(57)【要約】      （修正有）【課題】触媒バグフィルターで捕捉された飛灰を、ごみ焼却設備内に設置した飛灰の安定化処理設備で安定化処理した際にアンモニアガスが発生する問題を抑制する。また、煙突排ガスからの塩化アンモニア起因の紫煙を含む排ガスの排出を抑制する。【解決手段】排ガス処理装置１は、高温の排ガスに減温剤としてアルカリ水溶液を添加して２００℃程度の温度に減温する減温塔８と、排ガス中のダイオキシンと窒素酸化物を分解する触媒を有する触媒バグフィルター２であって、入口３の排ガスの温度が１８０℃から２００℃に調整されて前記排ガスが流入する触媒バグフィルター２と、触媒バグフィルター２の入口３側にアンモニアガスを供給するアンモニア供給部４と、触媒バグフィルター２の入口３側にアルカリ粉末を中和剤として供給する中和剤供給部５とを備える。【選択図】図１
2020171904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温の排ガスに減温剤としてアルカリ水溶液を添加して２００℃程度の温度に減温する減温塔と、
排ガス中のダイオキシンと窒素酸化物を分解する触媒を有する触媒バグフィルターであって、入口の排ガスの温度が１８０℃から２００℃に調整されて前記排ガスが流入する触媒バグフィルターと、
前記触媒バグフィルターの入口側にアンモニアガスを供給するアンモニア供給部と、
前記触媒バグフィルターの入口側にアルカリ粉末を中和剤として供給する中和剤供給部と、を備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排ガス処理装置において、
前記アルカリ水溶液は水酸化ナトリウム水溶液であり、
前記アルカリ粉末は消石灰の粉末である、ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の排ガス処理装置において、
前記中和剤供給部は中和剤の供給量を調整する中和剤調整部を備え、
前記触媒バグフィルターから出た排ガス流路に塩化水素濃度計を備え、
前記塩化水素濃度計の検出結果に基づいて前記中和剤調整部を制御して前記中和剤の供給量を増減する、ことを特徴とする排ガス処理部。
【請求項４】
請求項３に記載の排ガス処理装置において、
前記塩化水素濃度計の検出結果が１０ppm以下になるように前記中和剤調整部を制御する、ことを特徴とする排ガス処理部。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の排ガス処理装置において、
前記アンモニア供給部は、前記減温塔の上流側に位置して排ガス発生源から出た高温の排ガスにアンモニアガスを供給する、ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一項に記載の排ガス処理装置において、
前記アンモニア供給部は、
前記減温塔の上流側に位置する第１アンモニア供給部と、
前記減温塔の下流側であって前記触媒バグフィルターの上流側に位置する第２アンモニア供給部と、
を備える、ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の排ガス処理装置において、
前記触媒バグフィルターに流入する排ガスの温度を１８０℃から２００℃に保持可能にする温度調整部を備える、ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の排ガス処理装置において、
前記温度調整部は、前記触媒バグフィルターの入口側であって前記アンモニア供給部のアンモニアガス供給位置より、前記排ガスの流れ方向において上流位置に配置される、ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項９】
高温の排ガスにアルカリ水溶液を添加して２００℃程度の温度に減温する減温工程と、
前記減温工程を経た排ガスにアルカリ粉末を中和剤として供給する中和剤供給工程と、
前記排ガスの温度が１８０℃から２００℃に調整されて、排ガス中のダイオキシンと窒素酸化物を分解する触媒を有する触媒バグフィルターに流入させる触媒バグフィルターへの排ガス流入工程と、
前記触媒バグフィルターの入口側にアンモニアガスを供給するアンモニア供給工程と、
を備える、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、触媒バグフィルターを用いる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】
この種の排ガス処理装置の先行文献として特開２００８−２５３８７７号公報に記載されている排ガス処理装置及び方法が挙げられる。この文献には、排ガスに重曹を加えて排ガス中に含まれる塩化水素及び硫黄酸化物に対して脱塩及び脱硫すること、及び排ガスに含まれる窒素酸化物に対して排ガスにアンモニアガスを加えて触媒バグフィルターで脱硝することが開示されている。  
触媒バグフィルターは、排ガス中の窒素酸化物と更にダイオキシン類を分解する触媒を有している。この文献には、脱硝時の触媒バグフィルター入口排ガスの温度は１５０℃から２００℃と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５３８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
触媒バグフィルターを用いて例えば排ガス中の５０％以上の窒素酸化物を脱硝する場合、窒素酸化物の脱硝に必要なアンモニアガスを触媒バグフィルター入口側に供給する。この場合、２つの課題がある。１つ目の課題は、脱硝時の触媒バグフィルター入口排ガスの温度が、１８０℃より低温の例えば１６５℃から１７０℃程度で行われると、脱硝用に供給されたアンモニアガスは排ガスに含まれる塩化水素ガスと反応して塩化アンモニウムが析出する反応が進行する。  
排ガスの脱塩及び脱硫のための中和剤として消石灰が用いられることが多く、中和剤として消石灰を用い、触媒バグフィルター入口排ガスの温度が１６５℃から１７０℃の場合、触媒バグフィルター内で析出した塩化アンモニウムは、煤塵と一緒に飛灰として触媒バグフィルターに捕捉される。
【０００５】
排ガスの脱塩及び脱硫のために供給される消石灰は、その一部が未反応の状態で前記飛灰に混ざるのが通常である。また、煤塵自体も酸化カルシウム（ＣａＯ）等の強アルカリ成分を含んでいる。即ち、触媒バグフィルターに捕捉される前記飛灰は強アルカリ性物質を含んでいる。
【０００６】
前記触媒バグフィルターに捕捉された飛灰は、最終処分場で埋め立て処理が行われる。その際、飛灰に含まれる重金属類の安定化処理のために、ごみ焼却設備内に設置した飛灰の安定化処理設備で該飛灰にキレート等の重金属固定剤と水を添加する安定化処理が行われる。この安定化処理により、前記飛灰に含まれる前記強アルカリ性物質と水と塩化アンモニウムの三者が接触する。この三者の接触により、塩化アンモニウムは強アルカリ物質と反応して分解し、アンモニアガスを発生する。その結果、飛灰の安定化処理設備からアンモニアガスが発生する問題が生じる。  
しかし、前記触媒バグフィルターで析出した塩化アンモニウムが原因となって、前記ごみ焼却設備内に設置した飛灰の安定化処理設備からアンモニアガスが発生する問題については、特許文献１においては、何らの記載も示唆もされていない。
【０００７】
２つ目の課題は、脱硝時の触媒バグフィルター入口排ガスの温度が１８０℃より高温の例えば１９０℃程度で行われると、脱硝用に供給されたアンモニアガスは排ガスに含まれる塩化水素ガスとほとんど反応しないため、前記1つ目の問題は発生しない。また、排ガス中の窒素酸化物とアンモニアガスが反応して脱硝反応が進行するが、一部のアンモニアガスは未反応で残り、触媒バグフィルター出口の排ガスに混ざって排出される。また、排ガスの脱塩及び脱硫のための中和剤として消石灰を用い、触媒バグフィルター入口排ガスの温度が１９０℃と高い場合、消石灰の中和能力が低下し、排ガス中の塩化水素濃度を10ppm-12%O2以下に下げることは困難となる。未反応アンモニアガスと脱塩後に残った10ppm-12%O2を超える塩化水素ガスを含む排ガスが煙突から排出されることになるが、煙道中で排ガス温度が例えば１６５℃から１７０℃まで下がった場合に塩化アンモニウムが生成し、塩化アンモニウム濃度が10ppm-12%O2を超えると煙突から紫煙が観察されるという問題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の第１の態様に係る排ガス処理装置は、高温の排ガスに減温剤としてアルカリ水溶液を添加して２００℃程度の温度に減温する減温塔と、排ガス中のダイオキシンと窒素酸化物を分解する触媒を有する触媒バグフィルターであって、入口の排ガスの温度が１８０℃から２００℃に調整されて前記排ガスが流入する触媒バグフィルターと、前記触媒バグフィルターの入口側にアンモニアガスを供給するアンモニア供給部と、前記触媒バグフィルターの入口側にアルカリ粉末を中和剤として供給する中和剤供給部と、を備えることを特徴とする。  
ここで、「高温の排ガス……２００℃程度の温度に減温する」における「程度」とは、２００℃前後の温度範囲を含む意味であり、減温塔による減温は触媒バグフィルターの入口の排ガスの温度が１８０℃から２００℃になっていなくても良いことを意味している。この場合はさらに減温塔以外の温度調整が必要になる。即ち、触媒バグフィルターの入口の排ガスの温度が１８０℃から２００℃になるようにする手段としては減温塔で行ってもよいし、減温塔以外の温度調整の手段を用いてもよいことを意味している。
【０００９】
本態様によれば、前記触媒バグフィルターの入口の排ガスの温度が１８０℃から２００℃に調整されて前記排ガスが該触媒バグフィルター内に流入する。脱硝用に供給されたアンモニアガスと塩化水素ガスが反応して塩化アンモニウムが析出する反応は１８０℃から２００℃の範囲では進行しないので、触媒バグフィルター内で塩化アンモニウムが析出する反応は進行しないことになる。これにより、前記飛灰に塩化アンモニウムが含まれるリスクが少なくなるので、触媒バグフィルターで捕捉された飛灰が、ごみ焼却設備内に設置した飛灰の安定化処理設備で重金属類の安定化処理を施した際にアンモニアガスが発生する問題を抑制することができる。
【００１０】
また、本態様においては、前記減温塔において高温の排ガスの減温に用いる減温剤がアルカリ水溶液であるので、高温の排ガスを水により減温すると共に、アルカリ成分が排ガス中の塩化水素や硫黄酸化物を中和して脱塩及び脱硫の第１段の処理が進む。この第１段の処理によって、前記触媒バグフィルターに流入する排ガス中の塩化水素及び窒素酸化物の濃度は低減される。  
触媒バグフィルターの部分で、排ガスの脱塩及び脱硫の中和剤として消石灰を用いる場合は、消石灰は１８０℃以上の高温になると、その中和能力が下がるので使用しにくい。しかし、本態様によれば、前記減温塔で前記第１段の処理が行われて、排ガス中の塩化水素及び窒素酸化物の濃度は低減されている。そのため、触媒バグフィルターの部分での脱塩用及び脱硫用の中和剤として消石灰を用いることが可能となる。即ち、触媒バグフィルターの部分で使える脱塩用及び脱硫用の中和剤として選定の自由度が狭く制限されない。  
これにより、触媒バグフィルター２から排出される排ガスに含まれる塩化水素ガスの濃度を10ppm-12%O2以下まで下げることも可能である。その結果、煙道中で排ガス温度が例えば１６５℃から１７０℃まで下がり塩化アンモニウムが生成しても、塩化アンモニウム濃度を10ppm-12%O2以下に抑えることが可能となり、煙突１５から紫煙が観察されることを抑制することができる。
【００１１】
また、前記触媒バグフィルターの内部の排ガスの温度は１８０℃から２００℃になるので、排ガス中のダイオキシンの分解も効果的に行うことができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係る排ガス処理装置おいて、前記アルカリ水溶液は水酸化ナトリウム水溶液であり、前記アルカリ粉末は消石灰である、ことを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、前記アルカリ水溶液は水酸化ナトリウム水溶液であり、前記アルカリ粉末は消石灰であるので、実用的である。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第１の態様又は第２の態様に係る排ガス処理装置おいて、前記中和剤供給部は中和剤の供給量を調整する中和剤調整部を備え、前記触媒バグフィルターから出た排ガス流路に塩化水素濃度計を備え、前記塩化水素濃度計の検出結果に基づいて前記中和剤調整部を制御して前記中和剤の供給量を増減する、ことを特徴とする。
【００１５】
本態様によれば、前記塩化水素濃度計の検出結果に基づいて前記中和剤調整部を制御して前記中和剤の供給量を増減するので、脱塩及び脱硫の処理を安定性良く実行することができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第３の態様に係る排ガス処理装置おいて、前記塩化水素濃度計の検出結果が１０ｐｐｍ以下になるように前記中和剤調整部を制御する、ことを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、前記塩素水素濃度で検出される塩化水素の濃度が１０ｐｐｍ以下になるように前記中和剤調整部を制御するので、煙突排ガスからの紫煙発生を抑制することができる。
【００１８】
本発明の第５の態様は、第１の態様から第４の態様のいずれか一つの態様に係る排ガス処理装置おいて、前記アンモニア供給部は、前記減温塔の上流側に位置して排ガス発生源から出た高温の排ガスにアンモニアガスを供給する、ことを特徴とする。
【００１９】
本態様によれば、排ガス中の窒素酸化物に対して、前記触媒バグフィルターの前段において、即ち前記減温塔の上流側に位置から前記触媒バグフィルターの入口までの排ガス存在領域においてアンモニアガスによる第１段の分解が行われる。そして、前記窒素酸化物に対して前記第１段の分解が行われた状態の排ガスが前記触媒バグフィルターに流入して触媒存在下で第２段の分解が行われる。この２段階にわたる分解により、排ガス中の窒素酸化物の分解除去率を高めることができる。  
排ガス発生源から出た高温の排ガスに前記アンモニア供給部から供給されるアンモニアガスの供給量は、前記第１段の分解で未反応のアンモニアガスが残り、その残ったアンモニガスが前記触媒バグフィルターにまで流れて前記第２段の触媒存在下での窒素酸化物の分解に使用される程度の量にする。
【００２０】
本発明の第６の態様は、第１の態様から第４の態様のいずれか一つの態様に係る排ガス処理装置おいて、前記アンモニア供給部は、前記減温塔の上流側に位置する第１アンモニア供給部と、前記減温塔の下流側であって前記触媒バグフィルターの上流側に位置する第２アンモニア供給部と、を備える、ことを特徴とする。
【００２１】
本態様によれば、排ガス中の窒素酸化物に対して、前記減温塔の上流側に位置する第１アンモニア供給部から供給されるアンモニアガスによって第１段の分解が行われる。そして、前記窒素酸化物に対して前記第１段の分解が行われた状態の排ガスに対して前記減温塔の下流側であって前記触媒バグフィルターの上流側に位置する第２アンモニア供給部からアンモニアガスが供給された状態で当該排ガスは前記触媒バグフィルターに流入して触媒存在下で第２段の分解が行われる。この２段階にわたる分解により、排ガス中の窒素酸化物の分解除去率を高めることができる。
【００２２】
本発明の第７の態様は、第１の態様から第６の態様のいずれか一つの態様に係る排ガス処理装置おいて、前記触媒バグフィルターに流入する排ガスの温度を１８０℃から２００℃に保持可能にする温度調整部を備える、ことを特徴とする。
【００２３】
本態様によれば、前記触媒バグフィルターに流入する排ガスの温度を１８０℃から２００℃に保持可能にする温度調整部を備えるので、排ガス温度が１８０℃から２００℃の範囲外の例えば１６５℃から１７０℃のような低温で前記触媒バグフィルターに流入する虞を低減できる。これにより、塩化アンモニウムの析出の問題を抑制することができる。
【００２４】
本発明の第８の態様は、第７の態様に係る排ガス処理装置おいて、前記温度調整部は、前記触媒バグフィルターの入口側であって前記アンモニア供給部のアンモニアガス供給位置より、前記排ガスの流れ方向において上流位置に配置される、ことを特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、前記温度調整部によって前記排ガス温度を１８０℃から２００℃に保持された状態で、前記アンモニア供給部からアンモニアガスが供給される。これにより、従来の１７０℃のような低温環境でアンモニアガスと塩化水素が接触することがないので、塩化アンモニウムが析出する虞を一層低減することができる。
【００２６】
本発明の第９の態様に係る排ガス処理方法は、高温の排ガスにアルカリ水溶液を添加して２００℃程度の温度に減温する減温工程と、前記減温工程を経た排ガスにアルカリ粉末を中和剤として供給する中和剤供給工程と、前記排ガスの温度が１８０℃から２００℃に調整されて、排ガス中のダイオキシンと窒素酸化物を分解する触媒を有する触媒バグフィルターに流入させる触媒バグフィルターへの排ガス流入工程と、前記触媒バグフィルターの入口側にアンモニアガスを供給するアンモニア供給工程と、を備える、ことを特徴とする。  
本態様によれば、第１の態様と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１に係る排ガス処理装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る排ガス処理装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態３に係る排ガス処理装置の概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態４に係る排ガス処理装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
続いて、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。  
尚、以下の説明では、最初に図１に基づいて本発明の実施形態１に係る排ガス処理装置の全体構成の概略について説明する。次に、図２、図３及び図４に基づいて本発明の実施形態２、実施形態３及び実施形態４について、実施形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００２９】
［実施形態１］
＜全体構成の概略（図１参照）＞
図１に表したように、本実施形態１に係る排ガス処理装置１は、排ガス発生源である焼却炉６から発生する高温の排ガスに減温剤としてアルカリ水溶液を添加して２００℃程度の温度に減温する減温塔８と、排ガス中のダイオキシンと窒素酸化物を分解する触媒を有する触媒バグフィルター２であって、入口３の排ガスの温度が１８０℃から２００℃に調整されて前記排ガスが流入する触媒バグフィルター２と、触媒バグフィルター２の入口３側にアンモニアガスを供給するアンモニア供給部４と、触媒バグフィルター２の入口３側にアルカリ粉末を中和剤として供給する中和剤供給部５と、を備えている。
【００３０】
本実施形態１では、焼却炉６から出た排ガスは、排ガス流路７を通って触媒バグフィルター２に流入するが、先ず高温（通常８００℃から１０００℃）の排ガスは廃熱ボイラ等の熱回収装置９を経て減温塔８に至り、熱回収装置９及び減温塔８にて高温の排ガスを減温する処理が行われる。  
ここでは、減温塔８を出た排ガスの温度は、該排ガスが触媒バグフィルター２の入口に到達した際に１８０℃から２００℃の範囲の温度になる減温を行うように構成されている。即ち、減温塔８が、排ガスが触媒バグフィルター２の入口に到達した際に該排ガスの温度が１８０℃から２００℃の範囲になるように調整する温度調整機能を備えている。触媒バグフィルター２の入口３には図示を省いた温度センサーが設けられており、この温度センサーの検出した排ガスの温度に基づいて、減温塔８における前記温度調整機能が実行される。尚、焼却炉６→熱回収装置９→減温塔８→触媒バグフィルター２→煙突１５の配置構造は、焼却炉６が中型、又は大型の焼却炉である場合に採用されることが多い。  
減温塔８を通過した排ガスは、触媒バグフィルター２の入口３から内部に流入する。  
そして、触媒バグフィルター２を通過した排ガスは、浄化された状態にあり、煙突１５から大気中に放出される。
【００３１】
減温塔８と触媒バグフィルター２の間の排ガス流路７に、アンモニア供給部４の供給ライン１０と、中和剤供給部５のアルカリ粉末よりなる中和剤を供給する供給ライン１１が接続されている。ここで、アンモニア供給部４は、本実施形態では、アンモニアガスを直接供給する構造であるが、この構造に限定されず、排ガス中で分解してアンモニアガスを発生するアンモニアガス発生源を排ガス中に噴霧するものでもよい。アンモニアガス発生源としては尿素水等が挙げられる。尿素水は分解することによってアンモニアガスを発生する。
【００３２】
＜減温塔＞
減温塔８には、アルカリ水溶液供給部３０が供給ライン３１により接続されている。焼却炉６から出た排ガスは、廃熱ボイラ等の熱回収装置９を経て減温塔９に至り、アルカリ水溶液供給部３０の供給ライン３１の出口からアルカリ水溶液が噴霧されて減温塔８内を通過している排ガスを減温する。上記したように、高温の排ガスに減温剤としてアルカリ水溶液を添加して２００℃程度の温度に排ガスを減温する。ここで、「２００℃程度」とは、２００℃前後の温度範囲を含む意味であり、減温塔８による減温は触媒バグフィルター２の入口の排ガスの温度が１８０℃から２００℃になっていなくても良いことを意味している。本実施形態では、減温塔８が触媒バグフィルター２の入口３の排ガスの温度が１８０℃から２００℃になるようにする調整する機能を有している。排ガスの温度が１８０℃から２００℃になるようにする温度調整は、減温塔８以外の手段を用いてもよいが、それは後述する。
【００３３】
本実施形態１では、減温剤としての前記アルカリ水溶液は水酸化ナトリウム水溶液である。その水酸化ナトリウム水溶液の濃度は、排ガス発生源に応じて適宜調整され、特定の濃度に限定されない。この減温剤は、水酸化ナトリウム以外のアルカリ成分が加えられていてもよい。減温剤としての前記アルカリ水溶液は、前記水酸化ナトリウム水溶液以外に、消石灰スラリーの使用も可能である。  
また、中和剤供給部５が供給する中和剤としての前記アルカリ粉末は、本実施形態では消石灰の粉末である。前記アルカリ粉末は、消石灰の粉末の他に、主成分として粉末消石灰を含むアルカリ性粉末、粉末重曹、主成分として粉末重曹を含むアルカリ性粉末等が挙げられる。
【００３４】
前記中和剤が重曹を含む粉末である場合は、平均粒径１０μｍ〜３０μｍの範囲の微粉重曹を主成分とするものが用いられる。当該Ｎａ系中和剤は、具体的には前記微粉重曹に親水性の湿式シリカの粉末と、疎水性の金属石鹸の粉末とを含有してなり、前記湿式シリカの含有率が１ｗｔ％乃至１０ｗｔ％、前記金属石鹸の含有率が０．１ｗｔ％乃至０．５ｗｔ％であるものが用いられる（特許第3745765号特許公報参照）。このＮａ
系中和剤を用いることにより触媒バグフィルター２の圧力損失を低減でき、触媒バグフィルター２を一層実用的に使用することが可能になっている。尚、Ｎａ系中和剤は、重曹だけを成分とするものを用いてもよい。
【００３５】
＜触媒バグフィルター＞
触媒バグフィルター２は、排ガス中のダイオキシン類を分解する触媒と窒素酸化物を分解する触媒を有する。  
本実施形態１では、ダイオキシン類を分解する触媒は、公知の触媒（特開２００１−１０４７２８号公報参照）が使用され、窒素酸化物を分解する触媒も公知のものが使用されている。窒素酸化物を分解する触媒としては、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）を担体とし、酸化タングステン（ＷＯ３）や酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）を触媒活性体とするものが挙げられるが、酸化チタン（ＴｉＯ２）を担体とし、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）を触媒活性体とするものでもよい。  
触媒バグフィルター２は、前記両触媒の粉末が触媒ろ布によって挟み込まれて担持されている構造であるが、この構造に限定されずに、ろ布と触媒で構成された触媒バグフィルターを含む。尚、ダイオキシン類を分解する触媒と窒素酸化物を分解する触媒は、共通の触媒で構成してもよい。
【００３６】
図１に表したように、本実施形態１では、中和剤供給部５は中和剤の供給量を調整する中和剤調整部１２を備え、触媒バグフィルター２から出た排ガス流路７に塩化水素濃度計１３を備えている。そして、塩化水素濃度計１３の検出結果が制御部１４に送られ、その検出結果に基づいて中和剤調整部１２を制御して消石灰の粉末、則ち中和剤の供給量を増減するように構成されている。  
更に、本実施形態１では、塩化水素濃度計１３の検出結果が１０ｐｐｍ以下になるように制御部１４が中和剤調整部１２を制御するように構成されている。
【００３７】
本実施形態１の排ガス処理装置は、排ガス処理に際して以下の各工程を経て排ガス処理が実行される。  
則ち、高温の排ガスに水酸化ナトリウム水溶液であるアルカリ水溶液を添加して１８０℃から２００℃の範囲の温度に減温する減温工程と、その減温工程を経た排ガスに消石灰であるアルカリ粉末を中和剤として供給する中和剤供給工程と、１８０℃から２００℃に調整された排ガスを排ガス中のダイオキシンと窒素酸化物を分解する触媒を有する触媒バグフィルター２に流入させる触媒バグフィルター２への排ガス流入工程と、触媒バグフィルター２の入口３側にアンモニアガスを供給するアンモニア供給工程と、を有する。  
本実施形態では、アンモニア供給工程は、アンモニアガスを直接供給するが、これに限定されず、排ガス中で分解してアンモニアガスを発生するアンモニアガス発生源、例えば尿素水等を排ガス中に噴霧してもよい。
【００３８】
＜実施形態１の効果の説明＞
本実施形態によれば、触媒バグフィルター２の入口３の排ガスの温度が１８０℃から２００℃に調整されて前記排ガスが触媒バグフィルター２内に流入する。脱硝用に供給されたアンモニアガスと塩化水素ガスが反応して塩化アンモニウムが析出する反応は１８０℃から２００℃の範囲では進行しないので、触媒バグフィルター２内で塩化アンモニウムが析出する反応は進行しないことになる。これにより、前記飛灰に塩化アンモニウムが含まれるリスクが少なくなるので、触媒バグフィルター２で捕捉された飛灰が、ごみ焼却設備内に設置した飛灰の安定化処理設備で重金属類の安定化処理を施した際にアンモニアガスが発生する問題を抑制することができる。  
尚、本実施形態によれば、排ガス発生源から出た高温の排ガスを減温塔８で１８０℃から２００℃の範囲に減温するので、そのまま触媒バグフィルター２に流入させることができる。
【００３９】
また、本実施形態１においては、減温塔８において高温の排ガスの減温に用いる減温剤がアルカリ水溶液であるので、高温の排ガスを水により減温すると共に、アルカリ成分が排ガス中の塩化水素や硫黄酸化物を中和して脱塩及び脱硫の第１段の処理が進む。この第１段の処理によって、触媒バグフィルター２に流入する排ガス中の塩化水素及び窒素酸化物の濃度は低減される。
【００４０】
触媒バグフィルター２の部分で、排ガスの脱塩及び脱硫の中和剤として消石灰を用いる場合は、消石灰は１８０℃以上の高温になると、その中和能力が下がるので使用しにくい。しかし、本実施形態１によれば、減温塔８で前記第１段の処理が行われて、排ガス中の塩化水素及び窒素酸化物の濃度は低減されている。そのため、触媒バグフィルター２の部分での脱塩用及び脱硫用の中和剤として消石灰を用いることが可能となり、実用的である。言い換えると、触媒バグフィルター２の部分で使える脱塩用及び脱硫用の中和剤として選定の自由度が狭く制限されない。  
これにより、触媒バグフィルター２から排出される排ガスに含まれる塩化水素ガスの濃度を10ppm-12%O2以下まで下げることも可能である。その結果、煙道中で排ガス温度が例えば１６５℃から１７０℃まで下がり塩化アンモニウムが生成しても、塩化アンモニウム濃度を10ppm-12%O2以下に抑えることが可能となり、煙突１５から紫煙が観察されることを抑制することができる。  
また、触媒バグフィルター２の内部の排ガスの温度は１８０℃から２００℃になるので、排ガス中のダイオキシンの分解も効果的に行うことができる。
【００４１】
また本実施形態では、塩化水素濃度計１３の検出結果に基づいて中和剤調整部１２を制御して消石灰である中和剤の供給量を増減するので、脱塩及び脱硫の処理を安定性良く実行することができる。  
また、塩素水素濃度１３で検出される塩化水素の濃度が１０ｐｐｍ以下になるように中和剤調整部１２を制御するので、煙突１５から出る排ガスから紫煙が発生するのを抑制することができる。
【００４２】
[実施形態２]
次に、本発明に係る排ガス処理装置の実施形態２を図２に基づいて説明する。尚、実施形態１と同様の構成部分については、同一部分に同一符号を付して、その説明は省略し、実施形態１と異なる構成の部分を中心に説明する。
【００４３】
図２に表したように、本実施形態では、アンモニア供給部４は、減温塔８の上流側に位置して焼却炉６から出た高温（通常８００℃から１０００℃）の排ガスにアンモニアガスを供給する位置に配置されている。本実施形態ではアンモニア供給部４は熱回収装置９と減温塔８を繋ぐ排ガス流路７に接続されている。即ち、排ガス中の窒素酸化物に対して、触媒バグフィルター２の前段において、アンモニアガスによる第１段の分解が行われ、その第１段の分解が行われた状態の排ガスが触媒バグフィルター２に流入して触媒存在下で第２段の分解が行われるように構成されている。  
排ガス発生源から出た高温の排ガスにアンモニア供給部４から供給されるアンモニアガスの供給量は、前記第１段の分解で未反応のアンモニアガスが残り、その残ったアンモニアガスが触媒バグフィルター２にまで流れて前記第２段の触媒存在下での窒素酸化物の分解に使用される程度の量にする。  
尚、アンモニア供給部４は、熱回収装置９よりも上流の位置、即ち焼却炉６を出た排ガスの排ガス流路７に接続されていてもよい。焼却炉６を出た排ガスの排ガス流路７に接続されていると、排ガス中の窒素酸化物に対する前記第１段の分解をより効果的に行うことができる。  
また、アンモニア供給部４は、実施形態１で説明したように、焼却炉６から出た高温の排ガスに該排ガス中で分解してアンモニアガスを発生するアンモニアガス発生源を噴霧するものでもよい。
【００４４】
本実施形態によれば、排ガス中の窒素酸化物に対して、触媒バグフィルター２の前段において、即ち減温塔８の上流側に位置から触媒バグフィルター２の入口までの排ガス存在領域において、アンモニアガスによる第１段の分解が行われる。そして、前記窒素酸化物に対して前記第１段の分解が行われた状態の排ガスが前記触媒バグフィルターに流入して触媒存在下で第２段の分解が行われる。この２段階にわたる分解により、排ガス中の窒素酸化物の分解除去率を高めることができる。
【００４５】
[実施形態３]
次に、本発明に係る排ガス処理装置の実施形態３を図３に基づいて説明する。尚、実施形態１と同様の構成部分については、同一部分に同一符号を付して、その説明は省略し、実施形態１と異なる構成の部分を中心に説明する。
【００４６】
図３に表したように、本実施形態では、アンモニア供給部４は、減温塔８の上流側に位置する第１アンモニア供給部４１と、減温塔８の下流側であって触媒バグフィルター２の上流側に位置する第２アンモニア供給部４２と、を備える。第１アンモニア供給部４１と第２アンモニア供給部４２から供給されるアンモニアガスの各供給量は、排ガス中の窒素酸化物を２段階で充分に分解できるように設定すればよい。  
また、アンモニア供給部４は、実施形態１で説明したように、焼却炉６から出た高温の排ガスに該排ガス中で分解してアンモニアガスを発生するアンモニアガス発生源を噴霧するものでもよい。
【００４７】
本実施形態によれば、排ガス中の窒素酸化物に対して、減温塔８の上流側に位置する第１アンモニア供給部４１から供給されるアンモニアガスによって第１段の分解が行われる。そして、前記窒素酸化物に対して前記第１段の分解が行われた状態の排ガスに対して減温塔８の下流側であって触媒バグフィルター２の上流側に位置する第２アンモニア供給部４２からアンモニアガスが供給された状態で当該排ガスは触媒バグフィルター２に流入して触媒存在下で第２段の分解が行われる。この２段階にわたる分解により、排ガス中の窒素酸化物の分解除去率を高めることができる。
【００４８】
［実施形態４］
次に、本発明に係る排ガス処理装置の実施形態４を図４に基づいて説明する。尚、実施形態１と同様の構成部分については、同一部分に同一符号を付して、その説明は省略し、実施形態１と異なる構成の部分を中心に説明する。  
図４に表したように、本実施形態では、触媒バグフィルター２に流入する排ガスの温度を１８０℃から２００℃に保持可能にする温度調整部２０を排ガス流路７に設けるようにしてもよい。温度調整部２０は、加温も減温もできる構造である。触媒バグフィルター２の入口３に図示を省いた温度センサーが設けられており、この温度センサーの検出した排ガスの温度が２００℃より高温である場合は減温し、排ガスの温度が１６５℃から１７０℃のような低温である場合は加温するように構成される。
【００４９】
本実施形態では、図４に表したように、温度調整部２０は、触媒バグフィルター２の入口３側であってアンモニア供給部４のアンモニアガス供給位置２１より、前記排ガスの流れ方向において上流位置に配置されている。  
また、アンモニア供給部４は、実施形態１で説明したように、焼却炉６から出た高温の排ガスに該排ガス中で分解してアンモニアガスを発生するアンモニアガス発生源を噴霧するものでもよい。  
図４に表した構造では、温度調整部２０は、中和剤供給部５の中和剤供給位置２２よりも上流に配置されているが、その配置に限定されず、中和剤供給位置２２よりも下流に配置されていてもよい。
【００５０】
本実施形態では、温度調整部２０によって触媒バグフィルター２に流入する排ガスの温度を１８０℃から２００℃に保持可能であるので、減温塔８による減温は、排ガス発生源から出た前記高温の排ガスを２００℃程度に減温可能なものでよい。即ち、減温塔８を出た排ガスの温度は、該排ガスが触媒バグフィルター２の入口に到達した際に１８０℃から２００℃の範囲の温度になる減温を厳密に行わなくてもよい。
【００５１】
＜実施形態４の効果の説明＞
本実施形態によれば、触媒バグフィルター２に流入する排ガスの温度を１８０℃から２００℃に保持可能にする温度調整部２０を備えているので、排ガス温度が１８０℃から２００℃の範囲外の例えば１６５℃から１７０℃のような低温で触媒バグフィルター２に流入するリスクを低減できる。これにより、塩化アンモニウムの析出の問題を抑制することができる。
【００５２】
また本実施形態では、温度調整部２０によって前記排ガス温度を１８０℃から２００℃に保持された状態で、アンモニア供給部４からアンモニアガスが供給される。これにより、従来の１６５℃から１７０℃のような低温環境でアンモニアと塩化水素が接触することがないので、塩化アンモニウムが析出する虞を一層低減することができる。
【００５３】
また本実施形態では、排ガス発生源から出た高温の排ガスを２００℃程度に減温可能な減温塔８を備え、減温塔８を経た前記排ガスが触媒バグフィルター２の入口に向かうので、触媒バグフィルター２に流入する排ガスの温度を１８０℃から２００℃にすることを、温度調整部２０によって容易に行うことができる。
【００５４】
［他の実施形態］
本発明に係る排ガス処理装置及び排ガス処理方法は、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内での部分的構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１…排ガス処理装置、２…触媒バグフィルター、３…入口、
４…アンモニア供給部、５…Na系中和剤供給部、６…焼却炉（排ガス発生源）、
７…排ガス流路、８…減温塔、９…熱回収装置、１０…アンモニアの供給ライン、
１１…Na系中和剤の供給ライン、１２…Na系中和剤調整部、
１３…塩化水素濃度計、１４…制御部、１５…煙突、２０…温度調整部、
２１…アンモニア供給位置、２２…Na系中和剤供給位置、
３０…アルカリ水溶液供給部、３１…アルカリ水溶液の供給ライン
４１…第１アンモニア供給部、４２…第２アンモニア供給部
【図１】
2020171904.tif 000003
【図２】
2020171904.tif 000004
【図３】
2020171904.tif 000005
【図４】
2020171904.tif 000006