(57)【要約】【課題】排ガス清浄化のために必要な材料価格を低減する。製鉄のコストダウンを図る。【解決手段】アイアンカーバイド及びアイアンカーバイドからの生成物を一元的に管理する管理会社１０が、排ガスの清浄化を必要とするユーザー１４にアイアンカーバイドを供給し、各ユーザー１４が燃焼炉、焼却炉、ボイラー、エンジン等で発生する窒素酸化物、裏黄酸化物、ダイオキシン類を含む排ガスをアイアンカーバイドと接触させて、これら有害物質を分解し、前記管理会社１０が、排ガス清浄化に使用済みのアイアンカーバイドの少なくとも一部が鉄になった生成物を各ユーザー１４から引き取って集約して、製鉄原料として製鉄所１６に供給し、これらの鉄及びアイアンカーバイドを含む原料を電気炉又は転炉で製鋼する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイアンカーバイド及びアイアンカーバイドからの生成物を一元的に管理する管理機構が、排ガスの清浄化を必要とする少なくとも１つのユーザーにアイアンカーバイドをそれぞれ供給し、各ユーザーが燃焼炉、焼却炉、ボイラー、エンジン等で発生する窒素酸化物、硫黄酸化物及びダイオキシン類の少なくともいずれかを含む排ガスをアイアンカーバイドと接触させて、これら有害物質を還元・分解し、前記管理機構が、排ガス清浄化に使用済みのアイアンカーバイドの少なくとも一部が鉄になった生成物を各ユーザーから引き取って集約して、製鉄原料として製鉄所に供給し、これらの鉄及びアイアンカーバイドを含む原料を電気炉又は転炉で製鋼することを特徴とするアイアンカーバイドを排ガス清浄化と製鉄に利用する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイアンカーバイド（炭化鉄、Ｆｅ３Ｃ）を利用して排ガス清浄化と製鉄を効率的に行う方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼炉、焼却炉、ボイラー、エンジン等で発生する排ガス中の窒素酸化物、硫黄酸化物、ダイオキシン類を低減する技術としては、現在、以下のような方法が採用されている。すなわち、脱硝はアンモニアや活性炭など、脱硫は水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムなど、ダイオキシン除去は活性炭などを使用して、これら有害物質の低減を図っている。
【０００３】
また、鉄鉱石（Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等）を天然ガス（メタンガス）及び水素と５５０〜７００℃の温度下で接触させると還元されて金属鉄になり、さらに反応を続けるとアイアンカーバイドが生成され、その割合は増えていく。従来は、鉄鉱石を還元して得られた還元鉄やアイアンカーバイドをスクラップ（屑鉄）とともに電気炉で製鋼することにより溶鋼を得ていた。このように、バージン鉄源として還元鉄やアイアンカーバイドを用い、これらをスクラップに追加して電気炉で製鋼を行っている。
【０００４】
一方、アイアンカーバイドは水と接触すると吸熱して、以下の反応が進行して金属鉄と水素と一酸化炭素に分解する。
Ｆｅ３Ｃ＋Ｈ２Ｏ→３Ｆｅ＋Ｈ２＋ＣＯ
アイアンカーバイドと水蒸気を反応させて、水素、ＣＯガスと金属鉄を生成させる方法及び装置は、これまでも知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２９５４５８５号公報
【特許文献２】
特開２００２−１９４４１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した排ガスの清浄化技術において、アンモニアや活性炭などの脱硝剤、水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムなどの脱硫剤、活性炭などのダイオキシン類低減剤は高価であり、かつ、使用後は産業廃棄物となり処理費が必要である。一方、製鉄技術において、化石燃料等を使用して製造するアイアンカーバイド、還元鉄は、例えば、燃料代が高騰すると製品価格が上がることになり、鉄のリサイクルを阻害している。
【０００７】
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、本発明の目的は、燃焼炉、焼却炉、ボイラー、エンジン等で発生する窒素酸化物、硫黄酸化物、ダイオキシン類を含む排ガスをアイアンカーバイドと接触させて、これら有害物質を分解し、生成された金属鉄を電気炉や転炉に供給して製鋼を行うことにより、脱硝剤、脱硫剤、ダイオキシン類低減剤の価格を下げることができ、しかも、生成した金属鉄を有価物として低価格で製鉄所に販売して製鉄コストを下げることができる方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のアイアンカーバイドを排ガス清浄化と製鉄に利用する方法は、アイアンカーバイド（炭化鉄、Ｆｅ３Ｃ）及びアイアンカーバイドからの生成物を一元的に管理する管理機構が、排ガスの清浄化を必要とする少なくとも１つのユーザーにアイアンカーバイドをそれぞれ供給し、各ユーザーが燃焼炉、焼却炉、ボイラー、エンジン等で発生する窒素酸化物、硫黄酸化物及びダイオキシン類の少なくともいずれかを含む排ガスをアイアンカーバイドと接触させて、これら有害物質を還元・分解し、前記管理機構が、排ガス清浄化に使用済みのアイアンカーバイドの少なくとも一部が鉄になった生成物を各ユーザーから引き取って集約して、製鉄原料として製鉄所に供給し、これらの鉄及びアイアンカーバイドを含む原料を電気炉又は転炉で製鋼するように構成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能なものである。図１は、本発明の実施の第１形態によるアイアンカーバイドを排ガス清浄化と製鉄に利用する方法の事業システムの一例を示している。図１に示すように、アイアンカーバイド及びアイアンカーバイドからの生成物を一元的に管理する管理会社１０を設立する。管理会社１０はアイアンカーバイド製造会社１２からアイアンカーバイドを購入する。アイアンカーバイド製造会社１２では、例えば、鉄鉱石（Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等）を天然ガス（メタンガス）及び水素と５５０〜７００℃の温度下で接触させて還元し、金属鉄やアイアンカーバイドを得ている。また、後述するように、非溶融で精製した多孔質のアイアンカーバイドとすることが好ましい。
【００１０】
管理会社１０は、廃棄物処理場、発電所など排ガス清浄化を必要とする複数のユーザー１４（図１では、一例として３ヶ所）に、排ガス清浄用物質としてアイアンカーバイドを販売する。各ユーザー１４は、燃焼炉、焼却炉、ボイラー、エンジン等で発生する排ガスにアイアンカーバイドを導入して（例えば、バグフィルタ上流側にアイアンカーバイドを吹き込んで）接触させ、排ガス中の窒素酸化物、硫黄酸化物、ダイオキシン類を還元し分解する。アイアンカーバイドは還元力が強く、特に非溶融で精製したアイアンカーバイドは多孔質で活性が高い。この場合、アイアンカーバイドに含まれる炭素を利用してダイオキシン類、ＮＯｘ、ＳＯｘは還元され、例えば、ダイオキシン類はハイドロカーボンと塩化水素に分解され、ＮＯｘは窒素と水又は二酸化炭素に分解され、ＳＯｘは硫黄と水又は二酸化炭素に分解される。水や二酸化炭素は、アイアンカーバイドと排ガス中に存在する水分が、例えば、５５０〜７００℃で以下の反応を起こして水素と一酸化炭素を発生させ、これらが還元性ガスとして働いたことにより生成したものである。
Ｆｅ３Ｃ＋Ｈ２Ｏ→３Ｆｅ＋Ｈ２＋ＣＯ
また、特に非溶融で精製した多孔質のアイアンカーバイドの強い還元力と吸着能力により、ダイオキシン類、ＮＯｘ、ＳＯｘを分解・除去するとともに、ダイオキシン類等を吸着・除去することが可能となる。また、例えば、ＳＯｘは下記の反応により除去される。
ＳＯｘ＋Ｆｅ→ＦｅＳ＋ｘ／２Ｏ２
【００１１】
アイアンカーバイドは、窒素酸化物、硫黄酸化物、ダイオキシン類を還元することによって、その少なくとも一部が金属鉄となる。生成した金属鉄を含む使用済みの排ガス清浄化物質は、管理会社１０が各ユーザー１４から回収する。使用済みの排ガス清浄化物質は、Ｆｅ、Ｆｅ３Ｃ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等からなり、例えば、スクラップに加えて電気炉で製鋼したり、転炉で製鋼を行うことが可能である。そこで、管理会社１０が、各ユーザー１４から集めた金属鉄、アイアンカーバイド等を含む材料を、製鉄原料として製鉄所１６に安価で販売する。製鉄所１６では、この金属鉄、アイアンカーバイド等を含む原料を電気炉又は転炉で製鋼する。このように、本発明の方法を適用することにより、排ガス清浄化のために必要な材料価格を低減することができ、かつ、使用済みの金属鉄は製鉄によって鉄材としてリサイクルされ、製鉄のコストダウンを実現することができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
燃焼炉、焼却炉、ボイラー、エンジン等で発生する窒素酸化物、硫黄酸化物、ダイオキシン類を含む排ガスをアイアンカーバイドと接触させて、これら有害物質を分解し、生成された金属鉄を電気炉や転炉に供給して製鋼を行うことにより、脱硝剤、脱硫剤、ダイオキシン類低減剤の価格を下げることができ、しかも、生成した金属鉄を有価物として低価格で製鉄所に販売して製鉄コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態によるアイアンカーバイドを排ガス清浄化と製鉄に利用する方法の事業システムの一例を示す概略構成説明図である。
【符号の説明】
１０  管理会社
１２  アイアンカーバイド製造会社
１４  ユーザー
１６  製鉄所
【図１】
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