JPH11137945A - 排ガス処理装置 - Google Patents

排ガス処理装置

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JPH11137945A
JPH11137945A JP9310738A JP31073897A JPH11137945A JP H11137945 A JPH11137945 A JP H11137945A JP 9310738 A JP9310738 A JP 9310738A JP 31073897 A JP31073897 A JP 31073897A JP H11137945 A JPH11137945 A JP H11137945A
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reaction tower
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Kuninori Furuyama
邦則 古山
Shiro Shimizu
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応塔の断続運転によって吸着材を更新して
排ガスの漏洩を防止するとともに、各機器及び装置全体
の高さを低く抑える。 【解決手段】 反応塔1の排出口と排出コンベア5との
間に、定量排出機2、自動開閉弁A、密閉室3、定量排
出機4及び自動開閉弁Bを設けて第1の密閉系を形成す
るとともに、供給コンベア9と反応塔1の供給口との間
に、自動開閉弁A、密閉室10、自動開閉弁B及びホッ
パー11を設けて第2の密閉系を形成する。各密閉系に
各密閉系内を乾燥雰囲気とするためのガスの供給口及び
排出口を連結する。反応塔を断続運転して吸着材を断続
的に更新し、これに同調させて第1の密閉系又は第2の
密閉系の2つの自動開閉弁A、Bを交互に作動させるこ
とにより、排ガスが流出することなく反応塔から吸着材
を排出又は供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は排ガス処理装置に
関し、特に、移動層式の反応塔を用いて有害物質を含む
各種排ガスを処理する乾式の排ガス処理装置に関するも
のである。
【0002】
【従来技術およびその問題点】ボイラー排ガス、石油精
製排ガス、焼結機排ガス、都市ゴミ焼却排ガス、ディー
ゼルエンジン排ガス等の排ガス中には、硫黄酸化物、窒
素酸化物、ダスト、重金属、ダイオキシン等の有害物質
が含まれ、これらの有害物質を除去する方法として、粒
状の吸着材を充填した移動層式又は固定層式の反応塔に
排ガスを導入し、排ガスを吸着材と接触させることによ
り有害物質を除去する方法が行われている。
【0003】排ガス処理用の吸着材(触媒)としては種
々のものが提案されており、最近では、炭素質吸着材が
広く用いられている。炭素質吸着材は、処理温度が10
0〜200℃と比較的低い上に、各種の有害物質を同時
に除去できるからである。
【0004】一方、処理すべき排ガスの性状は発生源の
種類によって当然異なる。最近では、発生源が多様化し
ているために排ガスの性状も様々であり、それに応じた
処理方法や処理装置が要求されている。
【0005】排ガス中に硫黄酸化物が含まれる場合に
は、硫黄酸化物が吸着材に吸着されて排ガスから除去さ
れるが、これによって吸着材の吸着性能(触媒性能)が
次第に劣化するので、反応塔内の吸着材を更新する必要
がある。
【0006】又、排ガス中にダストが含まれる場合に
は、ダストは吸着材の表面に付着して排ガスから除去さ
れるが、これによって排ガスの通風圧力損失が増加する
ので、反応塔内の吸着材を更新する必要がある。
【0007】このように、反応塔内に充填された吸着材
を更新する必要がある場合には、移動層式の反応塔が多
く用いられている。
【0008】すなわち、反応塔底部の排出口から連続的
に吸着材を抜き出すとともに、塔頂部の供給口から新し
い吸着材を供給することによって塔内の吸着材を更新す
るようになっている。
【0009】移動層式の反応塔を使用した場合、排出コ
ンベアや供給コンベア等で構成される吸着材の循環系に
向かって、反応塔から排出ガスが流れないようにする必
要がある。
【0010】特に、排ガス中の水分量が多く温度の低下
により凝縮を起こす場合には、排ガス中に残留する酸性
のガスによって装置の腐食の原因となる。
【0011】又、粉化した炭素質吸着材やダストは水分
の混入によって結合し、更にその水分が蒸発して塊状化
する必要があるので、これによって装置の内部に固着物
が堆積したり、シュート内を閉塞する等のトラブルを起
こす。
【0012】このような問題を解決した排ガス処理装置
の一例を図4に示す。この排ガス処理装置は、吸着材を
更新する目的が主にダストによる圧力損失の増加防止で
ある場合の例である。
【0013】反応塔21の排出口と排出コンベア25と
の間には、直列に置かれた2つの定量排出機22、24
と、それらの間に並列に置かれた2つの密閉室23、2
3とが設けられ、各密閉室23、23の前後にはそれぞ
れ自動開閉弁E、F、G、Hが設けられている。
【0014】供給コンベア29と反応塔21の供給口と
の間には、並列に置かれた2つの密閉室30、30とホ
ッパー31とが設けられ、各密閉室30、30の前後に
は自動開閉弁E、F、G、Hがそれぞれ設けられてい
る。
【0015】そして、ダストが付着した吸着材を排出す
るには、2つの定量排出機22、24及び排出コンベア
25を常時運転の状態とし、次の1)、2)の操作を所
定時間間隔で交互に繰り返して行う。 1)自動開閉弁E及び自動開閉弁Hを開とし、自動開閉
弁F及び自動開閉弁Gを閉とする。 2)自動開閉弁E及び自動開閉弁Hを閉とし、自動開閉
弁F及び自動開閉弁Gを開とする。
【0016】この結果、吸着材の一方の流路は、自動開
閉弁E又は自動開閉弁Fの何れかが常に閉じており、他
方の流路は自動開閉弁G又は自動開閉弁Hの何れかが常
に閉じているので、反応塔21と排出コンベア25との
間は常に閉じられており、排ガスは排出コンベア25の
側に流れないことになる。
【0017】そして、吸着材は、反応塔21の排出口か
ら連続的に抜き出されて吸着材タンク26に搬送され
る。吸着材タンク26は、反応塔21に最初に吸着材を
充填するときに、吸着材の受入れ用タンクとして用いる
と共に、摩耗などにより消耗した吸着材を補充するため
のタンクである。
【0018】吸着材タンク26に蓄えられた吸着材は、
付着したダストを振動式篩28により除去した後、再び
反応塔21に供給される。振動式篩28は、ファン33
によってガスが流通するようになっており、振動により
吸着材から剥離したダストはガスと共に排出されて集塵
装置32で捕集される。このとき、摩耗によって粉化し
た吸着材も同時に除去される。
【0019】ダストが除去された吸着材の供給は、定量
排出機27、振動式篩28及び供給コンベア29を常時
運転の状態とし、次の1)、2)の操作を所定時間間隔
で交互に繰り返して行う。ただし、ホッパー31の吸着
材が所定量以上になったことをレベル計で検知したとき
は、その間定量排出機27を停止する。 1)自動開閉弁E及び自動開閉弁Hを開とし、自動開閉
弁F及び自動開閉弁Gを閉とする。 2)自動開閉弁E及び自動開閉弁Hを閉とし、自動開閉
弁F及び自動開閉弁Gを開とする。
【0020】この結果、吸着材の一方の流路は、自動開
閉弁E又は自動開閉弁Fの何れかが常に閉じており、他
方の流路は自動開閉弁G又は自動開閉弁Hの何れかが常
に閉じているので、反応塔21と供給コンベア29との
間は常に閉じられており、排ガスは供給コンベア29の
側に流れないことになる。
【0021】そして、排出口から抜き出された吸着材の
量に等しい量の新しい吸着材が吸着材タンク26から反
応塔21の供給口に連続的に供給されることになる。
【0022】上記のような排ガス処理装置にあっては、
反応塔21の上部及び下部にそれぞれ2つの密閉室2
3、23、30、30を設ける構造となっているために
装置全体の構造が複雑になる。また、吸着材の流れを分
流したり合流したりするために相当の高さが必要とな
り、各機器の高さ及び装置全体の高さが高くなり、建設
費用が増加し、設置箇所が制限されることになる。
【0023】この他に、反応塔からの排ガスの流出を防
ぐ方法として、ロータリーフィーダを使用する方法があ
る。ロータリーフィーダは、内部が横型円筒状のケーシ
ングと、その内部で水平な駆動軸を中心に回転するロー
タとから構成され、駆動軸には複数の板状の羽根が放射
状に取り付けられ、ケーシング内部を羽根の数に等しい
数の小室に分割している。
【0024】そして、ロータが回転すると、各小室が回
転し、上部に位置したときに処理物を受入れ、下部に位
置したときに排出を行うようになっている。したがっ
て、ケーシングと羽根の間の隙間を小さくして、シール
性を高めることができれば、吸着材の連続排出(又は供
給)と排ガスの遮断とが同時にできることになる。
【0025】しかし、実際にガスの漏洩をなくす程度に
隙間を小さくすることは構造的に非常に困難である。ま
た、隙間を小さくするほどケーシングと羽根の摩耗量が
多くなるため、最初の隙間を維持することが困難とな
り、耐久性に問題を生じることになる。
【0026】更に、排ガスの流出を防ぐ方法について検
討したが、吸着材の供給及び排出を連続的に行う限り、
他の方法は見当たらなかった。
【0027】移動層式の反応塔において、吸着材の排出
及び供給は必ず連続的に行われ、断続的に行うことは考
えられなかった。その理由は次の通りである。
【0028】移動層を長く停止すると、その間に吸着材
の触媒性能が劣化して窒素酸化物等の除去率が低下する
おそれがあり、又排ガスの圧力損失も回復できない程度
に増加するおそれがある。逆に、移動層の停止を短くす
ることは、運転と停止を短いサイクルで交互に繰り返す
ことになり、自動開閉弁やコンベア等の回転機器の損耗
を招くおそれがあり、好ましくない。したがって、断続
運転することは、不慮のトラブルを招く可能性が高く、
連続運転が安全で確実な運転方法とされていた。
【0029】そこで、移動層式の反応塔において、断続
運転が可能であるかどうかを、実際の排ガス処理装置を
用いてテストを行った。 排ガス量 32000m3 N/h(W.B) 水分 30% (W.B) 窒素酸化物 100ppm (D.B) 硫黄酸化物 10ppm (D.B) ダスト量 20mg/m3 N (D.B)
【0030】この結果、触媒性能の劣化及び圧力損失の
増加が問題となる程度に顕著となるのは、移動層を停止
した後、数時間を経過してからであることが確認され
た。
【0031】更にその後、移動層の循環を再開して、吸
着材の循環量を連続運転での循環量の2倍の流量で循環
したところ、数時間後には連続運転における正常な値に
回復することが確認された。
【0032】更に、移動層の停止と運転を交互に繰り返
し行ったが、これによって何等の不都合も発生しないこ
とが確認された。
【0033】テストの結果から、移動層式の反応塔にお
いて、吸着材の排出及び供給を断続的に行うことが可能
であることが確認された。
【0034】そこで、実装置における断続運転の停止時
間と運転時間はそれぞれ30分程度とし、運転時の吸着
材の流量を連続運転における循環量の2倍の流量とする
ことにした。この程度の停止時間であれば、触媒性能の
劣化及び圧力損失の増加をほとんど無視することがで
き、連続運転と同様の結果が得られると考えられるから
である。更に、この程度の繰り返し回数であれば、コン
ベア等の回転機器や自動開閉弁にも大きな問題がなく、
又、循環量についても特に問題ないと判断されるからで
ある。
【0035】本発明は、以上の結果に基づいて検討を重
ねた結果、排ガスの流出防止について前述したような従
来の問題を解決したものであって、移動層式の反応塔を
断続運転する構成とすることによって、装置全体の構造
を簡単にすることができるとともに、各機器の高さ及び
装置全体の高さを低くすることができ、建設費用を低く
することのできる排ガス処理装置を提供することを目的
とするものである。
【0036】
【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、粒状の吸着材を充填した移動層式
の反応塔と、該反応塔の塔底から吸着材を排出するため
の排出コンベアと、反応塔の塔頂に吸着材を供給するた
めの供給コンベアとを備えた排ガス処理装置において、
前記反応塔の排出口の下流側に2つの自動開閉弁により
形成される第1の密閉系を設け、反応塔の供給口の上流
側に2つの自動開閉弁により形成される第2の密閉系を
設け、各密閉系を乾燥雰囲気とするためのガスの供給口
を設け、かつ、移動層における吸着材を断続的に流すよ
うに構成した手段を採用したものである。又、前記第1
の密閉系に排出コンベアが含まれる手段を採用したもの
である。更に、前記第2の密閉系に供給コンベアが含ま
れる手段を採用したものである。そして、前記第1の密
閉系と前記第2の密閉系とが連通して一つの密閉系を形
成する手段を採用したものである。
【0037】
【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、反応塔を断続運転して反応塔から吸着材を断続的
に排出し、これに同調させて第1の密閉系の2つの自動
開閉弁を交互に作動させることにより、排ガスが排出コ
ンベア側に流出することなく反応塔から吸着材を抜き出
すことができる。また、反応塔を断続運転して反応塔に
吸着材を断続的に供給し、これに同調させて第2の密閉
系の2つの自動開閉弁を交互に作動させることにより、
排ガスが供給コンベア側に流出することなく反応塔に吸
着材を供給することができることになる。
【0038】
【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
の形態について説明する。図1には、この発明による排
ガス処理装置の第1の実施の形態が示されていて、この
排ガス処理装置は、反応塔1の排出口と排出コンベア5
との間に、下流側に向かって、順に、定量排出機2、自
動開閉弁A、密閉室3、定量排出機4及び自動開閉弁B
を設けて第1の密閉系を形成するとともに、供給コンベ
ア9と反応塔1の供給口との間に、下流側に向かって、
順に、自動開閉弁A、密閉室10、自動開閉弁B及びホ
ッパー11を設けて第2の密閉系を形成したものであ
る。
【0039】各密閉系には各密閉系内を乾燥雰囲気とす
るためのガスの供給口及び排出口が設けられている。第
1の密閉系では、密閉室3に自動開閉弁C及び自動開閉
弁Dを連結し、自動開閉弁Cをガスの供給口、自動開閉
弁Dを排出口としている。第2の密閉系では、密閉室1
0に自動開閉弁C及び自動開閉弁Dを連結し、自動開閉
弁Cをガスの供給口、自動開閉弁Dを排出口としてい
る。
【0040】第1の密閉系の操作方法は次の通りであ
る。 1)自動開閉弁A、B、C、Dを閉の状態から、自動開
閉弁Aを開とし、定量排出機2を運転して密閉室3に吸
着材を入れる。抜出し速度は、連続運転における速度の
2倍程度とする。所定時間(30分程度)経過後、或い
は密閉室3が満杯になったことをレベル計で検知した
後、定量排出機2を停止して、自動開閉弁Aを閉とす
る。 2)自動開閉弁A、B、C、Dが閉の状態から、自動開
閉弁C、Dを短時間開いて(30秒程度)ガスを流し、
系内を乾燥雰囲気とする。ガスとしては、空気又は窒素
等を使用する。系から排出されたガスは、振動式篩8か
ら集塵装置12に至るラインに導き、集塵装置12にお
いて粉塵を捕集する。 3)自動開閉弁A、B、C、Dが閉の状態から、自動開
閉弁Bを開とし、排出コンベア5及び定量排出機4を運
転して、系内の吸着材を排出し、所定時間(30分程
度)に達した後、定量排出機4及び排出コンベア5を停
止して、自動開閉弁Bを閉とする。
【0041】第2の密閉系の操作方法は次の通りであ
る。 1)自動開閉弁A、B、C、Dが閉の状態から、自動開
閉弁Aを開とし、供給コンベア9、振動式篩8及び定量
排出機7を運転して密閉室10に吸着材を入れる。密閉
室10が満杯になったことをレベル計で検知した後、供
給コンベア9等を停止し、自動開閉弁Aを閉とする。 2)自動開閉弁A、B、C、Dが閉の状態から、自動開
閉弁Bを短時間開き(30秒程度)、密閉室10内の吸
着材を排出する。但し、排出の途中でホッパー11が満
杯になったことをレベル計で検知した場合は、直ちに自
動開閉弁Bを閉とする。 3)自動開閉弁A、B、C、Dが閉の状態から、自動開
閉弁C、Dを短時間開いて(30秒程度)、ガスを流
し、系内を乾燥雰囲気とする。ガスとしては、空気又は
窒素等を使用する。系から排出されたガスは、振動式篩
8から集塵装置12に至るラインに導き、捕集する。
【0042】上記のように構成した第1の実施の形態に
よる排ガス処理装置にあっては、吸着材の流通部分に分
流及び合流部分がないので、各機器の高さ及び装置全体
の高さを低くすることができ、建設費用を低くすること
ができる。又、吸着材の排出及び供給について断続運転
することができるので、反応塔1から排ガスが流出する
のを完全に防止することができる。
【0043】図2にこの発明による排ガス処理装置の第
2の実施の形態を示す。この排ガス処理装置は、反応塔
1の排出口の下流側に、順に、定量排出機2、自動開閉
弁A及び排出コンベア5を設けるとともに、吸着材タン
ク6の下流側に、順に、定量排出機7及び自動開閉弁B
を設け、自動開閉弁Aから自動開閉弁Bまでの間で第1
の密閉系を形成し、供給コンベア9と反応塔1の供給口
との間に、下流側に向かって順に自動開閉弁A、密閉室
10、自動開閉弁B及びホッパー11を設けて第2の密
閉系を形成したものである。
【0044】各密閉系には各密閉系内を乾燥雰囲気とす
るためのガスの供給口及び排出口が設けてある。第1の
密閉系では、ガスの供給口及び排出口を排出コンベア5
に連結し(排出口は図示せず)ている。第2の密閉系で
は、密閉室10に自動開閉弁C及び自動開閉弁Dを連結
し、自動開閉弁Cをガスの供給口、自動開閉弁Dを排出
口としている。
【0045】吸着材の排出と供給は、次の操作を交互に
繰り返して行う。 1)自動開閉弁Aを開、自動開閉弁Bを閉とし、排出コ
ンベア5及び定量排出機2を所定時間(30分程度)運
転して、吸着材の排出を行う。抜出し速度は、連続運転
における速度の2倍程度とする。この間、吸着材の供給
は停止する。 2)定量排出機2及び排出コンベア5を停止し、自動開
閉弁Aを閉、自動開閉弁Bを開として、所定時間(30
分程度)吸着材の排出を停止する。この間、第1の実施
の形態と同様の操作で吸着材の供給を行う。なお、第1
の密閉系におけるガスの供給は、常時又は吸着材の排出
時に行う。
【0046】上記のように構成した第2の実施の形態に
よる排ガス処理装置にあっては、第1の実施の形態の密
閉室3及び定量排出機4を削除しているので、第1の実
施の形態に示すものと比較して各機器の高さ及び装置全
体の高さを更に低くすることができ、建設費用を更に低
くすることができる。又、吸着材の排出及び供給につい
ては、交互に断続運転をすることになるが、排ガスの処
理に何等問題なく運転でき、反応塔1から排ガスが流出
するのを完全に防止することができる。
【0047】図3にこの発明による排ガス処理装置の第
3の実施の形態を示す。この排ガス処理装置は、反応塔
1の排出口の下流側に、順に、定量排出機2、自動開閉
弁A及び排出コンベア5を設けるとともに、反応塔1の
供給口の上流側に、順に、供給コンベア9、自動開閉弁
B及びホッパー11を設けたものであって、振動式篩8
を流通するガスの流路を閉回路で形成し、ガスが振動式
篩8、集塵装置12及びファン13を循環して流れるよ
うに構成したものである。
【0048】そして、自動開閉弁Aから自動開閉弁Bま
での間で1つの密閉系を形成し、密閉系内を乾燥雰囲気
とするためのガス供給口及び排出口を排出コンベア5及
び供給コンベア9に連結している(排出口は図示せ
ず)。
【0049】吸着材の排出と供給は、次の操作を交互に
繰り返して行う。 1)自動開閉弁Aを開、自動開閉弁Bを閉とし、排出コ
ンベア5及び定量排出機2を所定時間(30分程度)運
転して、吸着材の排出を行う。抜出し速度は、連続運転
における速度の2倍程度とする。この間、吸着材の供給
は停止する。 2)自動開閉弁Aを閉、自動開閉弁Bを開とし、定量排
出機7、振動式篩8及び供給コンベア9を所定時間(3
0分程度)運転して吸着材の供給を行う。但し、ホッパ
ー11が満杯になったことをレベル計で検知したら、直
ちに供給を停止する。この間、吸着材の排出は停止す
る。なお、密閉系におけるガスの供給は常時行う。
【0050】上記のように構成した第3の実施の形態に
よる排ガス処理装置にあっては、第2の実施の形態の密
閉室10を削除しているので、第2の実施の形態に示す
ものと比較して、各機器の高さ及び装置全体の高さを更
に低くすることができ、建設費用を更に低くすることが
できる。又、吸着材の排出及び供給については、交互に
断続運転をすることになるが、排ガスの処理に何等問題
なく運転でき、反応塔から排ガスが流出するのを完全に
防止することができる。
【0051】
【発明の効果】この発明は前記のように構成したことに
より、反応塔を断続運転して反応塔から吸着材を断続的
に排出するとともに、これに同調させて第1の密閉系の
2つの自動開閉弁を交互に作動させることにより、排ガ
スが排出コンベア側に流出することなく反応塔から吸着
材を抜き出すことができることになる。また、反応塔を
断続運転して反応塔に吸着材を断続的に供給するととも
に、これに同調させて第2の密閉系の2つの自動開閉弁
を交互に作動させることにより、排ガスが供給コンベア
側に流出することなく反応塔に吸着材を供給することが
できることになる。したがって、漏洩した排ガスによっ
て装置の各部が腐食する等の問題が生じるのを確実に防
止することができることになる。また、反応塔から吸着
材を排出したり反応塔に吸着材を供給したりする場合
に、吸着材の流れを分流したり合流したりする必要がな
いので、各機器の高さ及び装置全体の高さを低くするこ
とができ、建設費を低く抑えることができることになる
等の優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による排ガス処理装置の第1の実施の
形態を示した系統図である。
【図2】第2の実施の形態を示した系統図である。
【図3】第3の実施の形態を示した系統図である。
【図4】従来の排ガス処理装置の一例を示した系統図で
ある。
【符号の説明】
1、21……反応塔 2、4、7、22、24、27……定量排出機 3、10、23、30……密閉室 5、25……排出コンベア 6、26……吸着材タンク 8、28……振動式篩 9、29……供給コンベア 11、31……ホッパー 12、32……集塵装置 13、33……ファン A、B、C、D、E、F、G、H……自動開閉弁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒状の吸着材を充填した移動層式の反応
    塔と、該反応塔の塔底から吸着材を排出するための排出
    コンベアと、反応塔の塔頂に吸着材を供給するための供
    給コンベアとを備えた排ガス処理装置において、 前記反応塔の排出口の下流側に2つの自動開閉弁により
    形成される第1の密閉系を設け、反応塔の供給口の上流
    側に2つの自動開閉弁により形成される第2の密閉系を
    設け、各密閉系を乾燥雰囲気とするためのガスの供給口
    を設け、かつ、移動層における吸着材を断続的に流すよ
    うに構成したことを特徴とする排ガス処理装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の密閉系に排出コンベアが含ま
    れることを特徴とする請求項1記載の排ガス処理装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の密閉系に供給コンベアが含ま
    れることを特徴とする請求項1又は2記載の排ガス処理
    装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の密閉系と前記第2の密閉系と
    が連通して一つの密閉系を形成することを特徴とする請
    求項1記載の排ガス処理装置。
JP31073897A 1997-11-12 1997-11-12 排ガス処理装置 Expired - Fee Related JP3734351B2 (ja)

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