(57)【要約】【課題】貯蔵性と輸送性とに優れ、かつ酸性ガス（特に、二酸化硫黄ガス）の処理能力が高い高反応性消石灰を提供すること。【解決手段】比表面積が４５〜７０ｍ2／ｇの範囲内、ゆるみ見掛け密度が０．３４〜０．３９ｇ／ｃｍ3の範囲内、そして固め見掛け密度が０．６０〜０．６８ｇ／ｃｍ3の範囲内にあり、ゆるみ見掛け密度に対する固め見掛け密度の比が１．５〜１．８の範囲内にあることを特徴とする高反応性消石灰。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
比表面積が４５〜７０ｍ2／ｇの範囲内、ゆるみ見掛け密度が０．３４〜０．３９ｇ／ｃｍ3の範囲内、そして固め見掛け密度が０．６０〜０．６８ｇ／ｃｍ3の範囲内にあり、ゆるみ見掛け密度に対する固め見掛け密度の比が１．５〜１．８の範囲内にあることを特徴とする高反応性消石灰。
【請求項２】
炭素数が２〜３０の範囲内にあるアルコールで表面処理されている請求項１に記載の高反応性消石灰。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に塩化水素ガス及び二酸化硫黄ガスなどの酸性ガスを含む廃ガスの処理に有利に用いることができる高反応性消石灰に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の生活の場、あるいは工場において発生する有機廃棄物は、焼却処理するのが一般的である。有機物自体の焼却から発生する廃ガスは、その大部分が二酸化炭素からなるが、廃棄処理される有機物には通常、塩素化合物、硫黄化合物などが混在しているため、廃ガス中には高濃度の塩化水素ガスや二酸化硫黄ガスなどの酸性ガスが含まれている場合が多い。このため、有機廃棄物の焼却処理施設において発生する廃ガスは通常、塩化水素ガスや二酸化硫黄ガスなどの酸性ガスを除去する処理が施されたのち、大気中に放出される。そして、そのような酸性ガスの除去処理には、酸性ガスの処理能力が高く、また処理に用いた後の廃棄処理も容易で、かつコスト的にも有利な粉末状の消石灰を用いることが多い。この粉末状の消石灰は通常、廃ガスの通路に気相にて分散懸濁された状態で用いられる。
【０００３】
廃ガス処理に用いられる消石灰は、上記のように通常、気相に分散させて用いられるため、その分散状態を安定させ、かつ塩化水素ガスなどの酸性ガスの処理に有利なように、比表面積（ＢＥＴ比表面積を意味する、以下同様）が大きいものが好ましい。さらに、消石灰の貯蔵スペースや輸送コストなどを考慮すれば、消石灰の密度は高い方が好ましい。
【０００４】
比表面積が大きく、かつ、ゆるみ見掛け密度と固め見掛け密度が比較的高い消石灰は、すでに知られている。
特開２０００−６３１１６号公報では、４５ｍ2／ｇ以上の比表面積、０．４ｇ／ｃｍ3以上のゆるみ見掛け比重、及び０．７ｇ／ｃｍ3以上の固め見掛け比重を有する消石灰が提案されている。この公報では、上記の条件を満足する消石灰は、比表面積が３５ｍ2／ｇ以上の消石灰に粉砕と圧密造粒の処理を単独の装置（ボールミル、振動ミル）で施すことにより得ることができるとされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特開２０００−６３１１６号公報に提案されているようなゆるみ見掛け密度と固め見掛け密度が比較的高い消石灰は、貯蔵スペースの縮小化及び輸送コストの低減などの点では優れている。
しかしながら、本発明者の研究によれば、消石灰のゆるみ見掛け密度と固め見掛け密度とを高くしすぎると、消石灰の酸性ガス（特に、二酸化硫黄ガス）の処理能力が低下する傾向にあることが判明した。すなわち、本発明者の研究により、消石灰の酸性ガスの処理能力は、その比表面積にのみ影響されるのではなく、ゆるみ見掛け密度と固め見掛け密度もまた重大な影響を与えることが明らかになった。
【０００６】
従って、本発明は、貯蔵性と輸送性とに優れ、かつ酸性ガス（特に、二酸化硫黄ガス）の処理能力が高い高反応性消石灰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】
本発明は、比表面積が４５〜７０ｍ2／ｇの範囲内、ゆるみ見掛け密度が０．３４〜０．３９ｇ／ｃｍ3の範囲内、そして固め見掛け密度が０．６０〜０．６８ｇ／ｃｍ3の範囲内にあり、ゆるみ見掛け密度に対する固め見掛け密度の比が１．５〜１．８の範囲内にあることを特徴とする高反応性消石灰にある。
【０００８】
本発明の高反応性消石灰の好ましい態様を下記（１）〜（２）に示す。
（１）比表面積が５０〜７０ｍ2／ｇの範囲内、より好ましくは５５〜７０ｍ2／ｇの範囲内にある。
（２）炭素数が２〜３０の範囲内にあるアルコールで表面処理されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の高反応性消石灰は、酸性ガス（特に、二酸化硫黄ガス）を含む廃ガスの処理に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の高反応性消石灰は、比表面積が４５〜７０ｍ2／ｇの範囲内、ゆるみ見掛け密度が０．３４〜０．３９ｇ／ｃｍ3の範囲内、固め見掛け密度が０．６０〜０．６８ｇ／ｃｍ3の範囲内にあり、ゆるみ見掛け密度に対する固め見掛け密度の比（固め見掛け密度／ゆるみ見掛け密度）が１．５〜１．８の範囲内にあることを特徴とする。
【００１１】
ここで、ゆるみ見掛け密度及び固め見掛け密度は、ともに消石灰を一定容量の容器に充填した時の消石灰の重量をその容器の容量で除して算出される嵩密度（見掛け密度）である。固め見掛け密度は、消石灰をタッピングしながら容器に充填した時の重量から算出される嵩密度である。ゆるみ見掛け密度は、消石灰をタッピングを行わずに容器に充填した時の重量から算出される嵩密度である。
なお、ゆるみ見掛け密度及び固め見掛け密度は、ホソカワミクロン（株）製のパウダーテスターなどの市販されている装置を用いて測定することができる。
【００１２】
本発明の高反応性消石灰において、ゆるみ見掛け密度の下限を０．３４ｇ／ｃｍ3、及び固め見掛け密度の下限を０．６０ｇ／ｃｍ3としたのは、ゆるみ見掛け密度及び固め見掛け密度が、この値を下回ると貯蔵性や輸送性などの観点から好ましくないからである。
【００１３】
本発明の消石灰は、比表面積が２５ｍ2／ｇ以上（好ましくは３５ｍ2／ｇ以上）の消石灰を粉砕した後、解砕することによって製造することができる。
【００１４】
上記粉砕は主として、消石灰の一次粒子を粉砕して微粒子とすることを目的として行う。粉砕を行うことによって、目的の比表面積の消石灰を得ることができる。上記粉砕には、振動ミル、ボールミル、ジェットミルなどの通常の粉砕機を使用できる。
【００１５】
上記解砕は主として、消石灰の二次粒子を解砕することを目的として行う。解砕を行うことによって、目的のゆるみ見掛け密度と固め見掛け密度の消石灰を得ることができる。上記解砕にはハンマーミル、パワーミルなどの通常の解砕機を使用できる。
【００１６】
前記粉砕及び／又は解砕を行う際には、助剤として炭素数が２〜３０の範囲内にあるアルコールを消石灰に添加することが好ましい。上記アルコールには、通常の１価のアルコール（例；エタノール、プロパノール）の他、２価のアルコール（例；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール）、及び他の置換基を有するアルコール（例；エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン）などを使用できる。これらのアルコールの中でもジエチレングリコールもしくはトリエタノールアミンを使用することが好ましい。その添加量は、粉砕と解砕ともに、通常は、消石灰１００質量部に対して０．１〜１質量部の範囲内、好ましくは０．２〜０．６質量部の範囲内である。
【００１７】
本発明の高反応性消石灰の製造に用いる比表面積が２５ｍ2／ｇ以上の消石灰は、従来の方法により製造されたものでよいが、特に、生石灰をアルキレングリコールもしくはアミノアルコールの存在下に消化させて得たものであることが好ましい。
【００１８】
上記アルキレングリコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールなどを挙げることができる。上記アミノアルコールの例としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどを挙げることができる。
【００１９】
原料として用いる生石灰については特に限定はなく、通常の工業製品として製造され、販売されている各種グレードの生石灰が使用できる。特に好ましい生石灰は、日本石灰協会参考試験方法に規定された石灰の活性度試験による活性度が２５０ミリリットル以上（生石灰５０ｇ、４規定の塩酸使用での測定値）の粉末状の生石灰である。
【００２０】
生石灰の消化に際しては、通常の生石灰の消化工程と同様に、撹拌装置を備えた反応容器に、生石灰、水、そして、アルキレングリコールもしくはアミノアルコールを添加し、消化反応に伴う発熱を利用しながら撹拌を行い、消化反応を進める方法が一般的に利用される。この反応に際しては必要により、冷却などの反応条件の調整を行うこともできる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。なお、実施例中の消石灰の物性は次のようにして測定した値である。
【００２２】
（１）比表面積：島津製作所（株）製ＧＥＭＩＮＩ２３７５を用いて測定した。
比表面積の測定は、試料（約０．３ｇ）を充填した比表面積測定用セルに窒素ガスを通風しながら２００℃で１時間加熱し、室温まで冷却した後行った。
【００２３】
（２）ゆるみ見掛け密度及び固め見掛け密度：ホソカワミクロン（株）製パウダーテスター（Ｔｙｐｅ  ＰＴ−Ｅ）を用いて下記のようにして測定した。
【００２４】
ゆるみ見掛け密度は、試料を篩（目開き７１０μｍ）の上から、受けカップ（容量：１００ｃｍ3）に落下させることにより、受けカップに試料を充填して測定した。なお、試料の落下速度は試料が約３０秒で受けカップに山盛となる速度とした。
【００２５】
固め見掛け密度は、試料が充填されているカップ（容量：１００ｃｍ3）に、タッピングを１８０回行って測定した。なお、タッピングは、タッピングにより圧縮された分の試料をカップに追加しながら行った。
【００２６】
まず、比較のために比較例を示す。
【００２７】
［比較例１］
活性度３２０ミリリットル、粒子径が３ｍｍ以下の生石灰５００質量部に、水２９０質量部とジエチレングリコール６．６質量部とを加えて撹拌し、消石灰を得た。得られた消石灰は、比表面積が３９ｍ2／ｇ、ゆるみ見掛け密度が０．３６ｇ／ｃｍ3、固め見掛け密度が０．６９ｇ／ｃｍ3であった。
【００２８】
上記消石灰の酸性ガス（塩化水素ガス及び二酸化硫黄ガス）の除去率を下記の評価モデルを用いて測定した。
消石灰０．４ｇを秤取り、これを珪藻土１ｇと混合した。この混合物全量を内径２５ｍｍの円筒管に充填した（珪藻土が塩化水素ガス及び二酸化硫黄ガスを実質的に吸着しないことは確認済み）。混合物を充填した円筒管に、一方の開口部から酸性ガス（塩化水素ガス：６５０ｐｐｍ、二酸化硫黄ガス：１０３ｐｐｍ）を含む窒素ガス（ガス温度１８５℃）を１ノルマルリットル／分の流量で流し、円筒管の他方の開口部から排出された窒素ガスの酸性ガス濃度を測定した。
表１に、円筒管から排出された窒素ガスの酸性ガス濃度を、円筒管に流した当初の窒素ガスの酸性ガス濃度で除して算出した酸性ガス除去率を示す。なお、表１に示した酸性ガス除去率は、酸性ガスの累積流量が当量比として２．８５となる量の窒素ガスを円筒管に流したときの値である（以下、同様）。
【００２９】
［比較例２］
前記比較例１で製造した消石灰１００質量部にジエチレングリコール０．３質量部を添加した後、粉砕機で粉砕した。得られた消石灰は、比表面積が５５ｍ2／ｇ、ゆるみ見掛け密度が０．５５ｇ／ｃｍ3、固め見掛け密度が０．９８ｇ／ｃｍ3であった。この消石灰の酸性ガス除去率を前記比較例１と同様にして測定した。表１にその結果を示す。
【００３０】
［実施例１］
前記比較例１で製造した消石灰１００質量部にジエチレングリコール０．３質量部を添加した後、粉砕機で粉砕した。得られた消石灰１００質量部にさらにジエチレングリコール０．３質量部を添加した後、解砕機で解砕した。得られた消石灰は、比表面積が５５ｍ2／ｇ、ゆるみ見掛け密度が０．３６ｇ／ｃｍ3、固め見掛け密度が０．６３ｇ／ｃｍ3であった。この消石灰の酸性ガス除去率を前記比較例１と同様にして測定した。表１にその結果を示す。
【００３１】
表１
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塩化水素ガス除去率（％）  二酸化硫黄ガス除去率（％）
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実施例１        ９９                        ９８
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比較例１        ９９                        ６７
比較例２        ９９                        ８７
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【００３２】
実施例１の消石灰と比較例２の消石灰とはともに比表面積が同じであるにも関わらず、二酸化硫黄ガス除去率は実施例１の消石灰の方が高い。これは、実施例１の消石灰は比較例２の消石灰と比較して、ゆるみ見掛け密度と固め見掛け密度がともに相対的に低いことに起因していると考えられる。