JPS59225721A

JPS59225721A - 集塵装置

Info

Publication number: JPS59225721A
Application number: JP58100280A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Oda; 紀之織田; Haruo Watanabe; 晴生渡辺; Toshihiro Morishita; 森下　智弘
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1983-06-07
Filing date: 1983-06-07
Publication date: 1984-12-18
Also published as: JPS6340567B2

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、多孔質固体からなるＦ筒を有する集塵装置に
関し、特に主としてムライト質、コージライト質等の耐
熱衝撃性に優れたセラミックス材料からなり、例えば１
１００℃程度の高温ガスを処理できる集塵装置に関する
。

粉塵発生量の多い電気炉、転炉等では、排ガスから粉塵
全除去することが必要となる。このため、従来は、高温
の排ガスケバグフィルタや電気集塵機で集塵し得る温度
す々わちバグフィルタテは２５０℃、電気集塵機では３
５０℃程度まで冷却して集塵するか、あるいは、スクラ
バ等で水洗浄していた。バグフィルタや電気集　　　゛
塵機を用いる場合、ガスの含塵量が多いため使用可能温
度域まで冷却する過程で高温のガスから効果的に熱回収
することは困難であり、集塵後限られた範囲で熱回収す
るか、あるいは、全く熱回収を行っていなかった。高温
の排ガスを、直接処理で竺る集塵装置としては、セラミ
ックス製沢筒を用いた小規模のものが特殊用途用に実用
化されてはいるが、連続集塵の可能な工業規模の集塵装
置は未だ実用化されるに到っていない０セラミックス製Ｐ筒を用いた大規模の集塵装置が実用化
されていない理由として次のようなことが考えられる。

（イ）焼成前のセラミックス多孔筒は一般に強度が非常
に小さく、長尺物はハンドリングおよび焼成の過程で変
形しやすいため、長さがせいぜい２ｍ程度であったこと
、（ロ）多孔筒同志を接合する技術も存在するが、接合
強度に問題があったこと、（ハ）たとえ長尺物のセラミ
ックス多孔筒を何らかの方法で製造できたとしても、地
震対策、自励及び他からの強制振動対策のため高温雰囲
気中に多数直立しているセラミックス多孔筒を弾性的に
支持する必要があるが、そのための適当な方法が考えら
れなかったこと、に）このため大風量のガスを処理する
場合には大きな設置面積を必要としたことなどである。

したがって、本発明の目的は、上記のような従来技術の
問題点に鑑み、耐振性および強度を有し、設置面積を小
さくすることができ、かつ、高温の排ガスを工業的規模
で処理できるようにした集塵装置を提供することにある
。

本発明によれば、多孔質固体からなる単位ｒ筒を連結し
て一本の沢筒となし、該沢筒群の少なくとも連結部をシ
ールすると共に管板によって支持し、含塵ガス入口およ
び清浄ガス出口を有する缶体内に該沢筒群を収容するよ
うにした。

したがって、含塵ガスを缶体の含塵ガス入口からｒ筒内
に導入し、ｆ筒壁全通してｒ部外に流出させる過程で粉
塵を除去し、清浄ガスを清浄ガス出口から取シ出すこと
ができる。この場合、ｒ筒群の少なくとも連結部を、好
ましくはｒ筒群の上下端部および連結部全シールすると
共に管板によって支持しているので充分な耐振性および
強度を有する。また、単位を筒金連結してなる長尺のｆ
筒に含塵ガスを５〜５０ｍ／Ｓの比較的高速で上部から
下方に向って導入することにより、沢筒一本当りの処理
風量全人きくして１設置スペースを小さくすることがで
きる。

本発明の実施に際し、沢筒群を支持する管板内には冷却
ジャケラ）ｋ形成することが好ましい。すなわち、管板
を金属で形成した際、高温のガスにより管板が熱損傷す
ることがないようにするためである。

また、缶体の内壁には断熱材を設けることが好ましい。

すなわち、高温のガスの熱エネルギーが集塵装置によっ
て損失する量をできるだけ少なくし、熱回収率をできる
だけ高めるためである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、沢筒１は複数、この実施例の場合５本
の単位ｆ筒を上下方向に連結して形成されている。そし
て、複数本のｒ筒１が缶体２内に収容されている。缶体
２は断熱材３？内が形成され、側壁には清浄ガス出口２
ｂが形成され、下端には粉塵ホッパー２０が形成されて
いる。また、内部に収容されたｒ筒の上下端部および連
結部に対応する箇所において水冷管板４゜５を内包して
いる。そして、水冷管板４は複数のｒ筒１の上端部およ
び連結部を支持し、水冷管板５は複数のｒ筒１の下端部
を支持している。

第２図を併わせで参照すると、各水冷管板４，５は内部
に水ジャケラ）＝ｌＨ有し、外周一箇所に冷却水人口４
ａ、５ａが形成され、外周のそれと対向する箇所に冷却
水出口４ｂ、５ｂが形成されている。また、水冷管板４
，５は鋼板で形成され、上下面に断熱材６が張られてい
る。これらの水冷管板４，５によって、缶体２内には沢
過室２ｄが形成される。そして、第３図に示すように、
水冷管板４はＰ筒１の上端部および連結部をシール７を
介して支持している。また、第４図に示すように、水冷
管板５はシール７を介してｒ筒１の外周を支持すると共
に、リプ５Ｃによってｒ筒１の下端を支持している。シ
ール７は含塵ガス中の粉塵の流通を実質的にシールする
ものであればよく、セラミックスファイバロープ。

カーボンファイバグランドパツキン、ステンレス鋼など
のメタルファイバロープなどが用いられる。

沢筒１は多孔質固体からなシ、打型しくけセラミックス
焼結体重たは粉末冶金焼結体によって形成される。セラ
ミックスとしては耐熱衝撃性のよいムライト質、コージ
ライト質、炭化ケイ素質、窒化ケイ素質などが望ましく
、粉末冶金としては炭素鋼、ステンレス鋼などが望まし
い。含塵ガス中の粉塵の平均粒径、粒径分布および目的
とする清浄ガスの含塵率などによシ、沢筒１の多孔体の
平均気孔径は適宜選択されるが、粉塵の平均粒径に対し
、多孔体の平均気孔径は０．２〜６倍、特に０．５〜３
倍であることが高い集塵率、高い処理速度？得るには好
適である。沢筒１を構成する単位沢筒の長さは、ｒ筒の
強度、ｆ筒の固有振動数と気柱振動などの起振振動数と
の関係、沢筒の組込み時や開放時におけるハンドリング
の容易さ、水冷管板４，５のコスト、気孔サイズ、空間
率など全考慮して決定しなければならないが、例えば耐
熱衝撃性の大きいβ−コージライト質セラミックス′ｊ
ｔＰ筒に使用する場合、ｏ、ｓｉ〜２ｍが適当である。

次に、この集塵装置の作動について説明する信と、第１図において含塵ガスＧはｉ塵ガス人口２ａより
缶体２内に流入し、上端の水冷管板４によって分散され
、各沢筒１内に好ましくは５〜５（ＩＩ／Ｓの流速で導
入される。この場合、バグフィルタと違い、本発明にお
けるｒ筒１は硬度が犬で化学的に安定なセラミックスな
どで形成されるため、含塵ガスをこのような高速で沢筒
１に導入してもエロージョンの心配はない。

これに対し、材質は何であれ、布状、フェルト１’筒を
用いたバグフィルタではエロージョン防止の面から沢筒
内流速は２ｍ／Ｂ以下に制限される。そして、含塵ガス
は沢筒１内を下降しつつ徐々に沢筒壁全通って清浄ガス
Ｇ′となって各清浄ガス出口２ｂから排出される。含塵
ガスの軸方向流速はｒ筒１の入口から下方に向うに従い
ほぼ直線的に低下し、最下部でほぼゼロとなる。含塵ガ
スが高速で沢筒１内に流入するため、粗大な粉塵は大き
な運動エネルギーを有しており、含塵ガスの軸方向流速
が低下しても下方への運動全持続し、お互いの衝突によ
り凝集の度合いを高め、微細な粉塵をも付着させながら
ホッパー２Ｃ内に沈降分離される。微細な粉塵は、ガス
の粘性の影響を受けて半径方向のガスの流れに乗り、沢
筒１の内壁表層付近の気孔を粉塵粒子によるブリッジを
形成しつつ埋めるが（含塵ガスはこのブリッジにより精
密ｒ過される）、高速で下降する粗大粉塵によるエロー
ジョン効果により、内面にはみ出して堆積することはな
い。このため、清浄ガスによる逆洗は全く必要ないか、
必要であっても下部のｒ過室２ｄのみで充分である。こ
のようにして、長尺な複数の沢筒１内に比較的高速で含
塵ガスを導入することにより、工業的規模で迅速に集塵
を行なうことができる。また、各ｒ筒１の上下端部およ
び連結部は複数の水冷管板４，５によってシール７を介
して支持されているので、沢筒１は充分な強度を有する
と共に、シール７や水冷管板４，５によって振動が減衰
され、耐振性も有する。そして、含塵ガスの処理中、水
冷管（９）板４，５内には冷却水人口４ａ、５ａから冷却水出口４
ｂ、５ｂ’に通して冷却水が流れるので、水冷管板４，
５の熱損傷が防止される。さらに、缶体２には断熱材３
が内張すされ、水冷管板４゜５の上下面には断熱材６が
張られているので、ｒ筒１から沢過室２ｄに流出した清
浄なガスをできるだけ熱損失することなく取り出すこと
ができ、以後の熱エネルギーの回収を効率的に行なうこ
とができる。また、これらの断熱材３，６は缶体２や水
冷管板４，５の熱損傷も防止する。

なお、本発明では、含厘ガスｗｒ筒１内に導入し、清浄
ガス’ｋＦ筒１の外周から、取り出すようにしているが
、この場合、ｒ筒１内における含塵ガスの流れはどのよ
うであってもよい。例えば各ｒ筒１の入口部に旋回羽根
を設けて含塵ガスが沢筒１内を旋回しながら流れるよう
にし、含塵ガスの粉塵に遠心分離効果を与えてもよい。

また、ガスの粘性、粉塵の比重１粒径分布、流速等の条
件によっては、旋回羽根ｋｆ’筒１の中間に設けてもよ
い。

（１０）さらに、沢筒１の内壁に付着する勅題のブリッジに対す
るエロージョン効果を上げるため、粉塵ホッパー２Ｃの
上部、より正確にはｆ筒１の下方であって堆積粉塵層の
上方部分から少量のガスを抜き出して、ｐ筒１の下部に
おいても含塵ガスに若干の軸方向速度を与えるようにし
てもよい。すなわち、粉塵ホッパー２ｃにおいて粉塵が
堆積せず、かつ、粉塵が落下してとない部位に抜出口を
開口し、その外部に抜出管全接続すればよい。抜き出し
た含塵ガスを集塵処理するには二つの方法が例示できる
。一つは抜き出した含塵ガスの全量全ファンまたはプロ
ワで含塵ガス人口２ａに還流するもので、この抜き出し
た含塵ガスの含塵量が多い場合やその温度が高い場合な
どには翼車の一部または全部をセラミックス製としたフ
ァンまたはブロワが好ましく使用される。もう−づは、
抜き出した含塵ガスを従来より公知の集塵装置で除塵す
る毛ので、この集塵装置としては小型かつ高集塵率とい
う点でバグフィルタが望ましいが、電気集０１）塵機、マルチクロン、またはスクラバ々とでもよい。抜
き出した含塵ガスが高温の場合には、冷却後に上述の従
来型集塵装置に導いてもよく、または直接にスクラバに
導いてもよい。

また、前述の実施例では管板イ、５を水冷としたが、含
塵ガスの温度が管板全構成する鋼材にとって許容される
限度内（一般には４５０℃以下）であれば、水冷しなく
てもよい。その場合には、缶体２の外側に断熱材３を張
る方が、断熱効果の点から好ましい。

さらに、水冷管板４のうち沢筒１の連結部全支持するも
のに上下に連通ずる透孔を設け、上下のｒ過室２ｄ間の
流通を可能にさせ、清浄ガス出口２１）’に一つにする
こともできる。

以上説明したように、本発明によれば、単位Ｐ筒を連結
して一本のｒ筒となし、これらのＰ筒群の少なくとも連
結部をシールすると共に管板によって支持したので、ｒ
筒としてセラミックス等の材質を使用した場合にも充分
な強度および耐振性を付与することができる。！ｆ、り
、長（１２）尺な沢筒に比較的高速で含塵ガスを導入し、一本当りの
処理風量を大きくすることにより、設置スペースを小さ
くすることができる。したがって、本発明は、高温の含
塵ガスを工業的規模で処理することを可能とし、熱エネ
ルギー全有効に回収することができるので、その省エネ
ルギー効果は全産業を通じて膨大なものになると確信す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は同
実施例の平面図、第３図は第１図における°゛Ｒ″Ｒ″
部分断面図、第４図は第１２ｂ・・・清浄ガス出口、　
２Ｃ・−・粉塵ホツノ（−１４，５・・・水冷管板、　
４ａ、５ａ・・・冷却水入口、４ｂ、５ｂ・・・冷却水
出口、　７・・・シール（１３）ｖ　１　図特開昭５９−２２５７２１　（５）第３　霞 −１１□・第２図］」ト

Claims

【特許請求の範囲】（１）多孔質固体からなる単位沢筒を連結して一本の沢
筒となし、該沢筒群の少なくとも連結部をシールすると
共に管板によって支持し、含塵ガス入口および清浄ガス
出口を有する缶体内に該沢筒群を収容したことを特徴と
する集塵装置。（２、特許請求の範囲第１項において、前記管板内に冷
却ジャケットｉ形成した集塵装置。（３）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記缶体の内側に断熱材を設けた集塵装置。