(57)【要約】【課題】炭素粉焼成炉で発生する排ガスをバグフィルターに通して、排ガスに含まれている油分含有炭素粉末を排ガスから取り除く方法として、フィルター寿命を延長できるとともに、ダストが炉に逆流した場合に炉内の処理物の汚染が防止できる方法を提供する。【解決手段】この方法は、炭素粉焼成炉で炭素前駆体を焼成して得られた炭素粉をバグフィルター１２に付着させる炭素粉付着工程と、炭素粉付着工程後のバグフィルターに排ガスを通してこの排ガスを処理する排ガス処理工程と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素粉焼成炉で炭素前駆体を焼成して炭素粉を得るとともに、該炭素粉焼成炉で発生する排ガスをバグフィルターに通して、前記排ガスに含まれている油分含有炭素粉末を前記排ガスから取り除く排ガス処理方法であって、
得られた前記炭素粉を前記バグフィルターに付着させる炭素粉付着工程と、
前記炭素粉付着工程後の前記バグフィルターに前記排ガスを通して当該排ガスを処理する排ガス処理工程と、
を有するバグフィルターによる排ガス処理方法。
【請求項２】
前記排ガス処理工程の最中に前記バグフィルターの圧力損失が所定値となった時点で、前記排ガス処理工程を停止し、前記バグフィルターに付着した前記油分含有炭素粉末を除去する除去工程を行う請求項１記載のバグフィルターによる排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、炭素粉焼成炉で発生する排ガスをバグフィルターに通して、排ガスに含まれている油分含有炭素粉末を排ガスから取り除く方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素粉を焼成する際に発生する炭素微粒粉を含む排ガスの集塵処理方法としては、バグフィルターを用いた濾過式集塵方法が広く用いられている。しかし、微粒粉に加えて粘着性の油分を含む排ガス等を処理する場合は、油分がバグフィルターに固着して目詰まりを生じさせるため、バグフィルターの寿命が極めて短くなる。そのため、一般的には、油分を含む排ガスをバグフィルターで処理することは不適切であるとされている。
しかし、バグフィルターを用いた濾過式集塵方法は、電気式集塵方法や湿式集塵方法と比べて設備投資費用が安価であり、かつ有害な廃液等を発生しない等、多くのメリットがある。そのため、バグフィルターが油分で目詰まりすることを防止して、フィルター寿命を延長する方法が求められている。
【０００３】
バグフィルターによる排ガス処理方法でフィルター寿命を延長する方法に関しては、例えば、特許文献１および特許文献２に、バグフィルターに粘着物質を含まない層を設けた後、粘着性物質を含むダストを除塵する技術が開示されている。しかし、これらの文献に記載の方法では、設ける粘着物質を含まない層が、粘着性物質を含むダストの発生源から得られたものでない。したがって、何らかのトラブルでダストが炉に逆流した場合、炉内の処理物が汚染されてしまう。
また、特許文献３および特許文献４には、タールや油などの粘着物を含むダストを、潤滑剤やろ過助剤などがプレコートされたバグフィルターで除塵する技術が開示されている。しかし、これらの技術では、プレコートに潤滑剤やろ過助剤など異物質が添加されているため、何らかのトラブルでダストが炉に逆流した場合、炉内の処理物が汚染されてしまう。
【０００４】
特許文献５および特許文献６にも、タールや油などの粘着物を含むダストを、非粘着性粉やカーボン粉末をプレコートしたバグフィルターで除塵する技術が開示されている。しかし、これらの技術では、プレコートされる非粘着性粉やカーボン粉末が、必ずしも粘着性物質を含むダストの発生源と同一の物質ではないため、炉内の処理物が汚染されてしまう可能性がある。
特許文献７、特許文献８、特許文献９、および特許文献１０には、バグフィルターで捕集したダストをそのバグフィルターに付着させた後に、そのバグフィルターで除塵する技術が開示されている。しかし、これらの技術は、油などの粘着物を含有するダストの除塵を想定したものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１６３４１６号公報
【特許文献２】特開２０１６−９７３５２号公報
【特許文献３】特開昭５１−１１７３７３号公報
【特許文献４】特開２０１７−４２７４５号公報
【特許文献５】特開昭５３−３４１７８号公報
【特許文献６】特開昭５９−２２５７２０号公報
【特許文献７】特開昭５５−７５７２０号公報
【特許文献８】特開２００２−５８９３７号公報
【特許文献９】特開２００６−３２６５１４号公報
【特許文献１０】特開昭５２−１３１２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の課題は、炭素粉焼成炉で発生する排ガスをバグフィルターに通して、排ガスに含まれている油分含有炭素粉末を排ガスから取り除く排ガス処理方法として、フィルター寿命を延長できるとともに、ダストが炉に逆流した場合に炉内の処理物の汚染が防止できる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の一態様は、炭素粉焼成炉で炭素前駆体を焼成して炭素粉を得るとともに、該炭素粉焼成炉で発生する排ガスをバグフィルターに通して、排ガスに含まれている油分含有炭素粉末を排ガスから取り除く排ガス処理方法であって、下記の構成要件(a)(b)を有することを特徴とする。
(a)炭素粉焼成炉で炭素前駆体を焼成して得られた炭素粉をバグフィルターに付着させる炭素粉付着工程を有する。
(b)炭素粉付着工程後のバグフィルターに、炭素粉焼成炉で発生する排ガスを通して排ガスを処理する排ガス処理工程を有する。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の一態様によれば、炭素粉焼成炉で発生する排ガスをバグフィルターに通して、排ガスに含まれている油分含有炭素粉末を排ガスから取り除く排ガス処理方法として、フィルター寿命を延長できるとともに、ダストが炉に逆流した場合に炉内の処理物の汚染が防止できる方法が提供される。付着させる炭素粉は排ガス中の油分との親和性が高いので、油分を吸着し易い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の排ガス処理方法を説明する図である。
【図２】実施例で使用した炭素粉焼成設備を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。また、以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
この実施形態の排ガス処理方法は、炭素粉焼成炉で発生する排ガスをバグフィルターに通して、排ガスに含まれている油分含有炭素粉末を取り除く方法である。
この実施形態の排ガス処理方法では、排ガス処理工程の最中にバグフィルターの圧力損失が所定値となった時点で、排ガス処理工程を停止し、バグフィルターに付着した油分含有炭素粉末を除去する除去工程を行う。
【００１１】
この実施形態の排ガス処理方法で使用する排ガス集塵処理設備は、図１に示すように、バグフィルター１２を備えた集塵機１と、集塵機１への排ガス導入管２と、集塵機１からの気体導出管３と、吸引ブロワー４と、吸引ブロワー４の排気口に接続された気体排出管５を備えている。排ガス導入管２は、炭素粉焼成炉の排ガス排出口と集塵機１の排ガス導入口を接続している。気体導出管３は集塵機１のバグフィルター１２と吸引ブロワー４の気体導入口を接続している。集塵機１の下部には炭素粉を収納する容器８１を設けている。
【００１２】
先ず、図１（ａ）に示すように、炭素粉焼成炉で炭素前駆体を焼成して得た炭素粉末６が入った容器８１を集塵機１の開口１３の下方に設置し、排ガス導入管２の開閉弁２１を閉じ、気体導出管３の開閉弁３１を開けて、吸引ブロワー４を稼働させる。これにより、容器８１内の炭素粉末６が、開口１３から集塵機１内に入ってバグフィルター１２に付着する。この工程が炭素粉付着工程である。
【００１３】
次に、図１（ｂ）に示すように、排ガス導入管２の開閉弁２１および気体導出管３の開閉弁３１を開き、吸引ブロワー４を稼働させ、炭素粉焼成炉からの排ガスを集塵機１に導入して、炭素粉付着工程後のバグフィルター１２に通す。この工程が排ガス処理工程である。この排ガス処理工程で、炭素粉焼成炉で発生する排ガスに含まれる油分７と炭素粉末６とが合体したり、炭素粉付着工程でバグフィルター１２に付着された炭素粉末６に油分７が吸着されたりすることで、バグフィルター１２に油分含有炭素粉末が付着する。つまり、この工程は、排ガス処理工程であると同時に油分含有炭素粉末付着工程でもある。また、この工程の間、バグフィルター１２の圧力損失値を差圧計で測定する。
【００１４】
次に、バグフィルター１２の圧力損失が所定値（目詰まりが生じない値であって、実績によって決定される基準値）となった時点で、図１（ｃ）に示すように、排ガス導入管２の開閉弁２１および気体導出管３の開閉弁３１を閉じ、吸引ブロワー４の稼働を停止する。次に、バグフィルター１２の内側に圧縮空気を導入して、バグフィルター１２に付着している炭素粉末６および油分７をバグフィルター１２から剥がして落下させ、集塵機１の下部にある開口１３から回収容器８に回収する（除去工程）。回収された油分含有炭素粉末は産業廃棄物として適宜廃棄処理する。
そして、この実施形態の排ガス処理方法では、炭素粉末付着工程→排ガス処理工程（油分含有炭素粉末付着工程でもある）→除去工程→炭素粉末付着工程の順に、各工程を繰り返している。
【００１５】
この実施形態の排ガス処理方法によれば、炭素粉付着工程後のバグフィルター１２に排ガスを通して排ガス処理工程を行っているため、炭素粉付着工程を経ないバグフィルター１２に排ガスを通して排ガス処理工程を行った場合と比較して、バグフィルター１２が油分で目詰まりしにくくなる。その結果、バグフィルター１２の寿命が長くなる。また、排ガス処理工程で処理する排ガスをバグフィルター１２に通すことにより油分含有炭素粉末をバグフィルター１２に付着させているため、油分含有炭素粉末が集塵機１から炭素粉焼成炉に逆流した場合に、炭素粉焼成炉内の処理物の汚染が防止できる。
【実施例】
【００１６】
図２に示す炭素粉焼成設備は、タール等の炭素前駆体を焼成して炭素粉を得るための設備であって、第一の焼成炉（焼成炉Ｉ）２５、第二の焼成炉（焼成炉II）２６、バグフィルターを備えた集塵機１、集塵機１への排ガス導入管２と、集塵機１からの気体導出管３と、吸引ブロワー４と、吸引ブロワー４の排気口に接続された気体排出管５を備えている。排ガス導入管２には、第一の焼成炉２５からの排気管２５１と第二の焼成炉２６からの排気管２６１が接続されている。集塵機１の下部には炭素粉を収納する容器８１を設けている。
【００１７】
第一の焼成炉２５からの排ガスおよび第二の焼成炉２６からの排ガスは、吸引ブロワー４で吸引されて合流し、排ガス導入管２から集塵機１に導入され、バグフィルターで処理されて気体排出管５から大気中に放出される。
第一の焼成炉２５からの排ガスの流速は２００ｍ3／ｍｉｎ、第二の焼成炉２６からの排ガスの流速は５０ｍ3／ｍｉｎ、バグフィルターによる処理性能は２５０ｍ3／ｍｉｎである。
【００１８】
この炭素粉焼成設備では、第二の焼成炉２６からの排ガスに粘着性の油分が含まれている。第一の焼成炉２５で焼成する炭素前駆体は、第二の焼成炉２６で焼成する炭素前駆体とは異なる前処理を行ったので、焼成時に油分はほとんど発生しない。第二の焼成炉２６からの油分がバグフィルターに固着して目詰まりを生じさせるため、実施形態の排ガス処理方法を適用する前は、例えば、バグフィルターの圧力損失が１５０ｍｍＨ2Ｏ（＝１．４７ｋＰａ）に達したタイミングでフィルター交換を行う場合、長い時でも２０日以内に、短い時には２日に一度の間隔でフィルター交換を行う必要があった。
【００１９】
この炭素粉焼成設備に対し、実施形態の排ガス処理方法を以下の手順で適用した。
先ず、第二の焼成炉２６で炭素前駆体を焼成して炭素粉末６を得た。この炭素粉末６の粒径は７〜８μｍであった。この炭素粉末６を容器８１に入れ、吸引ブロワー４を起動して、７ｋｇの炭素粉末６を、集塵機１の下部の開口１３から導入してバグフィルター１２に付着させた。つまり、炭素粉付着工程を行った。その結果、バグフィルター１２の表面に、厚さ０．５ｍｍの乾燥した炭素粉末６からなる層が形成された。
【００２０】
次に、排ガス導入管２から集塵機１内へ排ガスを導入することで、排ガス処理工程を行った。排ガス導入時のバグフィルター１２の圧力損失は６０ｍｍＨ2Ｏ（＝５８８Ｐａ）程度であった。
排ガス処理工程では、バグフィルター１２の圧力損失を差圧計で常時測定した。そして、圧力損失が１５０ｍｍＨ2Ｏ（＝１．４７ｋＰａ）を超えた場合は、この排ガス処理を停止し、バグフィルター１２の内側に圧縮空気を吹き付けて、バグフィルター１２に付着している油分含有炭素粉末を剥がして落下させ、回収容器８内に回収した。つまり、除去工程を行った。
【００２１】
上述の各工程を、炭素粉末付着工程→排ガス処理工程（油分含有炭素粉末付着工程でもある）→除去工程→炭素粉末付着工程の順に繰り返した。
その結果、実施形態の方法を適用した後は６０日以上、バグフィルター１２の圧力損失が１５０ｍｍＨ2Ｏ（＝１．４７ｋＰａ）を超えることがなかった。
この結果から、実施形態の排ガス処理方法によれば、従来の排ガス処理方法と比較して、バグフィルターの寿命を飛躍的に長くできることが分かる。
【符号の説明】
【００２２】
１  集塵機
１２  バグフィルター
１３  開口
２  排ガス導入管
２１  排ガス導入管の開閉弁
２５  第一の焼成炉
２５１  排気管
２６  第二の焼成炉
２６１  排気管
３  集塵機からの気体導出管
３１  気体導出管の開閉弁
４  吸引ブロワー
５  吸引ブロワーからの気体排出管
６  炭素粉末
７  油分
８  容器
８１  乾燥した炭素粉末が入った容器
【図１】
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【図２】
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