TW472125B - Sodium-based dechlorinating agent, flue gas dechlorinating method using the same and waste treatment equipment - Google Patents

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472125 A7 B7 五.、發明説明（.1 ) 發明背景： 1 .發明領域： (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種鈉系脫氯劑、一種使用該脫氯劑之 煙道氣脫氯方法及一種廢棄物處理設備。 2 ·相關技藝之敘述： 一種對含有氯化氫煙道氣的處理裝置，例如設在將廢 棄物送到焚化處理的廢棄物處理設備中。在此廢棄物處理 設備中’順序配置第一集塵器及第二集塵器，在以/第一集 塵器去除如煙道氣中所含燃燒飛灰的灰塵之後，再於第二 集塵器中進行煙道氣的脫氯。 爲了在第二集塵器中進行脫氯，煙道氣進入第二集塵 器之前先加入脫氯劑。過去常主要使用如氫氧化鈣（ 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 C a ( Ο Η ) 2 )的鈣系脫氯劑做爲脫氯劑，氫氧化鈣若加 入煙道氣中，會與煙道氣中的氯化氫（H C 1 )反應，產 生的脫氯殘留物含有氯化鈣（C a C 1 2 )、氧化鈣 C a 0 )及其類似者。然而，所產生的脫氯殘留物的用途 只在於以氯化鈣作爲雪溶劑或濕氣吸收劑的狹隘有效利用 範圍。脫氯殘留物大多以化學處理或水泥將其固化 > 並以 回收處置，然而回收場址的取得已越來越困難。 因此建議使用鈉系脫氯劑如碳酸氫鈉（重碳酸鈉.： N a Ή C 0 3 ).或碳酸鈉（蘇打灰：N a 2 C ◦ 3 ) ’取代 鈣系脫氯劑。如此，當鈉系脫氯劑加入煙道氣中時：’煙道 氣中所含的氯化氫會成爲氯化鈉（N a C 1 ) ’將水加入 脫氯殘留物中可溶解氯化鈉。所以，溶在水中的水溶性組 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 成可稀釋並排放，而分離出無法溶於水中的非水溶性組成 ’並送至熔融爐中進行燃燒處理，.因此可減少棄置至回收 再用的需要性。 當以碳酸氫鈉作爲鈉系脫氯劑且碳酸氫鈉的粒徑大於 3 0 // m時，粉末顆粒間不會膠結，且此藥劑在粉末狀態 很穩定。然而，粒徑大於3 0 // m的碳酸氫鈉會導致很低 的氯化氫去除比率，因此以其作爲脫氯劑並不恰當。所以 ’通常以碳酸氫鈉作爲鈉系脫氯劑時，會將其硏磨成粒徑 爲3 Ο μ m或更小。 然而，將碳酸氫鈉硏磨成粒徑爲3 0 # m或更小時， 粉末顆粒會膠結使形狀成爲纖維狀灰塵球或像石頭的塊狀 物，硏磨後的碳酸氫鈉無法以粉末狀態穩定存在，使得不 可能穩定地將其供應至煙道氣。 爲解決此缺點，常用的方法爲使用防結塊劑。在習知 的技藝中，已利用疏水性的防結塊劑作爲防結塊劑，疏水 性防結塊劑會帶來明顯的固化抑制效應。添加疏水性防結 塊劑的碳酸氫鈉具有高可流動性及可氾流性的特性，且在 粉末狀態可展現令人滿意的穩定性。 然而，添加疏水性防結塊劑的碳酸氫鈉加到煙道氣中 作爲脫氯劑時，與碳酸氫鈉鍛燒後的氯化氫反應產生的顆 粒（亦即中和的殘留物）及防結塊.劑的顆粒，二者皆具有 高可流動性，容易卡在附在第二集塵器中的濾布內，此集 塵器含有例如袋式集塵器。當中和的殘留物顆粒或防結塊 劑的顆粒穿透進入濾布中時，會產生結塊，在濾布導致過 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 —1— 訂·！ I!--«^, -5- 472125 A7 五、發明說明（3 多的壓降而不可能繼續操作。即使是使 式集塵器進行反沖洗，仍難以淸除結塊。 更進一步的是，與碳酸氫鈉鍛燒後 的部分顆粒（亦即中和的殘留物）會卡 塊劑的顆粒穿過濾布，導致脫氯劑及中 雙織玻璃布常用來作爲濾布，爲避免脫 的洩漏’需要使用表面上塗佈鐵弗龍薄 製的特殊濾布。然而，使用時若此薄膜 臨化學品從此部位拽漏的新問題。 本發明的目的爲避免發生過高的壓 的濾布洩漏。 發明節要： 爲了解決上述問題的目的，本發明對鈉系脫氯劑做了 改善。較特別的是，本發明的鈉系脫氯劑含有碳酸氫鈉與 親水性防結塊劑的混合物，所具有的靜止角度爲4 0 °或 更高、分散性小於5 0及可氾流性指數小於9'0。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 用脈波的空氣對袋 的氯化氫反應產生 在濾布中，且防結 和的殘留物洩漏。 氯劑及中和殘留物 膜的雙織玻璃布所 受損或剝落，會面 降或附在集塵器上 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據具有上述特性的鈉系脫氯劑，其中親水性防結塊 劑具有輕微的黏著性，碳酸氫鈉與防結塊劑顆粒的可流動 性變得較爲遲緩：碳酸氫鈉或防結塊劑顆粒不會進到濾布 內，而在濾布的表面上形成一個穩定的過濾層。結果便可 能預防濾布內產生過高壓降或發生濾布的洩漏。 利用Hosokawa Micron公司所製的P T - D型粉末測試 機，測量物理特性。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6- 472125 A7 B7 五、發明說明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 靜止角度的測量進行方式爲在篩網震動下使粉末狀樣 品通過直徑爲8 Omm、網子開口爲7 1 0 /zm的篩網， 緩慢讓過篩的樣品從高度爲1 6 0 m m的漏斗掉落到直徑 爲8 0 m m的水平桌上’當粉末所形成圓錐體的產生線與 水平面之間產生角度時，根據可流動性較高取較小値。測 量粉末的掉落量，直到靜止角度大體上已穩定爲止。 可氾流性指數値是以數字化評估氾流特性的判斷標準 。藉由決定從表5及6所測量的可流動性指數値、掉落角 度、差異角度及可分散性，可氾流性指數値定義爲可將谭 些指數加總的値：較大的値相當於較高的可氾流性特性。 現在說明個別的物理特性定義，可.流動性指數値係以類似 方式決定的指數所決定’來自於靜止角度、可壓縮性、抹 刀角度及一致性係數的測量値，並以這些指數値的加總値 表示。靜止角度係以上述方法決定的。 可壓縮性定義爲： (塡充的總體密度-通氣的總體密度）/塡充的總體密度X 1 ◦ ◦ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 通氣的總體密度的決定方式爲在篩網震動下使粉末狀 樣品通過直徑爲8 Omm、網子開口爲7 1 0 的篩網 ，並讓在篩網下方的粉末裝塡在內體積爲1 〇 〇 c m3的容 器中’作爲測量的粉末質量。塡充的總體密度的決定方式 爲輕拍含有粉末的容器，在1 8 0秒的時程內一次一次的 拍1 8 0下’並測量相當於體積爲χ 〇 〇 c m 3的質量。抹 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（5 ) 刀角度的決定方式爲讓以金屬所製的、尺寸爲1 2 〇 X2 2 m m的抹刀保持水平，並測量累積在其上的粉末側表面的 傾斜角度。 一致性的定義爲在以篩分析所測得的粒徑分佈而得累 積的質量分佈中，以累積較小尺寸（undersize )分佈中 6 0 %處的粒徑除以累積較小尺寸分佈中1 〇 %處的粒徑 的値。粒徑分佈可用不同的方法決定，如篩分析及雷射繞 射散射方法，其可反映出待測量粉末的粒徑及類似者。本 發明採用雷射繞射散射方法所測量的値’係利用Nikkiso有 限公司所製的「Microtrack F R A 9 2 2 0」測量。 掉落角度的決定方式爲以附在測量儀器上的振動器， 對以測量靜止角度爲目的所形成的粉末圓錐體施以固定的 衝擊力三次，並測量因掉落後所形成的圓錐體傾斜角度。 差異角度的決定方式爲以靜止角度的値扣除掉落角度 的値而得。 可分散性的決定方式爲將1 0 g粉末樣品一次從6 1 • ·....... ... c m高丟在直徑1 〇 c m、凹面朝下的錶玻璃上，粉末樣 品散落在錶玻璃外的質量與相對於所丟下的粉末樣品總質 量的百分比。高於此値的粉末樣品通常具有高分散性與可 氾流性。 碳酸氫鈉較佳應該爲平均粒徑在自2 // m至3 0 // m 的範圍內。平均粒徑大於3 0 # m時，鈉系脫氯劑與氯化 氫之間的反應會變得不足；另一方面，平均粒徑小於2 # m時’需要花很多時間及勞力硏磨。爲了使鈉系脫氯劑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —Μ--------訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -8- 472125 A7 B7 五、發明說明（6 ) 達到足夠的反應，平均粒徑在2 # m至3 0 # m範圍內已 能滿足需求，平均粒徑在2 // m至1 0 # m範圍內則能有 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較高的反應，所以較爲推薦。 可利用的防結塊劑通常包括矽膠、硬脂酸鎂、硬脂酸 鈣及碳酸鎂。 本發明中的親水性抗結塊劑較佳應該含有矽膠，且較 佳應該以0 . 1 %或更多的量混在脫氯劑的總質量中。少 於0 · 1 %的量並不足以獲得抗結塊效應。因爲親水性抗 結塊劑不溶於水中，藥劑的高度扮合比率需要相當多的時 間與勞力，以處理脫氯的殘留物，所以，親水性抗結塊劑 更佳應以0 . 1 %至5 %範圍內的量混在脫氯劑的總質量 中〇 更進一步的是，親水性抗結塊劑的平均粒徑較佳應該 在0 . 0 0 1 # m至1 # m範圍內。較小的平均粒徑會有 更突出的抗結塊效應，但在技術上並不容易以低成本 '工 業化的方式讓粉末的粒徑小於0 . 0 0 1 # m ;平均粒徑 大於1 m會有較小的抗結塊效應。所以較佳應該在 ◦ . 0 ◦ 1 # m至1 // m範圍內。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明中的廢棄物處理設備包括熱裂解反應器，其使 廢棄物熱裂解，產生熱裂解氣體及主要含有非揮發性組成 的熱裂解殘留物；分離機構將熱裂解殘留物分成可燃性組 成及非可燃性組成；燃燒熔融爐可讓熱裂解氣體與可燃性 組成導入使其燃燒，並排放熔融爐石及煙道氣；第一煙道 氣處理機構去除煙道氣中的灰塵；第二煙道氣處理機構在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9 - Α7 Β7 五、發明說明（7 ) 自第一煙道氣處理機構排出的煙道氣中，加入脫氯劑進行 脫氯；分離器藉由將水加到由第二煙道氣處理機構所產生 的脫氯殘留物中，從含有溶在其中的脫氯殘留物的水溶液 中’分離出不溶於水的非水溶性組成；p Η改性劑調整由 分離器分離出非水溶性組成後剩下的水溶液的ρ Η ;及至 少另一個戴奧辛去除單元，以去除來自於第二煙道氣處理 機構產生的脫氯殘留物及/或來自於其ρ Η已經過ρ Η改 性劑調整過的水溶液中的戴奧辛與類似者；其中鈉系脫氯 劑係加在第二煙道氣處理機構中。 如上所述，去除來自於ρ Η已經過ρ Η改性劑調整過 的水溶液的戴奧辛及類似者的戴奧辛去除單元，可設置作 爲戴奧辛去除單元。設置可去除第二煙道氣處理機構產生 的脫氯殘留物中的戴奥辛與類似者的戴奧辛去除單元，可 取代這個對已調整過ρ Η的水溶液去除戴奧辛的戴奧辛去 除單元。當設有可去除第二煙道氣處理機構產生的脫氯殘 留物中的戴奧辛與類似者的戴奧辛去除單元時，此戴奧辛 去除單元可幾乎完全地去除戴奧辛與類似者，但爲了去除 未被去除的戴奧辛與類似者，第二戴奧辛去除單元可設在 Ρ Η改性劑的下游。 藉由使用螯合樹脂或螯合劑（以下總稱爲「螯合物質 J )，可能可去除在分離非水溶性組成後留在水溶液中的 ΤΤΤ. 水 ° 更進一步的是，可在上述廢棄物處理設備中的第二煙 道氣處理機構的上游設置混合碳酸氫鈉與親水性防結塊劑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝— II訂-------I 線 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 -10- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 472125 Α7 _____ Β7 五、發明說明（8 ) 的混合器，及硏磨碳酸氫鈉的硏磨機。可在上述廢棄物處 理設備中的p Η改性劑的下游，增加可去除p Η已被p Η 改性劑所調整的水溶液中的汞。 本發明中的煙道氣脫氯方法所含的步驟爲將上述鈉系 脫氯劑加到煙道氣中，使煙道氣中所含的氯化氫與鈉系脫 氯劑反應而去除之。 更進一步的是，本發明中的煙道氣脫氯方法含有以下 步驟：使煙道氣中所含的氯化氫與鈉系脫氯劑反應，以脫 氯殘留物去除之；從脫氯殘留物中去除戴奧辛及類似者； 然後加水溶解脫氯殘留物，從溶解脫氯殘留物的水溶液中 分離出無法溶解於水中的非水溶性組成；及對分離出非水 溶性組成後剩下的水溶液調整Ρ Η。 在上述煙道氣脫氯方法中，無法完全去除的戴奧辛及 類似者可在ρ Η調整後再度被去除。 圖形之簡要敘述： 圖1爲系統示意圖，說明以本發明的鈉系脫氯劑方法 ，可進行脫氯裝置的實例。 圖2爲系統示意圖’說明以本發明的鈉系脫氯劑方法 ，可進行脫氯裝置的另一實例。 圖3爲系統示意圖，仍說明以本發明的鈉系脫氯劑方 法，可進行脫氯裝置的另一實例。 圖4爲系統示意圖’說明以本發明的鈉系脫氯劑方法 ，可進行脫氯裝置更進一步的另一實例。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I^--------訂---------線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 - 472125 A7 B7 五、發明說明（9 ) 圖5爲系統不意圖’說明以本發明的鈉系脫氯劑方法 ，可進行脫氯裝置的另一實例。 圖6爲系統示意圖’說明一種廢棄物處理設備作爲本 發明更進一步的另一實例。 主要元件對照表 2 熱裂解反應器 4 分離器 5 硏磨機 6 燃燒熔融爐 8 熱交換器 10 廢熱鍋爐 12 降溫塔 14 第一集塵器 16 第二集塵器 18 硏磨機 2 0 煙道 2 2 溶解槽 2 4 繼電器槽 2 6 分離器 2 8 p Η調整槽 32 戴奧辛去除單元 32a 戴奧辛去除單元 3 4 廢水槽 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝！！_ —訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- 472125 A7 B7 五、發明說明（ίο) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 5 混合器 a 廢棄物 b 熱裂解殘留物 c 熱裂解碳 d 1 有價値物品 d 2 殘渣 e 熔融爐石 f 1 粉塵 f 2 粉塵 f 3 粉塵 g 脫氯齊if g 1 碳酸氫鈉 g 2 親水性防結塊劑 A 熱空氣 G 1 熱裂解氣 G 2 燃燒煙道氣 G 3 煙道氣 G 4 煙道氣 G 5 煙道氣 G 6 煙道氣 G 7 煙道氣 h 脫氯殘留物 i 水 j 水溶液 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（11 ) k 非水溶性組成 w 水 較佳具體實例之詳細敘述： 參考圖形說明本發明的具體實例。 圖1爲以本發明所用的鈉系脫氯劑方法，可進行脫氯 裝置的系統示意圖。本實例代表本發明對如處理煙道上產 生的煙道氣G 5的煙道氣脫氯的應用。如圖1所示，煙道 热脫氯裝置包含作爲第一煙道氣處理機構的第一集塵器 1 4 ’及作爲第二煙道氣處理機構的第二集塵器1 6 ，以 進行二階段的灰塵收集。 煙道氣G 5係在處理的廢棄物送到第一集塵器1 4時 産& ’第一集塵器1 4去除來自於煙道氣G 5的灰塵（焚 化飛灰）ί 1 ’已去除灰塵f 1的煙道氣G 6再送到第二 集麈器1 6 ’此時，在第二集塵器1 6上游中的流動通道 中加人本發明的鈉系脫氯劑g。因爲灰塵f丨已預先在第 一集塵器1 4中被去除，第二集塵器1 6中的脫氯殘留物 h幾乎已沒有灰塵f 1 ，結果，與單一集塵器的情況相比 ’此脫氯殘留物h更容易處置。. 鈉系脫氯劑g含有碳酸氫鈉（重碳酸鈉：N a H C 0 3 )與親水性防結塊劑的混合物。碳酸氫鈉應該硏磨至平均 粒徑在2 // m至3 〇 # m範圍內，或較佳爲在2 # m至 1 0 // m ’並以〇 . 1質量％或更多的量與矽膠系親水性 防結塊劑混合，或較佳以在〇 . 1質量％至5質量％範圍 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)_A4規格（210 X 297公髮） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·! 訂---— —— — —線 -14- 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明說明（12) 內。親水性防結塊劑的平均粒徑應該在Q . 0 0 1 // m至 1/zm範圍內，或較佳在0 · 00 1//m至〇 . l#m範 圍內。可利用的親水性防結塊劑包括例如由Tokuyama公司 所製造的蒸燻（fumed )親水性矽膠。當碳酸氫鈉顆粒硏磨 至粒徑在2 # m至3 0 # m範圍內時，反應由顆粒表面到 達內部，且細小粒徑確保對濾布能良好的附著及令人滿意 的利用效率。當煙道氣含有硫氧化物時，鈉系脫氯劑g可 作爲脫硫劑，使其可能在脫氯的同時於第二集塵器1 6中 完成脫硫。 當加入鈉系脫氯劑g時，與煙道氣所含的氯化氫（ HC 1 )反應產生的氯化鈉（Na C 1 )便自第二集塵器 1 6以脫氯殘留物排放。脫氯煙道氣G 7以淨化的氣體由 煙道2 0排放。 另一方面，由第二集塵器1 6所去除的脫氯殘留物h 加水i並在溶解槽2 2中溶解，更進一步送到繼電器槽 2 4，並以水溶液j貯存。當加水i時，脫氯殘留物h中 的水溶性組成溶解在水中，但是非水溶性組成k不溶於水 中，而在水溶液中成爲懸浮性物質。 然後，產生的水溶液j送到分離器2 6 ，以例如過濾 將其分離，及將形成懸浮物的非水溶性組成k自水溶液中 分離。分離後的非水溶性組成k回到如後所述的熱裂解反 應器（未示出），最後在燃燒溶融.爐內將其轉化成熔融爐 石後’排放至系統外。此時，非水溶性組成k中的戴奧辛 及類似者可在燃燒熔融爐中分解而完全去除。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 』 -15 - --------^---------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（13) 將非水溶性組成k分離後剩下的水溶液1含有水溶性 組成’送到下一個調整P Η的ρ Η調整槽2 8的程序中。 加入如氯化氫（H C 1 )酸性物質的ρ η調整劑，使中和 溶在水中未反應的脫氯劑。更進一步的是，送到戴奧辛去 除單元的戴奧辛及類似者可被去除。爲了去除戴奧辛及類 似者’係讓水溶液通過活性碳塡充床或類似者，使用去除 戴奧羊及類似者的活性碳吸附方法。自上述剩下的水溶液 1中去除戴奧辛後而得的水溶液1以處理水w貯存在廢水 槽3 4中。上述水溶性組成中，惟有內含如氯化鈉溶解性 鈉鹽的水溶液經ρ Η調整後，方排放至海洋、河川及污水 處置場。就戴奧辛的些微含量而言，在分離非水溶性組成 後’才去除水溶液1中的戴奧辛及類似者，此方式比熱裂 解的設備更簡單且成本更低。 如圖1所示，爲了去除從分離器2 6出來剩下的水溶 液1中所含的戴奧辛及類似者，在ρ Η調整槽2 8下游設 置戴奧辛去除單元3 2，也可能可預先去除在脫氯殘留物 h中的戴奧半及類似者。較特別的是，如圖2所示，戴奧 辛去除單元3 2 a配置在第二集塵器1 6及溶解槽2 2之 間，使得從第二集塵器1 6出來的脫氯殘留物h在溶解於 水中之前’去除脫氯殘留物h中所含的戴奧辛及類似者。 可使用的戴奧辛去除單元3 2 a包括如加熱脫氯單元。 如上所述的特性’戴奧辛及類似者幾乎可完全地從戴 奧辛去除單元3 2 a所排放的脫氯殘留物中去除。所以， 不只是非水溶性組成k中，在剩下的水溶液1中也幾乎未 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "--------訂---------線| -16- 472125 A7 B7 五、發明說明（14) 含有戴奧辛或類似者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 更進一步的是，也可採用如圖3所示的特性，其中戴 奧辛去除單元3 2係配置在P Η調整槽2 8的下游，且戴 奧辛去除單元3 2 a配置在第二集塵器1 6及溶解槽2 2 之間。亦即，戴奧辛及類似者幾乎可以完全地被戴奧辛去 除單元3 2 a所去除。若產生戴奧辛及類似者在去除後仍 然殘留的問題時，在P Η調整後，戴奧辛去除單元3 2仍 能完全去除戴奧辛及類似者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 也可採用如圖4所示的特性，其中混合器3 5及硏磨 機1 8的設置機構爲硏磨碳酸氫鈉與混合親水性防結塊劑 。通常，因爲碳酸氫鈉g 1所具有的平均粒徑在5 0 /zm 至2 7 0 // m範圍內，程序中所含的步驟包括：以對碳酸 氫鈉g 1爲0 . 1質量％的量，添加平均粒徑在 ◦ . 0 0 1 // m至1 Μ IB範圍內的親水性矽膠，作爲親水 性防結塊劑g 2 ;在混合器3 5中混合碳酸氫鈉g 1與親 水性防結塊劑g 2 ;在硏磨機1 8中硏磨所產生的混合物 ，使平均粒徑在2 μ m至3 0 // m範圍內，而產生鈉系脫 氯劑g。將此鈉系脫氯劑g加到煙道氣G 6中，其中的粉 麈f 1已被第一集塵器1 4所去除。因爲硏磨至平均粒徑 在2 # m至3 0 # m範圍內的碳酸氫鈉粒徑很小，會由顆 粒表面反應至內部，且對袋式集塵器的濾布有良好的附著 性質。因此可確保令人滿意的利用效率。 如圖4所示的特性，其中戴奧·辛去除單元3 2係配置 在pH調整槽2 8的下游，而戴奧辛去除單元3 2 a也可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17- 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（15) 如圖2所示的特性，配置在第二集塵器1 6及溶解槽2 2 之間。更進一步的是，如圖3所示的特性，戴奧辛去除單 元3 2可配置在P Η調整槽2 8的下游，且戴奧辛去除單 元3 2可配置在第二集塵器1 6及溶解槽2 2之間。 如圖5所示，也可能在PH調整槽2 8及戴奧辛去除 單元3 2之間配置汞去除單元3 0，目的在於去除從分離 器2 6出來剩下的水 '丨谷液1中所含的亲。 利用此特性，於分離器2 6分離出非水溶性組成k之 後所剩下的水溶液1的p Η於p Η調整槽2 8中調整後， 屬於一種重金屬的汞可被汞去除單元3 0所去除。汞可用 例如沈澱法、離子交換法或吸附方法而去除。在沈澱法中 ，可行的技術包括使產生硫化汞型態的沈澱，或使用具有 二硫氨基甲酸酯及類似者的重金屬捕捉劑。在離子交換法 中，當汞以例如鹵化錯合離子的陰離子存在時，使用陰離 子交換樹脂。在吸附方法中，利用螯合效應對特定重金屬 具有高選擇性的螯合樹脂、活性碳或活性焦炭。可用的螯 合樹脂包括例如以聚丙烯、聚苯乙烯或酚樹脂作爲基質， 以硫醇、二硫氨基甲酸酯、isothuronium、二苯基硫腙、硫 脲或多胺等類型作爲配位自由基。可用的活性碳種類包栝 例如氣體活化的活性碳、氯化鋅活化的活性碳、粒狀活性 碳、椰殼活性碳及粒狀活性碳黑。在這些方法中，使用螯 合物質如螯合劑或螯合樹脂的方法較佳，因爲簡單又準確 〇 將已經去除汞的水溶液導入戴奧辛去除單元3 2，以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I 裝！| 訂--I--!1·線· -18- 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（16) 去除戴奧辛及類似者。適用的戴奧辛去除方法與前述在圖 1所示情況者相同。 圖5中’戴奧辛去除單元3 2配置在位於汞去除單元 3 0下游的p Η調整槽2 8的下游。然而，如圖2所示， 戴奧辛去除單元3 2 a也可配置在第二集塵器1 6及溶解 槽2 2之間。更進一步的是，如圖3所示，戴奧辛去除單 元3 2配置在p Η調整槽2 8的下游，且戴奧辛去除單元 3 2 a可配置在第二集塵器1 6及溶解槽2 2之間。 現在將參考圖6說明處理廢棄物與所產生的煙道氣的 廢棄物處理設備。圖6爲系統示意圖，說明本發明一種廢 棄物處理設備的實例。 如圖6所示，在此廢棄物處理設備中，如市鎭廢棄物 的廢棄物a硏磨至1 5 0 m m 2以下，再以如螺旋進料機的 導入機構導入熱裂解反應器2中。舉例而言，以水平式旋 轉鼓作爲熱裂解反應器2，熱裂解反應器2的內部以密封 機構（未示出）維持在低氧的環境下，由配置在燃燒熔融 爐6下游的熱交換器8所加熱的下游中的熱空氣A從線 L 1導入。 導至熱裂解反應器2中的廢棄物a以熱空氣A加熱至 溫度在3 0 ◦至6 0 0 °C範圍內，或通常約在4 5 〇°C， 如此使廢棄物a的熱裂解產生熱裂解氣G 1及主要爲非揮 發性的熱裂解殘留物b。在熱裂解反應器2中所產生的熱 裂解氣G 1及熱裂解殘留物b以排放單元（未示出）將其 分離，熱裂解氣G 1經由線L 2輸送，此線爲熱裂解氣通 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I!-----·"1--訂-------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -19- 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（17) 到燃燒熔融爐6的燃燒器的管線。 依據本發明者所獲得的發現，隨著廢棄物a的種類而 改變的熱裂解殘留物b可發現含有如下的質量％ : 可燃性成份大部份相對含有 細小的粒狀物： 1 〇至6 0 % 相對細小的灰燼： 5至4 0 % 粗的金屬粒狀物： 7至5 0 % 粗的殘渣、陶瓷、水泥等：1 〇至6 0 % 在相當高的約4 5 0 t溫度下排放的熱裂解殘留物b 以冷卻單兀（未在圖中示出）冷卻至約8 0 C ’並導入作 爲分離機構的分離器4中，在此殘留物被分成可燃性組成 的熱裂解碳c ，及非可燃性組成的有價値物品d 1與殘渣 d 2。振動篩網、磁分離器及鋁的分離器與已知類似的分 離器皆可作爲分離器4。 從非可燃性組成分離而隨後排放出來的熱裂解碳c及 殘渣d 2以滾動式、管磨式、棒磨式或球磨式硏磨機5硏 磨，再送到燃燒熔融爐6。根據廢棄物的種類與特性適當 選用硏磨機5。在硏磨機中，熱裂解碳c及殘渣d 2應較 佳爲硏磨至粒徑1 m m或更小，再經由線L 3送到燃燒熔 融爐6的燃燒器中。 另一方面，以風扇（未示出）輸送的燃燒空氣、熱裂 解氣G 1及熱裂解碳c以在約1 3 0 0 °C高溫範圍的溫度 下，在燃燒熔融爐中燃燒。經過此燃燒後，由熱裂解碳c 及殘渣d 2的相當細小的灰燼顆粒產生的燃燒灰燼便熔化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1---------- Ί ! β---------^ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -20- 472125 A7 B7 五、發明說明（18) (請先閱讀背面之注杳？事項再填寫本頁) 而產生熔融爐石e。將爐石自燃燒熔融爐6的爐石底部出 口丟進水槽中（未示出），熔融爐石e轉變爲水成粒狀爐 石。以一種裝置（未示出）使水成粒狀爐石限制成指定的 形狀，或成爲可再利用的建築材料或鋪面材料的粒狀物。 在廢棄物處理設備的燃燒熔融爐6中所產生的燃燒煙 道氣G 2在熱交換器8中進行熱回收，而成爲煙道氣G 3 ，其導入可將熱回收的廢熱鍋爐1 0，煙道氣G 3便轉變 成煙道氣G 4。將煙道氣G 4送到降溫塔1 2以降低其溫 度。已在降溫塔1 2降溫後的煙道氣G 5送到第一集塵器 1 4。灰塵f 2、f 3及f 1分別在廢熱鍋爐1 0、降溫 塔1 2及第一集塵器1 4中收集，伴隨著在分離器4分離 的熱裂解碳c ，氣體再經由線L 3及L 4回到燃燒熔融爐 6的燃燒器中，於燃燒熔融爐6中進行燃燒及熔化而變成 爐石。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由分離器2 6所分離的非水溶性組成k亦經由線L 5 回到熱裂解反應器2，最後再於燃燒熔融爐6中燃燒及熔 化而變成爐石。在此程序中，藉由形成爐石使重金屬變成 無害。送到第一集塵器1 4的煙道氣G 5隨後的處理與圖 5所示中的相同，故在此略過其說明。送到第一集塵器 1 4的煙道氣G 5隨後的處理可利用如圖1 、2或3所示 特性的處理系統完成。 實例 以本發明的鈉系脫氯劑進行實際應用的實驗。親水性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -21 - 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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（19) 防結塊劑與本發明的鈉系脫氯劑混合（以下簡稱爲「鈉系 脫氯劑A」），爲了比較的目的，另外製備以鈉系脫氯劑 與取代親水性防結塊劑的疏水性防結塊劑混合（以下簡稱 爲「鈉系脫氯劑B」），並亦進行其實際應用的實驗。鈉 系脫氯劑A含有平均粒徑爲8 # m的碳酸氫鈉，及混合著 作爲防結塊劑、平均粒徑爲〇 . 〇 1 3 # m的親水性蒸燻 (fumed )矽膠，其量爲1質量％。鈉系脫氯劑b含有平均 粒徑爲8 // m的碳酸氫鈉，及混合著作爲防結塊劑、平均 粒徑爲〇 · 〇 1 3 // m的疏水性蒸燻矽膠，其量爲1質量 %。對於防結塊劑加到鈉系脫氯劑A及B的不同數據如表 1所示，在表1中，防結塊劑A及防結塊劑b分別代表加 到鈉系脫氯劑A及鈉系脫氯劑B中的防結塊劑。 ^--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 表1 防結塊劑A 防結塊劑B 種類 親水性 疏水性 名稱 fumed Ϊ夕膠 fumed砂膠 製造商 TOKUYAMA 公司 TOKUYAMA 公司 產品名稱 REOLOSIL QS-102 REOLOSIL MT-10 添加量 1質量％ 1質量％ 粒徑 0.014 μιη 0.013 μ m 化學組成 矽膠（Si〇2) 矽膠（Si〇2) $紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -22- 472125 A7 __B7 _____ 五、發明說明（2〇) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以上述已添加防結塊劑的鈉系脫氯劑A及B，決定其 靜止角度、可流動性指數及分散性。利用Hosokawa Micron 公司所製造的粉末測試機P T - D，以上述的測量方法進 行分析。在本實例中的鈉系脫氯劑A靜止角度的測量値爲 5 3 °，分散性爲2 1 %，且由表5及6讀到靜止角度指數 爲1 2而分散性爲1 6。同樣的，其他項目的測量得到可 氾流性指數値爲7 4，結果建議爲具有高度的可氾流性。 對鈉系脫氯劑B亦進行相同的評估，顯示可氾流性指數値 爲9 0 ，結果建議爲具有很高度的可氾流性。結果如表2 所示。 表2 鈉系脫氯劑A 鈉系脫氯劑B 測量値 指數 測量値 指數 靜止角度Γ ) 53 12 38 18 可分散性（％) 21 16 57 25 可氾流性指數 — 74 — 90 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 比較鈉系脫氯劑A及鈉系脫氯劑B獲得如下的發現， 就粉末的特性而言，鈉系脫氯劑A表現出類似於氫氧化耗 的一般可流動性，且容易與水混合；鈉系脫氯劑B表現出 很高的可流動性，會排斥水而無法適應水。 爲了獲知實際的應用性，在實廠中進行袋式集塵器可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -23- 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（21) 操作性的實驗，結果如表3所示。鈉系脫氯劑A及B皆使 用含有鐵弗龍鋪層的雙織玻璃布的濾布，因爲一部分的濾 布上可觀察到鐵弗龍鋪層的剝落，鈉系脫氯劑B的藥劑洩 漏量較大。 表3 鈉系脫氯劑A 鈉系脫氯劑B 濾布種類 鐵氟離鋪層 鐵氟離鋪層 濾布壓降 Μ.9χ l〇2Pa 之2xl03Pa或更多 藥劑洩漏 <lmg/Nm3或更少 <120mg/Nm3或更少 就鈉系脫氯劑A而言，瀘布的壓降很低，最高達 4 · 9xl〇2Pa ，自濾布的洩漏最高達img/Nm3 ，所以不會造成實際的問題。相反地，就鈉系脫氯劑B而 言，濾布的壓降很高，達2 x 1 0 3 P a ，自濾布亦有高浅 漏重爲1 2 Omg/Nm3 ’所以顯不貫際應用有困難。 單獨使用雙織玻璃布作爲濾布及使用在表面上具有鐵 氟龍鋪層的雙織玻璃布作爲濾布，進行洩漏濃度與壓降的 實驗，結果如表4所示。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） ^ Μ--------^—-------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -24- A7 '^^ --------B7 五、發明說明（22 ) —_ 袠4 ----_ 鈉系脫氯劑A 鈉系脫氯劑Β 雙織玻璃布 洩漏濃度 (mg /Nm3) ___壓降（Pa) 0 4, 102 1 5000 8.5χ102 雙織玻璃布+鐵氟龍 鋪層 洩漏濃度 0 0 (mg /Nm3) 壓降（Pa) 1.8χ 102 7.5χ102 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在單獨使用雙織玻璃布的情況中，對鈉系脫氯劑B而 言，洩漏濃度與壓降二者都很大；但對鈉·系脫氯劑A而言 ，洩漏濃度與壓降二者都很小。在使用表面上具有鐵氟龍 鋪層的雙織玻璃布的情況中，對鈉系脫氯劑A及B二者而 言，皆無洩漏濃度，但鈉系脫氯劑B的壓降很大。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） -25- 472125 A7 B7 五、發明說明（23) #1餚， $ (I) c〇

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Claims (1)

1. 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種鈉系脫氯劑，包含碳酸氫鈉與親水性防結塊 劑的混合物，其具有靜止角度至少爲4 0 °、分散性小於 5 0、及可氾流性指數値小於9 〇。 2 .如申請專利範圍第1項之鈉系脫氯劑’其中該鈉 系脫氯劑所具有的平均粒徑在2 # m至3 0 # m的範圍內 〇 3 .如申請專利範圍第1項之鈉系脫氯劑’其中該親 水性防結塊劑含有矽膠，並混合0 . 1質量％或更多的該 親水性防結塊劑。 4 .如申請專利範圍第1項之鈉系脫氯劑，其中該碳 酸氫鈉所具有的平均粒徑在2 // m至3 0 # m的範圍內’ 該親水性防結塊劑含有矽膠，並混合0 . 1質量％或更多 的該親水性防結塊劑。 5 .如申請專利範圍第1項之鈉系脫氯劑’其中該親 水性防結塊劑所具有的平均粒徑在0 . 0 0 1 # m至1 // ηι的範圍內。 6，一種廢棄物處理設備，包含：熱裂解反應器’其 使廢棄物熱裂解，產生熱裂解氣體及主要含有非揮發性組 成的熱裂解殘留物；分離機構將熱裂解殘留物分成可燃性 組成及非可燃性組成；燃燒熔融爐可讓熱裂解氣體與可燃 性組成導入使其燃燒，並排放熔融爐石及煙道氣；第一煙 道氣處理機構去除該煙道氣中的灰塵；第二煙道氣處理機 構在自第一煙道氣處理機構排出的煙道氣中，加入脫氯劑 進行脫氯；分離器藉由將水加到由第二煙道氣處理機構所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Z 一 * -29- 敕--------訂---------線' - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 472125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 產生的脫氯殘留物中，從含有溶在其中的脫氯殘留物的水 溶液中，分離出不溶於水的非水溶性組成；Ρ η改性劑調 整由分離器分離出非水溶性組成後剩下的水溶液的ρ Η ; 及至少另一個戴奧辛去除單元，以去除來自於第二煙道氣 處理機構產生的脫氯殘留物及/或來自於其ρ Η已經過ρ Η改性劑調整過的水溶液中的戴奧辛與類似者；一種含有 碳酸氫鈉與親水性防結塊劑的混合物的鈉系脫氯劑，其具 有靜止角度爲4 0。或更多、分散性小於5 0、及可氾流性 指數値小於9 0，以作爲該脫氯劑，且加入該第二煙道氣 處理機構中。 7 .如申請專利範圍第6項之廢棄物處理設備，其中 該碳酸氫鈉所具有的平均粒徑在2 V m至3 0 // m的範圍 內。 8 .如申請專利範圍第6項之廢棄物處理設備，其中 該親水性防結塊劑含有矽膠，並在.該鈉系脫氯劑中，混合 0 . 1質量％或更多的該親水性防結塊劑。 9 .如申請專利範圍第6項之廢棄物處理設備，其中 該碳酸氫鈉所具有的平均粒徑在2 // m至3 0 // m的範圍 內，該親水性防結塊劑爲矽系防結塊劑，並在該鈉系脫氯 劑中，混合0 . 1質量％或更多的該親水性防結塊劑。 1 〇 .如申請專利範圍第6項之廢棄物處理設備，其 中該親水性防結塊劑所具有的平均粒徑在〇 . 〇 0 1 // m 至1 # m的範圍內。 1 1 .如申請專利範圍第6項之廢棄物處理設備，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ^--------訂—-------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -30- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 472125 A8 B8 C8 Γ)8 六、申請專利範圍 中該設備具有录去除單元，以去除經過分離出非水溶性組 成的剩下水溶液中所含的汞。 1 2 ·如申請專利範圍第6項之廢棄物處理設備，其 中該設備具有混合器’以混合該碳酸氫鈉及該親水性防結 塊劑，及具有可硏磨碳酸氫鈉的硏磨機。 1 3 ·如申請專利範圍第1 〇項之廢棄物處理設備， 其中在該硏磨機中’碳酸氫鈉硏磨至平均粒徑在2 // m至 3 0 # m的範圍內。 1 4 .如申請專利範圍第6項之廢棄物處理設備，其 中包含設在p Η改性劑下游的汞去除單元，以去除已被該 ρ Η改性劑調整過ρ Η的水溶液中的汞。 1 5 . —種煙道氣脫氯方法，包含添加含有碳酸氫鈉 與親水性防結塊劑混合物的鈉系脫氯劑的步驟，該鈉系脫 氯劑具有靜止角度爲4 0 °或更多、分散性小於5 〇、及可 氾流性指數値小於9 0。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之煙道氣脫氯方法， 其中該碳酸氫鈉所具有的平均粒徑在2 # m至3 〇 // m的 範圍內。 1 7 .如申請專利範圍第1 5項之煙道氣脫氯方法， 其中該親水性防結塊劑含有矽膠，並在該鈉系脫氯劑中， 混合0 . 1質量％或更多的該親水性防結塊劑。 1 8 .如申請專利範圍第1 5項之煙道氣脫氯方法， 其中該碳酸氫鈉所具有的平均粒徑在2 # m至3 0 // m的 範圍內，該親水性防結塊劑爲矽系防結塊劑’並在該鈉系 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公餐） _ * --------------^---------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 472125 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 脫氯劑中，混合〇 · 1質量％或更多的該親水性防結塊齊g 〇 1 9 .如申請專利範圍第1 5項之煙道氣脫氯方法， 其中該親水性防結塊劑所具有的平均粒徑在0 . 0 0 1 # m至1 // m的範圍內。 2 0 .如申請專利範圍第1 5項之煙道氣脫氯方法， 包含以下步驟：使煙道氣中所含的氯化氫與鈉系脫氯劑反 應，以脫氯殘留物去除之；從該脫氯殘留物中去除戴奧辛 及類似者，然後加水溶解脫氯殘留物，從溶解脫氯殘留物 的水溶液中分離出無法溶解於水中的非水溶性組成；及對 分離出非水溶性組成後剩下的水溶液調整P Η。 2 1 .如申請專利範圍第2 ◦項之煙道氣脫氯在法， 其中經去除後仍殘留的戴奧辛與類似者可在Ρ Η調整後， 再度被去除。 » 裝---- I----訂---------線- ί靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -32