乾式電気集塵機と湿式洗浄塔による排ガス処理装置納入事例紹介
Elect｢ostatic

Precipitator

Wetandscrubber(気)大気環境室上村徳

一

Kazunori

Murakami

工場や処理施設等より発生するガス中のダストを捕捉･排出する装置のひとつとして,電気集塵機がある｡内部構造は非常にシンプルであり,粒径の細かいダストも除去できる高性能集塵横として多くの分野で使用されている｡
また,ガス中の有害物質や悪臭物質を除去する装置として,湿式洗浄塔を使用する場合が多い｡
本報では,乾式電気集塵機ならびに湿式洗浄塔の特長とともに,金属電解炉より発生するガスの除塵及びガス吸収を目的とした装置の納入事例を紹介する｡
isAn

precipitator,
whichelectrostatic
dust
in gasesdischarglng
generatedabigb

performanceofcapablethere

areTbis

paper

type

designed

substances
introducesforelectrolytic

電andfinea

where

dust

aof

in gases

one

very

simpleparticle

sizes,

wetmalodorous
theof devices for collecting
and
in
is
fieldsasetc.,
varioususedasfactories,

has

simultaneously,
theremovlng

havingfeaturesandscrubber,

from

which

cases

many

toxic

removlng

metal

dust

the

removlng

Further,

wet

preclpitator

available

dry
some

and

type

internal

construction

isandtoo.

isscrubbersubstances

in

type

electrostaticadeviceforpreclpitator

and

the

as

used

gases.

examplesofabsorbingtheinstallations
gases

of

generatedsystemsfromafurnace.

気集

塵機Electrostatic

湿式洗浄装置Wet荷電粒子

Charged

ガス

吸収Gas

ま えがき

preclpitatorscrubberparticulate

absorption

う利点のある湿式洗浄塔がある｡しかし,湿式洗浄

近年,環境問題がクローズアップされ,工場や処塔だけでは,ガス中のダストの性状やその他成分の理施設より排出されるガスに対する規制が,厳しく条件により制約を受ける場合が多い｡

なってきた｡また,法規制や条例などによる排出基

また,ダスト除去の目的のため,電気集塵機を設

準をクリア出来ない場合,操業が出来なくなる場合置する場合があるが,電気集塵機のみではガス状のもある｡

有害物質については除去できない｡

それらをクリアするために,状況に応じて様々なしかし,これらを組み合わせることにより,高性排ガス処理装置を設置するが,その装置のひとつと能集塵とガス吸収を同時に行えることとなる｡また,して,ダストとガス状成分が同時に除去できるといダストについては再利用出来るものもあり,電気集114

神鋼パンテツク技報

Vol.

42 No.

2(1999/3)

塵機においては,ダストのみを捕捉し,排出するの荷電された粒子は集塵極‑条められ,その表面にで,この場合非常に有効な装置であるといえる｡

捕捉,堆積される｡集塵極に捕捉された粒子は集塵

1.電気集塵機の原理と特長極上で集合体となり,槌打ち装置で払い落とされ,電気集塵機の型や種類には数多くあるが,原理的(第2図)

電気集塵機の集塵性能は第3図に示すように粒子には同一であって,集塵の過程には次の三つの基本的機構がある｡

oの電気抵抗値に左右される｡抵抗値が1041 )ガス中に浮遊する微粒子を荷電する｡
2

搬出される｡･cm以

下では集塵極に到達した帯電粒子は直ちに荷電を失)荷電した微粒子を電解中で集塵極に集める｡

い,集塵極と同じ極性となるため反発力となり,再3)集塵極に捕捉したダストを搬出する｡

10u凸･cm以上の高抵抗ダス飛散を起こす｡逆に,電気集塵機の機構を第1図に示す｡

トの場合,集塵極で荷電が蓄積されるために,槌打円筒状(または板状)の集塵極(陽極)内に放電

ちによっても容易に離脱せず,ついにはダスト層内級(陰極)を垂下し,両者の間に1500‑6000voltで絶縁破壊を引き起こし,逆極性のイオンが飛び出(使用電圧は3万から10万volt)程度の高圧直/cm

す,いわゆる道電離現象が起こり,集塵効率が低下

流電場をつくり,この間にダストを含むガスを0.5する｡
これに対して104rユ‑1011

fl･cm範囲のダストはm/sの速度で通す｡
両極間にはいわゆるコロナ放電が起こり,負にイ荷電が適度に失われるために電流,電圧が共に安定オン化された無数のガス分子が陽極の方向へ運動し,し,高い集塵効率が保たれる｡また,温度や水分量これが粒子と衝突して粒子が荷電する｡

によっても電気抵抗値が変化するため,同じダスト‑3でも,これらの条件により集塵効率が変化する場合がある｡
Synchronousmotor

2.湿式洗浄塔の年寺長
湿式洗浄塔には,スプレー塔,充填塔,ベンチエ
リースクラバー,溜水式スクラバー,トレイスクラ

qこフ

Positive electrode

Negative

第1国Fig.

吸収効率が高く通気損失が比較的小さいという面かA

1千
1electrode‑1GasTransformer

ら充填塔についての特長を述べる｡

Rectifier

充填塔の構造を第4図に示す｡垂直円筒内に充填材をつめたもので,上部より液をスプレーし,その電気集塵機の機構
1バー,サイクロンスクラバーなどがあり,ここでは,MechanismofprecIPltatOr

electrostatic

Freguentspark

Re‑ entrainment
NormalDischarge
PositiveCollectmg

electrode㊨ Positive0∈)(∋∈)(ラNegative∈)∈)e←

P,^i e)

㊨:

州J

1

卜1

電気集塵の原理Fig.

2Principlevol.

42No.

2of

(1999/3)

1010

Electric resistaIICe

Fig.
electrostaticcu汀ent

10S

precipitator

神鋼パンテツク技報

1015[Q･cm]

粉塵の電気抵抗率と効率

第3図
第2国

Discharge
particle

Pocwheirg!=,o,lltyage

Earthvoltage

area

ヽ̲

Chargedr

Ionization

Applied
ion

4ZZZi
/

efficiency

ion､1亀ii
0discharge

electrode

0

㊤Back

area

3

Relation
betweendust
collecting

dust

electricresistanceandefficiency

115

液が充填材上部で分散され,充填材の表面を伝わっなるべく大きいこと｡て膜状に流下する｡一方ガスは下方から塔内に入り,(2)ガスの圧力損失がなるべく少ないこと｡

充填材の間隙を上昇する内に液と接触して吸収が行(3)処理するガスや液に対して耐食性であること｡

われる｡(4)安価なこと｡などであり,当方ではこれらの条件により,主に充填材として適当な条件は(1)単位充填容積についての有効な気液界面積がスーパーパックやテラレットを用いている｡

甘Euatqet

ManholeMistseparater

Spraynozzle

Recirculation＼/＼//＼/＼plPe

Packing

CasingPacking

support

MaIlhole

Overflo w

Gas inlet

Makeup

Lj
Drain

第4図
Pump

Packed門 樹
Rascbig

第5図Fig.

JJβpa】】rlng

ring

Fig.

tower

腐Intalox

湿式充填塔
4Packedtower噛Tel lerettesaddle各種充填材
5Packings

of severalkinds

神鋼パンテツク技報

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代表的な充填材を第5図に示す｡

充3.納入実績の紹介

充填填

高材

テラレットSO塑,さ2000mm

PP製≪発生源≫希土類金属電解炉
電解炉より発生する排ガス中のダストをそのまま《処理目的≫ダストの回収及びフッ素化合物の除去≪運転条件≫風量:220Nmソmin

回収し,かつ,排ガス中のフッ素化合物を除去する

ガス温度: 150℃

ため,乾式電気集塵機と湿式充填塔が才釆用された.

対象成分:ダスト,フッ素化合物

システムフローを第6図に示す｡電解炉より藤生≪装置概要≫

したガスは,まず電気集塵機に導入され,ここでガ電気集塵機型

ス中のダストを捕捉し,系外へ搬出する｡ダストを除去されたガスは次にNo.
1浸式充填塔へ導入され,式:乾式

塔体寸法(mm)
ケ:

2800WX3100LX7500H(苛性カリ)を含んだ溶液と効率よく気液接

KOH

グ:SS400

ン

シー

触し,ほとんどのフッ素化合物を吸収,除去する｡

ダスト排出機:槌打ち装置,スクレ‑パ,さらに,完全にフッ素化合物を規制以下にするため,
No.2湿式充填塔へ導入し,再びEOHを含んだ溶ロータリーバルブ

液と気液弓妾触させ,大気‑放出するoNo.

1充填塔

KOH溶液は洗浄塔に設置されたpH計の管理に型

式

175より,常にアルカリ性となるよう注入している｡ま≠1750×H6550

た,ガス吸収性能維持のための循環液水質管理については定期的に循環液を抜き出して液の分析を行い,液中のフッ素濃度がある規定値に達した時,全量抜

VSP‑塔体寸法(mm)
ケ

ン

シー充

填填充No.

高グ

FRP製

材

テラレットSO型,さ2400mm

PP製き出して新水と入れ替える方式をとっている｡≪測定結果≫

2充填塔型

式

VSP‑17

塔体寸法(mm)ケ

シーン

5

フッ素化合物(フッ素として)≠1750×H7050

No.

グ:FRP製

1洗浄塔入口:No.2洗浄塔入口:
No. 1
PackedNo, 2Packedtower

1600mg/Nm3
6.6mg/Nm3

towerGas out

Electrostatic precIPitatorace

Dust out
KOH

Fall

Electro lytic
melting furmace

KOH

No. 2
Circulation pump

Precipitation tank
No. 1
Circulation pu血p

第6国

電気集塵機と湿式洗浄塔のフローシート
FlowFig.

6vol.

42 No.

sheet

2for(1999/3)

Electric

precipitator

and

Wet

scrubber

神鋼パンテツク技報

117

写真

写真1電気集塵機
Photo.

1

Electrostaticむ

0.2 mg/Nm3

No.2洗浄塔出口

湿式洗浄塔
Wet

すscrubberび

金属電解炉より発生するガス中のダスト除去･回0.5 mg/Nm3以下)(出口保証債2

Photo.2

precipitator

収およびガス吸収装置の納入例について乾式電気集ダスト塵機と湿式洗浄塔の組み合わせシステムを紹介した｡

電気集塵機入口

0.39 ど/Nm3

電気集塵機出口0.03

No.

2洗浄塔出口(出口保証債

近年,環境問題がクローズアップされる中,ここに紹介したシステムにおいてもかなりのニーズがあg/Nm3

0.0085 g/Nm30.1 g/Nm3以下)ると考えられる｡特に電気集塵機については非常に高集塵性能で構造もいたってシンプルであり,メンテナンスも容易である特長を有している｡今後もユー測定結果よりダス%を確保しており,ト除去率は電気集塵機にて92.3

ザーのニーズに応じて,他の機器との組み合わせを洗浄塔出口にて97.8提案し,環境問題に役立てたいと思う｡%であった｡

また,フッ素化合物の除去率についてはNo.1洗浄塔出口で99.6%,No.2洗浄塔出口で99.99%であり,非常に良好な結果であったといえる｡
納入装置の外観を写真1,2に示す｡【参考文献]
1 )亀井三郎:化学横械の理論と計算,産業国書㈱2)化学工学便覧,

17章

集塵･分級

3)高分子学会霜,静電気ハンドブック4)飯島歩:電気集塵機とその電源(その1)

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Vol.

連絡先
村上一

徳気熟装置事業部
大気環境室

E‑mail118

TEL

078‑232‑8134

FAX

078‑232‑8067

k.murakami@pantec.

co.jp

42 No.

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