JP2003159512A - ダイオキシン類含有排ガスの浄化方法 - Google Patents

ダイオキシン類含有排ガスの浄化方法

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JP2003159512A
JP2003159512A JP2001359680A JP2001359680A JP2003159512A JP 2003159512 A JP2003159512 A JP 2003159512A JP 2001359680 A JP2001359680 A JP 2001359680A JP 2001359680 A JP2001359680 A JP 2001359680A JP 2003159512 A JP2003159512 A JP 2003159512A
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exhaust gas
dioxin
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dioxins
nozzle
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JP2001359680A
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Naoaki Fujiyoshi
直明 藤吉
Yoichi Konuma
洋一 小沼
Hiroshi Miyata
博司 宮田
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Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガス中に吹き込まれたダイオキシン類の生
成防止剤や吸着剤と排ガスとの接触効率が良く、ダイオ
キシン類の発生を十分に防止したりダイオキシン類を効
率良く吸着除去することができるダイオキシン類含有排
ガスの浄化方法を提供する。 【解決手段】 添加剤は、リヤハウジング3に設けられ
た導入口10からノズルチップ5の内孔11を介してノ
ズルボディ4の内孔12に送り込まれる。この内孔12
へは、チャンバ7から隙間6を介して圧縮エアが供給さ
れ、添加剤とエアとの混合気流が音速ないし亜音速レベ
ルとなって内孔12内を流れる。この添加剤含有高速気
流がディスパージョンノズルの噴出口13から噴出する
際に急激に拡散し、添加剤に大きな衝撃が加えられ、添
加剤が細かく分散され、排ガスと添加剤との接触効率が
高いものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はダイオキシン類含有
排ガスの浄化方法に係り、特に排ガスに添加剤を添加し
てダイオキシン類の生成防止あるいはダイオキシン類の
吸着を行うようにしたダイオキシン類含有排ガスの浄化
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】都市ゴミ焼却炉等の焼却施設において
は、燃焼中に、フェノール、ベンゼン、アセチレン等の
有機化合物、クロロフェノール、クロロベンゼン等の塩
素系芳香族化合物や塩素系アルキル化合物等のダイオキ
シン類前駆体が発生する。これらのダイオキシン類前駆
体は、飛灰が存在するとその触媒作用でポリ塩化パラジ
ベンゾダイオキシン類(PCDD)、ポリ塩化ジベンゾ
フラン類(PCDF)、コプラナーポリクロロビフェニ
ル等の有機塩素化合物(以下、これらを併せて「ダイオ
キシン類」と称する。)を生成する。
【0003】この排ガス中のダイオキシン類の生成防止
や排ガス中からのダイオキシン類の除去のために、排ガ
ス中に粉粒体状のダイオキシン類生成防止剤やダイオキ
シン類の吸着剤を添加することが行われている(例えば
特開平11−351523号、特開2000−1531
26号、特開2001−25637号)。
【0004】上記の特開平11−351523号及び特
開2000−153126号には、粉末状の消石灰等を
ノズルから排ガス中に吹き込むことが記載されている
が、具体的にどのようなノズルを用いたかについての記
述はない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ダイオキシン類生成防
止剤やダイオキシン類吸着剤による処理を効率的に行う
ためには、これらの添加剤と排ガスの良好な接触を保つ
必要がある。粉末状の添加剤は、通常平均粒径5〜50
μmに調製されているが、貯留サイロ内で粒子が凝集し
てより粒径の大きい粒子を形成することがあり、このた
め、添加剤と排ガスの接触が不十分となり、本来の性能
を発揮できないことがある。
【0006】本発明は、排ガス中に吹き込まれたダイオ
キシン類の生成防止剤や吸着剤と排ガスとの接触効率が
良く、ダイオキシン類の発生を十分に防止したりダイオ
キシン類を効率良く吸着除去することができるダイオキ
シン類含有排ガスの浄化方法を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のダイオキシン類
含有排ガスの浄化方法は、ダイオキシン類生成防止剤及
びダイオキシン類吸着剤の少なくとも一方を含んでなる
粉粒状の添加剤を排ガスに添加するダイオキシン類含有
排ガスの浄化方法において、ディスパージョンノズルに
よって該添加剤を該排ガスに添加することを特徴とする
ものである。
【0008】なお、粉粒状とは、粉末状、粒状、粉末と
粒との混合状のいずれでもよいことを示す。
【0009】かかる本発明のダイオキシン類含有排ガス
の浄化方法によると、添加剤がディスパージョンノズル
によって極めて細かく分散されて排ガスに添加されるた
め、ダイオキシン類の発生防止あるいはダイオキシン類
の吸着除去効率が著しく高いものとなる。即ち、例えば
貯留サイロ内で凝集してより粒径が大きくなった添加剤
粒子を、ディスパージョンノズルを用いて排ガスに吹き
込むことにより、添加剤と排ガスの接触効率が向上し、
ダイオキシン類の低減をより効果的に行うことができ
る。本発明では、添加剤は、ディスパージョンノズルを
通過する際に微粒子化されるので、添加剤を解砕するた
めの解砕装置を不要とすることができる。
【0010】本発明では、ダイオキシン類生成防止剤は
重炭酸ナトリウム又は炭酸ナトリウムを含み、ダイオキ
シン類吸着剤は無機吸着剤もしくは活性炭であり、添加
剤を排ガスの煙道内に添加することが好ましい。
【0011】ディスパージョンノズルとしては、添加剤
と圧縮気体とがノズル内孔に供給され、該ノズル内孔の
先端部分から添加剤が気体と共に噴出するものであり、
該ノズル内孔は、途中部分から該先端部分に向って内径
が次第に拡大するものが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明は、排ガス中におけるダイ
オキシン類の生成防止あるいは排ガスからのダイオキシ
ン類の吸着除去を行うものであるが、この排ガスとして
は、都市ゴミ焼却炉等の焼却施設のほか、鉄鋼用焼結
炉、電炉、亜鉛回収施設、アルミニウム回収施設等から
の排ガスが例示される。これらの施設の排ガスに添加剤
を添加する箇所としては排ガス煙道が好適であるが、排
ガス熱交換器内、電気集塵器内、その他の各種ガス処理
施設など他の箇所であってもよい。
【0013】排ガスに添加される添加剤は、ダイオキシ
ン類生成防止剤及び/又はダイオキシン類吸着剤であ
る。
【0014】ダイオキシン類生成防止剤は、炭酸水素ナ
トリウム及び炭酸ナトリウムの少なくとも一方よりなる
もの、又はそれを主成分(例えば70重量%以上)とし
て含有するものが例示される。このダイオキシン類生成
防止剤は粉末状、粒状、粉末と粒との混合状のいずれで
もよいが、平均粒径5〜50μm程度の粉末状であるこ
とが好ましい。
【0015】ダイオキシン類吸着剤としては、活性炭、
ゼオライト等が好適である。このダイオキシン類吸着剤
は、粉末状、粒状、粉末と粒との混合状のいずれでもよ
いが、平均粒径10〜50μm程度であることが好まし
い。
【0016】このダイオキシン類生成防止剤と吸着剤と
は、一方のみが用いられてもよく、併用されてもよい。
併用する場合、ダイオキシン類生成防止剤と吸着剤とが
混合されて同一のディスパージョンノズルから排ガスに
吹き込まれてもよく、別々のディスパージョンノズルか
らそれぞれ排ガスに吹き込まれてもよい。
【0017】ダイオキシン類生成防止剤を排ガスに添加
する場合、排ガスの種類にもよるが、通常は0.2〜
1.0g/N−m程度の添加量が好適であり、ダイオ
キシン類吸着剤の排ガスへの添加量は0.05〜0.2
g/N−m程度が好適である。
【0018】図1は、本発明において採用するのに好適
なディスパージョンノズル1の断面図である。このディ
スパージョンノズル1は、外殻部がフロントハウジング
2とリヤハウジング3とによって構成され、該フロント
ハウジング2内にノズルボディ4が設置され、該リヤハ
ウジング3にノズルチップ5が取り付けられている。該
ノズルボディ4の内孔12は、下流側に向って縮径する
テーパ面4aと、最小径部4bと、下流側に向って徐々
に拡大するテーパ面4cとを有している。テーパ面4a
は、ノズルボディ4の後端面に開口している。
【0019】前記ノズルチップ5の先端側の外周面は、
このテーパ面4aと同形のテーパ面5aとなっており、
このノズルチップ5の外周面と前記テーパ面4aとの間
に隙間6が形成されている。この隙間6は、ノズルチッ
プ5の外周とテーパ面4aとの間の全周にわたって存在
している。
【0020】この隙間6に連通するチャンバ7がノズル
ボディ4の後部外周に設けられている。フロントハウジ
ング2に設けられたエア流入口8を介して該チャンバ7
に圧縮エアが導入可能とされている。このエア流入口8
は、2〜4個程度設けられるのが好ましいが、1個又は
5個以上であってもよい。
【0021】なお、ノズルチップ5はリヤハウジング3
に螺じ込みにより取り付けられており、螺じ込みの調節
によりノズルチップ5が図1の左右方向にシフトし、こ
れによって隙間6の間隔が調整可能となっている。
【0022】添加剤は、リヤハウジング3に設けられた
導入口10からノズルチップ5の内孔11を介してノズ
ルボディ4の内孔12に送り込まれる。この内孔12へ
は、チャンバ7から隙間6を介して圧縮エアが供給さ
れ、添加剤はノズルボディ4の末端の噴出口13から細
かく分散されて噴出する。
【0023】また、添加剤の吹き込みを停止した時に、
排ガス(煙道)側の圧が高くなってノズル内に排ガスが
逆流してしまい、添加剤吹き込みを阻害することを防ぐ
ため、逆流防止手段を設けておくのが好ましい。
【0024】なお、エア流入口8から流入する加圧エア
の圧力は3〜10kg/cm程度が好適である。この
高圧のエアは、隙間6からノズル内孔に高速で流入す
る。これにより、添加剤とエアとの混合気流が音速ない
し亜音速レベルとなって内孔12内を流れる。
【0025】この添加剤含有高速気流がディスパージョ
ンノズルの噴出口13から噴出する際に急激に拡散し、
添加剤に大きな衝撃が加えられ、添加剤が細かく分散さ
れ、また場合によっては添加剤が破砕されて著しく細か
く分散するようになる。
【0026】このように添加剤が細かく分散されて排ガ
スに吹き込まれるため、排ガスと添加剤との接触効率が
高い。この結果、ダイオキシン類の生成防止あるいはダ
イオキシン類の吸着除去効率が著しく高いものとなる。
【0027】
【実施例】[実施例1]図1に示すディスパージョンノ
ズル1を用いて、平均粒径8μmの粉末炭酸水素ナトリ
ウム80重量%と平均粒径20μmの粉末活性炭20重
量%との混合物からなる添加剤を都市ゴミ焼却炉(処理
量100t/24Hr。排ガス量23,000Nm
Hr)の電気集塵器前の排ガス煙道に500mg/Nm
の割合で吹き込み、電気集塵器出口ガスのダイオキシ
ン類濃度を測定した。この添加剤吹き込み時の排ガス温
度は240℃であり、電気集塵器の出口ガス温度は22
0℃である。
【0028】この添加剤を吹き込まなかった場合の電気
集塵器の出口ガス中のダイオキシン類濃度は1.3ng
−TEQ/Nmであったものが、添加剤の吹きこみに
よりダイオキシン類濃度は0.22ng−TEQ/Nm
となり、ダイオキシン類低減率は83%に達した。
【0029】なお、用いたディスパージョンノズルの長
さは170mm、最小径部の内径は15mm、最小径部
から噴出口までの長さは80mm、噴出口の内径は30
mm、供給エア圧及び流量は0.4MPa、1.4Nm
/minである。
【0030】[比較例1]ディスパージョンノズルの代
わりに単管(長さ300mm、内径50mm)を用い、
実施例1と同一の添加剤を同一添加割合にて添加した。
なお、単管にはエアを3.0Nm/minの割合で供
給して添加剤を排ガス中に吹き込んだ。その結果、電気
集塵器の出口ガスのダイオキシン類濃度は0.40ng
−TEQ/Nmであり、ダイオキシン類低減率は69
%に止まった。
【0031】
【発明の効果】以上の通り、本発明によると、解砕装置
を用いるまでもなく添加剤を細かく分散させて排ガスに
添加し、排ガス中のダイオキシン類濃度を効率的に低減
することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のダイオキシン類含有排ガスの浄化方法
に用いられるディスパージョンノズルの断面図である。
【符号の説明】
1 ディスパージョンノズル 2 フロントハウジング 3 リヤハウジング 4 ノズルボディ 5 ノズルチップ 6 隙間 7 チャンバ 8 エア流入口 11,12 内孔 13 噴出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 博司 東京都新宿区西新宿三丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 Fターム(参考) 3K070 DA05 DA13 DA17 DA30 DA48 4D002 AA21 AC04 BA04 CA01 CA11 DA02 DA16 DA41 GA03 GB06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイオキシン類生成防止剤及びダイオキ
    シン類吸着剤の少なくとも一方を含んでなる粉粒状の添
    加剤を排ガスに添加するダイオキシン類含有排ガスの浄
    化方法において、 ディスパージョンノズルによって該添加剤を該排ガスに
    添加することを特徴とするダイオキシン類含有排ガスの
    浄化方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記ダイオキシン類
    生成防止剤は重炭酸ナトリウム又は炭酸ナトリウムを含
    み、前記ダイオキシン類吸着剤は無機吸着剤もしくは活
    性炭であり、 前記添加剤を前記排ガスの煙道内に添加することを特徴
    とするダイオキシン類含有排ガスの浄化方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、前記ディスパ
    ージョンノズルは、前記添加剤と圧縮気体とがノズル内
    孔に供給され、該ノズル内孔の先端部分から添加剤が気
    体と共に噴出するものであり、 該ノズル内孔は、途中部分から該先端部分に向って内径
    が次第に拡大するものであることを特徴とするダイオキ
    シン類含有排ガスの浄化方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017159227A (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 株式会社Ihi環境エンジニアリング 分散ノズル
JP2018531144A (ja) * 2015-06-22 2018-10-25 エス.ア.ロイスト ルシェルシュ エ デヴロップマン 排ガスを処理する装置および方法

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