JPH09308872A - 煙道ガス精製からの高い塩素含有率の塩素含有残留物質をガラス化する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 煙道ガス精製からの塩素含有残留物質のガラ
ス化法 【解決手段】 煙道ガスからの塩素含有残留物質をガラ
ス化するために、残留物質を融解炉（８）中で融解さ
せ、引き続き取り出す。この融液のコンデイショニング
のために、アルカリ性融剤を酸化物、水酸化物又は炭酸
塩の形で添加し、アルカリの合計と塩素との間の化学量
論的比が０．７５より大きくなるようにする。特にナト
リウム又はカリウムの酸化物、水酸化物又は炭酸塩又は
これら物質の混合物が好適である。 【効果】 この方法で、塩素含有率の高い残留物質混合
物を経済的条件で処理することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、残留物質を融解炉
８中で融解させ、引き続き取り出し、この際、融液のコ
ンデイシヨニングの目的で融剤を添加する方法で、煙道
ガス精製からの塩素含有残留物質を、殊に煙道ガス洗浄
からのフィルターダスト及び残分をガラス化する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この一般的な方法は、ドイツ特許（Ｄ
Ｅ）第４３４０７５４．Ａ１号明細書から公知である。

【０００３】この公知の融解法では、フィルターダスト
及びボイラー灰が融剤の添加なしで、電気的に加熱され
た融解炉中で１３００℃の温度で処理されている。この
残留物質は、融解し、この炉から気密サイホンを通して
取り出され、次いで冷却される。この場合には、問題な
くデポジット可能なガラス様残分が生じる。この融解工
程の間に、大抵の重金属化合物は蒸発除去される。有機
の有害物質、例えばダイオキシン又はフラン類は、熱に
より破壊される。蒸発除去されない高沸点金属化合物
は、鉛結晶ガラス中の鉛と同様に、ガラスマトリックス
中に包埋結合される。この炉の後に接続されたベンチレ
ータは、この炉から蒸発除去された成分を吸引除去する
ために用いられている。

【０００４】この方法は、典型的にフィルターダスト中
に存在するような比較的少量の金属塩化物、金属亜硫酸
塩及び金属硫酸塩を含有する残留物質のガラス化の際に
最高に効を奏する。

【０００５】しかしながら、排ガス精製の過程では、多
くの場合にフィルターダストと一緒に処理除去されるべ
き残留物質も生じ、本発明の場合にはガラス化される。
例えば、二酸化硫黄及び塩酸の除去のために、排ガスを
石灰洗浄を行い、この際、カルシウム化合物、殊にＣａ
ＳＯ_３、ＣａＳＯ_４及びＣａＣｌ_２が副生成物として生
じ、これらはフィルター灰と一緒に導入融解され、ガラ
ス化されるべきである。典型的には、この混合物は、主
としてＣａＣｌ_２の形で存在する塩素１０〜２０％を含
有する。このカルシウム化合物は、慣用の操作温度より
充分に上にある沸点（＞１６００℃）を有する。このこ
とは、正に、この塩化物は蒸気相に移行できないことを
意味する。同時に、少量のみの塩素分がガラスマトリッ
クス中に導入されうるだけである。更に、融液の表面上
にワックス状の塩の層が生じ、これが、揮発性重金属化
合物の必要な蒸発除去を著しく制限し、更に炉壁に非常
に腐食性に作用する欠点を有する。

【０００６】ＣａＣｌ_２の蒸発除去の促進ために明らか
に１５００℃より上に操作温度を高めることは、多くの
材料問題（炉構造の温度安定性、腐食）が起こるので、
経済的な理由からすでに使用されない。石灰洗浄からの
フィルター灰及び残分の混合物の塩素含分の低下のため
の予めの洗浄も重要性が低い、それというのも、排水の
問題が生じるからである。更に、この混合物は、融解炉
中に入る前に再び脱水すべきであり、このことは、付加
的な装置経費及びエネルギーを必要とするはずである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的低い
処理温度で、塩素を充分に蒸気相に移行することのでき
る、煙道ガス精製からの高塩素含有率の残留物質のガラ
ス化法を得ることを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
り、残留物質に、塩素の蒸気相への移行の目的で、アル
カリ性融剤を酸化物、水酸化物又は炭酸塩の形で添加
し、この際、アルカリの合計と塩素との間の化学量論的
比を０．７５より大きく、特に１より大きくすることに
より解決される。この場合、ナトリウム又はカリウムの
酸化物、水酸化物又は炭酸塩もしくはこれら物質の混合
物を使用するのが有利である。

【０００９】アルカリ性融剤は、融液中で塩化カルシウ
ムと反応し、アルカリ金属塩化物を形成し、これは、１
３５０℃より低い温度で既に充分な量で蒸発する。融液
中には、少量の塩素（典型的には１〜２重量％）が残
り、これは、容易にガラスマトリックス中に導入され、
他方、反応した融剤は、塩化物としてガス状で炉から排
出され、カルシウムは、ＣａＯとしてガラスマトリック
ス中に包埋結合される。

【００１０】融剤の添加によるガラス形成の最適化は、
自体公知である。これは、一般に、珪酸塩の高含有率を
有する物質である（ＤＥ４３４０７５４Ａ１、４頁、２
９〜６０行参照）。前記の文献中で、更に、一連の他の
融剤、例えば、残留物質、炭素含有物質及び物質混合
物、煙道ガス精製からの反応生成物及びアルカリ金属−
又はアルカリ土類金属塩化物を含有する残留物質も提案
される。これらの融剤は、環境に重要な重金属の蒸発及
びそれに伴うガラスマトリックスからのこれら金属の分
離を促進するといわれている。塩素含有率の著しい減少
は結果としておこらない。従って、この融剤は、高い塩
素含有率を有しないフィルター残分を得るためにのみ好
適である。

【００１１】これに反して、本発明の方法では、高沸点
の金属−塩素−化合物を低沸点塩素含有物質に変換する
ことに関する。この目的は、高い塩素含有率のフィルタ
ーダストの場合に、低い温度で、塩の層を形成すること
なしに融解を可能とするために塩素を蒸発除去すること
である。

【００１２】提案された方法は、２０％まで及びそれ以
上の塩素含有率を有する煙道ガス精製からの残留物のガ
ラス化を、さもなければ典型的なフィルタ−ダストを得
るためにのみ使用されていた融解温度で可能にする。

【００１３】

【実施例】次の実施例で、図面を用いて本発明を説明す
る。

【００１４】図１中には、本発明の実施例が、煙道ガス
精製工程及び融解炉を有するごみ燃焼プラントの基本的
なフローシートの形で示されている。

【００１５】本発明の有利な実施法 唯一の図１に記載の乾燥煙道ガス精製工程を伴うごみ焼
却プラントは、燃焼炉１及び後続のボイラー２を有して
いる。燃焼時に生じるスラグは、スラグコンデイシヨニ
ング工程３で更に処理される。ボイラー２に排ガス側で
反応器４が接続されており、この中にＣａ（ＯＨ）_２の
形で石灰が吹き込まれる。煙道ガス中に含有されている
酸性ガスＨＣｌ及びＳＯ_２は、石灰と反応して、ＣａＳ
Ｏ_３及びＣａＣｌ_２になり、これらはフライアッシュと
一緒に、典型的にバグフィルターを有するフィルター工
程５中で沈殿される。この排ガス処理は、（場合によ
る）脱窒素工程６により完結される。

【００１６】ボイラー２からのボイラー灰及びフィルタ
ーダスト及びフィルター工程５からの煙道ガス精製から
の副産物の混合物を、混合工程７を経て融解炉８に導
き、この中で融解させる。この融解炉８の排ガスを、融
解炉８からポンプ９を用いて吸引し、冷空気で冷却（急
冷）させる。これにより、ガスから重金属化合物は凝固
又は解昇華し、後続のフィルター１０、例えばバグフィ
ルター中で沈殿され、後にコンデイシヨニングされる。
濾過された空気を場合により反応器４中に戻す。融液を
連続的に又は中間的に融解炉８から取り出し、乾燥する
か又は水浴中での急冷により造粒させる。

【００１７】このかぎりにおいて、ごみ焼却プラントは
公知であり、例えば、社内文献ＡＢＢ Ｔｅｃｈｎｉ
ｋ，３／９１、２９−３４頁に記載されており、ここで
は、煙道ガス精製の生成物の混合なしでの純粋なフィル
ターダストの処置に関する。

【００１８】金属塩化物の高い濃度の存在下でも経済的
な融解温度での融液のガラス化を可能にするために、本
発明は、融解炉中に入れるべき残留物質に前もって又は
少なくとも融解炉中で、酸化物、水酸化物又は炭酸塩の
形のアルカリ金属化合物を加えることを意図している。
この目的のために、混合工程のアルカリ貯蔵装置１１か
ら、付加的に、このような実質的に塩化物不含の融剤を
導入する。殊に、この際、塩素含有率１０〜２０％の処
理すべき残留物質に対しては、アルカリ金属酸化物、ア
ルカリ金属水酸化物又はアルカリ金属炭酸塩が好適であ
る。この場合、融剤の配量は、融解すべき混合物中でア
ルカリの合計と塩素との間の化学量論的比が０．７５よ
り大きく、特に１より大きくなるように行うべきであ
る。このアルカリは、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）と
融液中で反応してアルカリ金属塩化物になり、これは、
既に１３００〜１３５０℃の温度で融液から解昇華さ
れ、融解炉から取り出され、フィルター１０中で析出さ
れる。この融液中には、比較的少量の塩素（典型的には
１〜２重量％）が残留し、これはガラスマトリックス中
に包埋結合される。

【００１９】この経過で正常に進行させるために、この
融液から放出されるアルカリ金属塩化物の部分圧を、ア
ルカリ金属塩化物の充分な蒸発率を得るために充分小さ
く保持することに注意すべきである。このことは、充分
に高い排ガス流により達成することができる。これは、
融解された残留物質１ｋｇ当たり少なくとも０．５Ｎｍ
^３であるべきである。この方法のためには、この炉から
充分多くのアルカリ金属塩化物が吸引除去されることが
重要である。この割合はアルカリ金属塩化物の分圧及び
排ガス量により決められる。できるだけ少量の排ガス
で、できるだけ多量のアルカリ金属塩化物を排除するた
めに、この際の分圧が飽和分圧の際に近い操作条件に調
節することが推奨される。１３５０℃付近の炉温度を得
るためには、典型的には、融解された残留物質１ｋｇ当
たり少なくとも約０．５Ｎｍ^３の排ガス量を保証するこ
とが推奨される。この際、アルカリの分圧は典型的には
０．１〜０．２バールの大きさである。

【００２０】従って、本発明の方法により、高められた
又は高い塩素含有率の残留混合物を処理することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するための、煙道ガス精製
工程を有するごみ燃焼装置のフローシート。

【符号の説明】

１ 燃焼炉、 ２ ボイラー、 ３ スラグコンデイシ
ヨニング工程、 ４煙道ガス精製反応器、 ５ フィル
ター工程、 ６ 脱窒素工程、 ７ 混合工程、 ８
融解炉、 ９ ポンプ、 １０ フィルター、 １１
アルカリ貯蔵装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 残留物質を融解炉(８)中で融解させ、引
   き続き取り出し、この際、融液のコンデイシヨニングの
   目的で融剤を添加する方法で、煙道ガス精製からの２０
   ％まで又はそれ以上の高い塩素含有率の塩素含有残留物
   質をガラス化する場合に、この残留物質に、塩素を蒸気
   相に移行させる目的で、アルカリ性融剤を酸化物、水酸
   化物又は炭酸塩の形で添加し、この際、混合の後のアル
   カリの合計と塩素との間の化学量論的比を０．７５より
   大きくすることを特徴とする、煙道ガス精製からの高い
   塩素含有率の塩素含有残留物質をガラス化する方法。
2. 【請求項２】 ナトリウム又はカリウムの酸化物、水酸
   化物又は炭酸塩又はこれら物質の混合物を添加する、請
   求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 アルカリ金属塩化物の必要な移送を、融
   解炉（８）からの融解残留物質１ｋｇ当たり排ガス少な
   くとも０．５Ｎｍ^３の吸引除去により保持する、請求項
   １又は２に記載の方法。