(57)【要約】【課題】本発明は焼結機から出る焼結排ガス等の排ガスからダストを除去するため、排ガス処理装置の吸着剤を効率よく移動させる方法を提供する。【解決手段】排ガス処理装置の反応槽内の複数の高さ位置で、反応槽内の排ガス流れ方向に沿って、所定の間隔毎に圧力検出器を配置し圧力検出器列を設け、該圧力検出器列で入口ルーバでの圧力損失と出口側反応槽外壁での圧力損失を含むように逐次求めた圧力損失から圧力損失分布を求めるとともに、この圧力損失分布が前記複数の高さ位置のそれぞれで予め設定されている理想的なダスト除去が行われる場合に得られる圧力損失分布となるように吸着剤の移動速度を調整する。【選択図】図８
2005103433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に吸着剤の移動層が形成される反応槽を備え、該反応槽に供給されるダストを含む排ガスを前記移動層を通過させることにより排ガス中のダストの吸着除去を行う排ガス処理設備において、反応槽内の複数の高さ位置で排ガス流れ方向に沿って、所定の間隔毎に、入り口ルーバでの圧力損失と出口側反応槽外壁での圧力損失を含むように逐次求めた圧力損失から圧力損失分布を求めるとともに、この圧力損失分布が複数の高さ位置で予め求められている、浄化後に所望の排ガスが得られるときの圧力損失分布となるように吸着剤の移動速度を調整することを特徴とする排ガス処理設備の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理設備の運転方法に関し、特に焼結排ガス処理設備に好適な運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所の製銑工程に用いられる焼結排ガス処理設備は、吸着塔内部を鉛直方向に移動する吸着剤に対し、水平方向から被処理ガス（排ガス）が供給され、排ガスの流れと除塵などを行う吸着剤の移動方向が直交する構造が主流となっている。
【０００３】
このような構造では、吸着剤による集塵効果は排ガスの流速や吸着剤の切出し量で表される移動速度（循環速度）の影響を受け、例えば、吸着剤の単位時間当たりの切出し量が少ない場合は、吸着剤に蓄積されるダストの量が増加し、排ガスの流れに偏流が生じ、排ガス処理が不十分となり、吸着剤の切出し量が多い場合は、集塵に寄与しない吸着剤の量が増加し、排ガス処理費用がいたずらに増加する。
【０００４】
特許文献１は、吸着剤に蓄積されたダストの体積負荷量に応じて、吸着剤の切出し量を制御する方法に関し、吸着剤の入口と出口でダスト濃度を測定することが記載されている。
【０００５】
特許文献２は、被処理ガス排出口におけるダスト濃度を常に低くすることが可能な排ガス処理装置に関し、塔本体の内部を多孔板からなる仕切り板を設けて複数の移動層に分離し、移動層における圧力損失を測定することにより、目詰まりや、滞留などの触媒の状態を判断し、移動層の移動速度（循環速度）が適切かどうかを判定できることが記載されている。
【特許文献１】特開平７−１２４４４２号公報
【特許文献２】特開２０００−１４０５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の方法におけるダスト体積量は測定装置により計測されたダスト濃度から求めるため、比重が変化すると体積量が変化し、蓄積状態を正確に把握することは難しく、また、吸着剤自体が粉化し、集塵能力を低下させることは考慮されていない。
【０００７】
移動層における圧力損失から吸着剤の集塵状態などを推測する方法も、特許文献２に記載されている方法では圧力損失を排ガス入口側を基準として求めているため移動層の厚みにより推測精度の低下することが懸念される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、吸着塔内部の移動層におけるダストの蓄積状態について詳細に検討し、以下の基本的知見を得た。
１．移動層において、ダストの蓄積は排ガス入口の表層側から始まり、飽和状態となるまで蓄積される。
２．濃度、粒径、比重等のダスト性状により吸着塔内部での蓄積される状況は異なり、吸着塔内部の高さ方向及び幅方向の圧力分布にも影響する。
３．排ガス流れ方向に、移動層の各位置で求めた圧力分布から境界面の位置を推測することが可能である。図２は移動層における集塵状態および圧力分布を模式的に示すもので図２（ａ）のように移動層の集塵部（斜線部で表示）は形成され、Ａ−Ａ´位置での圧力分布として図２（ｂ）に示すものが得られので境界面の位置を推測することができる。
４．湿潤したダストなど付着性の高いダストになった場合、入口ルーバにダストが固着し、ブリッジを形成して移動層の流れを阻害するので、入口ルーバで急激な圧力損失が生じる。
５．細かいダストの場合、ダストが吸着剤の層を吹き抜け出口側反応槽外壁に付着し、急激な圧力損失が生じる。
６．排ガス中のダスト量が増加すると反応槽内の下部から上部まで逐次ダストの目詰まりが発生するので、反応槽の高さ方向に、複数の圧力検出器列を設けることが、反応槽内部の移動層の状況を把握するため必要である。
本発明は以上の知見を基に更に検討を加えてなされたもので、  内部に吸着剤の移動層が形成される反応槽を備え、該反応槽に供給されるダストを含む排ガスを前記移動層を通過させることにより排ガス中のダストの吸着除去を行う排ガス処理設備において、反応槽内の複数の高さ位置で排ガス流れ方向に沿って、所定の間隔毎に、入り口ルーバでの圧力損失と出口側反応槽外壁での圧力損失を含むように逐次求めた圧力損失から圧力損失分布を求めるとともに、この圧力損失分布が複数の高さ位置で予め求められている、浄化後に所望の排ガスが得られるときの圧力損失分布となるように吸着剤の移動速度を調整することを特徴とする排ガス処理設備の運転方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、比重、粒径分布および濃度が一定しないダストであってもその蓄積状態を簡単な機器（圧力計）で、精度良く把握することが可能で、ダストの蓄積状態に変化が生じた場合も早期に検知できるため、低いランニングコストで安定運転が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、吸着塔内におけるダストの集塵状態を入口ルーバ近傍と出口側反応槽外壁近傍を含めて把握するように、排ガス流れ方向に沿って移動層内に圧力計を複数配置し、隣接する圧力計の測定値の比較から圧力損失分布を求め、最適な排ガス処理で得られる圧力損失分布との比較より吸着剤の移動量を制御することを特徴とする。本発明で排ガス流れ方向とは吸着剤と移動方向と直交する方向とする。
【００１１】
図１は、本発明を焼結排ガス処理設備に適用した場合の概略構成の一例を示す図で、図において１は排ガス処理装置、１１は排ガス処理装置１の本体を構成する反応槽、１１ａは反応槽１１の内部に形成される吸着剤の移動層（前部）、１１ｂは同じく吸着剤の移動層（後部）、１１１ａは反応槽１１の入口ルーバ、１１１ｂは反応槽１１の内部の移動層を前部と後部に分ける通気可能な仕切り板、１１１ｃは反応槽１１の出口側反応槽外壁、１２は反応槽１１の入口ルーバ１１１ａの外側に設けられる排ガス入口ダクト、１３は反応槽１１の出口側反応槽外壁１１１ｂの外側に設けられる排ガス出口ダクトを示す。
【００１２】
１４は反応槽１１の下部から排出された吸着剤を回収するためのベルトフィーダ、１５はフラッパ、２は反応槽内の圧力損失分布を求めるための圧力を検出する圧力検出機、３は反応槽内の圧力損失分布を求めるための演算機、４は圧力損失分布に基づいて移動層の切出し量を調整するためにフラッパ角度とベルトフィーダ１４の速度を制御する切出し装置制御盤、Ａ，Ｂ，Ｃは圧力検出センサの取付け位置を示す。
【００１３】
反応槽１１は、その内部で通気可能な仕切り板（図中点線）１１１ｂによって、吸着剤の移動層を移動層（前部）１１ａ，移動層（後部）１１ｂに分けている。排ガスは反応槽１１内の吸着剤の移動層（前部）１１ａ，移動層（後部）１１ｂに直交するように排ガス入口ダクト１２から流入し、入口ルーバ１１１ａを通過して吸着剤の移動層により浄化された後、出口側反応槽外壁１１１ｃを通過して排ガス出口ダクト１３から流出する。
【００１４】
圧力検出センサとして圧力検出器２を用い、例えば排ガス脱硫装置１の排出ガス入口ダクトの位置Ａ、反応槽１１内の位置Ｂ，排出ガス出口ダクトの位置Ｃに取付け、各位置での圧力を測定する。
【００１５】
演算器３は圧力検出器２の測定値を基に各検出器間での圧力損失とその圧力損失分布を求め、該圧力損失分布が予め求めておいた最適な排ガス処理を行った際に得られる分布状態となるように移動層（前部）１１ａ及び移動層（後部）１１ｂの移動速度（循環速度）、すなわち、各移動層の切出し量を決定する。
【００１６】
切出し装置制御盤４は、前記切出し量が得られるようにフラッパ１５の角度とベルトフィーダ１４の速度を制御する。
【００１７】
[本発明法]
本発明は上述した圧力損失分布を利用して反応槽内のダストの集塵状態を制御する方法であって、良好な排ガス処理が行える場合の反応槽内の圧力損失分布を反応槽内の複数の高さにおいて予め求めておき、現操業において測定される圧力損失分布が前記圧力損失分布となるように、吸着剤（移動層）の切出し量を移動速度（循環速度）により調整する。
【００１８】
図７に示す排ガス処理装置を用いて本発明を説明する。図において１６，１７および１８は圧力検出器列でａ，ｂ，ｃ〜ｈは排ガスの流れ方向に所定の間隔で配置された圧力検出器を示す。
【００１９】
本発明では圧力検出器列１６，１７および１８のそれぞれの圧力検出器列で圧力損失分布を求め、それらの圧力損失分布が予め求められている良好な排ガス処理が行える場合の圧力損失分布となるように移動層の移動速度（循環速度）を調整する。圧力損失分布と移動速度の関係は予め求めておく。
【００２０】
排ガス中のダスト量に対し、移動層の移動速度（循環速度）が早すぎる場合は、反応槽下部、本説明では圧力検出器列１８でも目詰まりを示す圧力損失分布が得られず、一方、移動層の移動速度（循環速度）が遅い場合は、反応槽上部で、本説明では圧力検出器列１７、で目詰まりを示す圧力損失分布が得られ、吸着剤の使用コストが増加または吸着剤の吸着性能の劣化をもたらす。
【００２１】
圧力検出器列１６、１７、１８の各列での圧力損失分布は排ガス中のダスト量またはダスト粒径、ダスト比重等のダスト性状が変化した場合に変化する。図３、４、５にダスト性状が圧力損失分布に及ぼす影響および移動層の移動速度（循環速度）への影響を示す。
【００２２】
これらの図において第一層は図７における移動層１１ａ、第二層は同図における移動層１１ｂに該当する。また図３、４、５の各図で（ａ）は理想的な排ガス処理が行えた場合の圧力損失分布を示す。移動速度（循環速度）上昇とは標準（設定値）の圧力分布とするため、移動層の移動速度（循環速度）を上昇させることを意味する。移動速度（循環速度）低下とは標準（設定値）の圧力分布とするため、移動層の移動速度（循環速度）を低下させることを意味する。
【００２３】
図３はダスト量が増減した場合を示し、ダスト量が増加する（ｂ）と目詰まり状態が強くなる、特に第一層、ので標準状態（ａ）に比較して圧力損失が大きくなるため、循環速度を上昇させて、新しい移動層によって排ガス処理が行えるように調整する。
【００２４】
一方、ダスト量が減少した場合は、目詰まり状態が弱くなるので、移動層の循環速度を低下させて、移動層へのダストの吸着量を適正化する。図４はダスト粒径が増減した場合、図５はダスト比重が増減した場合を示し、上述した、ダスト量の増減した場合と同様に移動速度（循環速度）を調整する。
【００２５】
移動速度を調整する場合は、圧力検出器列１６、１７、１８の各列での圧力損失分布が所望の形状となるように行う。
【００２６】
例えば圧力検出器列１６の排ガス流れ方向の圧力損失分布が所望の圧力分布となるように調整された移動層１１ａと移動層１１ｂの個々の移動速度（循環速度）の相対関係を損なわず、圧力検出器列１７、１８の排ガス流れ方向の圧力損失分布が所望の圧力分布となるように移動層１１ａと移動層１１ｂの個々の移動速度（循環速度）を一律に増減速させる。
【００２７】
また、本発明では圧力検出器列１６、１７、１８で圧力損失分布を求める際、入口側ルーバ１１１ａでの圧力損失、出口側反応槽外壁１１１ｃでの圧力損失も求まるように、所定の間隔で隣接する圧力検出センサ間１６ａ−１６ｂ，１６ｇ−１６ｈ，１７ａ−１７ｂ，１７ｇ−１７ｈ，１８ａ−１８ｂ，１８ｇ−１８ｈで圧力損失を求める。
【００２８】
入口側ルーバ１１１ａでの圧力損失を求めることにより、湿潤したダストなど付着性の高いダストで発生しやすい入口側ルーバ１１１ａにおけるブリッジ現象などの異常状態を検出する。
【００２９】
また、出口側反応槽壁１１１ｃでの圧力損失も求めることにより、ダストが微細な場合に発生しやすい反応槽１の出口側反応槽外壁１１１ｃにおける目詰まりを検出する。
【００３０】
尚、以上の説明で、圧力検出器列は反応槽の高さ方向で上中下の３列としたが、必要に応じて増減でき、特にその列の数は規定しない。また、各圧力検出器列における圧力検出器の数も特に規定しない。但し、排ガス流れが直進する位置に圧力検出器列、本説明では圧力検出器列１６、を設けることが望ましい。吸着剤の移動層は前部、後部の２層に限らず３層以上でも良い。
【００３１】
図６は本発明に係る運転方法を説明する模式図で、上述したように予め求めた良好な排ガス処理が得られる場合の反応槽内の圧力損失分布と現操業における圧力損失分布を比較し、後者の所定の位置における圧力損失値が前者の許容範囲内に収まるように移動層の移動速度（循環速度）を調整する。
【００３２】
図８は本発明に係る運転方法によって得られる圧力損失分布が異常状態を示している例で（ａ）は付着性の高い湿潤したダストなどが入口ルーバと吸着剤に固着し、ブリッジが形成され表層の吸着剤が滞留している状態に対応する。（ｂ）はダストが吸着剤を吹きぬけ、出口ルーバに付着している状態に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明が適用される排ガス処理設備の構成例を示す図。
【図２】反応槽内におけるダストの集塵状況（ａ）と圧力分布（ｂ）を説明する図。
【図３】ダスト量が圧力損失分布に及ぼす影響および移動層の移動速度（循環速度）への影響を示す図。
【図４】ダスト粒径が圧力損失分布に及ぼす影響および移動層の移動速度（循環速度）への影響を示す図。
【図５】ダスト比重が圧力損失分布に及ぼす影響および移動層の移動速度（循環速度）への影響を示す図。
【図６】本発明に係る運転方法を説明する模式図。
【図７】本発明を適用する排ガス処理装置本体の一例を示す模式図。
【図８】本発明で得られる圧力分布の一例を示す図で、（ａ）は、入口ルーバがブリッジされた状態、（ｂ）は吹きぬけが生じた状態を示す。
【符号の説明】
【００３４】
１      排ガス処理装置
１１    反応槽
１１ａ  吸着剤の移動層（前部）
１１ｂ  吸着剤の移動層（後部）
１１１ａ  入口側ルーバ
１１１ｂ  仕切り板
１１１ｃ  出口側反応槽外壁
１２    排ガス入口ダクト
１３    排ガス出口ダクト
１４    ベルトフィーダ
１５    フラッパ
１６    圧力検出器列
（ａ，ｂ，ｃ〜ｈ  圧力検出器）
１７    同上
１８    同上
２      圧力検出器
３      演算機
４      切出し装置制御盤
Ａ，Ｂ，Ｃ圧力検出器の取付け位置
【図１】
2005103433.tif 000003
【図２】
2005103433.tif 000004
【図３】
2005103433.tif 000005
【図４】
2005103433.tif 000006
【図５】
2005103433.tif 000007
【図６】
2005103433.tif 000008
【図７】
2005103433.tif 000009
【図８】
2005103433.tif 000010