JPH08257352A

JPH08257352A - 排ガス処理装置

Info

Publication number: JPH08257352A
Application number: JP7069600A
Authority: JP
Inventors: Masaki Tamura; 雅貴田村; Yutaka Ishiwatari; 裕石渡; Yoshiyasu Ito; 義康伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】排ガス中の酸化物ガスの反応を促進でき、また
副生品の生成量の増加を実現し、エネルギー効率を大幅
に改善することが可能な排ガス処理装置を提供する。【構成】ＳＯｘやＮＯｘ等の酸化物ガスを含有する排ガ
スに電子ビーム１１を照射する電子線発生装置７ａと、
電子ビーム１１を照射された排ガス中の酸化物ガスを反
応せしめてエアロゾルを生成するための反応器３ａと、
反応器３ａにおいて生成したエアロゾルを分離回収する
回収部１２とを備え、メッシュ材および箔体の少くとも
一方から成る充填材１３を上記反応器３ａ内に配設した
ことを特徴とする。また充填材１３は、アルミニウム
（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），炭素（Ｃ），ほう素
（Ｂ），ベリリウム（Ｂｅ）およびそれらの合金から選
択された少くとも１種の材料から構成するとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム照射によっ
て排ガス中に含有されるＳＯｘ、ＮＯｘ、ＣＯ₂等の酸
化物ガスを除去する排ガス処理装置に係り、特にエネル
ギー効率を大幅に改善した排ガス処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所、ごみ焼却炉、高速道路のト
ンネルから排出される排ガス中には多量の硫黄酸化物
（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）や炭酸ガス（Ｃ
Ｏ₂）などの酸化物ガスが含有されている。一般に上記
のようなＳＯｘ、ＮＯｘおよびＣＯ₂などの各種酸化物
ガスを、同時に一括して除去することは、現実的に困難
であり、従来から下記表１に示すように、それぞれのガ
スの特性に応じた処理方法で酸化物ガスの除去が実施さ
れている。

【０００３】

【表１】

【０００４】表１に示すように、排ガスの脱硫技術とし
ては、例えば湿式石灰石石膏法および水酸化マグネシウ
ム法が広く用いられている。石灰石石膏法ではスラリー
状の石灰石にＳＯｘを吸収させた後に水分を除去するこ
とにより、排ガス中のＳＯｘが石膏（ＣａＳＯ₄・２Ｈ
₂Ｏ、ＣａＳＯ₄）の形で回収される。上記石膏法にお
ける排ガスの脱硫率および脱塵率はともに９０％以上と
高い除去効率を示す。一方、水酸化マグネシウム法で
は、吸収剤として水酸化マグネシウムを用い、吸収過程
においてＳＯｘを無害な硫酸マグネシウム（ＭｇＳ
Ｏ₄）に変換し、ＳＯｘを除去した排ガスを系外に排出
する。上記石膏法および水酸化マグネシウム法は、液状
の吸収剤を用いた湿式の処理方法である。

【０００５】一方、脱硝技術として用いられる選択接触
還元法は乾式プロセスである。この選択接触還元法で
は、触媒上でＮＯｘを選択的にアンモニアと反応させ、
最終的にＮＯｘをＮ₂やＨ₂Ｏ等の無害成分に還元す
る。

【０００６】他方、ＣＯ₂の除去技術としては、湿式の
化学吸収法および乾式の接触水素化法などがある。化学
吸収法では、吸収剤であるアミンにＣＯ₂を十分吸収さ
せた後に、再生処理を行ってアミンから放出させた高濃
度ＣＯ₂が回収される。また接触水素化法では、ＣＯ₂
を触媒表面でＨ₂と反応させ、ＣＯやメタノールを生成
させ、排ガス中のＣＯ₂を除去している。

【０００７】上記のような各種処理方法は、ＳＯｘ、Ｎ
Ｏｘ、ＣＯ₂をそれぞれ単独に含む排ガスを処理する方
法として好適である。しかしながら、各種の酸化物ガス
を複合的に含有する排ガスから全ての酸化物ガスを同時
に除去するためには、湿式処理および乾式処理を併用し
た複雑な処理プロセスを構築する必要があり、処理設備
の建設費が膨大になり、運転費用の観点からも経済的で
はない。

【０００８】上記のような各種処理方法とは別に、排ガ
スに電子ビームを照射して排ガスを処理する電子ビーム
法を使用した処理プロセスが、特開平１−１５５９３５
号公報に開示されている。

【０００９】図５は上記電子ビーム法を利用した従来の
排ガス処理装置の構成を示す系統図である。この排ガス
処理装置は、排ガス発生源となるボイラー１と、冷却塔
２と、反応器３と、電気集塵機４と煙突５とを排ガス導
管６で直列に接続して構成され、反応器３の上部には、
反応器３内に電子ビームを照射する電子線発生装置７が
装備されている。

【００１０】排ガス発生源であるボイラー１から排出さ
れ、ＳＯｘやＮＯｘを含有する排ガスは、排ガス導管６
を通り冷却塔２に導入され、ここで排ガスは冷却水管８
から散布された冷却水によって露点以上で１００℃以下
の温度にまで冷却される。さらに冷却塔２の２次側の排
ガス導管において、流量調節弁９を介して供給されたア
ンモニアが排ガス中に添加される。しかる後に、排ガス
は反応器３内の電子ビーム照射部に導入され、ここで電
子線発生装置７から発射された電子ビームの照射を受け
る。電子ビームの照射を受けた排ガス中のＳＯｘおよび
ＮＯｘはアンモニアと反応してそれぞれ硫安および硝安
に変化する。

【００１１】すなわち、排ガスに電子ビームを照射する
と、排ガス中の窒素、酸素、水、炭酸ガスなどの成分が
放射線分解されてＣＨ，Ｏ，ＨＯ₂，Ｎなどの活性なラ
ジカルが生成する。これらのラジカルは極めて反応性に
富んでいるため、酸化物ガスと反応し易い。そして排ガ
ス中のＳＯｘやＮＯｘはそれぞれ容易にラジカルと反応
し硫酸や硝酸に転化される。さらに生成した硫酸や硝酸
は、排ガス中に添加されたアンモニアと反応して最終的
に粉粒状の硫酸アンモニウム（硫安）や硝酸アンモニウ
ム（硝安）となる。

【００１２】このようにして排ガス中に生成した硫安お
よび硝安は電気集塵機４において排ガスから分離除去さ
れ、分離された硫安および硝安は排出管１０を経て副生
品として回収される。一方、酸化物ガスを除去された清
浄な排ガスは煙突５を経由して大気中に放出される。

【００１３】上記電子ビーム法を利用した排ガス処理装
置においては、ＳＯｘやＮＯｘを同時に処理できる上
に、副生品として有用な硫安や硝安が得られるという利
点がある。さらに乾式処理であるため、湿式処理のよう
な廃水のさらなる２次処理が必要となることもない上
に、設備構成が単純で建設費が安いという特徴を有す
る。さらに適当な水素源を用いることにより、ＣＯ₂も
同時に除去できる可能性もあり、有利な処理方式であ
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記電子
ビーム法を利用した従来の排ガス処理装置においては、
投入電力量と比較して反応生成物量が少なく、エネルギ
ー効率が低くなる問題点があった。すなわち、電子ビー
ムの加速電圧を高めるほど、ラジカルの生成量は増大
し、酸化物ガスとの反応は促進される。しかしながら上
記の反応を進行させるためには、少なくとも６００kVの
高加速電圧が必要であった。すなわち電子ビームを発生
させるための消費電力が大きいため、このエネルギーを
さらに有効に活用すべく、ガス反応を促進させて有用な
副生品である硫安や硝安の生成量をより増大化させるこ
とが技術上の課題となっていた。

【００１５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、排ガス中の酸化物ガスの反応を促進で
き、また副生品の生成量の増加を実現し、エネルギー効
率を大幅に改善することが可能な排ガス処理装置を提供
することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願発明者らは種々の充填材を反応器内の電子ビーム照
射部に充填する一方、電子ビーム照射部の深さや充填材
の材質を種々変えて、排ガス処理を実施し、上記の要因
が反応生成物量やエネルギー効率に及ぼす影響を比較検
討した。その結果、特に金属ワイヤを編み上げて形成し
た金属メッシュ材や金属箔などの充填材を反応器の電子
ビーム照射部に配設したり、電子ビーム照射部の深さを
電子ビーム照射の有効範囲に合わせて小さく設定したと
きに排ガス中の酸化物ガスの反応効率を大幅に高めるこ
とが可能になるという知見を得た。また、充填材をＡｌ
やＴｉなどの金属材で形成するとともに、反応器におけ
る電子ビーム照射部の幅を広くし、排ガスの流速を低下
させたときにも反応効率が高まり、装置全体としてのエ
ネルギー効率を改善できるという知見が得られた。本発
明は上記知見に基づいて完成されたものである。

【００１７】すなわち本発明に係る排ガス処理装置は、
ＳＯｘやＮＯｘ等の酸化物ガスを含有する排ガスに電子
ビームを照射する電子線発生装置と、電子ビームを照射
された排ガス中の酸化物ガスを反応せしめてエアロゾル
を生成するための反応器と、反応器において生成したエ
アロゾルを分離回収する回収部とを備え、メッシュ材お
よび箔体の少くとも一方から成る充填材を上記反応器内
に配設したことを特徴とする。

【００１８】また充填材は、アルミニウム（Ａｌ），チ
タン（Ｔｉ），炭素（Ｃ），ほう素（Ｂ），ベリリウム
（Ｂｅ）およびそれらの合金から選択された少くとも１
種の材料から構成するとよい。

【００１９】さらに電子ビームの加速電圧をＶキロボル
ト（kV）とした場合に、反応器内における電子ビームの
照射部の深さを２０×Ｖ^1.55cm以内に設定したことを特
徴とする。

【００２０】本発明に係る排ガス処理装置においては、
メッシュ材および箔体の少くとも一方から成る充填材を
反応器内に配設しているため、排ガス中の酸化物ガスの
反応が促進され反応生成物量を大幅に増大化させること
ができる。

【００２１】図１（ａ）は気相中における反応機構を説
明する模式図であり、図１（ｂ）は固体壁における反応
機構を説明する模式図である。充填材を配設せず、気相
中の反応のみによって副生品としての固体生成物を形成
するような従来の排ガス処理装置においては、図１
（ａ）に示すように、大量の気体分子同士の衝突が反応
を進行させるための前提となる。しかしながら、固体生
成物の生成初期の段階においては、気体分子同士の衝突
・反応により生じた固体生成物は非常に高いエネルギー
レベルを保持しながら気相中を浮遊しており、この固体
生成物は次の気体分子同士の衝突・反応が起こる前に分
離してしまう割合が多い。従って大量の気体分子同士の
衝突・反応が連続的に起こる割合は少なく、気相中の反
応だけで硫安や硝安などの副生品を得るには限界があ
る。

【００２２】一方、充填材を反応器内に配設した本発明
の排ガス処理装置においては、図１（ｂ）に示すように
充填材としての固体壁の表面が固体生成物の反応生成核
となり、反応生成核から固体生成物の移動は少なく、生
成後の安定性は優れている。しかも固体壁表面にはガス
が吸着され易いため、固体壁表面においてはガス同士の
衝突および反応が円滑に進行する。

【００２３】また反応器の単位容積当りの固体壁の表面
積が大きいほど、当然、反応生成核は増加し、固体生成
物の生成量の増大化も図れる。従って反応器の内壁面に
加えて、反応器の電子ビーム照射部に、金属ワイヤを編
み上げたメッシュ材などの充填材を配設することによ
り、固体壁の表面積を大きく確保することが重要であ
る。

【００２４】ここで上記充填材を配設した場合の効果に
ついて説明する。図２は種々の配設密度でステンレス鋼
（ＳＵＳ３０４）製のメッシュ材を反応器内に充填して
排ガス処理を実施した場合における反応器の単位体積当
りのメッシュ材の表面積が副生品の生成量に及ぼす影響
を測定した結果を示すグラフである。

【００２５】図２に示す結果から明らかなように、充填
材としての金属メッシュ材を配設することにより、配設
しない従来装置の場合と比較して副生品の生成量を大幅
に増加させることができる。また反応器の単位体積当り
のメッシュ材の表面積に比例して副生品の生成量は増加
する。特にメッシュ材の表面積割合を２５００ｍ²／ｍ
³以上とすることにより、メッシュ材を配設しない従来
装置の場合と比較して副生品の生成量を２倍以上に増加
させることができる。従って副生品の生成量を増加させ
るためには、反応器の電子ビーム照射部に金属メッシュ
材等の充填材を配設することと、その充填材の表面積を
増加させることが、特に有効である。

【００２６】充填材を構成する材料は、耐食性，加工
性，価格などの観点から選定されるが、Ａｌ，Ｔｉ，
Ｃ，Ｂ，Ｂｅおよびそれらの合金を使用することが好ま
しい。特に電子透過性が良好な軽金属で充填材を形成す
ることにより、反応生成核となる充填材自体に吸収され
てガス反応に寄与しない電子ビーム量を低減することが
でき、エネルギー効率を改善する上で極めて有効であ
る。

【００２７】ここで充填材を構成する材料の種類が副生
品の生成量に及ぼす影響について図３を参照して説明す
る。図３は充填材としての金属メッシュ材をＡｌ，Ｔ
ｉ，Ｐｔ，Ｃ，Ｚｒ，Ｍｏ，ステンレス鋼（ＳＵＳ３０
４）で構成してそれぞれ排ガス処理を実施した場合にお
ける副生品の生成量を示すグラフである。なお副生品の
生成量は、金属メッシュ材を配設しない場合を基準とし
て相対的に評価した。

【００２８】図３に示すようにＡｌまたはＴｉで形成し
た金属メッシュ材を配設した場合の副生品の生成量はス
テンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の金属メッシュ材を使用
した場合と比較して約１．４倍になった。また、Ｐｔ，
Ｃ，Ｚｒ，Ｍｏ製の金属メッシュ材を使用した場合の副
生品の生成量は、ステンレス鋼のメッシュ材を使用した
場合と比較して約１．２倍になった。従って反応効率を
改善し、副生品の収量を増大させるためには、反応生成
核となる充填材を、Ａｌ，Ｔｉ，Ｃ，Ｂ，Ｂｅおよびそ
の合金で形成することが好ましい。

【００２９】次に反応器内における電子ビームの照射部
の深さの限定理由について説明する。排ガスに照射され
た電子ビームのエネルギーは、排ガス中を透過する際に
急速に減衰し、通常は照射方向から所定の深さまで到達
した段階でラジカルを発生させるエネルギーが消失して
しまう。このような電子ビームが有するエネルギーがゼ
ロになる深さ、いわゆる飛程は電子阻止能から計算され
る。加速電圧が１０〜１０００kVにおける飛程の計算結
果を下記表２に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】上記表２に示す加速電圧Ｖと飛程Ｄとの関
係は下記の近似式によって表わされる。

【００３２】

【数１】Ｄ＝２０×Ｖ^1.55 上記飛程Ｄは電子ビーム照射が有効に発揮される深さで
あり、排ガス処理装置における反応器の電子ビーム照射
部の深さを上記飛程値以下に設定することにより、反応
器内の排ガス流路全体において酸化物ガスの反応が進行
することになる。従って装置全体の反応効率を高めるこ
とができる。

【００３３】酸化物ガスの反応によって生じた固体生成
物などのエアロゾルを分離回収する回収部としては汎用
の電気集塵機やミストセパレータを使用することができ
る。

【００３４】

【作用】上記構成に係る排ガス処理装置によれば、メッ
シュ材および箔体の少くとも一方から成る充填材を反応
器内に配設しており、この充填材表面が反応生成核とな
って酸化物ガスの反応が促進されるため、反応生成物量
を大幅に増加させることができる。

【００３５】また充填材を、Ａｌ，Ｔｉ，Ｃ，Ｂ，Ｂｅ
およびそれらの合金のように電子透過性が良好な材料で
形成することにより、充填材自体に吸収されてしまい、
反応に寄与しない電子ビーム量を低減できるため、エネ
ルギー効率を大幅に改善することができる。

【００３６】さらに反応器内における電子ビーム照射部
の深さを、電子ビーム照射の有効範囲である２０×Ｖ
^1.55cm以内に設定することにより、反応器全体において
酸化物ガスの反応を進行させることができ、装置全体の
反応効率を高めることができる。

【００３７】

【実施例】次に本発明の一実施例について添付図面を参
照して説明する。図４は、電子ビーム照射法を利用した
本発明に係る排ガス処理装置の一実施例を示す斜視図で
ある。

【００３８】すなわち本実施例に係る排ガス処理装置
は、ＳＯｘやＮＯｘ等の酸化物ガスを含有する排ガスに
電子ビーム１１を照射する電子線発生装置７ａと、電子
ビーム１１を照射された排ガス中の酸化物ガスを反応せ
しめてエアロゾルを生成するための反応器３ａと、反応
器３ａにおいて生成したエアロゾルを分離回収する回収
部としての電気集塵機１２とを備え、メッシュ材または
箔体から成る充填材１３を上記反応器３ａ内に配設して
構成される。

【００３９】また反応器３ａは断面が四角形状の箱形に
形成されており、排ガス発生源から導出された排ガス導
管６の途中に配設される。

【００４０】ボイラー等の排ガス発生源から排ガス導管
６を経由して送給された排ガスは反応器３ａ内に導入さ
れる。一方、電子線発生装置７ａから発射された電子ビ
ーム（ＥＢ）１１が、反応器３ａ上面を覆う電子透過窓
１４を通して排ガスに照射される。このとき反応器３ａ
内に配設された金属メッシュ材や箔体などの充填材１３
が反応生成核となり、この反応生成核に排ガス中のＳＯ
ｘ，ＮＯｘ，ＣＯ₂などの酸化物ガスが取り込まれて図
１（ｂ）に示すような固体生成物が反応によって形成さ
れる。固体生成物は反応の進展によってさらに成長し、
排ガスの流れによって充填材１３の表面から剥離する。
剥離した固体生成物はエアロゾルとなって反応器３ａの
２次側に配設された回収部としての電気集塵機１２に送
給され、ここで副生品として分離回収される。一方、酸
化物ガスを除去された清浄な排気ガスは系外に排出され
る。

【００４１】またメッシュ材や箔体などの充填材１３の
表面から固体生成物が剥離することにより、充填材１３
の表面は清浄に再生され、新たな反応生成核となって酸
化物ガスの除去反応を継続する。

【００４２】本実施例に係る排ガス処理装置によれば、
メッシュ材または箔体から成る充填材１３を反応器３ａ
内に配設しており、この充填材１３表面が反応生成核と
なって酸化物ガスの反応が促進されるため、反応生成物
量を大幅に増加させることができた。

【００４３】また反応器３ａの電子ビーム照射部の深さ
を、電子ビーム照射の有効範囲（飛程）に合せて小さく
設定することにより、反応器３ａ内の電子ビーム照射部
全体において酸化物ガスの除去反応を進行させることが
でき、装置全体の反応効率を高めることができた。

【００４４】さらに排ガスの流速が反応器内において減
少するように反応器の断面形状を調整し、電子ビーム照
射部の幅を広く形成することにより、同様に反応効率を
高めることができた。

【００４５】次に上記実施例に係る排ガス処理装置にお
いて、充填材の材質，寸法，形態，単位容積当りの表面
積、反応器（電子ビーム（ＥＢ）照射部）の断面形状を
パラメータとして表３に示すように変化させて実施例１
〜６に係る排ガス処理装置を構成した。

【００４６】すなわち実施例１では厚さ０．００５mmの
Ａｌ箔を、反応器の単位容積当りの表面積が１００００
ｍ²／ｍ³となるように配設した。また実施例２〜３で
は、直径０．３mm（実施例２）、直径１．０mm（実施例
３）のＡｌワイヤーを編み上げて形成したメッシュ材を
表面積割合が１００００ｍ²／ｍ³となるように配設し
た。また実施例４では、直径１．０mmのＡｌワイヤで形
成したメッシュ材を表面積割合が１０００ｍ²／ｍ³と
なるように反応器内に配設した。実施例５〜６において
は、直径１．０mmのＳＵＳワイヤーを編み上げて形成し
たメッシュ材を表面積割合が１０００ｍ²／ｍ³となる
ように反応器内に配設した。

【００４７】また実施例１〜５において、反応器の電子
ビーム（ＥＢ）照射部の高さＨと幅Ｗとの比が０．５：
２となるように平坦な断面形状となるように設定した。
一方実施例６および従来例における反応器の電子ビーム
照射部の高さＨと幅Ｗとの比が１：１となるように正方
形状となるように設定した。

【００４８】さらに従来例として金属メッシュ材などの
充填材を一切配設せず、電子ビーム照射部の断面形状を
正方形とした排ガス処理装置も形成した。

【００４９】上記のように形成した実施例１〜６および
従来例の排ガス処理装置を使用して、ボイラー排ガスを
処理して排ガス中の酸化物ガスを反応によって固定し副
生品として分離回収し、その生成量を測定して下記表３
に示す結果を得た。なお副生品の生成量は従来例の場合
を基準値１とし、実施例１〜６の場合を相対値として表
した。

【００５０】

【表３】

【００５１】表３に示す結果から明らかなように、電子
ビーム照射部の形状は従来通りとし、反応器内にメッシ
ュ材を配設した実施例６に係る排ガス処理装置におい
て、従来例と比較して副生品の生成量が１０倍に増加し
た。すなわち充填材を配設するだけでも反応効率を大幅
に改善できることが判明した。

【００５２】また実施例５〜６との比較から明らかなよ
うに、同一仕様の充填材を配設した場合においても、電
子ビーム照射部の断面形状を平坦な長方形状にした実施
例５の装置の方が、正方形状にした実施例６の装置と比
較して２倍の副生品が得られ、この副生品生成量は従来
例の２０倍となった。すなわち電子ビーム照射部の断面
積を同一に設定した場合においての高さを、電子ビーム
の有効範囲に合わせてより小さく設定した方が反応効率
が大幅に改善されることが判明した。

【００５３】さらに実施例４〜５との比較から明らかな
ように、単位容積当りのメッシュ材の表面積を同一に設
定した場合、メッシュ材をＡｌで形成した実施例４の方
が、ＳＵＳ製のメッシュ材を使用した実施例５と比較し
て副生品生成量が１．５倍となった。この生成量は従来
例の３０倍であった。すなわち充填材を構成する材料と
しては、電子透過性が良好なＡｌなどの軽金属がより有
利であることが判明した。

【００５４】また実施例３〜４との比較から明らかなよ
うに、単位容積当りのメッシュ材の表面積を、実施例４
と比較して１０倍に設定した実施例３の装置によれば、
副生品の生成量が２倍以上となった。この生成量は従来
例の７０倍であった。すなわちメッシュ材の表面積が増
加するに伴って反応生成核も増大し、酸化物ガスの反応
が円滑に進行することが確認できた。

【００５５】さらに実施例２〜３との比較から明らかな
ように、メッシュ材の表面積を同一に設定した場合にお
いて、メッシュ材を構成するＡｌワイヤーの線径をより
小さくした実施例２の方が太いワイヤーを使用した実施
例３と比較して、副生品の生成量が１．５倍に増加し
た。この生成量は従来例の１００倍に相当する。

【００５６】また実施例１〜２との比較から明らかなよ
うに、Ａｌワイヤーを編み上げて形成したメッシュ材を
配設した実施例２の装置の場合と比較して、Ａｌ箔を配
設した実施例１の装置の方が副生品生成量が２倍多くな
った。この生成量は従来例の２００倍に相当する。すな
わちメッシュ材と比較して箔体の方が、より高い反応効
率が得られることが判明した。

【００５７】以上の実施例においては、ＡｌおよびＳＵ
Ｓ３０４で形成したメッシュ材や箔体などの充填材を使
用した例を示しているが、上記の他にＴｉ，Ｃ，Ｂ，Ｂ
ｅおよびそれらの合金から形成した充填材を使用した場
合についても、従来例と比較して同様に高い反応効率が
得られることが実証されている。

【００５８】本実施例に係る排ガス処理装置によれば、
金属ワイヤーを編み上げて形成した金属メッシュ材また
は金属箔体などの充填材を反応器の電子ビーム照射部に
配設しているため、排ガス中の酸化物ガスの反応効率が
高まり、副生品の回収量を大幅に増加させることができ
た。

【００５９】また充填材の構成材としてＡｌなどの軽金
属を使用したり、反応器の電子ビーム照射部の深さを電
子ビーム照射の有効範囲に合せて短く設定したり、照射
部の幅を広く設定して照射部における排ガスの流速を、
排ガス導管における流速より低下させたりすることによ
って、特に過大なエネルギーを付加することなくガス反
応を促進でき、また副生品生成量の増加が図られ、エネ
ルギー効率を大幅に改善した排ガス処理装置が得られ
た。

【００６０】

【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る排ガス処
理装置によれば、メッシュ材および箔体の少くとも一方
から成る充填材を反応器内に配設しており、この充填材
表面が反応生成核となって酸化物ガスの反応が促進され
るため、反応生成物量を大幅に増加させることができ
る。

【００６１】また充填材を、Ａｌ，Ｔｉ，Ｃ，Ｂ，Ｂｅ
およびそれらの合金のように電子透過性が良好な材料で
形成することにより、充填材自体に吸収されてしまい、
反応に寄与しない電子ビーム量を低減できるため、エネ
ルギー効率を大幅に改善することができる。

【００６２】さらに反応器内における電子ビーム照射部
の深さを、電子ビーム照射の有効範囲である２０×Ｖ
^1.55cm以内に設定することにより、反応器全体において
酸化物ガスの反応を進行させることができ、装置全体の
反応効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は気相中における反応機構を説明する模
式図であり、（ｂ）は固体壁における反応機構を説明す
る模式図である。

【図２】反応器の単位体積当りの充填材（メッシュ材）
の表面積と、副生品の生成量との関係を示すグラフ。

【図３】充填材の材質と副生品の生成量との関係を示す
グラフ。

【図４】本発明に係る排ガス処理装置の一実施例を示す
部分破断斜視図。

【図５】従来の排ガス処理装置の構成を示す系統図。

【符号の説明】

１ボイラー２冷却塔３，３ａ反応器４電気集塵機５煙突６排ガス導管７，７ａ電子線発生装置８冷却水管９流量調節弁１０排出管１１電子ビーム（ＥＢ）１２回収部（電気集塵機）１３充填材（メッシュ材，箔体）１４電子透過窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｊ 19/12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＳＯｘやＮＯｘ等の酸化物ガスを含有す
る排ガスに電子ビームを照射する電子線発生装置と、電
子ビームを照射された排ガス中の酸化物ガスを反応せし
めてエアロゾルを生成するための反応器と、反応器にお
いて生成したエアロゾルを分離回収する回収部とを備
え、メッシュ材および箔体の少くとも一方から成る充填
材を上記反応器内に配設したことを特徴とする排ガス処
理装置。
【請求項２】充填材は、アルミニウム（Ａｌ），チタ
ン（Ｔｉ），炭素（Ｃ），ほう素（Ｂ），ベリリウム
（Ｂｅ）およびそれらの合金から選択された少くとも１
種の材料から構成されることを特徴とする請求項１記載
の排ガス処理装置。
【請求項３】電子ビームの加速電圧をＶキロボルト
（kV）とした場合に、反応器内における電子ビームの照
射部の深さを２０×Ｖ^1.55cm以内に設定したことを特徴
とする請求項１記載の排ガス処理装置。