(57)【要約】【課題】廃棄物焼却炉等から排出される燃焼排ガスに含まれる煤塵や酸性ガスを除去処理する際に、酸性ガスと中和反応させるアルカリ剤の未反応分を有効利用して、新たに供給するアルカリ剤の量を低減し、集塵灰等の循環を不要とするか又は循環量を低減して、循環搬送設備の不要化又は小型化を図る。【解決手段】排ガス中の酸性ガスを除去するための排ガス処理装置において、排ガス中の煤塵を集塵するためのバグフィルタ１０と、前記バグフィルタ１０の入口より上流側で排ガスにアルカリ剤を供給するためのアルカリ剤供給手段２０と、前記バグフィルタ１０から排出される排ガスの一部又は空気を前記バグフィルタ１０下部の集塵灰ホッパ１４に供給するための排ガス供給ライン４４と、該排ガス供給ライン４４により供給される前記排ガスの一部又は空気を前記集塵灰ホッパ１４に吹き込んで集塵灰を飛散させる飛散ノズルと、４６を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス中の酸性ガスを除去するための排ガス処理装置において、
排ガス中の煤塵を集塵するためのバグフィルタと、
前記バグフィルタの入口より上流側で排ガスにアルカリ剤を供給するためのアルカリ剤供給手段と、
前記バグフィルタから排出される排ガスの一部又は空気を前記バグフィルタ下部の集塵灰ホッパに供給するための排ガス供給ラインと、
該排ガス供給ラインにより供給される前記排ガスの一部又は空気を前記集塵灰ホッパに吹き込んで集塵灰を飛散させる飛散ノズルと、
を備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
排ガス中の酸性ガスを除去するための排ガス処理装置において、
排ガス中の煤塵を集塵するためのバグフィルタと、
前記バグフィルタの入口より上流側で排ガスにアルカリ剤を供給するためのアルカリ剤供給手段と、
前記バグフィルタで捕集した集塵灰、未反応アルカリ剤、及び、酸性ガスとアルカリ剤との反応生成物を、該バグフィルタの入口より上流側で排ガスに供給するための集塵灰循環手段と、
前記バグフィルタから排出される排ガスの一部又は空気を前記バグフィルタ下部の集塵灰ホッパに供給するための排ガス供給ラインと、
該排ガス供給ラインにより供給される前記排ガスの一部又は空気を前記集塵灰ホッパに吹き込んで集塵灰を飛散させる飛散ノズルと、
を備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項３】
排ガス中の酸性ガスを除去するための排ガス処理方法において、
排ガス中の煤塵を集塵するためのバグフィルタの入口より上流側で排ガスにアルカリ剤を供給すると共に、
前記バグフィルタから排出される排ガスの一部又は空気を前記バグフィルタ下部の集塵灰ホッパに吹き込んで集塵灰を飛散させることを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項４】
排ガス中の酸性ガスを除去するための排ガス処理方法において、
排ガス中の煤塵を集塵するためのバグフィルタの入口より上流側で排ガスにアルカリ剤を供給し、
前記バグフィルタで捕集した集塵灰、未反応アルカリ剤、及び、酸性ガスとアルカリ剤との反応生成物を、該バグフィルタの入口より上流側で排ガスに供給すると共に、
前記バグフィルタから排出される排ガスの一部又は空気を前記バグフィルタ下部の集塵灰ホッパに吹き込んで集塵灰を飛散させることを特徴とする排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理装置及び排ガス処理方法に係り、特に、廃棄物焼却炉などから排出される燃焼排ガス中の煤塵や酸性ガス成分の除去処理を行う排ガス処理装置及び排ガス処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物焼却炉などから排出され煤塵（飛灰）や酸性ガス（ＨＣｌ、ＳＯ2）を含む燃焼排ガスから酸性ガスを除去するために、煤塵を捕集除去するバグフィルタの手前の排ガスダクト内を流通する排ガスに消石灰粉体を供給し、消石灰粉体をバグフィルタの濾布上に付着保持させて、排ガスダクト内と濾布上で酸性ガスと消石灰粉体とを接触させ中和反応により酸性ガスの反応生成物を生じさせ、これを煤塵とともに濾布で捕集して酸性ガスを除去することが行われている。
【０００３】
バグフィルタの濾布表面には捕集された煤塵（集塵灰という）、消石灰と酸性ガスとの反応生成物及び未反応の消石灰粉体（これらをまとめて集塵灰等という）が付着している。
【０００４】
濾布表面に付着したこれらの集塵灰等は、逆洗のためのパルスジェット噴射装置により濾布材内面から外面に向けて噴射されるパルスジェット気流により表面から剥離され落下して、バグフィルタの下部に一旦堆積し、適宜外部へ排出される。パルスジェット噴射装置による噴射は、所定時間ごとあるいは濾布表面に付着した煤塵等により排ガスが濾布を通過するときの圧力損失が大きくなり、バグフィルタの入口と出口との間の差圧が所定の圧力以上となったときに行われる。
【０００５】
消石灰粉体の供給量は、酸性ガスとの中和反応から想定される化学的な必要量以上の量（例えば当量比１．５程度）（当量比：実際に供給される消石灰の重量（又はモル数）／ＨＣｌ、ＳＯ2との反応に必要な消石灰の重量（又はモル数））を供給して酸性ガス成分の十分な除去を行い、排ガス中の当該成分の規制値を充足させている。
【０００６】
このような高めの当量比で消石灰を供給すると、酸性ガスとの反応に寄与しなかった未反応の消石灰が生じることとなり、集塵灰を排出する際に、未反応のままバグフィルタから排出されることになる。
【０００７】
そこで、バグフィルタにより捕集され回収された集塵灰等をバグフィルタの入口側の排ガス中に循環して供給する（集塵灰循環という）ことにより、集塵灰等に含まれる未反応の消石灰を有効利用し、新たに供給する消石灰の量を低減して運転コストを低減することが、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−２４０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、循環させる大量の集塵灰等を搬送することになるため、大規模なコンベア等の循環搬送設備が必要であり、設備費用、運転費用が嵩む等の問題点を有する。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、廃棄物焼却炉等から排出される燃焼排ガスに含まれる煤塵や酸性ガスを除去処理する際に、酸性ガスと中和反応させるアルカリ剤の未反応分を有効利用して、新たに供給するアルカリ剤の量を低減し、集塵灰等の循環を不要とするか又は循環量を低減して、循環搬送設備の不要化又は小型化が可能な排ガス処理装置及び排ガス処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、排ガス中の酸性ガスを除去するための排ガス処理装置において、排ガス中の煤塵を集塵するためのバグフィルタと、前記バグフィルタの入口より上流側で排ガスにアルカリ剤を供給するためのアルカリ剤供給手段と、前記バグフィルタから排出される排ガスの一部又は空気を前記バグフィルタ下部の集塵灰ホッパに供給するための排ガス供給ラインと、該排ガス供給ラインにより供給される前記排ガスの一部又は空気を前記集塵灰ホッパに吹き込んで集塵灰を飛散させる飛散ノズルと、を備えたことを特徴とする排ガス処理装置により、前記課題を解決するものである。
【００１２】
本発明は、又、排ガス中の酸性ガスを除去するための排ガス処理装置において、排ガス中の煤塵を集塵するためのバグフィルタと、前記バグフィルタの入口より上流側で排ガスにアルカリ剤を供給するためのアルカリ剤供給手段と、前記バグフィルタで捕集した集塵灰、未反応アルカリ剤、及び、酸性ガスとアルカリ剤との反応生成物を、該バグフィルタの入口より上流側で排ガスに供給するための集塵灰循環手段と、前記バグフィルタから排出される排ガスの一部又は空気を前記バグフィルタ下部の集塵灰ホッパに供給するための排ガス供給ラインと、該排ガス供給ラインにより供給される前記排ガスの一部又は空気を前記集塵灰ホッパに吹き込んで集塵灰を飛散させる飛散ノズルと、を備えたことを特徴とする排ガス処理装置により、同様に前記課題を解決するものである。
【００１３】
本発明は、又、排ガス中の酸性ガスを除去するための排ガス処理方法において、排ガス中の煤塵を集塵するためのバグフィルタの入口より上流側で排ガスにアルカリ剤を供給すると共に、前記バグフィルタから排出される排ガスの一部又は空気を前記バグフィルタ下部の集塵灰ホッパに吹き込んで集塵灰を飛散させることにより、同様に前記課題を解決するものである。
【００１４】
本発明は、又、排ガス中の酸性ガスを除去するための排ガス処理方法において、排ガス中の煤塵を集塵するためのバグフィルタの入口より上流側で排ガスにアルカリ剤を供給し、前記バグフィルタで捕集した集塵灰、未反応アルカリ剤、及び、酸性ガスとアルカリ剤との反応生成物を、該バグフィルタの入口より上流側で排ガスに供給すると共に、前記バグフィルタから排出される排ガスの一部又は空気を前記バグフィルタ下部の集塵灰ホッパに吹き込んで集塵灰を飛散させることにより同様に前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、排ガス中の酸性ガスを除去処理する際に、酸性ガスと中和反応させるアルカリ剤の未反応分を有効利用することで、新たに供給するアルカリ剤の量を低減することを可能とし、集塵灰等の循環を不要とするか又は循環量を低減して、循環搬送設備の不要化又は小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る排ガス処理装置の第１実施形態の構成を示す全体図
【図２】同じく第２実施形態の構成を示す全体図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態及び実施例に記載した内容により限定されるものではない。又、以下に記載した実施形態及び実施例における構成要件には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態及び実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。
【００１８】
本発明の第１実施形態は、図１に示す如く、排ガス中の酸性ガスを除去するための、集塵灰循環を行わない排ガス処理装置において、排ガス中の煤塵を集塵するためのバグフィルタ１０と、該バグフィルタ１０の入口より上流側で排ガスにアルカリ剤、例えば消石灰を供給するためのアルカリ剤供給手段である消石灰供給装置２０と、前記バグフィルタ１０から排出される排ガスの一部を前記バグフィルタ１０下部の集塵灰ホッパ１４に供給するための、ブロワ４２を含む循環排ガス供給ライン４４と、該循環排ガス供給ライン４４により供給される前記排ガスの一部を前記集塵灰ホッパ１４に吹き込んで前記バグフィルタ１０の下部に堆積している集塵灰を飛散させる飛散ノズル４６とを備えたものである。
【００１９】
又、１２は、バグフィルタ１０内に配設された、排ガス中の煤塵を集塵するための濾布、２２は、バグフィルタ１０で除塵された排ガスを排出するためのファン、３０は、集塵灰ホッパ１４下部に溜まる集塵灰を切出すための集塵灰切出装置、３２は、集塵灰切出装置３０によって切出された集塵灰を集塵灰処理系統へ送って廃棄するために搬送する、例えばスクリューコンベアで構成される廃棄集塵灰搬送装置である。
【００２０】
なお、前記消石灰供給装置２０としては、例えば消石灰を収容するホッパと、テーブルフィーダなどの切出量を制御可能な切出装置が使用できる。
【００２１】
さらに、前記集塵灰切出装置３０としては、例えばロータリーバルブやダブルダンパが使用できる。
【００２２】
この排ガス処理装置は、廃棄物焼却炉（図示省略）などから排出され、煤塵や酸性ガス（ＨＣｌ、ＳＯ2）を含む燃焼排ガスから酸性ガスを除去する。
【００２３】
具体的には、煤塵を捕集するバグフィルタ１０手前の排ガスダクト内を流通する排ガスに、例えば消石灰又は重曹でなるアルカリ剤（実施形態では消石灰）を供給し、アルカリ剤をバグフィルタ１０の濾布１２上に付着保持させて、排ガスダクト内と濾布１２上で酸性ガスとアルカリ剤とを接触させ、中和反応により酸性ガスの反応生成物を生じさせ、これを濾布１２で捕集して酸性ガスを除去する。
【００２４】
バグフィルタ１０に流入する排ガスに含まれる煤塵、消石灰、酸性ガスとの反応生成物（これらを集塵灰等という）の大部分は濾布１２上に付着するが、一部は付着せず落下してバグフィルタ１０下部の集塵灰ホッパ１４に堆積する。
【００２５】
濾布１２は、例えばバグフィルタ１０の上部に配設されたパルスジェット噴射装置（図示省略）により濾布１２の内側から周期的に噴射されるパルスジェット気流により、周期的に逆洗され、集塵灰等が濾布１２表面から剥離され落下して、バグフィルタ１０下部の集塵灰ホッパ１４に堆積し貯留されている。
【００２６】
本実施形態においては、バグフィルタ１０から排出される排ガスの一部を循環排ガスとして、ブロワ４２を含む循環排ガス供給ライン４４を介して、飛散ノズル４６から集塵灰ホッパ１４に間欠的に吹き込む。吹き込む方向は、集塵灰ホッパ１４に堆積し貯留されている集塵灰等に向けて下方向に吹き込むことが好ましいが、ホッパ内壁方向や上方向などでも良い。飛散ノズル４６の数は図示した１つに限定されず、複数設けても良い。
【００２７】
又、飛散ノズル４６から間欠的に吹き込む循環排ガスにより、濾布１２上で未反応であった消石灰を有効利用することができる。これにより、濾布１２に付着せずに直接落下したり、あるいはパルスジェット気流による逆洗により濾布１２から払い落とされて、集塵灰ホッパ１４に堆積し貯留されている集塵灰等を吹き上げ、飛散させ、濾布１２に確実に再付着させ、濾布１２上で未反応であった消石灰を、流入する排ガス中の酸性ガスと接触させ、中和反応を生じさせて酸性ガスを除去することができる。これは、集塵灰等が搬送系を経由して循環されるのと同様の効果がある。従って、未反応であった消石灰を有効利用できるため、新たに供給する消石灰の量を低減することができる。
【００２８】
なお、循環排ガスの吹き込みは、連続的または時間間隔を設けて間欠的に吹き込むことができるが、間欠的に吹き込むことが特に好ましい。間欠的に吹き込むことにより、吹き込み動力を小さくすることができる。加えて、飛散ノズル４６の配置や向きによっては連続的に吹き込むことも可能である。集塵灰ホッパ１４に堆積した集塵灰は、一定時間、例えばロータリーバルブで構成される集塵灰切出装置３０を稼働させることで排出する。集塵灰切出装置３０を稼働させるタイミングは、定まった時間ごと、または飛散ノズル４６からの吹き込みあるいはバグフィルタ１０の逆洗処理のタイミングに合わせることなどができる。
【００２９】
本実施形態においては、集塵灰等をバグフィルタ１０の上流側に循環供給する集塵灰循環を行わないため、バグフィルタ１０の捕集負荷が増大して、バグフィルタ１０の逆洗処理の頻度や濾布１２の交換頻度が増加し、運転費用の増加やメンテナンス費用の増加につながることがない。
【００３０】
又、集塵灰循環を行わないため、循環させる大量の集塵灰等を搬送するための大規模な循環搬送設備が不要であり設備費用、運転費用を低減できる。
【００３１】
本実施形態においては、バグフィルタ１０の出口側の濾布１２で除塵された排ガスをそのまま飛散ノズル４６に供給していたが、循環排ガス供給ライン４４にフィルタを設けたり、循環排ガスの代わりに、例えば結露防止のために加熱した空気を吹き込むことも可能である。
【実施例１】
【００３２】
次に、図１の排ガス処理装置を用いた実施例１を説明する。
【００３３】
なお、排ガスの諸量は、ガス流量２０ｋNm3/h、入口ＨＣｌ濃度３００ppm、ＳＯ2濃度３０ppmであった。この諸量における実施例１と比較例１、２の排ガス除去性能を表１に示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
比較例１は、循環排ガスを集塵灰ホッパ１４に貯留されている集塵灰等に向けて吹き込まず、集塵灰等を濾布に再付着させず、集塵灰循環を行わず、消石灰吹き込み量を多くする場合である。これに対して、実施例１では比較例１と同等のＨＣｌ除去率９０％で除去でき、新たな消石灰供給量は、２２kg/hから１５kg/hとなり、３２％低減することができた。
【００３６】
更に、実施例１は、循環排ガスを集塵灰ホッパ１４に貯留されている集塵灰等に向けて吹き込まず、濾布に再付着させず、集塵灰等を循環する比較例２と同等のＨＣｌ除去率９０％で除去でき、集塵灰等を循環搬送させるための搬送設備を不要とすることができた。
【００３７】
次に、集塵灰循環を併用する本発明の第２実施形態を説明する。
【００３８】
この第２実施形態においては、図２に示す如く、第１実施形態と同様の排ガス処理装置において、更に、集塵灰を循環するための集塵灰分配装置３４と、循環集塵灰搬送装置３６と、循環集塵灰供給装置３８と、が設けられている。
【００３９】
前記集塵灰分配装置３４は、例えばスクリューコンベアを用いて、図の左右の２つの排出口へ向けて集塵灰を送る方向を切り替えて、集塵灰を循環集塵灰搬送装置３６により循環供給する分（図の左側）と、廃棄集塵灰搬送装置３２により集塵灰処理系統へ送って廃棄する分（図の右側）とに分配する。あるいは、廃棄集塵灰搬送装置３２と循環集塵灰搬送装置３６を、例えば長いコンベアを用いて一体化して、コンベアの搬送方向を切り換えることで、集塵灰の供給先を切り替えることも可能である。
【００４０】
前記循環集塵灰供給装置３８は、例えば循環集塵灰を収容するホッパと、スクリューコンベア等の切出量を制御可能な切出装置を用いることができる。
【００４１】
なお、排ガスダクトにおける循環集塵灰供給装置３８の位置は、図に例示した消石灰供給装置２０の上流側でも下流側でも良い。
【００４２】
又、前記循環集塵灰搬送装置３６の出口側に集塵灰貯槽を設けて、循環集塵灰搬送装置３６の運転状態に係わらず、集塵灰が循環集塵灰供給装置３８に供給されるようにすることもできる。
【００４３】
他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００４４】
本実施形態においては、循環集塵灰供給装置３８により、バグフィルタ１０で捕集した集塵灰等をバグフィルタ１０の入口より上流側で排ガスに吹き込む集塵灰循環を行うことで、未反応の消石灰を有効利用できるため、新たに供給する消石灰の量を第１実施形態と比較して更に低減できる。
【００４５】
又、循環排ガスを集塵灰ホッパ１４に貯留されている集塵灰等に向けて吹き込まず、集塵灰等を濾布１２に再付着させず、集塵灰循環のみを行う場合と比較して、循環率（循環供給する集塵灰等重量／バグフィルタから排出される集塵灰等全重量）を低減することができる。
【００４６】
従って、バグフィルタ１０の上流側に循環供給する集塵灰等の集塵灰循環量を比較例２と比較して低減することができるため、循環させる大量の集塵灰等を搬送するための循環搬送設備を小さくでき、設備費用、運転費用を低減することができる。
【実施例２】
【００４７】
次に、図２に示す排ガス処理装置を用いた実施例２を説明する。
【００４８】
なお、排ガスの諸量は、ガス流量２０ｋNm3/h、入口ＨＣｌ濃度３００ppm、ＳＯ2濃度３０ppmであった。実施例２では、循環集塵灰搬送装置３６の循環方向（図の左方向）への稼働時間と廃棄集塵灰搬送装置３２の廃棄方向（図の右方向）への稼働時間の比率を３：１として、集塵灰を戻す循環率（循環供給する集塵灰等重量／バグフィルタから排出される集塵灰等全重量）を７５％とした。ここで、実施例２と集塵灰循環のみを行う比較例３の排ガス除去性能を表２に示す。
【００４９】
【表２】
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【００５０】
表２の比較例３から、集塵灰循環のみを行い、循環率を９３％とした場合には、実施例２と同じＨＣｌ除去率９０％となることが分かった。比較例３における集塵灰搬送量３５０kg/hと比較して、実施例２における集塵灰搬送量は１８０kg/hであり、コンベア容量は５１％に抑えることができた。
【００５１】
このように、集塵灰等を循環するのみの比較例３と比較して、実施例２では同等のＨＣｌ除去率で除去でき、集塵灰等を循環搬送させる搬送設備の搬送量を低減できるため、搬送設備の容量を１／２程度に抑えることができ、設備コストや運転コストを低減することができる。
【００５２】
この第２実施形態においては集塵灰循環も併用しているため、第１実施形態の実施例１と比較して、新たに供給する消石灰の量を１５kg/hから１４kg/hへ低減することができる。
【００５３】
なお、前記実施形態においては、いずれも、バグフィルタ１０が１区画とされていたが、バグフィルタ１０が複数区画に分かれていても良い。
【００５４】
又、前記実施形態においては、中和剤であるアルカリ剤として消石灰が用いられていたが、中和剤の種類は、これに限定されず、例えば重曹やドロマイトであっても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１０…バグフィルタ
１２…濾布
１４…集塵灰ホッパ
２０…消石灰供給装置
３０…集塵灰切出装置
３２…廃棄集塵灰搬送装置
３４…集塵灰分配装置
３６…循環集塵灰搬送装置
３８…循環集塵灰供給装置
４４…循環排ガス供給ライン
４６…飛散ノズル
【図１】
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【図２】
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