KR20190057151A - 산성가스 처리제 - Google Patents

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쿠리타 고교 가부시키가이샤
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Abstract

소량이어도 산성가스를 효율적으로 처리할 수 있음과 아울러 고결성이나 백필터에 있어서의 차압상승을 대폭적으로 개선할 수 있고, 비용면에 있어서도 우수한 산성가스 처리제를 제공한다. 본 발명의 산성가스 처리제는, 탄산수소나트륨을 함유한다. 그리고 탄산수소나트륨의 메디안 지름(Ｄ50)은 11μｍ이상 25μｍ이하이며, 메디안 지름에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50)는 2.0이하이다. 상기 메디안 지름(Ｄ50)과 적산중량 30% 지름(Ｄ30)과의 차이는 15μｍ이하인 것이 바람직하고, 적산중량 70% 지름(Ｄ70)과 메디안 지름(Ｄ50)과의 차이는 15μｍ이하인 것이 바람직하다.

Description

산성가스 처리제
본 발명은 산성가스 처리제에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은, 일반폐기물이나 산업폐기물을 소각, 소성 혹은 용융하는 시설이나, 바이오매스 발전보일러 등으로부터 배출되는 연소배기가스에 포함되는 염화수소나 유황산화물 등의 산성가스를 중화처리하는 산성가스 처리제에 관한 것이다.
폐기물처리시설이나 발전보일러 등의 시설에서는 염화수소나 유황산화물 등의 산성가스가 발생하고, 이들 산성가스를 중화처리하기 위해서 소석회 등의 칼슘계 화합물이 사용되어 왔다.
그러나 산성가스 처리제로서 JIS 특호 소석회나 고반응 소석회를 사용했을 경우에, 산성가스에 대하여 3∼4배 당량으로 과잉으로 사용할 필요가 있기 때문에, 발생하는 매진량(煤塵量)이 증가하여 비산재처리 비용이 증가하거나 최종처분장의 용량을 압박하는 결점이 있다. 또한 유황산화물이 특이적으로 높은 시설이나, 염화수소, 유황산화물의 기준치가 15ｐｐｍ이하로 습식레벨이 엄격한 시설에 있어서는, 안정적으로 처리할 수 없는 결점도 있다.
그래서 탄산수소나트륨 등의 나트륨계 화합물도 또한 산성가스 처리제로서 일반적으로 사용되고 보급되어 있다. 탄산수소나트륨은 상기 소석회와 비교하면 적은 사용량으로 끝난다.
예를 들면 특허문헌1에서는, 레이저 회절산란법에 의해 측정한 부피기준의 평균입경이 1∼9μm인 탄산수소나트륨을 포함하는 산성성분 제거제가 제안되어 있다. 이 제거제에 의하면, 배기가스로부터 효율적으로 염화수소나 유황산화물이나 질소산화물 등의 산성성분을 제거할 수 있고 또한 폐기처리도 용이하고 폐기물량을 삭감할 수 있다.
특허문헌2에서는, 레이저 회절산란법에 의해 측정한 부피기준의 평균입경이 1∼9μm이며, 분체층의 수은압입법에 의한 세공분포에 있어서, 세공지름 1∼10μm의 범위의 세공용적이 0.4cm3/ｇ이상인 탄산수소나트륨을 포함하는 산성성분 제거제가 제안되어 있다. 이 제거제에 의하면, 소량의 산성성분 제거제로 충분히 염화수소가스를 흡착, 제거할 수 있다.
일본국 공개특허공보 특개2000-218128호 공보 일본국 공개특허공보 특개2006-239689호 공보
특허문헌1∼2에 기재되어 있는 처리제는 모두 탄산수소나트륨의 평균입자지름이 10μｍ이하인 것이 바람직하다고 하고 있다. 그러나 탄산수소나트륨이 미립자이면, 미립자 상호간이 응집해서 고결(固結)하기 쉬운 것이나, 미립자로 하기 위한 분쇄비용이나 분쇄시간을 막대하게 요한다고 하는 과제가 있다.
미립자 상호간의 응집을 방지하기 위해서 탄산수소나트륨에 고결방지제를 배합하는 것도 생각되지만, 탄산수소나트륨에 고결방지제를 배합해도 수송시나 약제저장시에 산성가스 처리제가 고결하는 경우가 있다. 또한 고결방지제의 배합비를 높게 하면 이번에는 비용상승의 과제가 발생한다.
또한 탄산수소나트륨의 평균입자지름이 작으면, 배기가스를 정화하기 위한 백필터(bag filter)에 있어서의 차압(差壓)이 상승하여 여과포(濾過布)의 내구성에 문제가 생긴다.
본 발명은 이러한 문제를 고려하여 이루어진 것으로서, 그 과제는, 소량이어도 산성가스를 효율적으로 처리할 수 있음과 아울러 고결성이나 백필터에 있어서의 차압상승을 대폭적으로 개선할 수 있고 비용면에서도 우수한 산성가스 처리제를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기한 과제를 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 메디안 지름에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50)에 착안하여, 이 비의 범위를 일정한 범위내로 함으로써 상기의 과제를 일거에 해결할 수 있는 것을 찾아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 구체적으로, 본 발명에서는 이하와 같은 것을 제공한다.
(1)본 발명은, 메디안 지름(Ｄ50)이 11μｍ이상 25μｍ이하이며, 상기 메디안 지름에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50)가 2.0이하인 탄산수소나트륨을 함유하는 산성가스 처리제이다. 여기에서 메디안 지름(Ｄ50)은, 레이저 회절산란식 입도분포 측정장치에 의해 측정된 입도분포에 있어서 질량기준에 있어서의 적산값이 50%가 되는 입자지름이다. 또한 모드 지름(Ｄｍ)은, 레이저 회절산란식 입도분포 측정장치에 의해 측정된 입도분포에 있어서의 상대입자량이 최대가 되는 입자지름이다.
(2)또한 본 발명은, 상기 탄산수소나트륨의 상기 메디안 지름(Ｄ50)과 적산중량 30% 지름(Ｄ30)과의 차이가 15μｍ이하이며, 상기 탄산수소나트륨의 적산중량 70% 지름(Ｄ70)과 상기 메디안 지름(Ｄ50)과의 차이가 15μｍ이하인, (1)에 기재되어 있는 산성가스 처리제이다. 여기에서 적산중량 30% 지름(Ｄ30)은, 레이저 회절산란식 입도분포 측정장치에 의해 측정된 입도분포에 있어서 질량기준에 있어서의 적산값이 30%가 되는 입자지름이다. 또한 적산중량 70% 지름(Ｄ70)은, 레이저 회절산란식 입도분포 측정장치에 의해 측정된 입도분포에 있어서 질량기준에 있어서의 적산값이 70%가 되는 입자지름이다.
(3)또한 본 발명은, 고결방지제를 더 함유하고, 상기 고결방지제는, 친수성 물질, 소수성 물질 및 점토광물로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 (1) 또는 (2)에 기재되어 있는 산성가스 처리제이다.
(4)또한 본 발명은, 상기 고결방지제가, 습식 실리카, 스테아린산칼슘, 제올라이트, 소수성 실리카, 친수성 흄드 실리카, 화이트 카본, 염기성 탄산마그네슘, 카본블랙의 어느 1종 이상을 포함하는 (3)에 기재되어 있는 산성가스 처리제이다.
(5)또한 본 발명은, (1)부터 (4)의 어느 하나에 기재된 산성가스 처리제를 산성가스에 첨가한 후에 비산재를 집진하는 산성가스 처리방법이다.
본 발명에 의하면, 소량이어도 산성가스를 효율적으로 처리할 수 있음과 아울러 고결성이나 백필터에 있어서의 차압상승을 대폭적으로 개선할 수 있고 비용면에서도 우수한 산성가스 처리제를 제공할 수 있다.
도1은, 본 실시예에서 사용한 산성가스 처리장치(10)의 개략적인 구성을 나타낸다.
도2는, 산성가스 처리제의 고결성을 평가하기 위해서 사용한 하중시험장치(30)의 개략적인 구성을 나타낸다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시형태에 대해서, 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하 실시예에 조금도 한정되지 않고, 본 발명의 목적의 범위내에 있어서 적당하게 변경을 가하여 실시할 수 있다.
<산성가스 처리제>
본 실시형태의 산성가스 처리제는 탄산수소나트륨을 함유한다. 탄산수소나트륨은 산성가스의 중화제로서 기능한다.
또한 산성가스 처리제는, 필요에 따라 고결방지제를 더 함유하는 것이 바람직하다.
〔탄산수소나트륨〕
[메디안 지름(Ｄ50)]
탄산수소나트륨은 조중조(粗重曹; crude sodium bicarbonate(조탄산수소나트륨))를 분쇄한 것이 바람직하게 사용된다. 탄산수소나트륨의 메디안 지름(Ｄ50)의 하한은, 11μｍ이상이며, 12.5μｍ이상인 것이 바람직하고, 15μｍ이상인 것이 더 바람직하고, 17μｍ이상인 것이 특히 바람직하다. 메디안 지름(Ｄ50)이 지나치게 작으면, 탄산수소나트륨의 미립자 상호간이 응집해서 고결하기 쉽기 때문에 바람직하지 못하다. 또한 탄산수소나트륨을 미립자로 하기 위한 분쇄비용이나 분쇄시간이 막대해지기 때문에 바람직하지 못하다. 게다가 메디안 지름(Ｄ50)이 지나치게 작으면, 배기가스를 정화하기 위한 백필터에 있어서의 차압(差壓)이 상승하고 여과포의 내구성에 영향을 끼칠 수 있기 때문에, 바람직하지 못하다.
탄산수소나트륨의 메디안 지름(Ｄ50)의 상한은, 25μｍ이하이며, 21μｍ이하인 것이 바람직하고, 19.5μｍ이하인 것이 더 바람직하다. 메디안 지름(Ｄ50)이 지나치게 크면, 산성가스를 처리하기 위해서 필요한 탄산나트륨의 양이, 백필터 입구의 산성가스의 농도에 대한 적합한 당량비의 범위(예를 들면 1.0이상 5.0이하)로부터 벗어나기 때문에 바람직하지 못하다.
[메디안 지름(Ｄ50)에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50)]
탄산수소나트륨의 메디안 지름(Ｄ50)에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50)는 2.0이하이며, 1.5이하인 것이 바람직하고, 1.3이하인 것이 더 바람직하다. 비(Ｄｍ/Ｄ50)가 크면, 메디안 지름(Ｄ50)이 적정한 범위내에 있어도 산성가스를 충분하게 처리할 수 없다.
비(Ｄｍ/Ｄ50)의 하한은, 특별하게 한정되지 않지만, 모드 지름(Ｄｍ)이 메디안 지름(Ｄ50)에 비해서 크기 때문에, 비(Ｄｍ/Ｄ50)의 하한은 1.00이상이다.
[입도분포의 샤프함]
탄산수소나트륨의 메디안 지름(Ｄ50)과 적산중량 30% 지름(Ｄ30)과의 차(Ｄ50-Ｄ30)의 상한은, 15μｍ이하인 것이 바람직하고, 10μｍ이하인 것이 더 바람직하다. 차(Ｄ50-Ｄ30)의 하한은, 특별하게 한정되지 않고, 0μm를 넘으면 좋지만, 제품수율을 높이고, 비용면에서 우수한 산성가스 처리제를 제공하기 위해서, 차(Ｄ50-Ｄ30)의 하한은, 1μｍ이상인 것이 바람직하고, 3μｍ이상인 것이 더 바람직하다.
탄산수소나트륨의 적산중량 70% 지름(Ｄ70)과 메디안 지름(Ｄ50)과의 차(Ｄ70-Ｄ50)의 상한은, 15μｍ이하인 것이 바람직하고, 10μｍ이하인 것이 더 바람직하다. 차(Ｄ70-Ｄ50)의 하한은, 특별하게 한정되지 않고, 0μm를 넘으면 좋지만, 제품수율을 높이고 비용면에서 우수한 산성가스 처리제를 제공하기 위해서, 차(Ｄ70-Ｄ50)의 하한은 1μｍ이상인 것이 바람직하고, 3μｍ이상인 것이 더 바람직하고, 5μｍ이상인 것이 더 바람직하다.
입도분포가 샤프한 것에 의하여 산성가스의 처리성능이 높아진다. 또한 입도분포가 샤프한 것에 의하여 산성가스 처리제의 고결을 억제할 수 있고, 그 결과로서 장치의 핸들링 성능이 높아진다.
〔고결방지제〕
산성가스 처리제가 고결하여 유동성이 저하하는 것을 방지하기 위해서, 산성가스 처리제는, 탄산수소나트륨과 고결방지제를 함유하는 것이 바람직하다.
고결방지제는, 친수성 물질, 소수성 물질 및 점토광물로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서, 「친수성」이란, 물에 비용해성이지만 물질표면에 친수성기를 구비하고 있어 물질표면이 물에 젖기 쉬운(물방울을 만들지 않음, 튀지 않음) 성질을 구비하는 물질을 말한다. 친수성 물질로서, 친수성 실리카(친수성 흄드 실리카(親水性 fumed silica) 등)을 들 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 「소수성」이란, 물에 비용해성이며 또한 물질표면에 친수성기를 구비하지 않고 있는 물질을 말한다. 소수성 물질로서, 스테아린산칼슘, 소수성 실리카 등을 들 수 있다.
점토광물로서, 제올라이트, 규조토, 활성백토 등을 들 수 있다.
그 중에서도 고결방지성이 우수한 것으로부터, 고결방지제는 스테아린산칼슘을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
그 밖에 화이트 카본(white carbon), 염기성 탄산마그네슘, 카본블랙, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 구연산암모늄, 무수황산마그네슘, 무수인산소다, 고로 슬래그(高爐 slag), 산화알루미늄 등, 주지의 고결방지제가 포함되어 있어도 좋다.
고결방지제를 함유시키는 경우에 그 함유량의 하한은, 산성가스 처리제가 고결하여 유동성이 저하하는 것을 방지할 수 있는 정도이면 특별하게 한정되지 않는다. 예를 들면 고결방지제의 함유량은, 탄산수소나트륨 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상인 것이 바람직하고, 0.2질량부 이상인 것이 더 바람직하다.
함유량의 상한은, 탈염잔사(脫鹽殘渣)의 처리에 영향을 끼치지 않는 정도이면 특별하게 한정되지 않는다. 예를 들면 고결방지제의 함유량은, 탄산수소나트륨 100질량부에 대하여 3.0질량부 이하인 것이 바람직하고, 1.0질량부 이하인 것이 더 바람직하고, 0.8질량부 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.6질량부 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
<산성가스 처리제의 조제방법>
산성가스 처리제의 조제는, 이하의 공정을 거침으로써 얻을 수 있다.
(1)조중조(입경이 큰 중조(重曹))의 분쇄
(2)필요에 따라 분쇄한 중조(탄산수소나트륨)와 고결방지제와의 혼합
〔(1)조중조의 분쇄〕
우선 조중조를 분쇄하고, 메디안 지름(Ｄ50), 메디안 지름(Ｄ50)에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50) 등을 규정의 범위내로 조정한다. 메디안 지름(Ｄ50) 등의 조정은, 조중조의 원료의 입경이나 조중조의 원료공급량에 의거하여 분쇄기에 있어서의 분쇄 로터, 분급 로터의 설정치를 조정함으로써 이루어진다.
〔(2)분쇄한 중조(탄산수소나트륨)와 고결방지제와의 혼합〕
또한 필요에 따라, 분쇄한 중조(탄산수소나트륨)와 고결방지제를 혼합한다. 혼합은, 리본블렌더(ribbon blender)나 나우타믹서 등의 혼합기를 사용해서 혼합하더라도 좋고, 조중조를 분쇄할 때에 고결방지제도 조중조와 함께 첨가해서 혼합하더라도 좋다.
<산성가스의 처리방법>
산성가스의 처리는, 상기 산성가스 처리제를 산성가스를 포함하는 배기가스에 첨가해서 배기가스처리를 하는 것이다. 상기 산성가스 처리제를 연도(煙道; flue)에 공급하여, 산성가스 처리제와, 산성가스를 포함하는 배기가스를 접촉시킴으로써 이루어진다.
배기가스의 종류는 특별하게 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 폐기물처리시설이나 바이오매스 보일러, 석탄 보일러 등의 연소시설에 있어서 발생하는, 염화수소나 유황산화물 등의 산성가스를 포함하는 배출가스를 들 수 있다.
산성가스 처리제를 공급하는 타이밍도, 집진기에 있어서 비산재를 집진하기 전이면 특별하게 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 소각로에서 폐기물 등을 소각하는 타이밍, 소각에 의해 생성된 배기가스가 연도를 통과하고 배기가스의 온도를 감온(減溫)하는 감온탑에 이르기까지의 사이의 타이밍, 배기가스를 감온탑에서 냉각한 후에 냉각후의 배기가스가 집진기 전방에 설치된 백필터에 이를 때까지의 타이밍 등을 들 수 있다.
산성가스 처리제의 공급량은, 특별하게 한정되는 것이 아니다. 과소해지는 것, 과대해지는 것의 모두를 피하기 위해서, 연도를 통과하는 산성가스의 농도를 모니터링 하면서 적절하게 조정하여, 대상이 되는 연소시설별 관리목표치를 만족시키도록 공급하는 것이 바람직하다.
산성가스를 적합하게 처리하기 위해서, 산성가스 처리제의 공급량의 하한은, 0.1g/m3이상인 것이 바람직하고, 1g/m3이상인 것이 더 바람직하고, 10g/m3이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한 산성가스 처리제의 공급량의 하한은, 백필터 입구의 산성가스의 농도에 대하여 당량비로 1.0이상인 것이 바람직하고, 1.2이상인 것이 더 바람직하고, 1.4이상인 것이 더욱 바람직하다.
탈염잔사의 양을 억제하고 비산재처리 비용을 가능한 한 낮게 하기 위해서, 산성가스 처리제의 공급량의 상한은, 200g/m3이하의 범위내인 것이 바람직하고, 150g/m3이하의 범위내인 것이 더 바람직하다. 또한 산성가스 처리제의 공급량의 상한은, 백필터 입구의 산성가스의 농도에 대하여 당량비로 5.0이하인 것이 바람직하고, 3.0이하인 것이 더 바람직하고, 2.0이하인 것이 더욱 바람직하다.
연도에 산성가스 처리제를 공급한 후, 산성가스와 산성가스 처리제와의 반응생성물 및 미반응물을 각각 성분으로 하는 비산재를 집진한다. 비산재의 집진은 백필터 등의 공지의 집진기로 하면 좋다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
<실시예1>탄산수소나트륨의 입도와 산성가스 처리성능 및 고결성과의 관계
〔산성가스 처리성능의 비교〕
[시험조건]
도1에 기재되어 있는 산성가스 처리장치(10)를 사용하여 표1에 기재된 6종류의 탄산수소나트륨에 대해서 산성가스 처리성능을 비교했다. 또 탄산수소나트륨의 지름은, 시마즈제작소주식회사(SHIMADZU CORPORATION) 제품의 ＳＡＬＤ-7500ｎａｎｏ를 사용해서 측정했다.
도1은, 본 실시예에서 사용한 산성가스 처리장치(10)의 개략적인 구성을 나타낸다. 산성가스 처리장치(10)는, 산성가스를 가열하는 히터(11)와, 히터(11)로부터 나오는 산성가스에 산성가스 처리제를 공급하는 산성가스 처리제 공급기(13)와, 산성가스와 산성가스 처리제와의 반응생성물 및 미반응물을 집진하는 백필터(15)와, 백필터(15)로 집진된 집진물을 냉각하는 냉각탑(17)과, 냉각된 집진물을 중화하는 중화탑(18)과, 중화탑(18)에서 중화된 중화물을 계외(系外)로 배출하는 유인송풍기(19)를 구비한다.
히터(11)로부터 산성가스 처리제 공급기(13)를 향하는 배관(12)에 있어서, 백필터(15)의 입구에 상당하는 장소에 압력계(P1)와, 염화수소농도 측정장치가 설치되어 있다. 압력계(P1)와, 염화수소농도 측정장치에 의하여 백필터(15)의 입구압력과, 산성가스에 포함되는 염화수소농도가 측정 가능하다.
또한 백필터(15)로부터 냉각탑(17)을 향하는 배관(16)에 있어서, 백필터(15)의 출구에 상당하는 장소에 압력계(P2)와, 염화수소농도 측정장치가 설치되어 있다. 압력계(P2)와, 염화수소농도 측정장치에 의하여 백필터(15)의 출구압력과, 백필터(15)로 집진된 집진물에 포함되는 염화수소농도가 측정 가능하다.
또 본 실시예에서는, 염화수소측정장치로서, 쿄토전자사(Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd.) 제품 「이온전극식 염화수소계ＨＬ-22」를 사용했다.
실시예1에 있어서의 시험조건은, 이하와 같다.
배기가스량 : 0.28Ｎｍ3-ｄｒｙ/ｍｉｎ
백필터(15)의 입구에 있어서의 염화수소농도 : 250ｐｐｍ(407mg/Ｎｍ3)
수분량 : 10%
백필터 온도 : 170℃
산성가스 처리제의 첨가량 : 입구 염화수소농도에 대하여 당량비로 1.5
산성가스 처리제의 첨가시간 : 연속첨가로 90분간
[평가]
이하의 식에 따라 산성가스 처리제를 90분간 연속 첨가했을 때의 염화수소의 제거율을 구했다. 염화수소의 제거율이 85%이상일 경우를 「○」로 하고, 85%미만일 경우를 「×」로 했다. 결과를 표1에 나타낸다.
산성가스 제거율（％）＝（입구에서의 염화수소농도 - 출구에서의 염화수소농도) / 입구에서의 염화수소농도 × 100
〔산성가스 처리제의 고결성〕
도2에 나타내는 하중시험장치(30)를 사용하여 이하의 내용으로 고결성의 평가를 실시했다.
하중시험장치(30)는, 100mm×100mm의 프레임모양되(31)와, 프레임모양되(31)에 수용된 샘플(산성가스 처리제)에 가중시키는 10kg의 추(32)를 구비한다.
우선, 100mm×100mm의 프레임모양되(31)에 실시예 및 비교예에 관한 각종의 산성가스 처리제(S)를 충전한다. 그리고 추(32)를 사용해서 산성가스 처리제(S)에 10kg의 하중을 18시간 걸었다.
그 후에 눈의 크기가 710μm인 제1체와, 눈의 크기가 350μm인 제2체를 구비하는 체분장치를 사용하여, 산성가스 처리제(S)를 제1체, 제2체의 순으로 진동으로 낙하시켜서, 제1체의 체상, 제2체의 체상에 남은 중량을 계량하고, 시험에 제공한 산성가스 처리제(S) 중량에 대한 체 잔분의 비율(단위:중량％）을 산출했다. 이 체 잔분의 비율이 작을수록 산성가스 처리제의 고결성이 작은 것을 나타낸다. 이 체 잔분의 비율을 지표로 하여, 각 산성가스 처리제의 고결성을 평가했다. 체 잔분의 비율이 20%이하일 경우를 「◎」로 하고, 20%를 넘고 50%이하일 경우를 「○」로 하고, 50%이상 90%이하를 「△」로 하며, 90%를 넘는 경우를 「×」로 했다. 결과를 표1에 나타낸다.
〔결과〕
Figure pct00001
메디안 지름(Ｄ50)이 11μｍ이상 25μｍ이하이며, 메디안 지름에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50)가 2.0이하인 탄산수소나트륨은, 모두 높은 산성가스 처리성능을 구비하고 있었다(실시예1-1∼1-3). 산성가스 처리성능이 우수한 것으로부터, 매연먼지량 삭감에 의한 최종처분장의 연명화, 침출수의 ＣＯＤ 저감 등, 환경부하의 저감도 기대된다.
또한 상기 탄산수소나트륨은 고결방지성도 우수하다(실시예1-1∼1-3). 그 중에서도 메디안 지름(Ｄ50)이 15μｍ이상이면, 한층 더 고결방지성이 우수하고(실시예1-2, 1-3), 17μｍ이상이면 더욱 고결방지성이 우수하다(실시예1-3).
또한 탄산수소나트륨의 메디안 지름(Ｄ50)을 11μｍ미만까지 미립자화하지 않는 것으로부터, 제조비용의 삭감으로도 연결된다. 게다가 조중조의 분쇄시간의 단축이나 분쇄량을 늘리는 것도 가능해져 산성가스 처리제를 안정하게 공급할 수 있다.
이에 대하여 메디안 지름(Ｄ50)이 11μｍ미만이면, 산성가스 처리제가 고결하기 쉬워 장치의 핸들링성에 영향을 끼칠 수 있는 것이 확인되었다(비교예1-1).
또한 메디안 지름(Ｄ50)이 11μｍ이상 25μｍ이하의 범위내에 있어도 메디안 지름에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50)가 2.0을 넘고 있으면, 충분한 산성가스 처리성능이 얻어지지 않는 것이 확인되었다(비교예1-2, 1-3).
<실시예2>고결방지제의 비교
〔산성가스 처리제의 고결성〕
표2에 기재되어 있는 입도를 가지는 탄산수소나트륨 100중량％에 대하여, 표2에 기재되어 있는 고결방지제를 표2에 기재되어 있는 비율로 혼합하여, 각종 산성가스 처리제를 얻었다. 그리고 실시예1과 같은 방법으로 산성가스 처리제의 고결성을 평가했다. 결과를 표2에 나타낸다.
〔백필터에 있어서의 차압시험〕
도1에 나타내는 산성가스 처리장치(10)를 이하의 시험조건으로 운전했다. 또 백필터의 압력손실은, 압력계(P1)에 의해 측정되는 압력과, 압력계(P2)에 의해 측정되는 압력과의 차이로부터 구했다.
가스풍량 : 0.43m3/ｍｉｎ
백필터(15)의 여과면적 : 0.43m2
백필터(15)의 여과속도 : 1ｍ/ｍｉｎ
백필터(15)의 집진온도 : 170℃
산성가스 처리제의 첨가량 : 116g/m3
압력설정 : 0.5ｋＰａ(백필터의 압력손실이 0.5ｋＰａ에 도달하면, 자동 역세(逆洗)가 된다.)
시험시간 : 60분간
[평가]
산성가스 처리제를 60분간 연속 첨가하는 사이에 백필터의 압력손실이 0.5ｋＰａ에 도달하여 자동역세가 된 횟수를 셌다. 이 횟수가 적을수록 산성가스 처리제의 백필터로부터의 박리성이 양호해지고 백필터의 압력손실의 상승을 방지할 수 있는 것을 나타낸다. 결과를 표2에 나타낸다.
〔결과〕
Figure pct00002
메디안 지름(Ｄ50)이 11μｍ이상 25μｍ이하이며, 메디안 지름에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50)가 2.0이하인 탄산수소나트륨에 고결방지제를 가하면, 고결방지제를 가하지 않는 경우와 비교하여, 고결방지성이 한층 더 우수하다(실시예2-2∼2-5, 2-12∼2-15, 2-22∼2-25). 그 중에서도 고결방지제가 스테아린산칼슘을 포함하고 있으면, 특히 우수한 고결방지성을 구비한다(실시예2-4, 2-5, 2-14, 2-15, 2-24, 2-25).
메디안 지름(Ｄ50)이 11μｍ이상 25μｍ이하이며, 메디안 지름에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50)가 2.0이하인 탄산수소나트륨은, 고결방지제의 종류에 관계없이, 백필터의 압력손실이 0.5ｋＰａ에 도달하여 자동역세가 된 횟수가 적고, 산성가스 처리제에 있어서 백필터로부터의 박리성이 우수하여, 백필터의 압력손실의 상승을 방지할 수 있는 것이 확인되었다(실시예2-1∼2-5, 2-11∼2-15, 2-21∼2-25). 이것은, 탄산수소나트륨 입자나 고결방지제의 입자가 여과포의 내부에 삽입되는 것을 억제할 수 있어 여과포 표면에 안정된 여과층이 형성되었기 때문이라고 생각된다.
그 중에서도 메디안 지름(Ｄ50)이 17μｍ이상이면, 백필터의 압력손실의 상승을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다(실시예2-21∼2-25).
이에 대하여 메디안 지름(Ｄ50)이 11μｍ미만이면, 백필터의 압력손실의 상승을 충분하게 억제할 수 없다(비교예2-1∼2-5, 2-11∼2-15). 이것은, 탄산수소나트륨 입자나 고결방지제의 입자가 여과포의 내부에 삽입되었기 때문이라고 생각된다.
10 산성가스 처리장치
11 히터
13 산성가스 공급제 공급기
15 백필터
17 냉각탑
18 중화탑
19 유인송풍기
P1, P2 압력계

Claims (5)

  1. 메디안 지름(Ｄ50)이 11μｍ이상 25μｍ이하이며, 상기 메디안 지름에 대한 모드 지름(Ｄｍ)의 비(Ｄｍ/Ｄ50)가 2.0이하인 탄산수소나트륨을 함유하는 산성가스 처리제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄산수소나트륨의 상기 메디안 지름(Ｄ50)과 적산중량 30% 지름(Ｄ30)과의 차이가 15μｍ이하이며,
    상기 탄산수소나트륨의 적산중량 70% 지름(Ｄ70)과 상기 메디안 지름(Ｄ50)과의 차이가 15μｍ이하인 산성가스 처리제.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    고결방지제를 더 함유하고,
    상기 고결방지제는, 친수성 물질, 소수성 물질 및 점토광물로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 산성가스 처리제.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고결방지제는, 습식 실리카, 스테아린산칼슘, 제올라이트, 소수성 실리카, 친수성 흄드 실리카, 화이트 카본, 염기성 탄산마그네슘, 카본블랙의 어느 1종 이상을 포함하는 산성가스 처리제.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나에 항에 기재된 산성가스 처리제를 산성가스에 첨가한 후, 비산재를 집진하는 산성가스 처리방법.
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