JPH10328531A - ろ過式集塵装置 - Google Patents

ろ過式集塵装置

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JPH10328531A
JPH10328531A JP9140240A JP14024097A JPH10328531A JP H10328531 A JPH10328531 A JP H10328531A JP 9140240 A JP9140240 A JP 9140240A JP 14024097 A JP14024097 A JP 14024097A JP H10328531 A JPH10328531 A JP H10328531A
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章 中村
Hiroshi Osada
容 長田
将 ▲鮎▼川
Susumu Ayukawa
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガス中のダイオキシン類除去のための触媒
塔などの除去装置を新たに設置することなく、効率よく
ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を除去できる
ろ過式集塵装置を提供する。 【解決手段】 燃焼や加熱に伴って排出される排ガスに
粉末吸着剤を噴霧して排ガス中の有機ハロゲン化合物を
除去するろ過式集塵装置であって、ろ過式集塵装置本体
1の集塵室が円筒形状であり、ろ過式集塵装置本体1の
下部に排ガス導入口5が設けられ、集塵室内に吸着剤を
吹き込むための吸着剤吹込口7を、排ガス導入口5の上
方の位置に設置したろ過式集塵装置であり、円筒形状の
ろ過式集塵装置本体1のより、排ガスおよび排ガス中の
ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を吸収する吸
着剤が旋回して、ろ布2に均一に付着することで、効果
的に有害物質を除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ焼却施設
からの排ガス中の有害物質を除去するろ過式集塵塵装置
に関し、詳しくは、都市ごみ焼却施設、可燃性廃棄物処
理施設やその他燃焼装置から排出される排ガスや金属精
錬工場などで加熱工程に伴って排出される排ガス中の有
害物質を、無害化処理する装置であり、粉末吸着剤を用
いて排ガス中のダイオキシン類などの有機ハロゲン化合
物を除去するためのろ過式集塵装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、都市ごみ焼却施設等から発生する
毒性の強いダイオキシン類の大気放散が社会的な問題と
なっている。わが国では、ダイオキシン類発生防止等ガ
イドラインを設定して、ごみ焼却場などから排出される
排ガス中に含まれるダイオキシン類の発生を抑制してお
り、その危険性から規制を一層強化する傾向にある。
【0003】都市ごみや産業廃棄物を焼却処理する過程
や、金属精錬工場などで可燃性の付着物を含むスクラッ
ブを予熱、溶解する際に排出される排ガスには、ばいじ
ん、塩化水素等の酸性ガス、窒素酸化物、水銀等の重金
属、ダイオキシン類やその前駆物質などの有機ハロゲン
化合物など、さまざまな有害物質が含まれている。
【0004】これらの有害物質の内、ばいじんや酸性ガ
スは、消石灰などの塩基性吸収剤噴霧によりバグフィル
タなどのろ過式集塵装置で除去する方法が、近年多く用
いられている。図3は、従来のバグフィルタを示してお
り、このバグフィルタによる除去方法について説明す
る。バグフィルタ本体21の上流側の煙道24に中和剤
供給煙道26を設けて、中和剤供給煙道26から消石灰
を上流側の煙道24内に噴霧して、バグフィルタろ布2
2の表面に、ばいじんおよび消石灰との堆積層を形成す
る。そして、排ガスがろ布22を通過する過程で、排ガ
ス中の酸性成分を中和反応により除去し、同時に排ガス
中のばいじんを集塵除去する方法である。なお、図中の
23はダスト排出ホッパ、25は排ガス導入口、27は
排ガス排出ダクトである。
【0005】一方、排ガス中からダイオキシン類などの
有機ハロゲン化合物を低減する方法として、例えば次の
方法が挙げられる。その一つについて図4を参照して説
明すると、焼却炉からの排ガスは、熱回収を行うボイラ
11、排ガスを冷却する減温塔12を経て、ろ過式集塵
装置13に導入され、排ガス中のばいじん等をろ過式集
塵装置13で除去して、さらに触媒塔14を通過した排
ガスが煙突15から放出されている。このように、ダイ
オキシン酸化触媒を充填した触媒塔14をろ過式集塵装
置13の後段に設置することで、排ガス中のダイオキシ
ン類を除去する方法である。なお、排ガスを誘導するた
めの誘引ファンや、酸性ガスを除去するための消石灰供
給装置等は、簡単のため省略してあることを付記する。
【0006】もう一つは、特開平5−131323号公
報に開示された方法であり、図5に示すように、ボイラ
11とろ過集合装置13との間に、粉末状活性炭噴霧部
16と塩基性吸収剤噴霧部17を設けて、粉末活性炭な
どの粉末吸着剤を集塵機よりも上流側の煙道に吹き込ん
で、排ガス中のダイオキシン類を除去する方法である。
具体的に説明すると、図6に示したように、減温塔12
の減温入口側煙道、または減温出力側煙道に、粉末吸着
剤供給装置19から吸着剤搬送チューブ18a、18b
の何れかから粉末活性炭等の吸着剤を供給して、有害物
質を除去する方法である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4の
排ガス焼却処理フローでは、触媒塔14にダイオキシン
酸化触媒が、例えば貴金属を担持させたチタニア系触媒
であるなど、触媒が高価であることが多いこと、また、
仮に安価であっても、集塵装置13の後段に新たに触媒
塔14を設置する必要があり、設備費が増大する欠点が
ある。
【0008】また、図5の排ガス焼却処理フローでは、
集塵装置13よりも上流側の煙道に吸着剤が噴霧されて
いる。例えば、図6に示すように、吸着剤搬送チューブ
18aから減温塔入口に吸着剤を吹き込む陽合は、減温
塔12内でガス流速が大きく低下して、吸着剤が自重に
より落下してしまい、ダイオキシン類除去に寄与するこ
となく、未反応のまま系外に排出されて無駄に消費され
る吸着剤の割合が大きい欠点を有している。
【0009】また、減温塔12の入口ダクトに吸着剤を
吹き込まずに、例えば、吸着剤搬送チューブ18bから
集塵装置入口の排ガス導入ダクトに吸着剤を吹き込む場
合、吹き込まれた吸着剤の一部は、集塵装置内の低ガス
流速により、ろ布に捕集されることなく、自重によって
ダスト排出ホッパに落下して、吸着剤がダイオキシン類
除去に奇与することなく未反応のまま系外に排出され
て、無駄になってしまう欠点を有している。
【0010】言い換えると、ろ布への吸着剤捕集率の低
下は、吸着反応によるダイオキシン類等の有機ハロゲン
化合物の除去効率の低下を招くことを意味している。ま
た、一定水準の無害化率を確保するためには、吸着剤吹
込量を増大させる必要があり、排ガスの無害化処理コス
トの増大を招いてしまう欠点を有している。
【0011】本発明は、上記の課題に鑑みなされたもの
であり、排ガス中のダイオキシン類除去のための触媒塔
などの除去装置を新たに設置することなく、効率よくダ
イオキシン類などの有機ハロゲン化合物を除去できるろ
過式集塵装置を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のことに
着目して、上記課題を達成したものである。本発明者ら
は、図5(図6)に示した従来のろ過式集塵装置に吹き
込まれた吸着剤重量の10〜30%程度が、ろ布に捕集
されることなく自重によってダスト排出ホッパに落下し
てしまう問題を検討した。その結果、ろ過式集塵装置1
3の本体の側壁に設けられた排ガス導入口より、排ガス
が集塵室に導入されると、排ガス流速は急激に低下す
ること(通常、1/10〜1/30程度に低下する)、
粉末吸着剤は粒度分布を持っており、粒径の大きな粉
末吸着剤はガス流れにのって搬送されにくいこと、集
塵室下部のダスト排出ホッパ近傍にはガス流れの極めて
小さい領域や淀み流域があり、この領域を通過する粉体
は粒径によらすガス流れにのって搬送されにくいこと、
を実験によって確認した。このような事象によって、吸
着剤重量の10〜30%程度がろ布に到達する前に重力
により集塵装置下部のダスト排出ホッパに落下してしま
うという結論に至った。なお、吸着剤は粉末の活性炭を
用いた。
【0013】先ず、請求項1の発明は、燃焼や加熱に伴
って排出される排ガスに粉末吸着剤を噴霧して排ガス中
の有機ハロゲン化合物を除去するろ過式集塵装置であっ
て、前記ろ過式集塵装置本体の集塵室が円筒形状であ
り、前記ろ過式集塵装置本体の下部に排ガス導入口が設
けられ、前記集塵室内に吸着剤を吹き込むための吸着剤
吹込口を、前記排ガス導入口の上方の位置に設置したこ
とを特徴とするろ過式集塵装置である。
【0014】この発明では、ろ過式集塵装置本体内の集
塵室が円筒形状であり、従来の直方体状の集塵室コーナ
部近傍で生じるガス流れの極めて小きい領域や淀み領域
(これを排ガス流の低流速領域という)は存在しない。
このため、集塵室に吹き込まれた吸着剤は、ガス流れに
のって効率よく搬送されるので、集塵室下部に位置する
ダスト排出ホッパに吸着剤が落下しにくくなり、ろ布へ
の吸着剤捕集率が上昇する。次に、排ガス流の低流速領
域が存在しないから、集塵室内の温度分布は十分に均一
化され、従来の直方体状集塵室のコーナ近傍に発生した
低温領域は存在しない。このため、低温領域が存在した
場合に発生する集塵室コーナー近傍の側壁の酸化腐食が
発生せず、また、低温や低流速に伴って排ガス中のダス
トが凝集したり堆積したりすることが避けられる。
【0015】さらに、吸着剤導入口と排ガス導入口を別
個に設置し、かつ、吸着剤吹込口を排ガス導入口よりも
上方に配置させるから、吸着剤が集塵室内に吹き込まれ
てから、ダスト排出ホッパに落下するまでの集塵室内に
おける滞留時間が増加し、ろ布に捕集される機会が増大
して、吸着剤は効率よくろ布表面に捕集される。加え
て、吸着剤の上記滞留時間が増えると、吸着剤吹込口の
下方に設置された排ガス導入口からの排ガス流(通常、
ろ布を通過した後の清浄な排ガスは集塵室上部に設置さ
れる清浄排ガスダクトに集められる。このため、集塵室
における排ガス流は上向流となる)によって、吸着剤に
は、上向きのエネルギーが与えられ、より広範囲に亘り
吸着剤は分散して、集塵装置内全体のろ布に捕集され
る。このように、吸着剤はろ布に効率よく補集されるの
で、排ガスがろ布表面のダスト堆積層を通過する際に、
排ガス中のダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物は、
効率よく吸着除去される。言い換えると、同等の無害化
率を得ようとすれば、吸着剤の吹込量を低滅できる作用
が得られる。
【0016】また、請求項2の発明は、前記吸着剤吹込
口を複数個設けたことを特徴とする請求項1に記載のろ
過式集塵装置である。この発明は、吸着剤吹込口を2個
以上と複数個設置すれば、集塵室内のろ布に吸着剤が分
散する作用がより効果的になされ、より均一に広範囲に
亘り吸着剤が集塵装遭内全体のろ布に捕集され、以て、
排ガス中のダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物をよ
り劾率よく吸着除去できる。
【0017】また、請求項3の発明は、前記吸着剤吹込
口から吹き込まれる粉末吸着剤の吹込方向を前記集塵室
の内壁円周の接線方向とほぼ平行としたことを特徴とす
る請求項1または2に記載のろ過式集塵装置である。こ
の発明は、集塵室内壁円周の接線方向とほぼ平行に設置
された吸着剤吹込ダクトから搬送空気とともに吸着剤を
吹き込むと、吸着剤を含んだ搬送空気流は、集塵室内壁
円周に沿って旋回し、旋回流が形成される。旋回流は、
最初、集塵室内壁を周回するが、排ガスはろ布を介して
吸引されているので、旋回流は集塵室中心へと向かいや
がて消失する。すなわち、旋回琉に搬送される吸着剤
は、最初、集塵室内の外側のろ布に捕集されるが、旋回
流が集塵室中心へと向かうので、この過程で、吸着剤は
集塵室中心に位置するろ布にも行き渡り、結果、集塵室
内全体のろ布に吸着剤は捕集される。また、旋回流が生
じると、旋回流により搬送された吸着剤は、多くのろ布
の近傍を通過することになるので、ろ布の近傍を通過す
る吸着剤は、ろ布の排ガス吸引効果により旋回流から分
離されて、落下損失することが少なく、より効果的にろ
布に捕集される。このように、吸着剤はろ布に効率よく
均一に捕集されるので、請求項1の発明で述べた作用が
同等以上に得られる。
【0018】また、請求項4の発明は、粉末吸着剤を前
記集塵室に吹き込むための搬送空気量を、全体の排ガス
処理量の1/100〜1/5とし、吹込吐出速度を10
〜30m/sとすることを特徴とする請求項 1、2ま
たは3に記載のろ過式集塵装置である。この発明では、
吸着剤の搬送空気により旋回流を生じさせたが、旋回流
が強すぎる場合、すなわち、旋回流の流量や吐出速度が
大きすぎる場合、吸着剤吹込口の近傍に位置するろ布に
堆積しているダスト堆積層を強い旋回流により吹き飛ば
して破壊したり、吸着剤が慣性力により旋回流から分離
されて集塵室内壁に衝突し、ろ布に到達することなく落
下損失または内壁に堆積したり、或いは常温空気による
旋回流によりろ布が冷やされて、ダスト堆積層内の反応
生成物が潮解を起こしてろ布の目詰まりを引き起こす危
険性を増加させる。この危険性を回避するためには、旋
回流の強さを規定する必要がある。すなわち、吸着剤を
吹き込むための搬送空気量を、全体の排ガス処理量の1
/100〜1/5とし、吹込吐出速度10〜30m/s
とすることにより、適度な強度の旋回流を与えることが
できる。吸着剤を吹き込むための搬送空気量、すなわ
ち、旋回流を生じさせる空気量を排ガス処理量の1/1
00〜1/5とし、吹き込み吐出速度を10m/s以下
とすると、旋回流は弱くなり、旋回流により吸着剤が効
率よく分散する効果がごく小さくなって、旋回流を発生
させることの利点が消失するので好ましくない。
【0019】また、搬送空気量を1/5以上、または、
吹込吐出速度を30m/s以上とすると、ろ布に堆積し
ているダスト堆積層を吹き飛ばす危険性や、吸着剤が慣
性力により旋回流から分離されてろ布に捕集されない危
険性や、常温空気によるダスト堆積層の潮解発生の危険
性が生じるので好ましくない。従って、請求項4の発明
で述べた範囲で搬送空気量や、搬迭空気の吹込吐出速度
を設定すれば、般送空気(旋回流)に含まれる吸着剤
は、集塵室内壁近傍のろ布からやがて集塵室中心のろ布
へと、より広範囲に亘って均一に分散して、集塵室内全
体のろ布に補集される作用がより確実に得られる。この
ように効率よく均一に吸着剤がろ布に捕集されるので、
ダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物を吸着除去する
作用が、上記の発明より確実に得られる。
【0020】また、請求項5の発明は、粉末吸着剤とし
て、比表面積が100m2 /g以上である炭素系の多孔
質粉体を用いることを特徴とする請求項1、2、3また
は4に記載のろ過式集塵装置である。この発明では、吸
着剤として、粉末活性炭などの炭素系の多孔質粉体を用
いる。粉末括性炭などの炭素系の多孔質粉体は、大きな
比表面積を持っていて、一般に吸着効果が大きい。そし
て、炭素系であるから、特に排ガスに含まれる猛毒のダ
イオキシン類なとの有機ハロゲン化合物や水銀の吸着に
効果があることから、ろ過式集塵装置内に吹き込むこと
により、排ガスに含まれるダイオキシン類等の有機ハロ
ゲン化合物や水銀を効率よく除去できる。この吸着剤
は、ダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物を吸着除去
するにあたって、比表面積が100m2 /g以下である
と、吸着性能が小さいために、十分な無害化率が得られ
ない。言い換えると、所定の無害化率を達成しようとす
る場合は、吸着剤を必要以上に消費することになり、コ
ストが大きくなる不具合と、ろ布の圧力損失増大を引き
起こす不具合を生じる。従って、吸着剤の比表面積は1
00m2 /g以上であることが好ましい。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るろ過式集塵装
置の実施の形態について、図面を参照して説明する。図
1は、本発明のろ過式集塵装置の一実施形態を示す図で
ある。同図(a)はその斜視図であり、同図(b)はそ
の要部断面図である。同図(a)において、1はろ過式
集塵装置本体、2はろ布、3はダスト排出ホッパ、4は
排ガス導入ダクト、5は排ガス導入ロ、6は吸着剤吹込
ダクト、7は吸着剤吹込ロ、8は排ガス排出ダクト、9
はダスト排出装置である。なお、ろ過式集塵装置に付属
するダスト払い落とし装置等は図示を省略してある。同
図(b)ではろ布2の配置を示している。
【0022】ろ過式集塵装置本体1は、その内周面が円
筒状であり、ろ過式集塵装置本体1側壁の下部に排ガス
導入ロ5が設けられ、その上部に吸着剤吹込口7が設け
られている。排ガス導入ダクト4および吸着剤吹込ダク
ト6は排ガス導入ロ5と吸着剤吹込口7にそれぞれ接続
され、ろ過式集塵装置本体内(集塵室)に通じている。
排ガス導入ダクト4の上流側には、例えば、従来技術の
図4に示したように、熱回収をするためのボイラ11、
排ガス温度を調整する減温塔12なとが配置されてお
り、焼却炉等から排出されたダイオキシン類等の有機ハ
ロゲン化合物を含む排ガスは、これら装置を通過した
後、排ガス導入ダクト4からろ過式集塵装置に導入され
る。ろ過式集塵装置本体1内には、細長い円筒形状のろ
布2が、集塵室の最上部から、規則正しく配列されて吊
り下げられている。吸着剤導入口7の設置数は2箇所設
けられ、それぞれに吸着剤吹込ダクト6が接続されてい
る。
【0023】吸着剤は、粉末活性炭などが用いられ、吸
着剤供給装置(図示しない)から空気搬送されて、吸着
剤吹込ダクト6を経て吸着剤吹込口7からろ過式集塵装
置内に吹き込まれる。吹き込まれた吸着剤は、ろ過式集
塵装置本体1の内部の集塵室に導入され、ろ布2の表面
に到達し、払い落とされるまでの間、ろ布2表面に堆積
維持される。
【0024】ろ過式集煙装置内に流入された排ガスは、
ろ布2表面の吸着剤を含む堆積層を通過し、ろ過集塵の
過程で、排ガス中のダイオキシン類等の有機ハロゲン化
合物は吸着剤の吸着作用により、排ガスから除去され
る。一方、ろ布2のろ過集塵作用によりろ布表面に堆積
したばいじん、吸着剤等のダストは、適当なダスト払い
落とし間隔で払い落とされ、ダスト排出ホッパ3を介し
て、ダスト排出装置9により系外へ排出される。ろ布2
を通過した清浄な排ガスは、排ガス排出ダクト8より大
気へ放出される。
【0025】一方、吸着剤導入ダクト6は、円筒型のろ
過式集塵装置本体1の側壁(単に装置側壁と称する)の
上部にほぼ直角に、集塵室中心に向けて2本接続されて
いる。吸着剤吹込ダクト6の上流側には、吸着剤を貯留
するサイロと吸着剤を切り出す装置と吸着剤をブロワに
より空気搬送する装置とからなる吸着剤供給装置(図示
しない)が具備されており、吸着剤は、搬送空気により
搬迭されて、吸着剤吹込ロ7より、集塵室内に吹き込ま
れる。吸着剤吹込ロ7の位置は、排ガス導入ロ5の上方
位置が望ましく、集塵室内の最上部に近い位置に設置す
るのが最も望ましい。このように上方に設置すると、ろ
布2に捕集される吸着剤が増大して、未反応のまま落下
して排出される割合が減少する。
【0026】また、吸着剤吹込口の個数を2個以上と複
数設置すれば、集型室内のろ布に吸着剤が分散する作用
がより効果的になされ、より均一に広範囲に亘り吸着剤
が集塵装置内全体のろ布に捕集される。具体的には、処
理排ガス量から設定されるろ過式集塵装置の規模を考慮
して吸着剤吹込口の個数を設定すればよく、例えば、処
理排ガス量が20,000Nm2 /hを越える場合には
4個程度が良い。
【0027】排ガス導入口4の位置は、本来ろ布2に捕
集されずに直接落下して集塵されるべき比較的粒径の大
きなばいじんのろ布2への捕集量を少なくし、以て、ろ
布2の圧力損失を増大させないためには、ろ布2の長手
方向中央よりも下方の位置であることが望ましいが、特
に排ガス導入口の設置位置は問わない。なお、円錐型の
ダスト排出ホッパ3は、その傾斜角度は、集塵するダス
ト固有の安息角を満たしていればよく、必要に応じてバ
イブレータ等の補助排出手段を設置してもよい。ダスト
排出装置8は、円錐型のダスト排出ホッパに一時的に蓄
積されたダストを排出できるものであればよく、例え
ば、ダブルフラップダンパやロータリーバルブなとが用
いられる。
【0028】次に、図2を参照して、本発明の他の実施
形態について説明する。同図(a)は要部断面図であ
り、吸着剤吹込ロ7から吹き込まれる吸着剤の吹込方向
を、集塵室内壁円周の接線方向と平行にしたろ過式集塵
装置を示している。同図(b)はろ過式集塵装置の側面
図である。同図の実施形態では、吸着剤吹込口を2個般
置している。
【0029】同図(a)に示したように、吸着剤吹込ダ
クト6は、集塵室内壁円周の接線方向と平行に設置され
ており、吸着剤吹込ダクト6からの搬送空気とともに吸
着剤が集塵室内に吹き込まれる。従って、吸着剤を含ん
だ搬送空気流は、集塵室内壁円周に沿って旋回し、旋回
流が形成される。旋回流は、最初、集塵室内壁を旋回す
るが、排ガスはろ布を介して吸引されているので、旋回
流は集塵室中心へと向かいやがて消失する。すなわち、
旋回流に搬送される吸着剤は、最初、集塵室内の外側の
ろ布に捕集されるが、旋回流が集塵室中心へと向かうの
で、この過程で、吸着剤は集塵室中心に位置するろ布に
も行き渡り、結果、集塵室内全体のろ布に吸着剤は捕集
される。また、旋回流が生じると、旋回流により搬送さ
れた吸着剤は、多くのろ布2の近傍を通過することにな
るので、ろ布2の近傍を通過する吸着剤は、ろ布の排ガ
ス吸引効果により旋回流から分離されて、落下損失する
ことが少なく、より効果的にろ布に捕集される。
【0030】ここで、旋回流は適度な強さを持っている
ことが望ましい。すなわち、吸着剤を吹き込むための搬
送空気量を、全体の排ガス処理量の1/100〜1/5
とし、吹込吐出速度10〜30m/sとすることによ
り、適度な強度の旋回流を与えることができる。吸着剤
を吹き込むための搬送空気量、すなわち、旋回流を生じ
させる空気量を排ガス処理星の1/100以下、また
は、吹き込み吐出速度を10m/s以下とすると、旋回
流は弱くなり、旋回流により吸着剤が効率よく分散する
効果がごく小さくなって、旋回流を発生させることの利
点が消失するので好ましくない。搬送空気量を1/5以
上、または、吹込吐出速度を30m/s以上とすると、
ろ布に堆積しているダスト堆積層を吹き飛ばす危険性
や、吸着剤が慣性力により旋回流から分離されてろ布に
捕集されない危険性や、常温空気によるダスト堆積層の
潮解発生の危険性が生じるので好ましくない。従って、
上記の範囲で搬送空気量や、搬送空気の吹込吐出速度を
設定すれば、搬送空気(旋回流)に含まれる吸着剤は、
集塵室内壁近傍のろ布からやがて集塵室中心のろ布へ
と、より広範囲に亘って均一に分散して、集塵室内全体
のろ布に捕集される作用がより確実に得られる。
【0031】旋回流の旋回の強さの設定手段は、ろ過集
塵装置の規模や搬送空気量により異なるが、吹込吐出速
度が小さい場合には、吸着剤吹込ロ7の先端を細くして
もよいし、ガイドベーン等を設置してもよい。また、旋
回流を発生させるための搬送空気量が小さい場合は、ブ
ロワやコンプレッサの容量を大きくするなどして、搬送
空気量を増加させればよい。但し、旋回流が強すぎると
先に述べたように、ろ布に堆積しているダスト堆積層を
吹き飛ばして破壊してしまい、有効な吸着反応がろ布の
表面で起こらなくなるなどの不具合を生じるので、旋回
流が極端に強くならないようにすることも同時に必要で
ある。従って、吸着剤の搬送空気は集塵室内壁に沿って
旋回して速度を減速させながら満遍無く吸着剤を分散さ
せるように吸着剤吹込ダクト6が配置されている。
【0032】次に、本発明の実施の形態をさらに詳細に
説明する。本発明で用いる吸着剤は、ダイオキシン類等
の有機ハロゲン化合物を吸着できる性能を持ったもので
あればいかなる薬剤であってもかまわない。望ましく
は、炭素系の多孔質粉体であればよく、さらには、粉末
の活惟炭を用いるのがより望ましい。このように粉末括
性炭などの炭素系の多孔質紛体を用いれば、ダイオキシ
ン類なとの有機ハロゲン化合物だけでなく、水銀なとの
重金属も吸着除去が可能となる。粉末活性炭は比表面積
が1000m2 /g程度と大きいため吸着作用が優れ、
泥炭系、榔子殻系、木炭系であっても効果はほとんと同
じである。炭素系の多孔質粉体であれば、比表面積は活
性炭ほど高くはないが、100m2 /g以上の比表面積
であれば十分に吸着効果があり、粒度等は特に問題とし
ない。ただし、比表面積が100m 2 /g以下である
と、吸着性能が小さいために、ダイオキシン類等の有機
ハロゲン化合物の十分な無害化率が得られない。言い換
えると、所定の無害化率を達成しようとする場合は、吸
着剤を必要以上に消費することになり、コストが大きく
なる不具合と、ろ布の圧力損失増大を引き起こす不具合
を生じる。従って、吸着剤の比表面積は100m2 /g
以上であることが好ましい。また、吸着剤のサイロ貯留
における粉塵爆発回避などの安全性を考えて、吸着剤は
十分に揮発分を揮発させる行程を合んで製造されたもの
で、発火点が十分に高いものが好ましい。
【0033】吸着剤導入ダクト6を介して、吸着剤をろ
過式集塵装置内に吹き込む方法として、粉体を定量的に
供給可能な定量供給機を用いて切り出して、ブロワやコ
ンブレッサなとにより空気搬送する方法が一般的であ
る。望ましくは、粉体供給部分の回転体の回転数を変化
させるなとにより、容易に粉体の切り出し量を操作で
き、定量的に供給可能であって、供給変動がごく少ない
ものの方が、ろ過式集塵装置内(集塵室)で吸着剤が均
一に分散し、吸着効果を上昇させるので、好ましい。ま
た、吸着剤を空気搬送させる際に、排ガス中の酸性成分
を除去するための消石灰粉なとの塩基性吸収剤を、吸着
剤搬送ダクト6に混入させてろ過式集塵装置内に搬送し
てもよい。こうすることで、消石灰紛も吸着剤と同様に
ろ過式集塵装置内のろ布2に効率よく捕集されて、酸性
ガスと消石灰の中和反応をより促進する効果が得られ、
かつダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物が吸着さ
れて除去される。
【0034】ブロワやコンプレッサなどにより吸着剤を
空気搬送する際の搬送空気量は、処理排ガス量に比べ
て、ごくわずかであることが多いため、常温の搬送空気
によってろ布表面に生成、付着している塩化力ルシウム
(中和反応生成物の例)をその潮解温度110℃以下に
冷却する可能性はほとんどない。しかし、搬送空気量が
排ガス量に対して、例えば1/10以上と多い場合や、
ろ布2が吸着剤吹込口に対してごく近接に配置される場
合には、常温の搬送空気がろ布2に高流速で衝突し、ろ
布2が急冷されて上記中和反応生成物が潮解を起こし、
ろ布2の目詰まりを誘発させる恐れがある。この問題
は、図2に示すような旋回流を発生させて直接ろ布に空
気が衝突しないようにする。搬送空気として予め熱交換
などにより100℃以上に加熱した空気を使用すること
によって解消される。
【0035】上記実施形態では、ろ布に堆積したばいじ
ん等のダストの払い落とし装置(逆洗装置)は、パルス
ジェット式、逆圧式などの従来より公知の手段が適用さ
れるが、ろ布が集塵室内で吊り下げられた形式のもの
で、吸着剤の吹込流がろ布に直接に到達するろ布の配置
であれば、何れの払い落とし方法であっても、効果は同
じである。
【0036】なお、本発明のろ過式集塵機は、ごみ暁却
施設に付属する装置として述べたが、燃焼や加熱に伴っ
て排出される排ガス中にダイオキシン類などの有機ハロ
ゲン化合物が発生する産業廃棄物などの可燃性廃棄物や
その他燃焼装置一般から排出される排ガスや、電気炉な
ど金属精錬工陽でスクラップを予熱、溶解する際に排出
される排ガスであっても、本発明のろ過式集塵装置によ
り処理が可能であり同等の効果が得られる。
【0037】また、本発明で吸着剤により排ガスから除
去する有機ハロゲン化合物とは、厚生省により清掃工場
へガイドラインが毒性換算値により指定されているダイ
オキシン類およびダイオキシン類の前駆物質または関連
物質と称されるクロロベンゼン、クロロフェノール、P
CBなとや、塩素以外のハロゲン元素で一部が置換され
たこれらの化学物質の総称である。さらに、ダイオキシ
ン類とは、ポリジベンゾパラジオキシンとポリジベンゾ
フランの総称および総体であって、しばしばその毒性換
算濃度によって評価されるものである。
【0038】
【実施例】以下、本発明の効果を確認するために、本発
明のろ過式集蓮装置と従来例とによって、排ガス処理試
験を実施した比較結果を表1を参照して説明する。表1
は本発明のろ過式集塵装置による実施例1,2と、従来
のろ過式集塵装置による比較結果を示している。有害物
質として、ばいじん、HCl、水銀、クロロフェノール
(CP)、ダイオキシン類の5種を代表として、除去効
果等の比較が行われている。これらの内、後者2つは有
機ハロゲン化合物である。
【0039】実施例1は、図1のろ過式集塵装置をごみ
焼却処理施設で実施した結果を示し、その他の排ガス処
理施設は図4の排ガス処理フローで示した配置で実験し
た。その運転条件は、ボイラ出口排ガス温度250℃、
ろ過式集塵装置入口温度すなわち処理温度180℃、処
理排ガス量40,000Nm3 /h、吸着剤として粉末
活性炭を用いた。実施例2は、図2のろ過式集塵装置を
ごみ焼却処理施設に実施した結果を示し、その他の排ガ
ス処理施設の構成および運転条件は、実施例1と同じと
した。また、比較例は、図3の従来のろ過式集塵装置で
あり、ごみ焼却処理施設に実施した結果を示し、その他
の排ガス処理施設の構成および連転条件は、2つの実施
例と同じとした。なお、HCl、 SOx なとの酸性ガ
スを除去するために噴霧する消石灰粉は、実施例1,
2、比較例ともに減温塔の出ロダクトに噴霧し、実施
例、比較例ともに同量の噴霧量とした。
【0040】
【表1】
【0041】表1の結果から明らかなように、ばいじ
ん、およびHClを代表とした酸性ガスは、ろ過式集塵
装置の集塵作用と酸性ガス除去作用により、実施例1,
2、比較例ともに高い水準で除去できたことを示す。さ
らに、水銀、クロロフェノール、ダイオキシン類は、本
発明のろ過式集塵装置による実施例の方が、従来のろ過
式集座装置による比較例よりも、高い水準の除去が得ら
れたことを示している。すなわち、本発明のろ過式集塵
装置は、従来の装置が排ガス導入ダクトに吸着剤を吹き
込む直方体型であるのに対して、吸着剤吹込口を排ガス
導入口の上方位置に設置し、かつ、装置本体を円筒型と
したので、吹き込んだ吸着剤のろ布への補集率が高くな
り、ダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物を効率よく
除去できたことを示している。
【0042】なお、本発明では、吸着剤として炭素系の
多孔質粉体である粉末活性炭を用いたので、クロロフェ
ノールやダイオキシン類なとの有機ハロゲン化合物だけ
でなく、水銀も効率よく除去できることを示している。
さらに、実施例2は、集塵室内で旋回流が生じるように
吸着剤吹込口を設置したので、実施例1よりもさらに吸
着剤のろ布への捕集率が高くなり、ダイオキシン類等の
有機ハロゲン化合物をより効率よく除去できることを示
している。次に、一週間の連続運転を行った結果、比較
例は、ろ過式集塵装置のダスト排出ホッパの4隅にやや
ダストが堆積していたが、実施例2例はダストの堆積が
観察されなかつた。すなわち、円筒型であるために、集
塵室内の排ガス低流速域がほとんと形成されず、ダスト
が堆積せずに、安定したダスト排出運転ができることを
示している。
【0043】
【発明の効果】上述のように、本発明のろ過式集塵装置
によれば、集塵装置本体を円筒型とし、かつ、粉末活性
炭などの吸着剤の吹込口を排ガス導入ダクトより上方の
位置に少なくとも一つ設置して、噴霧した吸着剤を効率
よくろ布に補集させることができるので、排ガス中のダ
イオキシン類等の有機ハロゲン化合物は吸着剤により効
率よく吸着除去できる効果を有する。
【0044】さらに、本発明によれば、吸着剤入口から
吸着剤が内周面の接線方向に吹き出すように設定するこ
とで、集塵室内で旋回流が生じて、吸着剤がより均一に
満遍無くろ布に分散され、ろ布に均一に吸着剤が付着
し、上記の効果が一層顕著に得られる利点がある。
【0045】また、本発明によれば、ダイオキシン酸化
触媒塔など、有機ハロゲン化合物の除去装置を新たに設
置する必要のない簡便なろ過式集塵装置であり、ダイオ
キシン類等の有機ハロゲン化合物の高度な除去能を有
し、しかもダストが不当に集塵室内で堆積することのな
く、安定した連転ができる優れたろ過式集塵装置を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明のろ過式集塵装置の一実施形
態を示す斜視図、(B)はその要部断面図である。
【図2】(a)は、本発明のろ過式集塵装置の他の実施
形態を示す要部断面図、(b)は側面図である。
【図3】従来のろ過式集塵装置の一例を示す斜視図であ
る。
【図4】図4は、従来の排ガス処理フローの一例を示す
図である。
【図5】図5は、従来の排ガス処理フローの他の例を示
す図である。
【図6】図5を更に説明する図である。
【符号の説明】
1 ろ過式集塵装置本体 2 ろ布 3 ダスト排出ホッパ 4 排ガス導入ダクト 5 排ガス導入口 6 吸着剤吹込ダクト 7 吸着剤吹込ロ 8 排ガス排出ダクト 9 ダスト排出装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01D 53/34 ZAB (72)発明者 ▲鮎▼川 将 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼や加熱に伴って排出される排ガスに
    粉末吸着剤を噴霧して排ガス中の有機ハロゲン化合物を
    除去するろ過式集塵装置であって、前記ろ過式集塵装置
    本体の集塵室が円筒形状であり、前記ろ過式集塵装置本
    体の下部に排ガス導入口が設けられ、前記集塵室内に吸
    着剤を吹き込むための吸着剤吹込口を、前記排ガス導入
    口の上方の位置に設置したことを特徴とするろ過式集塵
    装置。
  2. 【請求項2】 前記吸着剤吹込口を複数個設けたことを
    特徴とする請求項1に記載のろ過式集塵装置。
  3. 【請求項3】 前記吸着剤吹込口から吹き込まれる粉末
    吸着剤の吹込方向を前記集塵室の内壁円周の接線方向と
    ほぼ平行としたことを特徴とする請求項1または2に記
    載のろ過式集塵装置。
  4. 【請求項4】 粉末吸着剤を前記集塵室に吹き込むため
    の搬送空気量を、全体の排ガス処理量の1/100〜1
    /5とし、吹込吐出速度を10〜30m/sとすること
    を特徴とする請求項 1、2または3に記載のろ過式集
    塵装置。
  5. 【請求項5】 粉末吸着剤として、比表面積が100m
    2 /g以上である炭素系の多孔質粉体を用いることを特
    徴とする請求項1、2、3または4に記載のろ過式集塵
    装置。
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