JP3700163B2

JP3700163B2 - Operation method of ash melting furnace

Info

Publication number: JP3700163B2
Application number: JP14612496A
Authority: JP
Inventors: 秀樹岩田; 俊行鈴木; 直明安田; 順也西野; 十次郎梅田; 克明松澤; 賢一田原
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1996-06-07
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2016-06-07
Also published as: JPH09323020A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は灰溶融炉から排出させる排ガス中のダストや可溶性成分を水に吸収させて処理する灰溶融炉の排ガス吸収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみ、下水汚泥等の各種廃棄物は焼却施設で焼却処理され、生じた焼却灰やばいじんは、従来埋め立て処分されていた。しかし、埋め立て処分地枯渇の問題や有害重金属類の溶出による地下水汚染の問題があるため溶融による減量・減容化と無害化の必要性が高まってきている。
【０００３】
このような背景で灰中の残留炭素、コークス、灯油、電力を熱源とした溶融処理方式が提案され、一部で実処理が行われている。このうち、電力を熱源とした溶融炉としてプラズマアーク加熱方式や抵抗加熱方式などがある。
【０００４】
抵抗加熱方式の灰溶融炉は溶融スラグ内に対抗電極を配置し、直流または交流通電による電気抵抗熱（ジユール熱）により灰を加熱溶融するものであり、１）熱効率が高い、２）発生ガスが少ない、３）アークを生成しないためフリッカが発生しない、４）溶融スラグと溶融メタルとを分離した分割出滓ができる、という特徴がある。
【０００５】
かかる抵抗加熱方式の灰溶融処理方法として特開平７−７７３１８号に開示されたものがある。図２は上記公報に開示されたもので灰溶融炉の断面および前後設備のフローシートを示している。図において、ａは灰溶融炉、ｂは上部電極、ｃは炉底電極、ｄは電源装置、ｅは溶融メタル層、ｆは溶融スラグ層、ｇは溶融塩層、ｈはＣＯガス燃燒炉、ｉは集塵機、ｊは集塵ファン、ｋは煙突、ｍは電極埋没位置調節器である。上記発明の特徴はごみ焼却施設より発生する焼却灰、ばいじんあるいは二者の混合物からなる廃棄物を電気抵抗熱を熱源として溶融処理する方法であって、上部電極ｂの先端位置を溶融塩層ｇと溶融メタル層ｅの間の溶融スラグ層ｆ中に位置せしめ炉底電極ｃの間に、直流通電もしくは交流２相通電により垂直方向に通電することにより溶融塩を電気分解することなく、溶融スラグ層ｆの上方に溶融塩層ｇを安定的に形成し、有害な塩素ガス、塩化水素ガス等の発生を防止しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のように灰溶融炉ａ内に溶融塩層ｇを形成させるような操業をすると、溶融塩は炉壁材を侵触する性質が極めて強いので、侵触を防ぐため高価な炉壁材料を使う必要がある。また電気の良導性のよい溶融塩が炉壁中に浸透するので、短絡事故を起こしやすい。そこで本願出願人は、鋭意研究の結果、炉底の陰極と炉蓋から挿入された陽極との間で通電して、電気抵抗熱により灰を溶融する際に、食塩（ＮａＣｌ）などのアルカリ塩を積極的に電気分解する操業方法を採用することにした。かかる操業方法によれば例えば食塩は、塩素ガスと金属ナトリウムに電気分解する。塩素ガスは水蒸気と反応して塩化水素と次亜塩素酸になるが、次亜塩素酸は酸素を放出して塩化水素になる。また金属ナトリウムは蒸発し酸化雰囲気中で酸化ナトリウムとなる。そしてこれらの物質は排ガス中に含まれて、外部に放出される。なお、金属ナトリウムは一部溶融メタル層ｅ中に残る。
【０００７】
しかし、これらの物質を含む排ガスを図２に示すように乾式処理すると、これらの物質は吸湿性が強く、吸湿するとバグフィルタや電気集塵機などの集塵機ｉまたは途中の配管やダクトにダストと共に付着し、払い落としが困難で目詰まりや性能劣化を起こしやすい。
【０００８】
本発明は上述した問題点に鑑み案出されたもので、溶融塩の分解物質を含む排ガスを、目詰まりを起こさずに安定的に処理すると共に有害な重金属を処理しやすい形で取出すことのできる灰溶融炉の排ガス処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の灰溶融炉の排ガス吸収装置は、吸収液を収容すると共に排ガスを吸収液内部に潜らせて発泡を起こさせるバブリングタンクと、円筒又は逆円錐状の胴部を有すると共に下方に縮径部を有しており、頂部から灰溶融炉の排ガスが流入すると共に胴部上端にバブリングタンクからポンプを介して接線方向に流入する循環吸収液により胴部内壁が洗浄されており、かつ下端がバブリングタンク内の吸収液に没入しているバッファタンクとを有している。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によれば上記バブリングタンクはオーバーフローを取ることにより液面が一定に保たれている。
【００１１】
好ましい他の実施形態によれば上記バブリングタンクを通って排出される排ガスは下流側に設けたジェットスクラバにより吸収洗滌される。
【００１２】
好ましい他の実施形態によれば上記バブリングタンクと上記ジェットスクラバとを接続する連絡配管はバブリングタンクからポンプを介して流入する循環吸収液により排ガスの流れと逆方向に洗滌される。
【００１３】
好ましい他の実施形態によれば、上記バッファタンクの体積は、バッファタンク下端の吸収液の中への没入深さに対応するバブリングタンクの部分の体積より十分大きい。
【００１４】
次に本発明の作用を説明する。灰溶融炉から排出された排ガスはバッファタンクを経てバブリングタンクに導かれる。そしてバブリングタンク内に収容された吸収液内部に潜らせて、泡となって浮上し、次工程に流出する。排ガス中に含まれるダストおよび塩化水素や酸化ナトリウムなどの可溶性成分はバブリングタンク内で吸収液中に吸収される。バッファタンクの壁面は接線方向に流入する吸収液により洗滌されているので、壁面にダストや可溶性成分が付着することはない。
【００１５】
バブリングタンク内の液面を一定に保つようにすれば灰溶融炉の圧力変動を防止することができる。
【００１６】
バブリングタンクから排出される排ガスをジェットスクラバによりさらに吸収洗滌するようにすれば、バブリングタンクで吸収されなかったダストや可溶性成分はすべて吸収液に吸収される。
【００１７】
バブリングタンクとジェットスクラバとの連絡配管のジェットスクラバ入口近傍に設けた吸収液入口から吸収液を注入しバブリングタンクに戻すように流して連絡配管内を洗滌するようにすれば、連絡配管の詰まりを防止することができる。
【００１８】
バッファタンクの体積を、バッファタンク下端の吸収液中への没入深さに対応するバブリングタンクの部分の体積（即ち、投入深さをＨ、バブリングタンクの面積をＳとすれば対応するバブリングタンクの部分の体積はＨＳである）より十分大きくしておけば、灰溶融炉内の圧力が負圧になっても、バブリングタンク内の吸収液が灰溶融炉内まで逆流するおそれがないので、水蒸気爆発を起こす危険がない。
【００１９】
なお、灰溶融炉内で電気分解により発生し排ガス中に排出される塩素（塩化水素）などのハロゲン元素とナトリウム（酸化ナトリウム）などのアルカリ金属とは、ハロゲン元素がほぼ全量排ガス中に放出されるのに対し、アルカリ金属の一部は溶融スラグ層や溶融メタル層に残るので、吸収液は酸性になる。従ってダストや排ガス中に含まれる重金属は吸収液中に効果的に溶解吸収される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の灰溶融炉の排ガス吸収装置のフローシートである。図において、１は直流式の灰溶融炉で炉底に陰極１ａ，炉蓋１ｉを貫通して陽極１ｂがそれぞれ設けられている。なお、陰極１ａは導電性の煉瓦、陽極１ｂは黒鉛がそれぞれ用いられている。１ｆは直流電源装置である。灰１ｊは炉蓋を通して投入される。灰溶融炉１内では陽極１ｂと陰極１ａ間で通電することにより電気抵抗熱（ジュール熱）が発生し灰１ｊが溶融する。溶融した灰１ｊは比重差により上部の溶融スラグ層１ｄと下部の溶融メタル層１ｃに分離し、溶融スラグ層１ｄの上部には未溶融の灰１ｊが浮遊した状態の灰カバー層１ｅが生じる。
【００２１】
陽極１ｂと陰極１ａとの間に印加される電圧は７０〜８０Ｖであり、溶融スラグ層１ｄ内の温度は１２００°〜１３００°Ｃに制御されている。溶融スラグ層１ｄの抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）はρ＝０．１〜０．５であるのに対し、溶融メタル層１ｃの抵抗率はρ＝１０^-6〜１０^-8なのでジュール熱はほとんど全て溶融スラグ層１ｄ内で発生する。従って溶融メタル層１ｃは、上部の表面のみが溶融した状態であり、内部は固体となっており、全体が陰極の役割をする。灰１ｊ中に含まれる食塩などのアルカリ塩は、溶融スラグ層内で電気分解され、アルカリ塩が食塩である場合には塩素ガスと金属ナトリウムになる。塩素ガスは陽極１ｂ側で発生するが、フリーボード１ｋ中で水蒸気と反応し、塩化水素と次亜塩素酸になる。次亜塩素酸は酸素を放出して塩化水素になる。金属ナトリウムは陰極側に発生するが陰極は沸点（８８０°Ｃ）以上の温度となっているので蒸発する。蒸発した金属ナトリウムガスはフリーボード１ｋ中で酸素と反応し酸化ナトリウムになる。なお、金属ナトリウムの一部は溶融スラグ層１ｄまたは溶融メタル層１ｃに残る。
【００２２】
２は排ガスであり、炉蓋１ｉに設けられた排出口に接続された連絡配管１３を通って炉外に排出される。排ガス２の中には上述の塩化水素や酸化ナトリウムなどの水に可溶性の成分の外、ダストやＣＯガスが含まれる。灰中に含まれる未燃炭素、陽極１ｂとして使用される黒鉛棒、灰１ｊ中に炭酸塩として存在する炭素などが、炉内では酸素不足状態なのでＣＯガスとなる。１ｇは溶融スラグであり、１ｈは溶融メタルである。溶融スラグ１ｇの主成分はけい砂および酸化カルシウムであり、溶融メタル１ｈの主成分は鉄である。溶融スラグ１ｇは間歇的又は連続的に排出される。溶融メタル１ｈは陽極１ｂと溶融メタル層１ｃとの間にアーク放電を発生させ、メタルを溶融させて排出する。
【００２３】
３は吸収液２０を収容するバブリングタンクである。バブリングタンク３は、灰溶融炉１からの排ガス２を吸収液２０に潜らせることにより、排ガス２中のダストや可溶性成分を吸収液２０中に吸収させて除去する。４はバッファタンクである。上部が円筒状の胴部４ａであり、下部が胴部４ａより小径の円筒状の縮径部４ｂである。排ガス２は蓋部４ｃの中央に設けられた流入口から連絡配管１３を介してバッファタンク４内に流入し、縮径部４ｂ下端から流出する。なお、連絡配管１３は図示していないが、回転ブラシなど適当な手段により清掃される。バッファタンク４の下端はバブリングタンク３の吸収液２０内に１００ｍｍ程度没入している。
【００２４】
バッファリングタンク４の体積はバッファリングタンク４の縮径部４ｂの下端の吸収液２０への没入深さ（Ｈ）に対応するバブリングタンク３の部分の体積（即ち、バブリングタンクの液面３ａの面積をＳとすれば体積はＨＳ）より十分大きい。
【００２５】
５はバッファタンク洗滌ポンプでありバブリングタンク３内の吸収液２０をバッファタンク４の胴部上端に接線方向に流入させ、バッファタンク４の内壁を旋回流で洗滌するようになっている。６はジェットスクラバであり、吸収液２０のジェット噴流により、バブリングタンク３からの排ガス２を連絡配管１４を介して吸引すると共に、ジェット噴流により洗滌する。連絡配管１４は吸収液２０により逆洗されている。
【００２６】
７はスクラバタンクであり、ジェットスクラバ６の下方に設けられ、ジェットスクラバ６から排ガス２と吸収液２０が流入する。８はスクラバポンプであり、スクラバタンク７から吸収液２０を吸引してジェットスクラバ６に送る。９はオーバーフロータンクで、バブリングタンク３およびスクラバタンク７からそれぞれオーバーフローパイプ３ｂ，７ａを介して吸収液２０が流入する。オーバーフローパイプ３ｂ，７ａによりバブリングタンク３およびスクラバタンク７の液面が一定に保たれる。
【００２７】
スクラバタンク７から排出される排ガス２は連絡配管１５を介して排ガス処理装置１２に流入する。排ガス処理装置にはＣＯガス燃焼器、排ガス冷却器、誘引ブロワ、煙突などからなり、排ガス中に含まれるＣＯガスを燃焼させて炭酸ガスとした後大気中に放出する。
【００２８】
１０は吸収液移送ポンプであり、吸収液２０を吸収液処理装置１１に送る。吸収液処理装置１１は、中和槽、脱水機などからなり、酸性の吸収液２０は中和槽で中和された後、フィルタプレスなどの脱水機で固形分を除去した後外部に放流される。なお、必要に応じて反応槽、濾過槽などを追加し、溶解している重金属をフェライト化、硫化物化、キレート樹脂固定などにより固定化する。１６は供給水配管である。１７はフローメータ、１８はミキサである。
【００２９】
次に本実施形態の作用を説明する。以上説明したようにアルカリ塩の電気分解により生じた塩化水素や酸化ナトリウムなどの可溶性の成分は排ガス２中にダストと共に含まれて炉外に排出される。ダストや可溶性成分、さらに蒸発した重金属はバブリングタンク３内で吸収液２０に吸収される。バブリングタンク３内で吸収されなかった排ガス２中のダスト、可溶性成分、重金属はジェットスクラバ６によりさらに吸収除去される。灰中に含まれるアルカリ塩は本来中性であるが、灰溶融炉１内で電気分解を受けると塩素などの酸性の成分はほぼ全て排気中に放出されるのに対し、ナトリウムなどのアルカリ成分は溶融スラグや溶融メタルに残留するので、排ガス２は酸性成分リッチになっており、従って吸収液２０も酸性になる。吸収液が酸性であるため重金属は吸収液中に良く溶解し、排ガスから除去される。
【００３０】
バブリングタンク３の上部にバッファタンク４を設けると共にバブリングタンクの液面を一定に保っており、バッファタンクの体積を、バッファタンク下端の吸収液中への没入深さに対応するバブリングタンクの部分の体積より十分大きくしたので、灰溶融炉１内の圧力が負圧になっても、バブリングタンク３から吸収液２０が炉内に逆流することがなく、水蒸気爆発の危険がない。
【００３１】
バッファタンク４の内壁は吸収液２０により洗滌されているのでダストや可溶性成分が付着して目詰まりを起すことがない。また、バブリングタンク３とジェットスクラバ６との間の連絡配管１４は吸収液２０により逆洗されているので目詰りを起こすことはない
【００３２】
本発明は以上述べた実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の灰溶融炉の排ガス吸収装置は、灰溶融炉から排出され、高濃度のダストと可溶性成分を含む排ガスを、バブリングタンクとその上部に設けられ、内部が吸収液により洗滌されているバッファタンクを通して、それらの成分を吸収させるようにしているので、排ガスの乾式処理にみられるような目詰りを起すことがなく、安定した操業が可能であるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の灰溶融炉の排ガス吸収装置のフローシートである。
【図２】従来の灰溶融炉の断面および前後設備のフローシートである。
【符号の説明】
１灰溶融炉
２排ガス
３バブリングタンク
４バッファタンク
４ａバッファタンク胴部
４ｂバッファタンク縮径部
６ジェットスクラバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas absorbing device for an ash melting furnace that treats dust and soluble components in exhaust gas discharged from an ash melting furnace by absorbing them in water.
[0002]
[Prior art]
Various types of waste such as municipal waste and sewage sludge were incinerated at incineration facilities, and the resulting incinerated ash and dust were conventionally disposed of in landfills. However, there is a problem of depletion of landfill sites and groundwater contamination due to the elution of toxic heavy metals, so the need for weight reduction / volume reduction and detoxification by melting is increasing.
[0003]
Against this background, a melting treatment method using residual carbon in ash, coke, kerosene, and electric power as heat sources has been proposed, and some actual treatments have been performed. Among these, there are a plasma arc heating method and a resistance heating method as a melting furnace using electric power as a heat source.
[0004]
The resistance heating type ash melting furnace has a counter electrode in the molten slag and heats and melts ash by electric resistance heat (juule heat) by direct current or alternating current. 1) High thermal efficiency 2) Generated gas 3) Since no arc is generated, flicker does not occur, and 4) it is possible to divide molten slag and molten metal separately.
[0005]
As such a resistance heating type ash melting method, there is one disclosed in JP-A-7-77318. FIG. 2 shows the cross section of the ash melting furnace and the flow sheet of the front and rear equipment disclosed in the above publication. In the figure, a is an ash melting furnace, b is an upper electrode, c is a furnace bottom electrode, d is a power supply device, e is a molten metal layer, f is a molten slag layer, g is a molten salt layer, h is a CO gas burning furnace, i is a dust collector, j is a dust collecting fan, k is a chimney, and m is an electrode buried position adjuster. A feature of the above invention is a method for melting waste generated from incineration ash, dust, or a mixture of the two using an electrical resistance heat as a heat source, wherein the tip position of the upper electrode b is the molten salt layer g Molten slag without electrolyzing the molten salt by passing current in the vertical direction by direct current or two-phase current between the furnace bottom electrode c positioned in the molten slag layer f between the molten metal layer e and the molten metal layer e The molten salt layer g is stably formed above the layer f to prevent generation of harmful chlorine gas, hydrogen chloride gas, and the like.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the operation is performed to form the molten salt layer g in the ash melting furnace a as described above, the molten salt has a very strong property of invading the furnace wall material. It is necessary to use it. Moreover, since a molten salt with good electrical conductivity penetrates into the furnace wall, a short circuit accident is likely to occur. Therefore, as a result of earnest research, the applicant of the present application conducted an energization between the cathode at the bottom of the furnace and the anode inserted from the furnace lid to melt the ash by electric resistance heat, and thus an alkaline salt such as sodium chloride (NaCl). We decided to adopt an operation method that positively electrolyzes. According to this operating method, for example, salt is electrolyzed into chlorine gas and metallic sodium. Chlorine gas reacts with water vapor to form hydrogen chloride and hypochlorous acid, while hypochlorous acid releases oxygen to form hydrogen chloride. Metal sodium evaporates and becomes sodium oxide in an oxidizing atmosphere. These substances are contained in the exhaust gas and released to the outside. Note that part of the metal sodium remains in the molten metal layer e.
[0007]
However, when exhaust gas containing these substances is dry-treated as shown in FIG. 2, these substances are highly hygroscopic, and when they absorb moisture, they adhere to dust collectors i such as bag filters and electric dust collectors or pipes and ducts along the way. , It is difficult to pay off, and easily clogs and deteriorates performance.
[0008]
The present invention has been devised in view of the above-described problems, and it is possible to stably treat exhaust gas containing a molten salt decomposition substance without causing clogging and to remove harmful heavy metals in an easy-to-treat form. An object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment apparatus for an ash melting furnace.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an exhaust gas absorption apparatus for an ash melting furnace according to the present invention includes a bubbling tank that accommodates an absorption liquid and causes the exhaust gas to dive inside the absorption liquid to cause foaming, and a cylindrical or inverted conical body. The inside wall of the body is washed by the circulating absorption liquid flowing in the tangential direction from the bubbling tank through the pump to the upper end of the body and the exhaust gas from the ash melting furnace from the top. And a buffer tank whose lower end is immersed in the absorbing liquid in the bubbling tank.
[0010]
According to a preferred embodiment of the present invention, the liquid level of the bubbling tank is kept constant by taking an overflow.
[0011]
According to another preferred embodiment, the exhaust gas discharged through the bubbling tank is absorbed and washed by a jet scrubber provided on the downstream side.
[0012]
According to another preferred embodiment, the connecting pipe connecting the bubbling tank and the jet scrubber is washed in the direction opposite to the flow of the exhaust gas by the circulating absorption liquid flowing from the bubbling tank through the pump.
[0013]
According to another preferred embodiment, the volume of the buffer tank is sufficiently larger than the volume of the portion of the bubbling tank corresponding to the depth of immersion in the absorbing liquid at the lower end of the buffer tank.
[0014]
Next, the operation of the present invention will be described. The exhaust gas discharged from the ash melting furnace is guided to the bubbling tank through the buffer tank. And it is immersed in the inside of the absorption liquid accommodated in the bubbling tank, floats as a bubble, and flows out to the next process. Dust contained in the exhaust gas and soluble components such as hydrogen chloride and sodium oxide are absorbed in the absorbent in the bubbling tank. Since the wall surface of the buffer tank is washed with the absorbing liquid flowing in the tangential direction, dust and soluble components do not adhere to the wall surface.
[0015]
If the liquid level in the bubbling tank is kept constant, pressure fluctuations in the ash melting furnace can be prevented.
[0016]
If the exhaust gas discharged from the bubbling tank is further absorbed and washed by the jet scrubber, all the dust and soluble components that have not been absorbed by the bubbling tank are absorbed by the absorbent.
[0017]
If the absorbing liquid is injected from the absorbing liquid inlet provided near the jet scrubber inlet of the connecting pipe between the bubbling tank and the jet scrubber and then returned to the bubbling tank to wash the inside of the connecting pipe, the connecting pipe will be clogged. Can be prevented.
[0018]
The volume of the buffer tank is the volume of the portion of the bubbling tank corresponding to the immersion depth of the lower end of the buffer tank into the absorbing liquid (that is, the bubbling tank corresponding if the charging depth is H and the area of the bubbling tank is S) If the volume in this part is HS), even if the pressure in the ash melting furnace becomes negative, the absorbent in the bubbling tank will not flow back into the ash melting furnace. There is no danger of a steam explosion.
[0019]
Note that halogen elements such as chlorine (hydrogen chloride) and alkali metals such as sodium (sodium oxide) generated by electrolysis in the ash melting furnace and discharged into the exhaust gas are almost completely released into the exhaust gas. In contrast, a part of the alkali metal remains in the molten slag layer or the molten metal layer, so that the absorbing solution becomes acidic. Accordingly, heavy metals contained in dust and exhaust gas are effectively dissolved and absorbed in the absorbing solution.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow sheet of an exhaust gas absorbing device for an ash melting furnace according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a direct current ash melting furnace, in which a cathode 1a and an anode 1b are provided at the bottom of the furnace through a furnace lid 1i. The cathode 1a is made of conductive brick, and the anode 1b is made of graphite. If is a DC power supply. Ashes 1j are charged through the furnace lid. In the ash melting furnace 1, electric resistance heat (Joule heat) is generated by energizing between the anode 1b and the cathode 1a, and the ash 1j is melted. The molten ash 1j is separated into an upper molten slag layer 1d and a lower molten metal layer 1c due to a difference in specific gravity, and an ash cover layer 1e in which unmelted ash 1j is floated is formed above the molten slag layer 1d.
[0021]
The voltage applied between the anode 1b and the cathode 1a is 70 to 80V, and the temperature in the molten slag layer 1d is controlled to 1200 ° C to 1300 ° C. The resistivity ρ (Ω · cm) of the molten slag layer 1d is ρ = 0.1 to 0.5, whereas the resistivity of the molten metal layer 1c is ρ = 10 ⁻⁶ to 10 ^−8. Almost all occurs in the molten slag layer 1d. Therefore, the molten metal layer 1c is in a state where only the upper surface is melted, the inside is solid, and the whole serves as a cathode. Alkali salts such as salt contained in the ash 1j are electrolyzed in the molten slag layer, and when the alkali salt is salt, it becomes chlorine gas and metallic sodium. Chlorine gas is generated on the anode 1b side, but reacts with water vapor in the free board 1k to become hydrogen chloride and hypochlorous acid. Hypochlorous acid releases oxygen to hydrogen chloride. Although metallic sodium is generated on the cathode side, the cathode evaporates because it has a temperature higher than the boiling point (880 ° C.). The evaporated metallic sodium gas reacts with oxygen in the free board 1k to become sodium oxide. A part of the metallic sodium remains in the molten slag layer 1d or the molten metal layer 1c.
[0022]
An exhaust gas 2 is discharged outside the furnace through a connecting pipe 13 connected to an outlet provided in the furnace lid 1i. The exhaust gas 2 contains dust and CO gas in addition to the above-described water-soluble components such as hydrogen chloride and sodium oxide. The unburned carbon contained in the ash, the graphite rod used as the anode 1b, the carbon present as carbonate in the ash 1j, etc. become CO gas because the oxygen is insufficient in the furnace. 1 g is molten slag, and 1 h is molten metal. The main components of the molten slag 1g are silica sand and calcium oxide, and the main component of the molten metal 1h is iron. 1 g of molten slag is discharged intermittently or continuously. The molten metal 1h generates an arc discharge between the anode 1b and the molten metal layer 1c, and melts and discharges the metal.
[0023]
Reference numeral 3 denotes a bubbling tank that stores the absorbing liquid 20. The bubbling tank 3 absorbs dust and soluble components in the exhaust gas 2 by removing the exhaust gas 2 from the ash melting furnace 1 in the absorption liquid 20 and removes it. 4 is a buffer tank. The upper part is a cylindrical body part 4a, and the lower part is a cylindrical reduced diameter part 4b having a smaller diameter than the body part 4a. The exhaust gas 2 flows into the buffer tank 4 from the inlet provided in the center of the lid portion 4c through the connecting pipe 13, and flows out from the lower end of the reduced diameter portion 4b. Although the communication pipe 13 is not shown, it is cleaned by an appropriate means such as a rotating brush. The lower end of the buffer tank 4 is immersed in the absorbing liquid 20 of the bubbling tank 3 by about 100 mm.
[0024]
The volume of the buffering tank 4 is the volume of the portion of the bubbling tank 3 corresponding to the immersion depth (H) at the lower end of the reduced diameter portion 4b of the buffering tank 4 (ie, the liquid level 3a of the bubbling tank). If the area of S is S, the volume is sufficiently larger than HS).
[0025]
Reference numeral 5 denotes a buffer tank cleaning pump, which allows the absorbing liquid 20 in the bubbling tank 3 to flow tangentially into the upper end of the body of the buffer tank 4 so as to wash the inner wall of the buffer tank 4 with a swirling flow. Reference numeral 6 denotes a jet scrubber that sucks the exhaust gas 2 from the bubbling tank 3 through the connecting pipe 14 by the jet jet of the absorbing liquid 20 and cleans it by the jet jet. The communication pipe 14 is backwashed with the absorbent 20.
[0026]
A scrubber tank 7 is provided below the jet scrubber 6, and the exhaust gas 2 and the absorbing liquid 20 flow from the jet scrubber 6. 8 is a scrubber pump, which sucks the absorbent 20 from the scrubber tank 7 and sends it to the jet scrubber 6. 9 is an overflow tank, and the absorbing liquid 20 flows from the bubbling tank 3 and the scrubber tank 7 through the overflow pipes 3b and 7a, respectively. The liquid levels of the bubbling tank 3 and the scrubber tank 7 are kept constant by the overflow pipes 3b and 7a.
[0027]
The exhaust gas 2 discharged from the scrubber tank 7 flows into the exhaust gas treatment device 12 through the connection pipe 15. The exhaust gas treatment device includes a CO gas combustor, an exhaust gas cooler, an induction blower, a chimney, and the like. The CO gas contained in the exhaust gas is burned to form carbon dioxide and then released into the atmosphere.
[0028]
Reference numeral 10 denotes an absorption liquid transfer pump, which sends the absorption liquid 20 to the absorption liquid processing apparatus 11. The absorbent treatment apparatus 11 includes a neutralization tank, a dehydrator, and the like, and the acidic absorbent 20 is neutralized in the neutralization tank, and then solids are removed by a dehydrator such as a filter press and then discharged to the outside. The In addition, a reaction tank, a filtration tank, etc. are added as needed, and the dissolved heavy metal is fixed by ferritization, sulfide formation, chelate resin fixation, etc. Reference numeral 16 denotes a supply water pipe. 17 is a flow meter and 18 is a mixer.
[0029]
Next, the operation of this embodiment will be described. As described above, soluble components such as hydrogen chloride and sodium oxide generated by electrolysis of alkali salts are included in the exhaust gas 2 together with dust and discharged outside the furnace. Dust, soluble components, and evaporated heavy metal are absorbed by the absorbent 20 in the bubbling tank 3. Dust, soluble components, and heavy metals in the exhaust gas 2 that have not been absorbed in the bubbling tank 3 are further absorbed and removed by the jet scrubber 6. Alkaline salts contained in ash are neutral in nature, but when electrolysis occurs in the ash melting furnace 1, almost all acidic components such as chlorine are released into the exhaust, whereas alkali components such as sodium. Remains in the molten slag and molten metal, the exhaust gas 2 is rich in acidic components, and therefore the absorbent 20 is also acidic. Since the absorbing solution is acidic, the heavy metal dissolves well in the absorbing solution and is removed from the exhaust gas.
[0030]
A buffer tank 4 is provided above the bubbling tank 3 and the liquid level of the bubbling tank is kept constant, and the volume of the buffer tank corresponds to the depth of immersion in the absorbing liquid at the lower end of the buffer tank. Therefore, even if the pressure in the ash melting furnace 1 becomes negative, the absorbent 20 does not flow back into the furnace from the bubbling tank 3 and there is no danger of steam explosion.
[0031]
Since the inner wall of the buffer tank 4 is washed with the absorbing liquid 20, dust and soluble components do not adhere and cause clogging. In addition, the communication pipe 14 between the bubbling tank 3 and the jet scrubber 6 is backwashed by the absorbing liquid 20 so that it does not clog.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, the exhaust gas absorption apparatus for an ash melting furnace of the present invention is provided with a bubbling tank and an upper part thereof, which are exhausted from an ash melting furnace and containing high-concentration dust and soluble components. Since these components are absorbed through the buffer tank that has been washed, there is an excellent effect that stable operation is possible without causing clogging as seen in the dry treatment of exhaust gas. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow sheet of an exhaust gas absorbing device for an ash melting furnace according to the present invention.
FIG. 2 is a cross section of a conventional ash melting furnace and a flow sheet of front and rear equipment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ash melting furnace 2 Exhaust gas 3 Bubbling tank 4 Buffer tank 4a Buffer tank trunk | drum 4b Buffer tank diameter-reduction part 6 Jet scrubber

Claims

炉蓋を貫通して設けた電極と炉底に設けた電極との間で直流通電して焼却灰や煤塵などの灰を溶融する灰溶融炉の運転方法であって、炉内において灰を溶融する際灰に含まれるアルカリ塩を、溶融スラグ層上に溶融塩層が形成されないように、積極的に電気分解し、電気分解で発生する可溶性の成分を含む灰溶融炉からの排ガスを、バッファリングタンクを通してバブリングタンクに送り、バブリングタンク内の吸収液内部を潜らせて発泡を起こさせて処理するものであって、バッファリングタンクは円筒または逆円錐状の胴部を有するとともに下方に縮径部を有しており、頂部から灰溶融炉の排ガスが流入するとともに胴部上端にバブリングタンクからポンプを介して接線方向に流入する循環吸収液により胴部内壁が洗浄されており、かつ下端がバブリングタンク内の吸収液に没入していることを特徴とする灰溶融炉の運転方法。 A method of operating an ash melting furnace in which ash such as incineration ash and dust is melted by applying direct current between an electrode provided through the furnace lid and an electrode provided at the bottom of the furnace, in which the ash is melted in the furnace The alkaline salt contained in the ash is positively electrolyzed so that the molten salt layer is not formed on the molten slag layer, and the exhaust gas from the ash melting furnace containing soluble components generated by electrolysis is buffered. It is sent to the bubbling tank through the ring tank, and the inside of the absorbing liquid in the bubbling tank is submerged to cause foaming, and the buffering tank has a cylindrical or inverted conical body and has a reduced diameter downward. The exhaust gas from the ash melting furnace flows in from the top, and the inner wall of the body is washed by circulating absorption liquid flowing in the tangential direction from the bubbling tank through the pump to the upper end of the body, and The method of operation ash melting furnace, characterized in that the end is immersed in the absorbing liquid in the bubbling tank.

上記バブリングタンクはオーバーフローを取ることにより液面が一定に保たれている請求項１記載の灰溶融炉の運転方法。 2. The method of operating an ash melting furnace according to claim 1, wherein the bubbling tank is kept constant by taking an overflow .

上記バブリングタンクから排出される排ガスは、ジェットスクラバにより吸引洗浄されている請求項１または請求項２記載の灰溶融炉の運転方法。 The ash melting furnace operating method according to claim 1 or 2, wherein the exhaust gas discharged from the bubbling tank is suction-washed by a jet scrubber .

上記バブリングタンクとジェットスクラバとの連絡配管は、循環吸収液により逆洗浄されている請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の灰溶融炉の運転方法。 The operation method of the ash melting furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the communication pipe between the bubbling tank and the jet scrubber is back-washed with a circulating absorbent .

上記バッファリングタンクの体積は、バッファリングタンク下端の吸収液の中への没入深さに対応するバブリングタンクの部分の体積より大きい請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の灰溶融炉の運転方法。 The ash according to any one of claims 1 to 4, wherein a volume of the buffering tank is larger than a volume of a portion of the bubbling tank corresponding to a depth of immersion in the absorbing liquid at a lower end of the buffering tank. How to operate the melting furnace .