JP2003305336A - Adsorbent packed-bed device - Google Patents
Adsorbent packed-bed deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオキシンで代
表される有機ハロゲン化合物を含む排ガスを無害化処理
するための吸着剤充填層装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an adsorbent-packed bed apparatus for detoxifying exhaust gas containing an organic halogen compound represented by dioxins.
【０００２】[0002]
【従来の技術】都市ごみ、産業廃棄物等の可燃性廃棄物
の焼却、ガス化、溶融の各種工程から排出される排ガ
ス、スクラップ溶解やアルミ精錬等の各種金属精錬過程
で排出される排ガス、さらには各種製造工場、化学工
場、発電設備等で排出される排ガスには、ばいじん、Ｈ
ＣｌやＳＯｘ等の酸性成分、窒素酸化物、水銀等の重金
属、ダイオキシン類およびその前駆物質等の有機ハロゲ
ン化合物など、さまざまな有害物質が含まれている。こ
れらの有害成分は、例えば、ＨＣｌ等の酸性成分および
ばいじんは２００℃以下の反応バグフィルタによって処
理され、窒素酸化物は炉内の燃焼改善または無触媒脱
硝、脱硝塔により処理される。また、水銀等の重金属
は、活性炭吹込法により前記バグフィルタにより処理さ
れる。2. Description of the Related Art Exhaust gas discharged from various processes such as incineration, gasification and melting of combustible waste such as municipal waste and industrial waste, exhaust gas discharged from various metal refining processes such as scrap melting and aluminum refining, Furthermore, the exhaust gas emitted from various manufacturing plants, chemical plants, power generation facilities, etc.
It contains various harmful substances such as acidic components such as Cl and SOx, nitrogen oxides, heavy metals such as mercury, and organic halogen compounds such as dioxins and their precursors. For example, acidic components such as HCl and soot and dust are treated by a reaction bag filter at 200 ° C. or lower, and nitrogen oxides are treated by combustion improvement in the furnace or non-catalytic denitration and denitration tower. Heavy metals such as mercury are processed by the bag filter by the activated carbon blowing method.
【０００３】さて、ダイオキシンで代表される有機ハロ
ゲン化合物は、上記の活性炭吹込または脱硝を兼ねた脱
硝触媒により、概ね除去できるため一般に広く採用され
ている。しかしながら、近年のダイオキシンの排出規制
の強化により、高い水準の処理が求められ、バグフィル
タや脱硝塔の後段に、活性炭充填塔を追設するケースが
見られるようになった。この活性炭充填塔（吸着剤充填
層装置）は、充填物として、吸着剤である活性炭のみを
装置に充填して充填層を形成し、この充填層に排ガスを
接触させることにより、排ガス中の有機ハロゲン化合物
を吸着除去していた。一方、ダイオキシン等の有機ハロ
ゲン化合物を除去する目的ではないが、従来より、活性
炭粒や脱硝触媒を充填した吸着剤移動床により、除塵お
よび脱硫、脱硝を行うケースがあった。The organic halogen compounds represented by dioxins are generally widely used because they can be almost removed by the above-mentioned denitration catalyst which also functions as activated carbon injection or denitration. However, due to the recent tightening of dioxin emission regulations, a high level of treatment is required, and it has become possible to additionally install an activated carbon packed tower after the bag filter and the denitration tower. This activated carbon packed tower (adsorbent packed bed device) fills only the activated carbon, which is an adsorbent, as a packing material into the device to form a packed bed. The halogen compound was removed by adsorption. On the other hand, although it is not for the purpose of removing organic halogen compounds such as dioxins, there have been cases in which dust removal, desulfurization, and denitration have been conventionally performed by an adsorbent moving bed filled with activated carbon particles and a denitration catalyst.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
活性炭吸着塔（吸着剤充填層装置）は、上述のように吸
着剤である活性炭のみで充填層を形成していたので、排
ガスとの長期にわたる接触過程において、前記充填層内
の一部の吸着剤は、完全には避けられない層内のガス流
れの偏り等により、吸着破過あるいは平衡吸着（飽和吸
着）に達しているものがあった。このような場合でも所
定の交換時期が到達するまで吸着剤を交換しなくとも、
吸着破過に達していないその他の吸着剤の吸着作用で、
ある程度のダイオキシン類（有機ハロゲン化合物）の吸
着除去は達成されていたが、ダイオキシン類の排出規制
が強化されつつある現状では、必ずしも十分な除去水準
を達成できるとは言えないおそれがあった。これを回避
するためは、例えば固定層方式から移動層方式に切り替
える、吸着剤の交換頻度を増加させることが考えられる
が、前者の方法は、移動層方式とすることにより設備費
が増大することと、運転管理が煩雑になる不利益を生
じ、後者の方法は、吸着剤の消費量を大幅に増大しなけ
ればならない不利益を生じてしまうことになる。However, in the conventional activated carbon adsorption tower (adsorbent packed bed apparatus), the packed bed is formed only by the activated carbon which is the adsorbent, as described above, and therefore, the exhaust gas is used for a long time. In the contacting process, some of the adsorbents in the packed bed reached adsorption breakthrough or equilibrium adsorption (saturated adsorption) due to inevitable gas flow bias in the bed. . Even in such a case, even if the adsorbent is not replaced until the predetermined replacement time is reached,
By the adsorption action of other adsorbents that have not reached adsorption breakthrough,
Although some amount of adsorptive removal of dioxins (organic halogen compounds) has been achieved, in the current situation where emission regulations of dioxins are being strengthened, it may not be said that a sufficient removal level can be achieved. To avoid this, for example, switching from the fixed bed method to the moving bed method and increasing the frequency of adsorbent replacement are possible, but the former method uses a moving bed method, which increases equipment costs. Then, there is a disadvantage that the operation management becomes complicated, and the latter method causes a disadvantage that the consumption amount of the adsorbent must be greatly increased.
【０００５】また、排ガスには、ダイオキシン類ととも
に微量に共存する高分子系の炭化水素やその他の微量成
分が含まれているので、ダイオキシンを十分吸着した吸
着剤（前記の吸着破過に到達した吸着剤）は、これらの
共存する微量成分により置換吸着が発生し、ダイオキシ
ン類がガス側に揮散して結果としてダイオキシンを大気
環境に放出してしまうおそれがさらに生じてしまう。こ
れを回避するためには、例えば吸着剤充填層装置の前段
にさらに充填層装置を余分に設置して、上記微量成分を
除去する方式が考えられるが、この場合、設備費が甚大
となる不利益や、必ずしも上記微量成分を完全に除去で
きずに後段の充填層装置に流出してしまうおそれがあっ
た。Further, since the exhaust gas contains a small amount of high-molecular hydrocarbons and other trace components that coexist with dioxins, an adsorbent that has sufficiently adsorbed dioxins (the above-mentioned adsorption breakthrough was reached). In the adsorbent, substitutional adsorption occurs due to these coexisting trace components, and dioxins are further volatilized to the gas side, and as a result, dioxins may be released to the atmospheric environment. In order to avoid this, for example, it is conceivable to install an additional packed bed device in front of the adsorbent packed bed device to remove the above-mentioned trace components, but in this case, the equipment cost will be enormous. There is a risk that the above trace components cannot be completely removed, and that they may flow out to the packed bed apparatus in the subsequent stage.
【０００６】さらに、ダイオキシン等の有機ハロゲン化
合物を含有する排ガスとして、大型施設の都市ごみ焼却
排ガスを除いた、例えば、産業廃棄物焼却排ガス、廃棄
物溶融炉排ガス、電気炉排ガス、スクラップ予熱炉排ガ
ス、アルミ精錬炉排ガス、焼結炉排ガスなどは、排ガス
発生源の焼却・加熱・溶融過程での負荷が一定でないこ
とが多く、結果として上記排ガスの負荷変動が大きいも
のとなり、例えば、メタン換算したハイドロカーボン濃
度が２０ｐｐｍ以上となったり、排ガス流量の変動幅が
基準値に対して±２０％以上となることや、排ガス温度
を一定に制御することが困難である場合が多かった。[0006] Further, as exhaust gas containing organic halogen compounds such as dioxins, excluding municipal waste incineration exhaust gas of large facilities, for example, industrial waste incineration exhaust gas, waste melting furnace exhaust gas, electric furnace exhaust gas, scrap preheating furnace exhaust gas For aluminum smelting furnace exhaust gas, sintering furnace exhaust gas, etc., the load in the incineration / heating / melting process of the exhaust gas source is often not constant, and as a result, the load fluctuation of the above exhaust gas becomes large. In many cases, the hydrocarbon concentration was 20 ppm or more, the fluctuation range of the exhaust gas flow rate was ± 20% or more with respect to the reference value, and it was difficult to control the exhaust gas temperature constantly.
【０００７】このように排ガスの負荷変動が大きいと、
上記の微量成分による置換吸着の他に、吸着剤を通過す
る排ガス速度および圧力に急激な変動を生じ、吸着剤内
部に到達していないごく外表面に弱い吸着力により付着
しているダイオキシン類を揮散（脱離）させてしまうお
それや、変動による排ガス温度の一時的な上昇により、
ダイオキシン類の分子運動エネルギーが増大されて、吸
着されつつあるダイオキシン類あるいは既吸着のダイオ
キシン類を揮散（脱離）させてしまうおそれを生じてし
まう。すなわち、上述した負荷変動の大きな排ガスを、
従来の吸着剤充填層装置を用いて該排ガスに含まれるダ
イオキシン類を除去しようとすると、共存する微量成分
による置換吸着や、負荷変動による揮散脱離が頻繁に発
生することが多いので、吸着剤を取り替えたばかりの初
期においても、十分なダイオキシン類の除去率が得られ
ないおそれがあった。When the load fluctuation of the exhaust gas is large in this way,
In addition to displacement adsorption by the above trace components, abrupt fluctuations in the exhaust gas velocity and pressure passing through the adsorbent occur, and dioxins adhering to the outer surface that does not reach the inside of the adsorbent due to weak adsorption force are removed. Due to the risk of volatilization (desorption) and the temporary rise in exhaust gas temperature due to fluctuations,
The molecular kinetic energy of dioxins is increased, and there is a risk of volatilizing (desorbing) the adsorbed dioxins or the already adsorbed dioxins. That is, the exhaust gas with large load fluctuations described above,
When attempting to remove dioxins contained in the exhaust gas using a conventional adsorbent packed bed device, displacement adsorption due to coexisting trace components and volatilization desorption due to load fluctuations often occur, so the adsorbent There was a possibility that a sufficient removal rate of dioxins could not be obtained even in the initial stage just after the replacement.
【０００８】本発明は、上述の負荷変動の大きい排ガス
の処理にも好適に実施することができ、簡便な手段でダ
イオキシン類を高い水準で除去できる信頼性の高い吸着
剤充填層装置を提供することを目的としたものである。The present invention provides a highly reliable adsorbent-packed bed apparatus which can be suitably applied to the treatment of the above-mentioned exhaust gas having a large load fluctuation and is capable of removing dioxins at a high level by a simple means. This is the purpose.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】（１）本発明に係る吸着
剤充填装置は、除塵後の排ガスに含まれるダイオキシン
類で代表される有機ハロゲン化合物を除去するための充
填層装置であって、前記有機ハロゲン化合物を主に吸着
作用により吸着除去する粒状の吸着剤と、前記有機ハロ
ゲン化合物を主に触媒作用により分解する粒状の触媒剤
とを充填層内に共存させたものである。(1) An adsorbent filling device according to the present invention is a packed bed device for removing organic halogen compounds represented by dioxins contained in exhaust gas after dust removal, A granular adsorbent that mainly adsorbs and removes the organic halogen compound by adsorption and a granular catalyst that mainly decomposes the organic halogen compound by catalytic action coexist in the packed bed.
【００１０】（２）また、本発明に係る吸着剤充填装置
は、除塵後の排ガスに含まれる有機ハロゲン化合物を除
去するための充填層装置であって、充填層を通気性を有
する仕切板により直列に複数層に仕切り、該仕切られた
複数層が、充填物のひとつを吸着剤とした吸着剤層と、
充填物のひとつを触媒剤とした触媒層とからなり、排ガ
ス導入側からこの順に交互に配設したものである。(2) Further, the adsorbent filling device according to the present invention is a packed bed device for removing organic halogen compounds contained in the exhaust gas after dust removal, and the packed bed is made of a partition plate having air permeability. Partition into a plurality of layers in series, the plurality of partitioned layers, an adsorbent layer using one of the packing as an adsorbent,
It is composed of a catalyst layer using one of the fillers as a catalyst, and is alternately arranged in this order from the exhaust gas introduction side.
【００１１】（３）上記（１）又は（２）の吸着剤充填
層装置における吸着剤を、比表面積が５００ｍ2／ｇ以
下の多孔性炭素質のものとした。(3) The adsorbent in the adsorbent-packed bed apparatus of (1) or (2) above is a porous carbonaceous material having a specific surface area of 500 m 2 / g or less.
【００１２】（４）上記（１）〜（３）のいずれかの吸
着剤充填層装置は、メタン換算した際のハイドロカーボ
ン濃度が平均的に２０ｐｐｍ以上の排ガス、排ガス流量
の変動幅が基準値に対して±２０％以上の排ガス、産業
廃棄物焼却排ガス、廃棄物溶融炉排ガス、電気炉排ガ
ス、スクラップ予熱炉排ガス、アルミ精錬炉排ガス、焼
結炉排ガスから選ばれた排ガスを処理対象とする。(4) In the adsorbent-packed bed apparatus according to any one of (1) to (3) above, the exhaust gas having an average hydrocarbon concentration of 20 ppm or more when converted to methane and the fluctuation range of the exhaust gas flow rate are standard values. Against ± 20% of exhaust gas, industrial waste incineration exhaust gas, waste melting furnace exhaust gas, electric furnace exhaust gas, scrap preheating furnace exhaust gas, aluminum refining furnace exhaust gas, sintering furnace exhaust gas. .
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図５は本発明を実施する排ガス処
理フローの代表例を示すブロック図である。図におい
て、２１は排ガス発生源で、都市ごみ、汚泥、産業廃棄
物、焼却残査、汚染土壌などを処理する廃棄物焼却炉、
廃棄物溶融炉、廃薬物ガス化炉をはじめ、スクラップ溶
解炉、電炉、転炉、高炉、アルミ溶解炉などの各種金属
精錬炉、各種発電ボイラ、各種化学薬品製造炉、その
他、２００℃以上の排ガスを発生する装置を示す。２２
は排ガス発生装置２１の下流側に設置した熱回収装置
で、高温排ガスの熱回収を行う蒸気式ボイラ、節炭器、
その他の熱回収手段または冷却手段を指すが、省略され
る場合もある。２３は熱回収装置２２の下流側に設置し
た排ガス減温塔で、例えばスプレーノズルによる水噴霧
式の排ガス冷却がなされる。２４は排ガス減温塔２３の
下流側に設置した集塵装置としてのバグフィルタ装置
で、同装置以外に、電気集塵機、慣性力集塵機、湿式集
塵機等、各種の集塵装置が用いられる。２５はバグフィ
ルタ装置２４の下流側に設置された本発明に係る吸着剤
充填層装置である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIG. 5 is a block diagram showing a typical example of an exhaust gas treatment flow for carrying out the present invention. In the figure, 21 is an exhaust gas source, which is a waste incinerator for treating municipal waste, sludge, industrial waste, incineration residue, contaminated soil, and the like,
Waste melting furnace, waste drug gasification furnace, scrap melting furnace, electric furnace, converter, blast furnace, various metal refining furnaces such as aluminum melting furnace, various power generation boilers, various chemical manufacturing furnaces, etc. 1 shows an apparatus for generating exhaust gas. 22
Is a heat recovery device installed on the downstream side of the exhaust gas generator 21, and is a steam boiler for recovering heat of the high temperature exhaust gas, a economizer,
It refers to other heat recovery means or cooling means, but may be omitted. Reference numeral 23 is an exhaust gas temperature reducing tower installed on the downstream side of the heat recovery device 22, for example, water spray type exhaust gas cooling is performed by a spray nozzle. Reference numeral 24 is a bag filter device as a dust collector installed on the downstream side of the exhaust gas temperature control tower 23. In addition to the bag filter device, various dust collectors such as an electric dust collector, an inertial force dust collector, and a wet dust collector are used. Reference numeral 25 is an adsorbent-packed bed device according to the present invention installed downstream of the bag filter device 24.
【００１４】次にこれらの構成装置からなる排ガス処理
フローを図５を参照して説明する。排ガス発生源２１か
ら排出される８００℃以上の排ガスは、熱回収装置２２
で熱回収され、例えば２５０℃の温度となる。続いて排
ガス減温塔２３により、バグフィルタ装置２４に適した
温度、例えば、２００℃以下の１８０℃の温度まで排ガ
スは冷却されたあと、バグフィルタ装置２４に導入され
る。バグフィルタ装置２４の上流側の煙道には、中和剤
である消石灰Ｃａ（ＯＨ）2が空気搬送により排ガスに
噴霧され、バグフィルタ装置２４内のろ過集塵過程で、
排ガス中のばいじんおよびＨＣｌ、ＳＯｘといった酸性
成分が除去される。このろ過集塵過程で、排ガスに含ま
れるダイオキシンで代表される有機ハロゲン化合物もあ
る程度除去される。Next, an exhaust gas treatment flow consisting of these components will be described with reference to FIG. Exhaust gas having a temperature of 800 ° C. or higher discharged from the exhaust gas generation source 21 is a heat recovery device 22.
The heat is recovered at, for example, a temperature of 250 ° C. is reached. Subsequently, the exhaust gas cooling tower 23 cools the exhaust gas to a temperature suitable for the bag filter device 24, for example, a temperature of 180 ° C. of 200 ° C. or less, and then introduces it into the bag filter device 24. In the flue on the upstream side of the bag filter device 24, slaked lime Ca (OH) 2 , which is a neutralizer, is sprayed into the exhaust gas by air conveyance, and in the filter dust collection process in the bag filter device 24,
Dust and acidic components such as HCl and SOx in the exhaust gas are removed. In this filtration dust collection process, the organic halogen compounds represented by dioxin contained in the exhaust gas are also removed to some extent.
【００１５】バグフィルタ装置２４を経て実質的にばい
じん（ダスト、飛灰）と酸性成分が除去された排ガス
は、本発明に係る吸着剤充填層装置２５に導入される。
この排ガスにはバグフィルタ装置２４で除去しきれなか
ったダイオキシン等の有機ハロゲン化合物が含まれてい
るが、吸着剤充填層装置２５を経ることにより、排ガス
中に含まれる有機ハロゲン化合物が確実に除去される。
吸着剤充填層装置２５を経た排ガスは煙突を介して大気
放散される。The exhaust gas from which the soot and dust (dust, fly ash) and the acidic components have been substantially removed through the bag filter device 24 is introduced into the adsorbent packed bed device 25 according to the present invention.
This exhaust gas contains organic halogen compounds such as dioxins that could not be completely removed by the bag filter device 24, but the organic halogen compounds contained in the exhaust gas are reliably removed by passing through the adsorbent packed bed device 25. To be done.
The exhaust gas that has passed through the adsorbent packed bed device 25 is diffused to the atmosphere through the chimney.
【００１６】［実施の形態１］図１は本発明の実施の形
態１に係る吸着剤充填層装置の説明図である。図１にお
いて、１は吸着剤充填層装置（本体）、２は本体１内に
配設された吸着剤と触媒剤の混合層である充填層、６は
排ガス導入ダクト、７は排ガス排出ダクトである。な
お、吸着剤充填層装置１は、断面角形で縦型の固定層と
して例示した。[Embodiment 1] FIG. 1 is an explanatory view of an adsorbent packed bed apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 1 is an adsorbent packed bed device (main body), 2 is a packed bed that is a mixed layer of adsorbent and catalyst disposed in the main body 1, 6 is an exhaust gas introduction duct, and 7 is an exhaust gas exhaust duct. is there. The adsorbent-filled bed apparatus 1 is illustrated as a vertical fixed bed having a rectangular cross section.
【００１７】上記図５で説明したとおり、実質的にばい
じんと酸性成分が除去され、ダイオキシンで代表される
有機ハロゲン化合物を含有する排ガスは、排ガス導入ダ
クト６を介して吸着剤充填層装置１（本体）に導入され
る。吸着剤充填層装置１内の充填層２は、排ガスに含ま
れるダイオキシン類で代表される有機ハロゲン化合物を
主に吸着作用により吸着除去する粒状の吸着剤と、有機
ハロゲン化合物を主に触媒作用により分解する粒状の触
媒剤との混合物として構成される。充填層２の上面、下
面は通気性を有する板で構成され、排ガスが通過できる
よう構成されている。As described with reference to FIG. 5, the exhaust gas from which the soot and dust and the acidic components are substantially removed and which contains the organic halogen compound represented by dioxin is passed through the exhaust gas introduction duct 6 and the adsorbent packed bed apparatus 1 ( Main body). The packed bed 2 in the adsorbent packed bed apparatus 1 has a granular adsorbent which mainly adsorbs and removes an organic halogen compound represented by dioxins contained in exhaust gas by an adsorbing action, and an organic halogen compound mainly by a catalytic action. It is composed as a mixture with a granular catalytic agent that decomposes. The upper surface and the lower surface of the filling layer 2 are made of air-permeable plates and are configured to allow exhaust gas to pass through.
【００１８】排ガス導入ダクト６から導入された排ガス
は、吸着剤と触媒剤の混合物で構成される充填層２に導
入され、充填層２と排ガスとの接触過程で、排ガスに含
まれるダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物は充填層
２内の吸着剤に吸着されるとともに、共存する触媒剤に
より確実に分解されて、除去される。充填層２を経た清
浄な排ガスは排ガス排出ダクト７を経て系外に排出され
る。この例では吸着剤充填層装置１を縦型の固定層とし
たが、横型の固定層とすることもできる。また、装置は
やや煩雑となるが充填剤を一定時間ごとに補充する移動
層とすることもでき、同等の効果が得られる。Exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction duct 6 is introduced into a packed bed 2 composed of a mixture of an adsorbent and a catalyst agent, and dioxins and the like contained in the exhaust gas in the contact process between the packed bed 2 and the exhaust gas. The organic halogen compound is adsorbed by the adsorbent in the packed bed 2, and is reliably decomposed and removed by the coexisting catalyst agent. The clean exhaust gas that has passed through the packed bed 2 is discharged to the outside of the system through the exhaust gas discharge duct 7. In this example, the adsorbent packed bed device 1 is a vertical fixed bed, but it may be a horizontal fixed bed. Further, although the apparatus becomes a little complicated, it can be used as a moving bed for replenishing the filler at regular intervals, and the same effect can be obtained.
【００１９】このように、本実施の形態においては、吸
着剤と触媒剤を充填層２内に共存させて、充填層２を構
成したので、吸着剤により有機ハロゲン化合物を吸着除
去できる作用と、触媒剤により有機ハロゲン化合物を分
解除去できる作用とが同時に得られ、以ってより高い水
準の除去を達成できる。さらに詳しく説明すると、次の
作用が得られる。
吸着剤の一部は、長期にわたる排ガスとの接触過程
で、吸着破過あるいは平衡吸着（飽和吸着）に達してい
るものがあり、部分的に吸着剤の初期活性が低下してい
るため、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物の除去を
高い水準で維持することが困難な場合があったが、触媒
剤を共存させることにより、一部の吸着剤に吸着されな
いでいるダイオキシン等をひとつの充填層内で触媒の分
解作用により分解し、より確実にダイオキシンを除去で
きる。As described above, in the present embodiment, the adsorbent and the catalyst agent are allowed to coexist in the packed bed 2 to form the packed bed 2, so that the adsorbent can adsorb and remove the organohalogen compound. At the same time, the function of decomposing and removing the organic halogen compound by the catalyst agent is obtained, and thus a higher level of removal can be achieved. More specifically, the following effects can be obtained. Some of the adsorbents have reached adsorption breakthrough or equilibrium adsorption (saturated adsorption) during the process of contact with exhaust gas over a long period of time, and the initial activity of the adsorbent is partially reduced, so dioxin It was sometimes difficult to maintain a high level of removal of organic halogen compounds such as, but by coexisting with a catalyst agent, dioxin etc. that are not adsorbed by some adsorbents in one packed bed It is decomposed by the decomposition action of the catalyst, and dioxin can be removed more reliably.
【００２０】被処理排ガスには、ダイオキシン類とと
もに微量に共存する高分子系の炭化水素やその他の微量
成分が含まれているので、ダイオキシンを十分吸着した
吸着剤（前記の吸着破過に到達した吸着剤）は、これら
の共存する微量成分により置換吸着が発生し、ダイオキ
シン類がガス側に揮散してしまうことがあったが、触媒
剤を共存させることにより、不所望に揮散したダイオキ
シン類をひとつの充填層２内で触媒の分解作用により分
解し、より確実にダイオキシンを除去できる。Since the treated exhaust gas contains a small amount of high-molecular hydrocarbons and other trace components that coexist with dioxins, an adsorbent that has sufficiently adsorbed dioxins (the above-mentioned adsorption breakthrough was reached). In the adsorbent), substitutional adsorption occurs due to these coexisting trace components, and dioxins may be volatilized to the gas side.However, by coexisting a catalyst agent, dioxins volatilized undesirably In one packed bed 2, the catalyst is decomposed by the decomposition action of the catalyst, and dioxin can be removed more reliably.
【００２１】被処理排ガスは、その負荷変動が大きい
ものが多く、このため吸着剤を通過する排ガス速度およ
び圧力に急激な変動を生じ、吸着剤内部に到達していな
いごく外表面に弱い吸着力により付着しているダイオキ
シン類を揮散（脱離）させてしまうことや、変動による
排ガス温度の一時的な上昇により、ダイオキシン類の分
子運動エネルギーが増大されて、吸着されつつあるダイ
オキシン類あるいは既吸着のダイオキシン類を揮散（脱
離）させてしまうことがあったが、触媒剤を共存させる
ことにより、不所望に揮散したダイオキシン類をひとつ
の充填層２内で触媒の分解作用により分解し、より確実
にダイオキシンを除去できる。Most of the exhaust gas to be treated has a large load fluctuation, and therefore, the speed and pressure of the exhaust gas passing through the adsorbent rapidly change, and a weak adsorption force is exerted on the very outer surface that has not reached the inside of the adsorbent. Due to the volatilization (desorption) of dioxin adhering to the dioxin and the temporary increase in the exhaust gas temperature due to fluctuations, the molecular kinetic energy of dioxin is increased and the dioxin that is being adsorbed or already adsorbed. There was a case where the dioxins of the above were volatilized (desorbed), but by coexisting with the catalyst agent, the undesired volatilized dioxins were decomposed by the decomposition action of the catalyst in one packed bed 2, Can surely remove dioxin.
【００２２】また、触媒剤を充填層２内で混合物として
均一に分散させて混合させるので、上述のとおり、不所
望に置換作用や脱離作用で揮散したダイオキシン類は、
隣接する触媒にごく短時間内で接触できるので、気体状
のダイオキシン類が不所望に他の成分と反応して塩素化
が進行するなどのおそれを未然に回避することができ、
より確実にダイオキシンを除去することができる。ここ
で、例えば、吸着剤のみを充填した充填装置の上流側に
別装置として、触媒剤を充填した充填装置を設置させる
と、触媒によるダイオキシン分解除去が達成できるが、
排ガスにはすでに述べたように各種の微量成分が共存す
るので、触媒被毒成分が微量でも存在する場合は、吸着
剤により事前またはほぼ同時にこの被毒成分を吸着除去
できないため、長期にわたる操業過程で触媒性能が劣化
し、比較的早期に分解性能が得られなくなるおそれがあ
るので好ましくない。Further, since the catalyst agent is uniformly dispersed and mixed as a mixture in the packed bed 2, as described above, the dioxins volatilized undesirably by the substitution action or the desorption action are
Since it is possible to contact the adjacent catalyst within a very short time, it is possible to avoid the possibility that gaseous dioxin undesirably reacts with other components to progress chlorination.
Dioxins can be removed more reliably. Here, for example, if a filling device filled with the catalyst agent is installed as a separate device on the upstream side of the filling device filled with the adsorbent, the dioxin decomposition and removal by the catalyst can be achieved,
As already mentioned, various trace components coexist in the exhaust gas, so even if a trace amount of catalyst poisoning component is present, the adsorbent cannot adsorb and remove this poisoning component in advance, or almost at the same time. Therefore, the catalyst performance may deteriorate, and the decomposition performance may not be obtained relatively early, which is not preferable.
【００２３】さらに、吸着剤のみを充填した充填装置の
後続には処理手段がないので、すでに述べた〜に係
る吸着剤からの揮散のおそれのあるダイオキシン類を分
解することができず、確実で高度なダイオキシン類除去
が必ずしも達成できないので好ましくない。また、別装
置とすることにより、触媒剤充填装置と吸着剤充填装置
との間にはある程度の排ガス滞留時間を生じ、この間
に、ダイオキシン類が他の成分と反応して塩素化が進行
するおそれやダイオキシン類の再合成を引き起こすおそ
れもあるため、好ましくない。また、別装置にすること
により、当然ながら、設備費が甚大となって好ましくな
い。このように、吸着剤と触媒剤を各々分離して別の装
置とすると、上述のとおり各種不具合を生じるが、ひと
つの充填層内に吸着剤と触媒剤を共存させることによ
り、このような不具合を回避することができる。Further, since there is no processing means after the filling device filled with only the adsorbent, it is not possible to decompose the dioxins which may be volatilized from the adsorbent according to the above-mentioned items, so that the dioxin cannot be decomposed. It is not preferable because a high degree of dioxins removal cannot always be achieved. In addition, by using a separate device, a certain amount of exhaust gas retention time is generated between the catalyst filling device and the adsorbent filling device, during which dioxin may react with other components and chlorination may progress. It may cause re-synthesis of dioxins and dioxins, which is not preferable. In addition, by using a separate device, the equipment cost is undesirably large, as a matter of course. In this way, if the adsorbent and the catalyst agent are separated and separated into different devices, various problems will occur as described above, but by making the adsorbent and the catalyst agent coexist in one packed bed, such problems will occur. Can be avoided.
【００２４】また、排ガスを除塵してから、吸着剤充填
層装置１に排ガスを導入するので、ダスト（ばいじん、
飛灰）が充填層２内の吸着剤に蓄積して通気抵抗を増大
させてしまうことを回避できる利点と、吸着剤を再利用
する際の篩い分け等のダスト分離手段による煩わしい操
作を回避できる利点と、ダストに含まれる金属成分や前
駆物質がダイオキシンの再合成を引き起こしてしまうお
それを回避できる利点とが得られるので、上記の各作用
をより確実に得ることができる。Further, since the exhaust gas is introduced into the adsorbent packed bed apparatus 1 after removing the exhaust gas, dust (dust,
Fly ash) can be prevented from accumulating in the adsorbent in the packed bed 2 to increase the air flow resistance, and the troublesome operation by dust separating means such as sieving when reusing the adsorbent can be avoided. Since the advantage and the advantage of avoiding the possibility that the metal component or the precursor contained in the dust may cause the re-synthesis of dioxin can be obtained, the above-mentioned respective actions can be more reliably obtained.
【００２５】吸着剤充填層装置１に充填する吸着剤は、
例えば粒状活性炭、活性コークスなどの炭素質吸着剤が
用いられ、特にダイオキシンで代表される分子径に相当
するミクロポアを有し、かつＢＥＴ比表面積がある程度
高いものが好適であるが、ダイオキシン等の有機ハロゲ
ン化合物を主に吸着作用により除去できる吸着剤であれ
ば採用でき、ゼオライト、ドロマイトなどの鉱物系の吸
着剤や、炭素質吸着剤にアルカリ処理等を施したものな
ど各種の吸着剤が採用できる。The adsorbent packed in the adsorbent packed bed apparatus 1 is
For example, a carbonaceous adsorbent such as granular activated carbon or activated coke is used, and in particular, those having a micropore corresponding to a molecular diameter represented by dioxin and having a high BET specific surface area to some extent are preferable. Adsorbents that can remove halogen compounds mainly by adsorption can be used, and various adsorbents such as mineral-based adsorbents such as zeolite and dolomite, and carbonaceous adsorbents that have been subjected to alkali treatment etc. can be adopted. .
【００２６】ここで、活性炭等の炭素質の吸着剤に、触
媒活性を有する金属酸化物を含浸または担持させて、吸
着作用と触媒分解作用の両者を併せ持たせた触媒活性炭
を採用することも可能であるが、この場合は以下の問題
点を有するので相対的に好ましくない。
Ａ）活性炭に金属酸化物を担持させる過程で、ダイオキ
シンの吸着に必要な細孔を閉塞または破壊してしまい、
所望の吸着作用が得られなくなる。
Ｂ）金属酸化物を担持させる工程を経た触媒活性炭は一
般に高価なものである。
Ｃ）本発明のように活性炭と触媒剤が別々の場合は、廃
棄または再生処理の際に、触媒剤と活性炭を篩い分け等
により分離することが可能で、例えばダイオキシンを吸
着した活性炭のみを焼却処分または他のプロセスの熱源
とすることができ、触媒剤は容易に加熱再生することが
できるが、上記の触媒活性炭は、金属成分を多く含んで
いるので、廃棄処分の際に別途処理が余分に必要となる
ことと、再生させる場合は不活性ガスの高温雰囲気等に
よる煩雑な再生プロセスが必要となる。Here, it is also possible to employ a catalytic activated carbon in which a carbonaceous adsorbent such as activated carbon is impregnated or supported with a metal oxide having catalytic activity so as to have both an adsorbing action and a catalytic decomposing action. Although possible, this case is relatively unfavorable because it has the following problems. A) In the process of supporting the metal oxide on the activated carbon, the pores necessary for the adsorption of dioxins are blocked or destroyed,
The desired adsorption action cannot be obtained. B) The catalytically activated carbon that has undergone the step of supporting the metal oxide is generally expensive. C) When the activated carbon and the catalytic agent are separate as in the present invention, the catalytic agent and the activated carbon can be separated by sieving or the like at the time of disposal or regeneration treatment. For example, only activated carbon having dioxin adsorbed is incinerated. It can be used as a heat source for disposal or other processes, and the catalytic agent can be easily regenerated by heating, but since the above-mentioned catalytic activated carbon contains a large amount of metal components, a separate treatment is not required when it is disposed of. In addition, a complicated regeneration process using a high temperature atmosphere of an inert gas is required for regeneration.
【００２７】吸着剤充填層装置１に充填させ吸着剤と共
存させる触媒剤は、チタン、バナジウム、アルミニウム
から選ばれる酸化物に、タングステン、白金、モリブデ
ンから選ばれる貴金属を担持したもので粒状のものが用
いられるが、成分および担持方法は、特に限定されるも
のでなく、脱硝用に用いられる触媒を用いても同等の効
果が得られる。また、吸着剤を触媒剤との混合物とする
ので、吸着剤として活性炭等の炭素質を用いた場合は、
触媒剤が吸着剤単身の充填密度を下げることになるた
め、充填層２での発火が発生しにくくなる作用が得ら
れ、装置の発火対策を低減できることや、比較的高温の
触媒剤に適した温度まで処理ガス温度を上昇できる。触
媒剤を共存させる際の混合割合は、１〜５０％（重量）
を採用できるがこれに限定されるものではなく、触媒の
ダイオキシン除去性能にもよるが、ダイオキシン除去用
の触媒は構成成分として貴金属類を含有し高価であるこ
とが多いことや、排ガスとの接触効率を考慮すると、５
〜２０％の混合比が工業的に有効である。The catalyst agent filled in the adsorbent packed bed apparatus 1 and coexisting with the adsorbent is a granular material in which an oxide selected from titanium, vanadium and aluminum is loaded with a noble metal selected from tungsten, platinum and molybdenum. However, the components and the supporting method are not particularly limited, and the same effect can be obtained by using a catalyst used for denitration. Also, since the adsorbent is a mixture with the catalyst agent, when using a carbonaceous material such as activated carbon as the adsorbent,
Since the catalyst agent lowers the packing density of the adsorbent alone, it has the effect of making it less likely to ignite the packed bed 2, reducing the measures to ignite the device, and suitable for relatively high temperature catalyst agents. The process gas temperature can be raised to the temperature. The mixing ratio when the catalyst agent coexists is 1 to 50% (weight).
However, it is not limited to this, but it depends on the dioxin removal performance of the catalyst, but the catalyst for dioxin removal often contains precious metals as a constituent component and is expensive, and contact with exhaust gas 5 considering efficiency
A mixing ratio of ~ 20% is industrially effective.
【００２８】吸着剤充填層装置１に導入する排ガス温
度、すなわち、吸着剤充填層装置１の処理温度は、１２
０〜２００℃の範囲の何れかの温度を採用でき、さらに
好ましくは１３０〜１８０℃である。２００℃以上とす
ると、吸着剤充填層装置１に導入される前および吸着剤
充填層装置１内で、ダイオキシン類の再合成が発生し、
吸着剤充填層装置１の処理負荷が不所望に増加するので
相対的に好ましくない。これを回避するには、２００℃
以下、さらには１８０℃以下とすることにより確実とな
る。１２０℃以下とすると、微量に含まれる酸性成分の
酸露天以下となって装置の腐食が発生しやすくなること
や、微量のアンモニアを含む場合は、酸性硫安が形成さ
れて触媒の被毒となるおそれがあるので相対的に好まし
くない。これを回避するには１２０℃以上、さらには１
３０℃以上とすることが確実である。但し、排ガスに含
まれる成分、吸着剤の耐熱、その他運転事情を考慮し
て、必ずしも１２０〜２００℃にする必要はなく、この
範囲外でも、相当の効果が得られる。The temperature of the exhaust gas introduced into the adsorbent packed bed apparatus 1, that is, the treatment temperature of the adsorbent packed bed apparatus 1, is 12
Any temperature in the range of 0 to 200 ° C. can be adopted, and more preferably 130 to 180 ° C. When the temperature is 200 ° C. or higher, re-synthesis of dioxins occurs before being introduced into the adsorbent packed bed apparatus 1 and in the adsorbent packed bed apparatus 1,
Since the processing load of the adsorbent packed bed apparatus 1 undesirably increases, it is relatively unfavorable. To avoid this, 200 ℃
Hereinafter, it will be ensured by setting the temperature to 180 ° C. or lower. If the temperature is 120 ° C. or lower, the amount of acidic components contained in a trace amount becomes less than the acid exposure temperature, and the apparatus is apt to corrode. If a trace amount of ammonia is contained, acidic ammonium sulfate is formed and poisons the catalyst. It is relatively unfavorable because it may occur. To avoid this, 120 ℃ or more, and even 1
It is certain that the temperature is 30 ° C or higher. However, in consideration of the components contained in the exhaust gas, the heat resistance of the adsorbent, and other operating conditions, it is not always necessary to set the temperature to 120 to 200 ° C, and even outside this range, a considerable effect can be obtained.
【００２９】［実施の形態２］図２は本発明の実施の形
態２に係る吸着剤充填層装置の説明図である。なお、図
１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略す
る。図において、１１は吸着剤層、１２は触媒剤層で、
仕切板３を介して本体１内に配設され、充填層２を構成
する。[Embodiment 2] FIG. 2 is an explanatory view of an adsorbent-packed bed apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the figure, 11 is an adsorbent layer, 12 is a catalyst layer,
It is arranged in the main body 1 via the partition plate 3 and constitutes the filling layer 2.
【００３０】図５で説明したとおり、実質的にばいじん
と酸性成分が除去され、ダイオキシンで代表される有機
ハロゲン化合物を含有する排ガスは、排ガス導入ダクト
６を介して吸着剤充填層装置１（本体）に導入される。
吸着剤充填層装置１内の充填層２は、通気性を有するパ
ンチングメタル態様の仕切板３により、上下の２層に分
割されており、上面および下面は仕切板３と同等に通気
性を有する板で構成されている。排ガスに含まれるダイ
オキシン類で代表される有機ハロゲン化合物を主に吸着
作用により吸着除去する粒状の吸着剤が充填された吸着
剤層１１は排ガス導入部側に配置され、有機ハロゲン化
合物を主に触媒作用により分解する粒状の触媒剤が充填
された触媒剤層１２が吸着剤層１１に仕切板３を介して
隣接して配置される。As described with reference to FIG. 5, the exhaust gas from which the soot and dust and the acidic components are substantially removed and which contains the organic halogen compound represented by dioxin is passed through the exhaust gas introduction duct 6 and the adsorbent packed bed apparatus 1 (main body). ) Will be introduced.
The packed bed 2 in the adsorbent packed bed apparatus 1 is divided into upper and lower two layers by a partition plate 3 having a breathable punching metal mode, and the upper surface and the lower surface have the same breathability as the partition plate 3. It is composed of plates. The adsorbent layer 11 filled with a granular adsorbent that mainly adsorbs and removes an organic halogen compound represented by dioxins contained in exhaust gas by an adsorbing action is disposed on the exhaust gas introducing part side and mainly catalyzes an organic halogen compound. A catalyst agent layer 12 filled with a granular catalyst agent that decomposes by the action is disposed adjacent to the adsorbent layer 11 with a partition plate 3 interposed therebetween.
【００３１】導入された排ガスは、まず吸着剤層１１内
の主に吸着剤と接触してダイオキシンおよび触媒被毒成
分等の共存成分が吸着除去され、続いて触媒剤層１２内
の主に触媒剤と接触して吸着剤層１１から排出または揮
散のおそれのあるごく微量のダイオキシンが分解除去さ
れる。触媒剤層１２を経た清浄ガスは排ガス排出ダクト
７を経て系外に放出される（作用・効果の詳細は実施の
形態３で説明する）。The introduced exhaust gas first comes into contact with the adsorbent mainly in the adsorbent layer 11 to adsorb and remove coexisting components such as dioxins and catalyst poisoning components, and then mainly in the catalyst agent layer 12. A very small amount of dioxins that may be discharged or volatilized from the adsorbent layer 11 in contact with the agent is decomposed and removed. The clean gas that has passed through the catalyst agent layer 12 is discharged to the outside of the system through the exhaust gas discharge duct 7 (details of action and effect will be described in Embodiment 3).
【００３２】［実施の形態３］図３は本発明の実施の形
態３に係る吸着剤充填層装置の説明図である。なお、実
施の形態２と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明
を省略する。本実施の形態は、吸着剤充填層装置１を横
型の移動層として示したもので、４は吸着剤供給バル
ブ、５は吸着剤排出バルブ、１０は吸着剤貯槽である。[Embodiment 3] FIG. 3 is an explanatory view of an adsorbent-packed bed apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The same parts as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the adsorbent packed bed apparatus 1 is shown as a horizontal moving bed, 4 is an adsorbent supply valve, 5 is an adsorbent discharge valve, and 10 is an adsorbent storage tank.
【００３３】本実施の形態においては、図５で説明した
とおり、実質的にばいじんと酸性成分が除去され、ダイ
オキシンで代表される有機ハロゲン化合物を含有する排
ガスは、排ガス導入ダクト６を介して吸着剤充填層装置
１（本体）に導入される。吸着剤充填層装置１内の充填
層２は、通気性を有するパンチングメタル態様の仕切板
３により、左右の２層に分割されており、両側面は仕切
板３と同等に通気性を有する板で構成されている。もち
ろん、両側面は多段ルーバを設置してもよい。排ガス導
入部側に吸着剤層１１、排出側に触媒剤層１２を隣接し
て配置している。導入された排ガスは、実施の形態２の
場合と同様に、まず、吸着剤層１１内の主に吸着剤と接
触してダイオキシンおよび触媒被毒成分等の共存成分が
吸着除去され、続いて触媒剤層１２内の主に触媒剤と接
触して吸着剤層１１から排出または揮散のおそれのある
ごく微量のダイオキシンが分解除去される。触媒剤層１
２を経た清浄ガスは排ガス排出ダクト７を経て系外に放
出される。In the present embodiment, as described with reference to FIG. 5, the exhaust gas from which the soot and dust and the acidic components are substantially removed and the organic halogen compound represented by dioxin is adsorbed through the exhaust gas introduction duct 6. It is introduced into the agent-filled layer device 1 (main body). The packed bed 2 in the adsorbent packed bed apparatus 1 is divided into two layers on the left and right by a partition plate 3 in the form of a punching metal having air permeability, and both side surfaces have the same air permeability as the partition plate 3. It is composed of. Of course, multi-level louvers may be installed on both sides. An adsorbent layer 11 is disposed adjacent to the exhaust gas introduction portion side, and a catalyst agent layer 12 is disposed adjacent to the exhaust side. The introduced exhaust gas is first contacted mainly with the adsorbent in the adsorbent layer 11 to adsorb and remove coexisting components such as dioxins and catalyst poisoning components, as in the case of the second embodiment. A very small amount of dioxin which may be discharged or volatilized from the adsorbent layer 11 by being in contact with the catalyst agent in the agent layer 12 is decomposed and removed. Catalyst layer 1
The clean gas passing through 2 is discharged to the outside of the system through the exhaust gas discharge duct 7.
【００３４】吸着剤層１１は、移動層とし、未使用また
は再生処理後の吸着剤が吸着剤貯槽１０から一定時間ご
とに吸着剤供給バルブ４を介して吸着剤が供給され、一
定時間ごとに吸着剤排出バルブ５を介して使用済み吸着
剤が排出される。一方、触媒剤層１２は固定層としてい
る。吸着剤層１１を移動層としたので、吸着剤が不所望
に吸着破過に到達してしまうのを回避できる。触媒剤層
１２を移動層としてもよいが、吸着剤層１１を移動層と
したので、触媒剤はより長時間活性を得ることができ、
長期にわたり交換する必要がない。The adsorbent layer 11 is a moving layer, and the unused or regenerated adsorbent is supplied from the adsorbent storage tank 10 through the adsorbent supply valve 4 at regular time intervals, and at constant time intervals. The used adsorbent is discharged through the adsorbent discharge valve 5. On the other hand, the catalyst agent layer 12 is a fixed layer. Since the adsorbent layer 11 is the moving layer, it is possible to prevent the adsorbent from reaching the adsorption breakthrough undesirably. The catalyst agent layer 12 may be a moving layer, but since the adsorbent layer 11 is a moving layer, the catalyst agent can obtain the activity for a longer time,
No need to replace for a long time.
【００３５】上記のような実施の形態２又は３に係る吸
着剤充填層装置１を実施することにより、以下のような
作用、効果を得ることができる。充填層２を複数層とし
て、例えば、排ガス導入側から、吸着剤からなる吸着剤
層１１、触媒剤からなる触媒剤層１２と２層にしたの
で、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を含む排ガス
は、まず、吸着剤層１１との接触過程によりダイオキシ
ン等が吸着除去されるとともに、触媒被毒となる微量成
分が排ガスに含まれている場合も確実にこの被毒成分を
吸着除去できるので、後続の触媒剤を長寿命化できる利
点が得られる。同時に、長期にわたる通ガス過程や負荷
変動の大きい排ガスとの接触過程等から誘発されて、不
所望に吸着剤層１１から揮散するおそれのあるダイオキ
シン類を、後続する触媒剤層１２により速やかに分解除
去できるので、より確実にダイオキシン類を除去でき
る。By implementing the adsorbent-packed bed apparatus 1 according to the second or third embodiment as described above, the following actions and effects can be obtained. Since the packing layer 2 has a plurality of layers, for example, an adsorbent layer 11 made of an adsorbent and a catalyst agent layer 12 made of a catalyst agent are provided in two layers from the exhaust gas introduction side, the exhaust gas containing an organic halogen compound such as dioxin is: First, dioxin and the like are adsorbed and removed by the contact process with the adsorbent layer 11, and even if a trace amount of components poisoning the catalyst is contained in the exhaust gas, the poisoning component can be surely adsorbed and removed. The advantage that the life of the catalyst agent can be extended can be obtained. At the same time, dioxins which may be undesirably volatilized from the adsorbent layer 11 due to a long-term gas passing process or a contact process with exhaust gas having large load fluctuations are rapidly decomposed by the subsequent catalyst layer 12. Since it can be removed, dioxins can be removed more reliably.
【００３６】実施の形態２又は３によれば、実施の形態
１の場合と同様に次のような作用が得られる。
吸着剤の一部は、長期にわたる排ガスとの接触過程
で、吸着破過あるいは平衡吸着（飽和吸着）に達してい
るものがあり、部分的に吸着剤の初期活性が低下してい
るため、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物の除去を
高い水準で維持することが困難な場合があったが、触媒
剤を後続に隣接させることにより、一部の吸着剤に吸着
されないでいるダイオキシン等をひとつの吸着剤充填層
装置１内で触媒の分解作用により分解し、より確実にダ
イオキシンを除去できる。According to the second or third embodiment, the following effects can be obtained as in the case of the first embodiment. Some of the adsorbents have reached adsorption breakthrough or equilibrium adsorption (saturated adsorption) during the process of contact with exhaust gas over a long period of time, and the initial activity of the adsorbent is partially reduced, so dioxin It was sometimes difficult to maintain a high level of removal of organic halogen compounds such as, but by placing the catalyst agent next to it, dioxin etc. that have not been adsorbed by some adsorbents can be treated as one adsorbent. In the packed bed device 1, the catalyst is decomposed by the decomposition action, and dioxin can be removed more reliably.
【００３７】被処理排ガスには、ダイオキシン類とと
もに微量に共存する高分子系の炭化水素やその他の微量
成分が含まれているので、ダイオキシンを十分吸着した
吸着剤（前記の吸着破過に到達した吸着剤）は、これら
の共存する微量成分により置換吸着が発生し、ダイオキ
シン類がガス側に揮散してしまうことがあったが、触媒
剤を後続に隣接させることにより、不所望に揮散したダ
イオキシン類をひとつの吸着剤充填層装置１内で触媒の
分解作用により分解し、より確実にダイオキシンを除去
できる。Since the exhaust gas to be treated contains a small amount of high-molecular hydrocarbons and other trace components that coexist with dioxins, an adsorbent that has sufficiently adsorbed dioxins (the above-mentioned adsorption breakthrough was reached). The adsorbent) sometimes undergoes displacement adsorption due to these coexisting trace components, and dioxins may volatilize to the gas side. It is possible to more reliably remove dioxin by decomposing the substances in one adsorbent packed bed apparatus 1 by the decomposing action of the catalyst.
【００３８】被処理排ガスは、その負荷変動が大きい
ものが多く、このため吸着剤を通過する排ガス速度およ
び圧力に急激な変動を生じ、吸着剤内部に到達していな
いごく外表面に弱い吸着力により付着しているダイオキ
シン類を揮散（脱離）させてしまうことや、変動による
排ガス温度の一時的な上昇により、ダイオキシン類の分
子運動エネルギーが増大されて、吸着されつつあるダイ
オキシン類あるいは既吸着のダイオキシン類を揮散（脱
離）させてしまうことがあったが、触媒を後続に隣接さ
せることにより、不所望に揮散したダイオキシン類をひ
とつの吸着剤充填層装置１内で触媒の分解作用により分
解し、より確実にダイオキシンを除去できる。また、触
媒剤層１２を吸着剤層１１の後に配置したので、上述の
とおり、不所望に置換作用や脱離作用で揮散したダイオ
キシン類は、隣接する触媒層にごく短時間内で接触でき
るので、気体状のダイオキシン類が不所望に他の成分と
反応して塩素化が進行するなどのおそれを未然に回避す
ることができ、より確実にダイオキシンを除去できる。Most of the exhaust gas to be treated has a large load fluctuation, and therefore, the speed and pressure of the exhaust gas passing through the adsorbent rapidly change, and a weak adsorption force is exerted on the very outer surface that has not reached the inside of the adsorbent. Due to the volatilization (desorption) of dioxin adhering to the dioxin and the temporary increase in the exhaust gas temperature due to fluctuations, the molecular kinetic energy of dioxin is increased and the dioxin that is being adsorbed or already adsorbed. There was a case where the dioxins of the above were volatilized (desorbed), but by adjoining the catalyst subsequently, the undesired volatilized dioxins were decomposed by the catalyst in one adsorbent-packed bed apparatus 1. Decomposes and more reliably removes dioxin. Further, since the catalyst agent layer 12 is disposed after the adsorbent layer 11, as described above, the dioxin volatilized undesirably by the substitution action or the desorption action can contact the adjacent catalyst layer within a very short time. In addition, it is possible to avoid the possibility that gaseous dioxin undesirably reacts with other components to progress chlorination and to more reliably remove dioxin.
【００３９】また、排ガスを除塵してから、吸着剤充填
層装置１に排ガスを導入するので、ダスト（ばいじん、
飛灰）が充填層２内の吸着剤に蓄積して通気抵抗を増大
させてしまうことを回避できる利点と、吸着剤を再利用
する際の篩い分け等のダスト分離手段による煩わしい操
作を回避できる利点と、ダストに含まれる金属成分や前
駆物質がダイオキシンの再合成を引き起こしてしまうの
を回避できる利点とが得られるので、上記の各作用をよ
り確実に得ることができる。Further, since the exhaust gas is introduced into the adsorbent packed bed apparatus 1 after the exhaust gas is removed, dust (dust,
Fly ash) can be prevented from accumulating in the adsorbent in the packed bed 2 to increase the air flow resistance, and the troublesome operation by dust separating means such as sieving when reusing the adsorbent can be avoided. Since the advantage and the advantage that the metal component or the precursor contained in the dust can be prevented from causing the re-synthesis of dioxin, the above-mentioned respective actions can be more reliably obtained.
【００４０】吸着剤充填層装置１に充填する吸着剤は、
例えば粒状活性炭、活性コークスなどの炭素質吸着剤が
用いられ、特にダイオキシンで代表される分子径に相当
するミクロポアを有し、かつＢＥＴ比表面積がある程度
高いものが好適であるが、ダイオキシン等の有機ハロゲ
ン化合物を主に吸着作用により除去できる吸着剤であれ
ば採用でき、ゼオライト、ドロマイトなどの鉱物系の吸
着剤や、炭素質吸着剤にアルカリ処理等を施したものな
ど各種の吸着剤が採用できる。The adsorbent packed in the adsorbent packed bed apparatus 1 is
For example, a carbonaceous adsorbent such as granular activated carbon or activated coke is used, and in particular, those having a micropore corresponding to a molecular diameter represented by dioxin and having a high BET specific surface area to some extent are preferable. Adsorbents that can remove halogen compounds mainly by adsorption can be used, and various adsorbents such as mineral-based adsorbents such as zeolite and dolomite, and carbonaceous adsorbents that have been subjected to alkali treatment etc. can be adopted. .
【００４１】ここで、活性炭等の炭素質の吸着剤に、触
媒活性を有する金属酸化物を含浸または担持させて、吸
着作用と触媒分解作用の両者を併せ持たせた触媒活性炭
を採用することも可能であるが、この場合は以下の問題
点を有するので相対的に好ましくない。
Ａ）活性炭に金属酸化物を担持させる過程で、ダイオキ
シンの吸着に必要な細孔を閉塞または破壊してしまい、
所望の吸着作用が得られなくなる。
Ｂ）金属酸化物を担持させる工程を経た触媒活性炭は一
般に高価なものである。
Ｃ）本発明のように活性炭と触媒剤が別々の場合は、廃
棄または再生処理の際に、触媒剤と活性炭を篩い分け等
により分離することが可能で、例えばダイオキシンを吸
着した活性炭のみを焼却処分または他のプロセスの熱源
とすることができ、触媒剤は容易に加熱再生することが
できるが、上記の触媒活性炭は、金属成分を多く含んで
いるので、廃棄処分の際に別途処理が余分に必要となる
ことと、再生させる場合は不活性ガスの高温雰囲気等に
よる煩雑な再生プロセスが必要となる。Here, it is also possible to employ a catalytic activated carbon in which a carbonaceous adsorbent such as activated carbon is impregnated or supported with a metal oxide having catalytic activity so as to have both an adsorption action and a catalytic decomposition action. Although possible, this case is relatively unfavorable because it has the following problems. A) In the process of supporting the metal oxide on the activated carbon, the pores necessary for the adsorption of dioxins are blocked or destroyed,
The desired adsorption action cannot be obtained. B) The catalytically activated carbon that has undergone the step of supporting the metal oxide is generally expensive. C) When the activated carbon and the catalytic agent are separate as in the present invention, the catalytic agent and the activated carbon can be separated by sieving or the like at the time of disposal or regeneration treatment. For example, only activated carbon having dioxin adsorbed is incinerated. It can be used as a heat source for disposal or other processes, and the catalytic agent can be easily regenerated by heating.However, the above-mentioned catalytic activated carbon contains a large amount of metal components, and therefore a separate treatment is not required when disposing of it. In addition, a complicated regeneration process using a high temperature atmosphere of an inert gas is required for regeneration.
【００４２】吸着剤充填層装置１に充填する触媒剤は、
チタン、バナジウム、アルミニウムから選ばれる酸化物
に、タングステン、白金、モリブデンから選ばれる貴金
属を担持したもので粒状のものが用いられるが、成分お
よび担持方法は、特に限定されるものでなく、脱硝用に
用いられる触媒を用いても同等の効果が得られる。The catalyst agent packed in the adsorbent packed bed apparatus 1 is
A granular material is used in which an oxide selected from titanium, vanadium, and aluminum is loaded with a noble metal selected from tungsten, platinum, and molybdenum, but the components and loading method are not particularly limited, and for denitration. Even if the catalyst used for is used, the same effect can be obtained.
【００４３】吸着剤充填層装置１に導入する排ガス温
度、すなわち、吸着剤充填層装置１の処理温度は、１２
０〜２００℃の範囲の何れかの温度を採用でき、さらに
好ましくは１３０〜１８０℃である。２００℃以上とす
ると、吸着剤充填層装置１に導入される前および吸着剤
充填装置１内で、ダイオキシン類の再合成が発生し、吸
着剤充填層装置１の処理負荷が不所望に増加するので相
対的に好ましくない。これを回避するには、２００℃以
下、さらには１８０℃以下とすることにより確実とな
る。１２０℃以下とすると、微量に含まれる酸性成分の
酸露天以下となって装置の腐食が発生しやすくなること
や、微量のアンモニアを含む場合は、酸性硫安が形成さ
れ触媒の被毒となるおそれがあるので相対的に好ましく
ない。これを回避するには１２０℃以上、さらには１３
０℃以上とすることが確実である。但し、排ガスに含ま
れる成分、吸着剤の耐熱、その他運転事情を考慮して、
必ずしも１２０〜２００℃にする必要はなく、この範囲
外でも、相当の効果が得られる。The temperature of the exhaust gas introduced into the adsorbent packed bed apparatus 1, that is, the treatment temperature of the adsorbent packed bed apparatus 1, is 12
Any temperature in the range of 0 to 200 ° C. can be adopted, and more preferably 130 to 180 ° C. When the temperature is 200 ° C. or higher, re-synthesis of dioxins occurs before being introduced into the adsorbent-packed bed apparatus 1 and in the adsorbent-packed apparatus 1, and the processing load of the adsorbent-packed bed apparatus 1 undesirably increases. Therefore, it is relatively unfavorable. In order to avoid this, it is ensured that the temperature is 200 ° C. or lower, further 180 ° C. or lower. If the temperature is 120 ° C or lower, the amount of acidic components contained in a trace amount becomes less than the acid exposure temperature, and the equipment is liable to corrode. If a trace amount of ammonia is contained, acidic ammonium sulfate may be formed and poison the catalyst. It is relatively unfavorable because there is. To avoid this, 120 ℃ or more, and even 13
It is certain that the temperature is 0 ° C or higher. However, considering the components contained in the exhaust gas, the heat resistance of the adsorbent, and other operating conditions,
It is not always necessary to set the temperature to 120 to 200 ° C., and even outside this range, a considerable effect can be obtained.
【００４４】このように、実施の形態２又は３によれ
ば、実施の形態１の場合と同様の作用が得られるが、さ
らに、次のような作用を得ることができる。ここで、吸
着剤充填層の上流側に触媒剤充填層を設置する配列とす
ると、触媒によるダイオキシン分解除去は達成できる
が、排ガスにはすでに述べたように各種の微量成分が共
存するので、触媒被毒成分が微量でも存在する場合は、
吸着剤により事前にこの被毒成分を吸着除去できないた
め、長期にわたる操業過程で触媒性能が劣化し、比較的
早期に分解性能が得られなくなるおそれがあるので好ま
しくない。また、吸着剤のみを充填した充填装置の後続
には処理手段がないので、すでに述べた〜に係る吸
着剤からの揮散のおそれのあるダイオキシン類を分解す
ることができず、確実で高度なダイオキシン類除去が必
ずしも達成できないので好ましくない。As described above, according to the second or third embodiment, the same operation as that of the first embodiment can be obtained, but further the following operation can be obtained. Here, if the arrangement is such that the catalyst agent packed bed is installed on the upstream side of the adsorbent packed bed, dioxin decomposition and removal by the catalyst can be achieved, but since various trace components coexist in the exhaust gas, the catalyst If trace amounts of poisonous components are present,
This poisoning component cannot be adsorbed and removed in advance by the adsorbent, so that the catalyst performance may deteriorate in a long-term operation process and the decomposition performance may not be obtained relatively early, which is not preferable. Further, since there is no treatment means after the filling device filled with only the adsorbent, it is not possible to decompose the dioxins that may be volatilized from the adsorbent according to the above-mentioned, and it is possible to obtain a reliable and advanced dioxin. It is not preferable because the removal of the species cannot always be achieved.
【００４５】一方、吸着剤のみを充填した充填装置の下
流側に別装置として、触媒剤を充填した充填装置を設置
させると、吸着剤充填装置と触媒剤充填装置の間にはあ
る程度の排ガス滞留時間を生じ、この間に、ダイオキシ
ン類が他の成分と反応して塩素化が進行するおそれやダ
イオキシン類の再合成を引き起こすおそれもあるため、
相対的に好ましくない。また、別装置にすることによ
り、当然ながら、設備費が甚大となって好ましくない。
すなわち、吸着剤からなる層を、触媒剤からなる層の上
流側に配置させることが重要であるとともに、これらの
層は接触の時間遅れのごく少ない隣接タイプであること
が必要である。こうすることにより、簡便な一つの装置
で、高度なダイオキシン除去が可能となる。On the other hand, if a filling device filled with the catalyst agent is installed as a separate device on the downstream side of the filling device filled with only the adsorbent, a certain amount of exhaust gas stays between the adsorbent filling device and the catalyst agent filling device. It takes time, and during this time, dioxin may react with other components to cause chlorination and re-synthesis of dioxins.
Relatively unfavorable. In addition, by using a separate device, the equipment cost is undesirably large, as a matter of course.
That is, it is important to arrange the layer made of the adsorbent upstream of the layer made of the catalyst, and it is necessary that these layers are of the adjacent type in which the contact time delay is very small. By doing so, it is possible to perform advanced dioxin removal with one simple device.
【００４６】排ガス導入側の吸着剤層１１は、充填剤が
主に吸着剤で構成されればよく、触媒剤を少量添加して
混合物の層としてもよいし、第三成分をさらに添加して
もよい。吸着剤層１１に後続隣接する触楳剤層１２は、
充填剤として、触媒剤を含んでいればよく、触媒剤１０
０％としてもよいし、吸着剤との混合物としてもよい
し、第三成分をさらに添加してもよい。充填層を吸着剤
と触媒剤との混合物とすれば、実施の形態１と同等の構
成となるので、実施の形態１に係る作用が同等に得られ
る。In the adsorbent layer 11 on the exhaust gas introduction side, the filler may be mainly composed of an adsorbent, and a small amount of a catalyst agent may be added to form a mixture layer, or a third component may be further added. Good. The catalyst layer 12 that is adjacent to and subsequent to the adsorbent layer 11 is
It suffices to include a catalyst agent as the filler, and the catalyst agent 10
The content may be 0%, a mixture with an adsorbent, or a third component may be further added. If the packed bed is made of a mixture of an adsorbent and a catalyst agent, the structure is the same as that of the first embodiment, and therefore the same operation according to the first embodiment can be obtained.
【００４７】次に分割する層数は、上記例示の２層（吸
着剤層と触媒剤層）に限らず、全体の層の厚みが極端に
上昇しない範囲で、あるいは、各層の厚みを小さくとれ
る範囲で、図４（ａ）に示すように、吸着剤層＋触媒剤
層＋吸着剤層の３層構造、図４（ｂ）に示すように、吸
着剤層＋触媒剤層＋吸着剤層＋触媒剤層の４層構造とす
ることができる。このとき、排ガス導入側から吸着剤
層、触媒剤層の順に設置することが必要である。このよ
うに３層以上とすれば、今までに述べた作用が同等以上
に得られる。The number of layers to be divided next is not limited to the above-mentioned two layers (adsorbent layer and catalyst layer), and the thickness of each layer can be made small or the thickness of each layer can be made small. In a range, as shown in FIG. 4A, a three-layer structure of adsorbent layer + catalyst layer + adsorbent layer, and as shown in FIG. 4B, adsorbent layer + catalyst layer + adsorbent layer It may have a four-layer structure of + catalyst layer. At this time, it is necessary to install the adsorbent layer and the catalyst agent layer in this order from the exhaust gas introduction side. When the number of layers is three or more in this way, the effects described so far can be obtained to the same or better level.
【００４８】次に、本発明に用いる吸着剤は、比表面積
が５００ｍ2／ｇ以下の多孔性炭素質とすることができ
る。一般に高い吸着性能を得ようと考えれば、高度に賦
活された活性炭など、Ｎ2ガスによるＢＥＴ比表面積が
１０００ｍ2／ｇまたはこれ以上の多孔質の炭素剤を用
いることが好ましい。ところが、このような活性炭はそ
の製法上の煩雑さから単価が高いことが多く、コスト高
となることが多かった。さて、実施の形態１又は実施の
形態２，３に示した構成を用いた、すなわち、触媒剤を
吸着剤と共存させるか隣接させることにより、すでに述
べたとおり、十分に高度なダイオキシン除去が達成でき
る。逆にいうと、十分に高い除去水準が得られるので、
従来装置に対して、吸着剤の充填量を少なくすることが
できることや、相対的に比表面積の小さい吸着剤を用い
ても同等の効果が得られるのである。Next, the adsorbent used in the present invention may be a porous carbonaceous material having a specific surface area of 500 m 2 / g or less. In general, in order to obtain high adsorption performance, it is preferable to use a porous carbon agent having a BET specific surface area of 1000 m 2 / g or more by N 2 gas such as highly activated carbon. However, such activated carbon often has a high unit price due to the complexity of its manufacturing method, and often results in high cost. Now, by using the constitution shown in the first embodiment or the second and third embodiments, that is, by making the catalyst agent coexist with or adjoining the adsorbent, sufficiently advanced dioxin removal is achieved as described above. it can. Conversely, since a sufficiently high removal level can be obtained,
Compared with the conventional device, the amount of the adsorbent filled can be reduced, and the same effect can be obtained even if an adsorbent having a relatively small specific surface area is used.
【００４９】従来高度にダイオキシン類を除去するため
に、１０００ｍ2／ｇまたはこれ以上の高い比表面積の
吸着剤を用いることが多かったが、本発明によれば、５
００ｍ2／ｇ以下の相対的に低い比表面積の吸着剤を用
いることが可能となる。５００ｍ2／ｇ以下の範囲で、
比表面積はもちろん大きい方が有利であり、極端に比表
面積が小さくなると実質的に吸着作用が得られないの
で、下限値は１００ｍ2／ｇとすることが望ましい。す
なわち、１００〜５００ｍ2／ｇの比較的比表面積の小
さい安価な吸着剤を用いて、実施の形態１又は実施の形
態２，３に記載の作用が得られる。１００〜５００ｍ2
／ｇの吸着剤とは、例えば、下水汚泥、ＲＤＦ（固形廃
棄物燃料）、建築廃材、廃木材などの廃棄物を炭化・賦
活して得られた多孔質の吸着剤や、リグナイト、活性コ
ークス、カーボンブラックなどの低比表面積炭素剤や、
賦活工程を省略・短縮して得られた活性炭や、その他、
鉱物系多孔貿のゼオライト、ベントナイト、ドロマイ
ト、アルミナ、シリカゲルなどである。但しこれに限定
するものではない。Conventionally, in order to highly remove dioxins, an adsorbent having a high specific surface area of 1000 m 2 / g or more was often used.
It is possible to use an adsorbent having a relatively low specific surface area of 00 m 2 / g or less. Within a range of 500 m 2 / g or less,
Of course, it is advantageous that the specific surface area is large, and if the specific surface area is extremely small, the adsorbing action is not substantially obtained, so the lower limit value is preferably 100 m 2 / g. That is, by using an inexpensive adsorbent having a relatively small specific surface area of 100 to 500 m 2 / g, the operation described in the first embodiment or the second and third embodiments can be obtained. 100-500m 2
/ G adsorbent is, for example, a porous adsorbent obtained by carbonizing and activating waste such as sewage sludge, RDF (solid waste fuel), construction waste, and waste wood, lignite, activated coke , Low specific surface area carbon agents such as carbon black,
Activated carbon obtained by omitting or shortening the activation process, and others,
Mineral porous zeolite, bentonite, dolomite, alumina, silica gel, etc. However, it is not limited to this.
【００５０】次に、本発明の処理対象とする排ガスは、
メタン換算した際のハイドロカーボン濃度が平均的に２
０ｐｐｍ以上の排ガス、排ガス流量の変動幅が基準値に
対して±２０％以上の排ガス、産業廃棄物焼却排ガス、
廃棄物溶融炉排ガス、電気炉排ガス、スクラップ予熱炉
排ガス、アルミ精錬炉排ガス、焼結炉排ガスから選ばれ
た排ガスとすることができる。Next, the exhaust gas to be treated in the present invention is
The average hydrocarbon concentration when converted to methane is 2
Exhaust gas of 0 ppm or more, Fluctuation range of exhaust gas flow rate is ± 20% or more of the standard value, industrial waste incineration exhaust gas,
It can be an exhaust gas selected from waste melting furnace exhaust gas, electric furnace exhaust gas, scrap preheating furnace exhaust gas, aluminum refining furnace exhaust gas, and sintering furnace exhaust gas.
【００５１】このように、高度なダイオキシン除去が難
しい負荷変動の大きい排ガスを処理する場合であって
も、実施の形態１又は実施の形態２，３に係る構成を実
施すれば、確実に排ガス中のダイオキシンを除去するこ
とができる。詳しくは以下のとおりである。
被処理排ガスには、ダイオキシン類とともに微量に共
存する高分子系の炭化水素やその他の微量成分が含まれ
ているが、排ガスの負荷変動が大きいとこの炭化水素が
メタン換算で２０ｐｐｍ以上となることが多く、ダイオ
キシンを十分吸着した吸着剤（吸着破過に到達した吸着
剤）は、これらの共存する微量成分により置換吸着がよ
り頻繁に発生し、ダイオキシン類がガス側に揮散してし
まうことがあったが、触媒剤を共存または隣接させるこ
とにより、不所望に揮散したダイオキシン類をひとつの
充填装置内で触媒の分解作用により分解し、より確実に
ダイオキシンを除去できる。As described above, even in the case of treating an exhaust gas having a large load fluctuation in which it is difficult to remove dioxin at a high level, if the structure according to the first embodiment or the second or third embodiment is carried out, the exhaust gas is surely contained in the exhaust gas. Dioxins can be removed. Details are as follows. The exhaust gas to be treated contains high-molecular hydrocarbons and other trace components that coexist in small amounts with dioxins, but if the load fluctuation of the exhaust gas is large, this hydrocarbon will be 20 ppm or more in terms of methane. In many cases, the adsorbents that have sufficiently adsorbed dioxins (adsorbents that have reached the adsorption breakthrough) are more frequently substituted and adsorbed by these coexisting trace components, and dioxins may volatilize to the gas side. However, by coexisting or adjoining the catalyst agent, the undesired volatilized dioxins can be decomposed by the decomposition action of the catalyst in one filling device, and the dioxins can be removed more reliably.
【００５２】被処理排ガスは、その負荷変動が十分に
大きいので、このため吸着剤を通過する排ガス速度およ
び圧力に急激な変動を生じ、吸着剤内部に到達していな
いごく外表面に弱い吸着力により付着しているダイオキ
シン類を揮散（脱離）させてしまうことや、変動による
排ガス温度の一時的な上昇により、ダイオキシン類の分
子運動エネルギーが増大されて、吸着されつつあるダイ
オキシン類あるいは既吸着のダイオキシン類を揮散（脱
離）させてしまうことがより頻繁に発生するが、触媒剤
を共存または隣接させることにより、不所望に揮散した
ダイオキシン類をひとつの充填装置内で触媒の分解作用
により分解し、より確実にダイオキシンを除去できる。
上記作用と同時に、すでに述べた実施の形態１〜３に係
る作用が得られる。Since the load fluctuation of the exhaust gas to be treated is sufficiently large, the speed and pressure of the exhaust gas passing through the adsorbent fluctuate rapidly, and a weak adsorption force is exerted on the very outer surface which has not reached the inside of the adsorbent. Due to the volatilization (desorption) of dioxin adhering to the dioxin and the temporary increase in the exhaust gas temperature due to fluctuations, the molecular kinetic energy of dioxin is increased and the dioxin that is being adsorbed or already adsorbed. It is more frequent that the dioxins are volatilized (desorbed), but by coexisting or adjoining the catalyst agent, the undesired volatilized dioxins are decomposed by the catalyst in one filling device. Decomposes and more reliably removes dioxin.
Simultaneously with the above operation, the operation according to the first to third embodiments already described can be obtained.
【００５３】本発明で言及した排ガスに含まれる有機ハ
ロゲン化合物とは、厚生労働省、環境省により特定施設
への規制値や環境基準が毒性換算値により指定されてい
るダイオキシン類およびコプラナＰＣＢ、さらにダイオ
キシン類の前駆物質、関連物質と称されるクロロベンゼ
ン、クロロフェノール、ＰＣＢ類、塩素化された多環芳
香族炭化水素類（ＰＡＨ）などや、塩素以外のハロゲン
元素で一部が置換されたこれら化学物質の総称である。
さらに、ダイオキシン類とは、ポリジベンゾパラジオキ
シンとポリジベンゾフランの総称であって、通常毒性換
算濃度によって算定されるものである。本明細書におい
ては、上記の有機ハロゲン化合物を単にダイオキシン
（類）と略記している場合があることを付記する。The organohalogen compound contained in the exhaust gas referred to in the present invention means dioxins and coplanar PCBs, which are designated by the Ministry of Health, Labor and Welfare and the Ministry of the Environment as regulated values for specific facilities and environmental standards by toxicity conversion values, and further dioxins. Precursors, related substances such as chlorobenzene, chlorophenol, PCBs, chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), and these chemistries partially substituted with halogen elements other than chlorine It is a generic term for substances.
Furthermore, dioxins are a general term for polydibenzoparadioxin and polydibenzofuran, and are usually calculated by the toxicity-converted concentration. In the present specification, it is noted that the above organic halogen compound may be simply abbreviated as dioxin (s).
【００５４】[0054]
【発明の効果】請求項１に係る発明は、除塵後の排ガス
に含まれるダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を吸着
剤充填層装置によって除去する際に、前記有機ハロゲン
化合物を主に吸着作用により吸着除去する粒状の吸着剤
と、前記有機ハロゲン化合物を主に触媒作用により分解
する粒状の触媒剤とを充填層内に共存させて充填層を構
成したので、吸着剤により有機ハロゲン化合物を吸着除
去できる作用と、触媒剤により有機ハロゲン化合物を分
解除去できる作用とが同時に得られ、以ってより高い水
準の除去を達成できる。According to the first aspect of the present invention, when the organic halogen compounds such as dioxins contained in the exhaust gas after dust removal are removed by the adsorbent packed bed apparatus, the organic halogen compounds are mainly adsorbed and removed by the adsorption action. Since a packed adsorbent and a granular catalyst agent that decomposes the organohalogen compound mainly by catalytic action coexist in the packed bed, the adsorbent can adsorb and remove the organohalogen compound. And the action of decomposing and removing the organic halogen compound by the catalyst agent are obtained at the same time, whereby a higher level of removal can be achieved.
【００５５】請求項２に係る発明は、除塵後の排ガスに
含まれるダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を吸着剤
充填層装置にて除去する際に、前記有機ハロゲン化合物
を主に吸着作用により吸着除去する粒状の吸着剤からな
る吸着層と、前記有機ハロゲン化合物を主に触媒作用に
より分解する粒状の触媒剤からなる触媒層とをこの順に
隣接させて構成したので、まず、吸着剤充填層との接触
過程によりダイオキシン等が吸着除去されるとともに、
触媒被毒となる微量成分が排ガスに含まれている場合も
確実にこの被毒成分を吸着除去できるので後続の触媒剤
を長寿命化できる利点が得られる。同時に、長期にわた
る通ガス過程や負荷変動の大きい排ガスとの接触過程等
から誘発されて、不所望に吸着剤充填層から揮散するお
それのあるダイオキシン類を、後続する触媒剤充填層に
より速やかに分解除去できるので、より確実にダイオキ
シン類を除去できる。According to the second aspect of the present invention, when the organic halogen compound such as dioxin contained in the exhaust gas after dust removal is removed by the adsorbent packed bed apparatus, the organic halogen compound is mainly adsorbed and removed by the adsorption action. Since the adsorption layer composed of the granular adsorbent and the catalyst layer composed of the granular catalytic agent which mainly decomposes the organic halogen compound by the catalytic action are adjacently arranged in this order, first, contact with the adsorbent packed layer Dioxins are adsorbed and removed by the process,
Even if the exhaust gas contains a trace amount of a component that poisons the catalyst, the poisoning component can be surely adsorbed and removed, so that there is an advantage that the life of the subsequent catalyst agent can be extended. At the same time, the dioxins that may be undesirably volatilized from the adsorbent packed bed due to a long-term gas passing process or contact process with exhaust gas with large load fluctuations are rapidly decomposed by the subsequent catalyst packed bed. Since it can be removed, dioxins can be removed more reliably.
【００５６】請求項３に係る発明は、請求項１又は２の
吸着剤に、比表面積が５００ｍ2／ｇ以下の小さい安価
な多孔性炭素質を用いて上記の効果を確実に得ることが
できる。The invention according to claim 3 can certainly obtain the above-mentioned effect by using an inexpensive porous carbonaceous material having a small specific surface area of 500 m 2 / g or less for the adsorbent of claim 1 or 2. .
【００５７】請求項４に係る発明は、請求項１〜３のい
ずれかの吸着剤充填層装置が負荷変動の大きい、産業廃
棄物排ガス、廃棄物溶融炉排ガス等の従来処理困難とさ
れていた排ガスにも好適に適用でき、上記の効果を得る
ことができる。In the invention according to claim 4, the adsorbent-packed bed apparatus according to any one of claims 1 to 3 has been considered to be difficult to treat industrial waste exhaust gas, waste melting furnace exhaust gas, etc. with large load fluctuations. It can also be suitably applied to exhaust gas, and the above effects can be obtained.
【図１】本発明の実施の形態１に係る吸着剤充填層装置
の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an adsorbent packed bed device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態２に係る吸着剤充填層装置
の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an adsorbent packed bed device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態３に係る吸着剤充填層装置
の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an adsorbent packed bed device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明に係る充填層の他の分割例を示す説明図
である。FIG. 4 is an explanatory view showing another example of dividing the filling layer according to the present invention.
【図５】本発明を実施する排ガス処理フローの代表例の
ブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a representative example of an exhaust gas processing flow for carrying out the present invention.
１ 吸着剤充填層装置（本体） ２ 充填層 ３ 仕切板 ４ 吸着剤供給バルブ ５ 吸着剤排出バルブ ６ 排ガス導入ダクト ７ 排ガス排出ダクト １０ 吸着剤貯槽 １１ 吸着剤層 １２ 触媒剤層 1 Adsorbent packed bed device (main body) 2 packed bed 3 partition boards 4 Adsorbent supply valve 5 Adsorbent discharge valve 6 Exhaust gas introduction duct 7 Exhaust gas exhaust duct 10 Adsorbent storage tank 11 Adsorbent layer 12 Catalyst layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奈良 久夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 岩崎 敏彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4D002 AA17 AC02 AC04 AC06 AC07 BA04 BA20 CA07 CA09 DA41 DA45 DA46 DA47 DA70 EA03 GA01 GB02 GB03 GB12 4D048 AA11 AB03 BA03X BA07X BA23X BA26X BA27X BA30X BA41X BB01 CA07 CC32 CC38 CC54 CC58 CD01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hisao Nara 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Main Steel Pipe Co., Ltd. (72) Inventor Toshihiko Iwasaki 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Main Steel Pipe Co., Ltd. F-term (reference) 4D002 AA17 AC02 AC04 AC06 AC07 BA04 BA20 CA07 CA09 DA41 DA45 DA46 DA47 DA70 EA03 GA01 GB02 GB03 GB12 4D048 AA11 AB03 BA03X BA07X BA23X BA26X BA27X BA30X BA41X BB01 CA07 CC32 CC38 CC54 CC58 CD01
Claims (4)
類で代表される有機ハロゲン化合物を除去するための充
填層装置であって、前記有機ハロゲン化合物を主に吸着
作用により吸着除去する粒状の吸着剤と、前記有機ハロ
ゲン化合物を主に触媒作用により分解する粒状の触媒剤
とを充填層内に共存させたことを特徴とする吸着剤充填
層装置。1. A packed bed apparatus for removing an organohalogen compound represented by dioxins contained in exhaust gas after dust removal, which is a granular adsorbent that adsorbs and removes the organohalogen compound mainly by an adsorption action. And a granular catalyst agent that decomposes the organic halogen compound mainly by a catalytic action are allowed to coexist in the packed bed.
化合物を除去するための充填層装置であって、充填層を
通気性を有する仕切板により直列に複数層に仕切り、該
仕切られた複数層が、充填物のひとつを吸着剤とした吸
着剤層と、充填物のひとつを触媒剤とした触媒剤層とか
らなり、排ガス導入側からこの順に交互に配設したこと
を特徴とする吸着剤充填層装置。2. A packed bed apparatus for removing an organic halogen compound contained in exhaust gas after dust removal, wherein the packed bed is partitioned into a plurality of layers in series by a partition plate having air permeability, and the partitioned plurality of layers. The adsorbent is characterized by comprising an adsorbent layer having one of the packings as an adsorbent and a catalyst agent layer having one of the packings as a catalyst, which are alternately arranged in this order from the exhaust gas introduction side. Packed bed equipment.
下の多孔性炭素質からなることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の吸着剤充填層装置。3. The adsorbent packed bed apparatus according to claim 1, wherein the adsorbent is made of a porous carbonaceous material having a specific surface area of 500 m 2 / g or less.
た際のハイドロカーボン濃度が平均的に２０ｐｐｍ以上
の排ガス、排ガス流量の変動幅が基準値に対して±２０
％以上の排ガス、産業廃棄物焼却排ガス、廃棄物溶融炉
排ガス、電気炉排ガス、スクラップ予熱炉排ガス、アル
ミ精錬炉排ガス、焼結炉排ガスから選ばれた排ガスであ
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の吸
着剤充填層装置。4. The exhaust gas to be treated has an average hydrocarbon concentration of 20 ppm or more when converted to methane, and the fluctuation range of the exhaust gas flow rate is ± 20 with respect to a reference value.
% Or more of exhaust gas, industrial waste incineration exhaust gas, waste melting furnace exhaust gas, electric furnace exhaust gas, scrap preheating furnace exhaust gas, aluminum refining furnace exhaust gas, sintering furnace exhaust gas. The adsorbent packed bed apparatus according to any one of 1 to 3.
Priority Applications (1)
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009202091A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Chubu Electric Power Co Inc | Halogen-containing compound degrading agent |
| JP2012120995A (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Ube Industries Ltd | Treatment apparatus and treatment method methanol containing exhaust gas |
| CN103968466A (en) * | 2014-05-20 | 2014-08-06 | 郑巍 | Indoor air processing technology and device |
| CN104043320A (en) * | 2014-05-11 | 2014-09-17 | 郑巍 | Method for treatment of indoor air pollution by combination of photocatalytic plasma and ultrasonic |
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-
2002
- 2002-04-15 JP JP2002111793A patent/JP2003305336A/en active Pending
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