(57)【要約】【課題】  本発明は、各種焼成炉や焼却炉等から排出されるガス中に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物やダイオキシン類等の有害ガスの吸着・分解剤として用いる含水酸化鉄の吹込方法およびその装置を提供する。【解決手段】  含水酸化鉄を排ガス浄化剤として焼却炉または焼成炉に吹込むに際し、該含水酸化鉄の粒子表面の性質を親水性から疎水性としてダイオキシン類の吸着性を向上させるため、加熱し該含水酸化鉄粒子表面の水酸基を飛散させることを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法および装置。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水酸化鉄を排ガス浄化剤として焼却炉または焼成炉に吹込むに際し、該含水酸化鉄の粒子表面の性質を親水性から疎水性としてダイオキシン類の吸着性を向上させるため、加熱し該含水酸化鉄粒子表面の水酸基を飛散させることを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
【請求項２】
含水酸化鉄の平均粒径を１００μｍ以下に乾燥・粉砕し、焼却炉や焼成炉に吹込むに際し、粒子の分散性を向上させるため、吹込配管の途中に流動層を設置し熱風で流動させることを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
【請求項３】
含水酸化鉄の平均粒径を１００μｍ以下に乾燥・粉砕し、焼却炉や焼成炉に吹込むに際し、含水酸化鉄中の結晶水が分解して搬送媒体である空気の温度低下を熱補償するための加熱帯を設けたことを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
【請求項４】
請求項３に記載の搬送媒体である空気の温度を１００〜８００℃に加熱することを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
【請求項５】
請求項２または３に記載の含水酸化鉄の平均粒径を２〜５０μｍとすることを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の含水酸化鉄とは、Ｆｅ2 Ｏ3 ・ｎＨ2 Ｏの中でｎが１〜３である鉄鉱石を用いることを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
【請求項７】
請求項１〜３に記載の含水酸化鉄を焼却炉や焼成炉に吹込むための排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種焼成炉や焼却炉等から排出されるガス中に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物やダイオキシン類等の有害ガスの吸着・分解剤として用いる含水酸化鉄の吹込方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境汚染を引き起こす各種焼成炉や焼却炉等から排出されるガス中に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物やダイオキシン類等の有害ガスを減少させる技術開発に関して数多くの努力がなされている。例えば特開平１１−１８８２３５号公報（特許文献１）や特開平１１−１８８２３６号公報（特許文献２）に開示されているように、各種金属酸化物をベースとする固体触媒を用いて、酸素の存在で酸化分解させることにより、粉塵含有ガス中に含まれる有機ハロゲン化合物を分解する方法において、粉塵ガスを６０℃〜１５０℃、あるいは６０℃〜２５０℃より下の範囲の温度で触媒と接触させることを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解方法が開示されている。しかしながら、これらの方法は、大量の粉塵ガスを触媒と接触させるための装置が必要であり、処理費用の高騰は免れない。
【０００３】
一方、各種樹脂より選ばれた樹脂基材に、還元剤や還元剤とアルミニウム化合物とを添加してなる塩素化物発生防止用樹脂組成物と共にゴミを焼却することにより、塩素系重合体を含むゴミを焼却した場合に発生するダイオキシン類の塩素化物の生成を防止する方法として特開２００１−２８４６号公報（特許文献３）が提案されている。また、可燃廃棄物を、カルシウム化合物と酸化鉄粒子または含水酸化鉄第二鉄粒子若しくは酸化鉄粒子および含水酸化鉄第二鉄粒子との共存下で燃焼することからなる可燃廃棄物の燃焼方法として、特開平８−２７０９２４号公報（特許文献４）および特開平９−８９２２８号公報（特許文献５）が提案されている。
【０００４】
しかしながら、塩素化物発生防止用樹脂組成物は高価である。この場合も処理費用の高騰は免れない。また、何れも共存下で燃焼することから、焼却炉においては燃焼後の灰の成分が変化するため再利用に支障を来たし、鉄鉱石焼結炉においては不純物を含まない酸化鉄粒子および含水酸化鉄第二鉄粒子を大量に共存させる必要があり、費用の高騰は免れない。また、平均粒径０．０１〜２．０μｍの酸化鉄粉末または含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物触媒を焼却炉の燃焼室または再燃焼室に噴霧添加して燃焼ガスと接触させるゴミの焼却方法が特開平１１−２６７５０７号公報（特許文献６）および特開２０００−２９７９１１号公報（特許文献７）が提案されている。
【０００５】
しかしながら、噴霧添加する含水酸化鉄粉末は水酸化鉄を起源としており、活性炭に比較して親水性である。このため、貯蔵時に大気中の水分を吸収し、凝集する性質があり、噴霧添加時に粒子径が肥大し燃焼ガスとの接触能が低下し、有機ハロゲン化物の吸着・分解効果が低下する。また、含水酸化鉄粉末の粒子表面が水酸基に覆われていると、有機ハロゲン化物より燃焼ガス中の水分と優先的に吸着し、有機ハロゲン化物の吸着能を低下させるという問題がある。
【０００６】
（１）
【特許文献１】特開平１１−１８８２３５号公報（２）
【特許文献２】特開平１１−１８８２３６号公報（３）
【特許文献３】特開２００１−２８４６号公報（４）
【特許文献４】特開平８−２７０９２４号公報（５）
【特許文献５】特開平９−８９２２８号公報（６）
【特許文献６】特開平１１−２６７５０７号公報（７）
【特許文献７】特開２０００−２９７９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは含水酸化鉄の乾燥・微粉砕物を噴霧状に焼却炉あるいは焼成炉の排ガスへ吹込工程において排ガス中の水分の影響を受けずに優先的に有機ハロゲン化物の一つであるダイオキシン類吸着させるための方法と装置を提供することを目的としたものである。    
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述したように、本発明者らは、含水酸化鉄の乾燥・微粉砕物を焼却炉あるいは焼成炉の排ガスへの吹込工程に噴霧剤を空気搬送することに着目し、搬送媒体の空気を事前に加熱し、必要に応じ空気搬送途中に噴霧剤を流動攪拌することにより、その目的である親水性の含水酸化鉄を疎水性に変性することを達成し得ることを見出し、この知見の基づいて本発明を完成するに至った。その発明の要旨とするところは、
（１）含水酸化鉄を排ガス浄化剤として焼却炉または焼成炉に吹込むに際し、該含水酸化鉄の粒子表面の性質を親水性から疎水性としてダイオキシン類の吸着性を向上させるため、加熱し該含水酸化鉄粒子表面の水酸基を飛散させることを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
【０００９】
（２）含水酸化鉄の平均粒径を１００μｍ以下に乾燥・粉砕し、焼却炉や焼成炉に吹込むに際し、粒子の分散性を向上させるため、吹込配管の途中に流動層を設置し熱風で流動させることを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
（３）含水酸化鉄の平均粒径を１００μｍ以下に乾燥・粉砕し、焼却炉や焼成炉に吹込に際し、含水酸化鉄中の結晶水が分解して搬送媒体である空気の温度低下を熱補償するための加熱帯を設けたことを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
（４）前記（３）に記載の搬送媒体である空気の温度を１００〜８００℃に加熱することを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
【００１０】
（５）前記（２）または（３）に記載の含水酸化鉄の平均粒径を２〜５０μｍとすることを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。
（６）前記（１）〜（５）に記載の含水酸化鉄とは、Ｆｅ2 Ｏ3 ・ｎＨ2 Ｏの中でｎが１〜３である鉄鉱石を用いることを特徴とする排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込方法。（７）前記（１）〜（３）に記載の含水酸化鉄を焼却炉や焼成炉に吹き込むための排ガス浄化に用いる含水酸化鉄の吹込装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、含水酸化鉄を変性させて排ガス浄化剤として用いるに当たり、含水酸化鉄の平均粒径を１００μｍ以下に乾燥・粉砕し調整すると共に、開放状態で焼却炉または焼成炉の排ガスダクトに吹込むと搬送媒体である空気等のガスを１００〜８００℃の範囲内で加熱し、含水酸化鉄粒子表面の水酸基を飛散させ、ダイオキシン類の吸着性を向上させることが出来る等極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明方法において、含水酸化鉄は乾燥・粉砕して粉体として供給され、その平均粒径は１００μｍ以下とする。１００μｍを超えるとダイオキシン類の吸着能が低下することから、その上限を１００μｍとした。特に反応効果から２〜５０μｍが好ましい。また、本発明方法では、開放状態で加熱温度を１００〜８００℃の範囲内の所定温度にすることにより排ガスの浄化能を制御するものである。なお、含水酸化鉄をアルコールに浸漬させ親水性を疎水性に変性することは可能であるが、この場合はコストが高くなる。
【００１３】
さらに、本発明方法において、空気の加熱方法は水分の持込みを排除するため間接加熱することが望ましい。この場合の熱量としては、含水酸化鉄粒子の水酸基を飛散させることが目的であることから、粒子表面の水酸基の蒸発熱相当で十分である。そのためには１００℃以上であれば良く、水酸基の飛散はより高温が望ましいが８００℃を超えると含水酸化鉄の結晶構造が変わることから、加熱空気の温度は上限を８００℃とする。
【００１４】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。                              図１は、本発明に係る実施のためのフローシートを示す図である。この図に示すように、含水酸化鉄ホッパー１に乾燥し微粉砕した含水酸化鉄を貯蔵し、ロータリーフィーダー３にて該含水酸化鉄を切出し、吹込管４を経由して焼成炉排ガスダクト５に吹込まれる。また、含水酸化鉄を管内搬送するのに熱風発生装置２で加熱した熱風を使用する。熱風用の空気は脱湿したものが良い。さらに、搬送媒体のガスは必ずしも空気に限定するものでなく窒素ガスでも良い。
【００１５】
図２は、本発明に係る他の実施のためのフローシートを示す図である。この図に示すように、乾燥、微粉砕した含水酸化鉄の吹込管内での熱風との接触を改善することを目的に吹込管４の途中に流動層６を追加したものである。この流動層６には多孔板７を設け、この多孔板７の孔径は直径５ｍｍ以上設けることが好ましい。また、分散を目的として粒子層８を配設し、この粒子層単体の粒子径は直径６ｍｍ以上とする。含水酸化鉄ホッパー１に乾燥し微粉砕した含水酸化鉄を貯蔵し、ロータリーフィーダー３にて該含水酸化鉄を切出し、吹込管４を経由して焼成炉排ガスダクト５に吹込まれる。また、含水酸化鉄を管内搬送するのに熱風発生装置２で加熱した熱風を使用する。
【００１６】
図３は、本発明に係るさらに他の実施のためのフローシートを示す図である。この図に示すように、乾燥、微粉砕した含水酸化鉄の吹込みに際し、含水酸化鉄中の結晶水が分解して空気の温度が低下することを熱補償するための管の外側に加熱帯９を設けるものである。この管の外側に加熱帯９を設けた加熱源は電気でも蒸気でも特に限定するものでない。その他は図１と同じく、含水酸化鉄ホッパー１に乾燥し微粉砕した含水酸化鉄を貯蔵し、ロータリーフィーダー３にて該含水酸化鉄を切出し、吹込管４を経由して焼成炉排ガスダクト５に吹込まれる。また、含水酸化鉄を管内搬送するのに熱風発生装置２で加熱した熱風を使用する。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
排ガスへの吹込みに使用する搬送用空気を４００℃まで事前に加熱する。加熱した空気を使用して平均粒径３０μｍ以下に乾燥・粉砕した含水酸化鉄の粒子表面の水酸基を飛散させ、親水性を疎水性へ変性処理した含水酸化鉄を図１に示すように、含水酸化鉄ホッパー１に貯蔵し、ロータリーフィーダー３にて該含水酸化鉄を切出し、吹込管４を経由して焼成炉排ガスダクト５に吹込まれる。この時の搬送空気は平均して２４０ｍ3 ／ｈのガス容量が焼成炉排ガスダクトに吹込まれた。この焼成炉排ガスダクト中の有害ガス成分は、窒素酸化物１５０ｐｐｍ、硫黄酸化物５０ｐｐｍ、ダイオキシン類３．１ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ3 のものが、含水酸化鉄を吹込まれた後の焼成炉排ガス中の有害ガス成分は、窒素酸化物１５０ｐｐｍ、硫黄酸化物５０ｐｐｍ、ダイオキシン類２．２ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ3 となり、含水酸化鉄に吸着されていることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施のためのフローシートを示す図である。
【図２】本発明に係る他の実施のためのフローシートを示す図である。
【図３】本発明に係るさらに他の実施のためのフローシートを示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  含水酸化鉄ホッパー
２  熱風発生装置
３  ロータリーフィーダー
４  吹込管
５  焼成炉排ガスダクト
６  流動層
７  多孔板
８  粒子層
９  加熱帯
特許出願人    株式会社  テツゲン  他３
代理人    弁理士    椎  名    彊                                                                                            
【図１】
2005066536.tif 000003
【図２】
2005066536.tif 000004
【図３】
2005066536.tif 000005