JPS5870821A - 回転円盤の腐食および摩耗防止方法 - 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、都市ごみ焼却炉排ガス等の排ガスから塩化水
嵩ガス會除去する回転円盤方式の半乾式塩化水素除去装
置における回転円盤の腐食および摩耗防止方法に関する
もので、腐食および摩耗の結果生ずる回転円盤の不りシ
合い會防止し、良好なスラリの噴霧状態を長時間維持さ
せると共に回転円盤駆動装置の損傷を防止するとと葡目
的とするものである。

都市ごみｔ焼却すると、ごみ中の包装材料、雑貨等に含
まれるポリ塩化ビニルや食物残滓等がら塩化水木がス１
発生することは知られている。そして、この塩化氷菓ガ
スが焼却炉の二次分書として問題となシ、昭和５２年６
月に大気汚染防止法の改正がなされて塩化水率の排出規
制が法律によって実織されることとなった。

従来の排ガスからの塩化水素ガス除去方法には、大別し
て湿式法、乾式法、半乾式法の３つがあった。この内湿
式法煮、苛性ソーダ溶液ｔ−所足量噴鏝して排ガスと効
率よく接触させ、次の反応式１式％ によ夕塩化水素を吸収するものである。この除去方法は
塩化水素除去率が９５〜９８−と高いが、Ｈ）吸収薬液
として比較的価格の高り苛性ソーダ金使用すること、（
ロ）吸収排液は各種重金属１會んでいるので排水処理設
備１設ける必要があること、（ハ）吸収装置出口ガスは
飽和湿度状態で若干の塩化水木を會むので該設備に腐食
対策が必要であること、等の諸間亀があシ、要するにこ
の湿式法はランニングコスト及び設備費が高くつき、処
理工程も複雑なものとなるという欠点がある。

又、前記乾式法は、粉状の炭酸カルシウム或いは消石灰
全燃焼室、ボイラ室、ボイラ出口ダクト、反応室に噴射
分散させてガスと固−気接触ざゼ、塩化水素を反応除去
するものである。この除去法は吸収薬剤の粉体粒度が大
きく、このため塩化水素の除去率が３０〜５０チ程坂で
、高い除去率が得られないという欠点がある。

次に、前記半乾式法は、排ガスに消石灰スラリに接触反
応させて塩化水１Ｅｔ−除去するものである。

この除去方法によれば上述の湿式法における如き８１カ
策、腐食対策、排オワ、１不ｉ７あ９、ヵ、つ塩化水素
除去率もＳＯ＊以上と高いので上述の乾式法の欠点もな
い。

而して、従来のこの半乾式法には移動層方式のものと二
流体ノズル方式のものがあシ、前者の移動層方式はリア
クタ内部にボールが光′＊されでおり、このボール層上
部よシ吸収スラリ會噴霧してボール表面に分散させ、排
ガス成分と反応させる。

ボール表面の反応生成物は排ガスの顕熱によシ乾燥され
、−足の傾斜で固足されたスクリーン上管移動しなから
衡撃て反応生成物金剥離し循環使用される。しかし、こ
の方式は排ガス量、排ガス温＃、塩化水嵩濃度等の負荷
変１１ＪＪＫ対して応答性が悪く、一時的に排ガス規制
短音オーバーしたり、吸収薬剤全過剰に使用しなければ
ならないという欠点がある。又、後者の二流体ノズル方
式は、排ガスを反応蒸発塔に導き、空気又は蒸気と共に
吸収スラリ全高圧噴霧させ、排ガスをこれと並流して流
しながら有害ガス取分と反応させる。反応生成物は排ガ
スの熱により乾燥し、粉体となって排出される。しかし
、この方式は高圧噴霧用の補助設備全必要とし所要動力
が大きくなるため大容量のものには不向きであり、かつ
焼却炉排ガスのように負荷変動の激しい排ガスに対して
、吸収スラリ量及び排ガス＠度ｔコントシールすること
は各の濃ｔ％量を変えると共に、吸収スラリ噴き用の空
気圧を変える必要があるが、この圧力を変えると噴霧さ
れた吸収スラリの液滴分布、粒径が最適のものでなくな
り、塩化水素との反応率即ち除去率が低下する。従って
、吸収スラリを過剰に噴霧しなければならない等の諸問
題がある。

このようなことから、本発明者らは先に％創昭５５−３
１８６６号をもって、吸収スラリを回転円盤の噴出孔よ
シ噴霧乾燥装置内に噴霧するとともに、塩化水素ガスを
含む排ガス會吹込んで、これら老旋回降下させながら反
応せしめ、しかる後反応生成物を噴霧乾燥装置内から排
出し、かつ反応後の排ガス中のダス）１−捕集する方法
ｔ！！案した。この方法は、吸収スラリの微粒化及び噴
霧特性に優れ、かつ吸収スラリの供給調節範囲が大きく
、排ガスの負荷変動に対する応答性も良好である。

しかし、この方法においては、回転円盤は通常１０．０
００〜２Ｑ、０００ｒｐｍという高速で使用され、カ’
ｌ）可曲のガス中にダクトおよび塩化水素が含まれてい
るｔめ短時間のうちに摩耗・腐食が発生し、その側面あ
るいは底面が侵食されてしまう結果、円盤のバランスが
くずれ、スラリの噴霧状態が悪化して塩化水素除去率が
低下したシ、円盤の駆動装＃ｉ損傷するというような問
題音生じる欠点があった。

本発明者らは、回転円盤の腐食な込しは摩耗の進行を防
ぐ材質會検討するため、第１〜３図に示した装置愛用い
て、回転円盤方式の半乾式塩化水素除去装置の通常の運
転条件である装置人口排ガｘ＠［３００℃、出口ｍ＃２
００　’Ｃ）条ｆｌｌ＝”ｔ’　１００時間の連続運転
を行い回転円盤の側面ないし底面に発生する侵食溝の平
均深言（単位■）についてその実態を得た。その結果を
次表に示した。

表の結果から明らかなように、塩化水素を含む排ガス會
処理し次場合は、いずれの材質ても回転円盤の側面ない
し底面に侵食のあとがしめられた。

この侵食の現象は、円盤の底面においてより顕著であり
、回転軸を中心として外周方向に放射状の溝が虫取して
い次ものである。

その原因は、明らかに排ガス中の塩化水軍による腐食に
あるが、そのほかに排ガス中のダクト。

噴霧された消石灰及びその反応生成物による摩耗も考え
られ１表の結果は塩化水Ｘｔ−含む排ガス中に消石灰ス
ラリを噴霧した場合のように両者が同時に作用するとき
には、それらの各単独が作用した時に比較してはるかに
強烈に作用することｔ物納っている。筐たその場合は、
通常使用される耐食性材料中最上級の５ＵＳ３１６材會
もってしてもこれを防止することができないことが表の
結果から明らかにされている。

このようにして一旦侵食Ｓｔ−生じた円盤は、回転体と
してのバランスがくずれるため、それが極くイーかであ
ってもＩＱ、０００〜２αｏｏｏｒｐｍの高速回転を行
つと円滑な回転ｒ維持できなくなシ、従ってその当然の
結果として良好なスラリ液の噴霧状態は望めなくなるも
のである。

本発明は、以上のような知見に基づき、かつこれに対処
するためＫなされたもので、その目的は回転円盤の腐食
および摩耗による不つ９合いの発生を防止し、長時間良
好なスラリ液の噴霧状態を維持すると共に回転円盤駆動
装置の損傷を防止しようとするものである。

即ち本発明は、回転円盤方式による半乾式塩化水素除去
装置において、少なくとも回転円盤の底面、側面等必要
とする部分にアルミナをコーティングする回転円盤の腐
食および摩耗防止方法である。

回転円盤のうち最も腐食ないし摩耗の激しい部分は、外
部底面であり従って例えば第４図の左半分で示されるよ
うにこの部分に対してアルミナコーティング全行うだけ
で相当の結果が期待できるが、その終端部の二ツ一部分
ａυで侵食が発生し次場合にはその部分からコーティン
グの剥離が進行する不都合を有するため第４図布中分で
示し次ように底面及び側面を合せてコーティングするこ
とが長期間運転の際には極めて有効である。

尚、この回転円盤の上面は、その直上部にアトマイデ一
本体があり、側面及び底面のように排ガス中にむき出し
になっておらず、殆ど侵食されるようなことはない。従
って特に必要とする場合以外には上面へのコーティング
は不要である。筐た円盤内部も消石灰スラリか流れてい
てガスと殆ど接触しないので、上面と同様にコーティン
グは行なわなくて充分である。

この発明では、回転円盤の外部側面と外部底面とが突き
合されて構成される角はある曲率０３を与えなけれけな
らない。これは、この回転円盤の運転中にＦｉ、加熱や
冷却の＠度変化がしげしげあシ、そのためコーティング
層ａ３と円盤母体とでは熱膨率が異なることから、応力
集中がコーナ一部分に対して行われる。従ってこのコー
ナーが直角であればコーティングに破損が起りやすく％
ＷＬ損會避けるためには少なくとも２■Ｒにすることが
望ましい。

尚、コーテイング材としては、アル電す全使用した時が
最も安定した効果上発現するが、そのほかジルコニア、
シリカ或はチタニア等を使用ないし共用することＫよシ
、同様な効果が得られることが多い。

以下寮織例によって本発明の詳細な説明する。

笑織例 回転円盤方式による半乾式塩化水素除去装置として第１
図に示すものを用いた。この装置は装置本体（１）内の
上部に塩化水素１含む排ガス流入口（２）と同転円盤（
３）とが設けてあり、下部に排ガスの流出口（５）と反
応生成物の排出口（４）とが設けである。

第２図及び第３図に回転円盤の詳細管示す。消石灰スラ
リは保膜管（７）と回転軸（６）との間ｔ−通って回転
盤（３）内に入９、この円盤（３）の回転で生じた遠心
力によりスラリ會噴出孔（ＩＩ　ｆｉ−ら微粉化して噴
出す。

なお（８）は回転円盤（３）の底盤であり、（９）は円
盤本体である。実織の諸条件は次の如くであった。

中耕カ２　ｍ　、１１５００ＮｖｌｌＨ（１１）装置入
口排ガス温度　　　　　　３００℃０ｉｉ）装置出ロ排
ガス＠度　　　　　　２００℃ＵＶ）装置入ロ排ガス塩
化水紫濃度　　７００ｐＭ消石灰スラリ供給量　　　　
４５糠／Ｈ（ＶＤ消石灰スラリ濃度　　　　　１０チ（
ｖＩＤ回転円盤　　　　直　径　　１０ａ１材質　５Ｕ
Ｓ３０４ 噴出口　　５１ｗ１６×８ケ 回転数　　１５．００Ｏｒｐｍ υ＋１１１コーティング　　アルミナをプラズマ溶射法
によシ＠面および底面に対 し、ａ１箇Ｎにコーチイン グ。尚側面と底面とが接す る部分の曲率は２　ｗｍ　Ｒとし た・ 上記諸条件下で連続運転管行ったが５００時間経過して
も回転円盤には何らの腐食ないし単軌は発生していなか
った。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は、本発明方法を適用する回転円盤方式の半
乾式塩化水素除去装置の一例を示すもので、第１図は装
置全体の説明図、第２図は回転円盤の縦断面図、第３図
は同平面図、第４図は回転円盤の拡大縦断面図である。 １・・・装置本体、２・・・排ガス流入口、３・・・回
転円盤、４・・・反応生成物排出口、５・・・排ガス流
出口、６・・・回転軸、８−・・底面、１０・・・噴出
口、１１・・・エラ一部分、１２−・・曲面、１３・・
・コーティング層。 代理人　弁理士　　　佐　藤　正　年 第１図 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転円盤方式による半乾式塩化水素除去装置において、
   回転円盤の外部側面と外部底面の角ｉＲケもたせ少なく
   ともその外部＠面と外部底ｒｋＪＶＣアルミナでコーテ
   ィングすることを特徴とする回転円盤の腐食および摩耗
   防止方法。