JPH0416235A - ガス及び廃ガスからの有害物質の浄化剤、浄化方法及び該剤の製造方法 - Google Patents
ガス及び廃ガスからの有害物質の浄化剤、浄化方法及び該剤の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
は有機物質等の有害物質を除去してガス又は廃ガスを浄
化するための浄化剤及び方法、この剤の製造方法並びに
この剤の使用に関する。
却などの過程では、揮発性の小金属例えばカドミウム、
水銀、タリウム、砒素、アンチモン又は鉛を含有する廃
ガスが発生する。ここでは1元素の重金属又はその塩特
に塩化物又は酸化物が間層となる。
され除かれる。重金属が元素の形で存在している場合、
これては屡々不十分である。例えば水銀は、多くの場合
1元素として放出される。
い。そのほかに、揮発性の重金属は、湿式洗浄の後にも
、エーロゾル及び/又は分離の困難な微細な粉塵として
放出されるため1問題を生ずる。
方法である。この場合、揮発性の重金属例えば水銀の含
量は減少するが、多量の高活性の活性炭を使用る必要が
ある上に、活性炭床中においてくすぶり状の燃焼が生じ
るため、コストが高くなる。さらに摩耗が常時発生する
上に1分離の困難な1重金属を含有する微細な粉塵も発
生する。
発し難い硫化物に転化させてガス流から除くことも試み
られている。
かに達せられるが、自己発火と摩砕物の放出との問題が
生ずる。
チオ尿素の水溶液に硫黄又は硫黄化合物を懸濁させて操
作を行なう。溶液又は懸濁液をガス流中に噴霧(スプレ
ー)して霧化させ、生成した水銀と硫黄とから成る化合
物を電気集塵機によって分離する。
制限値を維持するためには70%では不十分である。こ
の不十分な水銀の分離は、特に、ごみ焼却装置からの廃
ガスを処理する場合、ガス流に水が添加されている二出
と、多量の強酸が含まれることとによると思われる。
)2粉末と共にごみ焼却装置の廃ガス中に噴射して水銀
を分離することも既に提案されている。200〜250
℃の温度でlff1g/rr?のZnSを使用しても、
水銀の制限値0.2mg/rn’を達成するには、水銀
の分離60%では不足する。
害物質(特に水銀等の重金属)をその種々の化合物の形
又は元素の形で、特に、或いは時には、冷却過程なしに
除去すること、さらにダイオキシン、フロン、フラン等
の有機物質をも除去することが望まれている。更に、揮
発性の有害物質と酸性成分との両方をガス流から同時に
分離するための簡単で廉価な方法を開発することも望ま
れている。その場合、廃ガス流中の有害物質の減少は3
例えばHg、Cd、Tl及びAsについての制限値が確
実に達せられる程度に十分な値としなければならない。
、この課題は、請求項1に記載の、ガス及び廃ガスから
有害物質を除去し浄化するための浄化剤によって解決さ
れる。即ち2本発明によれば9反応性水酸化カルシウム
を主成分とする乾燥粉末と、 0.01〜5重量%の硫
黄含有物質の水溶性塩とから成る。ガス及び廃ガスから
の重金属、有機物質等の有害物質の浄化剤によって上記
課題を達成する。この浄化剤の好ましい態様は。
水酸化カルシウムを主成分とする乾燥粉末又は少量の水
分を含む粉末を製造するための。
よるガス等の浄化剤の製造方法は、(a)生石灰の消和
前に生石灰に、(b)消和の間に消和水に、及び(c)
消和後に水酸化カルシウムに、の(a)〜(c)の内少
くとも1以上に硫黄含有物質の水溶性塩、又は表面活性
物質及び硫黄含有物質の水溶性塩、又は硫黄自身もしく
は表面活性物質上に担持させた硫黄を添加することを特
徴とする。
11に記載されている。
に記載された。ガス及び廃ガスを有害物質から浄化する
方法か提案される。請求項12の方法の好ましい態様は
、請求項13〜16に記載されている。
れ、第1の工程では、硫黄含有物質の水溶性塩を含む水
酸化カルシウムが製造され、この浄化剤は、第2の工程
において、乾式又は準乾式のプロセスによって、廃ガス
中の揮発性の、即ち蒸気状の1重金属等の有害物質に対
して作用させた後、再び廃ガス流から分離される。
状態で、消和プロセスの間にか又は消和の後に、最も微
細に分割された形で水酸化カルシウムに作用させること
ができる点にある。表面活性物質への担持(ないし付着
)も非常に容易に行なわれる。最も微細に分割すること
は2重金属及び揮発性の有機有害物質との反応にとって
非常に好都合である。同様の観点から、水酸化カルシウ
ムを主成分とする浄化剤は、好ましくは200μm未満
の粒径とする。
膜か形成され、これらの水の膜はそれなりに塩を溶解さ
せる。塩として揮発性の重金属は 水の膜に溶解し、硫
黄含有化合物の塩とすみやかに反応する。
される。
を使用し、この硫黄を、より良い分布のために2表面活
性物質と結合させたり、生石灰の消和のプロセスの際に
、微細に分割された形で水酸化カルシウムに担持させた
りしてもよい。
ルカプタン、硫化物、ポリ硫化物、ポリチオン酸塩及び
チオ硫酸塩が、特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属
の化合物の形で使用される。硫化物には硫化水素も含ま
れる。チオ硫酸塩とポリ硫化物とは、酸又は熱又はその
両方の作用の下に、従って反応条件の下に、硫黄を放出
するので、特別の群を形成する。
に多くの種類の揮発性の重金属と結合する上に非常に良
く適合している。ごみ焼却装置及び他の焼却系からの廃
ガス流には、酸が常に含まれているので、チオ硫酸塩か
らの硫黄の分離か確実に行なわれる。
を含む有機化合物である。
化水素と水溶性硫化物が含まれる。これらは揮発性の重
金属と反応して不溶性−難揮発性の硫化物を形成する。
化ナトリウムが好ましいか、そのほかに、他のアルカリ
金属及びアルカリ土類金属の硫化物も適切である。
く酸化されるため、揮発性重金属の分離のために使用で
きなくなることである。
は2.3.4.5及びそれ以上の値を取ることができ1
Mは金属を表わす)を有するポリ硫化物も好ましい。こ
れらのポリ硫化物は、酸の作用の下に硫黄を放出し、こ
の硫黄は、同様に遊離される非常に活性な硫化水素と共
に、揮発性の重金属に対して作用する。
することかできる。ポリチオン酸の塩は 酸の作用の下
に、硫黄、亜硫酸及び硫酸に分解される。遊離された硫
黄は、ガス流及び廃ガス流中の揮発性重金属との結合に
特に適合している。
本発明による清浄化方法の好ましい実施態様は、水溶性
硫黄化合物を水酸化カルシウム上に担持させるか又はこ
れと混合して、水酸化カルシウムと共に使用することに
存する。
ルシウムを主成分とする乾燥粉末又は含水粉末の1本発
明による製造方法によれば、(a)生石灰の消和前に生
石灰に、(b)消和の間に消和水に、(c)消和後に水
酸化カルシウムに、の(a)〜(c)のいずれか1以上
に硫黄含有物質の水溶性塩、又は硫黄含有物質の水溶性
塩と表面活性物質、又は硫黄自身もしくは表面活性物質
上に担持させた硫黄が添加される。
くは、消和に必要な水に硫黄含有化合物を添加すること
によってなされる。
解させてえた溶液が、生石灰の消和のために使用される
。その場合、チオ硫酸塩は、最も微細な形で、−様に、
水酸化カルシウム上に分布されるため、特に高活性形に
おいて、その後の反応に使用することができるようにな
る。
を行なった後、硫黄含有物質の水溶性塩を含む水によっ
て完全な消和を行なうことによって遂行することもでき
る。
体の形でか、又は、溶解され濃縮した形で、水酸化カル
シウム上に担持させてもよい。
には、好ましくは0.5〜3重量%9時には0.1〜5
重量%の水分を含む水酸化カルシウムの粉末が得られる
。
の別の可能性は、これらを生石灰に添加したのち、生石
灰を消和することである。これら全ての場合に、硫黄含
有化合物は、水酸化カルシウム中に最も微細に分布され
た□状態において存在する。この製造方法の大きな利点
は、生石灰と硫黄含有化合物とを例えば石灰工場におい
て十分に予混合させた後、使用者が消和を行なって特に
石灰乳とすることができる点にあり、それによって使用
者の補助装置か不要となる。
された。水酸化カルシウムを主成分とする剤が得られる
ように制御される。
重量%、好ましくは0.1〜1重量%、より好ましくは
0.2〜0.6重量%の範囲となるようにすることを意
味する。
、高度にドープされた水酸化カルシウム又は操業中に制
御に従って変化する量がドープされたCa(OH)2剤
を使用することができる。
素又は硫化水素形成物質例えばポリ硫化物又はポリチオ
ン酸を使用する場合に、或いは硫化水素及び水溶性硫化
物を使用する場合に、特に適している。水酸化カルシウ
ムは硫黄含有化合物に対して非常に過剰な全使用される
ので、遊離された硫化水素化合物は、水酸化カルシウム
によって直ちに中和され、酸を形成する。高温で酸を更
に作用させると、硫化物は、無臭の化合物特に亜硫酸塩
及び硫酸塩に転化される。
珪酸ゲル、珪藻土及び/又は活性化酸化アルミニウムが
使用される。
させてもよく、また機械的にさらに混合させてもよい。
なうことが最も望ましいが、消和プロセス中に行なうよ
うにしてもよい。
とを生石灰に混合し、この生石灰を消和することによっ
ても行ないうる。しかし生石灰を表面活性物質と混合し
た後、前記物質の塩を含む水によって消和することによ
って、この消和を行なってもよい。
チオ硫酸塩及びポリチオン酸を褐炭−平炉コークス上に
十分に担持させた後、水を蒸発させて、乾燥型に製造す
ることができる。必要ならば、最も微細に分割された形
の硫酸を表面活性物質上に分布させるようにこれらの硫
黄放出化合物を、予め酸で処理してもよい。
好ましい。表面活性物質は、多くの場合、単独でも1重
金属と結合されるが、この作用は、硫黄含有化合物の存
在によって更に高めることができる。
分離にも有効に作用する。このような有害物質としては
、特に、塩素化ダイオキシン、フラン、フロン、或いは
へキサクロルベンゾール。
パークロルエチレンのような塩素化炭化水素、ベンゾア
ニレンのようなポリ芳香族炭化水素2及びドイツ連邦共
和国の「テヒニッシェン・アンライトラング・ルフトJ
(TechnischenAnleitung Lu
rt)1986年版所載の、a機有害物質のクラス1〜
■、ガン誘起物質のクラスI〜■及び有機有害物質のク
ラスI〜■のような、他の揮発性有害物質がある。
形式は、これらを微細に分割された形で、磨砕もしくは
混合によって、固体の表面活性物質と結合させることが
できる。
組合せも特に有利に使用される。硫黄の含量は、0,5
〜5重量%である。この組合せの製造は、生石灰の消和
のプロセス中にか、又は、硫黄の粉末と表面活性物質と
の混合物を後に添加することによって行なう。
用は、従来の技術による方法に対して、非常に大きな利
点を備えている。特に大きな利点は。
が不具合な結果をもたらさないことである。生成したS
O□は直ちにCa(OH)2によって吸収され、布フィ
ルター上において燃焼する硫黄は、Ca (OH)2粉
末か保護層を形成するため、フィルターを穿孔させない
。
流は、0〜400℃、好ましくは20〜300℃、より
好ましくは80〜250℃の温度範囲において、硫黄化
合物によって処理される。
激に燃焼するおそれが高くなる。主な使用範囲は、20
〜約300℃の温度範囲にある。200〜250°Cで
は、焼却装置からの廃ガスの大部分は。
分離することは特に有利となる。このためには、硫黄、
千オ硫酸塩、ポリ硫化物及びポリチオン酸の塩が特に好
ましい。特に、硫黄及び千オ硫酸塩は、温度について安
定であり、高温下に揮発性重金属とすみやかに反応しう
るため、最も好ましい。
硫黄含有化合物によって特別のコストを要せずに処理さ
れうるように定める。本発明によれば、チオ硫酸ナトリ
ウム対水銀の比は 1〜1000倍量、好ましくは25
〜500倍量とする。ここに量とは、水銀1重量単位に
対して同し重量単位の千オ硫酸ナトリウムか1倍量用い
られることを意味する。
うな化学量論的な比によれば、工程を非経済的とするこ
となく、揮発性の重金属を確実に分離できる。
5〜500倍の量比とすると有利なことが明らかになっ
ている。
形で存在することである。
性重金属との結合のために使用される硫黄含有物質の塩
か、相当に多量のCa(OH)2の粉末を担体として、
ガス流中に供与され得ることにある。これはガス流中に
硫黄含有物質が確実に分配されることを意味する。特に
布フィルタを使用すると、清浄化すべき廃ガスを必ず通
過させる反応層か形成される。
なく9反応の表面及び可能性を硫黄含有物質のために作
ったす機能も行なう。
質から生成する酸化生成物例えばSO2又はS03を捕
集して中和する機能を行なう。
、S含有物質は、揮発性重金属に対して非常に過剰な全
便用することができる。従って揮発性重金属は2問題な
く、 LOO%まで分離することができる。
は、70%よりも高い分離度において分離される。
ことができる。これは1本発明に従って製造された剤を
、水中に懸濁させて、清浄化すべきガス流又は廃ガス流
中に噴霧(スプレー)しうろことを意味する。硫黄含有
物質の水溶性塩を添加した生石灰を使用してもよい。こ
の場合、装置中において石灰乳を製造する際に、懸濁体
が得られ、この懸濁体は、同様に1本発明の意義におい
て使用することができる。
並びに表面活性物質に結合された有害物質は、既知のフ
ィルター特に布フイルタ−、静電フィルター(集塵機)
、サイクロン又は湿式洗浄装置によって分離することが
できる。
リ電解又は高炉のような工程からのガス及び廃ガス、並
びに1発電所、ごみ焼却装置。
焼装置、アルミニウム精練工場、焼却装置その他からの
ガス及び廃ガスの処理に有利に使用される。
む乾式吸着並びにスプレー吸着なとの廃ガス処理工程に
有利に使用される。
させた。これにより生石灰28gを消和した。これによ
って得られた乾燥水酸化カルシウムは、廃ガスの清浄化
のために使用した。
20.7%g/R の廃ガスlO,5fを、192℃の温度で、前記の生成
物265 mg上に導いた。
gか分離された。従って分離率は76.8%であった。
m(!によって消和した。淡黄色の無水の生成物が得
られた。
20,6LR/ j! の廃ガス11(を、186℃の温度で、前記生成物26
8 mg上に導いた。
ガスから分離された。従って分離率は73.3%であっ
た。
37gと混合した。この混合物を次に生石灰28gと混
合した。
成物を得た。
12.3mg/j!Hg C41’ 2
0.72ug / j!の廃ガス10.3 Jを、
190°Cの温度で、前記生成物283 mg上に導い
た。
が分離された。従って分離率は84.2%であった。
主成分とし硫黄8N物質の水溶性塩を。
揮発性の有害物質(水銀等の揮発性有害重金属、揮発性
6機有害物質)を高い効率をもって、廉鉦に、かつ簡単
な方法で除去し、廃ガスの浄化を行うことかできる。ま
た本発明のガス浄化剤は2本発明の方法により、簡単な
工程で容易に製造可能である。さらに本発明は、極めて
広汎な種類の有害物質の除去に有効であり、対象とする
廃ガスの種類も多岐に亘る。
効果的であり、簡単かつ安価な廃ガス浄化に資する点で
極めて有意義である。
理士 加 藤 朝 道 手続補正書(自発) 平成2年 と月30日
Claims (18)
- (1)反応性水酸化カルシウムを主成分とする乾燥粉末
と、0.01〜5重量%の硫黄含有物質の水溶性塩とか
ら成る、ガス及び廃ガスからの重金属等の有害物質の浄
化剤。 - (2)粒径が200μm未満であることを特徴とする請
求項1記載の浄化剤。 - (3)反応性水酸化カルシウムを主成分とする乾燥粉末
が表面活性物質0.5〜10重量%を更に含有すること
を特徴とする請求項1又は2記載の浄化剤。 - (4)硫黄含有物質の水溶性塩を表面活性物質上に担持
させたことを特徴とする請求項3記載の浄化剤。 - (5)硫黄含有物質の水溶性塩が表面活性物質と混合さ
れていることを特徴とする請求項3記載の浄化剤。 - (6)硫黄含有物質の水溶性塩が、メルカプタン、硫化
物、ポリ硫化物、ポリチオン酸及びチオ硫酸塩、及びこ
れらのアルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物
から成る群の中から選ばれることを特徴とする請求項1
〜5のいずれか一に記載の浄化剤。 - (7)反応性水酸化カルシウムを主成分とする乾燥粉末
と、0.5〜10重量%の表面活性物質と、0.5〜5
重量%の硫黄粉末とから成り、該硫黄粉末は、表面活性
物質上に担持させるか又は水酸化カルシウム及び表面活
性物質と混合されている、ガス及び廃ガスから重金属、
有機物等の有害物質を除去して清浄にするための浄化剤
。 - (8)水分が0.1〜5重量%である請求項1〜7のい
ずれか一に記載の浄化剤。 - (9)表面活性物質が、活性炭、褐炭−平炉コークス、
活性化酸化アルミニウム、珪酸ゲル及び珪藻土から成る
群中より選ばれることを特徴とする請求項2〜8のいず
れか1項記載の浄化剤。 - (10)ガス及び廃ガスから重金属、有機物等の有害物
質を除去してガス及び廃ガスを浄化するための、請求項
1〜9のいずれか1項に記載の水酸化カルシウムを主成
分とする乾燥又は含水粉末の製造方法において、(a)
生石灰の消和前に生石灰に、(b)消和の間に消和水に
、及び(c)消和後に水酸化カルシウムに、の(a)〜
(c)の内少くとも1以上に硫黄含有物質の水溶性塩、
又は表面活性物質及び硫黄含有物質の水溶性塩、又は硫
黄自身もしくは表面活性物質上に担持させた硫黄を添加
することを特徴とする製造方法。 - (11)硫黄含有物質の水溶性塩を水に溶解させて水酸
化カルシウムに担持させることを特徴とする請求項10
記載の製造方法。 - (12)硫黄含有物質によってガス及び廃ガスから重金
属、有機物質等の有害物質を除去して浄化する方法にお
いて、硫黄含有物質の水溶性塩を含有する乾燥したもし
くは水分が0.1〜5重量%の微粉末状の水酸化カルシ
ウム、硫黄含有物質の水溶性塩もしくは硫黄を担持させ
た表面活性物質を含む水酸化カルシウム、又は、硫黄と
混合した表面活性物質及び水酸化カルシウムを、ガス流
又は廃ガス流に添加し、適宜の集収装置によって該ガス
流又は廃ガス流から重金属及び有機物質等の有害物質の
硫化物を集収することを特徴とする浄化方法。 - (13)請求項1〜8に記載の浄化剤を使用することを
特徴とする請求項12記載の浄化方法。 - (14)0〜400℃の温度範囲においてガス流又は廃
ガス流を硫黄化合物によって処理することを特徴とする
請求項12又は13記載の浄化方法。 - (15)硫黄含有物質の水溶性塩特に硫酸ナトリウムを
水銀等の揮発性の重金属に対して1〜1000倍の量比
において使用することを特徴とする請求項12〜14の
いずれか一に記載の浄化方法。 - (16)硫黄を水銀等の揮発性の重金属に対して5〜2
000倍の量比において使用することを特徴とする請求
項12〜14のいずれか一に記載の浄化方法。 - (17)ガス及び廃ガスからそれに含まれる揮発性の重
金属、有機物質等の有害物質を除去して浄化する方法に
おいて、硫黄含有物質の水溶性塩又は硫黄を表面活性物
質上に担持させるか又は表面活性物質と混合させるかし
た状態で0〜400℃の温度範囲で請求項15又は16
に記載の化学量論的な比率において使用することを特徴
とする浄化方法。 - (18)請求項1〜9の一に記載の浄化剤又は請求項1
0〜16の一に記載の方法によって製造された浄化剤を
用いてガス又は廃ガスを処理することを特徴とする、塩
素化ダイオキシン及びフラン、フロン、塩素化炭化水素
及び/又はポリ芳香族炭化水素の除去方法。
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