(57)【要約】【課題】ＳＯｘの除去と水銀の除去の両方の処理を効率的に行うことができる排ガス処理装置及び排ガス処理方法を提供する。【解決手段】ＳＯｘ及び水銀を含有する排ガスＧ２にアルカリ性水溶液を噴霧する噴霧装置４と、噴霧装置の後段において、アルカリ性溶液が噴霧された排ガスＧ３の集塵と、排ガスからの水銀の吸着を行う集塵吸着装置とを備える排ガス処理装置１。集塵吸着装置はバグフィルタ５であり、ろ布５１の下流に水銀を吸着する吸着剤フィルタ５２を有してもよい。集塵吸着装置をバグフィルタとし、水銀の吸着剤が組み込まれたろ布を有してもよく、バグフィルタと、その後段に設けられた水銀を吸着する吸着塔で構成してもよい。アルカリ性溶液は、アンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液及び水酸化カルシウム水溶液から選択される１種以上とすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＯｘ及び水銀を含有する排ガスにアルカリ性水溶液を噴霧する噴霧装置と、
該噴霧装置の後段において、前記アルカリ性溶液が噴霧された排ガスの集塵と、該排ガスからの水銀の吸着を行う集塵吸着装置とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
前記集塵吸着装置はバグフィルタであり、ろ布の下流側に水銀を吸着する吸着剤フィルタを有することを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
前記集塵吸着装置はバグフィルタであり、水銀の吸着剤が組み込まれたろ布を有することを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
前記集塵吸着装置は、バグフィルタと、前記バグフィルタの後段に設けられた水銀を吸着する吸着塔で構成されることを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
ＳＯｘ及び水銀を含有する排ガスにアルカリ性水溶液を噴霧し、
該アルカリ性溶液が噴霧された排ガスの集塵と、該排ガスからの水銀の吸着を行うことを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項６】
前記アルカリ性溶液は、アンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液及び水酸化カルシウム水溶液から選択される１種以上であることを特徴とする請求項５に記載の排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＯｘ及び水銀を含有する排ガスを処理する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等で排出される排ガス中の有害物質を除去すべく、様々な手法が用いられている。例えば、特許文献１には、排ガス中のＳＯｘの除去を目的として、排ガスにアンモニアを添加する技術が記載されている。具体的には、排ガス中の硫酸ミストを捕集する電気集塵手段を備えたＳＯｘを含有する排ガスの処理システムであって、電気集塵手段に排ガスを導入する前段で排ガス中にアンモニア水と炭酸水素アンモニア水の混合液を供給する無機炭酸手段を備えている。このように、アンモニアを用いてＳＯｘやＮＯｘを除去することは、従来広く行われている。
【０００３】
また、特許文献２には、排ガス中の水銀の除去を目的として、活性炭層を内蔵する吸着塔を有する排ガス処理装置が記載されている。このように、活性炭を用いて水銀を除去することも、従来広く行われている技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２３７１８号公報
【特許文献２】特開２０１６−１８５５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、セメント焼成装置からの排ガス等、ＳＯｘと水銀を含有する排ガスを処理するには、ＳＯｘの除去と水銀の除去の双方の処理を効率的に行うことが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明は、ＳＯｘの除去と水銀の除去の両方の処理を効率的に行うことができる排ガス処理装置及び排ガス処理方法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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、排ガス処理装置であって、ＳＯｘ及び水銀を含有する排ガスにアルカリ性水溶液を噴霧する噴霧装置と、該噴霧装置の後段において、前記アルカリ性溶液が噴霧された排ガスの集塵と、該排ガスからの水銀の吸着を行う集塵吸着装置とを備えることを特徴とする。本発明によれば、ＳＯｘの除去と水銀の除去の両方の処理を効率的に行うことができる。
【０００８】
上記発明において、前記集塵吸着装置はバグフィルタであり、ろ布の下流に水銀を吸着する吸着剤フィルタを有するものとすることができる。
【０００９】
上記発明において、前記集塵吸着装置はバグフィルタであり、水銀の吸着剤が組み込まれたろ布を有するものとすることができる。
【００１０】
上記発明において、前記集塵吸着装置は、バグフィルタと、前記バグフィルタの後段に設けられた水銀を吸着する吸着塔により構成されるものとすることができる。
【００１１】
また、本発明は、排ガス処理方法であって、ＳＯｘ及び水銀を含有する排ガスにアルカリ性水溶液を噴霧し、該アルカリ性溶液が噴霧された排ガスの集塵と、該排ガスからの水銀の吸着を行うことを特徴とする。本発明によれば、ＳＯｘの除去と水銀の除去の両方の処理を効率的に行うことができる。
【００１２】
上記発明において、前記アルカリ性溶液は、アンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液及び水酸化カルシウム水溶液から選択される１種以上とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、ＳＯｘの除去と水銀の除去の両方の処理を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る排ガス処理装置を備えたセメント製造装置の一部を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明では、セメント焼成装置の排ガスを処理する場合を例にとって説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る排ガス処理装置１を備えたセメント製造装置の一部を示す全体構成図であり、この排ガス処理装置１は、ロータリードライヤー２の排気ダクト３にアンモニア水を噴霧するアンモニア水噴霧装置４と、アンモニア水噴霧装置４の後段（下流側）に設置されたバグフィルタ５とを備える。
【００１７】
ロータリードライヤー２は、セメントキルン（不図示）からの排ガス（キルン排ガス）Ｇ１を用いてセメント原料Ｍ１を乾燥させる乾燥機である。排ガスＧ１には、ＳＯｘと気体状の水銀が含まれている。乾燥したセメント原料（乾燥原料）Ｍ２は、ロータリードライヤー２から排出され、セメントの製造に用いられる。ロータリードライヤー２を通過した排ガスＧ２は、排気ダクト３へと供給される。排ガスＧ２も、排ガスＧ１と同様に、ＳＯｘと気体状の水銀を含んでいる。排気ダクト３は、バグフィルタ５を経て煙突６へと延設される。排気ダクト３は、ＳＯｘやアンモニア水への耐腐食性を有する材料により形成される。
【００１８】
アンモニア水噴霧装置４は、排気ダクト３内を通過する排ガスＧ２にアンモニア水を噴霧する装置であって、噴霧ノズル等を用いて排気ダクト３内の排ガスＧ２の全体にわたって均一に霧状のアンモニア水を吹き付ける。
【００１９】
バグフィルタ５は、排ガスＧ３からキルンダストと共に、アンモニア水とＳＯｘとの反応生成物及び水銀を除去する集塵吸着装置である。バグフィルタ５は、キルンダスト及び反応生成物の微粒子を捕捉するろ布５１と、ろ布５１の下流に水銀を吸着する吸着剤フィルタ５２を有する。
【００２０】
次に、上記構成を有する排ガス処理装置１の動作について説明する。
【００２１】
ロータリードライヤー２に、セメント原料Ｍ１が投入されると共に、セメントキルン（不図示）から高温の排ガスＧ１が導入され、セメント原料Ｍ１の乾燥が行われる。乾燥後のセメント原料（乾燥原料）Ｍ２がロータリードライヤー２から排出されると共に、排ガスＧ２が排気ダクト３を通じて排出される。
【００２２】
次に、排気ダクト３内で、排ガスＧ２に対してアンモニア水噴霧装置４によってアンモニア水を噴霧する。アンモニア水が噴霧されることで、アンモニアが排ガスＧ２中のＳＯｘと反応し、反応生成物が微粒子として排ガスＧ３中に析出する。例えば、ＳＯｘが三酸化硫黄ＳＯ3である場合には、アンモニアＮＨ3及び水Ｈ2Ｏと反応することにより、硫酸アンモニウム（硫安）（ＮＨ4）2ＳＯ4又は硫酸水素アンモニウムＮＨ4ＨＳＯ4が生成し、微粒子として析出する。アンモニア水の噴霧量は、煙突６から排出される排ガスＧ４中の水銀濃度に応じて調整する。
【００２３】
アンモニア水噴霧装置４によるアンモニア水の噴霧によって析出した反応生成物を含む排ガスＧ３は、排ガスＧ２と比べて温度が低下した状態となっているが、排ガスＧ３中の水銀は気化した状態を保っている。尚、アンモニア水の噴霧により排ガスＧ３の水分が増加するが、アンモニアとＳＯｘの反応によりＳＯｘが除去されているため、酸露点腐食を防止することができる。
【００２４】
次に、排ガスＧ３がバグフィルタ５へと導入される。バグフィルタ５では、まずろ布５１により排ガスＧ３中のキルンダストと、アンモニア水とＳＯｘの反応生成物とが除去される。さらに、吸着剤フィルタ５２により排ガスＧ３中の水銀が除去される。
【００２５】
上述したように、排ガスＧ３はアンモニア水の噴霧により冷却されているため、バグフィルタ５の吸着剤フィルタ５２における水銀除去効率が向上し、吸着された水銀の再脱離も起こりにくい。また、アンモニア水の噴霧量が過剰であった場合にも、吸着剤フィルタ５２によりアンモニアが吸着されるため、アンモニアが大気中に排出されることはない。バグフィルタ５によりキルンダスト、反応生成物微粒子及び水銀が除去された排ガスＧ４は、煙突６へと導かれ、煙突６から大気中に放出される。
【００２６】
以上のように、排ガス処理装置１によれば、ＳＯｘの除去と水銀の除去の両方の処理を効率的に行うことができる。
【００２７】
尚、上記実施形態においては、セメント製造装置のロータリードライヤーから排出されるガスを処理したが、本発明はこれに限らず、ロータリードライヤー以外の装置から排出されるキルン排ガスを処理することもでき、キルン排ガスに限らず、ＳＯｘと水銀を含有する排ガスであれば本発明を適用することができる。
【００２８】
さらに、上述した実施形態においては、水銀吸着除去のための吸着剤フィルタ５２がバグフィルタ５内に設けられていたが、本発明においてはこれに限らず、ろ布５１に水銀の吸着剤を組み込んだ態様であってもよい。
【００２９】
また、水銀吸着除去のための機構がバグフィルタ５と別体であってもよく、例えばバグフィルタ５の後段に設けられた水銀を吸着する吸着塔であってもよい。
【００３０】
さらに、上述した実施形態においてはＳＯｘの除去のためにアンモニア水を噴霧していたが、本発明においてはＳＯｘと反応して反応生成物が微粒子として排ガスＧ３中に析出するアルカリ性水溶液であれば好適に用いることができ、例えば水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カルシウム水溶液等も用いることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  排ガス処理装置
２  ロータリードライヤー
３  排気ダクト
４  アンモニア水噴霧装置
５  バグフィルタ
６  煙突
５１  ろ布
５２  吸着剤フィルタ
Ｇ１〜Ｇ４  排ガス
Ｍ１  セメント原料
Ｍ２  乾燥原料
【図１】
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