JPS62250926A

JPS62250926A - 排ガス処理方法ならびにその装置

Info

Publication number: JPS62250926A
Application number: JP9594186A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sugiyama; 杉山　秀雄; Hiroshi Sasai; 笹井　寛; Takashi Tomimatsu; 富松　隆志; Yasushi Abe; 康阿部
Original assignee: SEIKO KAKOKI KK; Seikow Chemical Engr and Machinery Ltd
Current assignee: SEIKO KAKOKI KK; Seikow Chemical Engr and Machinery Ltd
Priority date: 1986-04-24
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1987-10-31
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH0761408B2

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）本発明は金属溶融、金属酸洗もしくは化学反応過程、あ
るいは半導体、光ファイバー、ニューセラミックス、太
陽電池製造工程等より排出される粉塵、微細なミスト、
液状ヒユームあるいは燃焼煙等（本明細書ではこれらを
総称して′単に粉塵等という場合もある）を含有する排
ガスの処理方法ならびにその装置に関する。

（従来技術）従来、粉塵、微細なミスト、液状ヒユームあるいは燃焼
煙を含有する排ガスの処理方法としてはその粉塵等の性
質に基づいた種々の処理方法があるが、１０μｍ以下の
微細粉塵の捕集によく利用される効果的な手段しては、
たとえば、ペンチエリ−スクラバー、電気集塵機あるい
はバグフィルタ−等の装置が知られている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述の手段にはつぎのような問題点があ
った。

まず、ヘンチュリースクラバーは喉部とよばれる高速ガ
ス流域に液を注入し、微細な液滴を生ぜしめ、排ガス中
の粉塵を慣性衝突、捕集する方法であるが、微細な粉塵
捕集には喉部の圧力損失が５０〜１５００ｍｍＡｑと非
常に高く、高圧損プロワ−を要し、運転経費が高くつく
という欠点がある。また、電気集塵機は直流高圧電流で
電極間にコロナ放電させ、そこへ粉塵を含む排ガスを流
して粉塵に負電荷を帯電させ、陽極に付着、捕集させる
方法であるが、たとえば、１００ｍ／ｍｉｎの含塵排ガ
スを処理するのに集塵電極は約７０％もの広い設置スペ
ースが必要で、しかも高電圧を扱い、整流器が必要であ
るなど設備費が非常に高くつくばかりではなく、集塵の
際の電気抵抗値に制限があるため、使用条件・操作条件
が複雑で維持管理も繁雑となる欠点があった。さらに、
バクフィルターは織布・フェルト等のろ布で、ガス中の
粉塵をろ過捕集するものであるが、ろ過速度は０．０１
〜０．０３ｍ　／ｓと遅い領域でしか操作できない。た
とえば、１００　ｒｎ’／　ｍ　ｉ　ｎ含塵排ガスを処
理するのに約６０〜１７０　ＩＴｆものフィルター面積
を必要とし、装置が大型化し、設備費が高くつくばかり
でなく、捕集するにつれて圧力損失が高くなり、ろ布の
目詰まりなどの維持管理トラブルを生じやすく、特に、
５ｉＯｚ（シリカ）、ハンダヒユームなど吸湿性があり
、ゲル化する性質の粉塵の捕集はろ布が完全に目詰まり
し、ガス流れ部が閉塞して処理不能となる欠点がある。

このように、微細粉塵捕集は従来技術では設備費、圧力
損失、設置スペースのいずれの点においても好ましくな
く、また、使用条件、操作条件、維持管理が複雑であっ
て実際的な排ガス処理方法とはいえなった。

（問題点を解決するための手段）本発明は上述の問題点にかんがみ、発明されたものであ
って、設備費、圧力損失、設置スペースの点で有利であ
るばかりではなく、また、使用条件、操作条件、維持管
理が簡単かつ容易な排ガスの処理方法ならびにその装置
を提供しようというものである。

以下、本発明の構成について説明する。

すなわち、本発明は、湿式排ガス処理方法において、排
ガスを気液接触させ、高温加湿して飽和状態としたのち
、再び、気液接触させ冷却加湿して過飽和状態としてか
ら常法により排ガス中の粉塵等を捕集することを特徴と
する排ガス処理方法を第１番目の発明の構成要旨とし、
湿式排ガス処理装置において、排ガスが気液接触させら
れる第１の湿式スクラバーに同内を循環する循環液を加
熱しうる加熱源を付設するとともに第２の湿式スクラバ
ーに同内を循環するＶａ環液を冷却しうる冷却源を付設
したことを特徴とする排ガス処理装置を第２番目の発明
の構成要旨とし、排ガス処理装置において、排ガスが気
液接触させられる湿式スクラバーに同内を循環する循環
液を加熱しうる加熱源を付設するとともに回転体スクラ
バーに同内を循環する循環液を冷却しうる冷却源を付設
したことを特徴とする排ガス処理装置を第３番目の発明
の構成要旨とするものである。

ここで、上述の本発明において使用する湿式スクラバー
とは、たとえば、各種充填物が充填された充填塔やダウ
ンカマ一方式または漏れ棚方式による多孔板塔あるいは
スプレー塔及びネット付きスプレー塔を意味しており、
これらのうちの単独もしくは複数の組合せのいずれを選
択してもよい。なお、ネット付きスプレー塔とは、ガス
流れ方向に直交するように配設される一枚以上のネット
と、該ネット上に均一に液を噴霧可能なスプレーノズル
が配設された向流もしくは並流式湿式洗浄装置を意味し
ており、これはスプレーノズルより噴霧した水または薬
液はネット上で薄膜を形成するが、この薄膜は瞬時に展
張流動し、形成と破壊を′連続的に繰り返すために、洗
い落とし効果をもたらし、ネット上には常に新しい水ま
たは薬液の薄膜が形成されると同時に粉塵がこの薄膜に
付着し、該３膜は常に洗い落とされるものであるから、
ネット上に粉塵の層が堆積することがなく、排ガスは常
にネットの網目を流通し、網目が閉塞することがないも
のである。尚、ネットの網目の形状の如何は問わないが
、網目の大きさは、３メソシュ以上であり、特に、４メ
ツシュ以上で効果的だが、細かすぎると容易に粉塵が堆
積成長して綱目を閉塞してしまうので２０メツシユ以下
が望ましい。また、ネットの構成材質は金属製もしくは
樹脂製のいずれでもよく、ネットを複数枚、配設する場
合には重ね積みでも、任意の間隔に保持した状態でも差
し支えない。

ちなみに、本発明においてもっとも効果的に使用できる
湿式スクラバーはといえば、充填塔は長期間操業すれば
、充填物が目詰まりして閉塞しやすく、多孔板塔は】基
当たりの圧力損失が１００　ｍｍ１ｌｑ以上あり、排ガ
ス吸引ダクト圧損を加味すると高圧損ブロワ−が必要で
あり、さらに、スプレー塔は充填塔、多孔板塔などの気
液接触効果に比べて相当低いために、ガス空塔速度を遅
くし、かつスプレー液速度は１２０ＯＬ　／ｍｉｎ　　
−ｍ以上とる必要があるなど不利な面があるのに対して
、ネット付きスクラバーは気液接触効率の高い、目詰ま
りによる閉塞もなく、１塔当たりの塔圧力損失も小さく
、維持管理トラブルもないことからネット付きスクラバ
ーがもっとも望ましい。また、回転体スクラバーは特願
昭６１−５４３３１号において出願人がはじめて開示し
たものであるが、要するに、排ガスを吸込口の前段で洗
浄ノズルより噴霧された液と接触させ、吸込口内で気液
が混合した噴流状態で流し、渦巻き塔体内に装備された
遠心回転羽根車に吸引させ、気液混合攪拌させ、排ガス
中の有害成分を吸収および凝集分離させ、吐出口より清
浄ガスとして排出できるものであって、上記方法の吸込
口に多数の微孔を有する部材を配設した装置、あるいは
渦巻き筒体内壁に渦流を生ずるような流れを乱すひれ状
突起物を配設した装置などが効果的である。

つぎに、湿式スクラバー内を循環する循環液を高温加湿
する手段であるが、加温する手段としては、たとえば、
■工場排熱の直接利用、■ボイラー熱の直接利用、■熱
交換器の利用、■電熱ヒーターの利用等のいずれによっ
ても差支えなく、また、加湿する手段としては（ａ）通
常のスプレーノズル、（ｂｌ−流体ノズル、（Ｃ）二量
体ノズル等の利用によればよく、加温加湿温度は５０℃
以下であると過飽和とするための絶対湿度が不足するた
めに効果が減少するので好ましくなく、５０℃以上とす
るのが望ましい。また、湿式スクラバー内を循環する循
環液を冷却加湿する手段であるが、急冷する手段として
は、たとえば、■空気冷却塔、■冷凍機の利用によれば
よく、また、加湿する手段としては（ａ）通常のスプレ
ーノズル、（ｂｌ−流体ノズル、（Ｃ）二量体ノズル等
の利用によればよく、冷却加湿温度は０℃以下では通常
の工業的操作が困難となり、４０℃以上では蒸発水分が
多くなり、処理後の出口でその凝縮ミストが飛敗し、あ
らたな問題を生じるので、クーリングタワーで得られる
４０〜０℃が最適である。

（作用）本発明方法ならびに装置の適用によれば、粉塵等を含む
排ガスは気液接触させて加温加湿すると飽和状態となり
、次の工程で再び気液接触させて冷却加湿すると過飽和
状態となる。過飽和の雰囲気の状態では冷たい物質の表
面に蒸気が凝縮することになるが、排ガス中に含まれる
粉塵等は高湿度下で、一旦加熱され、次に急冷されるこ
とから粒子表面に水分が凝集して粒子径が大きくなり、
容易に捕集しやすくなる。

（発明の効果）以上のように構成される本発明によれば、排ガス中の粉
塵等の粒子表面に水分を凝集させて粒子径を大きくでき
るので捕集がきわめて容易であ゛って、微細粒子に対応
させた高価かつ使用条件が複雑な装置を使用する必要が
なく、既存設備に若干の改良を加えるだけで実施可能で
あり、装置の圧力損失や温度の管理を行うだけで簡単に
使用できる。又、第２の湿式スクラバーの後に回転体ス
クラバーを付設したものでは粒子表面に凝縮する水分量
の大小にかかわらず捕集可能であり、大幅に除去性能が
高められる。

また、第２の湿式スクラバーとして回転体スクラバーを
用いても同様の効果が得られる。

（実施例）第１図〜第３図は本発明方法（第１番目の発明）を実施
するための装置を説明するための図であって、第１図は
第１塔及び第２塔のいずれもスプレー塔とした場合を示
し、第２図は第１塔及び第２塔を共にネット付きスプレ
ー塔とし、かつ第２塔の後に回転体スクラバーを付設し
た場合のものを示し、第３図は第２塔の代替として回転
体スクラバーを使用した場合のものを示す。

ここで、本発明方法を第１図に例示した装置によって実
施した場合について説明する。

図面において、符号ｌは第１塔のスプレー塔（もしくは
ネット付きスプレー塔）であって、同塔内へ送りこまれ
る循環液をあらかじめ加熱しておくための加熱源２を有
する。また、３は第２塔のスプレー塔（もしくはネット
付きスプレー塔）であって、同塔内へ送りこまれる循環
液をあらかじめ、冷却しておくための冷却源４を有する
。５はミストキャッチャ−であって、６はファンである
。なお、７・８は循環液タンクであり、９・１０はポン
プである。このような装置における排ガスの処理につい
て簡単に説明すると、まず、排ガスＡが第１塔１に導入
され、同塔内で循環液タンク７からポンプ９によって高
温の循環液がスプレー噴霧され、気液接触されて飽和状
態となる。さらに、トラップ１）を経て第２塔３内に導
入され、同塔内で循環液タンク８からポンプ１０によっ
て冷却された低温の循環液がスプレー噴霧され、気液接
触されて過飽和状態となる。このように、排ガス中に含
まれる微細な粉塵、液状ヒユームの粒子は高湿度下で一
旦加熱され、次に急冷されることから粒子表面に水分を
凝集し、粒子径は太き（なって容易に捕集しやすくなる
。しかるのち、ミストキャッチャ−５など常套手段によ
って粒子径が大きくなった排ガス中の微細な粉塵、液状
ヒユームは捕集され、ファン６により浄化ガスＢとして
大気中へ放出される。

なお、第２図及び第３図についてもスプレー塔の代わり
にネット付スプレー塔を用いるという点で相違はあるも
のの、第１図のものと基本的に同様であり、第２図に例
示したものの場合では第１図でミストキャッチャ−で捕
集処理に付するべきものを回転体スクラバーでもって再
度、捕集するので、より除去性能は向上する。

また、第３図のものは第２の湿式スクラバーの代替とし
て、回転体スクラバーを用い、冷却加湿と捕集処理を同
時に行うものであるが、スプレー塔もしくはネット付ス
プレー塔単独のものよりも除去性能という点ではレベル
アンプしている。

（実験）実験例１第１塔ならびに第２塔ともにネット付スクラバ一方弐を
採用し、下記の条件のもとで排ガスの処理をおこなった
。

条件：ネット付きスプレー３段ガス速度：　３０２４　ｋｇ　／　ｍ２・ｈｒ液速度　
：　　１Ｂ０００　ｋｇ／ｍ”　・ｈｒ　（１段当たり
）循環液温度：第１塔６７℃ ：第２塔３２℃ 粉塵種類：　塩化アンモニウム除去性能：入口濃度２００■／ｒ＋？：出口濃度１８■／ｒ＋？除去率　：９１％実験例２第１塔ならびに第２塔をネット付スプレー塔し、その後
に回転体スクラバーを用い、下記の条件のもとて排ガス
の処理をおこなった。

条件：ネット付きスプレー条件は実施例１と同様とする
。

回転体スクラバー条件は吸込口前段液速度を１５３０ｋｇ／ｍ”　・ｈｒとした。

粉塵種類：塩化アンモニウム除去性能：入口濃度２００■７ｒｒ１″：出口濃度３．
８■／ｍ′ 除去率　：９８％実験例３第１塔ならびに第２塔ともにスプレー塔方式を採用し、
下記の条件のもとて排ガスの処理をおこなった。

条件ニスプレーは４段ガス速度：　２１６０ｋｇ　／　ｍ　・ｈｒ液速度　：
　７２０００　ｋｇ／　ｒｄ　・ｈｒ　（１段当たり）循環液速度：第１塔　６５℃ ：第２塔　３２℃ 粉塵種類：塩化アンモニウム除去性能：入口濃度１３０■／ｍ：出口濃度　１３■／Ｍ除去率　：９０％実験例４第１塔ならびに第２塔ともにスプレー塔方式を採用し、
下記の条件のもとで排ガスの処理をおこなった。

条件ニスプレーは４段ガス速度：実験例３と同様液速度　：実験例３と同様循環液速度：第１塔　６０℃ ：第２塔　２６，５°Ｃ粉塵種類：乾燥草燃焼煙除去性能：入口濃度３７００ＣＰＭ：出ロ濃度　５６ＣＰＭ除去率　＝９８％（注）　ＣＰＭ・・・光散乱式粉塵計測定による散乱光
カウント数。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明方法（第１番目の発明）を実施
するための装置を説明するための図であって、第１図は
第１塔及び第２塔をいずれもスプレー塔とした場合を示
し、第２図は第１塔及び第２塔としてネット付きスプレ
ー塔を採用し、かつ第２塔の後に回転体スクラバーを付
設した場合のものを示し、第３図は第２塔の代替として
回転体スクラバーを使用した場合のものを示す。１・３・・・スプレー塔（もしくはネット付きスプレー
塔）、２・・・加熱源、４・・・冷却源、５・・・ミス
トキャッチャ−１６・・・ファン、７・８・・・循環液
タンク、９・１０・・・ポンプ、１）・・・トラップ、
１２・・・回転体スクラバー、Ａ・・・排ガス、Ｂ・・
・浄化ガス。屍１　図罪２．２ｉ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）湿式排ガス処理方法において、排ガスを気液接触
させ、高温加湿して飽和状態としたのち、再び、気液接
触させ冷却加湿して過飽和状態としてから常法により排
ガス中の粉塵等を捕集することを特徴とする排ガス処理
方法。
（２）湿式排ガス処理装置において、排ガスが気液接触
させられる第１の湿式スクラバーに同内を循環する循環
液を加熱しうる加熱源を付設するとともに第２の湿式ス
クラバーに同内を循環する循環液を冷却しうる冷却源を
付設したことを特徴とする排ガス処理装置。
（３）湿式排ガス処理装置において、排ガスが気液接触
させられる湿式スクラバーに同内を循環する循環液を加
熱しうる加熱源を付設するとともに回転体スクラバーに
同内を循環する循環液を冷却しうる冷却源を付設したこ
とを特徴とする排ガス処理装置。