(57)【要約】【課題】  各排ガス処理槽間内での排ガス処理剤のレベル差を抑制し、排ガス処理の能力と操業の高位安定化が可能な排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法を提供する。【解決手段】  排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに対して排ガス処理剤を供給するのに必要な１サイクル供給時間Ｔc を予め設定し、この設定した１サイクル供給時間Ｔc を基にして排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆ毎に排ガス処理剤を供給する標準供給時間Ｔs を割り当て、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆ内に収納されている排ガス処理剤のレベルＬn を各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに設けたレベル検出器２７でそれぞれ検出し、検出した各レベルＬn から平均レベルＬa を算出し、平均レベルＬa と排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆ毎の排ガス処理剤のレベルＬn の偏差をそれぞれ求め、この各偏差と標準供給時間Ｔs から各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに排ガス処理剤を供給する供給時間Ｔn を求める。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に収容された排ガス処理剤を上から下に移動させながら排ガスと接触させて下部から排出させる排ガス処理槽を複数設け、その排ガス処理槽に順番に前記排ガス処理剤を供給する方法において、
前記複数の排ガス処理槽に対して前記排ガス処理剤を供給するのに必要な１サイクル供給時間Ｔc を予め設定し、この設定した１サイクル供給時間Ｔc を基にして該排ガス処理槽毎に前記排ガス処理剤を供給する標準供給時間Ｔs を割り当て、
前記各排ガス処理槽内に収納されている前記排ガス処理剤のレベルＬn を該各排ガス処理槽に設けたレベル検出器でそれぞれ検出し、その検出した各レベルＬn から平均レベルＬa を算出し、該平均レベルＬa と該排ガス処理槽毎の排ガス処理剤の前記レベルＬn の偏差をそれぞれ求め、この各偏差と前記標準供給時間Ｔs から該各排ガス処理槽に前記排ガス処理剤を供給する供給時間Ｔn を求めることを特徴とする排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法。
【請求項２】
請求項１記載の排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法において、前記排ガス処理槽に前記排ガス処理剤を供給する際に、該排ガス処理剤の供給開始と同時に供給時間のカウントアップを開始し、該排ガス処理剤の供給が開始された排ガス処理槽の供給時間Ｔn を所定時間おきに逐次求めて更新し、更新された供給時間Ｔn とカウントアップした供給時間が一致した時点で該排ガス処理剤の供給を停止することを特徴とする排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法において、前記各排ガス処理槽の供給時間Ｔn を、下記式により算出することを特徴とする排ガス処理槽への処理剤の供給方法。
Ｔn ＝Ｔs ＋Ｔs （Ｌa −Ｌn ）／Ｃ
但し、Ｃは前記レベル検出器の検出可能区間の距離である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に収容された排ガス処理剤を上から下に移動させながら排ガスと接触させて底部から排出させる複数の排ガス処理槽へそれぞれ上方から排ガス処理剤を供給する排ガス処理剤の供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部に収容された排ガス処理剤（例えば、炭素質吸着剤）を上から下に移動させながら、例えば水平方向から排ガスを流入させ、炭素質吸着剤と排ガスとを接触させて排ガス中のＳＯx 、ＮＯx 等を吸着させて底部から排出させる排ガス処理槽が複数設けられた吸着塔と、各排ガス処理槽の底部から排出された炭素質吸着剤を再生して吸着塔に再び供給する再生塔を備えた排ガス処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
なお、各排ガス処理槽への炭素質吸着剤の供給は、予め設定された投入時間内に、全ての排ガス処理槽に対して順番に行われていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５８９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された排ガス処理装置の吸着塔に設けられた各排ガス処理槽では、排ガス中のＳＯx 、ＮＯx 等を吸着した炭素質吸着剤を底部から排出させる際に使用する抜き出し装置（例えば、フィーダー）の機械的特性がそれぞれ異なっており、しかも、各排ガス処理槽内での炭素質吸着剤の流動形態（例えば、炭素質吸着剤の各粒子のブリッジング状態）がそれぞれ異なることから、各排ガス処理槽間では収容されている炭素質吸着剤の層のレベルに差が生じていた。
このため、各排ガス処理槽に対して均等に排ガスが流入し難くなったり、極端な場合には排ガスの吹き抜け等の変流が発生するという問題が生じていた。その結果、各排ガス処理槽間の吸着性能が変動し、安定した排ガス処理操業を行うことが困難になっていた。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、各排ガス処理槽間に生じる排ガス処理剤の層のレベル差を抑制し、排ガス処理能力と排ガス処理操業の高位安定化を図ることが可能な排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法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】
【０００６】
前記目的に沿う請求項１記載の排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法は、内部に収容された排ガス処理剤を上から下に移動させながら排ガスと接触させて下部から排出させる排ガス処理槽を複数設け、その排ガス処理槽に順番に前記排ガス処理剤を供給する方法において、
前記複数の排ガス処理槽に対して前記排ガス処理剤を供給するのに必要な１サイクル供給時間Ｔc を予め設定し、この設定した１サイクル供給時間Ｔc を基にして該排ガス処理槽毎に前記排ガス処理剤を供給する標準供給時間Ｔs を割り当て、
前記各排ガス処理槽内に収納されている前記排ガス処理剤のレベルＬn を該各排ガス処理槽に設けたレベル検出器でそれぞれ検出し、その検出した各レベルＬn から平均レベルＬa を算出し、該平均レベルＬa と該排ガス処理槽毎の排ガス処理剤の前記レベルＬn の偏差をそれぞれ求め、この各偏差と前記標準供給時間Ｔs から該各排ガス処理槽に前記排ガス処理剤を供給する供給時間Ｔn を求める。
【０００７】
請求項２記載の排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法は、請求項１記載の排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法において、前記排ガス処理槽に前記排ガス処理剤を供給する際に、該排ガス処理剤の供給開始と同時に供給時間のカウントアップを開始し、該排ガス処理剤の供給が開始された排ガス処理槽の供給時間Ｔn を所定時間おきに逐次求めて更新し、更新された供給時間Ｔn とカウントアップした供給時間が一致した時点で該排ガス処理剤の供給を停止する。
【０００８】
請求項３記載の排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法は、請求項１及び２記載の排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法において、前記各排ガス処理槽の供給時間Ｔn を、下記式により算出する。
Ｔn ＝Ｔs ＋Ｔs （Ｌa −Ｌn ）／Ｃ
但し、Ｃは前記レベル検出器の検出可能区間の距離である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜３記載の排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法は、排ガス処理槽毎に求まった排ガス処理剤のレベルＬn と平均レベルＬa との偏差に応じて標準供給時間Ｔs を調整し、各排ガス処理槽に排ガス処理剤を順番に供給する際の供給時間Ｔn を求めるので、各排ガス処理槽内で変動している排ガス処理剤のレベルを常に供給時間Ｔn の演算に反映させることができ、各排ガス処理槽間で大きなレベル差ができるのを防止して、常に管理レベル内に維持することが可能になる。その結果、各排ガス処理槽間における排ガス処理能力の高位安定化を維持しながら、排ガス処理操業の高位安定化を図ることが可能になる。
【００１０】
特に、請求項２記載の排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法は、排ガス処理槽に排ガス処理剤の供給を開始してから経過した供給時間と、その排ガス処理槽について逐次求めた供給時間Ｔn が一致した時点で排ガス処理剤の供給を停止するので、排ガス処理槽における急激な排ガス処理剤のレベル変化に直ちに対応することが可能になる。その結果、排ガス処理剤のレベル差を短時間で修復することが可能になり、例えば、排ガス処理剤のレベルを、制御可能範囲の±１％以内で制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法を適用した排ガス処理設備の説明図、図２は同排ガス処理設備の吸着塔の説明図、図３は同排ガス処理設備の吸着塔に設けたレベル検出器の説明図、図４は各排ガス処理槽に活性コークスを供給する際の制御を行う制御手段の説明図である。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係る排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法を適用した排ガス処理設備１０は、排ガスの発生設備の一例である図示しない焼結機からの排ガスを、排ガス吸着剤の一例である活性コークスと接触させ排ガス中の、例えば、ＳＯx 、ＮＯx 、ダイオキシン等の有害物質を活性コークスに吸着させてから排出する吸着塔１２を有している。以下これらについて、詳細に説明する。
【００１２】
吸着塔１２は、流出する排ガスを整流板１９で整流して排ガスの流れを拡散させる排ガス整流部２０と、排ガス整流部２０で拡散した排ガスと収容している活性コークスとを接触させて排ガス中の有害物質を吸着させてから排出させる複数の排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆを備えた排ガス吸着部２２を有している。また、吸着塔１２は、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆを通過し有害物質が除去された後の排ガスを収集する排ガス収集部２３と、排ガス収集部２３の出口側に一端側が接続し、他端側が図示しない煙突の基部側に接続する排出配管２４を有している。
【００１３】
排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆは、それぞれ活性コークスを収容する処理槽本体２５と、処理槽本体２５の下部に設けられ排ガス中の有害物質を吸着して活性度が低下したコークスを処理槽本体２５の下部から排出させる抜き出し装置の一例であるロータリーフィーダー２６を有している。これによって、処理槽本体２５の下部から徐々にコークスを排出させることができ、処理槽本体２５の内部に収容された活性コークスを上から下に移動させながら、排ガスと接触させることができる。
更に、排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆは、それぞれ処理槽本体２５の上端部に設けられて処理槽本体２５内に収容されている活性コークスのレベルを検出する、例えば、静電容量式のレベル検出器２７を有している。これによって、処理槽本体２５内に収容されている活性コークスのレベルを常時監視することができる。
【００１４】
また、排ガス処理設備１０は、図４に示すように、排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆの上端にそれぞれ設けられた受入口４４から、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに活性コークスを供給する際の制御を行う制御手段４７を有している。
制御手段４７は、活性コークスを全ての排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに対して順番に供給するのに必要な１サイクル供給時間Ｔc を求め、１サイクル供給時間Ｔc から各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに割り当てられる標準供給時間Ｔs を算出して出力する機能を備えた標準供給時間設定部４８を有している。
また、制御手段４７は、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに設けたレベル検出器２７で各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆ内の活性コークスのレベルＬn を所定時間、例えば、１秒おきに検出して入力させ平均レベルＬa を算出して、排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆ毎に活性コークスのレベルＬn と平均レベルＬa との偏差を１秒おきに出力する機能を備えた偏差算出部４９を有している。
更に、制御手段４７は、入力された標準供給時間Ｔs と各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆの偏差から、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに対して活性コークスを実際に供給する際の供給時間Ｔn を１秒おきに算出する機能を備えた供給時間算出部５０を有している。
【００１５】
ここで、供給時間算出部５０には、排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆへの活性コークスの供給順番を記憶する機能と、活性コークスの供給を開始させると共に供給時間のカウントアップを開始し、１秒おきに更新される供給時間Ｔn とカウントアップしている供給時間とを比較して両者が一致した時点で供給を停止する機能が設けられている。
なお、標準供給時間設定部４８、偏差算出部４９、供給時間算出部５０を有する制御手段４７は、上記の各機能を発現するプログラムをコンピュータに搭載することにより構成することができる。
【００１６】
次に、本発明の一実施の形態に係る排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法について説明する。
先ず、標準供給時間設定部４８において、全ての排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに対して予め設定した順番に従って活性コークスを供給するのに必要な１サイクル供給時間Ｔc を、予め実験等で求める。
従って、排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆ毎に割り当てられる標準供給時間Ｔs は、１サイクル供給時間Ｔc を排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆの槽数６で割ることにより求められるので、
Ｔs ＝Ｔc ／６        ・・・・・（１）
となる。
【００１７】
吸着塔１２で排ガス中の有害成分の吸着が行われている場合、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆの下部からはロータリーフィーダー２６で一定量のコークスが常に排出されているので、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆ内に収容されている活性コークスのレベルＬn （ｎ＝１〜６）は徐々に降下している。
そこで、偏差算出部４９は、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに設けたレベル検出器２７で１秒おきに検出した各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆ内の活性コークスのレベルＬn を入力させ、その度に平均レベルＬa を次式に基づいて算出する。
Ｌa ＝（Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋Ｌ3 ＋Ｌ4 ＋Ｌ5 ＋Ｌ6 ）／６      ・・・・・（２）
次いで、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆの活性コークスのレベルＬn と、レベルＬn から算出された平均レベルＬa に基づいて、排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆ毎に偏差Ｄn （ｎ＝１〜６）を次式から算出する。
Ｄn ＝Ｌa −Ｌn       ・・・・・（３）
【００１８】
供給時間算出部５０には、標準供給時間設定部４８から標準供給時間Ｔs が入力され、偏差算出部４９からは１秒おきに排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆ毎の偏差Ｄn が入力されている。そして、供給時間算出部５０では、偏差Ｄn が入力される度に、標準供給時間Ｔs と偏差Ｄn から各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに対して活性コークスを供給する際の供給時間Ｔn が式（４）に従って算出される。
Ｔn ＝Ｔs ＋Ｔs Ｄn ／Ｃ      ・・・・・（４）
ここで、Ｃは、図３に示すように、レベル検出器２７の検出可能区間の距離（レベル検出器２７の測定下限位置Ｐと測定上限位置Ｑの間の距離）である。
【００１９】
供給時間算出部５０では、予め設定された順番に従って活性コークスが供給される排ガス処理槽、例えば排ガス処理槽２１ａを決定し、活性コークスの供給を開始すると共に、供給時間のカウントアップを開始する。そして、１秒おきに算出されて更新される供給時間Ｔn とカウントアップしている供給時間とを比較し、両者が一致した時点で活性コークスの供給を停止する。これによって、次の供給順番の排ガス処理槽、例えば排ガス処理槽２１ｂに対しての活性コークスの供給が開始される。
【００２０】
（４）式から、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに収容されている活性コークスの平均レベルＬa に対して活性コークスのレベルＬn が低い排ガス処理槽ではＤn が大きくなって活性コークスの供給時間Ｔn が長くなる。一方、平均レベルＬa に対して活性コークスのレベルＬn が高い排ガス処理槽ではＤn が小さくなって活性コークスの供給時間Ｔn が短くなることが判る。その結果、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに収容されている活性コークスのレベルＬn に差が生じても、短時間でその差を解消することができる。
【００２１】
ここで、ある排ガス処理槽、例えば排ガス処理槽２１ｃに対して活性コークスの供給が行われているときに、この排ガス処理槽２１ｃ内で急激に活性コークスのレベルＬn が低下した場合を考える。
このとき、急激な活性コークスのレベルＬn の低下に伴って平均レベルＬa の値も低下するが、その低下量はＬn に比較して小さい。このため、活性コークスのレベルＬn が急変する直前の偏差Ｄnbと活性コークスのレベルＬn が急変した直後の偏差Ｄnaを比較すると、Ｄnb＜Ｄnaとなる。
従って、Ｔs Ｄnb／Ｃ＜Ｔs Ｄna／Ｃとなって、活性コークスのレベルＬn が急変した直後に算出された供給時間Ｔnaは、活性コークスのレベルＬn が急変する直前に算出された供給時間Ｔnbに比較して長くなる。その結果、この排ガス処理槽２１ｃへの活性コークスの供給時間は長くなって、急激な活性コークスのレベル変化を直ちに回復させることができる。
【００２２】
また、ある排ガス処理槽，例えば排ガス処理槽２１ｄに対して活性コークスの供給が行われているときに、別の排ガス処理槽２１ｆ内で急激に活性コークスのレベルが低下した場合を考える。
この場合、平均レベルＬa も低下するが、活性コークスが供給されている排ガス処理槽２１ｄの活性コークスのレベルＬn は増加傾向であるので、活性コークスのレベルが急変する直前の偏差Ｄnbと活性コークスのレベルが急変した直後の偏差Ｄnaを比較すると、Ｄna＜Ｄnbとなる。
従って、Ｔs Ｄna／Ｃ＜Ｔs Ｄnb／Ｃとなって、別の排ガス処理槽２１ｆにおける活性コークスのレベルが急変した直後に算出された供給時間Ｔnaは、活性コークスのレベルが急変する直前に算出された供給時間Ｔnbに比較して短くなる。その結果、活性コークスの供給を行っている排ガス処理槽２１ｄへの活性コークスの供給時間が短縮されて、次の供給順番の排ガス処理槽、例えば排ガス処理槽２１ｅへの活性コークスの供給が開始される。
【００２３】
ここで、次の供給順番の排ガス処理槽２１ｅは活性コークスのレベルが急激に低下した排ガス処理槽２１ｆではないので、この排ガス処理槽２１ｅにおける偏差Ｄn は小さく、活性コークスの供給時間Ｔn も短縮されて次の供給順番の排ガス処理槽、例えば排ガス処理槽２１ｆへの活性コークスの供給に移行する。このように、活性コークスのレベルが急変しなかった排ガス処理槽２１ｅへの供給時間Ｔn を短縮して、活性コークスのレベルが急変した排ガス処理槽２１ｆへの供給を早く行えるようにする。
そして、活性コークスのレベルが急変した排ガス処理槽２１ｆへの活性コークスの供給が開始されると、この排ガス処理槽２１ｆにおける偏差Ｄn は他の排ガス処理槽よりも大きくなっているので、活性コークスの供給時間が長くなって、急激な活性コークスのレベル低下を回復させることができる。
【００２４】
なお、ある排ガス処理槽への活性コークスの供給が開始された時点では、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆへの活性コークスの供給時間Ｔn （ｎ＝１〜６）は（４）式から、それぞれ
Ｔ1 ＝Ｔs ＋Ｔs Ｄ1 ／Ｃ
Ｔ2 ＝Ｔs ＋Ｔs Ｄ2 ／Ｃ
Ｔ3 ＝Ｔs ＋Ｔs Ｄ3 ／Ｃ
Ｔ4 ＝Ｔs ＋Ｔs Ｄ4 ／Ｃ
Ｔ5 ＝Ｔs ＋Ｔs Ｄ5 ／Ｃ
Ｔ6 ＝Ｔs ＋Ｔs Ｄ6 ／Ｃ
と求まる。
ここで、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆに一通り活性コークスの供給を行う総供給時間ＳはＴ1 〜Ｔ6 の総和となるので、
Ｓ＝６Ｔs ＋６Ｔs （Ｄ1 ＋・・・＋Ｄ6 ）／Ｃ
一方、Ｄ1 ＋・・・＋Ｄ6 の値は
Ｄ1 ＋・・・＋Ｄ6 ＝６Ｌa −（Ｌ1 ＋・・・＋Ｌ6 ）
＝０
従って、総供給時間Ｓは６Ｔs 、すなわち１サイクル供給時間Ｔc に一致する。
このため、各排ガス処理槽２１ａ〜２１ｆでは、活性コークスの供給時間が開始されてから、再び活性コークスの供給が開始されるまでの時間は、常に１サイクル供給時間Ｔc に維持することができる。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、各排ガス処理槽に対して活性コークスの供給が開始されると、１秒周期で各排ガス処理槽内の活性コークスのレベルを検出して偏差を求め、供給時間を算出するようにしたが、各排ガス処理槽内の活性コークスのレベル変動速度に応じて、例えば１秒未満の周期、あるいは１秒を超える周期で排ガス処理槽内の活性コークスのレベルを検出して偏差を求め、供給時間を算出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る排ガス処理槽への排ガス処理剤の供給方法を適用した排ガス処理設備の説明図である。
【図２】同排ガス処理設備の吸着塔の説明図である。
【図３】同排ガス処理設備の吸着塔に設けたレベル検出器の説明図である。
【図４】各排ガス処理槽に活性コークスを供給する際の制御を行う制御手段の説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０：排ガス処理設備、１２：吸着塔、１９：整流板、２０：排ガス整流部、２１ａ〜２１ｆ：排ガス処理槽、２２：排ガス吸着部、２３：排ガス収集部、２４：排出配管、２５：処理槽本体、２６：ロータリーフィーダー、２７：レベル検出器、４４：受入口、４７：制御手段、４８：標準供給時間設定部、４９：偏差算出部、５０：供給時間算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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