(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦型の移動層内に上方から下方に移動する粒子状物質を充填し、水平方向に排ガスを層内に導入して排ガス中の塵埃を補集・除去する十字流式移動層を備えた排ガス乾式除塵装置において、前記移動層の排ガス入口側に取り付けた複数段のルーバーの傾斜角を、使用する粒子状物質の安息角よりも大きくかつ９０度未満の傾斜角として各ルーバー間に排ガス導入部を形成し、入口側ルーバーに相対する排ガス出口側ルーバーを、前記入口側ルーバー上に安息角を保って形成される粒子状物質流の位置と同じ高さレベルで、かつ前記安息角に平行に設置した上段ルーバーと、入口側ルーバーに平行に設置し、多孔板または網状体で形成した下段ルーバーより構成することにより、前記移動層内において、前記粒子状物質が前記移動層高さ方向で一定の通過断面積を保って移動層内を降下するようにしたことを特徴とする排ガス乾式除塵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄用原料の焼結製造工程等で発生する排ガスから、ダスト等の有害な塵埃を除去する除塵装置であり、特に移動層の層厚を薄くして圧力損失を抑えながら、かつ除塵効率を高めた排ガス乾式除塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
十字流式移動層は、焼結機等から排出される低温排ガスの除塵装置として広く用いられ、図２に十字流式移動層を備えた排ガス除塵装置の一例を示す。
【０００３】
十字流式移動層は、横方向に相対するように排ガス入口ダクト１２ａ及び排ガス出口ダクト１２ｂを設けて除塵機本体１１を構成し、相対するほぼ中央部には縦方向に移動層１３が設けられる。移動層１３の排ガスを導入及び排出する側面は、それぞれ排ガスを斜方向に導入するように入口側及び出口側ルーバー１４ａ，１４ｂを重畳して構成される。なお上部には粒子状物質の供給ホッパー１５，下部には粒子状物質の排出機１６がそれぞれ設けられている。
【０００４】
このようにして、供給ホッパー１５から供給され移動層１３内に充填された一定の粒度の例えば鉱石粒などの粒子状物質１７は、傾斜したルーバーに誘導されながら移動層１３内を緩やかな速度で降下し、同時に排ガスを入口ダクト１２ａ側から導入して移動層１３内を横方向に通過させ、粒子状物質１７により排ガス中の有害な塵埃を補集・除去する。
【０００５】
図３には、移動層１３を構成する入口側及び出口側ルーバー１４ａ，１４ｂの詳細と、移動層内における粒子状物質１７の挙動を示す。
【０００６】
先ず前記供給ホッパー１５から移動層１３に供給された粒子状物質１７は、一定の安息角αを保って入口及び出口側ルーバー１４ａおよび１４ｂ上に拡がりながら滑り落ちる。ルーバーに達した粒子状物質１７は、次にルーバーの傾斜面に沿って滑降しながら粒子状物質同志を絞り込むように降下する。ルーバー１４ａ，１４ｂの下端に達した粒子状物質１７は、次に下段のルーバーに向かって再び安息角αを保って拡がりながらなだれ落ちる。
【０００７】
このように投入された粒子状物質１７は、ルーバー１４ａ，１４ｂの間にあって前後に蠕動運動を繰り返しながら、層内を水平方向に通過する排ガス流１８中の塵埃を補集・除去し、徐々に移動層１３内を降下する。
【０００８】
上記十字流式移動層を備えた排ガス除塵装置としては、例えば特開昭５３−３１２６７号公報には排ガス中のダストを帯電せしめて捕集を容易とする装置、特開昭５３−８９０７８号公報には乾燥プラントに用いた後のダストを含む排ガスを粉塊状炉からなる集塵層を通過させ、排ガス中のダストを分離，除去する方法、特開昭５３−９１４７１号公報には十字流式移動層にて特に一酸化炭素分含有量の多い転炉廃ガスなどの還元性ガス，爆発性ガスの除塵に適する集塵方法・装置などがある。
【０００９】
また特開平５−３４５１１４号公報には、十字流式移動層による排ガス処理方法として、移動層の排ガス入口側の通気性構造体の開口部の口径を濾過材である粒子状物質の径より大きくし、粒子状物質の一部が排ガス入口側の通気性構造体を通って排ガス導入部へ流出するようにし、ダストや粒子状物質の滞留をなくして、安定した連続運転を可能とした技術が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来の除塵装置は、いずれも十字流式移動層の層厚さを十分に確保して除塵効率を高める構造を主体としている。さらにこれら層厚さの大きい移動層に対しても、十分処理する排ガスの風量を維持できるように、またこの場合ルーバーにより粒子状物質が攪拌されても、除塵効率に影響を与えることがないように十分の容量の送風設備が設置されていた。
【００１１】
しかしこのように層厚が大きくなると、除塵効率の向上以上に送風設備が大容量となり、また層厚が大きくなることから、除塵装置全体が大型となり、無駄が多くなるなどの欠点が生ずる。
【００１２】
また通常層厚が大きい移動層では、粒子状物質の降下挙動としてルーバー近辺部約２００ｍｍでは、前記ルーバーの影響による粒子状物質の蠕動運動により攪拌されながら降下する。このために二次飛散を起こし、除塵効率が低下する。
【００１３】
さらに従来のルーバー形状の移動層では、移動層に排ガスを通過させると層内のガスの流れは、ルーバーの取り付け角度により左右されると同時に、出口側ルーバー構造にも左右される。前記特開昭５３−９１４７１号公報に記載されている入り口と出口の構造が同じ形式のルーバーであれば、排ガスは層厚が厚い個所を敬遠して薄い個所をショートパスしながら通過する。この場合でも同様に相対的に移動層の層厚は大となり、粒子状物質に無駄が生じる等の問題がある。
【００１４】
本発明は上記課題を解決し、移動層の層厚を薄くして圧力損失を抑え、さらに粒子状物質の無駄を排除しながら、かつ除塵効率を高めた排ガス乾式除塵装置を提供する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、縦型の移動層内に上方から下方に移動する粒子状物質を充填し、水平方向に排ガスを層内に導入して排ガス中の塵埃を補集・除去する十字流式移動層を備えた排ガス乾式除塵装置において、前記移動層の排ガス入口側に取り付けた複数段のルーバーの傾斜角を、使用する粒子状物質の安息角よりも大きくかつ９０度未満の傾斜角として各ルーバー間に排ガス導入部を形成し、入口側ルーバーに相対する排ガス出口側ルーバーを、前記入口側ルーバー上に安息角を保って形成される粒子状物質流の位置と同じ高さレベルで、かつ前記安息角に平行に設置した上段ルーバーと、入口側ルーバーに平行に設置し、多孔板または網状体で形成した下段ルーバーより構成することにより、前記移動層内において、前記粒子状物質が前記移動層高さ方向で一定の通過断面積を保って移動層内を降下するようにしたことを特徴とする排ガス乾式除塵装置である。
【００１６】
すなわち本発明は、出口側ルーバーの上段のレベルでは、供給ホッパーから投入された粒子状物質は、排ガス入口側では粒子状物質固有の安息角を保って入口側ルーバー上に滑り落ち、また出口側の上段ルーバーは安息角に平行に設置されているので、層内の粒子状物質は一定の通過断面積を保って移動層内を降下する。
【００１７】
また出口側ルーバーの下段のレベルでは、下段ルーバーは同じレベルの入口側ルーバーに平行に設置されているので、上段レベルでの粒子状物質の面積をそのまま保つとともに、下段レベル内でも粒子状物質は一定の通過断面積を保って移動層内を降下する。
【００１８】
表１に移動層によく使用される触媒の、斜面傾斜法で測定した安息角の例を示すが、ここで排ガス入口側のルーバー傾斜角を粒子状物質の安息角よりも大きくしたのは、ルーバー上に滑り落ちた粒子状物質がさらに移動層内を降下するのを容易とするためであり、また９０度未満としたのは、この移動層の構造で９０度以上とすることはあり得ず、またルーバー間に排ガス導入部を形成する必要性からであり、実用的には５０〜７５度程度が好ましい。
【００１９】
【表１】
0003854332.tif 000002
【００２０】
このように移動層内では、粒子状物質は層高さ方向で一定の通過断面積を維持して移動層内を降下するので、途中で粒子の蠕動現象や粒子同志の攪拌，またルーバーによる粒子の攪拌が起こることはなく、移動層内の排ガスの流れが均一化されて補集したダストの二次飛散が防止される。
【００２１】
さらに導入された排ガスは、ショートパスすることはなく常に粒子状物質中の一定のパス長さの間を通過するので、粒子状物質は均等に除塵に寄与し、粒子状物質の無駄もなくなって除塵効率も向上する。このように粒子の蠕動現象や攪拌による無駄なパスが無くなるので、移動層の層厚を薄くすることができ、圧力損失を抑えるとともに、除塵装置の小型，軽量化を図り得る。
【００２２】
また本発明は、排ガス出口側の下段ルーバーを多孔板または網状体として、出口の排ガス通路を確保することにより移動層内の排ガス流を均一とし、粒子状物質の除塵効率向上とともに層内の通気効率の向上を図り得る。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の排ガス乾式除塵装置に装備される十字流式移動層の実施の形態例を示す縦断面図である。
【００２４】
除塵装置の除塵機本体内に装備される縦型の移動層１は、排ガス入口側に取り付けた複数段のルーバー２ａ，２ｂ…の傾斜角βを、使用する粒子状物質の安息角αよりも深くかつ９０度未満の傾斜角，好ましくは上述したように５０〜７５度程度として除塵機本体に取り付け、各ルーバー２間に排ガス導入部３を形成する。
【００２５】
入口側ルーバー２に相対する排ガス出口側ルーバー４は、前記入口側ルーバー２ａ，２ｂ……上に形成される粒子状物質流８ａの位置と同じ高さレベルで、かつ形成される前記安息角αに平行に上段ルーバー５ａ，５ｂ…を設置し、引き続きその下方に連続して下段ルーバー６ａ，６ｂ…を入口側ルーバーに平行に設置する。
【００２６】
なお下段ルーバー６ａ，６ｂ…は、排ガス吐出部７として排ガス通路を確保し排ガス流の均一化を図るために、金属性の多孔板または金網状体で構成することが好ましい。
【００２７】
このようにして、供給ホッパーから投入された粒子状物質８は、排ガス入口側ではルーバー２ａ上を滑り落ちて粒子状物質固有の安息角αを保って粒子状物質流８ａを形成し、安息角αに平行に設置された出口側の上段ルーバー５ａとの間に一定の通過断面積を保って移動層内を降下する。
【００２８】
また出口側ルーバー４の下段のレベルでは、下段ルーバー６ａは同じレベルの入口側ルーバー２ａに平行に設置されているので、上段レベルでの粒子状物質の面積をそのまま保つとともに、下段レベル内でも粒子状物質は一定の面積を保って移動層内を降下する。このように移動層１内では、粒子状物質８は層高さ方向で一定の通過断面積を維持して水平に移動層内を降下する。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、移動層を形成する排ガス入口側および出口側ルーバーを互いに平行になるように取り付けて、移動層内の粒子状物質が層高さ方向で一定の通過断面積を保って降下するようにしているので、層内での粒子の蠕動現象や粒子同志の攪拌，またルーバーによる粒子の攪拌がなくなり、従って粒子状物質の流れが均一化されて補集したダストの二次飛散が防止される。
【００３０】
さらに導入された排ガスは、ショートパスすることはなく常に粒子状物質中の一定のパス長さの間を通過するので、粒子状物質は均等に除塵に寄与し、粒子状物質の無駄もなくなって除塵効率も向上する。従って移動層を薄型とすることができ、圧力損失を抑えるとともに、除塵装置の小型化，軽量化を図り得る。
【００３１】
また本発明は、排ガス出口側の下段ルーバーを多孔板または網状体として、出口の排ガス通路を確保することにより移動層内の排ガス流を均一とし、粒子状物質の除塵効率向上とともに層内の通気効率の向上を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排ガス乾式除塵装置に装備される十字流式移動層の実施の形態例と粒子状物質の挙動を示す縦断面図である。
【図２】十字流式移動層を備えた排ガス除塵装置の一例を示す略側面図である。
【図３】従来の移動層を構成するルーバーの詳細と、移動層内における粒子状物質の挙動を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１              移動層
２              排ガス入口側ルーバー
２ａ，２ｂ…    入口側ルーバー
３              排ガス導入部
４              出口側ルーバー
５ａ，５ｂ…    上段ルーバー
６ａ，６ｂ…    下段ルーバー
７              排ガス吐出部
８              粒子状物質
８ａ            粒子状物質流
α              粒子状物質の安息角
β              ルーバーの傾斜角
１１            除塵機本体
１２ａ          排ガス入口ダクト
１２ｂ          排ガス出口ダクト
１３            移動層
１４ａ          入口側ルーバー
１４ｂ          出口側ルーバー
１５            供給ホッパー
１６            排出機
１７            粒子状物質
１８            排ガス流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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