JPH1057835A - 油性ヒューム捕集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 湿式電気集塵機を用いて油性ヒューム捕集装
置において、捕集性能が高く、メンテナンス期間が大幅
に延長でき、火災発生のおそれがなく、運転コストが低
く、回収された油分が濃縮されていて再利用可能であ
り、排水のないクローズドシステムを実現する。 【解決手段】 集塵部４の入口よりも上流側に配置され
た水スプレーノズル１１、１２、集塵部４の直上に配置
された洗浄水ノズル１３を備え、油水分離槽１７、水循
環タンク１８、油濃縮槽１９および油回収槽２０を有
し、油水分離槽１７はハウジング１の底部に連結し、水
循環タンク１８は給水ポンプ２２を介して水スプレーノ
ズル１１、１２および洗浄水ノズル１３に接続されると
ともに油水分離槽１７に連結し、油濃縮槽１９は加熱器
２３を具備し油送ポンプ２１を介して油水分離槽１７に
連結するとともに水スプレーノズル１１、１２の上流側
に接続され、油回収槽２０は油濃縮槽１９の底部に連結
している

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化学工場その他で
発生する油性分を含むヒューム（油性ヒューム）を、電
気集塵機を用いて捕集する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニールの製造工程など、化学工場
その他で発生する油性分を含むヒュームは、大気汚染防
止のため、大気中に放散する前に捕集する必要がある。
油性分を含むヒュームは、加熱され気化した油性分が、
冷却され凝縮して微細な液滴になり、霧状あるいは白煙
状を呈しており、本明細書ではこれを油性ヒュームとい
う。そして、このような霧状あるいは白煙状のヒューム
に含まれる微細な液滴をミストという。

【０００３】油性ヒュームの捕集装置としては、濾過方
式および静電方式がある。濾過方式は、油性ヒュームを
フィルタに通して油ミストを捕集する。静電方式は、油
性ヒュームを電気集塵機に通して、油ミストをコロナ放
電により荷電し、クーロン力により集塵極に吸引して捕
集する。静電方式には、集塵極に水を流下させる湿式
と、乾燥状態で運転する乾式とがある。

【０００４】濾過方式の捕集装置では、より微細なミス
トを捕集するには、より細かい繊維で作られたフィルタ
が必要となる。しかし、このようなフィルタは目詰まり
しやすく寿命が短いという問題があり、従来の装置は捕
集性能を犠牲にして寿命延長を図らざるを得なかった。

【０００５】一方、静電方式の捕集装置では、集塵極に
捕集された油ミストがタール状に付着してくると捕集性
能が低下するので、集塵極を洗浄する必要があり、その
ためのメンテナンス期間が約２週間と短く、労力を要す
るという問題があった。また、構造上大風量および高濃
度ヒュームに適しない、捕集した油ミストが気化して発
火事故を生じやすいなどの問題もあった。

【０００６】これら問題の対策として、本発明者は、高
濃度ヒュームであっても高い捕集性能を長期間保持で
き、かつ安全性の高い湿式静電方式の油性ヒューム捕集
装置を開発実用化し、特開平６−３１１９８号公報に開
示している。すなわち該捕集装置は、放電極および集塵
極よりなる集塵部がハウジング内に収容された高電圧一
段荷電式電気集塵機を備え、集塵部の上流側に水スプレ
ーノズルが、集塵部の直上に洗浄水ノズルがそれぞれ配
置され、ハウジング底部から導出される油が混入した排
水の油を分離回収し、分離した水を水スプレーノズルと
洗浄水ノズルに循環させる機構を有している。

【０００７】該捕集装置によると、水スプレーにより油
性ヒューム中の油ミストに水ミストが混合されるので、
高濃度ヒュームであっても、高い捕集性能を長期間保持
できる。集塵極には水ミストと油ミストが混在して捕集
され、油と水の混合流となって極板から流下し、また洗
浄水によって洗い落とされる。さらに、火花放電による
火災発生のおそれもなく、水は循環使用されるので運転
コストが低減される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平６−３１１
９８号公報に開示した油性ヒューム捕集装置は、上記の
ような優れた効果を発揮するものの、改良の余地があっ
た。すなわち、捕集され回収された油分には、少量では
あるが未分離の水分が含まれていて、廃棄する場合は量
が多く、再利用する場合は水分を除去することが必要で
あった。また排水には、少量ながら未分離の油分が含ま
れるため、油分除去のための排水処理設備が必要であっ
た。

【０００９】本発明は、化学工場その他で発生する油性
ヒュームを、電気集塵機を用いて捕集する装置におい
て、捕集性能が高く、メンテナンス期間が大幅に延長で
き、火災発生のおそれがなく、かつ運転コストが低く、
その上、回収された油分が濃縮されていて再利用可能で
あり、さらに排水のないクローズドシステムが可能な油
性ヒューム捕集装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、ヒューム取入口およびヒューム排出口を備
えたハウジングに放電極および集塵極よりなる集塵部が
収容された高電圧一段荷電式電気集塵機、該集塵部の入
口よりも上流側に配置された水スプレーノズル、該集塵
部の直上に配置された洗浄水ノズルを備え、前記集塵機
により油性ヒュームを捕集する装置において、油水分離
槽、水循環タンク、油濃縮槽および油回収槽を有し、油
水分離槽は前記ハウジングの底部に連結し、水循環タン
クは給水ポンプを介して前記水スプレーノズルおよび前
記洗浄水ノズルに接続されるとともに前記油水分離槽に
連結し、油濃縮槽は加熱器を具備し油送ポンプを介して
前記油水分離槽に連結するとともに前記水スプレーノズ
ルの上流側に接続され、油回収槽は前記油濃縮槽の底部
に連結していることを特徴とする油性ヒューム捕集装置
である。

【００１１】そして、水循環タンクがフロート型油回収
器を有し、該回収器が油送ポンプに接続されていること
が好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明装置を図１に示す例により
説明する。ヒューム取入口２およびヒューム排出口３を
備えたハウジング１に、集塵部４が収容されて高電圧一
段荷電式電気集塵機が構成されている。集塵部４は放電
極５および集塵極６からなり、放電極５は高電圧電源１
６に接続され、高圧の直流電圧が印加される。そして、
集塵部４の入口よりも上流側に水スプレーノズル１１が
配置され、集塵部４の直上には洗浄水ノズル１３が配置
されている。

【００１３】本例では、ヒューム取入口２はハウジング
１の内部まで挿入されているヒューム導入管７からなっ
ており、ヒューム導入管７の先端部は下方に向ってヒュ
ーム導出口１０を形成し、油性ヒュームが矢印のように
導入される。ヒューム導入管７にはファン８およびスプ
レー室９が設けてあり、水スプレーノズル１１はスプレ
ー室９に配置されている。

【００１４】本発明装置は、このような捕集装置におい
て、油水分離槽１７、水循環タンク１８、油濃縮槽１９
および油回収槽２０を有している。油水分離槽１７はハ
ウジング１の底部に連結し、水循環タンク１８は給水ポ
ンプ２２を介して水スプレーノズル１１および洗浄水ノ
ズル１３に接続されるとともに油水分離槽１７に連結し
ている。油濃縮槽１９は加熱器２３を具備し油送ポンプ
２１を介して油水分離槽１７に連結するとともに水スプ
レーノズル１１の上流側に接続され、油回収槽２０は油
濃縮槽１９の底部に止め弁３５を介して連結している。

【００１５】油性ヒュームは、ヒューム導入管７からフ
ァン８によってハウジング１内に送込まれる際、スプレ
ー室９にて、水スプレーノズル１１から水が噴射され、
油ミストに水ミストが混合される。そして、ハウジング
１内の集塵部４にて、放電極５と集塵極６の間を通過す
るとき、各ミストがコロナ放電により荷電され集塵極６
上に捕集される。油ミストが除去されたヒュームは、ヒ
ューム排出口３から排出される。

【００１６】電気集塵機の集塵性能は、ミストの電気的
性質、特に固有抵抗に左右され、固有抵抗値が１０⁴ 〜
１０¹⁰Ωcmの範囲では集塵効率が優れているが、この範
囲を外れるものは、著しく効率が低下する。油ミストの
固有抵抗値は１０¹¹Ωcmを超えるので、集塵効率が低い
が、水ミストを混入することで、見掛けの固有抵抗値が
下がり上記１０⁴ 〜１０¹⁰Ωcmの範囲内となるので、集
塵効率が優れたものとなる。

【００１７】集塵部４にて捕集された油ミストおよび水
ミストは、集塵極６面上で油と水の混合流になって流下
する。また、集塵極６の表面に残留した油ミストは、適
当な定期間ごとに装置の運転を停止し、洗浄水ノズル１
３からの洗浄水により洗い落とされる。これら油と水の
混合流は、漏斗状になっているハウジング１の底部から
流下し、油水分離槽１７に流入する。

【００１８】油水分離槽１７では水Ｗと油Ｏに分離さ
れ、水Ｗは水循環タンク１８に流下し、加熱器２４によ
り加熱され、給水ポンプ２２により水スプレーノズル１
１および洗浄水ノズル１３に供給される。油Ｏは、油送
ポンプ２１により油濃縮槽１９に送られる。水循環タン
ク１８に混入した油Ｏは、水Ｗの表面上に分離され、フ
ロート型油回収器２５で回収されて、油送ポンプ２１に
より油水分離槽１７に送られる。なお、水循環タンク１
８に混入する油量が少なく、メンテナンス期間中は回収
する必要のない場合は、フロート型油回収器２５は不要
である。

【００１９】油濃縮槽１９に送込まれた油は、撹拌器３
１で撹拌されつつ加熱器２３により加熱され、未分離の
水が蒸発し、濃縮されて油回収槽２０に回収される。油
濃縮槽１９で発生する蒸気には多少の油分が含まれ、す
なわち油性ヒュームとなっているので、ヒューム導入管
７に導入し、処理対象の油性ヒュームに混入して処理さ
れる。このとき、油濃縮槽１９から導入された油性ヒュ
ームには、水スプレーノズル１２から水を噴射して、あ
らかじめ水ミストを混入しておく。水スプレーノズル１
１および１２から噴射された過剰な水は、スプレー室９
の底部から水循環タンク１８に回収される。

【００２０】油濃縮槽１９で油の濃縮処理を行っている
ときは、該槽１９に油を導入しない。このとき、切替弁
２６および切替弁２７を切替え、水循環タンク１８の油
Ｏは、油送ポンプ２１を経て油水分離槽１７に至る経路
により、油水分離槽１７に導入する。油濃縮槽１９の濃
縮処理が終了し、油回収槽２０に油を回収した後、切替
弁２６および切替弁２７を切替え、油水分離槽１７の油
Ｏを、油送ポンプ２１を経て油濃縮槽１９に導入する。

【００２１】油濃縮槽１９において、水が蒸発している
間は該槽１９内の温度は１００℃を保っているが、水が
なくなると急激に温度が上昇するので、温度計３２によ
り濃縮処理の終了時点を検知することができる。したが
って、切替弁２６および２７の切替えを、温度計３２の
計測結果に基づき、例えば切替え制御器３３により行う
ことができる。濃縮処理が終了すると、止め弁３５を開
き、油濃縮槽１９の油を油回収槽２０に移す。

【００２２】なお、油濃縮槽１９に導入する油の量は、
該導入した油を該槽１９で処理終了するまでの間に、油
水分離槽１７で分離される油の量と、水循環タンク１８
から回収され油水分離槽１７に導入される油の量との合
計量にほぼ等しい量とする。このように、油水分離槽１
７、水循環タンク１８および油濃縮槽１９の容量および
処理能力を定めることで、捕集した油が漏出することな
く、油回収槽２０には、水分をほとんど含まない濃縮さ
れた油が回収される。そして回収された油は再利用が容
易である。

【００２３】また、水循環タンク１８には給水設備２９
から水を補給するが、その量は、油ミストを捕集した後
の清浄なヒュームとともにヒューム排出口３から、水蒸
気として排出される水の量に相当する量とすればよい。
これにより、排水のないクローズドシステムが実現され
る。

【００２４】加熱器２３および２４の熱源３０として
は、スチームや電気など処理現場に適したものを採用す
ることができる。ハウジング１の頂部には乾燥用空気フ
ァン１４および空気加熱器１５が配設されており、放電
極５の端子と高電圧電源１６との接続部の碍子に乾燥空
気を吹き付けることで、火花放電の発生を防止すること
ができる。なお、本発明装置は、図１のような縦型のハ
ウジング１に限らず、横型のハウジングを有する電気集
塵機など、各種タイプのものに適用することもできる。

【００２５】

【実施例】塩化ビニール製造設備に、図１に示すような
本発明の油性ヒューム捕集装置を設置して油ミストを捕
集した。油性ヒュームに含まれるのは可塑剤やその他の
添加物や、発泡工程で飛散して混入した主材料の一部で
あり、ヒュームは白煙状を呈し、油ミストは非常に微細
で、粒径１μｍ以下のものが約５０％含まれるものであ
った。

【００２６】処理風量１，２００ m³ /min、入側の油ミ
スト濃度０．８ g/ Nm³ 、処理温度８０℃の条件で処理
した結果、ヒューム排出口３を出た排気は無色で、臭気
濃度は１／３〜１／４に減少し、油ミストの濃度は０．
００８ g/ Nm³ であり、メンテナンス期間は１年であっ
た。これに対して、従来の濾過式捕集装置では出口濃度
が０．０５ g/ Nm³ であり、メンテナンス期間は６箇月
間であった。

【００２７】また、水循環タンク１８の加熱器２４およ
び油濃縮槽１９の加熱器２３としてはボイラからのスチ
ームを使用したが、工場の終業前１時間、スチームを供
給するだけでよく、スチームを使用する他の設備には影
響しなかった。油濃縮槽１９における油濃縮処理は、１
日当り２回で終了した。すなわち油水分離槽１７から１
日当り２回油を導入した。そして回収槽２０に回収され
た油は、水分除去処理を行うことなく再利用可能であっ
た。

【００２８】さらに、ハウジング１頂部の乾燥用空気フ
ァン１４で送った空気を空気加熱器１５で４０℃程度に
加熱し、放電極５の端子と高電圧電源１６との接続部の
碍子部に送ることで、該碍子は運転中を通して乾燥状態
に保たれ、火花放電の発生はなかった。

【００２９】

【発明の効果】本発明装置は、化学工場その他で発生す
る油性ヒュームの捕集性能が高く、かつ集塵部のメンテ
ナンス期間が大幅に延長でき、火災発生のおそれがな
い。その上、回収された油分が濃縮されていて再利用可
能であり、さらに排水のないクローズドシステムが実現
できるので、水の循環処理や排水処理不要により運転コ
ストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油性ヒューム捕集装置の一例を示す装
置構成図である。

【符号の説明】

１…ハウジング ２…ヒューム取入口 ３…ヒューム排出口 ４…集塵部 ５…放電極 ６…集塵極 ７…ヒューム導入管 ８…ファン ９…スプレー室 １０…ヒューム導出口 １１，１２…水スプレーノズル １３…洗浄水ノズル １４…乾燥空気用ファン １５…空気加熱器 １６…高電圧電源 １７…油水分離槽 １８…水循環タンク １９…油濃縮槽 ２０…油回収槽 ２１…油送ポンプ ２２…給水ポンプ ２３，２４…加熱器 ２５…フロート型油回収器 ２６，２７，２８…切
替弁 ２９…給水設備 ３０…熱源 ３１…撹拌器 ３２…温度計 ３３…切替制御器 ３５…止め弁 Ｏ…油 Ｗ…水

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒューム取入口およびヒューム排出口を
   備えたハウジングに放電極および集塵極よりなる集塵部
   が収容された高電圧一段荷電式電気集塵機、該集塵部の
   入口よりも上流側に配置された水スプレーノズル、該集
   塵部の直上に配置された洗浄水ノズルを備え、前記集塵
   機により油性ヒュームを捕集する装置において、油水分
   離槽、水循環タンク、油濃縮槽および油回収槽を有し、
   油水分離槽は前記ハウジングの底部に連結し、水循環タ
   ンクは給水ポンプを介して前記水スプレーノズルおよび
   前記洗浄水ノズルに接続されるとともに前記油水分離槽
   に連結し、油濃縮槽は加熱器を具備し油送ポンプを介し
   て前記油水分離槽に連結するとともに前記水スプレーノ
   ズルの上流側に接続され、油回収槽は前記油濃縮槽の底
   部に連結していることを特徴とする油性ヒューム捕集装
   置。
2. 【請求項２】 水循環タンクがフロート型油回収器を有
   し、該回収器が油送ポンプに接続されていることを特徴
   とする請求項１記載の油性ヒューム捕集装置。