(57)【要約】【課題】排ガスなどのガスにおける臭気成分を確実に除去できるようにする。【解決手段】ガス通路１と、このガス通路１に臨んで設けられた水分供給手段21と、ガス通路１に配置されるガスの臭気処理剤18とを備え、前記臭気処理剤18は、軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトを含む。前記臭気処理剤18に、遠赤外線放射用セラミックを有する。ガス通路１を通過するガスＧを効率的に脱臭処理することができる。さらに、臭気処理剤18に、遠赤外線放射用セラミックを有することで、該セラミックによりガスを赤外線処理をすることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分が供給された状態で、ガスを、軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトを含むガスの臭気処理剤により脱臭処理を行うことを特徴とするガスの臭気処理方法。
【請求項２】
前記臭気処理剤に遠赤外線放射用セラミックが含まれることを特徴とする請求項１記載のガスの臭気処理方法。
【請求項３】
ガス通路と、このガス通路に臨んで設けられた水分供給手段と、前記ガス通路に配置されるガスの臭気処理剤とを備え、前記臭気処理剤は、軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトを含むことを特徴とするガスの臭気処理装置。
【請求項４】
前記臭気処理剤に、遠赤外線放射用セラミックが含まれることを特徴とする請求項３記載のガスの臭気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスの臭気処理方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス処理として廃棄物を燃焼する燃焼手段と、燃焼手段から発生する排ガスを冷却する冷却手段と、冷却手段により冷却された排ガスに含まれる煤塵を除去する煤塵除去手段と、煤塵除去手段により煤塵を除去された排ガスを外部に排出する排出手段とを備え、燃焼手段と冷却手段との間に、遠赤外線放射成分を含有する複数のガラスパイプを設け、ガラスパイプ中を通過する排ガスに遠赤外線が放射されことにより、排ガスに含まれる有害成分が分解されるようにしたものが知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３２６０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような遠赤外線処理では排ガスに含まれる有害成分が分解されるものであるが、各種の臭気成分まで除去しにくいという問題があった。
【０００４】
解決しようとする問題点は、排ガスなどのガスにおける臭気成分を確実に除去できるガ  スの臭気処理方法及びその装置を提供する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、水分が供給された状態で、ガスを、軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトを含むガスの臭気処理剤により脱臭処理を行うことを特徴とするガスの臭気処理方法である。
【０００６】
請求項２の発明は、前記臭気処理剤に遠赤外線放射用セラミックが含まれることを特徴とする請求項１記載のガスの臭気処理方法である。
【０００７】
請求項３の発明は、ガス通路と、このガス通路に臨んで設けられた水分供給手段と、前記ガス通路に配置されるガスの臭気処理剤とを備え、前記臭気処理剤は、軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトを含むことを特徴とするガスの臭気処理装置である。
【０００８】
請求項４の発明は、前記臭気処理剤に、遠赤外線放射用セラミックが含まれることを特徴とする請求項３記載のガスの臭気処理装置である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、ガスを、軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトを含むガスの臭気処理剤により効率的に脱臭処理を行うことができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、セラミックによりガスを赤外線処理することができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、ガスを、軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトを含むガスの臭気処理剤により効率的に脱臭処理を行うことができる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、セラミックによりガスを赤外線処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
【実施例１】
【００１４】
図は実施例１を示しており、焼却炉やアスファルト製造装置、アスファルト再生装置或いは各種精製装置などの排気ガスＧの処理装置は、左右一対のガス通路１が平行に配置されていると共に、それらの入口２は共有するように一つにまとめられている。そしてそれぞれの入口２にはそれぞれダンパや弁などによる開閉装置３が設けられており、この開閉装置３はそれぞれの駆動部４を作動することで矢印方向に回動してガス通路１をそれぞれ開閉できるようになっている。左右一対のガス通路１の出口５も共有するように一つにまとめられている。
【００１５】
ガス通路１には入口２から出口５に沿って、ガスＧの第１の遠赤外線処理室６、ガスＧの第２の遠赤外線処理室７及びガスＧの臭気処理室８が配置されている。
【００１６】
第１の遠赤外線処理室６は、断面が矩形であって、該第１の遠赤外線処理室６を形成するステンレス鋼等耐蝕性金属製の第１の外枠９に、第１の遠赤外線放射成分としての第１のセラミックである複数のガラスパイプ10が束状に配置されている。このガラスパイプ10は、例えば外径が１７〜２０ｍｍ、内径が１２〜１５ｍｍ、肉厚が２〜２．５ｍｍ、長さが３００ｍｍであり、結晶化ガラスにより形成されている。尚、、ガラスパイプ10は、内径が大きい方が、維持管理が楽である。また、ガラスパイプ10には、例えば摂氏６００〜８００度のガスＧが通過し、更に温度変化も大きいので、ソーダ石灰ガラス等の一般に用いられるようなガラスは使用できない。
【００１７】
ガラスパイプ10に用いる結晶化ガラスの成分は、第１の例としては、ＳｉＯ2 ４５．０％、Ｌｉ2ＣＯ3 ２１．５％、ＫＮＯ3 ２．６％、Ｃａ3（ＰＯ4）2 ３．０％、石英・長石斑岩 ２７．９％、第２の例としては、ＳｉＯ2 ４０．０％、Ｌｉ2ＣＯ3 ２０．６％、ＫＮＯ3 ２．１％、Ｃａ3（ＰＯ4）2 ２．５％、Ａｌ2Ｏ3 １．５％、マグネタイト（磁鉄鉱） ３３．３％としている。尚、前記成分中、石英・長石斑岩及びマグネタイトは、加熱すると遠赤外線を放射する遠赤外線放射成分である。これらの成分のガラスをそれぞれ溶融し、パイプ状に成形して冷却した後、熱処理工程にて、ゆっくりと段階的に昇温させながら結晶化を行うことで、ガラスパイプ10が得られる。
【００１８】
ガラスパイプ10の外径側の隙間には、スパイラルコイルからなる第１のヒータ11が設けられる。この第１のヒータ11は、ニクロム線でも構成可能であるが、好ましくは、Ｆｅ−Ｃｒヒータとする。尚、第１のヒータ11は、ガスＧによる腐食を防ぐとともに、外部との電気的な絶縁を維持するために適当な材質の保護管で被覆してもよい。また、ガラスパイプ10を均一に加熱するために、第１のヒータ11はできるだけ密に設置するのが望ましい。
【００１９】
また、第１の遠赤外線放射成分としては、コーディエライト（２ＭｇＯ−２Ａｌ2Ｏ3−５ＳｉＯ2） ３０％、木節粘土 ３０％、赤土 １０％、石英・長石斑岩 ３０％、第２実施例としては、コーディエライト ４０％、木節粘土 ３５％、赤土 ５％、マグネタイト（磁鉄鉱） ２０％、第３実施例としては、コーディエライト ２５％、木節粘土 ２０％、赤土 ５％、石英・長石斑岩 ２０％、マグネタイト ３０％としている。尚、上記成分中、石英・長石斑岩及びマグネタイトは、加熱すると遠赤外線を放射する遠赤外線放射成分である。これらの遠赤外線放射成分は、合計５０％まで添加可能である。コーディエライトは、熱膨張係数が１．８×１０-6／度と非常に小さく、熱衝撃抵抗性が大きく、木節粘土及び赤土も熱衝撃に強い。
【００２０】
第２の遠赤外線処理室７は、断面が矩形であって、該第２の遠赤外線処理室７を形成する金属製の第２の外枠12の内側に、多段に前後方向を貫通する棚部12Ａを格子状に形成し、さらに、これらの棚部12Ａに、前後方向を貫通したこれら貫通部である貫通孔12Ｂが上下左右に配置された格子枠12Ｃを着脱自在に挿入する。尚、貫通孔12Ｂはガス通路１に沿って形成されている。そして、貫通孔12Ｂに第２のセラミック13が設けられる。
【００２１】
第２のセラミック13は、例えば結晶化ガラスにより、塊状や粒状に形成される。このガラスの成分は、ガラスパイプ10と同様である。そして、第２のセラミック13は筒状の金属製の収容体14に収容されている。この収容体14は例えば金属製網によって形成される円筒状のものであり、内外をガスＧが連通可能な通気孔15が多数形成されている。尚、14Ａは収容体14の両端開口部を閉塞する蓋である。そして、収容体14外径側には、スパイラルコイルからなる第２のヒータ16が設けられる。この第２のヒータ16は、ニクロム線でも構成可能であるが、好ましくは、Ｆｅ−Ｃｒヒータとする。尚、第２のヒータ16は、ガスＧによる腐食を防ぐとともに、外部との電気的な絶縁を維持するために適当な材質の保護管で被覆してもよい。また、第２のセラミック13を均一に加熱するために、第２のヒータ16はできるだけ密に設置するのが望ましい。
【００２２】
尚、第２の排ガスＧ処理装置13は、上記成分にてそれぞれ調整した後、ハニカム形状にしてもよい。これは泥奨鋳込み成型の理論を応用したペーパー・ディッピング法、多量のセラミック粉体をカチオン化したセルロースパルプに吸着させて作った厚板を製紙における段ボール製造と同じ工程で作る方法、及び塑性成型における押出し法の３種類のうち、どの方法を用いても成型することができる。第１の遠赤外線処理室６及び第２の遠赤外線処理室７を前後入れ替えてもよく、また第１の遠赤外線処理室６のものを第２の遠赤外線処理室７としたり、或いは第２の遠赤外線処理室７第１の遠赤外線処理室６のものを第１の遠赤外線処理室６のようにしてもよい。
【００２３】
ガスＧの臭気を減少或いは無くするための脱臭用の臭気処理室８は、断面が矩形であって、金属製の第３の外枠17内に、ガスＧの臭気処理剤18が配置されている。この臭気処理剤18は後述する材料によりなり、この臭気処理剤18は、例えばステンレス鋼等耐蝕性金属などにより形成される板状の取り付け部材19に設けられたものであり、この取り付け部材19の少なくとも表面に臭気処理剤18があらわれるようになっている。尚、臭気処理剤18内外を連通した袋に詰めたり、或いは横向きの板状部材に載置しておいたりするなど、ガスＧと接触できるようにしてあればよい。取り付け部材19の上端は第３の外枠17の上面８Ａ内側に接続すると共に、下端は底面８Ｂ内側に接続して立設している。また、前後の端面19Ａはガス通路１の入口２、出口５側にそれぞれ向いており、幅Ｗの方向面がガス通路１のガスＧ方向と平行に配置されて、ガスＧは入口２（８Ａ）から出口５に向かって臭気処理剤18に接触するようになっている。尚、取り付け部材19は第３の外枠17の入口２側に左右方向にわたって複数間隔をおいては位置されており、さらにガスＧの流れ方向に沿って取り付け部材19は複数間隔をおいては位置されている。尚、取り付け部材19には左右を連通する貫通部20が形成されている。
【００２４】
前記取り付け部材19を成形するためのガスＧの臭気処理剤18は、次のようなものである。
（第１例）（１）軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトと、
（２）軽焼ドロマイトとを含み、
前記（１）成分と（２）成分の重量比が１：５〜５：１であるもの。
（第２例）
（１）軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトと、
（２）ガラス粉末又はカキ殻粉末を含み、
前記（１）成分１００重量部に対し、前記（２）成分が１〜６０重量部であるもの。
（第３例）
（１）軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトと、
（２）軽焼ドロマイトと、
（３）ガラス粉末及び／またはカキ殻粉末とを含み、
前記（１）成分と（２）成分の重量比が１：５〜５：１であり、且つ前記（１）成分と（２）成分の合計１００重量部に対し、前記（３）成分が１〜６０重量部であるもの。
（第４例）
（１）軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトと、
（２）軽焼ドロマイトと、
（３）ガラス粉末及び／またはカキ殻粉末と、
（４）熔成燐肥とを含み、
前記（１）成分と（２）成分の重量比が１：５〜５：１であり、且つ前記（１）成分と（２）成分の合計１００重量部に対し、前記（３）成分が１〜６０重量部であり、且つ前記（１）成分と（２）成分と（３）成分の合計１００重量部に対し、前記（４）成分が１〜１００重量部であるもの。
（第５例）
前記（１）（２）（３）（４）において、前記ガラスパイプ10と同様な成分からなる粉、粒、塊状のセラミックを混合したもの。
【００２５】
前記軽焼マグネサイトは、マグネサイト（ＭｇＣＯ3 ）を石炭ガスＧ炉等内で約８００℃〜１１００℃で４〜５時間焼成（即ち、軽焼）して炭酸ガスＧを除去することにより、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）に変換されたものである。
【００２６】
前記軽焼ドロマイトは、ドロマイト（マグネサイトとカルサイトが結合したもの、即ち、ＭｇＣＯ3 ：ＣａＣＯ3 ）を軽焼して炭酸ガスＧを除去することにより、酸化マグネシウムと酸化カルシウムが結合したもの（ＭｇＯ：ＣａＯ）に変換したものである。
【００２７】
前記軽焼ブルーサイトは、ブルーサイト（Ｍｇ（ＯＨ）2 ）を１０００℃前後で焼成（即ち、軽焼）して炭酸ガスＧを除去することにより、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）に変換したものである。軽焼ブルーサイトは、軽焼マグネサイトと成分組成が近似しているので、軽焼マグネサイトと代替して用いることができる。
【００２８】
そして、その製造方法は以下のような工程である。前記材料を混合して、混合物を得る。この混合の際には水分を加えてもよい。そして混合物を自然乾燥又は強制乾燥することにより固化物を得て、これを取り付け部材19の表面に一体又は一体的に設けるものである。
【００２９】
さらに、ガスＧの臭気処理室８の入口部８Ａ側にガス通路１、すなわち内側に臨んで水Ｌを供給する散水ノズル等散水手段からなる水分供給手段21を設けている。この水分供給手段21は実施例では第３の外枠17の上面８Ｂの左右に、噴射方向を下向きに固定されたものである。ガスＧの臭気処理室８の底板８Ｃは、例えば平面において底板８Ｃのほぼ中央が深くなるように傾斜しており、この最も深くなった箇所に排水路22の排水１次側22Ａを接続すると共に、排水路22の排水２次側22Ｂを水タンク23に接続する。そして水タンク23に送水１次側24Ａを接続した送水ポンプ24の送水２次側24Ｂを前記水分供給手段21に接続している。尚、水タンク23には原水供給路25が接続している。
【００３０】
次に前記構成について説明する。開閉装置３により入口２を開成状態とする。両方のガス通路１を開いてもよいが、一方のガス通路１側の開閉装置３を開成して使用し、他方のガス通路１の開閉装置３を閉成して内部を点検するようにしてもよい。
【００３１】
そして、焼却炉やアスファルト製造装置或いは各種精製装置などの排ガスＧは、予め排ガスＧを冷却する冷却手段による冷却行程と、前記冷却手段により冷却された排ガスＧに含まれる煤塵を除去する煤塵除去手段による煤塵除去行程を経た後に、第１の遠赤外線処理室６のガラスパイプ10中を通過する。
【００３２】
このときの排ガスＧの流速は４〜７ｍ／ｓである。この排ガスＧは、摂氏６００〜８００度であり、ガラスパイプ10は加熱されて赤熱し、強い遠赤外線を放射する。ガラスパイプ10を通過する排ガスＧ中の一酸化炭素、ダイオキシン類、硫化水素、塩素ガスＧ等の有害ガスＧは、この強い遠赤外線により分解する。この遠赤外線の波長領域には、これら有害ガスＧの分子の熱振動の波長を含むので、放射された遠赤外線と共振した有害ガスＧの分子は効率よく熱分解される。
【００３３】
ガラスパイプ10は略摂氏４５０度以上で赤熱し、摂氏３５０度以上で強い遠赤外線を放射する。温度センサ（図示せず）によって、排ガスＧの温度が例えば摂氏４００度以下に低下すると、第１のヒータ11に通電が開始される。この第１のヒータ11への通電により、ガラスパイプ10の温度が強い遠赤外線を放出できる摂氏３５０度以上の高温に保たれ、排ガスＧの温度が低下した場合においても強い遠赤外線を放射することができる。特に、例えば焼却炉の構造上、焼却の開始時及び終了時において、排ガスＧの温度が低いときに一酸化炭素の濃度が非常に高くなることが問題になっているが、本実施例によれば、排ガスＧの温度が低い場合にも、一酸化炭素等の有害ガスＧを効率よく分解することができる。尚、有害ガスＧの分解率を高めるには、ガラスパイプ10の長さを長くし、有害ガスＧがガラスパイプ10中に滞留する時間を長くすればよい。
【００３４】
そして、第１の遠赤外線処理室６を通過した排ガスＧは第２の遠赤外線処理室７に導入される。この第２の遠赤外線処理室７においては、排ガスＧは通気孔15を外側から内側に通過して第２のセラミック13に近づいて遠赤外線処理がなされる。この遠赤外線処理は、ガラスパイプ10の場合と同様に、第２のセラミック13が第２のヒータ16により強い遠赤外線を放出できる高温に保たれ、排ガスＧの温度が低下した場合においても強い遠赤外線をさらに放射することができる。この結果、有害ガスＧの分子はさらに熱分解される。
【００３５】
このようにして、遠赤外線により処理された排ガスＧは臭気処理剤18により脱臭気される。これは、排ガスＧの臭気成分と臭気処理剤18とさらに水分供給手段21から霧状或いは散水状（シャワー状）の水分とが反応して臭気を吸収することができる。
【００３６】
すなわち、軽焼マグネサイト又は軽焼ブルーサイトと、軽焼ドロマイトを水と接触させると、酸化マグネシウムが反応して水酸化マグネシウムを生成する（式１）。このとき、炭酸ガスＧが反応し、炭酸マグネシウムが生成する（式２）。
ＭｇＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）２                    （式１）
Ｍｇ（ＯＨ）２＋ＣＯ２→ＭｇＣＯ３＋Ｈ２Ｏ        （式２）
水分供給手段21からの水分Ｌを含んだ排気ガスＧに、軽焼マグネサイト又は軽焼ブルーサイトと、軽焼ドロマイトを接触させると、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が前記式（１）及び式（２）の反応を起こすと考えられる。
【００３７】
このとき、並行して、軽焼ドロマイトの主成分であるＣａＯが水分と反応して水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）２を生成し、電離したＣａイオンが排気ガスＧ分子表面の帯電を中和すると考えられる。また、軽焼ドロマイトは、排気ガスＧ、水と接触することで水和反応が進行し、排気ガスＧの硫酸イオンと反応し、速やかにエトリンガイド（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３ ・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）を生成される。
【００３８】
これらの反応に加えて、成分中に含まれる、ガラス粉末、カキ殻粉末は強度を付加する。即ち、ガラス中に含まれるシリカ（ＳｉＯ２ ）や、カキ殻粉末中に含まれるカルシウムは、固化物となる成分系におけるカルシウムイオン、シリカ（ＳｉＯ２ ）及び／又はアルミニウムと反応することで、カルシウムシリケート水和物やカルシウムアルミネート水和物等を生成する。尚、ガラス粉末の一部又は全部をカキ殻粉末に置き換えて使用することができる。
【００３９】
さらにこのとき、熔成燐肥等の添加によりリン酸が存在している場合、次式（３）に示す反応によりリン酸マグネシウムが生成すると考えられる。
Ｍｇ（ＯＨ）２＋Ｈ３ＰＯ４→Ｍｇ（ＰＯ４）＋Ｈ２Ｏ        （式３）
熔成燐肥中の酸化マグネシウム及び酸化カルシウムがダイオキシン類の有機塩素と反応し、塩化マグネシウム及び塩化カルシウムとなり、無害の化合物の生成を促進する。
【００４０】
また、このとき臭気処理剤18に、ガラスパイプ10と同様なセラミックを混合したことにより、臭気処理室８においても、同時に有害ガスＧの分子はさらに熱分解される。
【００４１】
尚、水タンク23の水は原水供給路25によって所定の水位が保たれており、そしてポンプ24を作動することで水が送水２次側24Ｂより水分供給手段21に供給されて、ガスＧが通過している状態の臭気処理剤18側に向けて噴射している。そして滴下した水分は底板８Ｃにたまり、そして排水路22を通って水タンク23に回収され、再びポンプ24により送水されるようになっている。
【００４２】
以上のように、前記実施例においては水分が供給された状態で、ガスＧを、軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトを含むガスＧの臭気処理剤18により効率的に脱臭処理を行うことができる。
【００４３】
また、前記臭気処理剤18に遠赤外線放射用セラミックが含まれることにより、該セラミックによりガスを赤外線処理をすることができる。
【００４４】
さらに、ガス通路１と、このガス通路１に臨んで設けられた水分供給手段21と、ガス通路１に配置されるガスの臭気処理剤18とを備え、前記臭気処理剤18は、軽焼マグネサイト及び／又は軽焼ブルーサイトを含むことにより、ガス通路１を通過するガスＧを効率的に脱臭処理することができる。
【００４５】
しかも、前記臭気処理剤18に、遠赤外線放射用セラミックを有することで、該セラミックによりガスを赤外線処理をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように本発明に係るガスの臭気処理方法又はガスの臭気処理装置は、例えば有害、無害の臭いの物質の除去の他に、有害ガスの無害化処理或いは二酸化炭酸ガスの除去などの各種の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１を示す一部切り欠き平面図である。
【図２】本発明の実施例１を示す第１の遠赤外線処理室の斜視図である。
【図３】本発明の実施例１を示す第２の遠赤外線処理室の一部を拡大断面した分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例１を示す臭気処理室の斜視図である。
【図５】本発明の実施例１を示す臭気処理室の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ガス通路
18  臭気処理剤
21  水分供給手段
Ｇ  ガス
【図１】
2008036487.tif 000003
【図２】
2008036487.tif 000004
【図３】
2008036487.tif 000005
【図４】
2008036487.tif 000006
【図５】
2008036487.tif 000007