JPH0550324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、含塵ガス発生源装置からの含塵ガス
の処理方法に関する。

［従来の技術］ 第４図に示すような、通気性多孔質筒を用い
る含塵ガスの除塵装置は従来より知られていた
（例えば特開昭58−3620参照）。すなわち第４図に
おいて、複数の通気性多孔質体からなる筒１１
は下端を閉じられ、上端を開かれて鉛直に並置さ
れている。筒１１の上端はその外側を管板７１
により気密に支持されて中部缶体２２内に収容さ
れている。中部缶体２２の胴部には含塵ガス入口
３１が、下部缶体２３には粉塵切出し弁５１を備
えた粉塵取出し口５２が、上部缶体２１には清浄
ガス出口４１が、それぞれ設けられている。

含塵ガス発生源装置下流からの含塵ガスが含塵
ガス入口３１より供給されると、含塵ガスは各
筒１１の外部空間に入り、筒１１の内外の圧力
差により清浄ガスが筒１１の筒壁を通過し、
筒１１内に出て、清浄ガス出口４１より系外に取
り出される。

一方、筒１１の外壁で通過を阻止された粉塵
は、時間の経過とともに筒１１の外壁上に堆積
し、ある場合にはその一部が落下して下部缶体２
３に集められるとともに、堆積した粉塵は過層
を形成し、含塵ガスの精密過が行なわれる。

堆積した粉塵の層厚が増すと筒１１の内外の
圧力差が大きくなるため、一定の時間間隔毎の逆
洗などにより、これらの粉塵を除去して通気抵抗
を少なくすることが一般的に行なわれている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来から使用されているこのような含
塵ガス処理装置は、大型で工業規模のものとして
はこれまで実用化されていない。この理由として
は以下いのようなことが挙げられる。

まず、高温のあるいは腐食性の含塵ガスを処理
するためには例えばセラミツク製の筒が望まし
いが、長尺のセラミツク筒は成形も焼成も容易
でなく、かつ重量も大きく吊下げ構造も複雑にな
る。これに代えて短尺のセラミツク筒を長手方
向に積み重ねて用いることも考えられるが、筒
を支持する腕木または支持体を含塵ガス流路内に
設けねばならず、こうした腕木などの上に粉塵が
堆積してその落下を妨げるなどの難点もあつて、
筒を長尺にしがたく、したがつて単位面積あた
りの処理ガス量が小さく、大風量の含塵ガスの処
理に適しない。

ついで粉塵濃度の大きい含塵ガスの場合、一部
の粗大粉塵を除く他の全ての粉塵が筒１１の外
壁に吸いつけられるため、筒１１の内外の圧力
差の増大速度が大きく、逆洗を頻繁に行なう必要
があつて逆洗用送風機の動力費がかさむ上に、逆
洗時の処理能力ダウンを考慮して余分の能力を持
つた設備としておく必要がある。

さらに第４図に示すような装置にあつては通常
操業時は粉塵切出し弁５１は閉じられており、粉
塵取出口５２の上に粉塵が堆積してくる。ある程
度の量の粉塵が堆積すると、装置の操業を停止
し、粉塵切出し弁５１を開いて粉塵をとり出さね
ばならず、装置の操業がバツチ式にならざるを得
ず、その上、とり出された粉塵が大気中に飛散す
る恐れがある。また装置の操業を停止しない場合
でも、堆積粉塵をとり出し時には間欠的に非定常
操業となり、かつ、その際に粉塵と含塵ガスとが
大気中に飛散放出される問題がある。

また含塵ガスが高温、高圧、大気圧より低い圧
力、有毒性、あるいは可燃性などであり、または
粉塵が有毒性、可燃性、発火性、あるいは大気と
反応して変質しやすいなどである場合にはきわめ
て複雑な粉塵とり出し機構を必要としていた。

本発明は従来技術の上述のような問題点を解決
する含塵ガスの処理方法を提供するにある。

［問題点を解決するための手段と作用］ 本発明は、含塵ガス発生源装置下流からの含塵
ガスを、概ね鉛直に配設された通気性多孔質の隔
壁で区画された空間の上部より送入し、清浄ガス
を該隔壁を通過させて取り出すとともに、高含塵
ガスを該隔壁を通過させることなく該空間の下部
より取り出し、取り出した該高含塵ガスを前記含
塵ガス発生源装置上流に還流せしめることを特徴
とする含塵ガスの処理方法である。

以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明
する。

第１図および第２図からわかるように、複数の
中空円筒状かつ上下端とも開放されている筒１
０がおおむね鉛直に並置され、各筒１０の上下
端をそれぞれ管板７０，７５で気密に支持されて
中部缶体２５内に収容されている。各筒１０は
例えばコージエライト質セラミツク製の通気性多
孔質焼結体からなる。

上部缶体２６の頂部には含塵ガス入口３０が、
下部缶体２７の底部には分離された粉塵および高
含塵ガスを取り出す高含塵ガス出口５０が、中部
缶体２５の胴部には清浄ガス出口４０が、それぞ
れ設けてあり、これら全体として集塵装置６０を
構成する。

含塵ガス発生源装置である高炉６５の下流であ
る炉頂からの高温高圧（例えば約120℃、ゲージ
圧１〜３気圧）の、かつ有毒な一酸化炭素を多含
する含塵ガスは配管を通じて含塵ガス入口３０に
供給される。含塵ガスは各筒１０内に高速で流
入し、筒１０内外の圧力差により、清浄ガス
筒１０の管壁を通過して筒１０外に出て、清浄
ガス出口４０に取り出される。

一方、筒１０の内壁で通過を阻止された粉塵
は、含塵ガスの下方に向かう流れの粘性と高速の
ガス流によつて増速され、慣性により下方に高速
で沈降する主に粗粒粉塵の壁面への衝突による削
り落し効果により落下せしめられ、また粉塵相互
が衝突して凝集し、粉塵自身の慣性と重力により
落下して、下部缶体２７内に入る。この間、粉塵
の一部は筒１０の内壁近傍に凝集付着して粉塵
過層を形成するとともに、粉塵の大部分は落下
して連続的に含塵ガスの集塵が進められる。

高含塵ガス出口５０が閉じられていると、高含
塵ガス出口５０周辺には粉塵が堆積してくるが、
同時に下部缶体２７内のガスは流れず、したがつ
て筒１０の下端周辺におけるガスの流速もゼロ
となり、この部位の筒１０内には粉塵のよる削
り落し効果などが充分に作用せず、したがつて
筒１０内壁に粉塵層が厚く付着して含塵ガスの
過処理能力が低下する。

したがつて本発明においては高含塵ガス出口５
０を開いて、連続的に下部缶体２７内のガスを取
り出すようにされる。このガスは含塵ガス入口３
０から送入される含塵ガスに比べて粉塵濃度が相
対的に高められた高含塵ガスとなつている。この
高含塵ガスが前述の筒１０内を落下してきた粉
塵を含有していることはいうまでもない。

ついで高含塵ガス出口５０から取り出された高
含塵ガスは配管を通り、送風機６６を経て、高炉
６５の原料投入口に還流せしめられる。一方、送
入された含塵ガスの大部分はほとんど温度、圧力
を低下せしめられることなく清浄ガスとなつて清
浄ガス出口４０から取り出され、配管を経て動力
回収タービン６７に導かれ、ここで動力回収され
るとともにほぼ大気圧まで減圧され、図示せぬガ
スホルダに至る。

第３図は本発明を重質油接触分解装置の再生塔
に適用した例を示す。再生塔からは例えばシリカ
アルミナ触媒などの飛散触媒を含む排ガス（例え
ば約650℃、ゲージ圧約２気圧）が発生する。従
来、この再生塔排ガスは再生塔内の第１段サイク
ロン、第２段サイクロンを経た後、再生塔外に設
けられた第３段サイクロンで10ミクロン程度以上
の粉塵をほとんど除去され、動力回収タービンに
導かれて動力回収し、ほぼ大気圧まで減圧された
上で、さらに電気集塵機に通されるのが一般的で
あつた。

本発明の方法を適用すると、再生塔６８内には
第１段サイクロン、第２段サイクロンともなくさ
れて、再生塔排ガスは直接に集塵装置６０（第１
図、第２図で示したと同様の装置なので第３図で
は略示する）に導かれる。得られる清浄ガスは動
力回収タービン６７に導かれて動力回収されたの
ち、電気集塵機などによる追加の集塵を必要とす
ることなく、図示せぬ煙突から排出される。一
方、集塵装置６０底部からの高含塵ガスは配管を
通り、送風機６６を経て、再生塔６８の再生塔排
ガス出口よりは上流にあたる再生塔流動層内に還
流される。なお直接に再生塔６８に還流するかわ
りに、これと配管で連接されている図示せぬ反応
塔系に還流してもよく、これも本発明に包含され
る。

上記説明においては通気性多孔質の隔壁の形状
が中空円筒状の例を示した。かかる形状は製作が
比較的容易であり、かつ、強度も大きく、隔壁両
側の圧力差に耐えやすい利点があるが、例えば隔
壁を中空角筒状としたり、平板状としてもよい。
また第１図においては上端から下端まで一体物と
なつた筒を示したが、長手方向に適宜結合した
ものであつてもよいし、必要に応じて上下端のみ
ならず、長手方向の中央部に管板を増設してもよ
い。

隔壁の材質としては焼結金属なども採用できる
が、高温あるいは腐食性の含塵ガスから有効に清
浄ガスを回収し、あるいは有効にエネルギ回収を
図るためにはセラミツク製であることが望まし
く、なかでもコージエライト、ムライト、溶融シ
リカ、アルミナ、シヤモツト、チタン酸アルミニ
ウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などのセラミツク
製であると耐熱性、耐食性、低熱膨張性、耐熱衝
撃性などの点で好ましい。

隔壁で区画された空間の上端部における含塵ガ
スの下向き流速は一般に大きいことが粗粒粉塵な
どによる削り落し効果の上で好ましく、２ｍ／ｓ
以上、特には５ｍ／ｓ以上が望まれる。しかし余
り高速であると、隔壁自体までも削られてしまう
上、動力損も増大するので、100ｍ／ｓ以下、特
には50ｍ／ｓ以下が望まれる。

隔壁で区画された空間の下端部における含塵ガ
スの下向き流速が余りに小さすぎると削り落し効
果が充分でなくなるので、好ましくはこれは0.3
ｍ／ｓ以上とされる。

本発明において高含塵ガス、含塵ガス、清浄ガ
スとは粉塵濃度に関して相対的な概念であつて、
上記した順に粉塵濃度が低下しているものを指
し、絶対的な特定の粉塵濃度を規定するものでは
ない。

また含塵ガス発生源装置とは高炉、重質油接触
分解装置再生塔に限定されるものではない。また
含塵ガス発生源装置下流とは同装置含塵ガスが排
出される部位を示し、これに対して同装置上流と
は上述した同装置下流より上流に位置する部位で
あつて、好ましくは粉体状もしくは流体状の原材
料が同装置に供給される部位である。

［効果］ このような本発明の処理方法においては、管板
７５などの隔壁支持手段を含塵ガス流路側でな
く、清浄ガス流路側に容易に設けられるので、か
かる支持手段に粉塵が堆積しない。また粉塵およ
び高速ガス流による削り落し効果が隔壁の上から
下まで全域にわたつて有効に機能するようになる
ので隔壁面上に粉塵層が厚く形成されることがほ
とんどなくなり、したがつて従来技術に比べて逆
洗頻度をきわめて小さくできる。

さらに第１図の高炉を含塵ガス発生源装置とし
た場合にあつては、従来のバツチ式処理方法で
は、粉塵取出し時に危険な高温高圧の一酸化炭素
多含ガスも漏出して危険であり、あるいはこれを
防ぐために複雑なパージシステムを必要とした
が、本発明によれば、取扱いしにくい粉塵として
ではなく粉塵のほとんどを移送しやすい高含塵ガ
スとして扱える。さらにこれを系外に放出するこ
となく、高炉に還流するので高温高圧の一酸化炭
素多含ガスが漏出する危険もなくなる。

また第３図の重質油接触分解装置を含塵ガス発
生源装置とした場合にあつては、従来のバツチ式
処理方法では、かなりの量の飛散触媒が粉塵とし
て回収されながら、一つには取出し時に大気と接
触して触媒活性が変化し、再利用しがたいなどの
理由により廃棄されていたものが多かつたが、本
発明によれば、こうした触媒粉塵を容易に再使用
できる。

このように本発明によれば、含塵ガスを構成す
るガスまたは粉塵が人体への危険や高い化学的作
用（例えば可燃性とか発火性）あるいは高い物理
的作用（例えば高温とか高圧）を有する場合であ
つても格別の粉塵取出し機構を要することなく処
理できる上に、有用な粉塵を積極的に再利用する
こともできる。

さらにセラミツク製の隔壁を用いることによ
り、高温高圧のまま操業できるので、ベンチユリ
スクラバ、サイクロン、電気集塵機などからなる
複合集塵システムが不要となりうる上に、動力な
どのエネルギを有効に回収できる。

そのうえ、従来のバツチ式処理方法では、粉塵
取出し時に粉塵のブリツジングがしばしば起きて
操業が不安定になつたり、粉塵切出し弁に粉塵が
かみ込んだり、ブリツジング防止のために下部缶
体のホツパ部の水平となす角度を大きくとる必要
があるなどの問題点があつた。しかるに本発明に
よれば、粉塵とガスとを同時にとりだすので、か
かるブリツジングやかみ込みがほとんど発生せ
ず、さらにホツパ部に前記角度も小さくでき、し
たがつて下部缶体の高さを小さく抑えることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を、本発明に用いら
れる集塵装置の一例の縦断面図とともに示す説明
図、第２図は第１図における−線横断面図、
第３図は本発明の別の実施例を示す説明図、第４
図は従来例の集塵装置の縦断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 含塵ガス発生源装置下流からの含塵ガスを、
   概ね鉛直に配設された通気性多孔質の隔壁で区画
   された空間の上部より送入し、清浄ガスを該隔壁
   を通過させて取り出すとともに、高含塵ガスを該
   隔壁を通過させることなく該空間の下部より取り
   出し、取り出した該高含塵ガスを前記含塵ガス発
   生源装置上流に還流せしめることを特徴とする含
   塵ガスの処理方法。