JPH09313860A - 湿式同時除害、除塵ガス処理装置及び方法 - Google Patents

湿式同時除害、除塵ガス処理装置及び方法

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JPH09313860A
JPH09313860A JP8152863A JP15286396A JPH09313860A JP H09313860 A JPH09313860 A JP H09313860A JP 8152863 A JP8152863 A JP 8152863A JP 15286396 A JP15286396 A JP 15286396A JP H09313860 A JPH09313860 A JP H09313860A
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dust
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繁 齋藤
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
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    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の汚染ガス中の汚染物質及び塵埃を完全
に捕捉し、充分な除害、除塵効果を達成するガス処理装
置及び方法を提供すること。 【解決手段】 ガス処理装置には充填物を満たした充填
室を設け、その充填室の上部に設けたノズルより除害、
除塵用アルカリ散布液を5トン/m2・hr以上撒布
し、前記充填室の前面に設けた多孔面より汚染ガスを秒
速100cm以下の速度で導入し、前記充填室の後面の
多孔面より生成ガスを強制的に排出し、前記充填室でガ
ス通過のための断面積と除害、除塵用散布液を撒布する
ための断面積との比の値が少なくとも5以上である十字
流型ガス処理装置及びこの装置を用いたガス処理方法で
あって、この発明を用いることにより汚染ガス中の除
害、除塵が良好に達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、十字流型湿式同時除
害、除塵ガス処理装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ガス処理装置のための充填塔は、
液降下、ガス上昇型の除害、除塵方式が使われてきた。
然し此の方式では小さい液流量、小さいガス流量の所で
已にフラッディング領域に入り、充分に目的のガスを洗
浄することが困難であった。然しながら、特開昭50−
104436号公報発明にて液下降、ガス下降型の並流
方式充填塔を使用するものは、前記の難点を解決し、大
量の不純物の除害、除塵には有効に使用できるものであ
るが、なお小量残留する不純物の除害、除塵には不十分
であった。ここで、充填層断面を通過する遅いガス速度
を守りながら、且つは充填物に媒塵が固着するのを防ぐ
ために充分な液量を使って洗い流すには膨大な流下液量
と敷地面積を要し、工業的ではなかった。次に、日刊工
業新聞社発行、新化学工業講座、▲2▼−2巻、第12
頁(昭和32年1月12日発行)「冷水塔」に記載され
た十字流型水平冷水塔では目的が水を空気で冷却するこ
とにあって、空気中の微細な媒塵を除去することではな
かった。従って、冷却の効果を考えて風速は秒速米以上
になる様に設計して居り、ガス中の塵埃を充填物表面の
水膜で完全に捕捉する考えはない。結果として、ガス流
れ断面積/液流れ断面積が5以上という要求は生れなか
った。図3に示す様に、通常の向流或は並流充填塔式洗
浄装置では、ガス速度は秒速100cm以上であり、且
つ、ガス流れ面積/液流れ面積=1であり、充分な除
害、除塵には不充分である。次に、特公平3−7410
号公報記載の発明は、トンネル工事用に使用するもので
あるが、結局は液降下、ガス上昇型形式のものである。
また、特公平6−28691号公報記載の発明は、水中
ごみのリサイクル方式に関する発明で、本発明とは目的
を異にする。更に、特公平6−55252号公報記載の
発明は、複数の面状フィルター相互の濾過穴の位置をず
らして設置したものでこれまた本発明とは無関係であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の汚染
ガス中の汚染物質及び塵埃を完全に捕捉し、充分な除
害、除塵効果を達成するガス処理装置及び方法を提供す
ることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガス処理装置
の上部には除害、除塵液撒布器を、複数の下方に向けた
ノズルより除害、除塵液を撒布するように設け、該ガス
処理装置の前後は金網、多孔板等の多数の開口部を持つ
平面からなる充填室とし、その内部は多数の空間を有す
る充填物により満たされ、前記除害、除塵液撒布器より
撒布される撒布液は、充填室の断面に対して均等に撒布
され、前記ガス処理装置の前面より汚染ガスを導入し、
前記充填室を通過した精製ガスは前記ガス処理装置の後
面より強制排出する様にし、ガス通過のための断面積と
散布液通過のための断面積の比が少なくとも5以上であ
り、ガス速度は秒速100cm以下、好ましくは秒速1
cm乃至100cmであり、少なくとも5トン/m2
hr以上、好ましくは10乃至100トン/m2・hr
の大量の除害、除塵撒布液を流下させることの可能なこ
とを特徴とする十字流型ガス処理装置、及びガス処理装
置の上部には除害、除塵液撒布器を、複数の下方に向け
たノズルより除害、除塵液を撒布するように設け、該ガ
ス処理装置の前後は金網、多孔板等の多数の開口部を持
つ平面からなる充填室とし、その内部は多数の空間を有
する充填物により満たされ、前記除害、除塵液撒布器よ
り撒布される撒布液は、充填室の断面に対してほぼ均等
に撒布され、前記ガス処理装置の前面より汚染ガスを導
入し、前記充填室を通過した精製ガスは前記ガス処理装
置の後面より強制排出する様にし、ガス通過のための断
面積と散布液通過のための断面積の比が少なくとも5以
上であり、ガス速度は秒速100cm以下であり、且
つ、少なくとも充填室断面当り5トン/m2・hr以
上、好ましくは10乃至100トン/m2・hrの大量
の脱硫、脱硝を含む除害、除塵撒布液を流下させること
を特徴とする十字流型ガス処理方法、である。
【発明の実施の形態】
【0005】
【実施例1】以下、本発明を図面に基づき説明する。図
1は、本発明装置を前面から見た立面図であり、図2
は、本発明装置を側面から見た立面図である。図1及び
図2に示す本発明ガス処理装置において、除害、除塵用
液循環タンク1中の除害、除塵用アルカリ液は、循環ポ
ンプ2、導管3を経て本発明ガス処理装置の上部にある
除害、除塵アルカリ液の散布器4より充填室8上部にお
いて下方に向けて設けた多数のノズル5、5から撒布す
る。本発明ガス処理装置の充填室8の前後には金網、多
孔板等の無数の開口部を持つ平板6及び7を設け、且つ
充填室8の上面には多数のノズル5、5・・を設けてな
り、その充填室8の内部には充填物(例えば商品名マク
マホン、サドル、テラレット等を使用し得る。)を充満
させてある。この充填室8は充填物で充満されており、
その充填物の表面積は好ましくは150m2/m3以上で
ある。除害、除塵用アルカリ撒布液は、この充填室8の
空間の断面に対し多数のノズル5、5・・によりほぼ均
等に撒布される。充填室8と除害、除塵用液循環タンク
1を連結する部分9は、流路が絞られない様に配慮して
あるので撒布液が充填室8の内部を満たすことはなく、
多くの空間を残して充填物間を伝い落ちる。
【0006】ここで、充填室8は、汚染ガス通過のため
の充填室8の縦断面面積と、除害、除塵用アルカリ撒布
液流下のための横断面面積との比(図1及び図2参照)
即ち A×C/B×C=A/B の値が少なくとも5以上であり、好ましくは7以上10
0以下であり、更に好ましくは10以上50以下であ
る。 但し、A:充填室の高さ、B:充填室の厚さ、C:充填
室の横幅である。 ここで、A/Bの値が5未満の場合は、アルカリ撒布液
に対する汚染ガスの量が不足し経済的でなく、この値が
100を超える場合は、アルカリ撒布液が不足し、目的
の汚染ガスの除害、除塵の程度が充分でない。
【0007】次に、除害、除塵用アルカリ撒布液は、充
填物の表面を充分に濡らす許りでなく表面に掴まる媒塵
を完全に洗い落とすに必要な大量の、充填室8横断面当
たり5トン/m2・hr以上、好ましくは10トン/m2
・hr以上、更に好ましくは20トン/m2・hr以上
100トン/m2・hr程度までの撒布液を使用出来る
よう構成されるものである。除害、除塵用アルカリ撒布
液の使用量が充填室断面当たり5トン/m2・hr未満
の場合は、除害、除塵効果が不足し、且つは充填物に付
着する媒塵の洗い流しが不十分となる。また、撒布量が
100トン/m2・hrを越える場合は、液量の増加の
割に除害、除塵の程度が増加しないので経済的に好まし
くない。前記アルカリ撒布液は、例えば苛性ソーダ、炭
酸ソーダ、苛性カリ、アンモニア水、水酸化カルシウ
ム、水酸化マグネシウム等で、pH8乃至14程度の水
溶液を使用することができる。
【0008】次に除害、除塵さるべき汚染ガス10は、
導管11により、金網或は多孔板6の前方に設けた分散
圧力室12へ導入され、ここで全面的に均一に分散され
て充填室8の中を潜り抜ける。充填室8の内部では、表
面が充分に濡らされた充填物が充満して充填されて居る
ので、この汚染ガスは通過中に何度も充填物の濡れた表
面と接触し、有害ガスは除害され、媒塵は充填物表面の
水膜に捕捉、吸着される。此の場合、汚染ガスが充填室
8を通過する速度は100cm/sec以下、好ましく
は30cm/sec以下、更に好ましくは20cm/s
ec以下である。之によりミクロン径、更にはサブミク
ロン径の領域までの媒塵の捕捉が可能となる。ここで、
汚染ガスが充填室8を通過する速度が100cm/se
cを越えると、除害、除塵が不十分となり、また例えば
この速度が1cm/secに満たない場合は、目的とす
る汚染ガスの精製処理量が不足し、経済的に好ましくな
い。充填室8を通過した除害、除塵後の清浄な排ガス1
5は、金網或は多孔板7を通過し、集ガス室13で再び
集められ、排出管14より強制排出される。
【0009】結局、充填室8の断面積と除害、除塵用ア
ルカリ分散液流下のための断面積の比の値は、少なくと
も5以上である。また、充填室8において、使用する除
害、除塵用アルカリ撒布液の使用量は、L/S≧5トン
/m2・hrである。 但し、L:液流下量〔トン/hr〕、S:液流下断面積
〔m2〕である。 また、充填室8ぼ断面を通過するガス速度は100cm
/sec以下である。
【0010】図1及び図2は有効高さ10m、有効長さ
1m、有効巾0.5mの除害、除塵塔である。塔中の充
填室8は前後が多孔板6、7からなり、日鉄化工機
(株)製テラレットS−O型で充填されて居り、塔下部
には高さ3mの除害、除塵用循環タンク1が充填部を濡
らしながら雨下してくるpH10の苛性ソーダ液を受け
る。循環ポンプにより充填塔上部より均一に上記苛性ソ
ーダ液を撒布する。その液量は18トン/hr、即ち3
6トン/m2・hrの液流量であった。アセチレンの不
完全燃焼で発生する黒鉛煤0.5g/m3及びHCL1
00ppmを含む常温汚染空気10を0.7m3/se
cの流速で多孔板6より充填層前面から背面に向け均一
に流した。空気流速は7cm/secである。多孔板7
通過後の清浄空気15中の黒鉛煤塵濃度は0.007g
/m3、HCL濃度は1ppm以下で検出出来なかっ
た。連続10日間の運転後もテラレットS−O充填物へ
の媒塵固着は見られなかった。
【0011】
【実施例2】有効高さを6mとした以外は図1及び図2
記載同様の装置を使用し、産業廃棄物を用いてロータリ
ーキルン方式の焼却炉を用いて焼却し、生成排ガスの一
部を抜き出し、HCL300ppm、SOx100pp
m、NOx250ppm、媒塵0.10gr/Nm3
含む排ガスを導管11より分散圧力室を経て、30Nm
3/minの割合で高さ6m、横幅1m、厚さ0.5m
のS−O型テラレット充填層を横方向に均一に流した。
上部孔部5を通じて、断面積0.5m2(1m×0.5
m)の充填層の上部よりpH13の苛性ソーダ水溶液を
18トン/hrの割合で流下せしめた。充填室通過後の
ガス中にはHCL、SOxは検出されず、NOx濃度は
100ppmであった。媒塵濃度は0.02gr/Nm
3であり、充填塔での圧損失は10mm水柱であった。
【0012】
【実施例3】図3は本発明装置の廃ガス処理系システム
の具体例の模式図を示す。高温燃焼廃ガスAは、導管1
8より気液並流充填塔19上部20より導入され、充填
材の充満した充填室21を降下する。同時に、洗浄液貯
留室22中のアルカリ洗浄液は、循環ポンプ23により
洗浄液導管24を通じて送られ、気液並流充填塔19上
部25より雨下される。この気液並流充填塔19を通過
して、ある程度精製された燃焼廃ガスBは、導管26に
より気液十字流接触型充填塔27の導入口28を経て充
填室29の前側面30より導入、充填室29へ送られ
る。洗浄液貯留室31より循環ポンプ32、洗浄液導管
33を通じて送られたアルカリ洗浄液は、気液十字流接
触型充填塔27の上部34より導入し、充填材を充填し
た充填室29の上部全面よりほぼ均一に流下するよう構
成してある。充填剤の充満した充填室29の前側面30
を通過した燃焼廃ガスBは、充填室29中でアルカリ洗
浄液で濡れた充填剤と接触して精製され、充填室29の
後側面35より排出され、精製ガスCとなって取り出し
口36、導管37、誘引ファン38、導管39を経て煙
突40より大気中へ放出する。新しく調整された洗浄液
は、導管41より洗浄液貯留室31に貯留され、循環ポ
ンプ32により導管42により、気液十字流接触型充填
塔27の上部34へ送り気液十字流接触型充填塔27に
循環使用し、また、一部は気液並流充填塔19下部の洗
浄液貯留室22へ送られ、気液並流充填塔19に循環使
用する。更にアルカリ洗浄液が循環使用の結果、アルカ
リ濃度が減少すると、導管43により取り出される。
【0013】循環液流量10トン/hr,pH10の苛
性ソーダ液を18より流下してある断面積1m2、有効
高さ4mのS−O型テラレット充填物を充填室に充満し
た気液並流型充填塔19に、産業廃棄物等の焼却により
生成した高温燃焼廃ガスAを18よりガス流速150c
m/secで1000℃の高温燃焼廃ガスAを通過させ
た。此処で、洗浄液と接触し、水の蒸発に伴う断熱冷却
によりガス温度は約60℃まで低下する。当初のHCL
濃度は1400ppm、媒塵濃度3g/Nm3、NOx
濃度300ppmであった。廃ガスAは、充填塔19を
通過後のガスBとしてHCL濃度は1ppm、媒塵濃度
0.1g/Nm3、NOx濃度280ppm(乾基準)
であった。更にガスBは、導管26によりS−O型テラ
レット充填物を充填室に充満した気液十字流接触型充填
塔27にガス速度10cm/secで通した。なお、気
液十字流接触型充填塔27は、液通過縱断面積1m2
ガス通過横断面面積15m2、有効高さ15m、洗浄液
循環流量10トン/hrであった。気液十字流接触型充
填塔27の除害、除塵塔を通り、誘引ファン38経由、
煙突40より大気中に放出した。クリーンガスC中のH
CL濃度は1ppm以下(検出限界)であり、媒塵濃度
は0.01g/m3、NOx濃度90ppm(乾基準)
であった。
【0014】
【比較例1】図4は通常の充填塔式洗浄装置の模式側面
図である。図4は有効高さ10mの実施例1で使用した
装置に類似しているが、気液向流式の除害、除塵塔であ
る。塔の充填室8は日鉄化工機(株)製テラレットS−
O型で充填されて居り、塔下部には高さ3mの除害、除
塵用循環タンク1が充填部を濡らしながら雨下してくる
pH10の苛性ソーダ液を受ける。循環ポンプ2により
充填塔上部の除害、除塵アルカリ液の散布器4より均一
に上記苛性ソーダ液を撒布する。その液量は18トン/
hr、即ち36トン/m2・hrの液流量であった。ア
セチレンの不完全燃焼で発生する黒鉛煤0.5g/m3
及びHCL100ppmを含む常温空気10を0.7m
3/secの流速で充填塔上部17から下方に向け均一
に流した。空気流速は140cm/secである。充填
塔通過後の精製空気中の残留HCL濃度は1ppm以下
で検出出来なかった。然し黒鉛煤塵濃度は0.04g/
3に止まった。連続10日間の運転後もテラレットS
O型充填物への煤塵固着は見られなかった。なお、図3
において上記混合空気を16より導入し、充填室8の下
方より上方に向けて流して17より取り出し、その他の
条件は同一にして流した場合は、アルカリ液の汪溢が生
じ、アルカリ撒布液の流下が妨げられた。
【0015】
【比較例2】図3記載類似の有効高さ6mの向流式或は
併流式除害、除塵塔を使用し、HCL300ppm、S
Ox100ppm、NOx250ppm、媒塵0.10
gr/Nm3を含む汚染ガスを30Nm3/minの割合
で塔下部導入口16(場合により排出口となる。)より
導入し、高さ6m、横幅1m、厚さ0.5mのS−O型
テラレット充填層8を下部より上部に向けて均一に流
し、上部排出口(場合により導入口となる。)17より
取り出した。断面積0.5m2の充填層8の上部よりp
H13の苛性ソーダ水溶液を18トン/hrの割合で均
一に流下せしめた所、液の流下とならず、逆に上部に向
って吹き上がった。流下液量を9トン/hrの割合に減
らした所、充填塔の上下の圧力差は600mm水柱であ
り、ガス中のHCLは検出されず、SOx濃度は40p
pm、NOx濃度は150ppmであり、媒塵濃度は
0.07gr/Nm3で精製状態は不充分であった。
【0016】
【発明の効果】本発明は前記の様な装置であるので、従
来の汚染ガスの分離装置に比し、SOx、NOxガスを
含む酸性物質など、化学物質の除去のみならず、ミクロ
ン径、更にはサブミクロン径の領域までの媒塵をきわめ
て高い割合で除去することが可能となったものであり、
従来予想し得なかった優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置を全面から見た立面図
【図2】本発明装置を側面から見た立面図である
【図3】本発明装置の廃ガス処理系システムの具体例の
模式図を示す
【図4】通常の充填塔式洗浄装置の模式側面図である
【符号の説明】
1 除害、除塵用循環タンク 2 循環ポンプ 3 導管 4 除害、除塵アルカリ液の散布器 5 充填室の上部で除害、除塵アルカリ液を下方に向け
て撒布するための多数の孔部 6 本発明ガス処理装置の前面に設けた金網、多孔板等
の無数の開口部を持つ平面 7 本発明ガス処理装置の後面に設けた金網、多孔板等
の無数の開口部を持つ平面 8 充填室。 9 充填室8と除害、除塵用循環タンク1を連結する部
分 10 除害、除塵さるべき汚染ガス 11 導管 12 金網或は多孔板6の前方の分散圧力室 13 集ガス室 14 排出管 15 清浄排ガス 16 下部導入口(場合により下部排出口となる。) 17 上部排出口(場合により上部導入口となる。) 18 導管 19 気液並流充填塔 20 気液並流充填塔上部廃ガス導入口 21 気液並流充填塔の充填室 22 洗浄液貯留室 23 循環ポンプ 24 洗浄液導管 25 気液並流充填塔上部洗浄液導入口 26 燃焼廃ガス導管 27 気液十字流接触型充填塔 28 気液十字流接触型充填塔への燃焼廃ガス導入口 29 気液十字流接触型充填塔充填室 30 気液十字流接触型充填塔充填室前側面 31 洗浄液貯留室 32 循環ポンプ 33 洗浄液導管 34 気液十字流接触型充填塔上部の洗浄液導入口 35 気液十字流接触型充填塔充填室後側面 36 気液十字流接触型充填塔充填室後側面の精製ガス
排出口 37 精製ガス導管 38 誘引ファン 39 精製ガス導管 40 煙突 41 アルカリ洗浄液導入口 42 洗浄液導管 43 洗浄液排出口

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガス処理装置の上部には除害、除塵液撒布
    器を、複数の下方に向けたノズルより除害、除塵液を撒
    布するように設け、該ガス処理装置の前後は金網、多孔
    板等の多数の開口部を持つ平面からなる充填室とし、そ
    の内部は多数の空間を有する充填物により満たされ、前
    記除害、除塵液撒布器より撒布される撒布液は、充填室
    の断面に対してほぼ均等に撒布され、前記ガス処理装置
    の前面より汚染ガスを導入し、前記充填室を通過した精
    製ガスは前記ガス処理装置の後面より強制排出する様に
    し、ガス通過のための断面積と散布液通過のための断面
    積の比が少なくとも5以上であり、ガス速度は秒速10
    0cm以下であり、且つ、少なくとも充填室断面当り5
    トン/m2・hr以上の大量の除害、除塵撒布液を流下
    させることの可能なことを特徴とする十字流型ガス処理
    装置。
  2. 【請求項2】ガス処理装置の上部には除害、除塵液撒布
    器を、複数の下方に向けたノズルより除害、除塵液を撒
    布するように設け、該ガス処理装置の前後は金網、多孔
    板等の多数の開口部を持つ平面からなる充填室とし、そ
    の内部は多数の空間を有する充填物により満たされ、前
    記除害、除塵液撒布器より撒布される撒布液は、充填室
    の断面に対してほぼ均等に撒布され、前記ガス処理装置
    の前面より汚染ガスを導入し、前記充填室を通過した精
    製ガスは前記ガス処理装置の後面より強制排出する様に
    し、ガス通過のための断面積と散布液通過のための断面
    積の比が少なくとも5以上であり、ガス速度は秒速10
    0cm以下であり、且つ、少なくとも充填室断面当り5
    トン/m2・hr以上の大量の脱硫、脱硝を含む除害、
    除塵撒布液を流下させることを特徴とする十字流型ガス
    処理方法。
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