JPS62186924A - 排ガスからダストおよびガス汚染物質を除去するための方法および装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ダスト、ガスおよび／又は蒸気の形態で汚染
物質を含有する排ガスを精製する方法であって、第１の
工程においてダストを除去し、更に１以上の工程におい
て吸収液循環系を流れる吸収液の方法によって上記ダス
トの除かれた排ガスからガス状汚染物質を吸収する方法
、特に光導波体プレフォームの製造における排ガスの精
製に使用する方法、およびその方法を実施するのに適し
た装置に関する。そのような方法は、ＤＥ−Ｏ８３４２
９９５６号明細書に開示されている。

［従来の技術］ 上記のような方法において、ダストおよびガス汚染物質
を含有する排ガスは、第１の工程においてダストを除去
し、続いてスクラバ（５ｃｒｕｂｂｅｒ　）の工程でガ
ス汚染物質を吸収することによって、精製されている。

この方法は、石炭燃焼ボイラーで生じる排ガスをＩＩ製
するための方法として役立つ。

その方法を非常に細かく分布したダスト汚染物質例えば
Ｓ　ｉｏ２、Ｇｅ０ｚ　、８２０３のダストを有する他
の排ガスの精製のために使用すると、吸収液から定義さ
れない（ｕｎｄｅｒ　１ｎｅｄ　）固体が沈澱し、ガス
スクラバがこれらの固体によって詰まって効率が悪くな
るという問題が生ずる。この問題は、上記のダスト酸化
物に関してだけではなく、一般に高揮発性塩化物たとえ
ば原子Ｓｉ、Ｇｅ。

８、Ｓｎ、Ｔｉ％Ｖ、Ｗ、Ｐの塩化物の加水分解の間に
主に得られる微細分割酸化物に関して存在する。

ガス汚染物質たとえば塩素に加えて汚染物質としてのそ
のような微細分割された酸化物は、特に先導波体のプレ
フォームの製造のための既知の方法において使用される
化学気相反応で発生する排ガス中に含有している。本発
明は、そのような化学気相反応で生成する排ガスの精製
に適用されるように、説明される。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、ダストおよびガス汚染物質を含有する
排ガスの精製方法であって、非常に細かく分布したダス
トをも満足に精製することができるものを提供すること
である。更に、その方法を実施するための装置も説明す
る。

［問題点を解決するための手段］ この目的は、乾燥し被覆された布フィルタを上記ダスト
除去のために使用し、上記吸収液体の汚染物質濃度は連
続的に測定し、所定の最大許容汚染物質濃度に達したと
き上記吸収液の一部を上記吸収液循環系から引き出し分
離した解毒循環系において化学的解毒処理に付しその後
に下水系に導入し、そして上記吸収液循環系において上
記吸収液の引き出した部分を新しい未汚染の吸収液で置
換することによって達成される。更に本発明に係る方法
の効果的特徴は特許請求の範囲第２項から６項に記載さ
れている。特許請求の範囲第７項および８項は、本発明
に係る方法を実施するための装置に関する。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。図面
は、先導波体プレフォームの製造中に発生する排ガスを
精製するための装置の全体の概略図である。先導波体プ
レフォームの製造において化学的気相反応を使用した場
合はく種々の製造方法の概要は”ｔｅｌｃｏｉ　　−Ｒ
ｅｐｏｒｔ　”　Ｖｏｌ、　６（１９８３）付録”　Ｎ
　ａｃｈｒｉｃｈｔｅｎｊｂｅｒｔｒａｇｕｎｇｌｔ　
Ｌ　１ｃｈｔ”、ｐｐ、２９−３５に見られる）、以下
の汚染物質が、部分的または全体的に進行した化学反応
により発生し、そしてその製造機械の排出空気によって
排出される。

汚染物質　　　　　　　　状態 塩素ガス　　　　　　　ガス状、湿り（ＩＩＩＯｉＳｔ
　）二酸化シリコン　　　　ダスト状 二酸化ゲルマニウム　　ダスト状 五酸化リン　　　　　　ダスト状 三酸化ホウ素　　　　　ダスト状 塩化水素酸　　　　　　ガス状雲（ｃｌｏｕｄ　）四塩
化シリコン　　　　蒸気状 四塩化ゲルマニウム　　蒸気状 これらの汚染物質は、以下説明する方法において、洗浄
な空気および水のための現行法の要求が充分満足される
ように保持（ｒｅｔａｉｎ）される。

本発明によると、排ガスから細かく分布したダストを除
去するために乾燥した布（ｆａｂｒｉｃ）フィルタを使
用する。

図面の左手部分は、そのような乾燥布フィルタ１を示す
。精製される排ガスは、排ガス管２からフィルタ１へ、
高圧ファン３に引かれて流れる。

フィルタ１には平行なフィルタ袋４が配置されている。

これらのフィルタ袋は被覆された布で製造され、その上
の開部はフィルタ１の清浄空気チャンバ５に通じている
。排ガス中に含有されているダストは、フィルタ袋の外
側に集まり、一方ダストを含まない排ガスは、フィルタ
１の清浄空気チャンバ５および排出接続部６を介してフ
ィルタを出る。このフィルタの特徴は、フィルタ袋が布
材料あるいは膜フィルタと呼ばれるものであって、その
外側が被覆されているもの、好ましくはポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）で被覆されているもの、で製
造されていることである。そのようなフィルタ袋は商品
名ＧＯＲＥ　　ＴＥＸとして市販されている（Ｗ、　Ｌ
、　Ｇｏｒｅ　、　８０１１Ｐｕｔｚｂｒｕｎｎ　ｎｅ
ａｒ　Ｍｕｎｉｃｈより）。

圧縮空気の方法で定期的にフィルタ袋を洗浄することに
より、フィルタ袋に強く付着したダスト粒子を、通常の
方法で落としてダストチャンバ１に収集することができ
る。ダスト粒子は、時々このダストチャンバから出して
、更に処理するのに適した器に入れる。

これらの器において、ダストを濃くし く　ｔｈｉｃｋｅｎ　）適当な液体の添加によりダスト
を中和することによって、環境破壊を生じることなく、
ごみ（ｄｕｍｐ）の廃棄物のダスト除去処理が可能とな
る。廃棄物が価値ある原料ゲルマニウムをある濃度で含
有している場合、適当な方法でこれをリサイクルするこ
とは価値がある。

本発明に従って被覆された布フィルタを使用することの
利点は、フィルタ袋の外側に収集されたダスト粒子を既
知の機械的方法で容易にその布表面から除去できること
、さらに、広い温度範囲において、ダスト除去は、処理
される排ガスの温度に無関係なことである。上限温度は
１５０℃である。

強調すべきことは、細かく分布したダストの上記排ガス
からの除去は、以下に説明するガス汚染物質の除去とは
独立して、その目的を排ガスからの微細分布ダストの除
去とするものならば任意の用途に適用できることである
。

ダストフィルタのより詳細は使用されるフィルタ袋以外
については、これらは例えば広告印刷物（ＭｉｋｒｏＰ
ｕｈｌ、５０００’Ｋｏｌｎ　　９０）により既知なの
で説明しない。

ガスおよび蒸気の汚染物質を更に精製するために、高圧
ファン３は、乾燥フィルタ１から発するダストの除去さ
れたガスを、エントレインメント＜　８ｎｔｒａｉｎｌ
ｅｎｔ　）分離器３０を伴うガススクラバ＜ａａＳＳｃ
ｒｕｂｂｅｒ）　８へ流す。

ガススクラバ８は、好ましくは既知の市販で入手できる
設計のクロスフロースクラバ又は向流スクラバである。

吸収液は、ポンプ１０によって、吸収液タンク９からス
クラバへ流され、そしてスプレーノズル１１によって、
精製されるべき排ガス流ヘスプレーされる。上記のガス
および蒸気の汚染物質のために、ｐＨ値が少なくとも１
０から１２の水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ）を、
吸収液（スクラブ液ともいう）として使用する。スプレ
ーされた吸収液により、および吸収液で湿ったバッキン
グの表面との接触により、精製される排ガスは、スクラ
バ内で吸収液と良く混合され、以下の化学的吸収反応が
生じる。

ＣＩ２＋２ＮａＯＨ−＋ＮａＣ１＋Ｎａ０ＣＩＨＣ１＋
ＮａＯＨ−＋ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ５ｉＣ１４＋２Ｈ２Ｑ→
Ｓ　ｉ　０２　＋４８ＣＩＧｅｃ　１４　＋２Ｈ２０−
＋ＧｅＯ２＋４ＨＣｌ後者の２つの反応は目的には重要
ではない。というのは５ｉＣＩ＋の化学気相反応で使用
されなかった部分は既に大部分は、スクラバまでの途中
で排ガス中の湿気と反応しているからであり、またドー
パントの原料としてのＧｅＣｌ＋は、出口からは低濃度
でしか存在しないからである。それらの濃度が低いこと
および吸収液のｐＨ値が高いことにより、酸化物ＳｉＯ
２およびＧｅＯ２は、吸収液中に溶解して残り、固体は
沈澱しない。

上記吸収反応の結果としてＮａＣｌ（普通の塩）および
Ｎａ０Ｃ＋（次亜塩素酸ナトリウム、塩素漂白剤）で汚
染された吸収液は、その底部の出口を介してクロスフロ
ースクラバを出て、ソレノイド弁１２（これが開いてい
る限り）を通って、吸収液タンク９へ戻る。この方法で
、吸収液は吸収液循環系を連続的に循環する。別のソレ
ノイド弁１３が、スクラバの出口から第２のタンク１４
へつながる管に設けられている。この弁１３は、弁１２
が開いていて吸収液が吸収液循環系を循環している限り
閉じられる。

エントレインメント分離器３０に続く高圧ファンにより
、スクラバで精製されるべき排ガスは、スクラバを通り
ざらに該エントレインメント分離器中を流れる。〒フレ
４２８２８分離器は、液滴随伴された（　ｅｎｔｒａ＋
ｎｍｅｎｔ吸収液の液滴からガス流を遊離する。こうし
て分離された液体は、スクラバ（図示せず）から出る液
体へ導入される。

スクラバ内での汚染物質の吸収の結果として、高圧ファ
イン１５によって大気へ吹き出される排ガスは、充分精
製され、Ｃ１２／ｍ３の標準濃度０．５ｐｐｍ、ＣＩ２
／ｍ３の最大濃度１．５ｐｐｍであり、これは許容され
る最大制限値より充分低い。より大きいガススクラバを
使用した場合、残存の塩素含量は、容易にさらに低下す
ることができる。（より長い保持時間）。

吸収液循環系で要求される少なくとも１０から１２とい
う高いＤＨ値は、絶えず、ｐＨ測定制仰装茸１６によっ
て測定される。この装置は、ｐＨ値を一定に保つため、
制御されたたポンプ１７を介してのＮａＯＨタンク１８
から吸収液タンクへの制御された添加により、使用済み
ＮａＯＨを置換する。

任意のガス洗浄方法と同様に、上記の方法も汚染された
吸収液を解毒しなければならないという困雌を有してい
る。上記の技術分野における方法が、汚染された吸収液
を取出して分離した方法で処理しなければならず、また
ガススクラバを時々汚染された吸収液を引出すために中
断しなければならないのとは対照的に、本発明では、汚
染された吸収液の引出し、その解毒、および未汚染の吸
収液の再充填は、以下のようにして行なう。

測定制御装置１９は、吸収液循環系を循環している吸収
液の汚染物質濃度を連続的に測定し、所定の最大許容汚
染物質濃度に達したときに、吸収液循環系のソレノイド
弁１２を閉じて同時にソレノイド弁１３を開くように、
ソレノイド弁１２および１３を制御する。こうして、ス
クラバを出た吸収液は、今度は吸収液タンク９ではなく
タンク１４へ導入される。さらにポンプ１０は、吸収液
タンク９から吸収液をスクラバへ流し、ここからタンク
１４へ流す。

これは、吸収液タンク９内の吸収液の容積が半分まで減
ってタンク９の浮きがソレノイド弁１３を閉じて、同時
にソレノイド弁１２を再び開くまでなされる。

こうして、汚染された吸収液の部分は吸収液循環系から
引き出されて、タンク１４へ導入され、ここで汚染ざた
吸収液は解毒される。吸収液循環系から汚染された吸収
液の部分を引き出す間、水タンク（図示せず）からの水
が、吸収液タンク９の量の低下した吸収液へ導入され、
こうしてガススクラバで更に使用するための吸収液のＮ
ａＣｌおよびＮａ０ＣＩの濃度を低下させる。同時に、
上記のようにそのｐＨにより、測定された口のＮａＯＨ
が吸収液タンク９に連続的に添加される。

吸収液の汚染物質濃度は種々の方法で測定することがで
きる。

その一つは吸収液の導電性を測定する方法である。導電
性は塩の濃度に直接比例する。この方法では、非接触技
術により、すなわら交流電界（ｅｌｅｃｔｒｉｃ　　ａ
ｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　ｆｉｅｌｄ　）を適用してその
減衰（ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ　）を測定することによ
って、測定する。他の方法では吸収液中の塩の濃度を、
イオンに感じる電極によって測定する。

本発明の重要な見地は、吸収剤の汚染物質濃度制限を予
め調節することによって、吸収液から引出される部分の
塩の濃度、従って下水へ導入される解毒された吸収液の
塩の濃度が、予め決定されることである。もし時間単位
当りに与えられた容積を連続的に引き出すならば、解毒
されるべき液体は、不確定な塩Ｓ度を有するだろう。

吸収液の一部が上記のように吸収液循環系から引き出さ
れタンク丁４に導入され、そして吸収液タンク９を通る
吸収液循環系が再開した債、測定制御装Ｗ１９によって
制御された吸収液の次の引き出しがなされるまでに、タ
ンク１４（解毒タンクと称する）内の汚染された吸収液
の解毒のために充分な時間があるだろう。

この解毒は次の通りに行われる。循環ポンプ２０は連続
的に解毒タンク１４の底付近の液体を引き出し、これを
タンクの頂部に戻す。測定制御装置２１は、ポンプ２０
を介する゛解毒循環系°゛を流れる液体の酸化還元電位
を連続的に測定して、亜硫酸ナトリウム、ＮａＨ３Ｏ３
（還元剤として）のタンク１４への添加を制御する。こ
れは、下記の既知の還元処理が完了するまで、すなわち
酸化還元電位が、Ｗｉ！される液体中に遊離Ｃ１−が存
在しないことを示すまで行われる。

Ｎａ０ｃ　Ｉ　＋ＮａＨ８Ｏ３＋ＮａＯＨ−＋Ｎａｚ　
５０４　＋ＮａＣｌ　＋Ｈ２０第２の測定制御装置２２
は、解毒循環系を循環する液体のｐＨ値を測定する。そ
して、還元処理中に生じる塩化水素酸および＠酸が直ち
に中和されるように、ＮａＯＨの添加を制御する。すな
わちこの装置は、液体のｐＨ値が７以下に下がらないよ
うに、ＮａＯＨの添加を制御する。還元処理が完了した
模、水酸化ナトリウム溶液又はＨＣＩの添加が制御され
る。これは、液体が中和されるように、すなわちｐ　Ｈ
ｌａが排水の規定されたｐＨ値に対応する６、５から７
．５になるように行われる。この規定されたｐＨ値が充
分な期間測定された場合には、ソレノイド弁２３を開い
て、解毒タンクの含有物、還元され中和された液体を、
下水に導入する。この液体は、非毒性の塩ＮａＣｌ　（
１８通の塩）およびＮａ２５Ｏ＋（グララバー塩）を、
最大許容制限よりはるかに低いＩｌ！度で含有する。

図面において、塩化水素酸、水酸化ナトリウム溶液、お
よび亜硫酸水素ナトリウムの貯蔵タンク、および対応す
る制御可能なメーターポンプは、それぞれ参照番号２４
から２６、および２７から２９で示しである。

上記の方法および適当な装置の本質的な効果は、ガスス
クラバに導入される吸収液の塩の濃度が制限されること
、その結果、その効率を損うガススクラバの塩の沈澱が
排除されることにある。装置全体は充分に自動化され、
保守（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　）はほとんど不要であ
り、解毒のための化学物の量も比較的少ない。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明にしたがって排ガスを精製するための装
置の一例である。 一、ノズル、１２．１３・・・ソレノイド弁、１４・・
・解毒タンク、１６・・・ｐＨ測定制御装置、１７・・
・ポンプ、１８・・・ＮａＯＨタンク、２０・・・ポン
プ、２１．２２・・・測定制御装置。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダスト、ガスおよび／又は蒸気の形態で汚染物質
   を含有する排ガスを精製する方法であって、第１の工程
   においてダストを除去し、更に１以上の工程において吸
   収液循環系を流れる吸収液の方法によって上記ダストの
   除かれた排ガスからガス状汚染物質を吸収する方法にお
   いて、 乾燥し被覆された布フイルタを上記ダスト除去のために
   使用し、上記吸収液体の汚染物質濃度を連続的に測定し
   、所定の最大許容汚染物質濃度に達したとき上記吸収液
   の一部を上記吸収液循環系から引き出し分離した解毒循
   環系において化学的解毒処理に付しその後に下水系に導
   入し、そして上記吸収液循環系において上記吸収液の引
   き出した部分を新しい未汚染の吸収液で置換することを
   特徴とする方法。
2. （２）ポリテトラフルオロエチレン被覆された布フイル
   タを上記ダスト除去のために使用することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）上記吸収液体の汚染物質濃度は、交流誘導技術を
   使用する吸収液の導電性の非接触測定によって、又はイ
   オンに感じる電極の方法による吸収液の塩濃度の測定に
   よって、決定されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の方法。
4. （４）上記化学的解毒処理の間、上記汚染された吸収液
   体を、還元剤の酸化還元電位依存添加および同時の水酸
   化ナトリウム溶液のｐＨ値依存添加によって完全に還元
   し、この還元処理が完了した後、強酸の添加により規定
   された排水ＰＨの値に調節することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項記載の方法。
5. （５）上記吸収液の汚染物質濃度限界の予めの決定によ
   って、上記吸収液の引き出し部分および上記排水におけ
   る塩濃度が予め決定される前記特許請求の範囲のいずれ
   か１項記載の方法。
6. （６）上記除去されたダストは液体の添加により別の処
   理のために濃くされる前記特許請求の範囲のいずれか１
   項記載の方法。
7. （７）ダスト収集器と、ガススクラバと、上記ガススク
   ラバを通る吸収液循環を維持するための手段と、解毒タ
   ンクとを備え、第１の工程においてダストを除去し、更
   に１以上の工程において吸収液循環系を流れる吸収液の
   方法によって上記ダストの除かれた排ガスからガス状汚
   染物質を吸収し、乾燥し被覆された布フイルタを上記ダ
   スト除去のために使用し、上記吸収液体の汚染物質濃度
   を連続的に測定し、所定の最大許容汚染物質濃度に達し
   たとき上記吸収液の一部を上記吸収液循環系から引き出
   し分離した解毒循環系において化学的解毒処理に付しそ
   の後に下水系に導入し、そして上記吸収液循環系におい
   て上記吸収液の引き出した部分を新しい未汚染の吸収液
   で置換する方法を行なうための装置であって、 上記ダスト収集器はポリテトラフルオロエチレン被覆布
   フイルタを有するダストフイルタであり、 上記吸収液の汚染物質濃度の関数として上記吸収液循環
   系から自動的に上記吸収液を引き出し、上記吸収液を上
   記解毒タンクへ導入し、そして自動的に上記吸収液循環
   系を新しい吸収液で再び満たすための手段と、 解毒タンクを通る解毒循環を維持し、ｐＨ値に応じて自
   動的に貯蔵器から上記解毒循環系に還元剤、水酸化ナト
   リウム溶液、および強酸を導入するための手段とを有す
   ることを特徴とする装置。
8. （８）吸収液循環系を流れる吸収液の汚染物質濃度を測
   定し、所定の最大許容汚染物質濃度に達したときの上記
   吸収液循環系から上記吸収液の一部の引き出し、および
   上記吸収液の一部の解毒タンクへの導入を制御する測定
   制御部と、 上記解毒循環系を流れる液体の酸化還元電位を連続的に
   測定し、還元が完了したことを示す値に達するまで還元
   剤の添加を制御する測定制御部と、 上記解毒循環系を流れる吸収液のｐＨ値を測定して、上
   記還元処理の間は水酸化ナトリウムの溶液の添加を、そ
   して還元が終了した後は上記液が中和されるように水酸
   化ナトリウム溶液および強酸の添加を制御する測定制御
   部とを備えた特許請求の範囲第７項記載の装置。
9. （９）ポリテトラフルオロエチレン被覆布フイルタを使
   用することを特徴とする、排ガスからの微細ダストの除
   去方法。
10. （１０）排ガスからの微細ダストの除去のために、ダス
    トフイルタがポリテトラフルオルエチレン被覆布フイル
    タを備えることを特徴とする微細ダスト除去装置。