JPS58219A - 粉塵除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排ガス中の粉塵を、コークス粒を充填した流動
濾過層によって除去する粉塵除去装置にかかる。

都市ごみ焼却炉又は産業廃棄物焼却炉より発生する燃焼
排ガス中には、多量の粉塵が含まれる。

場合によっては、塩化水、素ガスも多量に含まれている
。

従来、排ガス中の粉塵除去の為の装置として、機械式（
サイクロン等）又は電気式（電気集塵機等）の装置があ
った。

機械式粉塵除去装置は安価であるが、除去能力が低い。

装置の出口含塵量は、最も良い場合でも０．７　ｆ／ｍ
ｄ　が限界でそれ以下には除塵できない。

また安定性にも問題があった。

電気式の除塵装置は、微細な粉塵を効果的に除く事がで
きる。しかし、装置が大型化し、高価でもある、という
欠点がある。

本発明は、このような欠点を解決するもので、小粒コー
クスを多孔板で仕切った流動濾過室に充填し、この流動
濾過室を複数個、ガスの流れと平行に並べ、排ガスが濾
過層の中を通過するようにして排ガス中の粉塵を濾過し
て除くこととする粉塵除去装置を与える。粉塵が耐着し
たコークス粒は随時下方へ取出され、粉塵分離機構によ
って粉塵を分離除去した後、循環機構によって再び流動
濾過層へ戻される。

濾過材としてはコークスが最適である。それは小粒コー
クスが次の特性を有するからである。

小粒コークス特性 （１）　　コークス塊を６二１２■ρ程度迄破砕してゆ
く過程で、小粒コークスはその形状が極めていびつにな
り、結果として表面積を増大させる特長がある。小鉄球
のようなものであると、体積に比し表面積が小さいから
、粉塵の耐着する確率が低い。

（２）　　コークスの着火温度はほぼ５００℃以上で、
耐熱物性がある。

（３）　　コークスは９０％以上が固定炭素であり、酸
化腐蝕等の腐蝕性ガスに対し抵抗力がある。

小鉄球等、金属球であると塩化水素、水分などを含む排
ガスによって腐蝕されさび易い。

（４）　　コークスは嵩比重が小さく濾過層構造物を簡
単な構成にすることができる。鉄球のように重いと、濾
過層を仕切る多孔板などを厚く丈夫にしなければならず
、高価になる。

（５）　　コークスは揮発分が１％以下で、加熱しても
爆発等の危険性がない。

（６）　　コークスは安価でどの地方でも入手し易い。

（７）　　コークスは粉塵等と混合されても振動篩等−
によって簡単に分離される。

本発明は、コークスを多孔板で仕切った濾過槽に充填し
、排ガスをここへ通すことによって粉塵を除去するのが
主目的であるが、塩化水素を除去する為に用いる事もで
きる。

塩化水素を排ガスから除去する為に、従来は、アルカリ
性水溶液を気液接触させて洗滌する事により、塩化水素
を吸収除去する湿式法が多用されてきた。

湿式法は洗滌効率が優れており、多量の塩化水素ガスを
高効率で吸収除去できる。しかし、設備費と運転費が高
く経済的な観点から採用するのが難しい。

水溶液、もしくはＣａ（ＯＨ）２の水溶液、又はＣａ（
ＯＨ）２の粉体もしくはＣａＣＯ３の粉体を吹込んでガ
ス中のＨＣ４と反応させるものである。反応生成物のＮ
ａＣ−ｇ又はＣａＣ−８２の粉体は電気集塵機で捕集す
る。或は、燃焼室の後段のガス冷却部（廃熱ボイラ又は
水噴射減温室）を経てガス温度の下ったところで、上記
のよ−うなＮａ系、Ｃａ系の水溶液、粉体゛を吹込んで
、ＨＣ−６ガスと反応させＮａＣ−６又はＣａＣ−ｅ２
の粉体とし、電気集塵機が捕集する。

これら乾式除去法は、設備費や運転費が少なくて済み、
経済的にも採用が容易である。しかし、乾式法はＨｃ−
６の除去率が低く、せいぜい５０％台どまりで、通常５
０％以下である。多量に塩化水素ガスの発生する炉では
従来の乾式法では不充分である。現在規制されている塩
化水素ガスの排出基準値は４３０　ＰＰｍであるが、も
しも排ガス中での発生塩化水素ガス濃度がｓｏｏ　ｐｐ
ｍ以上である場合、従来の乾式法では排出基準値以下に
抑える事ができない。

これら乾式の塩化水素除去法は、いずれにしてもＮａＣ
−ｇ、ＣａＣ−６２の粉体を捕集するため電気集塵機を
用いるが、本発明を塩化水素除去に使用する場合、反応
剤吹込み機構が増えるだけで、電気集塵機は不要である
。

以下、実施例を示す図面によって、本発明の構成、作用
及び効果を説明する。

第１図は本発明の実施例に係る粉塵除去装置の縦断面図
、第２図は横断平面図である。

濾過層１は、多孔板２を平行に立設した空間に小粒コー
クスＡを充填してなる濾過室３ａ　、　３ｂ　、・・・
・・・・・・・、３ｆをガスの流れと平行に並べ互に仕
切板１２で仕切ったものである。

濾過層１の前方には、多数の通孔を穿設したガス整流多
孔板４を設ける。また、塩化水素を除去する場合には、
さらに前段に反応剤吹込管５を設けておく。

濾過室３ａ　、　３ｂ　、・・・・・・は上面、下面が
開口しており、小粒コークスＡは上から投入され、下か
ら間欠的に排出される。濾過層ｌの下方は小粒コークス
の下降排出を規制する搬出ダンパ６が設けである。搬出
ダンパ６の下方に１よ、小粒コークスと粉塵を分離する
為の振動分離機７が設置される。搬化コンベヤ８は振動
分離機７の直下番こ設番すられ、分離された粉塵を外部
へ搬出する。

また、濾過層１の出口には、ガスダンノで９力（、各濾
過室ごとに設けられている。　　・上下方向に高く設け
られた１＜ケラトエレベータ１０は、振動分離機７から
の小粒コークスを上方へ持ち上げる。濾過層１の上方に
設けたコークス分配コンベヤ１１は、パケットエレベー
タ１０で持ち上げられた小粒コークスＡを各濾過室３ａ
　、　３ｂ・・・・・番こ分配する。

濾過層１は、仕切板１２で仕切られた濾過空間Ｒａ。

Ｒｈ　、・・・・・・ｋ［が平行に存在し、各濾過空間
の中番こ濾過室３ａ、・・・・・がガス流と平行に設け
られる。排ガスは入口１３から各濾過空間Ｒａ　、・・
・・・・Ｒｆに入り、流れ方向を変え濾過室３ａ　、・
・・・・・を抜けて、濾過室出口１４より排出される。

出口１４に設けたガスダンパ９は第３図に示すように、
ダンパ開閉シリンダ１５によって開閉する。

以上の構成に於てその作用を説明する。

廃棄物焼却炉等の排ガスは、本粉塵除去装置へ導入され
る。塩化水素を除去する場合は、反応剤１吹込管５から
、Ｃａ系、Ｎａ系又はＭｇ系等のアルカリ１性粉体を噴
射しガス中に浮遊させる。

反応剤粉体は浮遊中に塩化水素ガスと接触反応し、Ｃａ
Ｃ−ｅ、　、ＮａＣ−ｅ、或はＭ　ｇ　Ｃ−１３２の粉
体となる。

粉塵、反応生成物、余剰反応剤を含む排ガスはガス整流
多孔板４で分散整流されて濾過層１の中へ入り、小粒コ
ークスの充填された間隙を通って抜けてゆく。間隙は充
分狭いので、カスハ細０無数の流れに分れて、コークス
中を進む。しかも進路はジグザグで曲りくねっているか
ら、排ガスとコークスとは効果的に接触する。排ガス中
の粉塵、反応生成物、未反応の余剰反応剤等は小粒コー
クスＡの表面に附着する。粉塵等の除かれた清浄ガスは
濾過層１から装置外へ導き出される。

一方、コークスの表面に附着した余剰反応剤は、狭い間
隙を通過するガス中の塩化水素と接触反応する。浮遊中
よ−りも反応の確率は高い。

各濾過室３ａ　、・・・・・３ｆで、一連の除去作用を
数時間行わせると、混合粉塵が小粒コークスの間に貯ま
り、圧力損失が増大し除去効率が低下しはじめる。

小粒コークスの実積率にもよるが、除去効率が低下しは
じめるまでの静止濾過時間はほぼ２〜３時間である。こ
のため、実施例では、２時間静止濾過を行わせると、小
粒コークスを入替えることとした。

このため、濾過室３にのガスダンパ９を閉じ、下方の搬
出ダンパ６を開き、自然落下により小粒コークスを振動
分離機７の上へ送りだす。搬出ダンパ６は、各濾過室３
ａ　、　３ｂ　、・・・・・ごとに設けられているから
、選択的に、除去効率の低下し始めた濾過室３ｋ　（ｋ
　＝　ａ　、　ｂ・・・・・・）につ！、１てのみ小粒
コークスを取り出すようにできる。

振動分離機７て、小粒コークスと混合粉塵は振動分離さ
れる。小粒コークスは清浄になって、ノ＜ケラトエレベ
ータ１０で濾過層１上方のコークス分配コンベヤ１１へ
送られる。第４図にヂすように、コークス分配コンベヤ
１１は、各濾過室３ａ　、・・・・・・に小粒コークス
を分配してゆく。空になった濾過室３ｋには、清浄にさ
れた小粒コークスが送り込まれる。パケットエレベータ
１０、コークス分配コンベヤ１１は小粒コークスの循環
機構を構成する。

一方、振動分離機７で分離された混合粉塵は、搬出コン
ベヤ８で装置外へ搬出される。

これで小粒コークスの清掃サイクルが一巡する。

この過程中、その濾過室３にのガスダンパ９は閉じてい
るから°、小粒コークスの下方への流動中に混合粉塵が
再飛散しても、処理ガス中に再び混入するという事はな
い。

以上の清掃サイクルは、各濾過室３ａ　、・・・・・同
時に行うのではなく、予め順序と時間を定め、或は除去
効率の低下し始めた濾過室３ｋについて随時に行うよう
にする。従って、装置全体として休止することなく、連
続運転する事ができる。

具体的な測定データを挙げる。

濾過層条件 小粒コークス径　　　　　　　６〜１２ｍ戸濾過層厚さ
　　　　　　　３００１１１＋１Ｘ２段Ｖ過層圧力損失
　　　　　　　４２■Ｈ２０小粒コークス実積率　　　
　　　　５８％入口条件 Ａ、　粉　　塵　　量　　　　　　　　　１．２５９　
９／ＮイＢ０反応剤量　　　　３．８　　’／Ｎ耐Ｃ，
塩化水素ｔ　　　　　　　　７８０　　ＰＰｍ出口測定
値 り１合成粉塵量　　　　　　０．０８６１Ａ靜Ｅ、塩化
水素量　　　　　　　６３　　ＰＦ”除去効率 混合粉塵除去効率　　　　　　９８．３　　％塩化水素
除去効率　　　　　　９２．０　　％小粒コークスの径
は、大きすぎると表面積力（少く、小さすぎるとガスの
圧力損失が太き（なる。

従ッテ、４ｍｍ〜２０ｍ＋にあるのが望ましく、Ｎ。

効果を述べる。

本発明の粉塵除去装置は、サイクロン等の機械的除去装
置に比して、粉塵除去効率力（極めて高（１）。

充填した小粒コークスの間隙中をガス力（通るので、粉
塵のコークスへの衝突の確率カイ極めて高１，１カ）ら
である。衝突した粉塵は運動量を失う力）ら、再びガス
流に乗る事は難しく、コークス表面に附着したままにな
る。

また、電気集塵機のように、高電圧を力）Ｉすで、電気
的に帯電、集塵するものではな０力）ら、設備が大型に
ならず、運転費も少し）。高電圧設備等も不要である。

小粒コークスを清掃する振動分離機とコークスを運び上
げるノイケットエレベータ等を運転するための僅かな電
力費を要するだ番すで、運転経費を節減できる。

小粒コークスで濾過層を形成する力）ら、例え（ｆ特開
昭５５−１３７０２９号のように鉄球を使うものに比し
、濾過層を安価に構成できる。濾過室の多孔板は多くの
開孔１７．・・・・・・を設けである力く、嵩比重の軽
いコークスでは厚さ４ｍ程度以下のステンレス板で充分
である。しかし、比重の大き０鉄球では、より厚い板を
用いなければならず、そうすると、開孔１７・・・・・
・を穿孔するのが困難となる。

また、コークスはさびず、腐蝕せず、砕けなＩ／）ので
、何回も繰返し使用する事ができる。

処理すべき排ガスは既に減温してあり、コークスの着火
温度５００℃よりはるかに低いので、排ガスによって着
火する心配もない。さら番こコークスは安価で入手し易
いという長所がある。

また、コークスは非常に不規則な形状に破砕されるから
、体積の割に表面積が広く、ガス中の粉塵との接触確率
が高い。

多孔板にも粉塵が附着し、目詰りする訳であるが、第５
図に示すように、上下に長し）開孔１７としておくと、
小粒コークスが下降する際、開孔１７を竪に擦ってゆく
から、粉塵は除かれてゆく。

さらに、ガスの流れに平行に、複数個のＶ過室３ａ　、
・・・・・・を設け、これを交代に清掃できるので、連
続運転が可能であり、しかも処理能力が高１．）、とい
う長所がある。

本発明装置は、濾過層の前段で、Ｃａ系、Ｎａ系、Ｍｇ
系等の反応剤を吹込んでやれば、乾式の塩化水素の除去
装置としても機能する。従来の乾式法では５０％程度し
か塩化水素を除去できなかったが、本発明では９０％除
去する事ができる。小粒コークスの濾過層を通り抜ける
ので、塩化水素ガス、反応剤の平均自由行程が極めて短
かく、衝突する確率が高い。さらに反応剤がコークス表
面に附着するから、これに塩化水素ガスが接触し、化学
反応する確率も高い。こうして、塩化水素ガス、反応剤
の接触の確率が極めて高くなり、湿式法と同程度の除去
効率を挙げる事ができる。

このように有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る粉塵除去装置の縦断面図
。 第２図は同じものの横断平面図。 第３図はガスダンパ近傍の拡大図。 第４図はコークス分配コンベヤ近傍の拡大図。 第５図は多孔板の一部拡大図。 １　　・　戸　　過　　層 ２・・・・・・多孔板 ３・・・・・・濾過室 ４・・・・・ガス整流多孔板 ５・・・・反応剤吹込管 ６・・・・・・搬出ダンパ ７・・・・・振動分離機 ８　・・・・・搬出コンベヤ ９・・・・・ガスダンパ １０　　・・・パケットエレベータ １１・・・・・コークス分配コンベヤ １２・・・・・仕　切　板 １３・・・・・・ｐ過室入口 １４・・・・・・濾過室出口 １５・・・・・・ダンパ開閉シリンダ １７・・・・・・開　　　孔 Ａ・・・・・小粒コークス 発　　明　　者、　　　　　　　堀　　１）　孝　　弘
川部末信

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多孔板の中シこ小粒コークス゛を充填した複数個の濾過
   室をガス流れ方向と平行に互に仕切って配備しかつ各濾
   過室のガス出口にガスダンパを設けた濾過層と、濾過層
   より排出された小粒コークスから粉塵を分離清掃する粉
   塵分離機構と、清掃された小粒コークスを再び濾過室へ
   戻す循環機構とより成る事を特徴とする粉塵除去装置。