JPH0620503B2 - 自燃性粉体を含有するガス流の処理方法及びその装置 - Google Patents

自燃性粉体を含有するガス流の処理方法及びその装置

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JPH0620503B2
JPH0620503B2 JP1057651A JP5765189A JPH0620503B2 JP H0620503 B2 JPH0620503 B2 JP H0620503B2 JP 1057651 A JP1057651 A JP 1057651A JP 5765189 A JP5765189 A JP 5765189A JP H0620503 B2 JPH0620503 B2 JP H0620503B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は酸素及び自燃性(pyrophoric)粉体を含有するガ
ス流の処理方法に関するものであり、これによってガス
流がバグフィルタを通過したとき燃焼する粉体によって
損傷を受けないように策を講ずるものである。
（従来の技術） このような方法は論文「織物フィルタの鉛及び亜鉛製錬
所への応用」、Ｒ．Ｓ．Godsey、空気汚染管理協議会
「使用者及び織物ろ過装置」アメリカ合衆国、1973年10
月、122−134頁によって周知である。この周知の方法に
より処理されるガス流は鉛溶鉱炉の先端から排出される
ガスであり、バグフィルタが燃焼粉体によって損傷を受
けないように次のような処理が行われる： ガスは、巨大な導管（巾１．５ｍ、高さ４．２ｍ）を通
って溶鉱炉からバグハウスへ導かれるので、自燃性粉体
の一部は、ガスによって運ばれ前記巨大な導管に堆積す
るのでバグハウスまで達することはない； 例えば、石灰またはセッコウ含水化合物などの不活性物
質を前記導管に注入し、ガスによって運ばれる粉体が自
然に燃える程度を低くする； バグハウスでは、一方のバグフィルタと他方のバグフィ
ルタが掛けられる床の間の距離を大きく取り、粉体はバ
グフィルタに保持されてから集めるられる； 床に集められた粉体は毎日１片の燃えるコークスで焼く
ことにより、バグフィルタの下に多量の可燃性の物が蓄
積されないようにする。
（発明が解決しようとする課題） この周知の方法には次のような欠点がある： 極めて大きな導管が必要なので、投資金及び維持費がか
かる； 導管を掃除する場合に衛生的でない作業環境をもたら
す； 不活性物質を添加する必要があるが、これは作業コスト
を増すばかりでなく、集められた導管の粉体が不活性物
質で希釈される。さらに不活性物質の添加量を測定する
のが複雑になり、このような不活性物質の注入は問題を
引き起こす； 丈の高いバグハウスを建てる必要があり、その粉体を集
める部分はさらに耐火物から作られる必要があり、これ
も設備投資がかかる。
本発明の目的は周知方法の欠点のない前述のような方法
を提供することである。
（課題を解決するための手段および作用） 上記目的を達成するため、本発明のガス流の処理方法
は、ガス流の温度を500℃以下に保持する間に、このガ
ス流を少なくとも１秒間270℃もしくはそれ以上の温度
に保たれるように連続的に管理することからなることを
特徴としている。
一方、ガス流を少なくとも１秒間270℃もしくはそれ以
上に保持するように連続的に管理することにより、ガス
流の中にある自燃性粉体が酸化され、自燃性を失うの
で、不活性物質の注入が全く不必要なものとなり、導管
やバグハウスの寸法も極めて小さくすることができる。
他方、ガス流の温度を500℃以下に保持することにより
酸化物質が融解したり、または粘着性を増してガス流を
処理する装置に外皮を生ずることを防ぐことができる。
また、前記装置を作るのに費用のかかる耐火性材料を使
う必要がなくなる。
なお、前記文献の128頁第２段落に次の記載がある： 「この装置を使用した結果、もし炉の排出ガスを500゜F
（260℃）以下に制御さえるならば金属の鉛及び亜鉛の
含有量は高くなり、バグハウスの粉体はさらに燃え易く
なる。500゜F（260℃）以上の温度で操作すると、前記
金属が酸化し、燃焼率を制御するのに必要な石灰の量を
減らすことができる。」 以上の記載から、ガスを１秒間270℃に保持し金属の
（自燃性）粉体を酸化して石灰の添加を必要としないよ
うに連続的に管理すればそれで充分であるということを
推量することができないことは明らかである。従って、
前記記載の技術は決して本発明の方法の範囲を示すもの
ではない。
本発明の方法では、最適作業を保証するためにガス流を
少なくとも２秒間300℃もしくはそれ以上に保持するこ
とが望ましい。また、ガス流の温度を400℃以下に保つ
とガス流の処理装置を安価なスチールで作ることができ
るので望ましい。
本発明の方法は例えば鉛や銅などの非鉄金属を回収する
溶解炉から排出されるガスは一般にすでに100〜150℃の
温度を保持し、さらに一酸化炭素の形で燃料を含有して
いるので前記時間で前記温度を保持するためにほんのわ
ずかのエネルギーを加えるだけでよいので、このような
ガスの処理に特に適している。
本発明はまた酸素及び自燃性粉体を含有するガス流を処
理する装置に関し、冷却装置；バグフィルタ装置；ガス
流を冷却装置へ運ぶための導管；ガス流を冷却装置から
バグフィルタ装置へ運ぶための導管；バグフィルタ装置
のバグフィルタが燃える粉体により損傷を受けないよう
にする手段を包含する。
このような装置は前述の文献により周知である。この周
知の装置において、バグフィルタが燃える粉体によって
損傷を受けないようにする手段は大きな寸法の導管とバ
グフィルタ装置及び不活性物質を導管へ注入する装置か
ら成っている。従って、この周知の装置は設備費や維持
費がかかり、さらに前述のように本発明の方法を行うこ
とができない。
本発明の方法を行うことができ、周知の装置の欠点のな
い装置は次のような特徴を有する。すなわち、バグフィ
ルタが燃える粉体によって損傷を受けないようにする手
段は、入口と出口を別々に備えた室から成り、出口は導
管に連結されガス流を冷却装置へ運び、入口は別の導管
に連結されガス流源に通じる。該室は入口に加熱装置が
あって、室中に流れ込むガスを少なくとも１秒間270℃
もしくはそれ以上に保持する処理をするのに適してい
る。該室はまた冷却手段を備えており、室中のガス流の
温度500℃以下に保持するのに適している。
本発明の詳細及び特徴は、以下に記載の本発明方法及び
装置の実施例及び図面により説明されるが、これによっ
て限定されるものではない。
（実施例） 処理されるべきガス流１は、鉛溶解炉の炉ガスを排出す
るときに得られるもので、自燃性粉体（Pb、Cd、各種硫
化物）及び約８．５％のCOを含有する。炉ガスを排出す
る間に混った空気も排出されるので、該ガス流には酸素
も含まれている。ガス流１の温度は通常100〜150℃であ
る。ガス流１は図中に示されていない送風機によって導
管２を通って室４の入口３に送られ室４に入る。次に室
４の出口５と導管６を通って冷却装置７へ送られ、そこ
から導管８を通ってバグフィルタ装置９へ送られる。バ
グフィルタ装置９を通過した後、ガス流１は導管１０を
通って再燃焼装置１１へ送られ、そこから図に示されて
いない煙突へ送られる。
室４の入口３にあるブレード１３はガス流１の流れを乱
し含まれている炉ガスと共に排出される混った空気とを
よく混合するのに役立つ。
室４の入口３に２個のガスバーナーまたは燃料バーナー
１４が備えられ、この操作は周知の図面に示されてない
温度制御装置によって制御され、室４の出口５にある他
のものの中にあるバーナー１４の上流及び下流のガス流
１の温度を測定し、室４を通過するガス流１が少なくと
も２秒間、例えば３秒間、約300℃の温度を保持するよ
うにバーナーを制御する。従って、室４はガス流１が少
なくとも２秒間そこに滞留していられるように設計され
る。ガス流１に含まれる粉体は、室４を立て実質的に完
全に酸化されるので、もはや自然に燃えることはなくな
り、従って、ガス流中のＣＯの含有量はわずか約５％に
減少する。
300℃まで加熱すると、例えばガス流１などのガス流
は、酸素及び一酸化炭素を含んでいるので、連鎖反応が
起こりガス流が発火して温度が800℃以上に上昇するこ
とが起こるかもしれない。これは絶対に避けなければな
らないので、水のスプリンクラー１５を室の上に備え付
けて、室４の出口５のガス流の温度が希望する温度より
高い場合、例えば350℃以上の場合に作動するようにす
る。さらに、例えば溶解炉が空になって、処理されるべ
きガス流の温度が例えば350℃以上などのように高くな
りすぎる場合にもスプリンクラー１５は作動する。もち
ろん、室４の入口及び出口で希望の温度に達すれば、ス
プリンクラー１５は止まる。
室４の出口５の高さより上の部分は従って熱処理区域１
６を形成し、それより下は円錐形１７を形成し沈降区域
となり、例えば、熱いコークス粒子などのガス流によっ
て運ばれる重い粉体粒子が沈降して集められ、ロック１
８を通って除去される。
従って、管６を通って周知の冷却装置７へ送られるガス
流には、自燃性粉体も粒の粗い粉体も含まれず、その温
度は約300℃である。
冷却装置７、例えば熱交換器では、ガス流を使って溶解
炉の風を加熱し、ガス流は露点以上の出来るだけ低温
に、例えば、８０℃に冷却される。ガス流は最適条件下
でバグフィルタ装置９でろ過され、その後も最適条件下
で周知の再燃焼装置１１で再燃させ、一酸化炭素及び気
体の有機化合物が含まれていれば800℃以上で燃焼され
る。
導管２、６、８の横断面は実質的な量の粉体が堆積しな
い程度の速度をガス流が有するように決められる。ガス
流からの固体物質は、全て主に沈降空間１７及びバグフ
ィルタ装置９に集められるので、導管は例外的に清浄に
されていなければならない。
バグフィルタ装置９は、前述の周知の装置のようにバグ
フィルタと床の間が非常に離れている必要がないのでコ
ンパクトな型である。さらに、その中で粉体はもはや燃
えないので安価な非耐火性材料で完全に作ることができ
る。
もちろん、本発明の範囲を逸脱することなく本発明方法
及び装置の実施例を種々変更することができる。
故に、ガス流に乱流を与えるためにブレード１３以外の
手段も使用できる。例えば、バーナー１４を非対称的に
設置したり、あるいは、導管２が出口３の中へ接線方向
に注ぐように設置されてもよい。
バーナーは強力なものならば、１個でもよい。もちろ
ん、３個以上のバーナーを使用してもよい。
バーナーガスで直接加熱する代わりに間接的に加熱する
装置を使用することもできる。スプリンクラー１５の代
わりに間接冷却装置も設置できる。しかし、このような
間接装置は設備や操作に費用がかかる。
室４の下部の沈降空間１７の代わりに、室４と冷却装置
７の間、または冷却装置７とバグフィルタ装置９の間に
遠心分離機を設置できる。両方とも設置しなくてもよい
が、操作の安全性は保証できないだろう。
冷却装置７は露点近くにする必要はない。例えば、100
℃または200℃に冷却できるが、その結果、バグフィル
タ装置２を出たガス流は高温でろ過すると不純物の蒸気
圧が高くなるので不純物の含有量がますます増えてしま
うという結果になる。
バグフィルタ装置を出たガス流の組成が直接排出しても
法則に反しない場合は再燃焼装置１１を使用しないで、
あるいは全く設置しないでもよい。
（発明の効果） 本発明はガス流の温度を500℃以下に保持する間に、こ
のガス流を少なくとも１秒間270℃もしくはそれ以上の
温度に保つことにより、ガス流中の自燃性粉体を酸化さ
せるための不活性物質を添加する必要がなくなり、導管
やバグハウスの寸法を極めて小さくできるのでガス流の
処理方法を簡易化するとともに装置の設備および維持コ
ストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る装置の概略構成図、 第２図は第１図の詳細な縦断面図である。 １……ガス流、２，６，８，１０，１２……導管 ３……入口、４……室 ５……出口、７……冷却装置 ９……バグフィルタ、１１……再燃焼室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレ エレ．エム．デルボー ベルギー国，ベー‐2610 ヴィルリジク, セウルボアーストラーン ３

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】酸素及び自燃性粉体を含有するガス流がバ
    グフィルタを通過したとき該バグフィルタが燃える粉体
    によって損傷を受けないように前もって処理される方法
    において、 前記ガス流の温度を500℃以下に保持する間に、このガ
    ス流が少なくとも１秒間270℃もしくはそれ以上の温度
    に保たれるように連続的に管理することからなることを
    特徴とするガス流の処理方法。
  2. 【請求項２】ガス流を少なくとも２秒間300℃もしくは
    それ以上の温度に保持することを特徴とする請求項１記
    載の方法。
  3. 【請求項３】ガス流の温度が400℃以下に保持されてい
    ることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】ガス流が加熱処理区域を介して送られ、該
    区域の入口で加熱することを特徴とする請求項１〜３の
    いずれか１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】ガス流にバーナーから燃焼生成物を注入し
    て加熱することを特徴とする請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】少なくとも熱処理区域の出口でガス流の温
    度を測定し、測定した温度により入口での加熱を調節す
    ることを特徴とする請求項４または５記載の方法。
  7. 【請求項７】加熱処理区域の出口でガス流の温度が希望
    より高い場合にガス流が前記加熱処理区域において冷却
    されていることを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】ガス流に水を振りかけてガス流を冷却する
    ことを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】加熱処理区域の入口でガス流が乱されるこ
    とを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載
    の方法。
  10. 【請求項１０】ガス流を加熱処理区域の上部に導入し、
    横方向下部で、そこから運び出されることを特徴とする
    請求項４ないし９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】ガス流が運び出される下方の加熱処理区
    域は末端に沈降区域を備え、そこで粉体の一部を集める
    ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に
    記載の方法。
  12. 【請求項１２】ガス流中の粉体が前記沈降区域を除いて
    実質的に沈降しないような速度をガス流発生源とバグフ
    ィルタの間のガス流に与えることを特徴とする請求項１
    ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】一酸化炭素及び／または気体の有機化合
    物を含有するガス流が処理されバグフィルタを通過して
    から少なくとも800℃で燃焼されることを特徴とする請
    求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】非鉄金属を回収する溶解炉から排出され
    るガス流を処理することを特徴とする請求項１ないし１
    ３のいずれか１項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】冷却装置、バグフィルタ装置、ガス流を
    冷却装置へ運ぶ導管、ガス流を冷却装置からバグフィル
    タ装置へ運ぶ導管、及びバグフィルタ装置のバグフィル
    タを燃える粉体によって損傷しないための手段から成
    り、 前記手段は入口と出口を別個に備えた室を含み、該出口
    は導管に連結されてガス流を冷却装置へ運び、該入口は
    導管に連結され、ガス流源に通じ、室の入口には加熱手
    段を備えてあり、これは室の中に流れ込むガスを少なく
    とも１秒間少なくとも270℃の温度に保持するように処
    理するのに適しており、該室はまた冷却装置を備えてあ
    り室中のガス流の温度を500℃以下に保持するのに適し
    ていることを特徴とする酸素及び自燃性粉体を含有する
    ガス流の処理装置。
  16. 【請求項１６】加熱手段が室の入口に出ている少なくと
    も１個のバーナーから成ることを特徴とする請求項１５
    記載の装置。
  17. 【請求項１７】冷却装置が少なくとも１個の水のスプリ
    ンクラーから成ることを特徴とする請求項１５または１
    ６記載の装置。
  18. 【請求項１８】流入するガス流の流れを乱す手段を室の
    入口に備えることを特徴とする請求項１５ないし１７の
    いずれか１項に記載の装置。
  19. 【請求項１９】入口が室の上部に備えられ出口が側面に
    備えられることを特徴とする請求項１５ないし１８のい
    ずれか１項に記載の装置。
  20. 【請求項２０】室は出口の高さより下方に沈降区域を備
    えていることを特徴とする請求項１９記載の装置。
  21. 【請求項２１】前記導管の横断面が非常に小さいので粉
    体が導管内に実質的に沈降しない程度の速度をガス流に
    与えることを特徴とする請求項１５ないし２０のいずれ
    か１項に記載の装置。
  22. 【請求項２２】再燃焼装置及びガス流をバグフィルタ装
    置から前記再燃焼装置まで運ぶための導管から成ること
    を特徴とする請求項１５ないし２１のいずれか１項に記
    載の装置。
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