(57)【要約】【課題】  後室内から前室内への吸着材の流入を、従来よりも大幅に軽減、更には阻止し、前室内での吸着材の降下速度の低下を抑制して、排ガスの脱硫脱硝処理等が目的とするレベルを達成可能な排ガス処理装置を提供する。【解決手段】  吸着材が上から下へ流れるチャンバー１０の一側部に、上下方向にルーバー１１を配設した排ガス入口１２を設けると共に、他側部に吸着材で処理した排ガスを排出する排ガス出口を設け、更に、チャンバー１０の内部が、上下方向に配置され多数の孔１３を有する多孔板１４で仕切られて、多孔板１４の排ガス入口１２側に前室１５、排ガス出口側に後室１６が形成された排ガス処理装置において、ルーバー１１の開口部１８に対応する高さ方向位置の多孔板１４に、後室１６から前室１５に吸着材が流れ込むことを阻止可能な吸着材の通過阻止部１９を形成した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着材が上から下へ流れるチャンバーの一側部に、上下方向にルーバーを配設した排ガス入口を設けると共に、他側部に前記吸着材で処理した排ガスを排出する排ガス出口を設け、更に、前記チャンバーの内部が、上下方向に配置され多数の孔を有する多孔板で仕切られて、該多孔板の前記排ガス入口側に前室、前記排ガス出口側に後室が形成された排ガス処理装置において、
前記ルーバーの開口部に対応する高さ方向位置の前記多孔板に、前記後室から前記前室に前記吸着材が流れ込むことを阻止可能な前記吸着材の通過阻止部を形成したことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の排ガス処理装置において、前記多孔板に形成した前記通過阻止部は、孔が形成されていない無開孔部又は前記吸着材の直径の１．７倍以下の大きさの孔が多数形成された開孔部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及び２のいずれか１項に記載の排ガス処理装置において、前記通過阻止部の上端位置が前記ルーバーの開口部の上端位置に対応し、その下端位置が前記ルーバーの開口部の垂直長さの１〜５倍の高さ位置範囲内で、且つ、前記ルーバーを形成する傾斜板の垂直長さの１／２以下であることを特徴とする排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、製鉄所の焼結機から出る焼結排ガスの脱硫脱硝処理を行うための排ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製鉄所の焼結機から出る焼結排ガス（以下、単に排ガスともいう）は、大気汚染防止法により、大気への放出時における煤塵と、ＮＯｘ及びＳＯｘの各濃度が規制されている。このため、煤塵濃度が規制値以下となるよう、また脱硫脱硝処理も同時に行うことができるように、焼結機の下流側に、例えば、活性炭（吸着材）流動式の乾式排ガス処理装置（以下、単に排ガス処理装置ともいう）を設置している。
例えば、特許文献１に記載された排ガス処理装置８０は、図４（Ａ）に示すように、活性炭が上から下に流れるチャンバー８１の一側部に、上下方向にルーバー８２を配設した排ガス入口８３を、他側部に活性炭で処理した排ガスを排出する排ガス出口８４を設けたものである。また、チャンバー８１の内部には、上下方向に配置され多数の孔８５を有する多孔板８６で仕切られ、多孔板８６の排ガス入口８３側に前室（小部屋）８７、排ガス出口８４側に後室（大部屋）８８が形成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３６４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の排ガス処理装置８０においては、多孔板８６によって、後室８８から前室８７への活性炭の極端なショートパスを避けることはできるが、多孔板８６の孔８５の径が活性炭の粒子径の２〜４倍となっているため、活性炭が物理的に孔８５を通過することは可能である。このため、図４（Ｂ）に示すように、ルーバー８２を構成する傾斜板８９の上部内側に添って降下した活性炭の流れが、前室８７内部の方向へ絞り込まれた後、傾斜板８９の下部の開口部９０にて一気に開放され、前室８７内の開口部９０近傍で、活性炭が水平方向に広がる流れが発生し、この流れの影響が後室８８内の活性炭にも波及して、後室８８内の活性炭が孔８５を通過して前室８７に流入する。
この結果、前室８７における活性炭の降下速度（移動速度）Ｖ１は、後室８８内を降下する活性炭の降下速度Ｖ２と比較して著しく低下する。このように、前室８７内の活性炭の降下速度が遅くなると、排ガス中の不純物濃度が最も高い前室８７内に流入してくる排ガス量に対する活性炭の接触割合が低下し、排ガスの脱硫脱硝処理が目的とするレベルを達成できない恐れがある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、後室内から前室内への吸着材の流入を、従来よりも大幅に軽減、更には阻止し、前室内での吸着材の降下速度の低下を抑制して、排ガスの脱硫脱硝処理等が目的とするレベルを達成可能な排ガス処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う請求項１記載の排ガス処理装置は、吸着材が上から下へ流れるチャンバーの一側部に、上下方向にルーバーを配設した排ガス入口を設けると共に、他側部に前記吸着材で処理した排ガスを排出する排ガス出口を設け、更に、前記チャンバーの内部が、上下方向に配置され多数の孔を有する多孔板で仕切られて、該多孔板の前記排ガス入口側に前室、前記排ガス出口側に後室が形成された排ガス処理装置において、
前記ルーバーの開口部に対応する高さ方向位置の前記多孔板に、前記後室から前記前室に前記吸着材が流れ込むことを阻止可能な前記吸着材の通過阻止部を形成した。
請求項１記載の排ガス処理装置において、吸着材としては、例えば、棒状や球状となった活性炭及び炭材等が使用できる。
【０００７】
請求項２記載の排ガス処理装置は、請求項１記載の排ガス処理装置において、前記多孔板に形成した前記通過阻止部は、孔が形成されていない無開孔部又は前記吸着材の直径の１．７倍以下の大きさの孔が多数形成された開孔部である。
請求項２記載の排ガス処理装置において、多孔板に形成した通過阻止部を、吸着材の直径の１．７倍を超える大きさの孔が多数形成された開孔部で構成した場合、従来のように、後室内を降下する吸着材がこの開孔部の孔を通過して前室内へ流れ込み、前室内の吸着材の降下速度が目標値よりも低下して、排ガス中に含まれるダスト等を目的とするレベル（例えば、環境基準）まで十分に低減できない。
従って、排ガス中のダスト等の除去が、確実に目的とするレベルを達成するには、開孔部に形成される孔の大きさを、吸着材の直径の１．５倍以下とすることが好ましく、更には１．０倍以下とすることが好ましい。
【０００８】
請求項３記載の排ガス処理装置は、請求項１及び２記載の排ガス処理装置において、前記通過阻止部の上端位置が前記ルーバーの開口部の上端位置に対応し、その下端位置が前記ルーバーの開口部の垂直長さの１〜５倍の高さ位置範囲内で、且つ、前記ルーバーを形成する傾斜板の垂直長さの１／２以下である。
請求項３記載の排ガス処理装置において、通過阻止部の上端位置をルーバーの開口部の上端位置に対応させることで、後室内を降下する吸着材が前室内へ流れ込むことを抑制できる。
【０００９】
また、通過阻止部の下端位置を、ルーバーの開口部の垂直長さの１倍未満の高さ位置とした場合、通過阻止部による影響が小さくなり、後室内から前室内への吸着材の流れ込みが発生する。一方、通過阻止部の下端位置を、ルーバーの開口部の垂直長さの５倍を超える高さ位置とした場合、前室から後室への排ガスの流入を、通過阻止部によって妨げられる影響が大きくなる。
従って、通過阻止部により、後室内から前室内への吸着材の流れ込み抑制を効果的に行うためには、通過阻止部の下端位置を、ルーバーの開口部の垂直長さの２〜５倍の高さ位置範囲内とすることが好ましく、更には３〜４倍の高さ位置範囲内とすることが好ましい。
このとき、通過阻止部の下端位置を、ルーバーを形成する傾斜板の垂直長さの１／２以下（好ましくは１／３以下）に設定することで、前室から後室への排ガスの流入を、通過阻止部によって妨げられる影響を低減した状態で、更には妨げられることなく実施できる。
【００１０】
即ち、本発明者等は、調査と試験（各種実験）により、吸着材が降下する箇所において、吸着材が多孔板の孔を通過し、後室から前室へ大幅に流入している箇所があることを見出し、本発明を完成するに至った。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１〜３記載の排ガス処理装置は、ルーバーの開口部に対応する高さ方向位置の多孔板に、吸着材の通過阻止部を形成するので、後室内から前室内へ吸着材が最も流れ込み易い箇所での吸着材の流れ込みを、従来よりも大幅に軽減、更には阻止できる。これにより、前室内での活性炭の降下速度の低下を抑制して、排ガスの脱硫脱硝処理等が目的とするレベルを達成することが可能になる。
【００１２】
特に、請求項２記載の排ガス処理装置は、通過阻止部を吸着材の直径の１．７倍以下の大きさの孔が多数形成された開孔部で構成する場合、後室内への排ガスの流入をスムーズに行いながら、後室内から前室内への吸着材の流入を抑制できる。また、通過阻止部を孔が形成されていない無開孔部で構成する場合、後室内から前室内への吸着材の流れ込みを防止できるので、前室内での活性炭の降下速度の低下を更に抑制できる。
【００１３】
請求項３記載の排ガス処理装置は、多孔板への通過阻止部の形成位置を設定するので、前室から後室への排ガスの流入を、通過阻止部によって妨げられる影響を低減した状態で、更には妨げられることなく、後室内から前室内への吸着材の流れ込みを効果的に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る排ガス処理装置の説明図、図２は本発明の変形例に係る排ガス処理装置の説明図である。
【００１５】
本発明の一実施の形態に係る排ガス処理装置は、活性炭（吸着材の一例）が上から下へ流れるチャンバー１０の一側部に、上下方向にルーバー１１を配設した排ガス入口１２を設けると共に、他側部に活性炭で脱硫脱硝処理した排ガスを排出する排ガス出口（図示しない）が設けられたものである。また、チャンバー１０の内部は、多数の孔１３を有する多孔板１４で仕切られ、多孔板１４の排ガス入口１２側に前室１５が形成され、排ガス出口側に後室１６が形成されている（図４（Ａ）参照）。以下、詳しく説明する。
【００１６】
ルーバー１１は、上下方向に略等間隔に配置された多数の傾斜板１７で形成されている。この傾斜板１７は、傾斜板１７と多孔板１４との間隔が、下方へ向かって狭くなるように傾斜して配置され、各傾斜板１７の垂直方向に対する傾斜角度θが、例えば、５〜４５度程度であり、各傾斜板１７の垂直長さＬ１が３００〜７００ｍｍ程度となっている。なお、各傾斜板１７の傾斜角度θ及び垂直長さＬ１は、全ての傾斜板１７で同じ数値になっているが、個別の数値に設定することも可能であり、また上記した数値に限定されるものでなく、排ガス処理装置１０の規模に応じて変更することも可能である。
また、ルーバー１１を構成する隣り合う傾斜板１７の間に形成される各開口部１８の水平方向の長さＬ２は、各傾斜板１７の傾斜角度θ及び垂直長さＬ１によって調整され、例えば５０〜１５０ｍｍ程度となっている。
【００１７】
チャンバー１０内には、各傾斜板１７の下端位置Ｓ１と、例えば８０〜２００ｍｍ程度の水平方向の間隔を開けて多孔板１４が上下方向に設置され、チャンバー１０内を前室１５と後室１６とに仕切っている。なお、後室１６は、１つの大部屋だけで構成することも、また、上記した多孔板１４と同一部材で構成される多孔部材で更に仕切り、複数の部屋で構成することも可能である。また、多孔板１４は、上下方向に設けられていれば、垂直方向でもよく、また僅かに傾斜（例えば、垂直方向に対して±１０度の範囲内）させて設けることも可能である。
この多孔板１４により、前室１５及び後室１６内を上から下へ向かって降下する多数の活性炭に側圧を付与している。
【００１８】
ルーバー１１の開口部１８に対応する高さ方向位置の多孔板１４には、後室１６から前室１５へ活性炭が流れ込むことを阻止可能な、孔が形成されていない無開孔部で構成された活性炭の通過阻止部１９が形成されている。
ここで、通過阻止部１９が形成されていない部分の多孔板１４の孔１３の径は、従来使用されている多孔板の孔の径、即ち、活性炭の直径の２〜４倍になっている。なお、活性炭は、例えば、その形状が棒状となったもので、長さが６〜１２ｍｍ、直径が４．５〜９．０ｍｍ程度のものである。
【００１９】
通過阻止部１９の形成位置は、その上端位置Ｐ１が、ルーバー１１の各開口部１８の上端位置（各傾斜板１７の下端位置Ｓ１）に対応している。また、通過阻止部１９の下端位置Ｐ２は、ルーバー１１の開口部１８の垂直長さ（傾斜板１７の下端位置Ｓ１から、この傾斜板１７の下方に配置された隣り合う傾斜板１７の上端位置（傾斜板１７に接触する活性炭の上端位置）Ｓ２までの垂直長さＬ３）の１〜５倍の高さ位置範囲内で、且つ、傾斜板１７の垂直長さＬ１の１／２以下となっている。なお、通過阻止部１９は、多孔板の製造時に一体的に製造することも、また個別に製造し、予め製造された多孔板に取付けることも可能である。
【００２０】
また、図１に示す多孔板１４を、通過阻止部１９の構成のみが異なった図２に示す多孔板２０で構成することも可能である。
図２に示すように、多孔板２０に形成される通過阻止部２１は、孔２２が多数形成された開孔部で構成されている。
この通過阻止部２１の孔２２の大きさは、活性炭の直径の１．７倍以下の大きさとなっている。
ここで、孔２２の形状は円形となっているが、例えば、楕円形、卵形等の長円形、三角形、四角形、及び五角形のいずれか１又は２以上の多角形等にすることも可能である。
【実施例】
【００２１】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。ここで使用する排ガス処理装置は、その形状は実質的に同一のものであり、チャンバー内部を仕切る多孔板に設ける通過阻止部の形状のみを変更するものである。
なお、実施例と比較する従来例に係る排ガス処理装置は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すものであり、チャンバー８１内を仕切る多孔板８６に形成された孔８５の径は、前記した活性炭の直径の２倍のものである。
【００２２】
一方、実施例１に係る排ガス処理装置は、図１に示すように、チャンバー１０内を仕切る多孔板１４に、孔が形成されていない無開孔部で構成された通過阻止部１９を設けたものである。
また、実施例２に係る排ガス処理装置は、図２に示すように、チャンバー１０内を仕切る多孔板２３に、活性炭の直径と同一径の孔２４が形成された開孔部で構成された通過阻止部２５を設けたものである。
【００２３】
そして、実施例３に係る排ガス処理装置は、図２に示すように、チャンバー１０内を仕切る多孔板２６に、活性炭の直径の１．７倍の内径を有する孔２７が形成された開孔部で構成された通過阻止部２８を設けたものである。
なお、実施例１〜３において、各多孔板１４、２３、２６に形成する活性炭の各通過阻止部１９、２５、２８の形成位置は、前記した実施の形態の範囲内（１×Ｌ３〜５×Ｌ３かつＬ１の１／２以下）で、実質的に同一位置となっている。また、各多孔板１４、２３、２６に形成された各通過阻止部１９、２５、２８以外の部分には、多孔板８６に形成された孔８５と同一径の孔が形成されている。
【００２４】
ここで、前記した各チャンバー８１、１０の前室８７、１５内を流れる活性炭の降下速度（移動速度）について説明する。なお、設定値に対する各活性炭の降下速度の実測値の割合を、表１にそれぞれ示す。
【００２５】
【表１】
2006007005.tif 000003
【００２６】
表１から明らかなように、従来例の場合、設定値に対する実測値は３０％であり、後室８８内から前室８７内への活性炭の流れ込みが、前室８７内での活性炭の降下速度の低下に影響を及ぼしていることがわかる。
一方、実施例１の場合、前室１５内を降下する活性炭の降下速度は、設定値と同等となっており、非常に良好な結果が得られた。これは、多孔板１４に形成した通過阻止部１９により、後室１６内から前室１５内への活性炭の流れ込みが防止されたためであると解される。
【００２７】
また、実施例２の場合でも、前室１５内を降下する活性炭の降下速度は、設定値と略同等（９７％）となっており、良好な結果が得られた。これは、多孔板２３に形成した通過阻止部２５により、後室１６内から前室１５内への活性炭の流れ込みが抑制されたためであると解される。
そして、実施例３の場合、前室１５内を降下する活性炭の降下速度は、設定値に対して僅かに低下（９０％）しているが、脱硫脱硝処理に問題無い程度の結果が得られた。これは、通過阻止部２８に形成した孔２７の径が、実施例２よりも大きくなり、後室１６内から前室１５内への活性炭の流れ込みが、僅かに多くなったためであると解される。
【００２８】
ここで、従来例、実施例１〜３の結果を図３に示す。なお、図３では、縦軸に前室内における活性炭の降下速度の設定値に対する実績値（％）、横軸に活性炭の直径に対する多孔板（実施例１〜３においては通過阻止部）の孔の大きさをそれぞれとっている。
図３から明らかなように、通過阻止部に形成する孔の大きさを、活性炭の直径の１．７倍以下とすることで、前室内での活性炭の降下速度の急激な低下を抑制できる。
【００２９】
以上のことから、本発明の排ガス処理装置を使用することで、後室内から前室内への活性炭の流入を、従来よりも大幅に軽減、更には阻止でき、前室内での活性炭の降下速度の低下を抑制して、排ガスの脱硫脱硝処理等が目的とするレベルを達成することが可能になる。
【００３０】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の排ガス処理装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る排ガス処理装置の説明図である。
【図２】本発明の変形例に係る排ガス処理装置の説明図である。
【図３】排ガス処理装置の前室内を移動する活性炭の降下速度と通過阻止部に形成される孔の大きさとの関係を示す説明図である。
【図４】（Ａ）は従来例に係る排ガス処理装置の説明図、（Ｂ）は同排ガス処理装置のチャンバー内の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０：チャンバー、１１：ルーバー、１２：排ガス入口、１３：孔、１４：多孔板、１５：前室、１６：後室、１７：傾斜板、１８：開口部、１９：通過阻止部、２０：多孔板、２１：通過阻止部、２２：孔、２３：多孔板、２４：孔、２５：通過阻止部、２６：多孔板、２７：孔、２８：通過阻止部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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