(57)【要約】【課題】触媒バグフィルタ入口の排ガス温度を、水によって触媒バグフィルタ内でダイオキシンが再合成する恐れがない温度にまで下げることができ、それでいて排ガス中の飛灰に付着しているＣａＣｌ２等の塩の前記水による潮解現象に基づいて触媒性能が劣化するという問題が生じないこと。【解決手段】燃焼排ガス中に含まれるダイオキシン類を分解する触媒を備えた触媒バグフィルタと、排ガス流路の前記触媒バグフィルタの上流側に位置し、塔内を通過する燃焼排ガス中に水を散水供給して排ガス温度を下げるガス冷却塔と、該ガス冷却塔と前記触媒バグフィルタの間の燃焼排ガス中に触媒保護材の粉体を供給し、該触媒保護材は前記供給された水を吸収する性質を有することで該水が前記触媒の表面と接触するのを妨げ、これにより触媒を保護する触媒保護材供給手段とを備えたこと。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼排ガス中に含まれるダイオキシン類を分解する触媒を備えた触媒バグフィルタと、
排ガス流路の前記触媒バグフィルタの上流側に位置し、塔内を通過する燃焼排ガス中に水を散水供給して排ガス温度を下げるガス冷却塔と、
該ガス冷却塔と前記触媒バグフィルタの間の燃焼排ガス中に触媒保護材の粉体を供給し、該触媒保護材は前記供給された水を吸収する性質を有することで該水が前記触媒の表面と接触するのを妨げ、これにより触媒を保護する触媒保護材供給手段と、
を備えたことを特徴とする触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記触媒保護材供給手段は、ガス冷却塔と該触媒保護材の供給位置との間の排ガス流路に設けられた水分計により計測された排ガス中の水分量に応じて触媒保護材の供給量を増減するように構成されていることを特徴とする触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置。
【請求項３】
請求項２において、前記触媒保護材供給手段は、ガス冷却塔と該触媒保護材の供給位置との間の排ガス流路に設けられた温度計により計測された排ガス温度値も加味して触媒保護材の供給量を増減するように構成されていることを特徴とする触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項において、前記触媒バグフィルタの下流に脱塩用バグフィルタが設けられ、該触媒バグフィルタと脱塩用バグフィルタの間の排ガス中に脱塩剤の粉体を供給するように構成されていることを特徴とする触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置。
【請求項５】
ガス冷却塔内を通過する燃焼排ガス中に水を散水供給して排ガス温度を１８５℃以下に下げ、
排ガス温度を１８５℃以下に下げられた燃焼排ガス中に、水を吸収する性質を有する触媒保護材の粉体を供給し、
触媒保護材が供給された燃焼排ガスを触媒バグフィルタ内に送り、前記触媒保護材により前記供給された水が触媒の表面と接触するのを妨げた状態で、該触媒によりダイオキシン類を分解することを特徴とする触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物焼却設備等から発生する燃焼排ガス中に含まれるダイオキシン類を、触媒を備えた触媒バグフィルタにより分解処理するダイオキシン類分解処理装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
触媒バグフィルタが備える触媒は、一般的に温度が高い方が、ダイオキシン類の分解性能は良く、性能劣化も少ないことが知られている。一方、廃棄物焼却施設の構造・維持管理基準では、バグフィルタ入口排ガス温度を２００℃以下とするように定められている。そして、触媒の上記性能と維持管理基準から、一般的に触媒バグフィルタ入口の排ガス温度は１９０〜２００℃となっている。この種触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置の従来技術文献として、特開平２００４−２９０９５４号公報が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平２００４−２９０９５４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、従来の上記温度条件（触媒バグフィルタ入口の排ガス温度は１９０〜２００℃）では、触媒バグフィルタ内でダイオキシン類が再合成されやすいことが最近認められ、更に低温にする必要が指摘されている。本発明者らは、入口排ガス温度を１８５℃以下に下げるとダイオキシン類の再合成は大幅に減り、１７０℃以下では、ほとんど再合成は見られないことを確認した。
【０００５】
ところで、排ガスは、触媒バグフィルタの直前の上流位置では、その排ガス温度は通常３００〜４５０℃であり、その高温排ガスをガス冷却塔（減温塔とも言う）を通して１９０〜２００℃に下げることが行われている。このガス冷却塔は水を排ガス中に散水（噴霧）して排ガス温度を下げるように構成されている。
【０００６】
従って、ガス冷却塔を通過すると排ガス中に水が供給されることになる。排ガス中には飛灰が含まれており、該飛灰は前記水の供給によって湿気を帯びることになる。この飛灰には、廃棄物の燃焼過程で生成されたＣａＣｌ２、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等の塩が付着している。これらＣａＣｌ２等の塩は水が供給されると潮解現象を起こす。潮解して湿った状態のＣａＣｌ２等が触媒バグフィルタの触媒と接触すると、該触媒表面にＣａＣｌ２等が付着し、この付着が継続すると当該触媒表面をコーティングし、触媒性能を劣化させる問題が生じる。
【０００７】
触媒バグフィルタ入口の排ガス温度が１９０〜２００℃のときは、前記潮解現象による影響は現実的には顕在化しなかったが、排ガス温度を１８５℃以下、特に１７０℃以下にまで下げると、その温度低下により、更には排ガス中に供給する水の量も多くなること等により、前記潮解現象による影響、すなわち触媒性能劣化の問題が顕在化する恐れが生じた。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、触媒バグフィルタ入口の排ガス温度を、水によって触媒バグフィルタ内でダイオキシンが再合成する恐れがない温度にまで下げることができ、それでいて排ガス中の飛灰に付着しているＣａＣｌ２等の塩の前記水による潮解現象に基づいて触媒性能が劣化するという問題が生じない触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置は、燃焼排ガス中に含まれるダイオキシン類を分解する触媒を備えた触媒バグフィルタと、排ガス流路の前記触媒バグフィルタの上流側に位置し、塔内を通過する燃焼排ガス中に水を散水供給して排ガス温度を下げるガス冷却塔と、該ガス冷却塔と前記触媒バグフィルタの間の燃焼排ガス中に触媒保護材の粉体を供給し、該触媒保護材は前記供給された水を吸収する性質を有することで該水が前記触媒の表面と接触するのを妨げ、これにより触媒を保護する触媒保護材供給手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、水の供給によってダイオキシンが再合成する恐れがない温度である１８５℃以下、望ましくは１７０℃にまで排ガス温度を下げられた燃焼排ガス中に触媒保護材の粉体を供給するので、該触媒保護材により前記供給された水が吸収され、排ガス中の飛灰に付着しているＣａＣｌ２等の塩が前記水によって潮解現象を起こすことを防止する。すなわちＣａＣｌ２等の塩は乾燥状態で存在することができる。そして、この状態の燃焼排ガスが触媒バグフィルタ内の触媒と接触することになるので、触媒表面がＣａＣｌ２等でコーティングされることはなく、触媒性能が劣化するという問題を防止することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様に係る触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置は、第１の態様において、前記触媒保護材供給手段は、ガス冷却塔と該触媒保護材の供給位置との間の排ガス流路に設けられた水分計により計測された排ガス中の水分量に応じて触媒保護材の供給量を増減するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
燃焼排ガス中の水分量と触媒保護材の必要な供給量は、一定の相関を有する。本発明によれば、第１の態様による作用効果に加えて、排ガス中含まれる水分量の増減に応じて触媒保護材の供給量を増減するので、触媒保護材を過不足の無い状態で供給することができる。
【００１３】
本発明の第３の態様に係る触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置は、第２の態様において、前記触媒保護材供給手段は、ガス冷却塔と該触媒保護材の供給位置との間の排ガス流路に設けられた温度計により計測された排ガス温度値も加味して触媒保護材の供給量を増減するように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
燃焼排ガス中の水分量が同じでも、排ガス温度違いによって触媒保護材の必要な供給量が変わる。本発明によれば、第２の態様による作用効果に加えて、燃焼排ガス中の水分量に加えて排ガス温度も加味して触媒保護材の供給量を増減するので、触媒保護材を過不足の無い一層適切な量で供給することができる。
【００１５】
本発明の第４の態様に係る触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、前記触媒バグフィルタの下流に脱塩用バグフィルタが設けられ、該触媒バグフィルタと脱塩用バグフィルタの間の排ガス中に脱塩剤の粉体を供給するように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
燃焼排ガス中にはＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分が含まれている。この酸性成分を、Ｃａ(ＯＨ)２を主成分とする脱塩剤により処理することが通常行われる。本発明によれば、触媒バグフィルタでダイオキシン分解処理が済んだ後の燃焼排ガスに対して、脱塩用バグフィルタによって脱塩処理を実行するので、第１から第３の態様のいずれかによる作用効果に加えて、処理後の燃焼排ガス及び脱塩用バグフィルタで捕獲された堆積物のいずれにもダイオキシン等の環境阻害成分は含まれず、外部放出が可能である。
【００１７】
本発明の第５の態様に係る触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理方法は、ガス冷却塔内を通過する燃焼排ガス中に水を散水供給して排ガス温度を１８５℃以下に下げ、排ガス温度を１８５℃以下に下げられた燃焼排ガス中に、水を吸収する性質を有する触媒保護材の粉体を供給し、触媒保護材が供給された燃焼排ガスを触媒バグフィルタ内に送り、前記触媒保護材により前記供給された水が触媒の表面と接触するのを妨げた状態で、該触媒によりダイオキシン類を分解することを特徴とするものである。  
本発明によれば、第１の態様と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、触媒バグフィルタ入口の排ガス温度を、水によって触媒バグフィルタ内でダイオキシンが再合成する恐れがない温度にまで下げることができ、それでいて排ガス中の飛灰に付着しているＣａＣｌ２等の塩の前記水による潮解現象に基づいて触媒性能が劣化するという問題が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る一実施の形態に係る触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置を示す構成図である。
【００２０】
このダイオキシン類分解処理装置は、燃焼排ガス中に含まれるダイオキシン類を分解する触媒バグフィルタろ布１を備えた触媒バグフィルタ３と、排ガス流路の前記触媒バグフィルタ３の上流側に位置し、塔内を通過する燃焼排ガス中に水タンク６内の水５を散水供給して排ガス温度を下げるガス冷却塔７と、ガス冷却塔７と触媒バグフィルタ３の間の燃焼排ガス中に触媒保護材９の粉体を供給する触媒保護材供給部１１とを備えている。該触媒保護材９は前記供給された水５を吸収する性質を有することで該水９が前記触媒バグフィルタろ布１の表面と接触するのを妨げ、これにより触媒バグフィルタろ布１を保護する。ここで、触媒保護材としては、具体的には珪藻土やパーライトが挙げられるが、これらに限定されないことは勿論である。
【００２１】
前記触媒保護材供給部１１は、ガス冷却塔７と触媒保護材９の供給位置１３との間の排ガス流路に設けられた水分計１５により計測された排ガス中の水分量に応じて触媒保護材９の供給量を増減するように構成されている。更に、触媒保護材供給部１１は、ガス冷却塔７と触媒保護材９の供給位置１３との間の排ガス流路に設けられた温度計１７により計測された排ガス温度値も加味して触媒保護材９の供給量を増減するように構成されている。
【００２２】
前記水分計１５及び温度計１７の検出信号は、制御部１９に送られ、該制御部１９の制御信号によって水供給バルブ２１と触媒保護材供給バルブ２３の開度を調節してそれぞれの供給量を増減調整出来るようになっている。
【００２３】
触媒バグフィルタ３を通過した燃焼排ガス２は、後段の処理工程に送られ、バグフィルタ回収物４は、上流の排ガス発生源側に戻されるように構成されている。
【００２４】
次に作用を説明する。本実施の形態によれば、水５の供給によってダイオキシンが再合成する恐れがない温度である１８５℃以下、望ましくは１７０℃にまで排ガス温度を下げられた燃焼排ガス中に触媒保護材９の粉体を供給するので、該触媒保護材９により前記供給された水５が吸収され、排ガス中の飛灰に付着しているＣａＣｌ２等の塩が前記水５によって潮解現象を起こすことを防止する。すなわちＣａＣｌ２等の塩は乾燥状態で存在することができる。そして、この状態の燃焼排ガスが触媒バグフィルタ３内の触媒バグフィルタろ布１と接触することになるので、触媒表面がＣａＣｌ２等でコーティングされることはなく、触媒性能が劣化するという問題を防止することができる。
【００２５】
また、燃焼排ガス中の水分量と触媒保護材９の必要な供給量は、一定の相関を有する。本実施の形態によれば、水分計１５を設けたので、排ガス中に含まれる水分量の増減に応じて触媒保護材９の供給量を増減することができ、触媒保護材９を過不足の無い状態で供給することができる。
【００２６】
燃焼排ガス中の水分量が同じでも、排ガス温度違いによって触媒保護材９の必要な供給量が変わる。本実施の形態によれば、温度計１７を設けたので、燃焼排ガス中の水分量に加えて排ガス温度も加味して触媒保護材９の供給量を増減するので、触媒保護材９を過不足の無い一層適切な量で供給することができる。
【００２７】
図２は本発明に係る他の実施の形態に係る触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置を示す構成図である。  
このダイオキシン類分解処理装置は、前記触媒バグフィルタ３の下流に脱塩用バグフィルタ３１が設けられ、該触媒バグフィルタ３と脱塩用バグフィルタ３１の間の排ガス中に公知の脱塩剤３３、例えばナトリウム（Ｎａ）系脱塩剤である炭酸水素ナトリウム、或いはカルシウム（Ｃａ）系脱塩剤である水酸化カルシウムの粉体を供給するように構成されている。符号３５は脱塩剤タンクを示し、符号３７は脱塩剤供給バルブを示す。制御部１９の制御信号により脱塩剤供給バルブ３７の開度を調節し、脱塩剤の供給量が増減調整されるようになっている。その他の構成は図１の実施の形態と同様なので同一部分に同一符号を付してその説明は省略する。
【００２８】
燃焼排ガス中にはＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分が含まれている。この酸性成分を脱塩剤により処理することが通常行われる。本発明によれば、触媒バグフィルタ３でダイオキシン分解処理が済んだ後の燃焼排ガスに対して、脱塩用バグフィルタ３１によって脱塩処理を実行するので、処理後の燃焼排ガス４１及び脱塩用バグフィルタ回収物４３のいずれにもダイオキシン等の環境阻害成分は含まれず、外部放出が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、廃棄物焼却設備等から発生する燃焼排ガス中に含まれるダイオキシン類を、触媒を備えた触媒バグフィルタにより分解処理するダイオキシン類分解処理装置及び方法に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る一実施の形態に係る触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置を示す構成図である。
【図２】本発明に係る他の実施の形態に係る触媒バグフィルタによる燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  触媒バグフィルタろ布
３  触媒バグフィルタ
５  水
７  ガス冷却塔
９  触媒保護材
１１  触媒保護材供給部
１５  水分計
１７  温度計
１９  制御部
３１  脱塩用バグフィルタ
３３  脱塩剤
【図１】
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【図２】
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