(57)【要約】【課題】  排ガス流路系内の吸着剤の酸化状況を常時把握し、同系内での火災発生の危険性を定量的に判断する発火監視装置を提供する。【解決手段】  塩素化芳香族化合物を含む排ガス流路系にバグフィルタを設置し、バグフィルタ上流に粉末炭素系吸着剤を吹き込んで、塩素化芳香族化合物を除去する。バグフィルタ(1) の上流および下流にＣＯ濃度を測るＣＯ濃度計測装置(2) (3) を設置し、同下流の排ガス流量を測るガス流量計測装置(4) を設置し、バグフィルタの内部温度を測る温度計測装置(5) を設置し、これらで計測された値から、バグフィルタ内での炭素酸化量を推算する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素化芳香族化合物を含む排ガス流路系にバグフィルタを設置し、バグフィルタ上流に粉末炭素系吸着剤を吹き込んで、塩素化芳香族化合物を除去するに当たり、
バグフィルタ(1) の上流および下流にＣＯ濃度を測るＣＯ濃度計測装置(2) (3) を設置し、同下流の排ガス流量を測るガス流量計測装置(4) を設置し、バグフィルタの内部温度を測る温度計測装置(5) を設置し、これらで計測された値から、バグフィルタ内での炭素酸化量を推算することを特徴とする発火監視装置。
【請求項２】
ＣＯ濃度計測装置(2) (3) およびガス流量計測装置(4) によりＣＯ濃度と排ガス流量を計測してＣＯ発生量を算出し、得られたＣＯ発生量からＣＯ 発生量を推算し、排ガス流路系内に供給した吸着剤量と同系外に排出した吸着剤量から、排ガス流路系内に残留している吸着剤量を算出し、バグフィルタ(1) の上流および下流の圧力損失から、ろ布上の吸着剤堆積量を推算し、バグフィルタ底部に堆積している吸着剤量を求め、温度計測装置(5) から酸化により温度上昇が起きている吸着剤量を把握し、これらの値から、吸着剤の酸化に伴う発熱量と温度上昇速度を算出し、バグフィルタ内での火災発生の危険性を予知することを特徴とする、請求項１記載の発火監視装置。
【請求項３】
塩素化芳香族化合物を含む排ガス流路系に、粒状炭素系吸着剤が充填された吸着塔を設置し、同吸着剤で塩素化芳香族化合物を除去するに当たり、
吸着塔(1) の上流および下流にＣＯ濃度を測るＣＯ濃度計測装置(2) (3) を設置し、同下流の排ガス流量を測るガス流量計測装置(4) を設置し、吸着塔の内部温度を測る温度計測装置(5) を設置し、これらで計測された値から、吸着塔内での炭素酸化量を推算することを特徴とする発火監視装置。
【請求項４】
ＣＯ濃度計測装置(2) (3) およびガス流量計測装置(4) によりＣＯ濃度と排ガス流量を計測してＣＯ発生量を算出し、得られたＣＯ発生量からＣＯ 発生量を推算し、排ガス流路系内に供給した吸着剤量と同系外に排出した吸着剤量から、排ガス流路系内に残留している吸着剤量を算出し、温度計測装置(5) から酸化により温度上昇が起きている吸着剤量を把握し、これらの値から、吸着剤の酸化に伴う発熱量と温度上昇速度を算出し、吸着塔内での火災発生の危険性を予知することを特徴とする、請求項３記載の発火監視装置。
【請求項５】
推算された炭素酸化量から、バグフィルタ内または吸着塔内で火災が発生する危険性があると判断された場合に、同系内に不活性ガスを吹き込むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の発火監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物焼却炉、廃棄物溶融炉、電気炉などの排ガス中に含まれるダイオキシンに代表される塩素化芳香族化合物の除去に関し、より詳しくは、塩素化芳香族化合物の除去に用いられる活性炭や活性コークスなどの炭素系吸着剤の発火防止のための発火監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物焼却炉等から出る排ガス中のダイオキシン排出規制が強化され、焼却能力４ｔ／ｈ以上の新設炉については０．ｌｎｇ・ＴＥＱ／ｍ３Ｎのダイオキシン排出基準が定められた。この基準に対応する手段として、活性炭や活性コークスなどの炭素系吸着剤を用いたダイオキシン除去方法が広く採用されている。
【０００３】
炭素系吸着剤は可燃物であり、新品活性炭は空気雰囲気で断熱状態に保たれると、２００℃以下でも緩慢な酸化発熱反応により蓄熱して発火し、また炭素の発火限度は金属が混ざると低下するという現象が報告されている。そのため、炭素系吸着剤を使用する場合は、発火防止対策を施す必要がある。発火防止対策として、バグフィルタ上流に炭素系吸着剤を吹き込む場合は、バグフィルタのホッパ内に堆積した活性炭が早期排出されるように、ホッパやケーシングに振動装置を収置する方法がある。
【０００４】
しかし、このような対策では、系内の炭素の酸化状況は把握できず、火災発生の危険性を事前に察知することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、炭素系吸着剤を用いて、排ガス中に含まれるダイオキシンに代表される塩素化芳香族化合物を除去する方法において、排ガス流路系内の吸着剤の酸化状況を常時把握し、同系内での火災発生の危険性を定量的に判断する発火監視装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、塩素化芳香族化合物を含む排ガス流路系にバグフィルタを設置し、バグフィルタ上流に粉末炭素系吸着剤を吹き込んで、塩素化芳香族化合物を除去するに当たり、
バグフィルタ(1) の上流および下流にＣＯ濃度を測るＣＯ濃度計測装置(2) (3) を設置し、同下流の排ガス流量を測るガス流量計測装置(4) を設置し、バグフィルタの内部温度を測る温度計測装置(5) を設置し、これらで計測された値から、バグフィルタ内での炭素酸化量を推算することを特徴とする発火監視装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、ＣＯ濃度計測装置(2) (3) およびガス流量計測装置(4) によりＣＯ濃度と排ガス流量を計測してＣＯ発生量を算出し、得られたＣＯ発生量からＣＯ 発
生量を推算し、排ガス流路系内に供給した吸着剤量と同系外に排出した吸着剤量から、排ガス流路系内に残留している吸着剤量を算出し、バグフィルタ(1) の上流および下流の圧力損失から、ろ布上の吸着剤堆積量を推算し、バグフィルタ底部に堆積している吸着剤量を求め、温度計測装置(5) から酸化により温度上昇が起きている吸着剤量を把握し、これらの値から、吸着剤の酸化に伴う発熱量と温度上昇速度を算出し、バグフィルタ内での火災発生の危険性を予知することを特徴とする、請求項１記載の発火監視装置である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、塩素化芳香族化合物を含む排ガス流路系に、粒状炭素系吸着剤が充填された吸着塔を設置し、同吸着剤で塩素化芳香族化合物を除去するに当たり、
吸着塔(1) の上流および下流にＣＯ濃度を測るＣＯ濃度計測装置(2) (3) を設置し、同下流の排ガス流量を測るガス流量計測装置(4) を設置し、吸着塔の内部温度を測る温度計測装置(5) を設置し、これらで計測された値から、吸着塔内での炭素酸化量を推算することを特徴とする発火監視装置である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、ＣＯ濃度計測装置(2) (3) およびガス流量計測装置(4) によりＣＯ濃度と排ガス流量を計測してＣＯ発生量を算出し、得られたＣＯ発生量からＣＯ 発生量を推算し、排ガス流路系内に供給した吸着剤量と同系外に排出した吸着剤量から、排ガス流路系内に残留している吸着剤量を算出し、温度計測装置(5) から酸化により温度上昇が起きている吸着剤量を把握し、これらの値から、吸着剤の酸化に伴う発熱量と温度上昇速度を算出し、吸着塔内での火災発生の危険性を予知することを特徴とする、請求項３記載の発火監視装置である。
【００１０】
請求項５に係る発明は、推算された炭素酸化量から、バグフィルタ内または吸着塔内で火災が発生する危険性があると判断された場合に、同系内に不活性ガスを吹き込むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の発火監視装置。
【００１１】
粉末炭素系吸着剤は粉末活性炭、粉末活性コークスなどであってよい。粒状炭素系吸着剤は粒状活性炭、粒状活性コークスなどであってよい。
【００１２】
不活性ガスは窒素ガス、アルゴンガス等であってよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、排ガス流路系内の吸着剤の酸化状況を常時把握し、同系内での火災発生の危険性を定量的に判断して発火を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
つぎに、本発明を具体的に説明するために、本発明の実施例をいくつか挙げる。
【００１５】
実施例１
図１はバグフィルタに本発明による発火監視装置を設けた状態を示す概略図である。
【００１６】
焼却炉排ガスの処理に活性炭が使用される温度域は１５０〜２２５℃程度である。また、排ガス中には、硫黄酸化物が５０ｐｐｍ程度以下、窒素酸化物が１５０ｐｐｍ程度以下存在している。このような排ガス条件において、活性炭の酸化性を調べた。その結果、活性炭からの一酸化炭素（以下、ＣＯと略記）発生速度は１〜１０３ｍｇ・ＣＯ／ｋｇ・Ｃ・
ｈ）程度、二酸化炭素（以下、ＣＯ  と略記）発生速度は重量換算でその８〜１６倍程度
（濃度換算で５〜１０倍程度）であり、このときの発熱量は１０−１〜１０２ｋＪ／（ｋｇ・Ｃ・ｈ）程度であることを確認した。これらの値は温度、ガス組成や吸着質の影響を大きく受け、雰囲気温度が高く、酸素が存在し、活性炭に硫黄酸化物や窒素酸化物が多く吸着されているほど、高くなる。
【００１７】
この知見を基に、排ガス流路系で火災が発生する危険性を定量的に判断する。
【００１８】
まず、バグフィルタ(1) の上流および下流のＣＯ濃度を測るＣＯ濃度計測装置(2) (3) と下流のガス流量を測るガス流量計測装置(4) を設け、これらによりＣＯ濃度と排ガス量を計測してＣＯ発生量を算出し、得られたＣＯ発生量と上記知見からＣＯ 発生量を推算する。次に、排ガス流路系内に供給した活性炭量と系外に排出した活性炭量から、同系内に残留している活性炭量を算出する。バグフィルタの上流および下流の圧力損失から、ろ布上の活性炭堆積量も推算して、バグフィルタの底部ホッパ内に堆積している活性炭量を求める。また、バグフィルタの内部温度を測る温度計測装置(5) を設けて、これから酸化により温度上昇が起きている活性炭量を把握する。
【００１９】
これらの値から、活性炭の酸化に伴う発熱量と温度上昇速度を算出し、系内での火災発生の危険性を予知する。
【００２０】
本発明の効果を表１に示す.
バグフィルタ上流に活性炭を吹き込む方法において、バグフィルタでのＣＯ発生量、ガス流量およびバグフィルタ内の温度を計測した。ケース１では、活性炭１０００ｋｇが酸化して、排ガス中にＣＯ濃度が５ｐｐｍ・ｄｒｙ、Ｃ０  濃度が３５ｐｐｍ・ｄｒｙ検出され、ケース２では、活性炭１００ｋｇが酸化して、排ガス中にＣＯ濃度が５ｐｐｍ・ｄｒｙ、Ｃ０  濃度が３５ｐｐｍ・ｄｒｙ検出された。これらの値を基にして、活性炭の酸化に伴う発熱量と温度上昇速度を算出した。
【００２１】
ケース１の断熱系における温度上昇速度は１０Ｋ／ｈであるが、装置からの放熱や排ガスによる持ち出し熱を考慮すると、火災発生の危険性は小さい。一方、ケース２の断熱系における温度上昇速度は１００Ｋ／ｈと大きく、装置からの放熱や排ガスによる持ち出し熱を考慮しても、火災に発展する恐れがある。ケース２のように、火災発生の危険性を察知した場合は、系内の酸化が激しく起きている箇所に窒素ガスを供給して、火災を未然に防ぐ。
【表１】
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【００２２】
実施例２
図２において、この実施例では、塩素化芳香族化合物を含む排ガス系に、粒状炭素系吸着剤が充填された吸着塔(11)を設置し、吸着剤で塩素化芳香族化合物を除去する。
【００２３】
その他の構成は、実施例１と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による発火監視装置をバグフィルタに設けた状態を示す概略図である。
【図２】本発明による発火監視装置を吸着塔に設けた状態を示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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