JPH06108034A - Member for removing acid gas - Google Patents
Member for removing acid gasInfo
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- JPH06108034A JPH06108034A JP4136374A JP13637492A JPH06108034A JP H06108034 A JPH06108034 A JP H06108034A JP 4136374 A JP4136374 A JP 4136374A JP 13637492 A JP13637492 A JP 13637492A JP H06108034 A JPH06108034 A JP H06108034A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、酸性ガス除去部材に関
するものであり、特に塵芥焼却炉用等として好適な酸性
ガス除去部材に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acidic gas removing member, and more particularly to an acidic gas removing member suitable for a dust incinerator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】燃焼ガス中に含まれる酸性ガスを除去す
るには湿式法と乾式法とがある。湿式法においては、燃
焼ガスをアルカリ溶液に接触させることによって、酸性
ガスがアルカリ溶液に吸収され、燃焼ガスから除去され
る。乾式法においては、燃焼ガスを粉体あるいはペレッ
ト状のアルカリ物質に接触させることによって、酸性ガ
スがそのアルカリ物質と反応し、除去される。ここで、
燃焼ガスとアルカリ物質とを接触させるには、燃焼ガス
を反応装置に流し、そこで、その燃焼ガスに粉体状のア
ルカリ物質を噴射したり、ペレット状のアルカリ物質が
充填された容器に燃焼ガスを流したりする。2. Description of the Related Art There are a wet method and a dry method for removing acid gas contained in combustion gas. In the wet method, by bringing the combustion gas into contact with the alkali solution, the acid gas is absorbed by the alkali solution and removed from the combustion gas. In the dry method, the acid gas reacts with the alkaline substance in the form of powder or pellets and is removed by bringing the combustion gas into contact with the alkaline substance. here,
In order to bring the combustion gas and the alkaline substance into contact with each other, the combustion gas is caused to flow into the reactor, where a powdery alkaline substance is injected into the combustion gas, or the combustion gas is injected into a container filled with pelletized alkaline substance. Or shed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
アルカリ溶液，アルカリ物質等酸性ガス除去剤を使用す
る場合には、それらと燃焼ガスとを接触させる専用の装
置（アルカリ溶液や粉体を噴射する装置，ペレットを充
填する容器等）が必要となり、設備費が高くなるという
問題があった。However, in the case of using the above-mentioned alkaline gas or acid gas removing agent such as an alkaline substance, a dedicated device for contacting them with the combustion gas (for example, an alkaline solution or powder) is used. There is a problem that equipment cost increases because a device for spraying, a container for filling pellets, etc. are required.
【０００４】また、これら酸性ガス除去剤の酸性ガスと
の反応活性を持続させることは重要な課題であった。酸
性ガスと反応したアルカリ物質は中和されてしまい、酸
性ガスと反応することができなくなる。そのため、湿式
法においては、酸性ガスを吸収したアルカリ溶液を未反
応のアルカリ溶液に交換したり、乾式法においては、反
応済み粉体やペレットを未反応のものに交換したり、こ
れら反応済物質を未反応物質に変化させたりする必要が
あった。また、反応済物質を未反応物質に変化させるに
は、そのための専用の装置が必要であった。Further, maintaining the reaction activity of these acid gas removing agents with acid gas has been an important issue. The alkaline substance that has reacted with the acid gas is neutralized and cannot react with the acid gas. Therefore, in the wet method, the alkaline solution that has absorbed the acidic gas is replaced with an unreacted alkaline solution, and in the dry method, the reacted powder and pellets are replaced with an unreacted one, and these reacted substances are used. Had to be changed to an unreacted substance. Further, in order to change the reacted substance into the unreacted substance, a dedicated device for that purpose is required.
【０００５】以上の事情を背景として、本発明は、反応
活性の低下を容易に回避し得る酸性ガス除去部材を得る
ことを課題としてなされたものである。Against the background of the above circumstances, the present invention has been made to obtain an acidic gas removing member which can easily avoid a decrease in reaction activity.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、酸性ガ
スを中和するカルシウム化合物と、成形材とを混合して
成形体を成形し、その成形体に気体通路を形成して酸性
ガス除去部材とすることにある。成形体は貫通孔を気体
通路とするものでも、溝を気体通路とするものでもよ
い。溝を有する成形体を複数合わせれば気体通路を形成
することができるのである。また、カルシウム化合物は
水酸化カルシウム，酸化カルシウム，炭酸カルシウム等
であり、成形材はセメント等である。The gist of the present invention is to mix a calcium compound for neutralizing an acidic gas with a molding material to mold a molding, and form a gas passage in the molding to form an acidic gas. It is to be a removing member. The molded body may have a through hole as a gas passage or a groove as a gas passage. A gas passage can be formed by combining a plurality of molded bodies having grooves. The calcium compound is calcium hydroxide, calcium oxide, calcium carbonate, etc., and the molding material is cement, etc.
【０００７】[0007]
【作用】本発明の酸性ガス除去部材に酸性ガスが接触す
ると、酸性ガス除去部材中に含まれるカルシウム化合物
と酸性ガスとが反応して、中性の反応生成物（カルシウ
ム塩）が得られる。酸性ガス除去部材はカルシウム化合
物と成形材とを混合して成形されたものであるため、酸
性ガス除去部材を酸性ガスの流路の途中に配設すれば、
酸性ガスは酸性ガス除去部材に接触する。そのため、こ
れらを接触させるための専用の装置や酸性ガス除去部材
を収容するための専用の容器等が不要になる。When the acidic gas removing member of the present invention is contacted with the acidic gas, the calcium compound contained in the acidic gas removing member reacts with the acidic gas to obtain a neutral reaction product (calcium salt). Since the acidic gas removing member is formed by mixing the calcium compound and the molding material, if the acidic gas removing member is disposed in the middle of the acidic gas flow path,
The acidic gas contacts the acidic gas removing member. Therefore, a dedicated device for bringing them into contact with each other, a dedicated container for accommodating the acidic gas removing member, and the like are unnecessary.
【０００８】カルシウム化合物と酸性ガスとの反応は、
まず、成形体の表層部において起き、徐々に内部に広が
っていく。カルシウム化合物と酸性ガスとの反応生成物
は、成形体の表層部において生成され、その反応生成物
が生成された部分が脆くなり、崩壊する。すなわち、反
応生成物とその周辺の成形材が壊れ、成形体の他の部分
から離脱すると、成形体の表面には未反応のカルシウム
化合物が存在することになる。The reaction between the calcium compound and the acid gas is
First, it occurs in the surface layer of the molded body and gradually spreads inside. The reaction product of the calcium compound and the acidic gas is generated in the surface layer portion of the molded body, and the portion where the reaction product is generated becomes brittle and disintegrates. That is, when the reaction product and the molding material around it are broken and separated from other parts of the molded body, unreacted calcium compounds are present on the surface of the molded body.
【０００９】成形体が反応生成物によって崩壊する原因
は未だ十分解明されてはいないが、以下のように推測さ
れる。例えば、酸性ガスが塩化水素である場合には、塩
化水素とカルシウム化合物とが反応して塩化カルシウム
が生成されるのであるが、その塩化カルシウムが成形体
中に占める体積が反応前のカルシウム化合物のそれより
大きくなるため、成形体が膨張させられ、崩壊するので
ある。The reason why the molded product is disintegrated by the reaction product has not been clarified yet, but it is presumed as follows. For example, when the acidic gas is hydrogen chloride, hydrogen chloride and a calcium compound react with each other to produce calcium chloride, but the volume of calcium chloride in the molded body is less than that of the calcium compound before the reaction. Since it becomes larger than that, the molded body expands and collapses.
【００１０】また、酸性ガスが塩化水素であり、カルシ
ウム化合物が水酸化カルシウムである場合には、成形体
を加熱後冷却すると脆くなることも実験で確かめられて
いる。成形体を加熱すると脱水反応が起き、水酸化カル
シウムが酸化カルシウムになり、成形体中に占める体積
が小さくなる。その後、この成形体を冷却すると、酸化
カルシウムが水を吸収して水酸化カルシウムになり、成
形体中に占める体積が大きくなる。このように、水酸化
カルシウムの成形体中に占める体積が変化することによ
って、成形体が脆くなると推測されるのである。It has also been confirmed by experiments that when the acidic gas is hydrogen chloride and the calcium compound is calcium hydroxide, the molded body becomes brittle when heated and then cooled. When the molded body is heated, a dehydration reaction occurs, calcium hydroxide becomes calcium oxide, and the volume occupied in the molded body becomes small. Then, when this formed body is cooled, calcium oxide absorbs water to form calcium hydroxide, and the volume occupied in the formed body increases. Thus, it is assumed that the molded body becomes brittle due to the change in the volume of calcium hydroxide occupied in the molded body.
【００１１】これら２つの現象は成形体の内部より表層
部において顕著に生じ、また、表層部には成形体同士あ
るいは成形体と周辺部材との接触に基づく応力集中が生
じ易いため、成形体は主として表層部から崩壊していく
と推測される。These two phenomena occur more prominently in the surface layer portion than in the inside of the molded body, and stress concentration due to contact between the molded bodies or contact between the molded body and peripheral members tends to occur in the surface layer portion, so that the molded body is It is presumed that it will mainly collapse from the surface layer.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明の酸性ガス除去部材は、それ自体
を酸性ガスの流路の途中に配設することができるため、
専用の反応装置（噴射装置，容器等）や反応済物質を未
反応物質に変化させるための専用の装置が不要になり、
設備費を低減させることができる。The acid gas removing member of the present invention can itself be disposed in the middle of the flow path of the acid gas.
There is no need for a dedicated reaction device (injection device, container, etc.) or a dedicated device for converting a reacted substance into an unreacted substance,
The equipment cost can be reduced.
【００１３】また、本発明の酸性ガス除去部材は表層部
からの崩壊により未反応のカルシウム化合物が順次露出
させられるため、安定した酸性ガス除去効果を得ること
ができる。Further, in the acidic gas removing member of the present invention, unreacted calcium compounds are sequentially exposed due to the collapse from the surface layer portion, so that a stable acidic gas removing effect can be obtained.
【００１４】特に、本発明の酸性ガス除去部材を塵芥焼
却炉内の燃焼ガスの流路の途中に配設した場合には、燃
焼室で発生した燃焼ガスから酸性ガスが除去されるた
め、煙突から排出されるガスによる環境汚染を低減する
ことができる。さらに、この場合には、酸性ガス除去部
材が加熱後冷却される状態となるため、より崩壊し易く
なるという利点もある。In particular, when the acidic gas removing member of the present invention is arranged in the middle of the flow path of the combustion gas in the refuse incinerator, the acid gas is removed from the combustion gas generated in the combustion chamber, so the chimney. It is possible to reduce environmental pollution due to gas discharged from the environment. Further, in this case, since the acidic gas removing member is in a state of being cooled after being heated, there is an advantage that it is more likely to collapse.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の一実施例としての酸性ガス除
去部材を塵芥焼却炉に配設した場合を図面を用いて詳細
に説明する。図２ないし図４において、塵芥焼却炉は円
筒状の本体１０と、送風装置１２と、サイクロン集塵装
置１４と、煙突１６とを備えている。本体１０および送
風装置１２はベース１８上に固定されており、煙突１６
はサイクロン集塵装置１４の上部に設置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case where an acidic gas removing member as an embodiment of the present invention is arranged in a dust incinerator will be described in detail below with reference to the drawings. 2 to 4, the refuse incinerator includes a cylindrical main body 10, a blower 12, a cyclone dust collector 14, and a chimney 16. The main body 10 and the blower 12 are fixed on the base 18, and the chimney 16
Is installed above the cyclone dust collector 14.
【００１６】図示しないが、本体１０の内部はロストル
によって２つに分けられており、その上部は燃焼室とさ
れ、下部は灰溜りとされている。燃焼室には塵芥投入口
２４が、灰溜りには灰出し口２６がそれぞれ設けられて
おり、その塵芥投入口２４には塵芥投入扉２８が、灰出
し口２６には灰出し扉３０がそれぞれ取り付けられてい
る。Although not shown, the inside of the main body 10 is divided into two parts by a rustle, the upper part of which is a combustion chamber and the lower part is an ash reservoir. The combustion chamber is provided with a dust input port 24, and an ash reservoir is provided with an ash output port 26. The dust input port 24 has a dust input door 28, and the ash output port 26 has an ash output door 30. It is installed.
【００１７】塵芥投入扉２８の中央部には円弧状に曲げ
られた管３６が取り付けられており、その管３６の開口
部３８は下方に向けられ、燃焼室内の燃焼ガスの流出を
防止しつつ開口部３８から空気を供給し得るようになっ
ている。灰出し扉３０の上部付近からは送風装置１２の
導入管４６が本体１０内に挿入されており、空気がロス
トルを通って燃焼室内に供給されるようになっている。
導入管４６には止め弁４８が取り付けられており、送風
装置１２から送られる空気を適宜供給できるようになっ
ている。A pipe 36 bent in an arc shape is attached to the central portion of the dust throwing door 28, and an opening 38 of the pipe 36 is directed downward to prevent outflow of combustion gas in the combustion chamber. Air can be supplied from the opening 38. The introduction pipe 46 of the blower 12 is inserted into the main body 10 from the vicinity of the upper portion of the ash discharge door 30 so that air is supplied to the combustion chamber through the roster.
A stop valve 48 is attached to the introduction pipe 46 so that the air sent from the blower device 12 can be appropriately supplied.
【００１８】本体１０の外周は円筒状の水槽５０によっ
て囲まれており、本体１０から周辺への放射熱が軽減さ
れている。本体１０の上面には蒸気排出筒５６が取り付
けられており、水槽５０内の水が熱せられ、水蒸気とな
って蒸気排出筒５６から外部へ排出される。また、水槽
５０の上部には水面計５８が、下部にはドレン５９が取
り付けられている。The outer periphery of the main body 10 is surrounded by a cylindrical water tank 50, and radiant heat from the main body 10 to the surroundings is reduced. A steam discharge tube 56 is attached to the upper surface of the main body 10, and the water in the water tank 50 is heated to become steam, which is discharged from the steam discharge tube 56 to the outside. A water level gauge 58 is attached to the upper portion of the water tank 50, and a drain 59 is attached to the lower portion.
【００１９】本体１０の側面には貯水槽６０が取り付け
られており、その貯水槽６０と水槽５０とは水管６２に
よって接続され、貯水槽６０に蓄えられた水が水槽５０
に供給されるようになっている。貯水槽６０にはフロー
ト６４が取り付けられており、水位が一定に保たれる。
また、サイクロン集塵装置１４には操作盤６６が取り付
けられており、貯水槽６０の水位が設定値より下がった
場合にはブザーが発せられるようになっている。A water tank 60 is attached to the side surface of the main body 10. The water tank 60 and the water tank 50 are connected by a water pipe 62, and the water stored in the water tank 60 is stored in the water tank 50.
To be supplied to. A float 64 is attached to the water storage tank 60 to keep the water level constant.
Further, an operation panel 66 is attached to the cyclone dust collector 14, and a buzzer is emitted when the water level in the water tank 60 falls below a set value.
【００２０】送風装置１２は送風機７０、導入管４６，
７２，７４、エアコントロールバルブ７６、モータ７８
等を備えている。送風機７０はモータ７８によって回転
させられ、モータ７８の制御は操作盤６６によって行わ
れる。送風機７０から送られた空気はエアチャンバ７９
を経て各導入管４６，７２，７４に送られる。導入管４
６，７４は灰溜まり内に、導入管７２は煙突１６内にそ
れぞれ挿入されている。The blower device 12 includes a blower 70, an introduction pipe 46,
72, 74, air control valve 76, motor 78
And so on. The blower 70 is rotated by a motor 78, and the operation panel 66 controls the motor 78. The air sent from the blower 70 is the air chamber 79.
And is sent to each of the introduction pipes 46, 72, 74. Introductory pipe 4
Reference numerals 6 and 74 are inserted in the ash pool, and the introduction tube 72 is inserted in the chimney 16.
【００２１】各導入管４６，７２，７４に供給される空
気量はエアコントロールバルブ７６によって調節され
る。導入管４６，７２に供給される空気量はエアコント
ロールバルブ７６を開状態にすることによって減少させ
られ、閉状態にすることによって増加させられる。導入
管７４への空気量は逆になる。煙突１６に空気を供給す
ることによって、煙突１６の燃焼ガス排出機能を高める
ことができる。The amount of air supplied to each of the introduction pipes 46, 72 and 74 is adjusted by an air control valve 76. The amount of air supplied to the introduction pipes 46 and 72 is reduced by opening the air control valve 76 and increased by closing it. The amount of air to the introduction pipe 74 is reversed. By supplying air to the chimney 16, the combustion gas discharging function of the chimney 16 can be enhanced.
【００２２】本体１０の上部側面には図４に示すように
通路８０が設けられており、サイクロン集塵装置１４の
通路８４がフランジ８２，８６により接続されており、
通路８０，８４の中心とサイクロン集塵装置１４の中心
とが距離Ｋだけ偏心している。A passage 80 is provided on the upper side surface of the main body 10 as shown in FIG. 4, and the passage 84 of the cyclone dust collector 14 is connected by flanges 82 and 86.
The centers of the passages 80 and 84 and the center of the cyclone dust collector 14 are eccentric by a distance K.
【００２３】サイクロン集塵装置１４の下端部には、枠
９０が取り付けられている。その枠９０の下端部はモー
タ７８に支持され、その内側には、灰収容器９２が着脱
可能に嵌め込まれている。この灰収容器９２の前面およ
び後面には把手９３，９４が取り付けられており、着脱
や運搬を容易にしている。A frame 90 is attached to the lower end of the cyclone dust collector 14. A lower end of the frame 90 is supported by the motor 78, and an ash container 92 is detachably fitted inside the frame 90. Handles 93 and 94 are attached to the front surface and the rear surface of the ash container 92 to facilitate attachment / detachment and transportation.
【００２４】サイクロン集塵器１４の上端には煙突１６
が固定されており、その煙突１６の下端部にはアルカリ
フィルタ９８が配設されている。この煙突１６の下端部
は燃焼時には５００°Ｃ以上に達し、アルカリフィルタ
９８中の水酸化カルシウムと酸性ガス中の塩化水素との
反応活性が良好となる位置である。煙突１６の下端部付
近には開閉扉１００を有する開口１０２が形成されてお
り、その開口１０２からアルカリフィルタ９８が装入さ
れる。開閉扉１００はヒンジ１０４によって回動可能に
煙突１６に取り付けられており、掛け金１０６によって
閉状態に保たれる。煙突１６の下端部の内径はサイクロ
ン集塵装置１４の上端開口より大きくされており、サイ
クロン集塵装置１４と煙突１６との境界に円環状の肩面
が形成されていて、アルカリフィルタ９８はこの肩面に
より外周部を支持される。A chimney 16 is provided at the upper end of the cyclone dust collector 14.
Is fixed, and an alkali filter 98 is arranged at the lower end of the chimney 16. The lower end of the chimney 16 reaches a temperature of 500 ° C. or higher during combustion, and the reaction activity between calcium hydroxide in the alkaline filter 98 and hydrogen chloride in the acid gas is good. An opening 102 having an opening / closing door 100 is formed near the lower end of the chimney 16, and an alkali filter 98 is inserted through the opening 102. The opening / closing door 100 is rotatably attached to the chimney 16 by a hinge 104, and is kept closed by a latch 106. The inner diameter of the lower end of the chimney 16 is larger than the upper end opening of the cyclone dust collector 14, and an annular shoulder surface is formed at the boundary between the cyclone dust collector 14 and the chimney 16. The outer peripheral portion is supported by the shoulder surface.
【００２５】アルカリフィルタ９８は概して円板状を成
しており、図１に示すように、軸方向に延びる多数個の
孔１２０が形成されている。孔１２０の断面形状は四角
形であり、一辺の長さは約１６ｍｍである。また、側面
には切欠１２２，１２４が形成され、煙突６０への装入
時に指を掛け得るようにされている。アルカリフィルタ
９８は複数枚（図示の例では４枚）重ね合わせて使用さ
れる。煙突１６の内径は２１６ｍｍであるのに対してア
ルカリフィルタ９８の外径は約１９０ｍｍであるため、
煙突１６を通過するほぼすべての燃焼ガスはアルカリフ
ィルタ９８と接触することになる。また、１枚のアルカ
リフィルタ９８の軸方向の長さは約５０ｍｍである。The alkaline filter 98 is generally disc-shaped, and has a large number of holes 120 extending in the axial direction, as shown in FIG. The cross-sectional shape of the hole 120 is a quadrangle, and the length of one side is about 16 mm. Further, notches 122 and 124 are formed on the side surface so that a finger can be hooked when the chimney 60 is loaded. A plurality of alkaline filters 98 (four in the illustrated example) are used in an overlapping manner. The inner diameter of the chimney 16 is 216 mm, while the outer diameter of the alkaline filter 98 is about 190 mm,
Almost all combustion gases passing through the chimney 16 will come into contact with the alkaline filter 98. The length of one alkaline filter 98 in the axial direction is about 50 mm.
【００２６】アルカリフィルタ９８は、水酸化カルシウ
ム６５ｗｔ％，成形材としてポルトランドセント１５ｗ
ｔ％，超速硬セメント１０ｗｔ％，硬石膏１０ｗｔ％の
混合物１００に対して、さらにガラス繊維２０ｗｔ％，
その他添加剤１０ｗｔ％，水を加え、図１に示す形状に
成形したものである。添加剤はメタリン剤アルミニウ
ム，ホウ酸カルシウム，花王マイティ１００（商品名）
等で、アルカリフィルタ９８の耐熱性を向上させたり、
成形性を良好にしたりするためのものである。The alkali filter 98 is 65 wt% calcium hydroxide, and Portland Cent 15w as a molding material.
t%, super rapid hardening cement 10wt%, anhydrite 10wt% to the mixture 100, further glass fiber 20wt%,
Other additives 10 wt% and water were added to form the shape shown in FIG. Additives are metallin aluminum, calcium borate, Kao Mighty 100 (trade name)
To improve the heat resistance of the alkaline filter 98,
This is for improving the moldability.
【００２７】燃焼ガスがアルカリフィルタ９８を通過す
ると、アルカリフィルタ９８中の水酸化カルシウムと燃
焼ガス中の酸性ガスとが反応してカルシウム塩が生成さ
れる。アルカリフィルタ９８の酸性ガスとの反応活性は
粉体状の水酸化カルシウム自体よりは小さいが、適度の
崩壊によって反応活性が長時間持続する。When the combustion gas passes through the alkali filter 98, the calcium hydroxide in the alkali filter 98 reacts with the acid gas in the combustion gas to produce a calcium salt. Although the reaction activity of the alkaline filter 98 with the acidic gas is smaller than that of the powdery calcium hydroxide itself, the reaction activity lasts for a long time due to appropriate disintegration.
【００２８】この崩壊の原因については、未だ解明され
ていないが、下記のような過程を経て崩壊すると推測さ
れる。水酸化カルシウムが塩化水素と反応すると、下記
の反応式に従って、塩化カルシウムが作成されるのであ
るが、 Ｃａ（ＯＨ）2 ＋２ＨＣｌ→ＣａＣｌ2 ＋２Ｈ2 Ｏ この塩化カルシウムがアルカリフィルタ９８中に占める
体積は水酸化カルシウムのそれより大きくなるため、塩
化カルシウムが生成されると、アルカリフィルタ９８が
膨張させられる。また、アルカリフィルタ９８が加熱さ
れると下記の脱水反応が起き、水酸化カルシウムが酸化
カルシウムになる。 Ｃａ（ＯＨ）2 →ＣａＯ＋Ｈ2 Ｏ 酸化カルシウムのアルカリフィルタ９８中に占める体積
は水酸化カルシウムのそれより小さくなる。その後、ア
ルカリフィルタ９８が冷却されると下記のように酸化カ
ルシウムが水を吸収し、水酸化カルシウムが生成される
のである。 ＣａＯ＋Ｈ2 Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）2 この水酸化カルシウムの体積は、酸化カルシウムのそれ
より大きいため、アルカリフィルタ９８はこれら反応に
より一旦収縮させられた後膨張させられることになる。
上記２つの原因による膨張収縮によりアルカリフィルタ
９８が脆くなるのであるが、これらの反応、特に塩化水
素との反応はアルカリフィルタ９８の表層部において多
く起こり、表層部が特に脆くなる。したがって、アルカ
リフィルタ９８は主として表層部が崩壊し、表層部の塩
化カルシウム（反応済み水酸化カルシウム）がポルトラ
ンドセメント等と共にアルカリフィルタ９８から脱落し
て水酸化カルシウム（未反応）が表面に露出させられ
る。The cause of this disintegration has not yet been elucidated, but it is presumed that it collapses through the following process. When calcium hydroxide reacts with hydrogen chloride, calcium chloride is produced according to the following reaction formula. Ca (OH) 2 + 2HCl → CaCl 2 + 2H 2 O The volume occupied by this calcium chloride in the alkaline filter 98 is Since calcium chloride is larger than that of calcium hydroxide, the alkali filter 98 is expanded when calcium chloride is produced. Further, when the alkaline filter 98 is heated, the following dehydration reaction occurs and calcium hydroxide becomes calcium oxide. The volume of Ca (OH) 2 → CaO + H 2 O calcium oxide in the alkaline filter 98 is smaller than that of calcium hydroxide. After that, when the alkaline filter 98 is cooled, calcium oxide absorbs water and calcium hydroxide is produced as described below. CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 Since the volume of this calcium hydroxide is larger than that of calcium oxide, the alkaline filter 98 is once contracted by these reactions and then expanded.
The expansion and contraction caused by the above two causes the alkaline filter 98 to become brittle, but these reactions, especially the reaction with hydrogen chloride, often occur in the surface layer portion of the alkaline filter 98, and the surface layer portion becomes particularly brittle. Therefore, the surface layer portion of the alkaline filter 98 is mainly collapsed, and calcium chloride (reacted calcium hydroxide) in the surface layer portion is dropped from the alkaline filter 98 together with Portland cement and the calcium hydroxide (unreacted) is exposed on the surface. .
【００２９】上述のように、水酸化カルシウムが塩化カ
ルシウムになることによってアルカリフィルタ９８が崩
壊することは実験によって確かめられているが、その他
の酸性ガスと水酸化カルシウムとの反応生成物によって
もアルカリフィルタ９８は同様に崩壊すると考えられ
る。理論上、反応生成物と水酸化カルシウムとがそれぞ
れアルカリフィルタ９８中に占める体積の大きさを比較
して、前者が後者より大きい場合にはこの反応によって
アルカリフィルタ９８が膨張させられ、崩壊すると考え
られる。例えば、硫酸カルシウム（Ｃａ（ＳＯ4 ）），
硝酸カルシウム（Ｃａ（ＮＯ3 ）2 ）がアルカリフィル
タ９８中に占める体積はいずれも水酸化カルシウムのそ
れより大きいため、水酸化カルシウムと二酸化イオウや
二酸化窒素とが反応して、硫酸カルシウムや硝酸カルシ
ウムが生成されると、アルカリフィルタ９８が崩壊する
と考えられるのである。As described above, it has been confirmed by experiments that the alkaline filter 98 is disintegrated by converting calcium hydroxide into calcium chloride. However, the alkali filter may also be decomposed by the reaction product of other acidic gas and calcium hydroxide. Filter 98 is believed to collapse as well. Theoretically, the volume of volume occupied by the reaction product and that of calcium hydroxide in the alkaline filter 98 are compared with each other. If the former is larger than the latter, this reaction causes the alkaline filter 98 to expand and collapse. To be For example, calcium sulfate (Ca (SO 4 )),
Since the volume occupied by calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ) in the alkaline filter 98 is larger than that of calcium hydroxide, calcium hydroxide reacts with sulfur dioxide or nitrogen dioxide to give calcium sulfate or calcium nitrate. Is generated, it is considered that the alkaline filter 98 collapses.
【００３０】いずれにしても、アルカリフィルタ９８中
の水酸化カルシウムと燃焼ガス中の少なくとも１種類の
酸性ガスとの反応生成物によってアルカリフィルタ９８
が崩壊すれば、アルカリフィルタ９８の表面に水酸化カ
ルシウムが露出させられることになるため、酸性ガス、
例えば、二酸化窒素，一酸化窒素等の窒素酸化物、二酸
化イオウ，硫化水素等の硫化物、フッ化水素等のフッ化
物，ダイオキシン等と水酸化カルシウムとが反応できる
状態を維持できることには変わりはなく、これら酸性ガ
スが除去される。In any case, the alkaline filter 98 is formed by the reaction product of calcium hydroxide in the alkaline filter 98 and at least one acidic gas in the combustion gas.
When is decomposed, calcium hydroxide is exposed on the surface of the alkaline filter 98, so that the acidic gas,
For example, nitrogen oxides such as nitrogen dioxide and nitric oxide, sulfides such as sulfur dioxide and hydrogen sulfide, fluorides such as hydrogen fluoride, and dioxins can be maintained in a state capable of reacting with calcium hydroxide. None, these acid gases are removed.
【００３１】以上のように構成された塵芥焼却炉におい
て、燃焼室で塵芥を燃焼させると、燃焼室で発生した燃
焼ガスはサイクロン集塵装置１４を経てアルカリフィル
タ９８を通過し、煙突１６から排出される。サイクロン
集塵装置１４によって燃焼ガス中の塵等が除去され、ア
ルカリフィルタ９８によって燃焼ガス中の酸性ガスが除
去されるため、煙突１６から排出される塵や酸性ガスが
大幅に低減し、環境汚染が良好に回避される。In the dust incinerator configured as described above, when dust is burned in the combustion chamber, the combustion gas generated in the combustion chamber passes through the cyclone dust collector 14 and the alkali filter 98 and is discharged from the chimney 16. To be done. The cyclone dust collector 14 removes dust and the like in the combustion gas, and the alkaline filter 98 removes the acid gas in the combustion gas. Therefore, dust and acid gas discharged from the chimney 16 are significantly reduced, and environmental pollution is caused. Is well avoided.
【００３２】また、アルカリフィルタ９８はそれ自体一
定の形状を維持しているため、単にサイクロン集塵装置
１４と煙突１６との境界に形成された肩面上に積み重ね
ればよく、専用の反応装置が不要である。さらに、アル
カリフィルタ９８の崩壊片および粉塵は自重により落下
し、サイクロン集塵装置１４によって灰収容器９２に集
められるため、容易に除去することができ、かつ燃焼ガ
スの流れが妨げられることがない。Further, since the alkaline filter 98 itself maintains a constant shape, it may be simply stacked on the shoulder surface formed at the boundary between the cyclone dust collector 14 and the chimney 16, and a dedicated reactor is used. Is unnecessary. Further, since the debris and dust of the alkaline filter 98 fall by their own weight and are collected in the ash container 92 by the cyclone dust collector 14, they can be easily removed and the flow of combustion gas is not obstructed. .
【００３３】アルカリフィルタ９８を複数個重ねること
によって、１個の場合より塩化水素との接触時間を長く
することができる。この場合でも、アルカリフィルタ９
８は孔１２０を多数有しているため、圧力損失は殆ど生
じない。４個のうち下に位置するアルカリフィルタ９８
ほど酸性ガスと多く反応し、かつ、上方のアルカリフィ
ルタ９８の重量によって圧縮されるため、アルカリフィ
ルタ９８は下のものから順に崩壊する。それによってア
ルカリフィルタ積層体の高さが減少した場合には、新し
いアルカリフィルタを上端に位置するアルカリフィルタ
９８の上に積み重ねればよい。By stacking a plurality of alkaline filters 98, the contact time with hydrogen chloride can be made longer than in the case of one. Even in this case, the alkaline filter 9
Since 8 has many holes 120, almost no pressure loss occurs. Alkali filter 98 located below the four
The more it reacts with the acidic gas and the more it is compressed by the weight of the upper alkaline filter 98, the alkaline filter 98 collapses in order from the lower one. If the height of the alkaline filter stack is thereby reduced, a new alkaline filter may be stacked on the alkaline filter 98 located at the upper end.
【００３４】以下、アルカリフィルタの塩化水素除去性
能を、図５ないし図８に示す実験装置を使用して調べた
結果を図９ないし図１１および表２に示す。図５ないし
図８において、１３０は塩化水素流通管であり、その流
通管１３０の外周には円筒加熱炉１３２が配設されてい
る。円筒加熱炉１３２の外径は２００ｍｍであり、流通
管１３０の内径は８０ｍｍである。この流通管１３０の
一端部には塩化水素発生装置１３４が、他端部には塩化
水素濃度測定装置１３６がそれぞれ接続されている。Below, the results of examining the hydrogen chloride removal performance of the alkaline filter using the experimental apparatus shown in FIGS. 5 to 8 are shown in FIGS. 9 to 11 and Table 2. 5 to 8, reference numeral 130 is a hydrogen chloride flow pipe, and a cylindrical heating furnace 132 is arranged around the flow pipe 130. The outer diameter of the cylindrical heating furnace 132 is 200 mm, and the inner diameter of the flow pipe 130 is 80 mm. A hydrogen chloride generator 134 is connected to one end of the flow pipe 130, and a hydrogen chloride concentration measuring device 136 is connected to the other end.
【００３５】流通管１３０の出口付近のＰ部分にアルカ
リフィルタ１３８あるいは水酸化カルシウム粉体１４０
を配設した。そして、流通管１３０に塩化水素発生装置
１３４によって発生させられた濃度１０００ｐｐｍの塩
化水素を含むガスを流し、流通管１３０から流出するガ
ス中の塩化水素濃度を塩化水素濃度測定装置１３６によ
って測定した。これらアルカリフィルタ１３８や水酸化
カルシウム粉体１４０の塩化水素吸収量は（供給ガス中
の塩化水素濃度−流出ガス中の塩化水素濃度）から求め
られる。Alkaline filter 138 or calcium hydroxide powder 140 is provided on the P portion near the outlet of the flow pipe 130.
Was arranged. Then, a gas containing hydrogen chloride having a concentration of 1000 ppm generated by the hydrogen chloride generation device 134 was passed through the flow pipe 130, and the hydrogen chloride concentration in the gas flowing out from the flow pipe 130 was measured by the hydrogen chloride concentration measuring device 136. The amount of hydrogen chloride absorbed by the alkali filter 138 and the calcium hydroxide powder 140 is calculated from (hydrogen chloride concentration in the supply gas−hydrogen chloride concentration in the outflow gas).
【００３６】アルカリフィルタ１３８は、上記実施例の
塵芥焼却炉に使用したアルカリフィルタ９８を小形化し
た形状のものである。孔１４２の一辺の長さは１０ｍｍ
であり、孔数はアルカリフィルタ９８より少ない。ま
た、軸方向の長さは約４０ｍｍで、重量は６２，５ｇで
あり、それに含まれる水酸化カルシウムの重量は２２，
５ｇである。また、アルカリフィルタ１３８の組成は表
１Ａの通りである。The alkaline filter 138 has a miniaturized shape of the alkaline filter 98 used in the refuse incinerator of the above embodiment. The length of one side of the hole 142 is 10 mm
And the number of holes is smaller than that of the alkaline filter 98. Further, the axial length is about 40 mm, the weight is 62.5 g, and the weight of calcium hydroxide contained therein is 22,
It is 5 g. The composition of the alkaline filter 138 is as shown in Table 1A.
【００３７】[0037]
【表１】 [Table 1]
【００３８】一方、水酸化カルシウム粉体１４０は粒径
２０μｍ以下のものである。重量１５ｇの粉体１４０
を、図６，７に示すように、棚板１４４上の面積１１９
ｃｍ2の部分にできる限り均一に、薄く敷きつめた。こ
の棚板１４４は幅６０ｍｍ，厚み１０ｍｍであり、粉体
１４０は流通管１３０の中心部付近に配設されることに
なる。On the other hand, the calcium hydroxide powder 140 has a particle size of 20 μm or less. 15g of powder 140
As shown in FIGS. 6 and 7, the area 119 on the shelf 144 is
It was thinly spread over the area of cm 2 as evenly as possible. The shelf board 144 has a width of 60 mm and a thickness of 10 mm, and the powder 140 is arranged near the center of the flow pipe 130.
【００３９】第一の実験では、流通管１３０を円筒加熱
炉１３２によって４００°Ｃに加熱した状態で、アルカ
リフィルタ１３８を配設した場合には流速１３．８ｃｍ
／ｓｅｃで、粉体１４０を配設した場合には流速４．３
６ｃｍ／ｓｅｃで、濃度１０００ｐｐｍの塩化水素ガス
を流通管１３０に供給し、流出したガス中の塩化水素の
濃度をそれぞれ測定した。In the first experiment, when the flow tube 130 was heated to 400 ° C. by the cylindrical heating furnace 132 and the alkali filter 138 was installed, the flow rate was 13.8 cm.
/ Sec, the flow rate is 4.3 when the powder 140 is disposed.
Hydrogen chloride gas having a concentration of 1000 ppm was supplied to the flow pipe 130 at 6 cm / sec, and the concentration of hydrogen chloride in the outflowing gas was measured.
【００４０】図９において、一点鎖線が粉体１４０を配
設した場合を示し、実線がアルカリフィルタ１３８を配
設した場合を示している。図から明らかなように、粉体
１４０の酸性ガスとの反応活性は急激に低下するが、ア
ルカリフィルタ１３８の反応活性は長時間維持される。In FIG. 9, the alternate long and short dash line shows the case where the powder 140 is provided, and the solid line shows the case where the alkaline filter 138 is provided. As is apparent from the figure, the reaction activity of the powder 140 with the acidic gas sharply decreases, but the reaction activity of the alkaline filter 138 is maintained for a long time.
【００４１】第二の実験として、アルカリフィルタ１３
８の塩化水素除去能力の温度に対する変化を測定した。
その結果を図１０に示す。化学反応は、一般に、温度が
高くなると反応活性が高くなるが、化学平衡定数は小さ
くなり、矢印とは逆方向の反応（ＣａＣｌ2 ＋２Ｈ2 Ｏ
→Ｃａ（ＯＨ）2＋２ＨＣｌ）が起こりやすくなる。そ
のため、適正な反応温度は反応活性の上昇と化学平衡定
数の低下との関係によって決まる。As a second experiment, the alkaline filter 13
The change in the hydrogen chloride removing ability of 8 with respect to temperature was measured.
The result is shown in FIG. Generally, a chemical reaction has higher reaction activity as the temperature rises, but the chemical equilibrium constant becomes smaller, and the reaction (CaCl 2 + 2H 2 O) in the direction opposite to the arrow is performed.
→ Ca (OH) 2 + 2HCl) is likely to occur. Therefore, the appropriate reaction temperature is determined by the relationship between the increase in reaction activity and the decrease in chemical equilibrium constant.
【００４２】図１０において、実線は３００°Ｃ、一点
鎖線は４００°Ｃ、二点鎖線は５００°Ｃにおいて流出
ガス中の塩化水素濃度をそれぞれ測定したものである。
図から明らかなように、水酸化カルシウムと塩化水素と
の適正な反応温度は５００°Ｃ以上の時である。また、
前述の実験を４８０分間行った後、一週間放置し、前述
と同様の実験を行った。この結果から、一週間放置する
ことによってアルカリフィルタ１３８の反応活性がほぼ
回復したことがわかる。これは、放置中にアルカリフィ
ルタ１３８の表面が崩壊し、水酸化カルシウムが表面に
露出させられるためである。In FIG. 10, the solid line indicates the hydrogen chloride concentration in the outflow gas at 300 ° C., the alternate long and short dash line indicates 400 ° C., and the alternate long and short dash line indicates 500 ° C.
As is clear from the figure, the proper reaction temperature between calcium hydroxide and hydrogen chloride is at 500 ° C or higher. Also,
After carrying out the above-mentioned experiment for 480 minutes, it was left for one week, and the same experiment as described above was carried out. From this result, it can be seen that the reaction activity of the alkaline filter 138 was almost recovered by leaving it for one week. This is because the surface of the alkaline filter 138 collapses during standing and the calcium hydroxide is exposed on the surface.
【００４３】第三の実験として、アルカリフィルタ中の
水酸化カルシウム量の変化に対する塩化水素除去能力の
変化を測定した。その結果を図１１に示す。この実験に
使用した各アルカリフィルタＡ，Ｂ，Ｃの組成は表１の
通りである。As a third experiment, the change in the hydrogen chloride removing ability with respect to the change in the amount of calcium hydroxide in the alkaline filter was measured. The result is shown in FIG. The composition of each alkaline filter A, B, C used in this experiment is as shown in Table 1.
【００４４】図１１から明らかなように、最も水酸化カ
ルシウムの含有量が多いアルカリフィルタＣが、最も優
れた塩化水素除去能力を有しており、この傾向は３００
°Ｃにおいても、５００°Ｃにおいても同じである。水
酸化カルシウムを多く含むアルカリフィルタほど塩化水
素との反応活性が優れているため崩壊し易くなり、より
反応活性の低下が抑制されるものと推測される。As is clear from FIG. 11, the alkaline filter C having the highest content of calcium hydroxide has the best hydrogen chloride removing ability, and this tendency is 300.
The same is true at both ° C and 500 ° C. It is presumed that an alkaline filter containing more calcium hydroxide has a better reaction activity with hydrogen chloride, and thus is more likely to be disintegrated, and the decrease in reaction activity is further suppressed.
【００４５】また、各アルカリフィルタＡ〜Ｃそれぞれ
に前述の実験を４８０分間行った後、一週間放置し、同
様の実験を行ったが、その傾向は変わらない。The above experiment was carried out for 480 minutes on each of the alkaline filters A to C, and then left for one week, and the same experiment was carried out, but the tendency does not change.
【００４６】第四の実験として、水酸化カルシウムを含
むアルカリフィルタＤおよび含まないアルカリフィルタ
Ｅをそれぞれ前述の実験装置に配設し、６００°Ｃに加
熱し、ガスを流速１７．８ｃｍ／ｓｅｃで７時間流した
後に、それぞれのアルカリフィルタＤ，Ｅの崩壊性を調
べ、その結果を表２に示す。As a fourth experiment, the alkaline filter D containing calcium hydroxide and the alkaline filter E not containing calcium hydroxide were respectively installed in the above-mentioned experimental apparatus, heated to 600 ° C., and the gas flow rate was 17.8 cm / sec. After flowing for 7 hours, the disintegration property of each of the alkali filters D and E was examined, and the results are shown in Table 2.
【００４７】[0047]
【表２】 [Table 2]
【００４８】表２から明らかなように、水酸化カルシウ
ムを含まないアルカリフィルタＥは崩壊しないが、水酸
化カルシウムを含むアルカリフィルタＤは崩壊する。ア
ルカリフィルタＥが配設された流通管１３０に７時間
（合計１４時間）塩化水素を供給したが、やはり崩壊す
ることはなかった。したがって、アルカリフィルタの崩
壊は水酸化カルシウムによって起こることがわかる。As is clear from Table 2, the alkaline filter E containing no calcium hydroxide does not collapse, but the alkaline filter D containing calcium hydroxide does. Hydrogen chloride was supplied to the flow pipe 130 provided with the alkaline filter E for 7 hours (14 hours in total), but it did not collapse. Therefore, it can be seen that the collapse of the alkaline filter is caused by calcium hydroxide.
【００４９】なお、アルカリフィルタの形状は上記実施
例の形状に限らず、気体通路を有していれば、どのよう
な形状であってもよい。また、孔の形状，大きさ，組成
等も上記実施例に限定されるものではない。アルカリフ
ィルタの組成は、水酸化カルシウム４０〜７０ｗｔ％，
ポルトランドセメント１５〜３５ｗｔ％，超速硬セメン
ト１０ｗｔ％，硬石膏１０ｗｔ％の混合物１００に対し
てガラス繊維１０〜２０ｗｔ％，その他添加剤１０〜２
０ｗｔ％が望ましい。The shape of the alkaline filter is not limited to the shape of the above-mentioned embodiment, and may be any shape as long as it has a gas passage. The shape, size, composition, etc. of the holes are not limited to those in the above embodiment. The composition of the alkaline filter is 40-70 wt% calcium hydroxide,
10 to 20 wt% of glass fiber and 10 to 2 other additives to 100 mixture of Portland cement 15 to 35 wt%, super rapid hardening cement 10 wt% and anhydrite 10 wt%
0 wt% is desirable.
【００５０】その他、いちいち例示することはしない
が、特許請求の範囲を逸脱することなく当業者の知識に
基づいて種々の変形，改良を施した態様で本発明を実施
することができる。Although not specifically exemplified, the present invention can be implemented in various modified and improved modes without departing from the scope of the claims based on the knowledge of those skilled in the art.
【図１】本発明の一実施例であるアルカリフィルタの正
面図である。FIG. 1 is a front view of an alkaline filter that is an embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例のアルカリフィルタが配設された塵
芥焼却炉の正面図である。FIG. 2 is a front view of a refuse incinerator in which the alkaline filter of the above-mentioned embodiment is arranged.
【図３】上記塵芥焼却炉の側面図である。FIG. 3 is a side view of the refuse incinerator.
【図４】上記塵芥焼却炉の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the refuse incinerator.
【図５】上記アルカリフィルタの除去能力を調べる実験
装置の縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of an experimental apparatus for examining the removal ability of the alkaline filter.
【図６】上記実験装置に水酸化カルシウム粉体が配設さ
れた場合におけるＰ部分の縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a portion P in the case where calcium hydroxide powder is arranged in the experimental device.
【図７】上記実験装置に水酸化カルシウム粉体が配設さ
れた場合におけるＭＭ断面図である。FIG. 7 is a MM cross-sectional view when calcium hydroxide powder is provided in the experimental device.
【図８】上記実験装置にアルカリフィルタが配設された
場合におけるＭＭ断面図である。FIG. 8 is a MM cross-sectional view when an alkaline filter is provided in the experimental device.
【図９】上記実験装置を使用して行った実験結果を示す
グラフである。FIG. 9 is a graph showing the results of an experiment conducted using the above experimental apparatus.
【図１０】上記実験装置を使用して行った実験結果を示
すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the results of an experiment conducted using the above experimental apparatus.
【図１１】上記実験装置を使用して行った実験結果を示
すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the results of an experiment conducted using the above experimental apparatus.
１４ サイクロン集塵装置 １６ 煙突 ９８ アルカリフィルタ １２０ 孔 14 Cyclone dust collector 16 Chimney 98 Alkaline filter 120 holes
Claims (1)
と、成形材とを混合して成形した成形体であって、その
成形体に気体通路を形成したことを特徴とする酸性ガス
除去部材。1. A molded body obtained by mixing a calcium compound for neutralizing an acidic gas and a molding material and molding the molded body, wherein a gas passage is formed in the molded body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4136374A JP2740707B2 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Acid gas removal member |
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| JPH06108034A true JPH06108034A (en) | 1994-04-19 |
| JP2740707B2 JP2740707B2 (en) | 1998-04-15 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009285656A (en) * | 2009-09-01 | 2009-12-10 | Hitachi Ltd | Apparatus and method for dry treatment of hf-containing gas |
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| JPS6119499U (en) * | 1984-07-04 | 1986-02-04 | 日本ミネラルマシン株式会社 | Water quality conditioning material |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP4136374A patent/JP2740707B2/en not_active Expired - Fee Related
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