JP2009228974A - Exhaust gas treating facility and exhaust gas treating method - Google Patents

Exhaust gas treating facility and exhaust gas treating method Download PDF

Info

Publication number
JP2009228974A
JP2009228974A JP2008074780A JP2008074780A JP2009228974A JP 2009228974 A JP2009228974 A JP 2009228974A JP 2008074780 A JP2008074780 A JP 2008074780A JP 2008074780 A JP2008074780 A JP 2008074780A JP 2009228974 A JP2009228974 A JP 2009228974A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
amount
water
temperature
spray nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008074780A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5019327B2 (en
Inventor
Hironobu Tanaka
浩暢 田中
Satoshi Tomimatsu
智 富松
Katsutoshi Wakana
勝敏 若菜
Shingo Shimazaki
伸吾 嶋崎
Yuichiro Kimura
雄一郎 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Hitachi Zosen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd, Hitachi Zosen Corp filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2008074780A priority Critical patent/JP5019327B2/en
Publication of JP2009228974A publication Critical patent/JP2009228974A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5019327B2 publication Critical patent/JP5019327B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas treating facility capable of stably, quickly and accurately treating exhaust gas discharged from a metal melting furnace with flow rate and temperature fluctuating widely, and containing dioxin and highly flammable dust. <P>SOLUTION: The treating facility leads exhaust gas from the melting furnace 1 through a first exhaust gas duct 11, and includes a cyclone 2 and a bag filter 3 for catching dust. In the first exhaust gas duct, first and second water spraying nozzles 21, 22 are arranged sequentially, an outside air introduction duct 14 is connected to the downstream side thereof, a chemical supply pipe 15 for supplying a chemical containing a dioxin adsorbent is connected to a second exhaust gas duct 12 between the cyclone 2 and the bag filter 3, a control device 27 is provided for controlling the water spray amount from each of the water spray nozzles 21, 22 provided in the first exhaust gas duct based on the exhaust gas amount and the exhaust gas temperature of the exhaust gas discharged from the melting furnace 1, and the exhaust gas amount is estimated based on the fuel amount of a heating burner provided in the melting furnace 1 and based on top pressure in the furnace. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃焼式の金属溶解炉（例えば、シャフト炉）から排出されるダイオキシン、高発火性ダストなどを含む排ガスの処理設備および処理方法に関する。   The present invention relates to a treatment facility and a treatment method for exhaust gas containing dioxin, highly ignitable dust, and the like discharged from a combustion type metal melting furnace (for example, a shaft furnace).

金属溶解炉は燃焼式のものと電気式のものとがある。燃焼式の代表としては、シャフト炉があり、溶解能力が大きいことから量産用の主力溶解炉として使用されている。近年、地球温暖化防止の観点からの要求もあって、銅の溶解鋳造の分野においてもエネルギー効率の高いシャフト炉が広く使用されている。   There are two types of metal melting furnaces: a combustion type and an electric type. A typical combustion type is a shaft furnace, which has a large melting capacity and is used as a main melting furnace for mass production. In recent years, shaft furnaces with high energy efficiency have been widely used in the field of copper melting and casting due to demand from the viewpoint of preventing global warming.

ところで、この金属溶解炉から排出される排ガス中にはダイオキシン類などの有害物質が含まれており、排ガス処理設備にてこれらを除去する必要がある。
この種の排ガス処理設備としては、例えば電気炉から排出される排ガス中の未燃分を燃焼させる２次燃焼炉、この２次燃焼炉から排出された排ガスを導き水を噴霧して冷却を行う冷却塔と、この冷却塔から出た排ガス中のダスト・有機成分などを除去する前段バグフィルタおよび後段バグフィルタと、これら両バグフィルタ間に配置されて排ガス中にダイオキシンの吸着剤を投入する吸着剤投入装置と、ダイオキシン・ダストなどが除去された排ガスを大気に放出する煙突とから構成されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 By the way, the exhaust gas discharged from this metal melting furnace contains harmful substances such as dioxins, and it is necessary to remove them in the exhaust gas treatment facility.
As this kind of exhaust gas treatment equipment, for example, a secondary combustion furnace that burns unburned components in the exhaust gas discharged from an electric furnace, the exhaust gas discharged from this secondary combustion furnace is guided and sprayed with water to perform cooling. A cooling tower, a front-stage bag filter and a rear-stage bag filter that remove dust, organic components, etc. in the exhaust gas emitted from this cooling tower, and an adsorption that is placed between both bag filters and injects a dioxin adsorbent into the exhaust gas An agent charging device and a chimney that emits exhaust gas from which dioxin and dust are removed to the atmosphere have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、上述したように、排ガスを燃焼・加熱する２次燃焼方式ではバーナでの燃料が多量に必要となり、ランニングコストが嵩むことから、熱交換器を用いて２次燃焼後の排ガスから熱回収することによって２次燃焼炉に入る排ガスを予熱する方法、さらには２次燃焼炉で排ガスをバーナにより加熱する方法などが提案されている（特許文献２参照）。
特開平１１−１８３０５１号公報 特開平６−１１７７８０号公報 In addition, as described above, in the secondary combustion method in which exhaust gas is combusted and heated, a large amount of fuel is required in the burner and running costs increase, so heat recovery is performed from the exhaust gas after secondary combustion using a heat exchanger. Thus, a method for preheating the exhaust gas entering the secondary combustion furnace and a method for heating the exhaust gas with a burner in the secondary combustion furnace have been proposed (see Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-183051 JP-A-6-117780

ところで、燃焼式の金属溶解炉から排出される排ガスを処理する場合には、上述した２次燃焼を伴う排ガス処理方法は採算性の点で得策ではない。しかしながら、このような排ガスを２次燃焼させずに冷却塔に導き冷却した後、バグフィルタにてダストを除去し、さらにダイオキシンを吸着して除去しようとすると、安定した処理ができなくなる。   By the way, when the exhaust gas discharged from the combustion-type metal melting furnace is processed, the above-described exhaust gas processing method involving secondary combustion is not advantageous in terms of profitability. However, if such exhaust gas is guided to the cooling tower without being subjected to secondary combustion and cooled, dust is removed by a bag filter, and further dioxins are adsorbed and removed, so that stable treatment cannot be performed.

例えば、銅溶解炉（シャフト炉）から排出される排ガスを処理する場合、排ガス中に、高濃度のダイオキシン類、および発火性の高いカーボンを主体とするダスト（つまり、発火性の高いダスト）が含まれることがあり、また（詳しくは後述するが）溶解炉の操業によって排ガスの流量および温度がともに大きく変動し、このため、下流側にて、ダイオキシンの再合成が生じやすく、さらにバグフィルタなどでダストが発火する惧れがあり、したがって安定した状態で排ガスを処理するのが困難になるという問題があった。   For example, when exhaust gas discharged from a copper melting furnace (shaft furnace) is treated, dust containing high concentrations of dioxins and highly ignitable carbon (that is, highly ignitable dust) is contained in the exhaust gas. In some cases, both the flow rate and temperature of the exhaust gas fluctuate greatly due to the operation of the melting furnace (which will be described in detail later). Therefore, there is a possibility that dust may ignite, so that it is difficult to treat the exhaust gas in a stable state.

なお、ダイオキシンの再合成に関しては、銅溶解炉を出た排ガスが温度降下するに従い、銅溶解炉で気化した銅がカーボンを主体とするダストの表面に凝縮して、その触媒的作用によりダイオキシンを生成しやすい状況を作ることから、いかにして、排ガスの流量および温度の大きな変動に迅速に且つ的確に対処するかが問題になっている。   Regarding the resynthesis of dioxins, as the exhaust gas exiting the copper melting furnace drops in temperature, the copper vaporized in the copper melting furnace condenses on the surface of the dust mainly composed of carbon, and the catalytic action causes dioxins to be regenerated. The problem is how to deal with large fluctuations in the exhaust gas flow rate and temperature quickly and accurately because it creates a situation that is easy to generate.

そこで、本発明は、流量および温度ともに変動が大きく且つダイオキシンおよび発火性の高いダストを含む金属溶解炉から排出される排ガスを安定してしかも迅速に且つ的確に処理し得る排ガスの処理設備および排ガスの処理方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides an exhaust gas treatment facility and an exhaust gas that can stably and quickly and accurately treat exhaust gas discharged from a metal melting furnace containing both dioxins and highly ignitable dust, both having large fluctuations in flow rate and temperature. It aims at providing the processing method of.

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る排ガスの処理設備は、金属溶解炉から排出された排ガスを第１排出管路を介して導きダストを捕集するサイクロン、およびこのサイクロンから排出された排ガスを第２排出管路を介して導きさらにダストを捕集するバグフィルタを有する排ガス処理設備であって、
上記第１排出管路の途中に水噴霧ノズルを配置するとともに、当該水噴霧ノズルの下流側に外気導入管を接続し、
上記第２排出管路の途中に少なくともダイオキシンの吸着機能を有する薬剤を供給する薬剤供給管を接続し、
上記第１排出管路に設けられた各水噴霧ノズルからの噴霧水量を、金属溶解炉から排出される排ガス量および当該第１排出管路における排ガスの計測温度および設定温度に基づき制御する制御装置を設けるとともに、
上記排ガス量を、金属溶解炉に設けられた加熱用バーナの燃料量および金属溶解炉の炉内頂部圧力に基づき予測するように構成したものである。 In order to solve the above-mentioned problems, an exhaust gas treatment facility according to claim 1 of the present invention is directed to a cyclone that guides exhaust gas discharged from a metal melting furnace through a first discharge pipe and collects dust, and from this cyclone. An exhaust gas treatment facility having a bag filter that guides exhausted exhaust gas through a second exhaust pipe and further collects dust,
While disposing a water spray nozzle in the middle of the first discharge conduit, connecting an outside air introduction pipe to the downstream side of the water spray nozzle,
A drug supply pipe for supplying a drug having at least a dioxin adsorption function in the middle of the second discharge pipe;
A control device for controlling the amount of water sprayed from each water spray nozzle provided in the first discharge pipe based on the amount of exhaust gas discharged from the metal melting furnace and the measured temperature and set temperature of the exhaust gas in the first discharge pipe And providing
The exhaust gas amount is predicted based on the fuel amount of the heating burner provided in the metal melting furnace and the top pressure in the furnace of the metal melting furnace.

また、請求項２に係る排ガスの処理設備は、請求項１に記載の処理設備における水噴霧ノズルを、上流側に配置される第１水噴霧ノズルと下流側に配置される第２水噴霧ノズルとから構成したものである。   Moreover, the waste gas treatment facility according to claim 2 is the first water spray nozzle disposed upstream and the second water spray nozzle disposed downstream of the water spray nozzle in the treatment facility according to claim 1. It is composed of

また、請求項３に係る排ガスの処理設備は、請求項２に記載の処理設備における制御装置に、
バーナ燃料量および炉内頂部圧力を入力して排ガス量を予測する排ガス量予測部と、
この排ガス量予測部にて予測された排ガス量および第１排出管路における第１水噴霧ノズルの上流側位置での第１計測温度と下流側位置での第１設定温度との温度差に基づき第１水噴霧ノズルでの噴霧水量を演算する第１噴霧水量演算部と、
上記排ガス量予測部にて予測された排ガス量および第１排出管路における第２水噴霧ノズルの上流側位置での第２計測温度と上記第１設定温度よりも低く設定された下流側位置での第２設定温度との温度差に基づき第２水噴霧ノズルでの噴霧水量を演算する第２噴霧水量演算部と、
第１計測温度を入力するとともに当該第１計測温度が第１設定温度以下である場合には第１水噴霧ノズルからの水噴霧を行わず、第１計測温度が第１設定温度を超えて当該第１設定温度よりも高く設定された比較温度以下の範囲にある場合には、第１噴霧水量および設定された限界噴霧水量のうち、少ない噴霧水量でもって水噴霧を行い、第１計測温度が比較温度を超えている場合には、上記第１噴霧水量演算部で求められた噴霧水量でもって水噴霧を行う第１制御部と、
第２計測温度を入力するとともに当該第２計測温度が第２設定温度以下である場合には第２水噴霧ノズルから水噴霧を行わず、第２計測温度が第２設定温度を超えている場合には、上記第２噴霧水量演算部で求められた噴霧水量でもって水噴霧を行う第２制御部とを具備させたものである。 Further, an exhaust gas treatment facility according to claim 3 is a control device in the treatment facility according to claim 2,
An exhaust gas amount prediction unit that inputs the burner fuel amount and the furnace top pressure to predict the exhaust gas amount;
Based on the exhaust gas amount predicted by the exhaust gas amount prediction unit and the temperature difference between the first measured temperature at the upstream position of the first water spray nozzle in the first exhaust pipe and the first set temperature at the downstream position. A first spray water amount calculation unit that calculates the amount of spray water at the first water spray nozzle;
The exhaust gas amount predicted by the exhaust gas amount prediction unit and the second measured temperature at the upstream position of the second water spray nozzle in the first discharge pipe and the downstream position set lower than the first set temperature. A second spray water amount calculation unit that calculates a spray water amount at the second water spray nozzle based on a temperature difference from the second set temperature;
When the first measured temperature is input and the first measured temperature is equal to or lower than the first set temperature, water spray from the first water spray nozzle is not performed, and the first measured temperature exceeds the first set temperature and the When it is in the range below the comparative temperature set higher than the first set temperature, water spray is performed with a small amount of spray water out of the first spray water amount and the set limit spray water amount, and the first measured temperature is When the comparison temperature is exceeded, a first control unit that performs water spraying with the spray water amount obtained by the first spray water amount calculation unit;
When the second measured temperature is input and the second measured temperature is equal to or lower than the second set temperature, water spray is not performed from the second water spray nozzle, and the second measured temperature exceeds the second set temperature. Includes a second control unit that performs water spraying with the spray water amount obtained by the second spray water amount calculation unit.

また、請求項４に係る排ガスの処理設備は、請求項２または３に記載の処理設備におけるサイクロンで捕集されたダストを冷却する水槽を具備したものである。
また、請求項５に係る排ガスの処理設備は、請求項２乃至４のいずれかに記載の処理設備における第１水噴霧ノズルより下流側の第１排出管路途中またはサイクロンの入口部に、ダストの発火抑制剤を供給する発火抑制剤供給管を接続したものである。 An exhaust gas treatment facility according to claim 4 includes a water tank that cools dust collected by a cyclone in the treatment facility according to claim 2 or 3.
In addition, the exhaust gas treatment facility according to claim 5 is provided with dust in the middle of the first discharge pipe downstream of the first water spray nozzle in the treatment facility according to any one of claims 2 to 4 or at the inlet of the cyclone. The ignition suppression agent supply pipe which supplies the ignition suppression agent of this is connected.

また、請求項６に係る排ガスの処理設備は、請求項５に記載の処理設備において、発火抑制剤として炭酸カルシウム粉末を用いるとともに、その供給量をダストに対して略３０％（質量％）以上としたものである。   Further, the exhaust gas treatment facility according to claim 6 is the treatment facility according to claim 5, wherein calcium carbonate powder is used as an ignition suppressant, and the supply amount thereof is approximately 30% (mass%) or more with respect to dust. It is what.

また、請求項７に係る排ガスの処理設備は、請求項１乃至６のいずれかに記載の処理設備におけるバグフィルタで捕集されたダストを第１排出管路途中に戻すダスト戻し管を設けたものである。   Further, the exhaust gas treatment facility according to claim 7 is provided with a dust return pipe for returning the dust collected by the bag filter in the treatment facility according to any one of claims 1 to 6 to the middle of the first discharge conduit. Is.

また、請求項８に係る排ガスの処理方法は、金属溶解炉から排出された排ガスを第１排出管路を介して導きダストを捕集するサイクロン、およびこのサイクロンから排出された排ガスを第２排出管路を介して導きさらにダストを捕集するバグフィルタを有する排ガス処理設備における排ガスの処理方法であって、
金属溶解炉から排出された排ガスを第１排出管路途中に上流側から下流側に向かって配置された第１水噴霧ノズルおよび第２水噴霧ノズルにより水を噴霧して減温させるとともに、上記第２水噴霧ノズルの下流側位置にて大気を供給してさらに減温させ、
次にこの減温された排ガスをサイクロンに導きダストを捕集し、
次に第２排出管路の排ガス中に少なくともダイオキシンの吸着機能を有する薬剤を供給した後、バグフィルタに導きダイオキシンを含むダストを捕集し、
且つ上記第１排出管路に設けられた各水噴霧ノズルからの噴霧水量を金属溶解炉から排出される排ガス量および当該第１排出管路における排ガスの計測温度および設定温度に基づき制御するとともに、
且つ上記排ガス量を、金属溶解炉に設けられた加熱用バーナの燃料量および金属溶解炉の炉内頂部圧力に基づき予測する方法である。 The exhaust gas treatment method according to claim 8 is directed to a cyclone that guides exhaust gas discharged from a metal melting furnace through a first discharge pipe and collects dust, and second exhaust gas discharged from the cyclone. An exhaust gas treatment method in an exhaust gas treatment facility having a bag filter that guides through a pipe and further collects dust,
The exhaust gas discharged from the metal melting furnace is sprayed with water by the first water spray nozzle and the second water spray nozzle arranged from the upstream side to the downstream side in the middle of the first discharge pipe, and the temperature is reduced. The air is further reduced by supplying air at a downstream position of the second water spray nozzle,
Next, this exhaust gas with reduced temperature is led to a cyclone to collect dust,
Next, after supplying a chemical having at least a dioxin adsorption function in the exhaust gas of the second exhaust pipe, the dust is introduced to the bag filter and collected.
And controlling the amount of water sprayed from each water spray nozzle provided in the first discharge pipe based on the amount of exhaust gas discharged from the metal melting furnace and the measured temperature and set temperature of the exhaust gas in the first discharge pipe,
The exhaust gas amount is predicted based on the fuel amount of the heating burner provided in the metal melting furnace and the pressure inside the furnace of the metal melting furnace.

また、請求項９に係る排ガスの処理方法は、請求項８に記載の処理方法において、サイクロンより上流側の第１排出管路またはサイクロンの入口部に、発火抑制剤を供給する方法である。   An exhaust gas treatment method according to claim 9 is a method of supplying an ignition suppression agent to the first exhaust pipe upstream of the cyclone or the inlet of the cyclone in the treatment method according to claim 8.

さらに、請求項１０に係る排ガスの処理方法は、請求項８または９に記載の処理方法において、バグフィルタで捕集されたダストを第１排出管路途中に戻す方法である。   Furthermore, the exhaust gas treatment method according to claim 10 is a method of returning dust collected by the bag filter to the middle of the first discharge pipe in the treatment method according to claim 8 or 9.

上記排ガスの処理設備および処理方法によると、排ガスを第１排出管路で水噴霧により冷却する際に、噴霧水量を、金属溶解炉の運転状態を示す排ガス量、並びに排ガスの計測温度および設定温度に基づき求めるとともに、排ガス量については、バーナ燃料量および炉内頂部圧力に基づき求めるようにしたので、排ガスの流量および温度が大きく変動した場合でも、排ガスを、迅速に且つ的確に所定温度以下に減温することができ、したがってダイオキシンの二次生成を安定して抑制することができるとともに、サイクロンでの自然発火も防止してダイオキシンを含むダストを安全に捕集することができる。   According to the exhaust gas treatment facility and the treatment method, when the exhaust gas is cooled by water spraying in the first discharge pipe, the spray water amount, the exhaust gas amount indicating the operating state of the metal melting furnace, and the exhaust gas measurement temperature and set temperature are set. Since the exhaust gas amount is determined based on the burner fuel amount and the furnace top pressure, even if the exhaust gas flow rate and temperature fluctuate greatly, the exhaust gas can be quickly and accurately kept below the predetermined temperature. The temperature can be reduced, and therefore secondary production of dioxins can be stably suppressed, and spontaneous combustion in a cyclone can be prevented, and dust containing dioxins can be collected safely.

［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１に係る排ガスの処理設備および排ガスの処理方法を、金属溶解炉、例えば銅の溶解炉で発生する排ガスの処理設備および処理方法として説明する。 [Embodiment 1]
Hereinafter, an exhaust gas treatment facility and an exhaust gas treatment method according to Embodiment 1 of the present invention will be described as an exhaust gas treatment facility and treatment method generated in a metal melting furnace, for example, a copper melting furnace.

ところで、銅の溶解炉で加熱用バーナ（例えば、ガスバーナが用いられる）により銅（原料）を溶解（溶融）して、主に電線などに利用されるタフピッチ銅を製造するプロセスでは、炉内の温度コントロールが難しく［具体的には、溶解した銅の排出量（出湯量）を一定にするために、原料投入時においてはバーナでの燃焼量がアップされるなどの温度の変動要因が大きいため］、また銅の酸化を抑えるために低酸素比で加熱用バーナを燃焼させるので、不完全燃焼によるカーボンやダイオキシンが生成しやすい。さらに、資源再利用の観点から銅原料として、被覆銅などの銅屑を用いる場合には、温度コントロールがさらに難しくなるとともに、カーボンやダイオキシンの生成量も多くなる。また、溶解炉で気化した銅の一部が排ガスの温度降下過程でカーボンダストの表面に凝縮し、この触媒的作用によりダイオキシンが二次生成しやすくなる。すなわち、溶解炉での排ガスは、加熱用バーナでの燃焼量の増減に伴い、常に流量、温度ともに変動しているとともに、その温度降下過程にてダイオキシンの二次生成がしやすくなっている。   By the way, in the process of melting (melting) copper (raw material) with a heating burner (for example, a gas burner is used) in a copper melting furnace to produce tough pitch copper mainly used for electric wires, etc., Temperature control is difficult [specifically, in order to keep the amount of dissolved copper discharged (the amount of tapping water) constant, there are large temperature fluctuation factors such as the amount of combustion in the burner being increased when the raw material is charged. In addition, since the heating burner is burned at a low oxygen ratio in order to suppress copper oxidation, carbon and dioxins are easily generated due to incomplete combustion. Furthermore, when using copper scraps such as coated copper as a copper raw material from the viewpoint of resource reuse, temperature control becomes even more difficult, and the amount of carbon and dioxin produced increases. In addition, a part of the copper vaporized in the melting furnace is condensed on the surface of the carbon dust in the process of decreasing the temperature of the exhaust gas, and this catalytic action facilitates secondary generation of dioxins. That is, the flow rate and temperature of the exhaust gas in the melting furnace always fluctuate with the increase and decrease of the combustion amount in the heating burner, and secondary production of dioxin is easy to occur during the temperature drop process.

このような前提条件を踏まえて、まず排ガスの処理設備について説明する。
この処理設備は、図１に示すように、銅の溶解炉１（例えば、シャフト炉である）から排出される排ガス［勿論、上述したように、流量、温度ともに変動が大きく、また高濃度のダイオキシンおよびカーボンを主体とするダスト（塵埃で、所謂、カーボンダストである）が含まれている］を第１排ガスダクト（第１排出管路）１１を介して排ガスの温度を低下させつつ導きダストを捕集（除去）するサイクロン２と、このサイクロン２から出た排ガスを第２排ガスダクト（第２排出管路）１２を介して導きさらに残存するダストを捕集（除去）するバグフィルタ３と、このバグフィルタ３から出た排ガス（ダイオキシン、ダストなどが除去されたもの）を誘引送風機４が設けられた第３排ガスダクト（第３排出管路ともいえる）１３を介して導き大気に放出するための煙突５とが具備されている。なお、溶解炉１の下部（なお、図１には、分かりやすいように溶解炉の上部に示している）には加熱用バーナ６が設けられている。 Based on such preconditions, the exhaust gas treatment facility will be described first.
As shown in FIG. 1, this treatment facility is an exhaust gas discharged from a copper melting furnace 1 (for example, a shaft furnace) [Of course, as described above, both the flow rate and temperature fluctuate greatly, and the concentration is high. Dust that contains dioxin and carbon-based dust (contains so-called carbon dust) while reducing the temperature of the exhaust gas via the first exhaust gas duct (first exhaust pipe) 11 A cyclone 2 that collects (removes) gas, and a bag filter 3 that guides exhaust gas emitted from the cyclone 2 through a second exhaust gas duct (second exhaust pipe) 12 and collects (removes) residual dust. The exhaust gas (from which dioxins, dust, etc.) exited from the bag filter 3 is passed through a third exhaust gas duct (also referred to as a third exhaust pipe) 13 provided with an induction fan 4. And chimney 5 for releasing to the atmosphere can have been provided. A heating burner 6 is provided at the lower part of the melting furnace 1 (shown in FIG. 1 for the sake of clarity).

また、上記サイクロン２の底部には接続管７を介して水槽８が接続されており、当該サイクロン２で捕集されたダストを水槽８に導き冷却するようにされている。
さらに、上記第２排ガスダクト１２には、少なくともダイオキシンの吸着機能を有する、すなわちダイオキシンの吸着剤を含む薬剤（例えば、ダイオキシンの吸着剤にろ過助剤を混合したもの、つまりダイオキシンの吸着剤の機能およびろ過助剤の機能を併せ持つものが用いられている）を供給する薬剤供給管１５が接続されている。この薬剤としては、ダイオキシンの吸着剤の機能およびろ過助剤の機能を併せ持つもの（少なくともダイオキシンの吸着機能を有すものであればよい）が用いられる。また、ダイオキシンの吸着剤としては、活性白土、活性炭、またはこれらの混合物が用いられる。上記活性白土は発火性がなく、高発火性ダストの発火抑制に効果的である。勿論、薬剤供給管１５の先端には薬剤供給装置１６が配置されている。 Further, a water tank 8 is connected to the bottom of the cyclone 2 via a connecting pipe 7 so that dust collected by the cyclone 2 is guided to the water tank 8 and cooled.
Further, the second exhaust gas duct 12 has at least a dioxin adsorbing function, that is, a drug containing a dioxin adsorbent (for example, a dioxin adsorbent mixed with a filter aid, that is, a dioxin adsorbent function). And a chemical supply pipe 15 for supplying a filter aid is used. As this agent, one having the function of a dioxin adsorbent and the function of a filter aid (at least having a function of adsorbing dioxins) is used. Moreover, activated clay, activated carbon, or a mixture thereof is used as the adsorbent for dioxins. The activated clay is not ignitable and effective in suppressing the ignition of highly ignitable dust. Of course, the medicine supply device 16 is arranged at the tip of the medicine supply pipe 15.

そして、上記第１排ガスダクト１１の上壁部（ダクトが水平である場合には上壁部であるが、ダクトが鉛直である場合には側壁部となる）には、所定容量（適度な容量ともいえる）の水噴霧ノズルが複数個、例えば２個直列に配置され、且つそれぞれの噴霧水量が溶解炉１の運転状態に応じて（リンクして）供給されて、排ガスの温度が所定値以下になるように制御されている。   The upper wall portion of the first exhaust gas duct 11 (the upper wall portion when the duct is horizontal but the side wall portion when the duct is vertical) has a predetermined capacity (appropriate capacity). A plurality of (for example, two) water spray nozzles are arranged in series, and each spray water amount is supplied (linked) according to the operating state of the melting furnace 1, and the temperature of the exhaust gas is below a predetermined value. It is controlled to become.

すなわち、第１排ガスダクト１１の上流側には第１水噴霧ノズル２１が配置されるとともに、その下流側には第２水噴霧ノズル２２が配置され、また第１水噴霧ノズル２１には途中に第１開閉弁２３が設けられた第１水供給管２４が接続されるとともに、第２水噴霧ノズル２２には、途中に第２開閉弁２５が設けられた第２水供給管２６が接続されている。   That is, the first water spray nozzle 21 is disposed on the upstream side of the first exhaust gas duct 11, the second water spray nozzle 22 is disposed on the downstream side thereof, and the first water spray nozzle 21 is disposed in the middle. A first water supply pipe 24 provided with a first on-off valve 23 is connected, and a second water supply pipe 26 provided with a second on-off valve 25 is connected to the second water spray nozzle 22 on the way. ing.

そして、上記両水噴霧ノズル２１，２２からの噴霧水量を調節（オン・オフも含む）するために各開閉弁２３，２５の開度を制御する制御装置２７が具備されている。
そして、制御を行うために、上記加熱用バーナ６における燃料量（以下、バーナ燃料量という）を検出する燃料量検出器３１、溶解炉１の頂部圧力（炉内頂部圧力、または炉頂圧ともいう）を計測する炉頂圧計測器３２、第１排ガスダクト１１における第１水噴霧ノズル２１の上流側および下流側並びに第２水噴霧ノズル２２の下流側にて排ガス温度を計測する第１温度計測器（Ｔｈ１）３３、第２温度計測器（Ｔｈ２）３４および第３温度計測器（Ｔｈ３）３５が具備されるとともに、これらの計測機器（検出器、計測器）３１〜３５からの検出値および計測値は制御装置２７にそれぞれ入力されている。 A control device 27 is provided for controlling the opening degree of the on-off valves 23 and 25 in order to adjust the amount of water sprayed from both the water spray nozzles 21 and 22 (including on / off).
And in order to perform control, the fuel amount detector 31 for detecting the fuel amount in the heating burner 6 (hereinafter referred to as the burner fuel amount), the top pressure of the melting furnace 1 (the top pressure in the furnace, or the top pressure of the furnace) The first temperature for measuring the exhaust gas temperature at the upstream side and the downstream side of the first water spray nozzle 21 and the downstream side of the second water spray nozzle 22 in the first exhaust gas duct 11. A measuring instrument (Th1) 33, a second temperature measuring instrument (Th2) 34, and a third temperature measuring instrument (Th3) 35 are provided, and detection values from these measuring instruments (detectors, measuring instruments) 31 to 35 are provided. The measured values are input to the control device 27, respectively.

そして、本発明に係る水噴霧の制御を簡単に言うと、溶解炉１から排出される排ガス量（流量）および温度がランダムに変動しており、これらの変動に迅速且つ的確に対処して、第１排ガスダクト１１の下流側（つまり、サイクロンの入口近傍）での排ガス温度が所定値以下となるように、第１排ガスダクト１１に配置される第１水噴霧ノズル２１および第２水噴霧ノズル２２での噴霧水量を、フィードフォワード制御およびフィードバック制御に基づき制御するようにしたものである。   And, simply speaking, the control of the water spray according to the present invention, the exhaust gas amount (flow rate) and temperature discharged from the melting furnace 1 fluctuate randomly, and deal with these fluctuations quickly and accurately, The first water spray nozzle 21 and the second water spray nozzle arranged in the first exhaust gas duct 11 so that the exhaust gas temperature on the downstream side of the first exhaust gas duct 11 (that is, in the vicinity of the cyclone inlet) is equal to or lower than a predetermined value. The amount of spray water at 22 is controlled based on feedforward control and feedback control.

ここで、制御装置２７について説明する。
この制御装置２７は、溶解炉１の運転状態（バーナ燃料量および炉内頂部圧力）から予測した排ガス量および計測した排ガス温度に基づき、第１排ガスダクト１１に設けられた第１水噴霧ノズル２１および第２水噴霧ノズル２２それぞれの噴霧水量を自動制御するためのもので、図２に示すように、排ガス量をバーナ燃料量ｑおよび炉内頂部圧力ｐに基づき排ガス量Ｑを演算により予測する排ガス量予測部４１と、この排ガス量予測部４１にて予測された排ガス量Ｑおよび第１排ガスダクト１１における第１水噴霧ノズル２１の上流側位置における排ガスの第１計測温度Ｔ１Ｐと同じくその下流側位置における排ガスの第１設定温度Ｔ２Ｓとの温度差つまり偏差（Ｔ１Ｐ−Ｔ２Ｓ）に基づき第１水噴霧ノズル２１から噴霧される第１基準噴霧水量Ｇ１を演算する第１噴霧水量演算部５１と、第１排ガスダクト１１における第１水噴霧ノズル２１の下流側位置における排ガスの第２計測温度Ｔ２Ｐおよび下流側位置における排ガスの第１設定温度Ｔ２Ｓを入力して温度差つまり偏差（Ｔ２Ｐ−Ｔ２Ｓ）を求める第１減算部５２と、この第１減算部５２で求められた偏差を入力するとともに所定の補正量演算式（後述する）により第１水噴霧ノズル２１での第１補正噴霧水量ΔＧ１を演算する第１補正量演算部５３と、この第１補正量演算部５３で求められた第１補正噴霧水量ΔＧ１および第１噴霧水量演算部５１で求められた第１基準噴霧水量Ｇ１を入力するとともに両者を加算して第１噴霧水量（第１実噴霧水量ともいえる）Ｇ１′を求める第１加算部５４と、この第１加算部５４で求められた第１噴霧水量Ｇ１′を入力して第１水噴霧ノズル２１に接続された第１水供給管２４に設けられた第１開閉弁２３の弁開度を制御する、つまり開度指令を出力する第１制御部５５と、上記排ガス量予測部４１にて予測された排ガス量Ｑおよび第１排ガスダクト１１における第２水噴霧ノズル２２の上流側位置における排ガスの第２計測温度Ｔ２Ｐとその下流側位置における排ガスの第２設定温度Ｔ３Ｓとの温度差つまり偏差（Ｔ２Ｐ−Ｔ３Ｓ）に基づき第２水噴霧ノズル２２から噴霧される第２基準噴霧水量Ｇ２を演算する第２噴霧水量演算部６１と、第１排ガスダクト１１における第２水噴霧ノズル２２の下流側位置における排ガスの第３計測温度Ｔ３Ｐおよび下流側位置における排ガスの第２設定温度Ｔ３Ｓを入力して温度差つまり偏差（Ｔ３Ｐ−Ｔ３Ｓ）を求める第２減算部６２と、この第２減算部６２で求められた偏差を入力するとともに所定の補正量演算式（後述する）により第２水噴霧ノズル２２での第２補正噴霧水量ΔＧ２を演算する第２補正量演算部６３と、この第２補正量演算部６３で求められた第２補正噴霧水量ΔＧ２および第２噴霧水量演算部６１で求められた第２基準噴霧水量Ｇ２を入力するとともに両者を加算して第２噴霧水量（第２実噴霧水量ともいえる）Ｇ２′を求める第２加算部６４と、この第２加算部６４で求められた第２噴霧水量Ｇ２′を入力して第２水噴霧ノズル２２に接続された第２水供給管２６に設けられた第２開閉弁２５の弁開度を制御する、つまり開度指令を出力する第２制御部６５とが具備されている。 Here, the control device 27 will be described.
This control device 27 is based on the exhaust gas amount predicted from the operating state (burner fuel amount and furnace top pressure) of the melting furnace 1 and the measured exhaust gas temperature, and the first water spray nozzle 21 provided in the first exhaust gas duct 11. As shown in FIG. 2, the amount of exhaust gas is predicted by calculation of the amount Q of exhaust gas based on the burner fuel amount q and the furnace top pressure p, as shown in FIG. The exhaust gas amount predicting unit 41, the exhaust gas amount Q predicted by the exhaust gas amount predicting unit 41, and the first measured temperature T1P of the exhaust gas at the upstream side position of the first water spray nozzle 21 in the first exhaust gas duct 11 The first reference spray sprayed from the first water spray nozzle 21 based on the temperature difference from the first set temperature T2S of the exhaust gas at the side position, that is, the deviation (T1P-T2S). A first spray water amount calculation unit 51 for calculating the amount G1, a second measured temperature T2P of exhaust gas at a downstream position of the first water spray nozzle 21 in the first exhaust gas duct 11, and a first set temperature T2S of exhaust gas at a downstream position. The first subtraction unit 52 for obtaining a temperature difference, that is, a deviation (T2P-T2S), and the deviation obtained by the first subtraction unit 52 are input and a first correction amount calculation formula (described later) is used. A first correction amount calculation unit 53 that calculates a first correction spray water amount ΔG 1 at the water spray nozzle 21, and a first correction spray water amount ΔG 1 and a first spray water amount calculation unit 51 that are obtained by the first correction amount calculation unit 53. The first reference spray water amount G1 obtained in step S1 is input, and both are added to obtain a first spray water amount (also referred to as a first actual spray water amount) G1 ′, and the first addition unit 54 The first spray water amount G1 ′ obtained is input and the valve opening degree of the first on-off valve 23 provided in the first water supply pipe 24 connected to the first water spray nozzle 21 is controlled. , The exhaust gas amount Q predicted by the exhaust gas amount prediction unit 41, and the second measured temperature T2P of the exhaust gas at the upstream position of the second water spray nozzle 22 in the first exhaust gas duct 11 A second spray water amount calculation unit that calculates a second reference spray water amount G2 sprayed from the second water spray nozzle 22 based on a temperature difference from the second set temperature T3S of the exhaust gas at the downstream position, that is, a deviation (T2P-T3S). 61, the third measured temperature T3P of the exhaust gas at the downstream position of the second water spray nozzle 22 in the first exhaust gas duct 11 and the second set temperature T3S of the exhaust gas at the downstream position are input, and the temperature difference The second subtraction unit 62 for obtaining the ball deviation (T3P-T3S), and the deviation obtained by the second subtraction unit 62 are input, and at the second water spray nozzle 22 by a predetermined correction amount calculation formula (described later). A second correction amount calculation unit 63 for calculating the second correction spray water amount ΔG2, and a second correction spray amount ΔG2 obtained by the second correction amount calculation unit 63 and a second correction amount obtained by the second spray water amount calculation unit 61. A reference spray water amount G2 is input, and both are added to obtain a second spray water amount (also referred to as a second actual spray water amount) G2 ′, and a second spray obtained by the second adder 64. Second control for inputting the amount of water G2 ′ and controlling the opening degree of the second on-off valve 25 provided in the second water supply pipe 26 connected to the second water spray nozzle 22, that is, outputting the opening degree command. Part 65 is provided.

ここで、上記各制御部５５，６５について詳しく説明する。
これら各制御部５５，６５においては、上述したように、第１排ガスダクト１１の第２水噴霧ノズル２２の上流側および下流側位置における第１設定温度Ｔ２Ｓおよび第２設定温度Ｔ３Ｓの他に、この第１設定温度Ｔ２Ｓよりも少し高い比較温度ＴＲ、および第１設定温度Ｔ２Ｓと比較温度ＴＲとの間の温度域において、第１水噴霧ノズル２１から噴射される第１噴霧水量の上限値として限界噴霧水量Ｇ１Ｌを必要とするため、これらの具体的な数値（勿論、例示である）について説明しておく。なお、第１設定温度Ｔ２Ｓおよび第２設定温度Ｔ３Ｓは、溶解炉１における予想される最大の排ガス量および最高温度の条件で、サイクロン２の入口側での排ガスの温度が２５０℃となるように求められる第１噴霧ノズル２１および第２噴霧ノズル２２での噴霧水量から決められる。勿論、これらの噴霧水量は、ダクト１１内で噴射された場合、完全蒸発し得る値である。また、比較温度ＴＲは、上記のように決められる噴霧水量ではあるが、溶解炉１の操業状態によっては、排ガスの流量および温度が大きく変化し、例えばバーナ燃料量が少ないとき、つまり燃焼ガスが少ないとき、原料の供給口などから外気が漏れ込むことで、溶解炉１からの排ガスに、その流量が多い割りには温度が高くないという状態が起こり得るので、このような場合に備えて第１噴霧ノズル２１での噴霧水量を抑えるために、第１設定温度Ｔ２Ｓよりも少し高い温度（例えば、１割程度）が設けられた（設定された）ものである。 Here, the control units 55 and 65 will be described in detail.
In these control units 55 and 65, as described above, in addition to the first set temperature T2S and the second set temperature T3S at the upstream and downstream positions of the second water spray nozzle 22 of the first exhaust gas duct 11, As an upper limit value of the amount of the first spray water sprayed from the first water spray nozzle 21 in the comparative temperature TR slightly higher than the first set temperature T2S and in the temperature range between the first set temperature T2S and the comparative temperature TR. Since the limit spray water amount G1L is required, these specific numerical values (of course, are examples) will be described. The first set temperature T2S and the second set temperature T3S are set so that the exhaust gas temperature at the inlet side of the cyclone 2 is 250 ° C. under the conditions of the maximum exhaust gas amount and the maximum temperature expected in the melting furnace 1. It is determined from the required amount of spray water at the first spray nozzle 21 and the second spray nozzle 22. Of course, these spray water amounts are values that can be completely evaporated when injected in the duct 11. The comparison temperature TR is the amount of spray water determined as described above. However, depending on the operation state of the melting furnace 1, the flow rate and temperature of the exhaust gas change greatly. For example, when the amount of burner fuel is small, that is, the combustion gas is reduced. When the amount is small, the outside air leaks from the raw material supply port or the like, so that the exhaust gas from the melting furnace 1 may not have a high temperature for a large flow rate. In order to suppress the amount of water sprayed by one spray nozzle 21, a temperature (for example, about 10%) slightly higher than the first set temperature T2S is provided (set).

第１設定温度Ｔ２Ｓとしては３２０℃に、第２設定温度Ｔ３Ｓとしては２５０℃に、また比較温度ＴＲとしては上記第１設定温度Ｔ２Ｓよりも少し高い３５０℃にされている。
ところで、限界噴霧水量Ｇ１Ｌを設けたのは、上述したように、第１水噴霧ノズル２１からの噴霧水量が多すぎた場合、第１排ガスダクト１１内が濡れてしまうので、第１計測温度Ｔ１Ｐがあまり高くない場合には、すなわち第１計測温度Ｔ１Ｐが第１設定温度Ｔ２Ｓと比較温度ＴＲとの間（３２０〜３５０℃の範囲）にある場合でしかも排ガス量が多い場合には、演算による噴霧水量が多くなって完全に蒸発し得ない事態が生じる、つまり第１排ガスダクト１１内が濡れる惧れが生じるからである。 The first set temperature T2S is set to 320 ° C., the second set temperature T3S is set to 250 ° C., and the comparison temperature TR is set to 350 ° C. slightly higher than the first set temperature T2S.
By the way, the reason why the limit spray water amount G1L is provided is that, as described above, when the amount of spray water from the first water spray nozzle 21 is excessive, the inside of the first exhaust gas duct 11 gets wet, so the first measured temperature T1P. Is not so high, that is, when the first measured temperature T1P is between the first set temperature T2S and the comparative temperature TR (in the range of 320 to 350 ° C.) and the exhaust gas amount is large, the calculation is performed. This is because there is a possibility that the amount of sprayed water is increased and the water cannot be completely evaporated, that is, the inside of the first exhaust gas duct 11 may get wet.

これらの設定温度および限界噴霧水量を踏まえて、以下、各制御部５５，６５について説明する。
すなわち、第１制御部５５においては、第１計測温度Ｔ１Ｐおよび第１設定温度Ｔ２Ｓが入力されるとともに、第１計測温度Ｔ１Ｐが第１設定温度Ｔ２Ｓ（３２０℃）以下である場合には、第１開閉弁２３には開度指令は出力されず、また第１計測温度Ｔ１Ｐが第１設定温度Ｔ２Ｓ（３２０℃）を超えて比較温度ＴＲ（３５０℃）以下の範囲にある場合には、第１噴霧水量Ｇ１′および限界噴霧水量Ｇ１Ｌのうち、少ない方を噴霧水量として出力するようにされ、一方、第１計測温度Ｔ１Ｐが比較温度ＴＲを超えている場合には、第１噴霧水量Ｇ１′をそのまま出力するようにされている。 Based on these set temperatures and the limit spray water amount, the control units 55 and 65 will be described below.
That is, in the first control unit 55, when the first measured temperature T1P and the first set temperature T2S are input and the first measured temperature T1P is equal to or lower than the first set temperature T2S (320 ° C.), No opening command is output to the 1 on-off valve 23, and the first measured temperature T1P exceeds the first set temperature T2S (320 ° C) and is equal to or lower than the comparative temperature TR (350 ° C). The smaller one of the one spray water amount G1 ′ and the limit spray water amount G1L is output as the spray water amount. On the other hand, when the first measured temperature T1P exceeds the comparison temperature TR, the first spray water amount G1 ′. Is output as it is.

また、第２制御部６５においては、第２計測温度Ｔ２Ｐおよび第２設定温度Ｔ３Ｓ（２５０℃）が入力されるとともに、当該第２計測温度Ｔ２Ｐが第２設定温度Ｔ３Ｓ以下である場合には、第２開閉弁２５には開度指令は出力されず、第２設定温度Ｔ３Ｓを超えている場合には、第２噴霧水量Ｇ２′をそのまま出力するようにされている。   In the second control unit 65, when the second measured temperature T2P and the second set temperature T3S (250 ° C.) are input and the second measured temperature T2P is equal to or lower than the second set temperature T3S, No opening degree command is output to the second on-off valve 25, and when the second set temperature T3S is exceeded, the second spray water amount G2 'is output as it is.

なお、上記の説明においては、各制御部５５，６５に設定温度Ｔ２Ｓ，Ｔ３Ｓを入力するようにしたが、各制御部５５，５６に予め記憶させておいてもよい。
次に、上記排ガス量予測部４１および各補正量演算部５３，６３での演算式、つまり排ガス量演算式、噴霧水量演算式および補正量演算式について説明する。 In the above description, the set temperatures T2S and T3S are input to the control units 55 and 65, but may be stored in advance in the control units 55 and 56.
Next, calculation formulas in the exhaust gas amount prediction unit 41 and the correction amount calculation units 53 and 63, that is, an exhaust gas amount calculation equation, a spray water amount calculation equation, and a correction amount calculation equation will be described.

排ガス量予測部４１において、排ガス量Ｑは下記（１）式にて求められる。
Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２・・・（１）
但し、Ｑ１＝Ｋ１・ｑ，Ｑ２＝Ｋ２・abs（ｐ）＾ａであり、
またｑは溶解炉でのバーナ燃料量、ｐは炉内頂部圧力、Ｋ１およびＫ２は定数、abs（ｐ）はｐの絶対値、ａは指数（概ね「１」であるが、実際の運転時に調整される）である。 In the exhaust gas amount prediction unit 41, the exhaust gas amount Q is obtained by the following equation (1).
Q = Q1 + Q2 (1)
However, Q1 = K1 · q, Q2 = K2 · abs (p) ^ a,
Q is the amount of burner fuel in the melting furnace, p is the pressure inside the furnace, K1 and K2 are constants, abs (p) is the absolute value of p, and a is an index (generally “1”. Adjusted).

各水噴霧ノズル２１，２２から噴射される噴霧水量Ｇ１，Ｇ２は下記（２）式および（３）式にて求められる。
Ｇ１＝Ｑ・Ｃｐ・（Ｔ１Ｐ−Ｔ２Ｓ）／（Ｔ２Ｓ・Ｃｐ・２２．４／１８＋６００）・・・（２）
但し、（２）式中；
Ｃｐは排ガスの平均定圧比熱、Ｔ１Ｐは第１水噴霧ノズルの上流側（噴霧個所前方）における排ガスの第１計測温度（第１温度計測器による計測値）、Ｔ２Ｓは第１水噴霧ノズルの下流側（噴霧個所後方）での第１設定温度である。 The spray water amounts G1, G2 sprayed from the water spray nozzles 21, 22 are obtained by the following formulas (2) and (3).
G1 = Q · C p · ( T1P-T2S) / (T2S · C p · 22.4 / 18 + 600) ··· (2)
However, in the formula (2);
C p is the average specific heat at constant pressure of the exhaust gas, T1P is (measured value by the first temperature measuring instrument) first measured temperature of the exhaust gas at the upstream side of the first water spray nozzle (spray point forward), T2S is the first water spray nozzle It is the 1st preset temperature in the downstream (spray part rear).

Ｇ２＝Ｑ・Ｃｐ・（Ｔ２Ｐ−Ｔ３Ｓ）／（Ｔ３Ｓ・Ｃｐ・２２．４／１８＋６００）・・・（３）
但し、（３）式中；
Ｃｐは排ガスの平均定圧比熱、Ｔ２Ｐは第２水噴霧ノズルの上流側（噴霧箇所前方）における排ガスの第２計測温度（第２温度計測器による計測値）、Ｔ３Ｓは第２噴霧ノズルの下流側（噴霧箇所後方）での第２設定温度である。 G2 = Q · C p · ( T2P-T3S) / (T3S · C p · 22.4 / 18 + 600) ··· (3)
However, in the formula (3);
C p is the average specific heat at constant pressure of the exhaust gas, (measured value by the second temperature measuring device) second measuring temperature of the exhaust gas in the T2P the upstream side of the second water spray nozzle (spray point forward), T3S is downstream of the second spray nozzle It is the 2nd preset temperature by the side (spray location back).

排ガス温度の設定値は以下に示す考えに基づき設定される。
すなわち、ダイオキシン類の再合成を抑えるために、水噴霧と外気（大気）の吸引混合とを経て排ガス温度を最終的に１５０℃以下とする。 The set value of the exhaust gas temperature is set based on the idea shown below.
That is, in order to suppress the resynthesis of dioxins, the exhaust gas temperature is finally set to 150 ° C. or less through water spray and suction and mixing of outside air (atmosphere).

そして、水噴霧によって得られる排ガスの設定温度（Ｔ２Ｓ，Ｔ３Ｓ）は、予想される排ガス条件（流量、温度ともに大きく変動）と排ガスダクト（内径、長さなど）から、ダクト内壁を濡らすことなく噴霧し得る水量（シミュレーション結果による）に基づき決定される。   The set temperature (T2S, T3S) of the exhaust gas obtained by water spraying is sprayed without wetting the inner wall of the duct from the expected exhaust gas conditions (both the flow rate and temperature fluctuate greatly) and the exhaust gas duct (inner diameter, length, etc.). It is determined based on the amount of water that can be obtained (according to simulation results).

本実施の形態では、例えば計測温度Ｔ１Ｐの予想最大値は４００℃であり、上述したように、第１設定温度Ｔ２Ｓは３２０℃、第２設定温度Ｔ３Ｓは２５０℃にされる。
次に、各補正量演算部５３，６３での演算式について説明する。 In the present embodiment, for example, the expected maximum value of the measured temperature T1P is 400 ° C., and as described above, the first set temperature T2S is set to 320 ° C. and the second set temperature T3S is set to 250 ° C.
Next, calculation formulas in the correction amount calculation units 53 and 63 will be described.

各補正噴霧水量ΔＧ１，ΔＧ２は、各水噴霧ノズル２１，２２の下流側における排ガスの計測温度と下流側での設定温度との偏差に基づき決定され、第１補正量演算部５３では下記（４）式により、また第２補正量演算部６３では下記（５）式により求められる。   The corrected spray water amounts ΔG1 and ΔG2 are determined based on the deviation between the measured temperature of the exhaust gas on the downstream side of each of the water spray nozzles 21 and 22 and the set temperature on the downstream side. ) And the second correction amount calculation unit 63 obtains the following equation (5).

ΔＧ１＝Ｋ３（Ｔ２Ｓ−Ｔ２Ｐ）・・・（４）
ΔＧ２＝Ｋ４（Ｔ３Ｓ−Ｔ３Ｐ）・・・（５）
但し、Ｋ３およびＫ４はゲイン定数である。 ΔG1 = K3 (T2S−T2P) (4)
ΔG2 = K4 (T3S−T3P) (5)
However, K3 and K4 are gain constants.

なお、上記第１排ガスダクト１１に配置される各水噴霧ノズル２１，２２は、圧縮空気を用いて多量の水を噴霧するように構成されており（所謂、二流体噴霧）、噴霧水が速やかに蒸発するように考慮されている。   Each of the water spray nozzles 21 and 22 disposed in the first exhaust gas duct 11 is configured to spray a large amount of water using compressed air (so-called two-fluid spray), so that the spray water can be quickly discharged. Is considered to evaporate.

また、溶解炉１では、出湯量に応じて加熱用バーナの燃料量が自動抑制され、また炉頂に向かう燃焼ガスが原料を予熱するように構成されており、さらに当該溶解炉１は、炉頂に至る途中で外気が入り込む（洩れ込むともいう）構造にされており、これらの要因により、溶解炉１を出る排ガスは流量および温度ともにランダムに大きく変動している。   Further, the melting furnace 1 is configured such that the amount of fuel in the heating burner is automatically suppressed according to the amount of tapping water, and the combustion gas toward the top of the furnace preheats the raw material. The structure is such that outside air enters (also referred to as leaking) on the way to the top, and due to these factors, the exhaust gas exiting the melting furnace 1 fluctuates greatly in random manner both in flow rate and temperature.

次に、上述した処理設備における排ガスの処理方法を概略的に説明する。
まず、溶解炉１において、加熱用バーナにて銅が多く含まれた基板や銅を含む産業廃棄物が溶融されて銅が取り出され（銅の溶解が行われる）、このとき発生した排ガスが第１排ガスダクト１１を介してサイクロン２に導かれる。サイクロン２に導かれる排ガスは、第１および第２水噴霧ノズル２１，２２からの水噴霧および外気導入ダクト１４からの外気導入により１００〜１５０℃程度に減温される。 Next, an exhaust gas treatment method in the above-described treatment facility will be schematically described.
First, in the melting furnace 1, a substrate containing a large amount of copper or an industrial waste containing copper is melted by a heating burner, and copper is taken out (dissolution of copper is performed). 1 It is led to the cyclone 2 through the exhaust gas duct 11. The exhaust gas guided to the cyclone 2 is reduced in temperature to about 100 to 150 ° C. by water spray from the first and second water spray nozzles 21 and 22 and external air introduction from the external air introduction duct 14.

上述したように、溶解炉１で発生した排ガスには、高濃度のダイオキシンおよび発火性の高いカーボンを主体とするダストが含まれるとともに、その流量および温度の変動が大きいものである。   As described above, the exhaust gas generated in the melting furnace 1 contains dust mainly composed of high-concentration dioxins and highly ignitable carbon, and the flow rate and temperature fluctuate greatly.

そして、第１排ガスダクト１１においては、流入する排ガスの流量および温度に応じた冷却水が噴霧されることにより、急激に排ガスの温度が低下するとともに、続く外気導入ダクト１４から導入された外気の導入すなわち外気の吸引混合によってさらに排ガス温度が低下する。   And in the 1st exhaust gas duct 11, while the cooling water according to the flow volume and temperature of the exhaust gas which flows in is sprayed, while the temperature of exhaust gas falls rapidly, the outside air introduced from the subsequent external air introduction duct 14 of The exhaust gas temperature is further lowered by introduction, that is, suction mixing of the outside air.

この排ガスは、最終的には１００〜１５０℃程度にまで減温された後、サイクロン２に導かれる。
サイクロン２では、排ガス中の発火性の強いダストの粗捕集が行われる。捕集したダストは接続管７を介して水槽８に導かれて急冷される。水槽８を用いない場合には、密閉容器にて受けられる。 The exhaust gas is finally cooled to about 100 to 150 ° C. and then guided to the cyclone 2.
In the cyclone 2, rough collection of highly ignitable dust in the exhaust gas is performed. The collected dust is led to the water tank 8 through the connecting pipe 7 and rapidly cooled. When the water tank 8 is not used, it can be received in a sealed container.

そして、サイクロン２を出た排ガスは、第２排ガスダクト１２の途中で、薬剤供給管１５よりダイオキシンの吸着剤を含む薬剤が供給されて、ダイオキシンのダストへの吸着が効率的に行われた後、バグフィルタ３にてダストが捕集される。すなわち、サイクロン２によるダストの粗捕集と、薬剤供給管１５からのダイオキシンの吸着剤を含む薬剤の供給により、下流側に設けられたバグフィルタ３でのダストの細捕集（サイクロンの粗捕集より細かいダストの捕集）により、ダイオキシン除去が効率的に行われることになる。   After the exhaust gas exiting the cyclone 2 is supplied with a chemical containing a dioxin adsorbent from the chemical supply pipe 15 in the middle of the second exhaust gas duct 12, the adsorption of dioxin to dust is efficiently performed. The dust is collected by the bag filter 3. That is, by the rough collection of the dust by the cyclone 2 and the supply of the chemical containing the dioxin adsorbent from the chemical supply pipe 15, the fine dust collection (the rough collection of the cyclone) by the bag filter 3 provided on the downstream side. Dioxin removal can be efficiently performed by collecting dust that is finer than the collection.

なお、ダイオキシンの吸着剤としては、活性白土、活性炭、またはこれらの混合物が用いられる。上記活性白土は発火性がなく、高発火性ダストの発火抑制に効果的である。
また、バグフィルタ３の運転温度は、結露する惧れのない程度に、できるだけ低く設定されており（例えば、１００〜１５０℃程度）、高発火性ダストが堆積して酸化または蓄熱して発火する惧れはない。 As the dioxin adsorbent, activated clay, activated carbon, or a mixture thereof is used. The activated clay is not ignitable and effective in suppressing the ignition of highly ignitable dust.
Moreover, the operating temperature of the bag filter 3 is set as low as possible so as not to cause condensation (for example, about 100 to 150 ° C.), and highly ignitable dust accumulates and oxidizes or accumulates to ignite. There is no fear.

このように、流量および温度ともに変動が大きい溶解炉１からの排ガスを、当該溶解炉１の運転状態から予測した排ガス量と計測した排ガス温度から必要な噴霧水量を求めて効率的（合理的）な減温を行うとともに、引き続いて外気を吸引混合して排ガスを充分に低い温度（１００〜１５０℃）まで低下させるようにしているので、ダイオキシンの二次生成を抑制し、併せて、それ以降でのダストの自然発火を防止することができる。また、サイクロン２では、その捕集ダストを直接に接続管７を介して水槽８に投入するようにしているので、たとえ排ガスが高温の状態にてサイクロン２に導入された場合でも、ダストの発火を確実に防止することができる。   As described above, the exhaust gas from the melting furnace 1 having large fluctuations in both the flow rate and the temperature is efficiently (reasonable) by obtaining the required spray water amount from the exhaust gas amount predicted from the operating state of the melting furnace 1 and the measured exhaust gas temperature. The temperature is reduced and the ambient air is subsequently sucked and mixed to lower the exhaust gas to a sufficiently low temperature (100 to 150 ° C.), so that secondary production of dioxins is suppressed, and thereafter Can prevent spontaneous combustion of dust. Further, in the cyclone 2, the collected dust is directly introduced into the water tank 8 through the connection pipe 7, so that even if the exhaust gas is introduced into the cyclone 2 in a high temperature state, the ignition of the dust is performed. Can be reliably prevented.

簡単に言えば、溶解炉１における運転状態、すなわちバーナの燃料量および溶解炉１の頂部圧力に基づき排ガス量の変化を常に予測しながら、排ガス温度の設定温度（目標温度でもある）に対する偏差でもって、各水噴霧ノズル２１，２２における必要な噴霧水量を演算しつつ、排ガス温度を当該設定温度に近づけるように制御が行われる。   Simply put, the deviation of the exhaust gas temperature from the set temperature (which is also the target temperature) while always predicting the change in the exhaust gas amount based on the operating state of the melting furnace 1, that is, the fuel amount of the burner and the top pressure of the melting furnace 1. Accordingly, control is performed so that the exhaust gas temperature approaches the set temperature while calculating the amount of spray water necessary for each of the water spray nozzles 21 and 22.

別な言い方をすれば、溶解炉１の運転状態（運転データまたはプロセスデータともいえる）に基づき、排ガス量の変化を常に予測しながら第１水噴霧ノズル２１を「主」にするとともに第２水噴霧ノズル２２を「従」として、それぞれの噴霧水量を調節することにより、排ガスの減温を迅速に且つ確実にしかも安定して行うことができる。   In other words, the first water spray nozzle 21 is set to “main” while always predicting the change in the amount of exhaust gas based on the operation state of the melting furnace 1 (also referred to as operation data or process data) and the second water. By using the spray nozzle 22 as “subordinate” and adjusting the amount of each spray water, the temperature of the exhaust gas can be reduced quickly, reliably and stably.

また、第２水噴霧ノズル２２を通過した排ガス中に、外気導入ダクト１４から外気を吸引混合することによって、排ガス温度を十分に低くし得るとともに下流のサイクロン２におけるダストの慣性分離を安定して行わせることができる。なお、この慣性分離を安定して行い得るという意味は、排ガスの流量が大きく変動すると、サイクロンでのダストの慣性力による分離性能つまり除去性能が変動するが、外気を導入してダストにある程度以上の慣性力を作用させることにより、つまり、排ガス流量と同程度の外気を導入してダクト内の排ガス流量をサイクロンでの慣性分離に必要な流量にさせることにより、除去性能が安定するということである。   In addition, by sucking and mixing outside air from the outside air introduction duct 14 into the exhaust gas that has passed through the second water spray nozzle 22, the exhaust gas temperature can be sufficiently lowered and the inertial separation of dust in the downstream cyclone 2 can be stabilized. Can be done. The meaning that this inertial separation can be performed stably means that if the flow rate of exhaust gas fluctuates greatly, the separation performance due to the inertial force of the dust in the cyclone, that is, the removal performance will fluctuate. In other words, the removal performance is stabilized by applying the inertial force of the exhaust gas, that is, by introducing the outside air at the same level as the exhaust gas flow rate to make the exhaust gas flow rate in the duct the flow rate necessary for the inertial separation in the cyclone. is there.

より具体的に説明すると、入口側の排ガスの第１計測温度（Ｔ１Ｐ）が第１設定温度（Ｔ２Ｓ，３２０℃）を超えるとともにそれよりも少し高い比較温度（ＴＲ，３５０℃）以下の範囲にある場合には、第１水噴霧ノズル２１からの第１噴霧水量Ｇ１′により第１設定温度に近づけられるが、噴霧水量が蒸発負荷の限界噴霧水量（これを超えるとダクト壁面を濡らす惧れがある噴霧水量である）を上回る惧れがあるため、第１水噴霧ノズル２１からの噴霧水量を限界噴霧水量に抑えるとともに、第２水噴霧ノズル２２からの第２噴霧水量Ｇ２′により、その不足分が補われることになる。これに対し、入口側の排ガスの第１計測温度（Ｔ１Ｐ）が比較温度（ＴＲ，３５０℃）を超える場合には、ダクト壁面を濡らす惧れがなくなるため、両水噴霧ノズル２１，２２から、演算により求められた、第１噴霧水量Ｇ１′および第２噴霧水量Ｇ２′が噴射される。   More specifically, the first measured temperature (T1P) of the exhaust gas on the inlet side exceeds the first set temperature (T2S, 320 ° C.) and is slightly higher than the comparative temperature (TR, 350 ° C.). In some cases, the first spray water amount G1 ′ from the first water spray nozzle 21 can be brought close to the first set temperature, but if the spray water amount exceeds the limit spray water amount of the evaporation load (exceeding this, the duct wall surface may be wetted). The amount of spray water from the first water spray nozzle 21 is limited to the limit spray water amount, and the second spray water amount G2 ′ from the second water spray nozzle 22 is insufficient. The minutes will be supplemented. On the other hand, when the first measured temperature (T1P) of the exhaust gas on the inlet side exceeds the comparative temperature (TR, 350 ° C.), there is no risk of wetting the duct wall surface. The first spray water amount G1 ′ and the second spray water amount G2 ′ obtained by calculation are injected.

そして、ダクトのような空間においては、水の噴霧だけで充分に低い温度（例えば、１５０℃以下）を得ることは難しいので、第２噴霧ノズル２２を通過した排ガス中に外気導入ダクト１４から外気が吸引混合される。   In a space such as a duct, it is difficult to obtain a sufficiently low temperature (for example, 150 ° C. or less) only by spraying water, so that the outside air is introduced into the exhaust gas that has passed through the second spray nozzle 22 from the outside air introduction duct 14. Are mixed by suction.

このようにして、溶解炉１の運転状態に拘わらず、排ガスを安定して充分に低い温度にまで低下させることができる。また、排ガス量が少ない場合でも、外気の吸引混合によって下流のサイクロン２において安定したダストの慣性分離を維持することができる。   In this manner, the exhaust gas can be stably lowered to a sufficiently low temperature regardless of the operation state of the melting furnace 1. Further, even when the amount of exhaust gas is small, stable inertial separation of dust can be maintained in the downstream cyclone 2 by suction mixing of outside air.

また、上述したように、第１水噴霧ノズル２１および第２水噴霧ノズル２２より水を噴霧する際に、圧縮空気を用いるのは、水つまり冷却水を微細な水滴として流量および温度が大きく変動する排ガス中に噴霧して冷却水の完全蒸発を図るためである。もし、排ガスに微細な水滴（ミスト）が同伴されると、この水滴により発火性の高いまた触媒作用のあるダストがダクトや機器に付着し、長時間滞留することになり、したがってダイオキシンの二次生成や場合によっては発火を引き起こす惧れが生じる。
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る排ガスの処理設備および排ガスの処理方法について説明する。 In addition, as described above, when water is sprayed from the first water spray nozzle 21 and the second water spray nozzle 22, the compressed air is used because the flow rate and temperature vary greatly by using water, that is, cooling water, as fine water droplets. It is for spraying in the exhaust gas which carries out, and aiming at the complete evaporation of cooling water. If the exhaust gas is accompanied by fine water droplets (mist), the water droplets cause highly ignitable and catalytic dust to adhere to the ducts and equipment and stay for a long time. Generation and in some cases may cause ignition.
[Embodiment 2]
Next, an exhaust gas treatment facility and an exhaust gas treatment method according to Embodiment 2 of the present invention will be described.

上記実施の形態１においては、第１排ガスダクト１１に外気導入ダクト１４を接続して外気だけを供給するようにしたが、外気とともに発火抑制剤を供給するようにしてもよく、さらにバグフィルタ３にて捕集されたダストをサイクロン２の入口側に戻すようにしてもよい。   In the first embodiment, the outside air introduction duct 14 is connected to the first exhaust gas duct 11 to supply only the outside air. However, the ignition inhibitor may be supplied together with the outside air, and the bag filter 3 The dust collected in step 1 may be returned to the inlet side of the cyclone 2.

すなわち、本実施の形態２に係る排ガスの処理設備は、図１の仮想線にて示すように、実施の形態１にて説明した処理設備の第１排ガスダクト１１に、発火抑制剤を供給する発火抑制剤供給管７１を接続するとともに、バグフィルタ３にて捕集されたダストをサイクロン２の入口側の第１排ガスダクト１１に戻すためのダスト戻し経路すなわちダスト戻し管７２を設けたものである。勿論、発火抑制剤供給管７１の先端には発火抑制剤供給装置７３が配置されている。なお、第１排ガスダクト１１に発火抑制剤を供給する替わりに、サイクロン２の入口部に発火抑制剤を供給するようにしてもよい。   That is, the exhaust gas treatment facility according to the second embodiment supplies the ignition suppressant to the first exhaust gas duct 11 of the treatment facility described in the first embodiment, as indicated by the phantom line in FIG. The ignition suppressor supply pipe 71 is connected, and a dust return path for returning the dust collected by the bag filter 3 to the first exhaust gas duct 11 on the inlet side of the cyclone 2, that is, a dust return pipe 72 is provided. is there. Of course, the ignition suppression agent supply device 73 is disposed at the tip of the ignition suppression agent supply pipe 71. Instead of supplying the ignition inhibitor to the first exhaust gas duct 11, the ignition inhibitor may be supplied to the inlet portion of the cyclone 2.

ところで、上記発火抑制剤としては、例えば炭酸カルシウム粉末などが用いられるとともに、その供給量は、ダストの量に対して略３０質量％（以下、「％」と記載する）以上、さらに好ましくは３０％程度にされる。   By the way, as the ignition suppressant, for example, calcium carbonate powder is used, and the supply amount thereof is approximately 30% by mass (hereinafter referred to as “%”) or more, more preferably 30% with respect to the amount of dust. %.

ここで、本実施の形態２に係る排ガスの処理方法を用いた場合の具体的な効果について説明しておく。
溶解炉１から排出された排ガス中のダイオキシンの濃度が、例えば数ng-TEQ／m3N〜数１０ng-TEQ／m3Nであったのが、バグフィルタ３の出口では、０．３５ng-TEQ／m3Nとなり、高い除去性能が得られていることが分かった。 Here, a specific effect in the case of using the exhaust gas treatment method according to the second embodiment will be described.
The concentration of dioxins in the exhaust gas discharged from the melting furnace 1 is, for example, several ng-TEQ / m 3 N to several tens ng-TEQ / m 3 N, but 0.35 ng- TEQ / m 3 N, indicating that high removal performance was obtained.

なお、このとき使用されたダイオキシンの吸着剤の組成は、２０％活性炭＋２０％活性白土＋６０％珪藻土・パーライトであり、その供給量は、活性炭と活性白土との合計で、１５０mg/m3N相当量であった。 In addition, the composition of the adsorbent of dioxin used at this time is 20% activated carbon + 20% activated clay + 60% diatomaceous earth / pearlite, and the supply amount is equivalent to 150 mg / m 3 N in total of activated carbon and activated clay. It was an amount.

ここで、ダストに対する発火抑制剤の効果について、試料の保持時間とその温度との関係を示す図３のグラフに基づき説明しておく（実験は２回行った）。
図３（ａ）はダスト（灰）に対して炭酸カルシウム（CaCO３）を３０％添加した場合を示し（１回目と２回目とも略同じ値であるため、グラフでは１本の線で示している）、図３（ｂ）はダスト（灰）に対して活性白土にろ過助剤を加えた混合物を３０％添加した場合を示し（１回目と２回目とも略同じ値であるため、グラフでは１本の線で示す）、図３（ｃ）は比較のために、発火抑制剤を添加しない場合すなわちダスト（灰）だけの場合を示す。また、図３（ａ）のグラフには示していないが、炭酸カルシウムを４０％添加した場合は、３０％添加した場合と同様であった。図３の（ａ）および（ｂ）においては、炭酸カルシウムまたは混合物を２０％添加した場合も示しておく。これについては、温度上昇が見られ発火の惧れがある。なお、図３（ａ）における炭酸カルシウムを２０％添加したものについては、１回だけの結果を示している。 Here, the effect of the ignition inhibitor on dust will be described based on the graph of FIG. 3 showing the relationship between the holding time of the sample and its temperature (the experiment was performed twice).
FIG. 3A shows a case where 30% of calcium carbonate (CaCO 3 ) is added to dust (ash) (since the first and second times are substantially the same value, the graph shows a single line. FIG. 3 (b) shows a case where 30% of a mixture obtained by adding a filter aid to activated clay is added to dust (ash) (since the first and second times are substantially the same value, FIG. 3 (c) shows, for comparison, a case where no ignition inhibitor is added, that is, only dust (ash). Moreover, although not shown in the graph of Fig.3 (a), when adding 40% of calcium carbonate, it was the same as that of adding 30%. 3A and 3B also show the case where 20% of calcium carbonate or a mixture is added. About this, temperature rise is seen and there is a fear of ignition. In addition, about what added 20% of calcium carbonate in Fig.3 (a), the result of only once is shown.

図３から分かるように、炭酸カルシウムを３０％以上添加した場合、および混合物を３０％以上添加した場合には、保持時間に拘わらず、試料の温度が上昇していないのが良く分かる。つまり、ダストの発火性が抑制されていることが分かる。   As can be seen from FIG. 3, when the calcium carbonate is added at 30% or more, and when the mixture is added at 30% or more, it is well understood that the temperature of the sample does not increase regardless of the holding time. That is, it turns out that the ignitability of dust is suppressed.

なお、ここで用いた発火試験装置は、島津製作所製（自然発火試験装置ＳＩＴ２）のもので、簡単に言えば、断熱状態における試料の温度上昇を測定する装置である。断熱室内の温度は、試料の温度と等しくなるように制御されており、試料は擬似的に断熱状態に保たれており、このような条件下では、試料自身の酸化発熱が蓄積されて、温度上昇（＝自然発火）として測定される。   In addition, the ignition test apparatus used here is a product made by Shimadzu Corporation (spontaneous ignition test apparatus SIT2), which is simply an apparatus for measuring a temperature rise of a sample in an adiabatic state. The temperature in the heat insulation chamber is controlled to be equal to the temperature of the sample, and the sample is kept in a pseudo-insulated state. Under such conditions, the oxidation heat of the sample itself is accumulated, and the temperature Measured as an increase (= spontaneous ignition).

このように、排ガス中に発火抑制剤を供給する（吹き込む）ことによって、サイクロン２で捕集されたダストの発火を確実に抑制（防止）することができる。
また、バグフィルタ３にて捕集されたダストの全量をサイクロン２の入口側に戻すことにより、発火抑制剤のランニングコストの低減化を図り得るとともに、捕集ダストのハンドリングに関わる設備とその運転を簡素化することができる。なお、ダストを戻すことは、バグフィルタ３の上流側で供給されるダイオキシン吸着剤として活性白土のような不燃物を使用する場合には、サイクロン捕集ダスト中の可燃物割合を下げるという意味で、好都合である。 In this way, by supplying (blowing) the ignition inhibitor into the exhaust gas, it is possible to reliably suppress (prevent) the ignition of the dust collected by the cyclone 2.
In addition, by reducing the total amount of dust collected by the bag filter 3 to the inlet side of the cyclone 2, the running cost of the ignition suppressant can be reduced, and the equipment and operation for handling collected dust Can be simplified. In addition, returning dust means that the combustible matter ratio in the cyclone-collecting dust is reduced when an incombustible material such as activated clay is used as the dioxin adsorbent supplied upstream of the bag filter 3. Convenient.

さらに、ダスト（灰）に炭酸カルシウム（CaCO３）と活性白土にろ過助剤を加えてなる混合物とを混合させることにより、その安息角を低減することができ、すなわちブリッジなどによるダストの堆積を改善できるとともに発火防止を期待し得る。 Furthermore, the angle of repose can be reduced by mixing dust (ash) with calcium carbonate (CaCO 3 ) and a mixture of activated clay added with filter aid, that is, accumulation of dust due to bridges and the like. It can be improved and fire prevention can be expected.

本発明の実施の形態１および２に係る排ガスの処理設備の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the waste gas processing equipment which concerns on Embodiment 1 and 2 of this invention. 同処理設備における制御器の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the controller in the processing facility. 同実施の形態２に係る排ガスの処理方法における発火抑制剤の効果を示すグラフで、（ａ）および（ｂ）は本発明に係るもので、（ｃ）は比較のためのものである。It is a graph which shows the effect of the ignition suppression agent in the processing method of the exhaust gas concerning the embodiment 2, (a) and (b) are related to the present invention, and (c) is for comparison.

符号の説明Explanation of symbols

１ 溶解炉
２ サイクロン
３ バグフィルタ
８ 水槽
１１ 第１排ガスダクト
１２ 第２排ガスダクト
１４ 外気導入ダクト
１５ 薬剤供給管
２１ 第１水噴霧ノズル
２２ 第２水噴霧ノズル
２３ 第１開閉弁
２４ 第１水供給管
２５ 第２開閉弁
２６ 第２水供給管
２７ 制御装置
３１ 燃料量検出器
３２ 炉頂圧検出器
３３ 第１温度計測器
３４ 第２温度計測器
３５ 第３温度計測器
４１ 排ガス量予測部
５１ 第１噴霧水量演算部
５２ 第１減算部
５３ 第１補正量演算部
５４ 第１加算部
５５ 第１制御部
６１ 第２噴霧水量演算部
６２ 第２減算部
６３ 第２補正量演算部
６４ 第２加算部
６５ 第２制御部
７１ 発火抑制剤供給管
７２ ダスト戻し管
７３ 発火抑制剤供給装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Melting furnace 2 Cyclone 3 Bag filter 8 Water tank 11 1st exhaust gas duct 12 2nd exhaust gas duct 14 Outside air introduction duct 15 Chemical supply pipe 21 1st water spray nozzle 22 2nd water spray nozzle 23 1st on-off valve 24 1st water supply Pipe 25 Second on-off valve 26 Second water supply pipe 27 Controller 31 Fuel amount detector 32 Furnace top pressure detector 33 First temperature measuring device 34 Second temperature measuring device 35 Third temperature measuring device 41 Exhaust gas amount predicting unit 51 First spray water amount calculation unit 52 First subtraction unit 53 First correction amount calculation unit 54 First addition unit 55 First control unit 61 Second spray water amount calculation unit 62 Second subtraction unit 63 Second correction amount calculation unit 64 Second Adder 65 Second controller 71 Ignition inhibitor supply pipe 72 Dust return pipe 73 Ignition inhibitor supply device

Claims (10)

金属溶解炉から排出された排ガスを第１排出管路を介して導きダストを捕集するサイクロン、およびこのサイクロンから排出された排ガスを第２排出管路を介して導きさらにダストを捕集するバグフィルタを有する排ガス処理設備であって、
上記第１排出管路の途中に水噴霧ノズルを配置するとともに、当該水噴霧ノズルの下流側に外気導入管を接続し、
上記第２排出管路の途中に少なくともダイオキシンの吸着機能を有する薬剤を供給する薬剤供給管を接続し、
上記第１排出管路に設けられた各水噴霧ノズルからの噴霧水量を、金属溶解炉から排出される排ガス量および当該第１排出管路における排ガスの計測温度および設定温度に基づき制御する制御装置を設けるとともに、
上記排ガス量を、金属溶解炉に設けられた加熱用バーナの燃料量および金属溶解炉の炉内頂部圧力に基づき予測するように構成したことを特徴とする排ガスの処理設備。 A cyclone that guides exhaust gas discharged from a metal melting furnace through a first discharge pipe and collects dust, and a bug that guides exhaust gas discharged from this cyclone through a second discharge pipe and further collects dust An exhaust gas treatment facility having a filter,
While disposing a water spray nozzle in the middle of the first discharge conduit, connecting an outside air introduction pipe to the downstream side of the water spray nozzle,
A drug supply pipe for supplying a drug having at least a dioxin adsorption function in the middle of the second discharge pipe;
A control device for controlling the amount of water sprayed from each water spray nozzle provided in the first discharge pipe based on the amount of exhaust gas discharged from the metal melting furnace and the measured temperature and set temperature of the exhaust gas in the first discharge pipe And providing
An exhaust gas treatment facility characterized in that the exhaust gas amount is predicted based on a fuel amount of a heating burner provided in a metal melting furnace and a furnace top pressure of the metal melting furnace. 水噴霧ノズルを、上流側に配置される第１水噴霧ノズルと下流側に配置される第２水噴霧ノズルとから構成したことを特徴とする請求項１に記載の排ガスの処理設備。   The exhaust gas treatment facility according to claim 1, wherein the water spray nozzle is composed of a first water spray nozzle disposed on the upstream side and a second water spray nozzle disposed on the downstream side. 制御装置に、
バーナ燃料量および炉内頂部圧力を入力して排ガス量を予測する排ガス量予測部と、
この排ガス量予測部にて予測された排ガス量および第１排出管路における第１水噴霧ノズルの上流側位置での第１計測温度と下流側位置での第１設定温度との温度差に基づき第１水噴霧ノズルでの噴霧水量を演算する第１噴霧水量演算部と、
第１計測温度を入力するとともに当該第１計測温度が第１設定温度以下である場合には第１水噴霧ノズルからの水噴霧を行わず、第１計測温度が第１設定温度を超えて当該第１設定温度よりも高く設定された比較温度以下の範囲にある場合には、第１噴霧水量および設定された限界噴霧水量のうち、少ない噴霧水量でもって水噴霧を行い、第１計測温度が比較温度を超えている場合には、上記第１噴霧水量演算部で求められた噴霧水量でもって水噴霧を行う第１制御部と、
上記排ガス量予測部にて予測された排ガス量および第１排出管路における第２水噴霧ノズルの上流側位置での第２計測温度と上記第１設定温度よりも低く設定された下流側位置での第２設定温度との温度差に基づき第２水噴霧ノズルでの噴霧水量を演算する第２噴霧水量演算部と、
第２計測温度を入力するとともに当該第２計測温度が第２設定温度以下である場合には第２水噴霧ノズルから水噴霧を行わず、第２計測温度が第２設定温度を超えている場合には、上記第２噴霧水量演算部で求められた噴霧水量でもって水噴霧を行う第２制御部と
を具備させたことを特徴とする請求項２に記載の排ガスの処理設備。 To the control unit,
An exhaust gas amount prediction unit that inputs the burner fuel amount and the furnace top pressure to predict the exhaust gas amount;
Based on the exhaust gas amount predicted by the exhaust gas amount prediction unit and the temperature difference between the first measured temperature at the upstream position of the first water spray nozzle in the first exhaust pipe and the first set temperature at the downstream position. A first spray water amount calculation unit that calculates the amount of spray water at the first water spray nozzle;
When the first measured temperature is input and the first measured temperature is equal to or lower than the first set temperature, water spray from the first water spray nozzle is not performed, and the first measured temperature exceeds the first set temperature and the When it is in the range below the comparative temperature set higher than the first set temperature, water spray is performed with a small amount of spray water out of the first spray water amount and the set limit spray water amount, and the first measured temperature is When the comparison temperature is exceeded, a first control unit that performs water spraying with the spray water amount obtained by the first spray water amount calculation unit;
The exhaust gas amount predicted by the exhaust gas amount prediction unit and the second measured temperature at the upstream position of the second water spray nozzle in the first discharge pipe and the downstream position set lower than the first set temperature. A second spray water amount calculation unit that calculates a spray water amount at the second water spray nozzle based on a temperature difference from the second set temperature;
When the second measured temperature is input and the second measured temperature is equal to or lower than the second set temperature, water spray is not performed from the second water spray nozzle, and the second measured temperature exceeds the second set temperature. The exhaust gas treatment facility according to claim 2, further comprising: a second control unit that performs water spraying with the spray water amount obtained by the second spray water amount calculation unit. サイクロンで捕集されたダストを冷却する水槽を具備したことを特徴とする請求項２または３に記載の排ガスの処理設備。   The exhaust gas treatment facility according to claim 2 or 3, further comprising a water tank for cooling the dust collected by the cyclone. 第１水噴霧ノズルより下流側の第１排出管路途中またはサイクロンの入口部に、ダストの発火抑制剤を供給する発火抑制剤供給管を接続したことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の排ガスの処理設備。   The ignition suppression agent supply pipe for supplying an ignition suppression agent for dust is connected to the middle of the first discharge pipe downstream of the first water spray nozzle or to the inlet of the cyclone. The exhaust gas treatment facility according to claim 1. 発火抑制剤として炭酸カルシウム粉末を用いるとともに、その供給量をダストに対して略３０％（質量％）以上としたことを特徴とする請求項５に記載の排ガスの処理設備。   6. The exhaust gas treatment facility according to claim 5, wherein calcium carbonate powder is used as an ignition suppressant, and the supply amount thereof is approximately 30% (mass%) or more with respect to dust. バグフィルタで捕集されたダストを第１排出管路途中に戻すダスト戻し管を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の排ガスの処理設備。   The exhaust gas treatment facility according to any one of claims 1 to 6, further comprising a dust return pipe that returns the dust collected by the bag filter to the middle of the first discharge pipe. 金属溶解炉から排出された排ガスを第１排出管路を介して導きダストを捕集するサイクロン、およびこのサイクロンから排出された排ガスを第２排出管路を介して導きさらにダストを捕集するバグフィルタを有する排ガス処理設備における排ガスの処理方法であって、
金属溶解炉から排出された排ガスを第１排出管路途中に上流側から下流側に向かって配置された第１水噴霧ノズルおよび第２水噴霧ノズルにより水を噴霧して減温させるとともに、上記第２水噴霧ノズルの下流側位置にて大気を供給してさらに減温させ、
次にこの減温された排ガスをサイクロンに導きダストを捕集し、
次に第２排出管路の排ガス中に少なくともダイオキシンの吸着機能を有する薬剤を供給した後、バグフィルタに導きダイオキシンを含むダストを捕集し、
且つ上記第１排出管路に設けられた各水噴霧ノズルからの噴霧水量を金属溶解炉から排出される排ガス量および当該第１排出管路における排ガスの計測温度および設定温度に基づき制御するとともに、
且つ上記排ガス量を、金属溶解炉に設けられた加熱用バーナの燃料量および金属溶解炉の炉内頂部圧力に基づき予測することを特徴とする排ガスの処理方法。 A cyclone that guides exhaust gas discharged from a metal melting furnace through a first discharge pipe and collects dust, and a bug that guides exhaust gas discharged from this cyclone through a second discharge pipe and further collects dust An exhaust gas treatment method in an exhaust gas treatment facility having a filter,
The exhaust gas discharged from the metal melting furnace is sprayed with water by the first water spray nozzle and the second water spray nozzle arranged from the upstream side to the downstream side in the middle of the first discharge pipe, and the temperature is reduced. The air is further reduced by supplying air at a downstream position of the second water spray nozzle,
Next, this exhaust gas with reduced temperature is led to a cyclone to collect dust,
Next, after supplying a chemical having at least a dioxin adsorption function in the exhaust gas of the second exhaust pipe, the dust is introduced to the bag filter and collected.
And controlling the amount of water sprayed from each water spray nozzle provided in the first discharge pipe based on the amount of exhaust gas discharged from the metal melting furnace and the measured temperature and set temperature of the exhaust gas in the first discharge pipe,
A method for treating an exhaust gas, wherein the exhaust gas amount is predicted based on a fuel amount of a heating burner provided in the metal melting furnace and a pressure inside the furnace of the metal melting furnace. サイクロンより上流側の第１排出管路またはサイクロンの入口部に、発火抑制剤を供給することを特徴とする請求項８に記載の排ガスの処理方法。   The exhaust gas treatment method according to claim 8, wherein an ignition suppression agent is supplied to the first exhaust pipe upstream of the cyclone or the inlet of the cyclone. バグフィルタで捕集されたダストを第１排出管路途中に戻すことを特徴とする請求項８または９に記載の排ガスの処理方法。   The exhaust gas treatment method according to claim 8 or 9, wherein the dust collected by the bag filter is returned to the middle of the first discharge pipe.
JP2008074780A 2008-03-24 2008-03-24 Exhaust gas treatment facility and exhaust gas treatment method Active JP5019327B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008074780A JP5019327B2 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Exhaust gas treatment facility and exhaust gas treatment method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008074780A JP5019327B2 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Exhaust gas treatment facility and exhaust gas treatment method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009228974A true JP2009228974A (en) 2009-10-08
JP5019327B2 JP5019327B2 (en) 2012-09-05

Family

ID=41244583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008074780A Active JP5019327B2 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Exhaust gas treatment facility and exhaust gas treatment method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5019327B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012250175A (en) * 2011-06-02 2012-12-20 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method for suppressing resynthesis of dioxins and use of acid clay or activated acid clay as suppressant for resynthesis of dioxins

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06117780A (en) * 1992-10-02 1994-04-28 Nippon Steel Corp Equipment for disposing of exhaust gas from electric furnace or scrap-preheating apparatus therefor
JPH11183054A (en) * 1997-12-24 1999-07-06 Nkk Corp Method of treating exhaust gas in electric furnace
JPH11183051A (en) * 1997-12-24 1999-07-06 Nkk Corp Method of treating exhaust gas in electric furnace
JP2000356476A (en) * 1999-06-11 2000-12-26 Nippon Steel Corp Facilities for treatment of exhaust gas of electric furnace
JP2001280633A (en) * 2000-03-31 2001-10-10 Babcock Hitachi Kk Melting and exhaust gas treating system
JP2003161583A (en) * 2001-11-22 2003-06-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust gas treatment method for ash melting furnace and system therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06117780A (en) * 1992-10-02 1994-04-28 Nippon Steel Corp Equipment for disposing of exhaust gas from electric furnace or scrap-preheating apparatus therefor
JPH11183054A (en) * 1997-12-24 1999-07-06 Nkk Corp Method of treating exhaust gas in electric furnace
JPH11183051A (en) * 1997-12-24 1999-07-06 Nkk Corp Method of treating exhaust gas in electric furnace
JP2000356476A (en) * 1999-06-11 2000-12-26 Nippon Steel Corp Facilities for treatment of exhaust gas of electric furnace
JP2001280633A (en) * 2000-03-31 2001-10-10 Babcock Hitachi Kk Melting and exhaust gas treating system
JP2003161583A (en) * 2001-11-22 2003-06-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust gas treatment method for ash melting furnace and system therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012250175A (en) * 2011-06-02 2012-12-20 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method for suppressing resynthesis of dioxins and use of acid clay or activated acid clay as suppressant for resynthesis of dioxins

Also Published As

Publication number Publication date
JP5019327B2 (en) 2012-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5654494B2 (en) Exhaust gas treatment method
JP6194840B2 (en) Exhaust gas treatment apparatus and method
US9573095B2 (en) Flue gas treatment apparatus and flue gas treatment method
JP2015020168A (en) Sulfite control to reduce mercury re-emission
US9163879B2 (en) Partially-reduced iron producing apparatus
JP4827752B2 (en) Exhaust gas treatment method and exhaust gas treatment equipment
KR20000016797A (en) Method for processing exhaust gas
JPH09880A (en) Method and device for treating organic halide
JP5019327B2 (en) Exhaust gas treatment facility and exhaust gas treatment method
JP6419776B2 (en) Vacuum pumping and abatement system
JP6020305B2 (en) Exhaust gas treatment method
KR100913888B1 (en) Carbon dioxide purification method and equipment for waste gas of process using pure oxygen combustion
JP2010127597A (en) Treated object combustion treatment system and method of removing mercury in exhaust gas
JP2008200544A (en) Melt treatment method of waste
JP2009172603A (en) Method and apparatus for treating contamination polluted with polychlorinated biphenyl
JP2005262196A (en) Method and apparatus for treating contaminated matter contaminated with polychlorinated biphenyl
RU2017110486A (en) GAS SPRAYING OF MELTED MATERIALS USING SIDE EXHAUST GASES
JP5393068B2 (en) Method and apparatus for combustion treatment of volatile organic compounds
JP5374105B2 (en) Method for melting waste incineration residue
JP2006272337A (en) Method for operating dry waste gas treatment apparatus
JP2005177650A (en) Inflammable volatile organic compounds gas treatment device, inflammable volatile organic compounds gas treatment system, and inflammable volatile organic compounds gas treatment method
JP5602401B2 (en) Operation control method and operation control device for melt decomposition apparatus of PCB contaminant
JP2019037914A (en) Suspended matter recovery device and recovery method from suspension
JP5999861B1 (en) Radioactive substance removal method and radioactive substance removal system
JP2007002186A (en) Garbage-carbonizing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120315

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120508

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5019327

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150622

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250