アルミニウム溶解炉塩素精錬排ガス向け
I WS(イオンスクラバー)の実績紹介
An]WSfor(len Scrubber)

Exhc]us†inGcISeS

TrectTmenf

The

FLJmeS

Cndof(気)生産部

Generc111ed

技術第1課+＼Furncl{eS

AILIminium州ell･ing

出鉄Tetsukazu

Koide

服部

Takahiro

ShinkoThe

delivered

Pantecdeliveredof exhaust

gases

anModelIWS,

1994 to an aluminium
IWS(ion scrLlbber) in FebrLlary♯3000, is the largest of its kind and is intended

fumes

andarewhichingenerated

thealuminium

whichhas孝弘

llattori

manufacture.r.
fortheremoval
duringfurnacemelting‑therefiningprocess.
chlorine
Presented
in this paper
issillCe

まえ

theがendof February

anoutlineoftheIWS,

been

operatedsatisfactorily

1994.

き=場等による大気汚染が社会的忙問題となって久しいが,地域的には工場周辺に住宅地が密集している場合も数多く見られ,大気汚染忙ついての人々の関心がますます高ることを目的として,IWSを納入したが,本装置は1994
年2月より連続運転に入り,現在順調に稼働している｡
本稿では,そのIWSの概要を紹介する｡

1.アルミ=ウム溶解炉塩素精錬エ程からの排出ガスまってきている｡特に,工場の煙突から排出されるガスが,煙(ダスト,ヒュ‑ム及びミスりとして目視により確認される場合は,大きな問題となる｡このような状況のFe,溶解炉にて塩素により精錬を行うと,ヒューム(Al,Mgの塩化物及び酸化物)及び有害ガス(C12,ECl)が発もとで当社は,高軌率の集塵,有害ガス除去装置である湿式のIWS(イオン子クラバー)を製造販売しており･生するo

1994年2月に最大級のIWSを納入した｡

が,それらが順々に精錬を行っており,その納入先ではアルミニウムの製造を行っており,その‑=程であるアルミニウム溶解炉での塩素精錬において,ヒュ‑ム及び有害ガスが発生する｡それらを同時に除去す

また排ガス中にヒュ‑ムが含まれることにより,煙として目視される｡現在9台の溶解炉が稼働している
1回の精錬工程は15‑20分で串る｡精錬は単独炉で行われる場合と複数炉で同時に行われる場合とがあり,重複運転は最大3炉までとなるよう制御されている｡

EIccLl̀ode wil･cs

hlSuhLors^djustablcbladesI‑lighvoltagerralllCS

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ぐ/つ//12400＼＼＼Eleと?ra.cdkefblaa,sshheade

AdjustFa,b.ll:tPfllaatsehShr.owcl･flashhcadcr.

♯3000 IWS断面図

第1園
Fig.

Yol.

38

No.

21

Sectional(1994/8)

viewof #3000

1WS

神鋼パンテツク技報49

時刻に洗静を行うことも可能であり,押しボタンスイッチ

装置の概要

ーつで自動的VL洗浄を開始出来るo
Ⅰ甲Sは集塵と有害ガスの除去を同時に行うことが出来

循環液は充填塔より連続的に抜き出し,減少分はレベル'装置であり,第1図にIWSの断面図,第2園に装置全くのフローを示す｡溶解炉より排出されるガスは,充填塔計のコントロー)1,により,､口のプレク‑ラ‑部で循環液と直接接触することによ

WSの循環液の減少分は工水を補給する｡抜き出された循
環液は沈殿槽に入り,沈殿槽下部より,固形分の多い濃縮,断熱飽和温度まで冷却され,充填塔へ入る｡充填塔内
三は循環液VLより洗浄され,ヒュ‑ム及び有害ガスの一部;除去された後,IWSに導入される｡
IWS内ではヒュ液を連続的に抜き出し,排水処理設備へ排出する｡沈殿槽
上部の上澄水はIWS循環へ戻し,排水量を出来る限り少なくしている｡

ームが高電圧イオン化部で荷電され,充填部において循環巨と接触し有害ガスとともに除去,洗浄される.

ガス量は,排風機のモータ‑の回転数を,インバーター制御により変化させて調節している.全ての溶解炉におけ

IWS入口のコーン部分には,ガスを均一に分散させるる精錬状況をシーケンサー忙取り込み,精錬待機中,:めに,整流ガイドが取り付けられている｡さらにコーンβ分と本体の間には多孔板が設置されており,高電圧イオ

1炉での精錬, 2炉以上での精錬と3段階忙分けてガス量を調節し省エネ対策を行っている｡/化部ガス通過断面の流速の均一化を図っている｡
高電圧イオン化部は,イオナイザープレー1､,放電線及に高圧電源装置にて構成されている｡

I

IWSの循環液を補給する｡

循環槽の液位,循環液のPH等は,すべて達転に適した30kVの直流高電圧量に保つよう自動的に調節される｡安全対策として,装置

二よりコロナ放電を発生させヒュ‑ムを荷電させている.
'ォナイザープレー1‑は,その頂部から循環液を連続的に￣‑バーフローさせて,その表面に濡れ壁を形成し,ヒュームならび忙析出物が付着成長しない構造となるよう工夫これている｡

充填部は,充填材,散水装置,ミストtzバレ‑メ‑で構己されており,充填材上部より循環液をスプレーすること二より気液接触させ,ヒュ‑ムと有害ガスを同時に除去す
NaOH水溶液).有害ガスの吸収除去のためむこ循環液忙:自動注入している｡
IWS内部には充填材を洗浄するために洗静配管を設置
写真1

ノている｡洗浄は定時刻に自動的忙開始し,終了後通常道三に復帰する.また,オペレーダーの判断により,使意のIWS装置外観

Pl10tO.

Purge

1.V. T/R

Outsideviewof t】1eIWS

air heater

Purge airPact(edto＼＼7el･1WS/M1)re co()1el･M

ゝ

＼∫

Water

supply
Drain
Drain

NaOH

supply汁‑‑‑匝蚕〉
第2図
Fig.

2

♯3000 IWSフローシート
Flowsheetof #3000 IWS

神鋼パンテツク技報

Vol.

38

No.

2(1994/8)

内の静圧がその耐圧忙まで達すると,排風機が自動停止することになっている｡また,充填塔内に流入するガス温度が高くなると, IWSの荷電がOFFとなり,それと同時に緊急水弁が開き,ガスを冷却するシステムとなっているo
装置全体は自動シ‑ケンスを組み込んでいるため,押しボタンスイッチーつで一連の動作及び運転,停止を行うことが出来る｡

Itv,T/RsetPump⊂:⊃⊂⊃

3.納入装置仕様○IWS

o〇

納入装置の外形図を第3囲VL示す.また,設計条件及び仕様は次の通りである｡本装置を設計するに当たってほ,パイロットテス†機(型番♯40)によるテスT･を実施し,テスT･デ‑タを基忙最適設計を行ったo
3. 1設計条件

く⊃
cl〇
GC

○

N

1 200 m8N/min･∇et

処理ガス量
処理ガス温度及び湿度

く>⊂⊃

入口ヒュ‑ム漢度

lT【■.･‑

3 vol%

100 oC(max),○I(充填塔入口)I
ll

150(Al,Mg,Fe

出口ヒュ‑ム壊度dry
mg/m8N･の合計, 2炉同時運転時)＼ヽ1/(IWS出口)
2I

l川Il
ⅢⅠⅡ]

llVTRHTlllllllll

mg/m8N･dry以下( 1炉運転)5 mg/m3N･dry以下

2 400( 2炉同時運転時)
入口HCl漢度(充填塔入口)
2 000 (平均400)max

mg/m3N･dry

出口HCl壊度(IWS出口)
101ng/m8N･dry以下
入口C12壊度(充填塔入口)
max
500(平均100)
出口C12壊度(IWS出口)mg/m3N･dry⊂:⊃⊂⊃
Llつち.D

1ppm以下排水量

0.8 m8/hr

排水水質

pli

10/‑llSS

4900mg/β

塩摸度

1 %(NaCIO

圧力損失

70mmAq

第3図0.12%)Fig.

♯3000 IWS外形図
30utsideview

of #3000

IWS(充填塔‑IWS‑排風機)

3.

2

洗浄液質

NaOH水溶液

現場操作盤

2500Lx800Wx2000H

薬品注入方式

pH計によるON10FF制御

排風機盤

2000Lx800Wx2000H

装置仕様

3. 3IWS

型番

♯3000

1台

12400Lx12880Ⅶ￣×6500E

充填塔

Vol.

型番

VSP350(0)1台

1WS主要部材材質
本体

FRP

イオナイザ‑プレ‑I

SUS316L

放電線

ノ＼ステロイC?3500x6050H

内部金物

S口S316

プレク‑ラー1 OOOLx3100Wx2500H

充填材

PP

沈殿槽

￠2000×3500H直流電源装置

30kVx280mAx

排風磯

1 500

m3N/minx250

kW

IWS循環ポンプ

5.4IWS洗浄ポンプ
充填塔循環ポンプ

3.3 m3/min

m8/minx20xxl台

ミストセパレータ

PP

3台

内部配管
外部配管

FRP,

PVC

FRP,

PVC

スプレr‑ノスー/レPP,テフロン

階段及び歩廊S

550 mmAqkW
mAqx30x 18.5 kW
20 mAq

3.7

沈殿槽引抜ポンプ

17mAqxm3/minx20β/minx 10 mAqx

薬注ポンプ

7β/minx30

88 No.

2(1994/8)

mAqx

18.5 kW

3.

4

l面
l面

S400

(塗装処理)

充填塔主要部材材質
本体

FRP

0.75 kW

充填材

PP

0.2 kW‑2台ミストセバレr‑メ

PP

神鋼パンテツク技報

51

第1表

性能テスT.結果

Table

1Resultof performance

test

Measured

value

Item
packedIWS

to‑er

inletloutletConcentration
fume(mg/m8N)(ppm)

127. 9HCl4501C12(ppm)

200

1Gasquantity(m3N/min,第4.21190wet)

2

表パイロブトテスト結果

Table

2

Resultof pilot test
MeasuredItempacked

tower

2

写真
value

Photo.

JWS

inletl

IWS荷電OFF時の塵の状況
2

Srnokefromthe JWS(electric charge

turnedoff)(electriccharge

turnedon)outletConcentration
fume
HCl
C12(mg/m3N)
(ppm)
(ppm)

3. 62

152. 0250<11.0110も′).)Gas

qlユantity(m8N/min,

23.

Vet)

散水管

FRP

スプレーノズル

メラミン樹月旨

0･き&pよ:4.運転結果
1994年2月より運転を開始しているが,その性能テストの結果を第1表に示すoヒュームの壊度は,排ガスを洗浄Al, Fe,びん中の弱酸溶液中に通すことにより捕集されるMgの合計値とした｡

IiCl, C12濃度は検知管により測定した｡この表により,設計条件をほぼ満足しているといえるo
また,パイロットテス†時のデ‑タを第2表に示す｡こ写真

れと比較すれば,テスト時とほぼ同じ性能が出ていること

P血oto.

3むす

3

IWS荷電ON時の煙の状況
SmokefromtheIWSがわかる｡
また,

IWSは,運転中煙が目視されない状況からもヒュ‑ム除去に効果があることが確認された｡精錬中にIWSの荷電をOFFVt̲した場合の煙の状況を写真2,

IWS

ぴ

今後とも,地球環境保全に対するニーズがますます大きの荷電をONにした場合の煙の状況を写真3に示す｡IWSの荷電をOFFにした場合は,煙がはっきりと目視されるが,IWSの荷電をONにした場合は煙は見えな応するものと確信している｡
本稿がユーザー各位の排ガス処理装置を選定される際のいか,かすかに見える程度となった｡

ご参考ケこなれば幸いであるo52

くなると考えられるが,本装置はそれらのニ‑ズに十分対

神鋼パンテツク技報

Vol. 88No.

2(1994/8)