JPS5842014Y2 - 焼却炉排ガスの乾式移動層反応装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、産業廃棄物焼却炉排ガス、都市ごみ焼却炉排
ガスなどのように塩化水素（以下ＨＣＩと記す）、イオ
ウ酸化物（以下ＳＯｘと記す）を含む排ガスを生石灰（
以下ＣａＯと記す）の粒子からなる移動層と接触させて
ＨＣＩ、 ＳＯｘを反応除去する焼却炉排ガスの乾式移
動層反応装置に関するものである。

焼却炉排ガス、たとえば都市ごみ焼却炉排ガスにはＨＣ
Ｉが２００〜１０００ ｐｐｒｎ、ＳＯ２が１０〜１１
００ｐｐ含まれており、コノＨＣ１，ＳＯ２をＣａＯ，
Ｃａ（ＯＨ）２を用いてＣａＣｌ２、ＣａＳＯ４として
分離、除去することは従来から良く知られている。

ＣａＯを用いる場合の反応式は下記の如くである。

ＣａＯ＋ ２ ＨＣ１→ＣａＣｌ２ ＋ Ｈ２Ｏ（１）
ＣａＯ＋ＳＯ２＋１／２０２→Ｃａ５Ｏ４（２）本考案
者らは、既に、ＣａＯ粒子をルーバ、金網、多孔板など
の支持体間に層状に移動可能に充填してなる移動反応層
と焼却炉排ガスとを接触させて、排ガス中のＨＣｌ、Ｓ
Ｏ２を反応除去する装置を開発しつつあり、種々の試験
を行なってきた。

この結果、移動反応槽の排ガス入口部と排ガス出口部と
移動反応層内においてＣａＯ反応率に分布が認められ、
ＣａＯが充分に使用されていないことが判明した。

すなわち、排ガス入口部のＣａＯ粒子は高い反応率を示
すが、排ガス出口部のＣａＯ粒子は反応率が低くなり、
このままＣａＯ粒子を排出すると平均されたＣａＯ反応
率が低くなりＣａＯの利用率が悪くなってきわめて非経
済的である。

このため利用率の低いＣａＯ粒子を再使用する目的で、
ＣａＯ粒子を移動反応層の上部に循環、移動させること
が考えられるが、ＣａＯは崩壊しやすいので循環移動中
に粉化して再使用の際には、粉化したＣａＯが排ガスと
ともに飛散するなどの問題点が生じる。

また移動反応層内のＣａＯの微粒子が移動反応層内の下
流側に移動して、すなわち偏析を起こして圧力損失の増
加をきたすという問題点があった。

本考案は上記の諸点に鑑みなされたもので、生石灰粒子
を支持体間に層状に移動可能に充填してなる移動反応層
の上部に、この移動反応層に直交するように焼却炉排ガ
スを通過させると同時に、移動反応層の下部に前記移動
反応層上部の排ガス流と逆方向に焼却排ガスを通過させ
るように構成することにより、生石灰粒子を上部に循環
、移動することなく、上方から下方への一回の使用のみ
で、生石灰の粉化を防止して生石灰の利用率を向上せし
め、しかも移動反応層の上部の微粒子の偏析による圧力
損失の増加を、移動反応層の下部において逆方向に排ガ
スを通すことにより偏析を解消して防ぐようにした焼却
炉排ガスの乾式移動層反応装置を提供せんとするもので
ある。

以下、本考案の構成を図面に示す実施態様に基づいて説
明する。

第１図は本考案における移動反応層および排ガス流を示
している。

１は移動反応層で、この移動反応層はＣａＯ粒子２をル
ーバ、パンチングメタル、金網、スリット状孔を有する
金属板などの２枚の隔離板からなる支持体３間に、層状
に移動可能に充填して構成されている。

この移動反応層１の両側を移動反応層１の中央部付近が
ら仕切板４により上部と下部に仕切り、移動反応層の上
部５に、この移動反応層に直交するようにすなわち十字
流型に焼却炉排ガスを通過させ、移動反応層の下部６に
前記移動反応層上部５の排ガス流と逆方向に焼却炉排ガ
スを通過させる。

７はガスリークを防ぐための盲板である。

この盲板７の高さは移動反応層１の層厚より大きくしな
ければならない。

上記のように構成された移動反応層１の上部５に一方か
ら焼却炉排ガスが導入されると、焼却炉排ガスは低速で
下降しているＣａＯ粒子と接触して、排ガス中のＨＣｌ
、ＳＯ２は前記反応式（１） 、 （２）によりＣａＯ
と反応してＣａＣｌ２、ＣａＳＯ４に変換する。

この場合、移動反応層内の上流側におけるＣａＯ粒子の
方が反応率は高く、かつ移動反応層内の微粒子は移動反
応層内の下流側に偏析して圧力損失が大きくなる。

しかしＣａＯ粒子はこのままの状態で低速で下降し、移
動反応層１の下部６にくると、今度は前記排ガス流と逆
方向に他方から焼却炉排ガスが導入されるので、移動反
応層内の上流側（移動反応層上部と逆になり、第１図に
おける右側となる）の未反応のＣａＯ粒子と接触して、
排ガス中のＨＣｌ、ＳＯ２はＣａＣ１□、ＣａＳＯ４に
変換するとともに、逆方向の排ガス流により微粒子の偏
析が解消されて圧力損失の増加が防止される。

つぎに本考案の装置の一実施態様を第２図〜第５図に基
づいて説明する。

第２図〜第４図は本考案の装置の略本的構成を示し、第
５図は本考案の装置の具体例を示している。

１０は本考案の乾式移動層反応装置１１の装置本体で、
この装置本体１０内に、生石灰粒子２を支持体３間に層
状に移動可能に充填してなる移動反応層１を複数層縦方
向に並列させて配置するとともに、装置本体前面内壁と
移動反応層一端部との間に排ガス導入通路１２を形成し
、装置本体背面内壁と移動反応層他端部との間に排ガス
排出通路１３を形成する。

１４は装置本体一端部に排ガス導入通路１２に連通ずる
ように設けられた排ガス入口、１５は装置本体他端部に
排ガス排出通路１３に連通ずるように設けられた排ガス
出口である。

一方、各移動反応層１間の中央部には仕切板４が設けら
れ、さらに装置本体前面において、移動反応層間の上部
と下部とが交互に閉止されて排ガスが流れないように遮
蔽板１６が取り付けられ、装置本体背面側において、装
置本体前面側の移動反応層間が開口している部分が閉止
されて排ガスが流れないように、移動反応層間の上部と
下部とに交互に遮蔽板１７が取り付けられて、各移動反
応層１の上部と下部とにおいて排ガス流が逆方向になる
ように構成されている。

１８はＣａＯ粒子ホッパ、２０はＣａＯ粒子供給管、２
１は移動反応層の下端に設けられたロールフィーダ、２
２はベルトコンベアである。

上記のように構成された本考案の乾式移動層反応装置１
１は、第６図に示すように、焼却炉２３の排ガスダクト
に接続された集じん装置２４の下流側に接続され、この
乾式移動層反応装置１１の排ガス出口は誘引ファン２５
を介して煙突２６に接続される。

焼却炉２３から排出されるダスト、ＨＣｌ、ＳＯｘなど
を含んだ排ガスは、ます集しん装置２４に導入されて除
しんされた後、１５０〜３５０℃の温度で乾式移動層反
応装置１１に導入され、ここでＨＣＩ ＳＯｘは反応除
去され、清浄ガスは煙突２６から大気中に放出される。

反応生成物であるＣａＣｌ２、ＣａＳＯ４はＣａＯ粒子
とともにロールフィーダ２１により排出され、ベルトコ
ンベア２２により装置外に取り出される。

なお移動反応層内のＣａＯ粒子の粒径、移動速度などを
適切に選択することにより、排ガス中のダストを同時に
除去することができる。

また１５０℃以上の温度で操作されるので、白煙防止の
ために再加熱の必要はなく、煙突に直接排出することが
できる。

つぎに社説のごみ焼却炉に本考案の装置を接続して試験
を行なった結果を説明する。

本装置人口におけるＨＣＩ濃度６２０ ｐｐｍの排ガス
を処理して、本装置出口におけるＨＣＩ濃度２０ ｐｐ
ｍの結果を得た。

ＣａＯ粒子の移動速度を大きくするなど運転条件を変え
ることによって、さらに出口濃度を下げることも可能で
ある。

またＳＯ２については、入口濃度１００ ｐｐｍに対し
て出口濃度２６ ｐｐｍの結果を得た。

本装置における圧力損失は３５ ｍｍＡｑと小さい値を
得た。

なおＣａＯ粒子の粒径は２〜２４８３ｍｍ、移動反応層
の層厚は１００ ｍｍであった。

以上説明したように、本考案の装置によればＣａＯ粒子
を移動反応層上部へ循環、移動することなく、上方から
下方へ一回移動させて使用する操作のみで、ＣａＯの粉
化を防止してＣａＯの利用率を向上せしめることができ
、しかも移動反応層上部における微粒子の偏析を、移動
反応層下部において逆方向に排ガスを流すことにより解
梢して圧力損失の増加を防止することができる。

また本考案は乾式であるので、排水処理の必要がなく、
従来のアルカリ湿式法で問題となっていた装置内スケー
ル付着、腐食などが生じることはないなどの効果を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の焼却炉排ガスの乾式移動層反応方法の
原理的説明図、第２図は本考案の焼却炉排ガスの乾式移
動層反応装置の一実施態様を示す略本的正面図（ただに
本体ケーシングの前面板を取り外した状態を示している
）、第３図は第２図におけるＡ−Ａ線断面図、第４図は
第２図におけるＢ−Ｂ線断面図、第５図は本考案の乾式
移動層反応装置の具体例を示す斜視図（ただし本体ケー
シングの前面板および右側面板を取り外した状態を示し
ている）、第６図は本考案の乾式移動層反応装置の使用
例を示すブロックダイヤグラムである。 １・・・・・・移動反応層、２・・・・・・ＣａＯ粒子
、３・・・・・・支持体、４・・・・・・仕切板、５・
・・・・・移動反応層上部、６・・・・・・移動反応層
下部、１０・・・・・・装置本体、１１・・・・・・乾
式移動反応層装置、１２・・・・・・排ガス導入通路、
１３・・・・・・排ガス排出通路、１４・・・・・・排
ガス入口、１５・・・・・・排ガス出口、１６．１７・
・・・・・遮蔽板、１８・・・・・・ホッパ、２１・・
・・・・ロールフィーダ、２２・・・・・・ベルトコン
ベア、２３・・・・・・焼却炉、２４・・・・・・集じ
ん装置、２６・・・・・・煙突。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 装置本体内に、生石灰粒子を支持体間に層状に移動可能
   に充填してなる移動反応層を複数層縦方向に並列させて
   配置するとともに、装置本体前面内壁と移動反応層一端
   部との間に排ガス導入通路を形威し、装置本体背面内壁
   と移動反応層他端部との間に排ガス排出通路を形成し、
   一方、各移動反応層間の中央部に仕切板を設け、さらに
   装置本体前面側において移動反応層間の上部と下部とが
   交互に閉止されるように遮蔽板を取り付け、装置本体背
   面側において装置本体前面側の移動反応層間が開口して
   いる部分が閉止されるように移動反応層間の上部と下部
   とに交互に遮蔽板を取り付けてなることを特徴とする焼
   却炉排ガスの乾式移動層反応装置。