JPH0584411A - 排ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ダスト、塩化水素、硫黄酸化物の
除去と同時に且つ排ガスの温度が低下しない内に窒素酸
化物も除去して有害成分の除去率を向上させる排ガス処
理装置を提供することである。 【構成】 この排ガス処理装置は、処理塔１の内部を仕
切板３で清澄ガス室２１と未処理ガス室２０に筒状のろ
布２を介在させて分割し、未処理ガス室２０に導入した
排ガスをろ布２でろ過すると共に、該ろ布２の内部に脱
硝用触媒１０を配置し、排ガスの温度低下がないうちに
排ガスを該触媒１０に接触させ、排ガス中に含まれる窒
素酸化物の除去率を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、焼却炉等の排ガス中
に含まれるダスト、塩化水素、硫黄酸化物、窒素酸化物
等の有害成分を排除する排ガス処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴミ焼却炉から排出される排ガス中に
は、ダストの他に、塩化水素、硫黄酸化物、窒素酸化物
等の有害成分が多量に含まれている。これらのダストや
有害成分を除去するための排ガス処理装置としては、従
来より種々のものが知られているが、例えば、従来の典
型的な排ガス処理装置は、図６に示すように、焼却炉の
下流側に設けられたバグフィルタ装置１７、バグフィル
タ装置１７の下流側に設けた窒素酸化物を除去するため
の脱硝装置１８、バグフィルタ装置１７の直前で消石灰
の粉末を添加する消石灰添加装置１３、脱硝装置１８の
直前でアンモニアを添加するアンモニア添加装置１４か
ら構成されている。また、バグフィルタ装置は、処理塔
の内部を仕切板で清澄ガス室と未処理ガス室に分割し、
その仕切板に筒状のろ布を取付け、圧縮ガスを該ろ布の
内部に間欠的に供給するガス配管を設け、未処理ガス室
に導入した排ガスを前記ろ布でろ過して清澄ガスを前記
ろ布の内部を経て清澄ガス室に導入するように構成され
ている。焼却炉から排出された排ガス１２は、バグフィ
ルタ装置１７に流入する直前で消石灰などのアルカリ性
の粉末或いはスラリーを添加され、排ガス１２中の酸性
成分と中和反応する。そして、その後にその反応生成物
とダストが同時にバグフィルタ装置１７のろ布で除去さ
れる。この排ガス処理は塩化水素及び硫黄酸化物の除去
には有効であるが、窒素酸化物の除去には効果を果たさ
ない。そこで、窒素酸化物を除去するために、更に、窒
素酸化物還元触媒（脱硝用触媒ともいう）を充填した脱
硝装置１８を使用し、アンモニアの存在下で触媒と接触
させることにより、窒素酸化物を窒素ガスに還元反応さ
せる処理が行われている。このように、排ガス中に含ま
れる成分の種類によって異なる処理が段階的に行われて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、塩化水素は
排ガスの温度が低い方が除去率が高いのに対し、逆に窒
素酸化物は排ガスの温度が高い方が除去率が高いことが
知られている。従って、排ガスが高温の段階で窒素酸化
物を除去し、温度が低下した段階でダスト及び塩化水素
を除去する方法が、熱的には妥当なプロセスといえる。
しかし、このプロセスでは、ダストが窒素酸化物還元触
媒中に付着し、触媒の寿命を著しく減少させると共に、
通気抵抗が増加するという欠点がある。これに対し、図
６に示すように、まず最初にバグフィルタ装置１７でダ
スト及び塩化水素の除去を行ない、次いで脱硝装置１８
で窒素酸化物の除去を行なうならば、触媒に対するダス
トの障害は改善される反面、一方の装置を除去に最適な
温度に設定すると、他方の装置は最適温度にすることが
できなくなり、除去率が低下するという欠点がある。即
ち、バグフィルタ装置１７へ流入する排ガスの温度が塩
化水素の除去に最適な温度となるように温度設定する
と、脱硝装置１８に流入する排ガスの温度は低下し過ぎ
て、窒素酸化物の除去率がかなり減少してしまう。

【０００４】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、ダスト、塩化水素、硫黄酸化物等
の除去を行った直後で、しかも排ガスの温度が低下しな
いうちに窒素酸化物も除去することであり、それによっ
て排ガス中のダスト、塩化水素、硫黄酸化物、窒素酸化
物等の除去率が向上させる排ガス処理装置を提供するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、処理塔の内部を仕切板で清澄ガス室と未処
理ガス室に分割し、該仕切板に筒状ろ布を配置し、圧縮
ガスを前記ろ布の内部に供給するガス配管を設け、前記
未処理ガス室に導入した排ガスを前記ろ布でろ過して清
澄ガスを前記清澄ガス室に導入する排ガス処理装置にお
いて、ガス中に含まれる有害成分を分解する反応速度を
促進する触媒を前記ろ布の内部に設けたことを特徴とす
る排ガス処理装置に関する。

【０００６】また、この排ガス処理装置は、前記触媒を
多段に設置すると共に、前記ガス配管を前記ろ布の底部
まで導き、前記圧縮ガスを供給するノズルを前記触媒同
士の間隙に設けたものである。

【０００７】

【作用】この発明による排ガス処理装置は、上記のよう
に構成されているので、次のように作用する。即ち、こ
の排ガス処理装置において、未処理ガス室に導入された
排ガスは、ろ布を通過して清澄ガス室に導入される。排
ガスが前記ろ布を通過する時に、排ガス中に含まれるダ
スト、塩化水素、硫黄酸化物等は前記ろ布を通過するこ
とができず、前記ろ布の外面で捕獲され、次いで、その
排ガスが前記ろ布の内部に設けられた触媒を通過する時
に触媒に接触して窒素酸化物が還元反応して窒素酸化物
が除去される。このように、前記ろ布の表面でろ過され
た排ガスは、温度低下しないうちに触媒を通過すること
になるので、ガス中に含まれる有害成分、特に窒素酸化
物を分解する反応速度を促進して窒素酸化物の除去率を
高くすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明による排ガ
ス処理装置の実施例を説明する。図１はこの発明による
排ガス処理装置の一実施例を示す概略図である。処理塔
１は内部を仕切板３で上下に二つのガス室に分割され、
下流側のガス室が清澄ガス室２１（図では上側）及び上
流側のガス室が未処理ガス室２０（図では下側）であ
る。未処理ガス室２０はその下部に排ガス入口８を、ま
た清澄ガス室２１はその上部に清澄ガス出口９を有して
いる。仕切板３には開口２２が設けられており、未処理
ガス室２０には開口２２を塞ぐ状態で、バグフィルタ等
の筒状ろ布２が吊り下げられている。処理塔１の外部に
は圧力タンク４が設けられ、圧力タンク４から清澄ガス
室２１の内部にガス配管６が延びており、ガス配管６に
設けられた圧縮ガスを吹き出す供給ノズル７が筒状のろ
布２の内部に向かって延びている。また、ガス配管６の
途中には電磁弁５が設けられている。この電磁弁５はエ
ア脈動を発生させ、供給ノズル７からダスト払い落とし
用の圧縮エアを間欠的にろ布２の内面に噴射させるため
のパルスバルブの機能を果たすものである。

【０００９】この排ガス処理装置は、特に、ろ布２の内
部に触媒１０を設け、該触媒１１の作用でガス中に含ま
れる有害成分、特に窒素酸化物を分解する反応速度を促
進するものである。この排ガス処理装置には、例えば、
図２に示すように、水平方向にハニカム構造を有する円
筒形状に形成された触媒１０を使用することができ、該
触媒１０を図１に示すろ布２の内部に設置した場合に
は、排ガスは、円筒状の触媒１１の外側から内側に向か
ってハニカム構造の孔を通過し、その時、排ガスは触媒
１１に接触するようになる。排ガスが触媒１１に接触す
ることによって窒素酸化物を分解する反応速度を促進
し、該窒素酸化物を窒素ガスとうに分解するものであ
る。

【００１０】図５はこの発明による排ガス処理装置を用
いた処理フロー図である。焼却炉から排出された排ガス
１２は約８００℃の高温ガスであるが、図示しない空気
余熱器及びガス冷却器の働きで塩化水素の処理に適した
温度になるまで熱が回収される。そこで、排ガス１２は
約２４０℃以下の温度に下げられる。約２４０℃以下と
なった排ガス１２は、排ガス処理装置１５に流入する
が、その直前に消石灰添加装置１３から消石灰の粉末が
噴霧され、次いで、アンモニア添加装置１４からアンモ
ニアが添加される。

【００１１】排ガス中の酸性成分である塩化水素及び硫
黄酸化物は、消石灰添加装置１３で添加された消石灰及
びアンモニア添加装置１４で添加されたアンモニアガス
によって中和され、排ガス入口８から排ガス処理装置１
５即ち処理塔１の未処理ガス室２０に流入する。そし
て、排ガスが筒状のろ布２を外側から内側に向かって通
過する時、排ガス中のダスト等は、ろ布２の表面に付着
して除去される。また、排ガス中の塩化水素や硫黄酸化
物は勿論のこと、水銀やダイオキシンまでも同様にして
一部除去される。しかしながら、排ガス中に含まれてい
る窒素酸化物は、ろ布２を通過するだけでは除去されな
い。窒素酸化物を含み且つアンモニアが混合した排ガス
は、ろ布２内に設けられた脱硝用触媒１０に接触し、そ
れにより有害成分である窒素酸化物が分解して除去さ
れ、その窒素酸化物の濃度が低減する。このようにし
て、清浄化された排ガスはろ布２内を上昇して仕切板３
の開口２２から清澄ガス室２１に流入し、清澄ガス出口
９から排出される。有害成分を除去された排ガスは図示
しない誘引ファン等を経て、煙突から大気中へ排出され
る。

【００１２】この排ガス処理装置は、図１に示す装置を
複数個併設して使用することもできる。その場合、電磁
弁５が同時に作動すると、排ガス処理装置全体としての
圧力損失の変動が極端に大きくなるので、有害成分の除
去性能が不安定になり、良好な除去率が得られない。そ
こで、排ガス処理装置全体の入口と出口の圧力差を検出
し、その検出値が所定の差圧値を超えた時に、一つの電
磁弁５だけを作動させ、圧力差が所定値を超えるごとに
電磁弁５を切り換えて順次作動させるようにするとよ
い。

【００１３】上記実施例では、処理塔１内に一本のろ布
２を設けた場合について説明したが、この排ガス処理装
置では、処理塔１内に複数本のろ布２を設けてもよいも
のである。その場合には、排ガスに対する検出圧力差と
しては、処理塔１の排ガス入口８と清澄ガス出口９との
圧力差を検出することになる。

【００１４】図４はこの発明による排ガス処理装置の他
の実施例を示す概略図である。この実施例では、排ガス
処理装置は図２に示す触媒１０の代わりに図３に示す触
媒１１をろ布２内に縦に複数個設置して多段構造とした
点、及びガス配管６をろ布２の底部まで延ばし、ダスト
払い落とし用の圧縮ガスを供給するノズル７を触媒１１
の下方の各々配置した点を除けば、図１に示した排ガス
処理装置と同一の構成を有している。例えば、図４では
処理塔１のろ布２内において触媒１１を３個設置してい
る。ガス配管６は清澄ガス室に水平方向に延びる水平部
分２４と水平部分２４から下方に延びる鉛直部分２５か
ら成り、ノズル７はガス配管６の鉛直部分２５からろ布
２の内面に垂直に向けられている。ノズル７から噴射さ
れる圧縮ガスは、触媒１１を設置していてもろ布２外面
に付着したダスト等を払い落とすことができる。

【００１５】触媒１１は、図３に示すように、上端にフ
ランジ状の阻止板２３を有しており、阻止板２３の外周
縁がろ布２の内周面に接触しているので、排ガスは触媒
１１を必ず通過する。また、阻止板２３は上部の触媒１
１で清浄化された排ガスが下方へ逆流するのを防ぐ働き
がある。それぞれの触媒１１の中心には貫通孔１９が形
成されており、該貫通孔１９にガス配管６の鉛直部分２
５が挿通されている。ガス配管６の鉛直部分２５は水平
部分２４に対して着脱自在に固着されている。更に、鉛
直部分２５は、図３の場合に、３つの部分から構成され
ており、相互に着脱自在に連結されているので、触媒１
１の交換が可能になる。

【００１６】次に、この発明による排ガス処理装置と従
来の排ガス処理装置とを使用して、表１に示す組成の排
ガスを処理した場合の比較試験の結果について、以下に
説明する。表１は排ガス処理試験に使用した排ガス中に
含まれる有害成分、即ち、ダスト、塩化水素、硫黄酸化
物及び窒素酸化物の各濃度を示している。表２はこの発
明による排ガス処理装置を使用して処理試験を行った試
験結果を示している。実験例１は、消石灰を酸性ガス
（塩化水素、硫黄酸化物）との当量比（反応に必要なモ
ル数に対する倍率）：２．５で添加し、アンモニアを窒
素酸化物との当量比：１で添加した例である。排ガス温
度が２２０℃の条件であれば、除去率は塩化水素で９０
％、硫黄酸化物でも７０％、窒素酸化物の除去率は９０
％であった。また、実施例２は排ガスの温度を２００℃
に下げた場合の例である。塩化水素の除去率は変化がな
いが、窒素酸化物の除去率が７０％に低下した。更に、
実験例３は消石灰のみ添加し、アンモニアの添加を行わ
なかった例である。窒素酸化物の除去効果は見られなか
った。

【表１】

【表２】

【００１７】これに対し、従来の排ガス処理装置を使用
した場合、試験結果は表３に示すとおりであった。即
ち、表３は従来の排ガス処理装置を使用して処理試験を
行った試験結果を示している。排ガスの温度、薬品の添
加率の条件は実験例１と同じである。窒素酸化物の除去
率は７０％であって、実験例１の場合の９０％に比べて
低い。この理由は、窒素酸化物除去装置（脱消装置）１
８における排ガスの温度が、バグフィルタ装置１７にお
ける温度に比べて、バグフィルタ装置１７を通過した
後、自然放熱の結果、１０〜１５℃低下したからであ
る。

【表３】

【００１８】以上の試験結果からも分かるように、この
発明による排ガス処理装置を使用すると、窒素酸化物の
除去率が向上する。

【００１９】

【発明の効果】この発明による排ガス処理装置は、上記
のように構成されているので、次のような効果を有す
る。この排ガス処理装置を用いれば、排ガス中に含まれ
ているダスト、塩化水素、硫黄酸化物、窒素酸化物が一
つの装置内でほとんど同時に除去可能となるので、装置
全体をコンパクトに小型化することができると共に、温
度条件等に関してより効果的な条件の下で処理すること
ができる。加えて、この排ガス処理装置では、ダスト払
い落とし用の圧縮ガスをろ布の内部に間欠的に供給する
ガス配管を設け、触媒の存在下でろ布外面に付着したダ
ストを払い落とすことができるので、装置自体を長期間
連続して排ガス処理を安定して行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による排ガス処理装置の一実施例を示
す概略説明図である。

【図２】この排ガス処理装置に使用される触媒の構造の
一例を示す概略図である。

【図３】この排ガス処理装置に使用される触媒の構造の
別の例を示す概略図である。

【図４】この発明による排ガス処理装置の他の実施例を
示す概略説明図である。

【図５】この発明による排ガス処理装置を用いた処理フ
ローを示す概略図である。

【図６】従来の典型的な排ガス処理装置を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１ 処理塔 ２ ろ布 ３ 仕切板 ６ ガス配管 ７ 供給ノズル １０ 脱硝用触媒 １１ 脱硝用触媒 ２０ 未処理ガス室 ２１ 清澄ガス室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理塔の内部を仕切板で清澄ガス室と未
   処理ガス室に分割し、該仕切板に筒状ろ布を配置し、圧
   縮ガスを前記ろ布の内部に供給するガス配管を設け、前
   記未処理ガス室に導入した排ガスを前記ろ布でろ過して
   清澄ガスを前記清澄ガス室に導入する排ガス処理装置に
   おいて、ガス中に含まれる有害成分を分解する反応速度
   を促進する触媒を前記ろ布の内部に設けたことを特徴と
   する排ガス処理装置。
2. 【請求項２】 前記触媒を多段に設置すると共に、前記
   ガス配管を前記ろ布の底部まで導き、前記圧縮ガスを供
   給するノズルを前記触媒同士の間隙に設けたことを特徴
   とする請求項１に記載の排ガス処理装置。