
化合物に起因する腐食を防止したり燃焼排ガスの公害対
策の一環として従来から多種、多様な燃料添加剤が提案
され、一部で実用化されている。例えば、石油系の燃料
灰中に含まれる硫黄およびバナジウム化合物に起因する
腐食作用を抑制するためＦｅ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｃ
ｏ，Ｃｕ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇなどの金属化合物を燃料中
あるいは燃焼ガス中に投入するものとして、 特公昭２
９−８４３０号公報 特公昭４３−９６６３号公報、
特公昭４８−２９２８３号などがある。また燃焼排ガス
対策として、ＮＯx，ＳＯxおよびばいじんなどの発生量
を抑制することを目的として燃料中に注入するＦｅ，Ｐ
ｂ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｂａ，Ｍｇなどの金属あ
るいは金属化合物を主成分とする添加剤が次に示すよう
な公報に開示されている。
ト、石油コークス、石油精製の残渣油などの燃焼エネル
ギーを熱源とするボイラ・ガスタービン機関では、燃焼
ガス中に含まれている 硫黄、バナジウム、ナトリウム
化合物に起因する腐食を防止したり燃焼排ガスの公害対
策の一環として従来から多種、多様な燃料添加剤が提案
され、一部で実用化されている。例えば、石油系の燃料
灰中に含まれる硫黄およびバナジウム化合物に起因する
腐食作用を抑制するためＦｅ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｃ
ｏ，Ｃｕ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇなどの金属化合物を燃料中
あるいは燃焼ガス中に投入するものとして、 特公昭２
９−８４３０号公報 特公昭４３−９６６３号公報、
特公昭４８−２９２８３号などがある。また燃焼排ガス
対策として、ＮＯx，ＳＯxおよびばいじんなどの発生量
を抑制することを目的として燃料中に注入するＦｅ，Ｐ
ｂ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｂａ，Ｍｇなどの金属あ
るいは金属化合物を主成分とする添加剤が次に示すよう
な公報に開示されている。
【００１０】特公昭３０−３０８０号公報，特公昭３１
−６５２５号公報，特公昭３６−４２２６号公報，特公
昭３９−１１４８６号公報，特公昭３９−１１４８７号
公報，特公昭４３−９６６３号公報，特公昭５２−３６
８８３号公報，特公昭５６−１５７５６号公報，特公昭
５６−１５７５７号公報，特公昭５６−５２９５１号公
報，特公昭４８−２９２８３号公報，特開昭５３−４３
７０６号公報，特開昭５９−１４５４０３号公報，特開
昭５２−１５１３０４号公報，特公平３−６２７５４号
公報，特公平５−７９１１７号公報，特開昭５６−６４
２０４号公報。また、以上の各種の金属化合物は酸化
物、水酸化物、炭酸塩または有機化合物として用いられ
ており、後述するように本発明が特徴とする硫黄および
硫黄化合物を含む添加剤は全く開示されていない。
−６５２５号公報，特公昭３６−４２２６号公報，特公
昭３９−１１４８６号公報，特公昭３９−１１４８７号
公報，特公昭４３−９６６３号公報，特公昭５２−３６
８８３号公報，特公昭５６−１５７５６号公報，特公昭
５６−１５７５７号公報，特公昭５６−５２９５１号公
報，特公昭４８−２９２８３号公報，特開昭５３−４３
７０６号公報，特開昭５９−１４５４０３号公報，特開
昭５２−１５１３０４号公報，特公平３−６２７５４号
公報，特公平５−７９１１７号公報，特開昭５６−６４
２０４号公報。また、以上の各種の金属化合物は酸化
物、水酸化物、炭酸塩または有機化合物として用いられ
ており、後述するように本発明が特徴とする硫黄および
硫黄化合物を含む添加剤は全く開示されていない。
【００１１】さらに、従来の各種添加剤は石油系の燃料
用として開発されたものであるため、石油系燃焼ガス中
では有用な作用を示すが、これらの添加剤を腐食性の強
い金属塩化物や塩化水素ガスを発生させる都市ごみの燃
焼ガス中に投入すると、却って焼却プラントを甚しく腐
食損耗させることとなる。例えば、石油系燃焼ガス中で
は、腐食性のバナジウム化合物と反応して、その融点を
高めて固体化させて腐食反応を緩和させるＭｇ化合物で
も、都市ごみの燃焼ガス中では、その中に含まれている
塩化水素ガス（ＨＣｌ）と反応してＭｇＣｌ2を生成す
る。このＭｇＣｌ2はＪｌＳＧ０５７６ステンレス鋼の
４２％塩化マグネシウム腐食試験方法において、ステン
レス鋼の応力腐食割れ試験液として使用されており、極
めて腐食性の強い塩化物に変化するものである。Ｍｇと
同族のＢａ，Ｃａはもとより他の金属化合物もすべて塩
化物となり、却って腐食性を助長させる原因となるの
で、これらの防食添加剤を金属塩化物やＨＣｌガスを発
生させる都市ごみ焼却プラントに直接用いても全く効果
はない。
用として開発されたものであるため、石油系燃焼ガス中
では有用な作用を示すが、これらの添加剤を腐食性の強
い金属塩化物や塩化水素ガスを発生させる都市ごみの燃
焼ガス中に投入すると、却って焼却プラントを甚しく腐
食損耗させることとなる。例えば、石油系燃焼ガス中で
は、腐食性のバナジウム化合物と反応して、その融点を
高めて固体化させて腐食反応を緩和させるＭｇ化合物で
も、都市ごみの燃焼ガス中では、その中に含まれている
塩化水素ガス（ＨＣｌ）と反応してＭｇＣｌ2を生成す
る。このＭｇＣｌ2はＪｌＳＧ０５７６ステンレス鋼の
４２％塩化マグネシウム腐食試験方法において、ステン
レス鋼の応力腐食割れ試験液として使用されており、極
めて腐食性の強い塩化物に変化するものである。Ｍｇと
同族のＢａ，Ｃａはもとより他の金属化合物もすべて塩
化物となり、却って腐食性を助長させる原因となるの
で、これらの防食添加剤を金属塩化物やＨＣｌガスを発
生させる都市ごみ焼却プラントに直接用いても全く効果
はない。
【００１２】同じような理由で、金属塩化物を含み、か
つ加熱処理によって塩化水素ガスを発生させる工業廃棄
物や工業用水、家庭用下水の最終処理時に発生する残渣
物や汚泥類の焼却、減容化処理プラントに対しても、前
掲の先行技術では全く効果は認められない。
つ加熱処理によって塩化水素ガスを発生させる工業廃棄
物や工業用水、家庭用下水の最終処理時に発生する残渣
物や汚泥類の焼却、減容化処理プラントに対しても、前
掲の先行技術では全く効果は認められない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な都市ごみ焼却炉、廃熱回収ボイラおよびこれらのプラ
ントに配設されている各種環境設備が抱えている運転環
境の腐食性と性能低下を改善するための添加剤およびそ
の使用方法を提供するものである。すなわち、都市ごみ
焼却炉およびその廃熱回収ボイラの伝熱管に付着してい
る燃焼残渣物（灰）中の腐食成分および燃焼ガス中に含
まれている気相状態の腐食成分は、後述するように残渣
物中では金属塩化物、気相成分ではＨＣｌであり、これ
らの腐食成分が焼却炉および廃熱回収ボイラの腐食損傷
を促進させている最大の原因となっている。
な都市ごみ焼却炉、廃熱回収ボイラおよびこれらのプラ
ントに配設されている各種環境設備が抱えている運転環
境の腐食性と性能低下を改善するための添加剤およびそ
の使用方法を提供するものである。すなわち、都市ごみ
焼却炉およびその廃熱回収ボイラの伝熱管に付着してい
る燃焼残渣物（灰）中の腐食成分および燃焼ガス中に含
まれている気相状態の腐食成分は、後述するように残渣
物中では金属塩化物、気相成分ではＨＣｌであり、これ
らの腐食成分が焼却炉および廃熱回収ボイラの腐食損傷
を促進させている最大の原因となっている。
【００１４】一般に塩化物を主成分とする燃焼残渣物
は、低融点を示すため、焼却炉や廃熱回収ボイラの運転
環境下では、溶融状態となって金属面に付着し、保護機
能を有する金属の酸化膜を化学的に溶解除去する一方、
金属材料そのものに対しても強い腐食作用を示し、これ
を損耗させる。また気相状態のＨＣｌもボイラ伝熱面を
はじめ、各種環境設備の構成部材上に形成されている保
護性の酸化膜を化学的に破壊して、その保護機能と皮膜
再生機能を消失させるため、腐食速度を早める要因とな
っている。これらの化学反応を要約すると概略次の通り
である。 Ｆｅ3Ｏ4＋６ＨＣｌ→３ＦｅＣｌ2＋３Ｈ2Ｏ＋1/2Ｏ2 ここでＦｅ3Ｏ4はボイラ伝熱管および各種環境設備部材
の表面に形成している保護性酸化膜である。
は、低融点を示すため、焼却炉や廃熱回収ボイラの運転
環境下では、溶融状態となって金属面に付着し、保護機
能を有する金属の酸化膜を化学的に溶解除去する一方、
金属材料そのものに対しても強い腐食作用を示し、これ
を損耗させる。また気相状態のＨＣｌもボイラ伝熱面を
はじめ、各種環境設備の構成部材上に形成されている保
護性の酸化膜を化学的に破壊して、その保護機能と皮膜
再生機能を消失させるため、腐食速度を早める要因とな
っている。これらの化学反応を要約すると概略次の通り
である。 Ｆｅ3Ｏ4＋６ＨＣｌ→３ＦｅＣｌ2＋３Ｈ2Ｏ＋1/2Ｏ2 ここでＦｅ3Ｏ4はボイラ伝熱管および各種環境設備部材
の表面に形成している保護性酸化膜である。
【００１５】また、都市ごみ焼却炉およびその廃熱回収
ボイラは、ひとたび運転を開始して塩化物を主成分とす
る燃焼残渣物が金属面に付着すると運転を停止した場合
でも残渣物中の金属塩化物が雰囲気中の水分を吸収して
加水分解し、腐食性の強い塩化水素酸（通常塩酸と呼ば
れその化学式はＨＣｌ）を生成して金属を腐食すること
も無視できない状況にある。
ボイラは、ひとたび運転を開始して塩化物を主成分とす
る燃焼残渣物が金属面に付着すると運転を停止した場合
でも残渣物中の金属塩化物が雰囲気中の水分を吸収して
加水分解し、腐食性の強い塩化水素酸（通常塩酸と呼ば
れその化学式はＨＣｌ）を生成して金属を腐食すること
も無視できない状況にある。
【００１６】本発明は、以上のような問題を抱えている
現在の都市ごみ焼却炉、廃熱回収ボイラ、生活廃水、工
場廃水中に含まれている汚泥焼却炉およびこれらのプラ
ントに配設されている脱硫、脱硝、脱塩、集じん装置な
どの環境設備類の腐食損傷と性能低下が燃焼残渣物中の
金属塩化物と燃焼ガス中のＨＣｌに原因することに注目
し、これを添加剤によって硫酸塩に転換させて、環境の
腐食性を緩和させるとともに、廃熱回収ボイラの蒸気温
度の高温、高圧化を可能とし、熱回収効率を高めて熱エ
ネルギーの有効利用をはかり、さらに前記プラント、装
置類の性能を長期間にわたって、高い状態に維持するこ
とにある。
現在の都市ごみ焼却炉、廃熱回収ボイラ、生活廃水、工
場廃水中に含まれている汚泥焼却炉およびこれらのプラ
ントに配設されている脱硫、脱硝、脱塩、集じん装置な
どの環境設備類の腐食損傷と性能低下が燃焼残渣物中の
金属塩化物と燃焼ガス中のＨＣｌに原因することに注目
し、これを添加剤によって硫酸塩に転換させて、環境の
腐食性を緩和させるとともに、廃熱回収ボイラの蒸気温
度の高温、高圧化を可能とし、熱回収効率を高めて熱エ
ネルギーの有効利用をはかり、さらに前記プラント、装
置類の性能を長期間にわたって、高い状態に維持するこ
とにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前項の問題点
を解決するため、次に示すような手段を採用した。金属
塩化物および／または塩化水素ガスを発生させる都市ご
み焼却プラントに、または金属化合物を含み、また焼却
環境において塩化水素ガスを発生させる焼却残渣物、汚
泥などの加熱減容化物に対し、防食添加剤を加え、都市
ごみの燃焼エネルギーによって硫黄酸化物を発生させ
て、焼却残渣物中の金属塩化物を金属硫酸塩化合物に変
化させることによって、焼却プラントの腐食性環境を改
善するものである。前記の添加剤としては、単体硫黄、
無機硫黄化合物および有機硫黄化合物から選ばれた１種
以上を主成分とするもの、もしくはこれにＣａ，Ｍｇ，
Ａｌ，ＦｅおよびＳｉよりなる群から選ばれた少なくと
も１種の元素を含む化合物とからなる添加剤を加えたも
の、または加熱または燃焼によって硫黄酸化物の発生温
度の異なる単体硫黄、無機硫黄化合物および有機硫黄化
合物から選ばれた１種以上の化合物から構成されている
もの、またはアンモニウム化合物またはアンモニウム硫
酸塩化合物を主成分とするもの、さらにこれらの添加剤
を澱粉質ニカワ質もしくは高分子材料を粘結剤としてペ
レット化したもの、また前記の単体硫黄、硫黄化合物を
含む水溶液やスラリー状態としたものがある。
を解決するため、次に示すような手段を採用した。金属
塩化物および／または塩化水素ガスを発生させる都市ご
み焼却プラントに、または金属化合物を含み、また焼却
環境において塩化水素ガスを発生させる焼却残渣物、汚
泥などの加熱減容化物に対し、防食添加剤を加え、都市
ごみの燃焼エネルギーによって硫黄酸化物を発生させ
て、焼却残渣物中の金属塩化物を金属硫酸塩化合物に変
化させることによって、焼却プラントの腐食性環境を改
善するものである。前記の添加剤としては、単体硫黄、
無機硫黄化合物および有機硫黄化合物から選ばれた１種
以上を主成分とするもの、もしくはこれにＣａ，Ｍｇ，
Ａｌ，ＦｅおよびＳｉよりなる群から選ばれた少なくと
も１種の元素を含む化合物とからなる添加剤を加えたも
の、または加熱または燃焼によって硫黄酸化物の発生温
度の異なる単体硫黄、無機硫黄化合物および有機硫黄化
合物から選ばれた１種以上の化合物から構成されている
もの、またはアンモニウム化合物またはアンモニウム硫
酸塩化合物を主成分とするもの、さらにこれらの添加剤
を澱粉質ニカワ質もしくは高分子材料を粘結剤としてペ
レット化したもの、また前記の単体硫黄、硫黄化合物を
含む水溶液やスラリー状態としたものがある。
【００１８】以上のように本発明の防食添加剤は都市ご
みとともに燃焼させることができるのでその取扱いは都
市ごみと全く同じ操作でよく、また有機化合物として加
硫処理された古タイヤなども一緒に燃焼することによっ
て、本発明の効果が得られるので、古タイヤの焼却処理
としても活用できるものである。
みとともに燃焼させることができるのでその取扱いは都
市ごみと全く同じ操作でよく、また有機化合物として加
硫処理された古タイヤなども一緒に燃焼することによっ
て、本発明の効果が得られるので、古タイヤの焼却処理
としても活用できるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】都市ごみの種類およびその内容
は、大都市と地方都市によって多少の相違はあるもの
の、これを燃焼することによって生成するガス中の主要
腐食成分はＨＣｌであり、また燃焼残渣物として残留す
る成分中の腐食成分の大部分は金属の塩化物である。第
１表は都市ごみの焼却ガス、第２表はその都市ごみの燃
焼ガス回収ボイラの伝熱面に付着していた燃焼残渣物の
化学分析結果およびＸ線回折結果を示したものである。
〔（社）日本鉄鋼協会、講演論文集「材料とプロセス」
第１２７回（春季）講演大会概要 Vol ７、No.３ ７０
２頁（１９９４）〕。
は、大都市と地方都市によって多少の相違はあるもの
の、これを燃焼することによって生成するガス中の主要
腐食成分はＨＣｌであり、また燃焼残渣物として残留す
る成分中の腐食成分の大部分は金属の塩化物である。第
１表は都市ごみの焼却ガス、第２表はその都市ごみの燃
焼ガス回収ボイラの伝熱面に付着していた燃焼残渣物の
化学分析結果およびＸ線回折結果を示したものである。
〔（社）日本鉄鋼協会、講演論文集「材料とプロセス」
第１２７回（春季）講演大会概要 Vol ７、No.３ ７０
２頁（１９９４）〕。
【００２０】これらの表から明らかなように燃焼ガスに
ＳＯ2の存在は認められるものの、その含有量は非常に
少なく、ＨＣｌが圧倒的に多い。また、ボイラ伝熱面に
付着している燃焼残渣物中の金属成分としては、Ｆｅ，
Ａｌ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｋ，Ｎａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｐｂ
などが含まれ、これらの金属は大部分が塩化物として存
在し、硫酸塩として含まれている割合は少ない。このた
めこれらの付着物の融点は３１７〜３４２℃と非常に低
く、ボイラの運転環境下では溶融状態にあることが推定
される。
ＳＯ2の存在は認められるものの、その含有量は非常に
少なく、ＨＣｌが圧倒的に多い。また、ボイラ伝熱面に
付着している燃焼残渣物中の金属成分としては、Ｆｅ，
Ａｌ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｋ，Ｎａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｐｂ
などが含まれ、これらの金属は大部分が塩化物として存
在し、硫酸塩として含まれている割合は少ない。このた
めこれらの付着物の融点は３１７〜３４２℃と非常に低
く、ボイラの運転環境下では溶融状態にあることが推定
される。
【００２１】そこで本発明では、都市ごみ燃焼残渣物中
に含まれている金属の塩化物を硫黄を含む添加剤によっ
て硫酸塩に変化させることにより、その腐食性を緩和さ
せようとするものである。すなわち、次に示す化学反応
式のように、塩化物を高温状態の硫黄を含む添加剤から
発生する硫黄酸化物（ＳＯ2，ＳＯ3）と反応させて、熱
力学的に安定な硫酸塩に変化させるものである。 ２ＫＣｌ＋ＳＯ2＋Ｈ2Ｏ＋1/2Ｏ2→Ｋ2ＳＯ4＋２ＨＣｌ (1) ＺｎＣｌ2＋ＳＯ2＋Ｈ2Ｏ＋1/2Ｏ2→ＺｎＳＯ4＋２ＨＣｌ (2) ＳｎＣｌ2＋ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→ＳｎＳＯ4＋２ＨＣｌ (3) ＰｂＣｌ2＋ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→ＰｂＳＯ4＋２ＨＣｌ (4) 以上の塩化物と硫酸塩の融点を比較すると下記表１に示
すように硫酸塩の方がはるかに高く、ボイラ伝熱管上で
は固体として存在するため、その腐食性は溶融状態にあ
る塩化物に比較して極端に低下することになる。
に含まれている金属の塩化物を硫黄を含む添加剤によっ
て硫酸塩に変化させることにより、その腐食性を緩和さ
せようとするものである。すなわち、次に示す化学反応
式のように、塩化物を高温状態の硫黄を含む添加剤から
発生する硫黄酸化物（ＳＯ2，ＳＯ3）と反応させて、熱
力学的に安定な硫酸塩に変化させるものである。 ２ＫＣｌ＋ＳＯ2＋Ｈ2Ｏ＋1/2Ｏ2→Ｋ2ＳＯ4＋２ＨＣｌ (1) ＺｎＣｌ2＋ＳＯ2＋Ｈ2Ｏ＋1/2Ｏ2→ＺｎＳＯ4＋２ＨＣｌ (2) ＳｎＣｌ2＋ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→ＳｎＳＯ4＋２ＨＣｌ (3) ＰｂＣｌ2＋ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→ＰｂＳＯ4＋２ＨＣｌ (4) 以上の塩化物と硫酸塩の融点を比較すると下記表１に示
すように硫酸塩の方がはるかに高く、ボイラ伝熱管上で
は固体として存在するため、その腐食性は溶融状態にあ
る塩化物に比較して極端に低下することになる。
【００２２】
【表１】
【００２３】また、本発明は前記塩化物を硫黄を含む添
加剤から発生する硫黄酸化物（以下ＳＯxという）によ
って硫酸塩に変化させる際に、添加剤中に硫黄単体、有
機硫黄化合物、無機硫黄化合物などとともに、必要に応
じてＣａ，Ｍｇ，Ｆｅ，ＡｌおよびＳｉから成る群のう
ち、少なくとも１種の元素の化合物、例えば水酸化物、
酸化物または炭酸塩を添加することを特徴とする。これ
らの化合物（Ｃａ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｓｉ）は単独で
都市ごみ中に添加すると、燃焼ガス中のＨＣｌと反応し
て塩化物を形成し、却って腐食環境を強くすることとな
る。しかし、燃焼ガス中に硫黄を含む添加剤に由来する
ＳＯ2，ＳＯ3が多量に含まれていると、ＨＣｌが共存し
ていてもＳＯ2，ＳＯ3との反応が優先して金属硫酸塩が
生成し、これがボイラ伝熱管表面に付着する一方、気相
状態のＨＣｌのボイラ伝熱管への直接接触を防ぎ、これ
を保護する役目を果すこととなる。これらの金属元素の
塩化物と硫酸塩の融点を下記表２に示すが、ここでも硫
酸塩の融点の方が塩化物より高いことがわかる。
加剤から発生する硫黄酸化物（以下ＳＯxという）によ
って硫酸塩に変化させる際に、添加剤中に硫黄単体、有
機硫黄化合物、無機硫黄化合物などとともに、必要に応
じてＣａ，Ｍｇ，Ｆｅ，ＡｌおよびＳｉから成る群のう
ち、少なくとも１種の元素の化合物、例えば水酸化物、
酸化物または炭酸塩を添加することを特徴とする。これ
らの化合物（Ｃａ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｓｉ）は単独で
都市ごみ中に添加すると、燃焼ガス中のＨＣｌと反応し
て塩化物を形成し、却って腐食環境を強くすることとな
る。しかし、燃焼ガス中に硫黄を含む添加剤に由来する
ＳＯ2，ＳＯ3が多量に含まれていると、ＨＣｌが共存し
ていてもＳＯ2，ＳＯ3との反応が優先して金属硫酸塩が
生成し、これがボイラ伝熱管表面に付着する一方、気相
状態のＨＣｌのボイラ伝熱管への直接接触を防ぎ、これ
を保護する役目を果すこととなる。これらの金属元素の
塩化物と硫酸塩の融点を下記表２に示すが、ここでも硫
酸塩の融点の方が塩化物より高いことがわかる。
【００２４】
【表２】
【００２５】なお、ＳｉＯ2 はそれ自体腐食反応を示さ
ないうえ、常時固体として燃焼残渣物中に存在して腐食
成分の濃度上昇を物理的に抑制するとともに、腐食性の
溶融塩のボイラ伝熱管への付着を阻害して、腐食反応を
間接的に防止する作用がある。次に本発明の添加剤が有
効に作用する燃焼ガス中の気相状態のＨＣｌとの反応に
ついてその作用機構を説明する。
ないうえ、常時固体として燃焼残渣物中に存在して腐食
成分の濃度上昇を物理的に抑制するとともに、腐食性の
溶融塩のボイラ伝熱管への付着を阻害して、腐食反応を
間接的に防止する作用がある。次に本発明の添加剤が有
効に作用する燃焼ガス中の気相状態のＨＣｌとの反応に
ついてその作用機構を説明する。
【００２６】都市ごみ焼却炉から発生する燃焼ガス中に
は第１表に示したように多量のＨＣｌが含まれている
が、本発明の硫黄化合物を含む添加剤として例えば硫酸
アンモン（ＮＨ4)2ＳＯ4を添加すると、燃焼ガス中で３
５７℃に達すると次に示すように分解してＮＨ3を放出
して酸性硫酸アンモン（ＮＨ4ＨＳＯ4）を生成する。 （ＮＨ4)2ＳＯ4 → ＮＨ4ＨＳＯ4 ＋ＮＨ3 (5) ここで発生するＮＨ3 は気相状態のＨＣｌと反応して塩
化アンモン（ＮＨ4Ｃｌ）となり、約３４０℃以下では
微粉状の固体となる。ＮＨ4Ｃｌ は水に溶けやすく、ま
た電気集じん装置などに補集され易くなるので、廃熱回
収ボイラの下流側に配設されている環境装置類によって
除去が容易となり、同時に腐食性のＨＣｌを中性に近い
ＮＨ4Ｃｌに変化させることによって腐食防止効果も期
待できる。 ＮＨ3 ＋ ＨＣｌ → ＮＨ4Ｃｌ (6)
は第１表に示したように多量のＨＣｌが含まれている
が、本発明の硫黄化合物を含む添加剤として例えば硫酸
アンモン（ＮＨ4)2ＳＯ4を添加すると、燃焼ガス中で３
５７℃に達すると次に示すように分解してＮＨ3を放出
して酸性硫酸アンモン（ＮＨ4ＨＳＯ4）を生成する。 （ＮＨ4)2ＳＯ4 → ＮＨ4ＨＳＯ4 ＋ＮＨ3 (5) ここで発生するＮＨ3 は気相状態のＨＣｌと反応して塩
化アンモン（ＮＨ4Ｃｌ）となり、約３４０℃以下では
微粉状の固体となる。ＮＨ4Ｃｌ は水に溶けやすく、ま
た電気集じん装置などに補集され易くなるので、廃熱回
収ボイラの下流側に配設されている環境装置類によって
除去が容易となり、同時に腐食性のＨＣｌを中性に近い
ＮＨ4Ｃｌに変化させることによって腐食防止効果も期
待できる。 ＮＨ3 ＋ ＨＣｌ → ＮＨ4Ｃｌ (6)
【００２７】(5)式で生成するＮＨ4ＨＳＯ4は、１４７
℃で溶融して金属材料に対して腐食性を示すことがある
が、このような場合にはＣａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｓｉ
などの化合物の１種以上を同時に添加しておけば、その
腐食性を防止することが可能である。(6)式の反応のみ
を期待する場合には、炭酸アンモン（ＮＨ4)2ＳＯ3 、
酸性炭酸アンモンＮＨ4ＨＳＯ3、カルバミン酸アンモン
ＮＨ2ＣＯＯＮＨ4なども使用できる。
℃で溶融して金属材料に対して腐食性を示すことがある
が、このような場合にはＣａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｓｉ
などの化合物の１種以上を同時に添加しておけば、その
腐食性を防止することが可能である。(6)式の反応のみ
を期待する場合には、炭酸アンモン（ＮＨ4)2ＳＯ3 、
酸性炭酸アンモンＮＨ4ＨＳＯ3、カルバミン酸アンモン
ＮＨ2ＣＯＯＮＨ4なども使用できる。
【００２８】本発明の防食添加剤中に含まれる硫黄化合
物として、単体硫黄、無機硫黄化合物、有機硫黄化合物
が適している。これらの硫黄化合物は高温状態に曝され
ると硫黄酸化物（ＳＯ2，ＳＯ3）に変化して塩化物を硫
酸塩に変化させる役割を果たす。無機硫黄化合物として
は、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、
硫酸コバルト、硫酸鉄、硫酸ニッケル、硫酸水素アンモ
ニウム、硫酸ナトリウム、硫酸マンガン、硫酸銅などの
硫酸塩類、硫化アンモニウム、硫化水素、硫化水素アン
モニウム、硫化鉄、硫化銅、硫化ニッケル、硫化コバル
ト、硫化クロムなどの硫化物類が挙げられる。有機硫黄
化合物としては、メルカプタン類、有機硫化物、有機二
硫化物、チオフェンおよびその同族体、加硫ゴム中の有
機硫黄化合物、石炭中の硫黄化合物、石油中の硫黄化合
物などを用いることができる。
物として、単体硫黄、無機硫黄化合物、有機硫黄化合物
が適している。これらの硫黄化合物は高温状態に曝され
ると硫黄酸化物（ＳＯ2，ＳＯ3）に変化して塩化物を硫
酸塩に変化させる役割を果たす。無機硫黄化合物として
は、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、
硫酸コバルト、硫酸鉄、硫酸ニッケル、硫酸水素アンモ
ニウム、硫酸ナトリウム、硫酸マンガン、硫酸銅などの
硫酸塩類、硫化アンモニウム、硫化水素、硫化水素アン
モニウム、硫化鉄、硫化銅、硫化ニッケル、硫化コバル
ト、硫化クロムなどの硫化物類が挙げられる。有機硫黄
化合物としては、メルカプタン類、有機硫化物、有機二
硫化物、チオフェンおよびその同族体、加硫ゴム中の有
機硫黄化合物、石炭中の硫黄化合物、石油中の硫黄化合
物などを用いることができる。
【００２９】以上説明した通り、本発明の防食添加剤
は、硫黄化合物を含み、これが都市ごみの燃焼環境でＳ
Ｏx を発生させ、このＳＯx が都市ごみ燃焼残渣物中の
金属塩化物と反応して、腐食性の少ない金属硫酸塩化合
物に変化させるものである。しかし、硫黄化合物の種類
によっては、分解温度が高く、都市ごみの燃焼環境でも
相当高い温度でないと、分解してＳＯx を発生しない化
合物がある。例えばＣａＳＯ4 （分解温度約１２００
℃）ＭｇＳＯ4 （同１１８５℃）などがその代表的な化
合物である。したがって硫黄化合物であっても、これら
の高分解温度化合物を都市ごみ燃焼中に添加しても、低
い燃焼温度環境下では、金属塩化物による腐食が発生し
ているにも拘らず、この作用を防止できない欠点があ
る。そこで本発明では都市ごみが燃焼を開始して、腐食
性の塩化水素ガスや金属塩化物の生成がはじまる２５０
℃〜３５０℃の温度において燃焼したり、あるいは熱分
解してＳＯx を発生させる化合物を添加する一方、中温
３５０℃〜７００℃、高温７００℃以上の温度で分解し
てＳＯx を発生する化合物を配合して都市ごみ焼却プラ
ントの全温度領域において腐食防止作用を発揮させるよ
うにした。
は、硫黄化合物を含み、これが都市ごみの燃焼環境でＳ
Ｏx を発生させ、このＳＯx が都市ごみ燃焼残渣物中の
金属塩化物と反応して、腐食性の少ない金属硫酸塩化合
物に変化させるものである。しかし、硫黄化合物の種類
によっては、分解温度が高く、都市ごみの燃焼環境でも
相当高い温度でないと、分解してＳＯx を発生しない化
合物がある。例えばＣａＳＯ4 （分解温度約１２００
℃）ＭｇＳＯ4 （同１１８５℃）などがその代表的な化
合物である。したがって硫黄化合物であっても、これら
の高分解温度化合物を都市ごみ燃焼中に添加しても、低
い燃焼温度環境下では、金属塩化物による腐食が発生し
ているにも拘らず、この作用を防止できない欠点があ
る。そこで本発明では都市ごみが燃焼を開始して、腐食
性の塩化水素ガスや金属塩化物の生成がはじまる２５０
℃〜３５０℃の温度において燃焼したり、あるいは熱分
解してＳＯx を発生させる化合物を添加する一方、中温
３５０℃〜７００℃、高温７００℃以上の温度で分解し
てＳＯx を発生する化合物を配合して都市ごみ焼却プラ
ントの全温度領域において腐食防止作用を発揮させるよ
うにした。
【００３０】ここで２５０℃〜３５０℃の低温度環境で
ＳＯ2 を発生する化合物としては単体硫黄（この温度で
燃焼してＳＯxを発生）、硫酸（３３０℃で分解）、(Ｎ
Ｈ4)2ＳＯ4（１２０℃で分解）、Ｔｉ(ＳＯ4)2 （１５
０℃で分解）、Ｋ2Ｓ2Ｏ7（３００℃で分解）、各種有
機硫黄化合物（メルカプタン類、有機硫化物、チオフェ
ンなど）がある。３５０℃〜７００℃の中温度領域でＳ
Ｏx を発生させる化合物として、ＦｅＳ（６４２℃）、
Ｎａ2Ｓ2Ｏ7（４６０℃）、ＣｏＳＯ4（７００℃）、Ｆ
ｅ2(ＳＯ4)3（４８０℃）、各種有機化合物（石灰中お
よび石油中の硫黄化合物、加硫ゴム中の硫黄化合物）な
どがある。
ＳＯ2 を発生する化合物としては単体硫黄（この温度で
燃焼してＳＯxを発生）、硫酸（３３０℃で分解）、(Ｎ
Ｈ4)2ＳＯ4（１２０℃で分解）、Ｔｉ(ＳＯ4)2 （１５
０℃で分解）、Ｋ2Ｓ2Ｏ7（３００℃で分解）、各種有
機硫黄化合物（メルカプタン類、有機硫化物、チオフェ
ンなど）がある。３５０℃〜７００℃の中温度領域でＳ
Ｏx を発生させる化合物として、ＦｅＳ（６４２℃）、
Ｎａ2Ｓ2Ｏ7（４６０℃）、ＣｏＳＯ4（７００℃）、Ｆ
ｅ2(ＳＯ4)3（４８０℃）、各種有機化合物（石灰中お
よび石油中の硫黄化合物、加硫ゴム中の硫黄化合物）な
どがある。
【００３１】また、７００℃以上の高温で分解する化合
物としてはＭｇＳＯ4（１１８５℃）ＣａＳＯ4（１２０
０℃）、ＢａＳＯ4（１１４９℃）などが実用的であ
る。またこれらの分解温度の異なる化合物の配合割合い
は都市ごみの質によって変わるが、通常 低温度環境で
ＳＯx を発生する化合物 ５〜６０ｗｔ％ 中温度環境でＳＯx を発生する化合物１０〜５０ｗｔ％ 高温度環境でＳＯx を発生する化合物 ５〜５０ｗｔ％ の範囲が好適である。
物としてはＭｇＳＯ4（１１８５℃）ＣａＳＯ4（１２０
０℃）、ＢａＳＯ4（１１４９℃）などが実用的であ
る。またこれらの分解温度の異なる化合物の配合割合い
は都市ごみの質によって変わるが、通常 低温度環境で
ＳＯx を発生する化合物 ５〜６０ｗｔ％ 中温度環境でＳＯx を発生する化合物１０〜５０ｗｔ％ 高温度環境でＳＯx を発生する化合物 ５〜５０ｗｔ％ の範囲が好適である。
【００３２】都市ごみや工業廃棄物の燃焼残渣物、各種
汚泥類を、さらに灼熱して減容化処理したり、塩化物を
含む汚泥を加熱減容化する設備では、中温や高温度環境
でＳＯX を発生する化合物の割合いを多くすることが望
ましい。なお、本発明の防食添加剤を実用するに当って
は、粉体状、水溶液またはスラリー状でも性能的には変
わらないがペレット状にした方が運搬、保管および使用
時に便利である。そのため粉末状の化合物を澱粉質、ニ
カワ質、酢酸ビニールなどの高分子材料を結合剤として
加えてもよく、また（ＮＨ4)2ＳＯ4自体が結合剤の役目
を果すので、これを用いてペレット化してもよい。
汚泥類を、さらに灼熱して減容化処理したり、塩化物を
含む汚泥を加熱減容化する設備では、中温や高温度環境
でＳＯX を発生する化合物の割合いを多くすることが望
ましい。なお、本発明の防食添加剤を実用するに当って
は、粉体状、水溶液またはスラリー状でも性能的には変
わらないがペレット状にした方が運搬、保管および使用
時に便利である。そのため粉末状の化合物を澱粉質、ニ
カワ質、酢酸ビニールなどの高分子材料を結合剤として
加えてもよく、また（ＮＨ4)2ＳＯ4自体が結合剤の役目
を果すので、これを用いてペレット化してもよい。
【００３３】最近増加の一途を辿る都市ごみの燃焼エネ
ルギーを積極的に利用するため都市ごみを固形化してこ
れをボイラ用燃料として用いる方法が検討されている
が、本発明の防食添加剤を都市ごみと一緒に固形化して
燃焼すると金属塩化物の硫酸塩化合物への変化が一段と
促進されるので好都合である。同じような理由から都市
ごみの燃焼残渣物、汚泥などの燃焼・減容化に際しても
本発明の防食添加剤を混合してペレット化したり、さら
に大きく塊状に加工すれば搬送、貯蔵、焼却処理などの
取扱いが便利であり、より一層好適に使用することがで
きる。
ルギーを積極的に利用するため都市ごみを固形化してこ
れをボイラ用燃料として用いる方法が検討されている
が、本発明の防食添加剤を都市ごみと一緒に固形化して
燃焼すると金属塩化物の硫酸塩化合物への変化が一段と
促進されるので好都合である。同じような理由から都市
ごみの燃焼残渣物、汚泥などの燃焼・減容化に際しても
本発明の防食添加剤を混合してペレット化したり、さら
に大きく塊状に加工すれば搬送、貯蔵、焼却処理などの
取扱いが便利であり、より一層好適に使用することがで
きる。
【００３４】
（実施例１）ボイラ伝熱管材料を試験片とし、これに都
市ごみ燃焼残渣物を模擬した合成灰および本発明の添加
剤を加えた模擬灰を塗布した後、電気中で腐食試験を行
って添加剤の防食効果を調査した。第１図は高温腐食試
験を行った電気炉の概要を示したものである。腐食媒体
（６）を塗布した試験片１を管状型電気炉２の中央を貫
通する石英管３の中央部に静置し、石英管３の一端から
都市ごみの焼却ガス組成を模擬したガスを導入しつつ、
所定の温度で一定時間腐食試験を行った。なお図中の４
は試験片の受皿、５は発熱体である。腐食量の評価は、
試験前後における試験片の重量変化から求めた。
市ごみ燃焼残渣物を模擬した合成灰および本発明の添加
剤を加えた模擬灰を塗布した後、電気中で腐食試験を行
って添加剤の防食効果を調査した。第１図は高温腐食試
験を行った電気炉の概要を示したものである。腐食媒体
（６）を塗布した試験片１を管状型電気炉２の中央を貫
通する石英管３の中央部に静置し、石英管３の一端から
都市ごみの焼却ガス組成を模擬したガスを導入しつつ、
所定の温度で一定時間腐食試験を行った。なお図中の４
は試験片の受皿、５は発熱体である。腐食量の評価は、
試験前後における試験片の重量変化から求めた。
【００３５】（１） 供試試験片 ボイラ用低合金鋼管（ＳＴＢＡ２４）幅２５×長さ５０
×厚さ５ｍｍ （２） 腐食媒体（試験片面積１ｃｍ2当り２０ｍｇ塗
布） PbCl2(30wt%)＋FeCl2(30wt%)＋NaCl(20wt%)＋KCl(2
0wt%) PbCl2(65wt%)＋KCl(25wt%)＋PbSO4(8wt%)+K2SO4(2w
t%) （３） 本発明の添加剤 Ｆｅ2（ＳＯ4)3 ＦｅＳ （ＮＨ4)2ＳＯ4 およびの腐食媒体中に本発明の添加剤を重量比で
１：１となるように添加した。 （４） 腐食雰囲気 ＨＣｌ(1000ppm)＋ＳＯ2(50ppm) 残り空気 ＳＯ2(1000ppm) 残り空気 （５） 試験温度および時間 ５５０℃×２０時間 以上の結果を下記表３に示す。
×厚さ５ｍｍ （２） 腐食媒体（試験片面積１ｃｍ2当り２０ｍｇ塗
布） PbCl2(30wt%)＋FeCl2(30wt%)＋NaCl(20wt%)＋KCl(2
0wt%) PbCl2(65wt%)＋KCl(25wt%)＋PbSO4(8wt%)+K2SO4(2w
t%) （３） 本発明の添加剤 Ｆｅ2（ＳＯ4)3 ＦｅＳ （ＮＨ4)2ＳＯ4 およびの腐食媒体中に本発明の添加剤を重量比で
１：１となるように添加した。 （４） 腐食雰囲気 ＨＣｌ(1000ppm)＋ＳＯ2(50ppm) 残り空気 ＳＯ2(1000ppm) 残り空気 （５） 試験温度および時間 ５５０℃×２０時間 以上の結果を下記表３に示す。
【００３６】
【表３】
【００３７】この結果から明らかなように比較例の都市
ごみ燃焼残渣物を模擬した腐食媒体はＨＣｌ 1000ppm
＋ＳＯ2 50ppmの模擬ガス中では強い腐食性を示す。こ
れに対し本発明の硫黄化合物を含む添加剤を重量比で
１：１添加すると、模擬ガス中でも腐食量はいずれの添
加剤の場合でも軽減する。特に雰囲気ガスがＳＯ2 に変
化するとその効果は一層顕著となる。この原因は硫黄化
合物を含む添加剤が試験温度において、ＳＯ2 を発生し
て腐食媒体中の塩化物を硫黄塩に変化させてその腐食性
を低下されたためである。
ごみ燃焼残渣物を模擬した腐食媒体はＨＣｌ 1000ppm
＋ＳＯ2 50ppmの模擬ガス中では強い腐食性を示す。こ
れに対し本発明の硫黄化合物を含む添加剤を重量比で
１：１添加すると、模擬ガス中でも腐食量はいずれの添
加剤の場合でも軽減する。特に雰囲気ガスがＳＯ2 に変
化するとその効果は一層顕著となる。この原因は硫黄化
合物を含む添加剤が試験温度において、ＳＯ2 を発生し
て腐食媒体中の塩化物を硫黄塩に変化させてその腐食性
を低下されたためである。
【００３８】例えば、腐食媒体中の塩化物としてＮａＣ
ｌ，ＰｂＣｌ2，ＦｅＣｌ2をとり上げると、 ２ＮａＣｌ＋ＳＯ2＋1/2 Ｏ2＋Ｈ2Ｏ →Ｎａ2ＳＯ4＋２
ＨＣｌ ＰｂＣｌ2＋ＳＯ2＋1/2 Ｏ2＋Ｈ2Ｏ→ＰｂＳＯ4＋２Ｈ
Ｃl ＦｅＣｌ2＋ＳＯ2＋1/2 Ｏ2＋Ｈ2Ｏ→ＦｅＳＯ4＋２Ｈ
Ｃl 試験雰囲気中のガスがＳＯ2 1000ppm となると腐食量が
一層低下するのも、上記諸反応のＳＯ2 として作用し、
塩化物を硫酸塩に変化させるからである。このことか
ら、本発明の添加剤はそれ自体がＳＯ2 発生源となる
が、使用環境中にＳＯ2 が多量に存在すると、さらにそ
の防食効果が上がるものである。
ｌ，ＰｂＣｌ2，ＦｅＣｌ2をとり上げると、 ２ＮａＣｌ＋ＳＯ2＋1/2 Ｏ2＋Ｈ2Ｏ →Ｎａ2ＳＯ4＋２
ＨＣｌ ＰｂＣｌ2＋ＳＯ2＋1/2 Ｏ2＋Ｈ2Ｏ→ＰｂＳＯ4＋２Ｈ
Ｃl ＦｅＣｌ2＋ＳＯ2＋1/2 Ｏ2＋Ｈ2Ｏ→ＦｅＳＯ4＋２Ｈ
Ｃl 試験雰囲気中のガスがＳＯ2 1000ppm となると腐食量が
一層低下するのも、上記諸反応のＳＯ2 として作用し、
塩化物を硫酸塩に変化させるからである。このことか
ら、本発明の添加剤はそれ自体がＳＯ2 発生源となる
が、使用環境中にＳＯ2 が多量に存在すると、さらにそ
の防食効果が上がるものである。
【００３９】（実施例２）本実施例では、模擬燃焼残渣
物中に含硫黄添加剤を加えた際、同時にＣａＯ，Ｍｇ
Ｏ，Ａｌ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3およびＳｉＯ2 を共存させた場
合の防食効果について調査した。腐食試験装置は実施例
１で用いたものと同様である。 （１） 供試試験片 実施例１で用いたものと同じ （２） 腐食媒体 （試験片面積１ｃｍ2 当り２０
ｍｇ塗布） PbCl2(30wt%)＋FeCl2(30wt%)＋NaCl(20wt%)＋KCl(2
0wt%) （３） 本発明の含硫黄化合物を含む添加剤 Ｆｅ2（ＳＯ4)3 Ｓ （単体硫黄） ＦｅＳ ＣｕＳ （ＮＨ4)2ＳＯ4 （４） 含硫黄化合物と同時に添加する添加剤 ＣａＯ ＭｇＯ Ａｌ2Ｏ3 Ｆｅ2Ｏ3 ＳｉＯ2 なお、上記腐食媒体および添加剤の混合割合と試験片に
対する塗布量は次の通りであり、腐食媒体量は比較例と
同量とした。 腐食媒体（２０ｍｇ／試験片面積１ｃｍ2）＋含硫黄化
合物添加剤（１０ｍｇ／ｃｍ2）＋非硫黄添加剤（５ｍ
ｇ／ｃｍ2） （５） 腐食雰囲気 ＨＣｌ(1000ppm）＋ＳＯ2（50ppm） 残り空気 ＳＯ2（1000ppm） 残り空気 （６） 試験温度および時間 ５５０℃ × ２０時間 以上の結果を表４に示す。
物中に含硫黄添加剤を加えた際、同時にＣａＯ，Ｍｇ
Ｏ，Ａｌ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3およびＳｉＯ2 を共存させた場
合の防食効果について調査した。腐食試験装置は実施例
１で用いたものと同様である。 （１） 供試試験片 実施例１で用いたものと同じ （２） 腐食媒体 （試験片面積１ｃｍ2 当り２０
ｍｇ塗布） PbCl2(30wt%)＋FeCl2(30wt%)＋NaCl(20wt%)＋KCl(2
0wt%) （３） 本発明の含硫黄化合物を含む添加剤 Ｆｅ2（ＳＯ4)3 Ｓ （単体硫黄） ＦｅＳ ＣｕＳ （ＮＨ4)2ＳＯ4 （４） 含硫黄化合物と同時に添加する添加剤 ＣａＯ ＭｇＯ Ａｌ2Ｏ3 Ｆｅ2Ｏ3 ＳｉＯ2 なお、上記腐食媒体および添加剤の混合割合と試験片に
対する塗布量は次の通りであり、腐食媒体量は比較例と
同量とした。 腐食媒体（２０ｍｇ／試験片面積１ｃｍ2）＋含硫黄化
合物添加剤（１０ｍｇ／ｃｍ2）＋非硫黄添加剤（５ｍ
ｇ／ｃｍ2） （５） 腐食雰囲気 ＨＣｌ(1000ppm）＋ＳＯ2（50ppm） 残り空気 ＳＯ2（1000ppm） 残り空気 （６） 試験温度および時間 ５５０℃ × ２０時間 以上の結果を表４に示す。
【００４０】
【表４】
【００４１】この結果から明らかなように、比較例の腐
食媒体はＨＣｌを含む雰囲気中で強い腐食性を示すのは
実施例１と同様である。本発明の含硫黄化合物と非硫黄
化合物を同時に添加した場合（NO．２〜６）は、ＨＣｌ
を含む雰囲気中で腐食媒体を腐食性を緩和させるととも
に、特にＳＯ2を含む雰囲気中では優れた防食作用を発
揮することが判明した。この原因は、非硫黄添加剤のう
ちＣａＯ，ＭｇＯはそれぞれ腐食性のないＣａＳＯ4，
ＭｇＳＯ4を生成して腐食媒体中の硫黄ポテンシャルを
上げて塩化物の腐食作用を抑制し、Ａｉ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3
は一部は硫酸塩を生成して、腐食作用を抑制する一方Ｓ
ｉＯ2などと同様酸化物として塩化物と共存し、腐食成
分量を物理的に希釈することによって、試験片の腐食を
防止しているものと考えられる。
食媒体はＨＣｌを含む雰囲気中で強い腐食性を示すのは
実施例１と同様である。本発明の含硫黄化合物と非硫黄
化合物を同時に添加した場合（NO．２〜６）は、ＨＣｌ
を含む雰囲気中で腐食媒体を腐食性を緩和させるととも
に、特にＳＯ2を含む雰囲気中では優れた防食作用を発
揮することが判明した。この原因は、非硫黄添加剤のう
ちＣａＯ，ＭｇＯはそれぞれ腐食性のないＣａＳＯ4，
ＭｇＳＯ4を生成して腐食媒体中の硫黄ポテンシャルを
上げて塩化物の腐食作用を抑制し、Ａｉ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3
は一部は硫酸塩を生成して、腐食作用を抑制する一方Ｓ
ｉＯ2などと同様酸化物として塩化物と共存し、腐食成
分量を物理的に希釈することによって、試験片の腐食を
防止しているものと考えられる。
【００４２】（実施例３）本実施例では都市ごみ焼却プ
ラントに配置されている脱硫、脱硝、脱塩およびばいじ
ん類の集じん装置に対する本発明の添加剤の効果を調査
した。この実験に用いた都市ごみ焼却プラントで発生す
る燃焼ガスの組成および燃焼残渣物の主要成分は、下記
表５および表６に記載のＢボイラのものである。
ラントに配置されている脱硫、脱硝、脱塩およびばいじ
ん類の集じん装置に対する本発明の添加剤の効果を調査
した。この実験に用いた都市ごみ焼却プラントで発生す
る燃焼ガスの組成および燃焼残渣物の主要成分は、下記
表５および表６に記載のＢボイラのものである。
【００４３】
【表５】
【００４４】
【表６】
【００４５】（１） 本発明の添加剤の種類 Ｆｅ2（ＳＯ4)3 （ＮＨ4)2ＳＯ4 （ＮＨ4)2ＳＯ4＋Ｍｇ（ＯＨ)2 （重量比１：０.
３） （２） 添加剤の使用量 都市ごみの焼却量に対し１wt% となるように本添加剤を
添加した。なお比較例は添加剤を用いない現行の焼却プ
ラントの運転時のものである。
３） （２） 添加剤の使用量 都市ごみの焼却量に対し１wt% となるように本添加剤を
添加した。なお比較例は添加剤を用いない現行の焼却プ
ラントの運転時のものである。
【００４６】（３） 評価方法 本添加剤の評価は都市ごみ焼却プラントに接続して配設
されている廃熱回収ボイラ出口の排ガス、排ガス中に含
まれているダスト類のｐＨ（水素イオン濃度）および集
じん装置に取り付けた試験片（ＳＳ４００）の腐食減量
を測定することによって行った。以上の実験結果を下記
表７に要約した。
されている廃熱回収ボイラ出口の排ガス、排ガス中に含
まれているダスト類のｐＨ（水素イオン濃度）および集
じん装置に取り付けた試験片（ＳＳ４００）の腐食減量
を測定することによって行った。以上の実験結果を下記
表７に要約した。
【００４７】
【表７】
【００４８】この結果から明らかなように、無添加の都
市ごみ燃焼ガスと（NO 1)のｐＨおよびその中に含まれ
ているダストのｐＨはともに低く、また、これらのガス
とダストを取扱う集じん装置に取付けた試験片の腐食量
は最も大きい。したがって集じん装置とともに公害防止
用として設置されている脱硫、脱硝、脱塩装置も強い腐
食作用を受けていることがうかがえる。さらに単にＭｇ
（ＯＨ)2を添加したもの（NO．2）でも低ｐＨと腐食性
の低下は殆んど認められない。この理由はたとえＭｇ
（ＯＨ)2を添加しても、燃焼排ガス中に多量に含まれて
いるＨＣｌと反応してＭｇＣｌ2を生成して強い腐食性
を発揮するためである。
市ごみ燃焼ガスと（NO 1)のｐＨおよびその中に含まれ
ているダストのｐＨはともに低く、また、これらのガス
とダストを取扱う集じん装置に取付けた試験片の腐食量
は最も大きい。したがって集じん装置とともに公害防止
用として設置されている脱硫、脱硝、脱塩装置も強い腐
食作用を受けていることがうかがえる。さらに単にＭｇ
（ＯＨ)2を添加したもの（NO．2）でも低ｐＨと腐食性
の低下は殆んど認められない。この理由はたとえＭｇ
（ＯＨ)2を添加しても、燃焼排ガス中に多量に含まれて
いるＨＣｌと反応してＭｇＣｌ2を生成して強い腐食性
を発揮するためである。
【００４９】これに対し、本発明の硫黄を含む添加剤
（NO．3，4）およびこれにＭｇ(ＯＨ)2 を同時に添加
（NO．5）した場合には、ガスおよびダストのｐＨ低下
は抑制するとともに腐食量比も５５〜６５に低下する効
果がある。特に（ＮＨ4）ＳＯ4が添加された場合はダス
ト中の金属塩化物が硫酸塩に変化するとともに、気相状
態のＨＣｌもＮＨ3によって中和され、腐食性の弱いＮ
Ｈ4Ｃｌに変化させる効果があるためと考えられる。
（NO．3，4）およびこれにＭｇ(ＯＨ)2 を同時に添加
（NO．5）した場合には、ガスおよびダストのｐＨ低下
は抑制するとともに腐食量比も５５〜６５に低下する効
果がある。特に（ＮＨ4）ＳＯ4が添加された場合はダス
ト中の金属塩化物が硫酸塩に変化するとともに、気相状
態のＨＣｌもＮＨ3によって中和され、腐食性の弱いＮ
Ｈ4Ｃｌに変化させる効果があるためと考えられる。
【００５０】（実施例４）本実施例では、分解温度の異
なる含硫黄化合物を４種類混合した防食添加剤を調整
し、その効果を調査した。 （１） 供試試験片と寸法 実施例１と同じ鋼材、同寸法のものを使用 （２） 腐食媒体（試験片１ｃｍ2 当り ２０ｍｇ塗
布） PbCl2(30wt%)＋FeCl2(30wt%)＋NaCl(20wt%)＋KCl(20wt
%) （３） 本発明の添加剤 下記４種類の分解温度の異なる含硫黄化合物および単体
硫黄を混合したものを調整した。 硫黄粉末 １wt% （２００℃以上でＳＯ2発生） ， （ＮＨ4)2ＳＯ4 ３０wt% （分解温度 １２０℃） Ｆｅ2（ＳＯ4)3 ３０wt% （分解温度 ４８０℃） ＣｏＳＯ4 ２９wt% （分解温度 ７００℃） （４） 比較例の添加剤 比較例として分解温度の高いＭｇＳＯ4 （分解温度 １
１８５℃） ＣａＳＯ4 （分解温度１２００℃）を用い
た。
なる含硫黄化合物を４種類混合した防食添加剤を調整
し、その効果を調査した。 （１） 供試試験片と寸法 実施例１と同じ鋼材、同寸法のものを使用 （２） 腐食媒体（試験片１ｃｍ2 当り ２０ｍｇ塗
布） PbCl2(30wt%)＋FeCl2(30wt%)＋NaCl(20wt%)＋KCl(20wt
%) （３） 本発明の添加剤 下記４種類の分解温度の異なる含硫黄化合物および単体
硫黄を混合したものを調整した。 硫黄粉末 １wt% （２００℃以上でＳＯ2発生） ， （ＮＨ4)2ＳＯ4 ３０wt% （分解温度 １２０℃） Ｆｅ2（ＳＯ4)3 ３０wt% （分解温度 ４８０℃） ＣｏＳＯ4 ２９wt% （分解温度 ７００℃） （４） 比較例の添加剤 比較例として分解温度の高いＭｇＳＯ4 （分解温度 １
１８５℃） ＣａＳＯ4 （分解温度１２００℃）を用い
た。
【００５１】以上の腐食媒体（２０ｍｇ／ｃｍ2） に対
し、本発明の添加剤および比較例の高分解温度硫黄化合
物をそれぞれ（１０ｍｇ／ｃｍ2）になるように添加し
て腐食試験を行った。 （５） 腐食雰囲気 ＨＣｌ(1000ppm）＋ＳＯ2（50ppm） 残り空気 （６） 試験温度および時間 ５５０℃ × ２０時間 ６５０℃ × ２０時間 以上の腐食試験結果を下記表８に示す。
し、本発明の添加剤および比較例の高分解温度硫黄化合
物をそれぞれ（１０ｍｇ／ｃｍ2）になるように添加し
て腐食試験を行った。 （５） 腐食雰囲気 ＨＣｌ(1000ppm）＋ＳＯ2（50ppm） 残り空気 （６） 試験温度および時間 ５５０℃ × ２０時間 ６５０℃ × ２０時間 以上の腐食試験結果を下記表８に示す。
【００５２】
【表８】
【００５３】この結果から明らかなように腐食媒体のみ
の場合には５５０℃で３２０ｍｇ、６５０℃で３９０ｍ
ｇの腐食量が認められる。これに含硫黄化合物のＭｇＳ
Ｏ4（NO．2）ＣａＳＯ4（NO.3）を添加しても、分解し
てＳＯ2を発生する温度が高い化合物では防食効果が殆
んど認められない。これに対し本発明の添加剤は、分解
温度の異なったり２００℃でＳＯ2 を発生する硫黄を加
えているため５５０℃，６５０℃の試験温度において優
れた防食作用を示すことが判明した。
の場合には５５０℃で３２０ｍｇ、６５０℃で３９０ｍ
ｇの腐食量が認められる。これに含硫黄化合物のＭｇＳ
Ｏ4（NO．2）ＣａＳＯ4（NO.3）を添加しても、分解し
てＳＯ2を発生する温度が高い化合物では防食効果が殆
んど認められない。これに対し本発明の添加剤は、分解
温度の異なったり２００℃でＳＯ2 を発生する硫黄を加
えているため５５０℃，６５０℃の試験温度において優
れた防食作用を示すことが判明した。
【００５４】（実施例５）本実施例では都市ごみ焼却炉
の燃焼残渣物をさらに１２００℃以上の高温に加熱して
残渣物を減容するとともに残渣物中に含まれいる金属塩
化物を完全に分解して、無害化をはかる装置に本発明の
防食添加剤を適用した。 （１） 燃焼残渣物 都市ごみ焼却炉の炉底および燃焼排ガスのフィルターに
付着しているバイジン類を試料としたが、その化学成分
は、金属成分としてＦｅ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｋ，Ｎ
ａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｐｂなどを含み、Ｘ線回折結果
によるとＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＣａＣｌ2，ＣａＳＯ4，Ｆ
ｅ2Ｏ3，ＦｅＡｌ4Ｓｉ5Ｏ18が検出されるほか成分の確
認が不可能なピークが多数認められたものである。Ｘ線
回折結果から明らかなように化合物の大部分は金属塩化
物である。
の燃焼残渣物をさらに１２００℃以上の高温に加熱して
残渣物を減容するとともに残渣物中に含まれいる金属塩
化物を完全に分解して、無害化をはかる装置に本発明の
防食添加剤を適用した。 （１） 燃焼残渣物 都市ごみ焼却炉の炉底および燃焼排ガスのフィルターに
付着しているバイジン類を試料としたが、その化学成分
は、金属成分としてＦｅ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｋ，Ｎ
ａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｐｂなどを含み、Ｘ線回折結果
によるとＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＣａＣｌ2，ＣａＳＯ4，Ｆ
ｅ2Ｏ3，ＦｅＡｌ4Ｓｉ5Ｏ18が検出されるほか成分の確
認が不可能なピークが多数認められたものである。Ｘ線
回折結果から明らかなように化合物の大部分は金属塩化
物である。
【００５５】（２） 本発明の添加剤と使用量 上記燃焼残渣物２００ｇに対し、本発明の添加剤ＣａＳ
Ｏ4 （分解温度７００℃）２０ｇ＋ＭｇＳＯ4 （分解温
度１１８５0Ｃ）２０ｇをよく混合したものを準備し
た。なお比較例として燃焼残渣物のみを１２００℃以上
に加熱することとした。
Ｏ4 （分解温度７００℃）２０ｇ＋ＭｇＳＯ4 （分解温
度１１８５0Ｃ）２０ｇをよく混合したものを準備し
た。なお比較例として燃焼残渣物のみを１２００℃以上
に加熱することとした。
【００５６】（３） 腐食実験 水冷機構を有するＮｉ基合金（Ｃｒ：２２.０ｗｔ％−
Ｆｅ：１８.５ｗｔ％−Ｍｏ：９.０ｗｔ％−Ｃｏ：１.
５ｗｔ％−Ｗ：０.６ｗｔ％−Ｎｉ：残り％）製のルツ
ボに残渣物を入れ、水冷しつつ容器の上部からＡｒプラ
ズマ炎（4000℃〜5000℃）を残渣物に直接吹き付け、12
00℃以上に１０分間加熱した。この操作を新しい残渣物
に入れ替、計３０回宛繰返した後のＮｉ基合金製容器の
侵食状況を調査した。その結果、燃焼残渣物のみを加熱
した場合の容器の最大侵食深さは１２μｍであったが、
本発明の添加剤を混合したものは８μｍにとどまってお
り、１２００℃以上の高温環境においても優れた防食効
果のあることが認められた。なお、実施例４では防食作
用を示さなかったＭｇＳＯ4 が、本実施例で効果を発揮
したのは本実験のように１２００℃以上の環境ではＭｇ
ＳＯ4が分解してＳＯxを発生し塩化物の防食作用を抑制
したものと考えられる。
Ｆｅ：１８.５ｗｔ％−Ｍｏ：９.０ｗｔ％−Ｃｏ：１.
５ｗｔ％−Ｗ：０.６ｗｔ％−Ｎｉ：残り％）製のルツ
ボに残渣物を入れ、水冷しつつ容器の上部からＡｒプラ
ズマ炎（4000℃〜5000℃）を残渣物に直接吹き付け、12
00℃以上に１０分間加熱した。この操作を新しい残渣物
に入れ替、計３０回宛繰返した後のＮｉ基合金製容器の
侵食状況を調査した。その結果、燃焼残渣物のみを加熱
した場合の容器の最大侵食深さは１２μｍであったが、
本発明の添加剤を混合したものは８μｍにとどまってお
り、１２００℃以上の高温環境においても優れた防食効
果のあることが認められた。なお、実施例４では防食作
用を示さなかったＭｇＳＯ4 が、本実施例で効果を発揮
したのは本実験のように１２００℃以上の環境ではＭｇ
ＳＯ4が分解してＳＯxを発生し塩化物の防食作用を抑制
したものと考えられる。
【００５７】
【発明の効果】以上の実施例で示したように本発明の硫
黄を含む添加剤を都市ごみ焼却プラントおよび汚泥焼却
炉の燃焼部に投入することによって、燃焼ガス中のＳＯ
X 分圧を上げて、金属塩化物を硫酸塩化合物に変化させ
て焼却プラントおよびこれに付属している廃熱回収ボイ
ラ、各種環境公害防止装置の腐食性を緩和することがで
きる。この結果都市ごみおよび汚泥焼却プラントをはじ
めこれに関連する装置類の寿命を延長させ、性能の向
上、省エネルギーなどに大きく貢献することができる。
黄を含む添加剤を都市ごみ焼却プラントおよび汚泥焼却
炉の燃焼部に投入することによって、燃焼ガス中のＳＯ
X 分圧を上げて、金属塩化物を硫酸塩化合物に変化させ
て焼却プラントおよびこれに付属している廃熱回収ボイ
ラ、各種環境公害防止装置の腐食性を緩和することがで
きる。この結果都市ごみおよび汚泥焼却プラントをはじ
めこれに関連する装置類の寿命を延長させ、性能の向
上、省エネルギーなどに大きく貢献することができる。
【図１】都市ごみ燃焼残渣物を模擬した腐食媒体、およ
びこれに本発明の防食添加剤を加えた腐食媒体を用いて
実施した、高温腐食試験装置の概略図である。
びこれに本発明の防食添加剤を加えた腐食媒体を用いて
実施した、高温腐食試験装置の概略図である。
１ … 試験片、 ２ … 管状型電気炉、 ３ … 石英
管、４ … 試験片の受皿、 ５ … 発熱体、 ６ …
腐食媒体。
管、４ … 試験片の受皿、 ５ … 発熱体、 ６ …
腐食媒体。
Claims (8)
- 【請求項１】 金属塩化物および／または塩化水素ガス
を発生させる都市ごみ焼却プラントに単体硫黄、無機硫
黄化合物および有機硫黄化合物から選ばれた１種以上を
主成分とする添加剤を加え、都市ごみの燃焼エネルギー
によって硫黄酸化物を発生させて、焼却残渣物中の金属
塩化物を金属硫酸塩化合物に変化させることによって、
焼却プラントの腐食性環境を改善することを特徴とす
る、前記の都市ごみ焼却プラント用防食添加剤。 - 【請求項２】 金属塩化物および／または塩化水素ガス
を発生させる都市ごみ焼却プラントにおいて、焼却残渣
物中の金属塩化物を金属硫酸塩化合物に変化させるため
に用いる単体硫黄、無機硫黄化合物および有機硫黄化合
物から選ばれた１種以上の含硫黄防食添加剤と、Ｃａ，
Ｍｇ，Ａｌ，ＦｅおよびＳｉよりなる群から選ばれた少
なくとも１種の元素を含む化合物とからなる添加剤を加
えることによって、都市ごみ燃焼残渣物に起因する都市
プラントの腐食障害を防止することを特徴とする、都市
ごみ焼却プラント用防食添加剤。 - 【請求項３】 金属塩化物および／または塩化水素ガス
を発生させる都市ごみ焼却プラントにおいて、燃焼残渣
物中の金属塩化物を金属硫酸塩化合物に変化させるため
に用いる含硫黄化合物が、加熱または燃焼によって硫黄
酸化物の発生温度の異なる単体硫黄、無機硫黄化合物お
よび有機硫黄化合物から選ばれた１種以上の化合物から
構成されていることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の都市ごみ焼却プラント用防食添加剤。 - 【請求項４】 金属塩化物および／または塩化水素ガス
を発生させる都市ごみ焼却プラントに対しアンモニウム
化合物またはアンモニウム硫酸塩化合物を主成分とする
添加剤を添加し、燃焼残渣物中の金属塩化物を金属硫酸
塩化合物に変化させるとともに、塩化水素ガスを塩化ア
ンモンに変化させることによって、都市ごみ焼却プラン
トに配設されている脱硫、脱硝、脱塩および集じん装置
の腐食性の緩和とそれらの装置類の性能を向上すること
を特徴とする、都市ごみ焼却プラント用防食添加剤。 - 【請求項５】 金属化合物を含み、また焼却環境におい
て塩化水素ガスを発生させる焼却残渣物、汚泥などの加
熱減容化物に対し、硫黄酸化物の発生温度の異なる単体
硫黄、無機硫黄化合物および有機硫黄化合物から選ばれ
た１種以上の化合物から構成された含硫黄化合物を添加
して、金属塩化物を金属硫酸塩化合物に変化させて、そ
の腐食性を緩和させることを特徴とする残渣物および／
または汚泥の焼却・減容化用防食添加剤。 - 【請求項６】 金属塩化物および／または塩化水素ガス
を発生させる都市ごみ焼却プラントあるいは、焼却残渣
物、汚泥などの焼却・減容化処理プラントに対し、防食
の目的で都市ごみ、燃焼残渣物、汚泥などに加えて燃焼
させる添加剤が、単体硫黄、無機硫黄化合物および有機
硫黄化合物から選ばれた１種以上の粉末から成り、かつ
これを澱粉質ニカワ質もしくは高分子材料を粘結剤とし
てペレット化したことを特徴とする請求項１〜３および
請求項５のいずれかに記載の防食添加剤。 - 【請求項７】 金属塩化物および／または塩化水素ガス
を発生させる都市ごみ焼却プラントあるいは、焼却残渣
物、汚泥などの焼却・減容化処理プラントに対し、防食
の目的で都市ごみ、燃焼残渣物、汚泥などに加えて燃焼
させる添加剤が、単体硫黄、無機硫黄化合物および有機
硫黄化合物から選ばれた１種以上のを含む水溶液または
スラリー状態であることを特徴とする請求項１〜３およ
び請求項５のいずれかに記載の防食添加剤。 - 【請求項８】 金属塩化物および／または塩化水素ガス
を発生する都市ごみ焼却プラントあるいは燃焼残渣物、
汚泥などの焼却、減容化処理プラントに対し、防食の目
的で使用する単体硫黄、無機硫黄化合物および有機硫黄
化合物から選ばれた１種以上の含硫黄物質を都市ごみ、
燃焼残渣物、汚泥などと混合一体化させた後焼却処理す
ることによって、焼却プラントの腐食性を緩和させるこ
とを特徴とする請求項１〜３および請求項５〜７のいず
れかに記載の防食添加剤の使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5349096A JPH09241667A (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | 都市ごみおよび／または汚泥焼却プラント用防食添加剤とその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5349096A JPH09241667A (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | 都市ごみおよび／または汚泥焼却プラント用防食添加剤とその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09241667A true JPH09241667A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12944292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5349096A Pending JPH09241667A (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | 都市ごみおよび／または汚泥焼却プラント用防食添加剤とその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09241667A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064251A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Nippon Steel Corp | 廃棄物発電ボイラの腐食抑制方法 |
| JP2008541005A (ja) * | 2005-05-17 | 2008-11-20 | フューエル テック インコーポレーテッド | ボイラーの腐食をコントロールする方法 |
| JP2008544202A (ja) * | 2005-06-16 | 2008-12-04 | ケミラ オーワイジェイ | ボイラーの伝熱面への塩素堆積を防止する方法 |
| JP2012035216A (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Babcock Hitachi Kk | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法、並びに排ガス中窒素酸化物の浄化方法 |
| WO2022054707A1 (ja) * | 2020-09-08 | 2022-03-17 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼設備及び燃焼設備の運転方法 |
-
1996
- 1996-03-11 JP JP5349096A patent/JPH09241667A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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