JPS62279822A - 集塵装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 「技術分野」 本発明は、例えば溶鉱炉排ガス等の高温の含塵ガスから
効率良く粉塵を除去し得るコンパクトな集塵装置に関す
るものである。

「従来技術およびその問題点」 製鉄・窯業等の工業プラントにおける排ガス等の流体中
には多くの粉塵が含まれており、これらを大気中ないし
は系外へ放出することは問題のあるところである。また
、溶鉱炉排ガス等の高温の排ガスの場合、排ガスの有す
る熱エネルギーを熱交換器等を介して回収することが通
常行なわれているが、上述したごとく、このような排カ
ス中には多くの粉塵が含まれており、これによって熱交
換器等の伝熱部材が著しく摩耗し、数年毎に交換を必要
としており、その費用および工事の手間は多大なものと
なっている。このような点から含塵ガスから粉塵を除去
する技術が必要とされている。

ところで、含塵ガスより粉塵を除去する集塵装置として
は、従来よりバグフィルタ−などの濾布を用いたものが
使用されているが、これらの装置の場合、濾布が耐熱性
に乏しいため、含塵ガスの温度が例えば２５０°Ｃを超
えると、もはや使用できないものであった。

近年、このような高温の含塵ガスの浄化に適用できるも
のとして、セラミックスフオームやセラミックスハニカ
ムなどの通気性を有するセラミックス壁などを濾過材と
して用いた集塵装置が提供されており、例えば本出願人
らが先に提案した特開昭５９−２０６０２８号、特開昭
５９−２２５７２１号公報に示される集塵装置などが挙
げられる。これらの装置はいずれも通気性を有する多孔
質のセラミックス管等の濾簡の内側に含塵ガスを送入し
、濾簡の壁面を通過させて清浄ガスを取り出すとともに
、縫部の壁面によって通過を阻止された粉塵は、その一
部が縫部の内壁に付着し、大部分は濾筒内部を落下して
装置の下方に設けられたダストホッパに集められる。

このような集塵装置においては、連続して集塵操作を行
なっていると、次第に粉塵層が縫部内面に堆積してしま
い、これにより縫部における通気抵抗が上昇するため濾
過に要する差圧が大きくなり、濾過効率を低下させてし
まう。このため所定時間の集塵操業毎に清浄ガス流路側
から含塵ガス流路側へ流体を流して堆積していた粉塵を
除去する、いわゆる逆洗操作が必要となる。

ところで含塵ガスの粉塵濃度が４０　ｇ／Ｎｒｎ’以上
といった高濃度の場合でも、こうした縫部の上方から縫
部内に含塵ガスを導入する方式の集塵装置においては、
装置入口での含塵ガス速度を約５ａ＋／ｓ以上の高速度
とすれば、濾筒内部を落下していく粉塵自身が顎部内壁
に堆積している粉塵を削り落す自己清浄作用があるため
、差圧上昇速度は低くおさえることができる。しかしな
がら逆洗操作を頻繁に行なう必要性は、この状態におい
ても依然として存続しており、さらに濾過能力の低下を
防止する対策が望まれるところである。

この点において、含塵ガスを集塵装置にかける前に予備
除塵を行なって、集塵装置に導入される含塵ガスの粉塵
濃度を低減させることは有用である。しかし、サイクロ
ン方式、ダストキャツチャ方式などの、従来より製鉄業
等で行なわれている予備除塵方法では、これらの装置が
本体の集塵装置と同等以上の容積を必要とすること、ま
た本体の集塵装置と一体構造にすることが困難であると
いった欠点が生じていた。またバックル板を本体の集塵
装置内に設置することによる予備除塵方式も考えられる
が、この方式の場合、除塵効率が高くないという問題点
があった。

「発明の目的」 本発明は、上記のごとき従来技術の有する問題点を解決
しようとするものであり、含塵ガスから効率よく粉塵を
除去し得、かつ高い粉塵濃度の含塵ガスに長時間連続的
に適用しても濾過効率の低下の少ない、しかもコンパク
トな集塵装置を提供することを目的とする。

「発明の概要」 本発明は、含塵ガス導入口を備える入口ヘッダと、清浄
ガス取出し口と、ダストホッパとを有する缶体内に１通
気性を有する多孔質体よりなる縫部が配置され、前記含
塵ガス導入口から前記濾筒内部を通り前記ダストホッパ
に至る含塵ガス流路と、前記縫部外周から前記清浄ガス
取出し口に至る清浄ガス流路とが形成された集塵装置に
おいて、前記縫部が上下方向に複数段に分割されて形成
され、各段の癲筒の上流にはそれぞれルーバ除塵器が配
置され、各段の濾筒内部には、上流のルーバ除塵器で処
理されて得られる低含塵ガスが導入せしめられ、ルーバ
除塵器で処理されて得られる高含塵ガスまたは粉塵は、
前記低含塵ガスの流路および前記清浄ガス流路と区画し
て設けられた導管を経て下流のルーバ除塵器内または前
記ダストホッパに通じるようにされていることを特徴と
する。

したがって、含塵ガスは、まず含塵ガス導入口から第１
段のルーバ除塵器に導入される。そしてこのルーバ除塵
器において、含塵ガス中の主要な粉塵、特には粗大な粉
塵がガスの主流から分離され、分離された粉塵、または
こうした粉塵を多含する高含塵ガス（粉塵濃度の高いガ
ス）は導管を通ってそのまま第２段以降のルーバ除塵器
内またはダストホッパに導かれる。また、主要な粉塵を
除去されて得られる低含塵ガス（粉塵濃度の低いガス）
は、第１段の縫部の内部に入り、この縫部の隔壁を通し
て清浄化され、清浄ガス流路を通って清浄ガス取出し口
から取出される。そして、この縫部で分離された粉塵は
、そのまま濾筒内部を通って第２段のルーバ除塵器内に
導かれる。

第２段のルーバ除塵器内には第１段の縫部で分離された
粉塵、またはこの粉塵を多含する高含塵ガスが導入され
る。第１段のルーバ除塵器で処理されて得られる粉塵ま
たは高含塵ガスも好ましくはこの第２段のルーバ除塵器
内に導かれる。かくしてｍ２段のルーバ除塵器内に導入
された含塵ガスは再び高含塵ガスまたは粉塵と低含塵ガ
スに分離され、高含塵ガスまたは粉塵は導管を通って第
３段以降のルーバ除塵器内またはダストホッパに導かれ
、低含塵ガスは第２段の縫部の内部に入る。

以下同様にして所要段数のルーバ除塵器と縫部とによる
処理を経たのち、最下段のルーバ除塵器で処理されて得
られる粉塵または高含塵ガスは導管を経てダストホッパ
に導かれ、最下段の謹筒で分離された粉塵または高含塵
ガスもタストホッパに導かれる。

このように、ルーバ除塵器によって含塵ガス中の主要な
粉塵を除去した後、縫部に通して除塵を行なうようにし
たので、縫部内壁に堆積する粉塵の量を少なくして縫部
の目づまりを長期間防止することができ、ガスの圧力損
失を増大させることなく安定した長期間の連続運転を可
能とすることができる。また、予備除塵手段としてルー
バ除塵器を採用し、このルーバ除塵器を一体化された缶
体内に組込むことにより、装置をコンパクトにすること
ができる。

「発明の実施例」 第１図には、本発明の集塵装置の一実施例が示されてい
る。

この集塵装置は、上端部に含塵ガス導入口１１を備えた
入口ヘッダｌＯを有し、下端部には操作時においては閉
鎖され、また堆積した粉塵を除去する際には開放される
粉塵排出口５１を備えたダストホッパ５０を有し、また
側面部にはそれぞれ複数の清浄ガス取出し口２４．４４
を有する缶体６０を備えている。

缶体６０は上方より順に入口ヘッダ１０、瀘筒部２０、
接続部３０、縫部部４０、ダストホッパ５０の各部から
構成され、全体として塔状に一体化されている。

縫部部２０内には、複数の管板２１が上下に多段状に横
架して配設され、これらの管板２１を介して複数の縫部
２２が互いに平行に上下に立設されて支持されている。

各縫部２２は、上下に連続した一木のものからなってい
てもよいが、複数本のものが中段の管板２１において上
下に接続されて構成されていてもよい。

各ｅ筒２２の外周は、清浄ガス取出し口２４に通ずる清
浄ガス室２３となっており、これらの縫部２２により、
含塵ガス流路Ａと清浄ガス流路Ｂが区画されている。

瀘筒部４０にも瀘筒部２０と同様にして、缶板４１、縫
部４２、清浄ガス室４３、清浄ガス取出し口４４が配設
されている。

入口ヘッダ１０内にはルーバ除塵器１２が配首され、含
塵ガス導入口１１からの含塵ガスはその全てが、まず、
このルーバ除塵器１２によって処理されるようにされて
いる。ルーバ除塵器１２の下端部は縫部部２０に設けた
導管２５に接続されている。

この導管２５は縫部部２０の清浄ガス流路Ｂを貫通して
接続部３０に設けたルーへ除塵器３２内まで延長されて
おり、ルーバ除塵器１２と共に管路Ｃを構成している。

したがって導管２５は縫部部２０の上縁から下縁に至る
間にあっては、ルーバ除塵器１２で処理されて得られる
低含塵ガスの流路とは隔離され、かつ、清浄ガス流路Ｂ
とも隔離されている。

ルーバ除塵器１２の外周は含塵ガス室１３となっており
、ルーバ除塵器１２で処理されて得られる低含塵ガスは
この含塵ガス室１３から各濾筒２２内に送入される。

同様にして接続部３０内にはルーバ除塵器３２が配置さ
れ、１筒２２内を降下してきた粉塵または高含塵ガス、
および導管２５内を降下してきた粉塵または高含塵ガス
は、その全てがこのルーバ除塵型３２内に入って処理さ
れるようにされている。ルーバ除塵器３２の下端部は瀘
筒部４０に設けた導管４５に接続され、この導管４５は
導管２５と同様にしてダストホッパ５０へと延長されて
おり、ルーバ除塵器３２と共に管路Ｃを構成している。

このルーバ除塵器３２の外周は含塵ガス室３３となって
おり、ルーバ除塵器３２で処理されたガスはこの含塵ガ
ス室３３から各濾筒４２内に送入される。なお、導管４
５の下端部は、ダストホッパ５０の底部の粉体層５２内
に挿入されている。

ルーバ除塵器１２．３２の材質は、金属、セラミックス
など各種のものが使用できるが、高温排ガスに適用する
ためには、耐熱性に優れたセラミックスが好ましい。ま
た、ｉ！！筒２２．４２の材質も、焼結金属、セラミッ
クス織布、セラミックス不織布、多孔質セラミックスな
どの各種のものが使用できるが、高温排ガスに適用する
ためには、耐熱性に優れた多孔質セラミックスが好まし
い。

この集塵装置においては、含塵ガスが含塵ガス導入口１
１より導入されると、ガス流はその流れの向きを変えて
ルーバ除塵器１２の各羽根の間隙を通過して含塵ガス室
１３へと流れこむ。一方、含塵ガス中の主要な粉塵はそ
の運動方向を変えがたく、慣性力により下方へと降下す
るため、羽根の間隙を通過することなく、そのまま導管
２５を通ってルーバ除塵型３２内に集められる。その際
、ガスの一部が随伴してもよく、そのときにはルーバ除
塵器１２からの高含塵ガスがルーバ除塵型３２内に導か
れることになる。

ルーバ除塵器１２で処理されて粉ｍ濃度が低くなったガ
スは、含塵ガス室１３より各濾筒２２内に導入され、各
濾筒２２の壁面を通過して清浄化される。こうして清浄
化されたガスは、清浄ガス室２３から清浄ガス取出し口
２４へと導出される。一方、濾筒２２によって捕捉され
た粉塵は、縫部２２内部を下降してルーバ除塵型３２内
に集められる。この際、濾筒２２の壁面を通過できなか
った余剰ガスは、粉塵とともに高含塵ガスとなってルー
バ除塵型３２内に導かれることになる。

ルーバ除塵器３２および瀘筒部４０においてもルーバ除
塵器１２および縫部部２０とほぼ同様にして集塵操作が
行なわれ、導管４５内を降下してきた粉塵および１筒４
２内を降下してきた粉塵はいずれもダストホッパ５０内
に集められ、適当な時期に系外に排出されるとともに、
清浄ガスが７ｉ！？浄ガス取出し口４４から導出される
。

このように、含塵ガスを予めルーバ除塵器１２．３２で
処理して主要な粉塵を除いた後、それぞれ装置２２．４
２内に導入してざらに除塵を行なうようにしたので、濾
筒２２．４２の内壁に堆積する粉塵の量は比較的少なく
、長期間運転しても目づまりが生じにくくなる。勿論、
長期間の運転の後、濾筒２２．４２の壁面に粉塵が付着
して所定の通気抵抗以上となった場合には、清浄ガス取
出し口２４．４４から流体を送入し、清浄ガス流路Ｂ側
から含塵ガス流路Ａ側へと通気し、逆洗操作を行なうこ
ともできる。

また、本実施例においては、含塵ガスが導管４５を通っ
てダストホッパ５０側から濾筒４２内へ侵入しないよう
に、導管４５の先端を粉体層５２内に挿入しであるが、
集塵器の性能上問題のない場合には、粉体層５２は無く
てもよいし、あるいはダストホッパ５０内であって粉体
層５２よりも上の方の空間に導管４５の先端を開口させ
てもよい。

上記実施例では、ルーバ除塵器と瀘筒部とのセットが上
下方向に２段の構成を有するものを示したが、同様にし
て上下方向に多数段の構成を右するものとしてもよい。

第２図には、これらの実施例において採用されるルーバ
除塵器１２の一例が示されている（反復部分の多くは破
線にて略示している）。このルーバ除塵器１２は、含塵
ガスが流入する管路Ｃの両側に、複数枚の羽根１５を傾
斜させて互いに平行に配列し、管路Ｃの含塵ガス流入方
向に対して斜め後方に開口する間隙１４を形成するよう
にしたものである。

この場合、管路Ｃは全体として下流に向けて次第に狭め
られるように構成されており、そのＶ形角度θ１は４°
程度とされる。また、管路Ｃに対する羽根１５の傾斜角
θ２は２０″程度とされる。

さらに、羽根１５の厚さｔは１０ｍｍ、幅Ｗは４０ｍｍ
、間隔ＧはＳｏｗｍ、羽根１５の枚数は片側で１８枚程
度とされる。

こうした条件で構成されたルーバ除塵器１２は、１００
　ｐ、ｍ以上の粒径の粉塵を９５％程度分離することが
でき、結果的に濾筒２２にて捕捉される粉塵を６０％程
度削減することができる。それに伴なって逆洗操作に使
用するユーティリティも５０〜６０％程度削減すること
ができる。

なお、ルーバ除塵器３２もルーバ除塵器１２と同様のも
のが採用できるとともに、これらのルーバ除塵器１２．
３２の設計条件は、含塵ガスの流速や処理量などによっ
て適宜変更可能である。

また、本発明の集塵器は、スペース・セービングの見地
からも、予備除塵装置としてサイクロン、ダストキャツ
チャを設置した場合に比べてはるかに小規模であり（容
積、設置面端とも１／２以下）、ルーバ除塵器と本体集
塵器を別置した場合と比較しても容積で約１５％削減で
き、さらに途中の配管などによる圧力損失をなくすこと
ができるために、別置方式に比較して約２０％程度圧力
損失を低下できる。

また、本発明の集塵装置において、ルーバ除塵器Ｉ２は
縦置き、すなわち含塵ガス導入口＋１からの含塵ガスが
下向きに流れるようにされているが、これに代えて、含
塵ガス導入口１１を入口ヘッダ１０の側方に設け、ルー
バ除塵器１２を横置きとしてもよく、これにより缶体６
０の高さを短縮したり、省スペースを図ることができる
。また、このような場合には、導管２５を入口ヘッダ１
０から缶体６０内に入ってルーバ除塵層３２内またはダ
ストホッパ５０内にて開口するようにしてもよい。

また第１図の実施例において、導管２５はルーバ除塵層
３２内で開口する代りに、さらに下方まで延長してダス
トホッパ５０内で開口するようにしてもよい。

さらに、本発明の集塵装置において、導管２５．４５は
、それぞれ濾筒２２．４２内部を貫通した構造とするこ
とも可能である。かかる構造の典型例が第３図に示され
ている。この場合、管路Ｃと清浄ガス流路Ｂとを隔離す
るために導管２５．４５を管板２１．４１によってシー
ルする必要がなくなり、管板２１．４１でシールする際
の導管２５．４５の熱膨張を考慮する必要がなくなる。

このため、シール構造が簡略化される利点がある。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、含塵ガスを予め
ルーバ除塵器で処理して主要な粉塵を除去した後、縫部
内に送入して濾筒の隔壁を通してさらに清浄化するよう
にしたので、濾筒内壁に堆積する粉塵の量を少なくし、
濾簡の目づまりを防止して、長期間の安定した連続運転
が可能となる。また、濾筒における粉塵付着による圧力
損失の上昇速度も低下するため、フィルター差圧が低減
でき、この結果システムに必要とされるガス圧送などに
要するファンの動力を低減することができる。さらに、
回収されたダストの再資源化、および高温ガスからの直
接除塵の可能性による後流での熱回収効果が大であるこ
と、後流でのメンテナンスが楽であることなどを合わせ
ると、省エネルギー効果が大きなことが認められる。

さらにまた、予備除塵手段としてルーバ除塵器を用い、
これを缶体内に一体化したことにより、装置をコンパク
トにすることができる。

そのうえ本発明は、集塵装置の規模が大きくなり、設鐙
面桔等の関係から長手方向に大きく設計しなければなら
ない場合に好適であり、しかも、その際の種部の長さを
短くでき、したがって濾筒の製作も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の集塵装置の一実施例を示す縦断面図、
第２図は本発明の集塵装置に採用しうるルーバ除塵器の
一例を示す断面図、第３図は本発明の集塵装置の別の実
施例を示す縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）含塵ガス導入口を備える入口ヘッダと、清浄ガス取
   出し口と、ダストホッパとを有する缶体内に、通気性を
   有する多孔質体よりなる濾筒が配置され、前記含塵ガス
   導入口から前記濾筒内部を通り前記ダストホッパに至る
   含塵ガス流路と、前記濾筒外周から前記清浄ガス取出し
   口に至る清浄ガス流路とが形成された集塵装置において
   、前記濾筒が上下方向に複数段に分割されて形成され、
   各段の濾筒の上流にはそれぞれルーバ除塵器が配置され
   、各段の濾筒内部には、上流のルーバ除塵器で処理され
   て得られる低含塵ガスが導入せしめられ、ルーバ除塵器
   で処理されて得られる高含塵ガスまたは粉塵は、前記低
   含塵ガスの流路および前記清浄ガス流路と区画して設け
   られた導管を経て下流のルーバ除塵器内または前記ダス
   トホッパに通じるようにされていることを特徴とする集
   塵装置。 ２）前記濾筒はセラミックス製である特許請求の範囲第
   １項記載の集塵装置。 ３）前記導管の少なくとも一つは前記濾筒の内部を貫通
   している特許請求の範囲第１項または第２項記載の集塵
   装置。