JPH04277006A - ゴミ焼却炉の乾式排ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴミ焼却排ガス中の塩
化水素、フッ化水素、ＮＯｘ　、ＳＯｘ　、ダイオキシ
ン、重金属等を同時処理して吸着除去することができる
、ゴミ焼却炉の乾式排ガス処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ゴミ焼却炉から排出される排ガスに
は、下記表１に示すように、煤じんを初めとして、塩化
水素（ＨＣｌ　）、窒素酸化物（ＮＯｘ　）、イオウ酸
化物（ＳＯｘ　）、ダイオキシン等の化学物質、重金属
等の固体や気体の有害物質が含まれているため、これら
有害物質を排ガスから除去することが周辺環境、地球環
境を保全する上で極めて重要である。

【０００３】

【表１】

【０００４】ゴミ焼却排ガスから上記有害物質を除去す
るための技術として、排ガスに酸化カルシウム（Ｃａ　
Ｏ）、水酸化カルシウム（Ｃａ　（ＯＨ）２　）の粉末
を噴霧状で接触させる方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような酸化カルシウム等の粉末を噴霧状にして排ガスに
接触させる従来の排ガス処理では、ダイオキシンや重金
属を除去する性能が低い上に、排ガスと上記粉末との接
触時間が短いために、脱塩、脱硫の性能も低く、しかも
、脱硝のためには別個に脱硝装置を取付けなければなら
ないという問題があった。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ゴミ焼却排ガス中の煤じん、塩化水
素、フッ化水素、ＮＯｘ　、ＳＯｘ　、ダイオキシン、
重金属等を同時処理して吸着除去することができるゴミ
焼却炉の乾式排ガス処理装置を提供することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、排ガスを粉状
の活性炭で処理して排ガス中の有害物質を活性炭に吸着
させる噴霧塔と、吸着後の活性炭から有害物質を分離さ
せる脱離塔とを備えると共に、該噴霧塔の下部には排ガ
ス入口が設置され、該排ガス入口にはアンモニア注入手
段が取付けられ、噴霧塔の上部には排ガス出口と活性炭
供給口とが設置され、噴霧塔内には、多段ルーバトレイ
が傾斜して配設されており、前記排ガス入口から導入さ
れた排ガスは、多段ルーバトレイ間の間隙を通して上昇
して前記排ガス出口より排出され、上記活性炭供給口か
ら供給された活性炭は多段ルーバ上を順次落下し、噴霧
塔の下端に接続した前記脱離塔に到達するようになされ
ているようにしたことにより、前記課題を解決したもの
である。

【０００８】

【作用】本発明においては、ゴミ焼却炉からの排ガスを
、噴霧塔下部の排ガス入口からアンモニアと共に該噴霧
塔に導入し、上昇通過させることにより、該排ガスの処
理が行われる。

【０００９】排ガスが吸着塔を通過する際に、該排ガス
中に含まれる塩化水素（ＨＣｌ　）、フッ化水素（ＨＦ
）、二酸化イオウ（ＳＯ２　）は、混合されたアンモニ
アとそれぞれ次の（１）〜（３）式に示した反応をする
ため、これら有害物質をその反応生成物として容易に活
性炭に吸着させて除去できる。なお、式中（Ａ）は「吸
着」を表わしている。

【００１０】 （１）　　ＨＣｌ　＋　　ＮＨ３　　　→　　ＮＨ４　
Ｃｌ　（Ａ）（２）　　ＨＦ　　＋　　ＮＨ３　　　→
　　ＮＨ４　Ｆ（Ａ）（３）　　ＳＯ２　＋１／２０２
　＋ＮＨ３　＋Ｈ２　Ｏ→　　ＮＨ４　（Ｈ）ＳＯ４　
（Ａ） ＳＯ２　＋１／２０２　＋Ｈ２　Ｏ →　　Ｈ２　ＳＯ４　（Ａ）

【００１１】又、排ガス中に含まれているＮＯｘ　は、
活性炭が触媒となり、次の（４）、（５）式に示すよう
に、アンモニアにより無害な窒素に還元できるため、確
実に除去できる。

【００１２】 　　　　（４）　　ＮＯ＋ＮＨ３　＋１／４０２　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　→　　Ｎ２　＋３／２Ｈ２　Ｏ　　　　（５）
　　ＮＯ２　＋４／３ＮＨ３　→　　７／６Ｎ２　＋２
Ｈ２　Ｏ

【００１３】更に、排ガス中に含まれているダ
イオキシンや重金属は、活性炭に吸着されるため除去で
きる。

【００１４】ところで従来、活性炭を用いる排ガス処理
は、該活性炭を蜜に充填した中に排ガスを通過される方
法がとられていたが、この方法では多量の活性炭を必要
とし、効率が悪く、コストも高くつく。

【００１５】そこで、本発明においては、粉状の活性炭
を噴霧塔の上部より噴霧状に供給し、傾斜して配設され
た多段ルーバトレイ上を順次落下させるようにすると共
に、これら多段ルーバトレイ間の間隙を通して、排ガス
を通過上昇させ、粉状の活性炭を噴霧状の流動状態にし
て該排ガスと接触を繰り返させるようにしている。

【００１６】これにより、排ガスは活性炭と十分な時間
接触して処理されるため、活性炭の使用量を従来より減
少させながら前記（１）〜（５）式で示した反応で除去
される気体有害物質を有効に除去できると共に、従来除
去が難しかったダイオキシン、重金属も確実に除去でき
る。

【００１７】又、排ガスと接触時間の長い活性炭から順
に噴霧塔の下端に到達するため、吸着能が低下した活性
炭から順次脱離塔に移動させ、活性炭を再生することが
できる。

【００１８】更に、脱離塔内を不活性ガス雰囲気として
加熱脱離の操作を行う場合は、比較的低温（例えば、３
００〜４００℃）でダイオキシン等を熱分解することが
可能である。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００２０】図１は、本発明に係るゴミ焼却炉の乾式排
ガス処理装置の一実施例を示す断面図に相当する概略構
成図であり、図２は、本実施例の要部を拡大して示す説
明図である。

【００２１】本実施例のゴミ焼却炉の乾式排ガス処理装
置は、上段の噴霧塔１０と下段の脱離塔１２の２段構造
になっている。

【００２２】上記噴霧塔１０の下部には、排ガスを噴霧
塔１０内に導入するための排ガス入口１４が設置され、
該排ガス入口１４には、アンモニア注入手段（図示せず
）によりアンモニア（ＮＨ３　）が注入されるようにな
っている。

【００２３】又、上記噴霧塔１０の上部には、処理後の
排ガスを排出する排ガス出口１６が、又、その近傍には
粉状活性炭Ｃを供給する活性炭供給口１８が、それぞれ
設置されている。

【００２４】又、上記噴霧塔１０の内部には、図２に一
部を拡大して示したような、多段ルーバトレイ２０が傾
斜して配設されている。即ち、多段ルーバトレイ２０は
、多数のトレイ２０ａ　を、所定の間隔（間隙）を設け
て、端部を階段状にずらして配置して形成されている。

【００２５】前記脱離塔１２は、上記噴霧塔で使用され
た活性炭Ｃを処理するための加熱部２２と、加熱された
活性炭Ｃを冷却するための冷却部２４とを有している。

【００２６】上記加熱部２２は、熱風入口２２ａ　から
導入され、その出口２２ｂ　から排出される熱風により
活性炭Ｃを加熱するようになっており、又、上記冷却部
２４は、冷水入口２４ａ　から導入され、その出口２４
ｂから排出される冷却水により加熱された活性炭Ｃを冷
却するようになっている。

【００２７】又、上記脱離塔１２の上端部と下端部とに
は不活性ガスが供給可能になっている。

【００２８】更に、上記加熱部２２の上部にはキャリア
ガスが供給可能になっており、該加熱部２２の下部は、
キャリアガスと共に排出されるオフガスを処理するため
のオフガス処理装置２６に連結されている。

【００２９】又、上記脱離塔１２の下端部からは脱離処
理後の煤じん等のダストが混在する活性炭が切出される
ようになっており、この活性炭混合物はカーボン分離装
置２８でダストと分離され、再生活性炭のみが貯槽３０
に貯えられ、該再生活性炭は必要に応じて前記噴霧塔１
０の活性炭供給口１８から該噴霧塔１０内へ供給される
ようになっている。

【００３０】次に、本実施例の作用を説明する。

【００３１】粉状の活性炭Ｃを、活性炭供給口１８より
、噴霧状に供給しながら、ゴミ焼却炉（図示せず）から
の排ガスを、排ガス入口１４より、アンモニアと共に噴
霧塔１０内に導入する。

【００３２】排ガスは、噴霧塔１０内を上昇しながら活
性炭Ｃと接触を繰り返し、前記（１）〜（５）式に従っ
て塩化水素等が除かれ、ダイオキシン、重金属も除かれ
て、排ガス出口１６から系外、例えば煙突へ排出される
。

【００３３】上述のように、上方より粉状活性炭Ｃを噴
霧状で供給し、下方より排ガスを上昇させると、活性炭
Ｃは多段ルーバトレイ２０上に落下するが、図２に示し
たように、トレイ２０ａ　の間の間隙を排ガスが通過す
るため、その勢いで吹き上げられ、流動化される。流動
化された活性炭Ｃは、排ガスと接触しながら下降し、再
び多段ルーバトレイ２０に落下する。

【００３４】この動作は繰り返し行われるが、多段ルー
バトレイ２０が傾斜しているため、活性炭Ｃは下段の方
向に順次落下していき、最終的に噴霧塔１０の下端部に
到達する。上記下端部に到達した活性炭は、前記脱離塔
に導入され、前述の脱離処理を受けて再生される。

【００３５】本実施例においては、上記のように、活性
炭Ｃが流動しながら排ガスと接触するため、排ガスとの
接触時間を十分にとることができる。従って、活性炭Ｃ
自体の絶対量が少ないにも拘らず、極めて効率の高い排
ガス処理を行うことができる。

【００３６】そして、上記活性炭Ｃの排ガスとの接触時
間は、活性炭の供給量と、多段ルーバトレイ２０のトレ
イ２０ａ　の間隔と、排ガスの導入量とを調節すること
により、任意に変更・調整することができる。

【００３７】又、吸着が終った活性炭Ｃは、脱離塔１２
で再生され、一時貯槽３０に貯えられ、必要に応じて噴
霧塔１０の上部の活性炭供給口１８へ運ばれ、そこから
噴霧状で供給、補充される。

【００３８】このように、本実施例によれば、活性炭を
再生し、循環させることができるため、常時一定の条件
の下で安定した排ガス処理を行うことができる。

【００３９】なお、活性炭は必ずしも循環使用する必要
はなく、新しい活性炭を補充し、使用済みの活性炭は脱
離処理して有害物質を除いた後、焼却炉で燃料として利
用することもできる。

【００４０】以上詳述した本実施例のゴミ焼却炉の乾式
排ガス処理装置を、ゴミ焼却炉の排ガス処理に適用した
結果を、下記表２に示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】上記表２の結果より、本実施例装置は、極
めて優れた排ガスの浄化処理能力を有していることが明
らかである。

【００４３】以上、本発明を具体的に説明したが、本発
明は前記実施例に示したものに限定されるものでなく、
その要旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。

【００４４】例えば、脱離塔は、噴射塔の下段に配置す
る場合に限らない。

【００４５】又、本実施例の処理装置は、ゴミ焼却炉の
排ガスに限らず、一般の排ガス処理にも利用することが
できる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ゴ
ミ焼却炉の排ガスから、集じん、脱塩、脱硝、脱硫、ダ
イオキシン除去、重金属除去を同時に実行することがで
き、しかも活性炭を排ガスに十分に接触させることがで
きるため、極めて高い効率で排ガス浄化を行うことがで
きるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例であるゴミ焼却炉乾
式排ガス処理装置を示す概略構成図である。

【図２】図２は、上記ゴミ焼却炉乾式排ガス処理装置の
要部を拡大して示す概略説明図である。

【符号の説明】

１０…噴霧塔、 １２…脱離塔、 １４…排ガス入口、 １６…排ガス出口、 １８…活性炭供給口、 ２０…多段ルーバトレイ、 ２６…オフガス処理装置、 ２８…カーボン分離装置、 Ｃ…活性炭。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排ガスを粉状の活性炭で処理して排ガス中
   の有害物質を活性炭に吸着させる噴霧塔と、吸着後の活
   性炭から有害物質を分離させる脱離塔とを備えると共に
   、該噴霧塔の下部には排ガス入口が設置され、該排ガス
   入口にはアンモニア注入手段が取付けられ、噴霧塔の上
   部には排ガス出口と活性炭供給口とが設置され、噴霧塔
   内には、多段ルーバトレイが傾斜して配設されており、
   前記排ガス入口から導入された排ガスは、多段ルーバト
   レイ間の間隙を通して上昇して前記排ガス出口より排出
   され、上記活性炭供給口から供給された活性炭は多段ル
   ーバ上を順次落下し、噴霧塔の下端に接続した前記脱離
   塔に到達するようになされていることを特徴とするゴミ
   焼却炉の乾式排ガス処理装置。