JPH09323020A - 灰溶融炉の排ガス吸収装置 - Google Patents
灰溶融炉の排ガス吸収装置Info
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- JPH09323020A JPH09323020A JP8146124A JP14612496A JPH09323020A JP H09323020 A JPH09323020 A JP H09323020A JP 8146124 A JP8146124 A JP 8146124A JP 14612496 A JP14612496 A JP 14612496A JP H09323020 A JPH09323020 A JP H09323020A
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Abstract
炉の排ガスを目詰りを起こすことなく処理する。 【解決手段】 吸収液を収容すると共に排ガスを吸収液
内部に潜らせて発泡を起こさせるバブリングタンクと、
円筒又は逆円錐状の同部を有すると共に下方に縮径部を
有しており、頂部から灰溶融炉の排ガスが流入すると共
に胴部上端にバブリングタンクからポンプを介して接線
方向に流入する循環吸収液より胴部内壁が洗滌されてお
り、かつ下端がバブリングタンク内の吸収液に没入して
いるバッファタンクとを有してなる。
Description
せる排ガス中のダストや可溶性成分を水に吸収させて処
理する灰溶融炉の排ガス吸収装置に関する。
却施設で焼却処理され、生じた焼却灰やばいじんは、従
来埋め立て処分されていた。しかし、埋め立て処分地枯
渇の問題や有害重金属類の溶出による地下水汚染の問題
があるため溶融による減量・減容化と無害化の必要性が
高まってきている。
ス、灯油、電力を熱源とした溶融処理方式が提案され、
一部で実処理が行われている。このうち、電力を熱源と
した溶融炉としてプラズマアーク加熱方式や抵抗加熱方
式などがある。
対抗電極を配置し、直流または交流通電による電気抵抗
熱(ジユール熱)により灰を加熱溶融するものであり、
1)熱効率が高い、2)発生ガスが少ない、3)アーク
を生成しないためフリッカが発生しない、4)溶融スラ
グと溶融メタルとを分離した分割出滓ができる、という
特徴がある。
て特開平7−77318号に開示されたものがある。図
2は上記公報に開示されたもので灰溶融炉の断面および
前後設備のフローシートを示している。図において、a
は灰溶融炉、bは上部電極、cは炉底電極、dは電源装
置、eは溶融メタル層、fは溶融スラグ層、gは溶融塩
層、hはCOガス燃燒炉、iは集塵機、jは集塵ファ
ン、kは煙突、mは電極埋没位置調節器である。上記発
明の特徴はごみ焼却施設より発生する焼却灰、ばいじん
あるいは二者の混合物からなる廃棄物を電気抵抗熱を熱
源として溶融処理する方法であって、上部電極bの先端
位置を溶融塩層gと溶融メタル層eの間の溶融スラグ層
f中に位置せしめ炉底電極cの間に、直流通電もしくは
交流2相通電により垂直方向に通電することにより溶融
塩を電気分解することなく、溶融スラグ層fの上方に溶
融塩層gを安定的に形成し、有害な塩素ガス、塩化水素
ガス等の発生を防止しようとするものである。
灰溶融炉a内に溶融塩層gを形成させるような操業をす
ると、溶融塩は炉壁材を侵触する性質が極めて強いの
で、侵触を防ぐため高価な炉壁材料を使う必要がある。
また電気の良導性のよい溶融塩が炉壁中に浸透するの
で、短絡事故を起こしやすい。そこで本願出願人は、鋭
意研究の結果、炉底の陰極と炉蓋から挿入された陽極と
の間で通電して、電気抵抗熱により灰を溶融する際に、
食塩(NaCl)などのアルカリ塩を積極的に電気分解
する操業方法を採用することにした。かかる操業方法に
よれば例えば食塩は、塩素ガスと金属ナトリウムに電気
分解する。塩素ガスは水蒸気と反応して塩化水素と次亜
塩素酸になるが、次亜塩素酸は酸素を放出して塩化水素
になる。また金属ナトリウムは蒸発し酸化雰囲気中で酸
化ナトリウムとなる。そしてこれらの物質は排ガス中に
含まれて、外部に放出される。なお、金属ナトリウムは
一部溶融メタル層e中に残る。
に示すように乾式処理すると、これらの物質は吸湿性が
強く、吸湿するとバグフィルタや電気集塵機などの集塵
機iまたは途中の配管やダクトにダストと共に付着し、
払い落としが困難で目詰まりや性能劣化を起こしやす
い。
もので、溶融塩の分解物質を含む排ガスを、目詰まりを
起こさずに安定的に処理すると共に有害な重金属を処理
しやすい形で取出すことのできる灰溶融炉の排ガス処理
装置を提供することを目的とする。
め、本発明の灰溶融炉の排ガス吸収装置は、 吸収液を
収容すると共に排ガスを吸収液内部に潜らせて発泡を起
こさせるバブリングタンクと、円筒又は逆円錐状の胴部
を有すると共に下方に縮径部を有しており、頂部から灰
溶融炉の排ガスが流入すると共に胴部上端にバブリング
タンクからポンプを介して接線方向に流入する循環吸収
液により胴部内壁が洗浄されており、かつ下端がバブリ
ングタンク内の吸収液に没入しているバッファタンクと
を有している。
ブリングタンクはオーバーフローを取ることにより液面
が一定に保たれている。
ングタンクを通って排出される排ガスは下流側に設けた
ジェットスクラバにより吸収洗滌される。
ングタンクと上記ジェットスクラバとを接続する連絡配
管はバブリングタンクからポンプを介して流入する循環
吸収液により排ガスの流れと逆方向に洗滌される。
ファタンクの体積は、バッファタンク下端の吸収液の中
への没入深さに対応するバブリングタンクの部分の体積
より十分大きい。
ら排出された排ガスはバッファタンクを経てバブリング
タンクに導かれる。そしてバブリングタンク内に収容さ
れた吸収液内部に潜らせて、泡となって浮上し、次工程
に流出する。排ガス中に含まれるダストおよび塩化水素
や酸化ナトリウムなどの可溶性成分はバブリングタンク
内で吸収液中に吸収される。バッファタンクの壁面は接
線方向に流入する吸収液により洗滌されているので、壁
面にダストや可溶性成分が付着することはない。
うにすれば灰溶融炉の圧力変動を防止することができ
る。
ジェットスクラバによりさらに吸収洗滌するようにすれ
ば、バブリングタンクで吸収されなかったダストや可溶
性成分はすべて吸収液に吸収される。
連絡配管のジェットスクラバ入口近傍に設けた吸収液入
口から吸収液を注入しバブリングタンクに戻すように流
して連絡配管内を洗滌するようにすれば、連絡配管の詰
まりを防止することができる。
下端の吸収液中への没入深さに対応するバブリングタン
クの部分の体積(即ち、投入深さをH、バブリングタン
クの面積をSとすれば対応するバブリングタンクの部分
の体積はHSである)より十分大きくしておけば、灰溶
融炉内の圧力が負圧になっても、バブリングタンク内の
吸収液が灰溶融炉内まで逆流するおそれがないので、水
蒸気爆発を起こす危険がない。
排ガス中に排出される塩素(塩化水素)などのハロゲン
元素とナトリウム(酸化ナトリウム)などのアルカリ金
属とは、ハロゲン元素がほぼ全量排ガス中に放出される
のに対し、アルカリ金属の一部は溶融スラグ層や溶融メ
タル層に残るので、吸収液は酸性になる。従ってダスト
や排ガス中に含まれる重金属は吸収液中に効果的に溶解
吸収される。
て、図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の灰溶融
炉の排ガス吸収装置のフローシートである。図におい
て、1は直流式の灰溶融炉で炉底に陰極1a,炉蓋1i
を貫通して陽極1bがそれぞれ設けられている。なお、
陰極1aは導電性の煉瓦、陽極1bは黒鉛がそれぞれ用
いられている。1fは直流電源装置である。灰1jは炉
蓋を通して投入される。灰溶融炉1内では陽極1bと陰
極1a間で通電することにより電気抵抗熱(ジュール
熱)が発生し灰1jが溶融する。溶融した灰1jは比重
差により上部の溶融スラグ層1dと下部の溶融メタル層
1cに分離し、溶融スラグ層1dの上部には未溶融の灰
1jが浮遊した状態の灰カバー層1eが生じる。
圧は70〜80Vであり、溶融スラグ層1d内の温度は
1200°〜1300°Cに制御されている。溶融スラ
グ層1dの抵抗率ρ(Ω・cm)はρ=0.1〜0.5
であるのに対し、溶融メタル層1cの抵抗率はρ=10
-6〜10-8なのでジュール熱はほとんど全て溶融スラグ
層1d内で発生する。従って溶融メタル層1cは、上部
の表面のみが溶融した状態であり、内部は固体となって
おり、全体が陰極の役割をする。灰1j中に含まれる食
塩などのアルカリ塩は、溶融スラグ層内で電気分解さ
れ、アルカリ塩が食塩である場合には塩素ガスと金属ナ
トリウムになる。塩素ガスは陽極1b側で発生するが、
フリーボード1k中で水蒸気と反応し、塩化水素と次亜
塩素酸になる。次亜塩素酸は酸素を放出して塩化水素に
なる。金属ナトリウムは陰極側に発生するが陰極は沸点
(880°C)以上の温度となっているので蒸発する。
蒸発した金属ナトリウムガスはフリーボード1k中で酸
素と反応し酸化ナトリウムになる。なお、金属ナトリウ
ムの一部は溶融スラグ層1dまたは溶融メタル層1cに
残る。
排出口に接続された連絡配管13を通って炉外に排出さ
れる。排ガス2の中には上述の塩化水素や酸化ナトリウ
ムなどの水に可溶性の成分の外、ダストやCOガスが含
まれる。灰中に含まれる未燃炭素、陽極1bとして使用
される黒鉛棒、灰1j中に炭酸塩として存在する炭素な
どが、炉内では酸素不足状態なのでCOガスとなる。1
gは溶融スラグであり、1hは溶融メタルである。溶融
スラグ1gの主成分はけい砂および酸化カルシウムであ
り、溶融メタル1hの主成分は鉄である。溶融スラグ1
gは間歇的又は連続的に排出される。溶融メタル1hは
陽極1bと溶融メタル層1cとの間にアーク放電を発生
させ、メタルを溶融させて排出する。
クである。バブリングタンク3は、灰溶融炉1からの排
ガス2を吸収液20に潜らせることにより、排ガス2中
のダストや可溶性成分を吸収液20中に吸収させて除去
する。4はバッファタンクである。上部が円筒状の胴部
4aであり、下部が胴部4aより小径の円筒状の縮径部
4bである。排ガス2は蓋部4cの中央に設けられた流
入口から連絡配管13を介してバッファタンク4内に流
入し、縮径部4b下端から流出する。なお、連絡配管1
3は図示していないが、回転ブラシなど適当な手段によ
り清掃される。バッファタンク4の下端はバブリングタ
ンク3の吸収液20内に100mm程度没入している。
4の縮径部4bの下端の吸収液20への没入深さ(H)
に対応するバッファタンクの部分の体積(即ち、バブリ
ングタンクの液面3aの面積をSとすれば体積はHS)
より十分大きい。
リングタンク3内の吸収液20をバッファタンク4の胴
部上端に接線方向に流入させ、バッファタンク4の内壁
を旋回流で洗滌するようになっている。6はジェットス
クラバであり、吸収液20のジェット噴流により、バブ
リングタンク3からの排ガス2を連絡配管14を介して
吸引すると共に、ジェット噴流により洗滌する。連絡配
管14は吸収液20により逆洗されている。
ラバ6の下方に設けられ、ジェットスクラバ6から排ガ
ス2と吸収液20が流入する。8はスクラバポンプであ
り、スクラバタンク7から吸収液20を吸引してジェッ
トスクラバ6に送る。9はオーバーフロータンクで、バ
ブリングタンク3およびスクラバタンク7からそれぞれ
オーバーフローパイプ3b,7aを介して吸収液20が
流入する。オーバーフローパイプ3b,7aによりバブ
リングタンク3およびスクラバタンク7の液面が一定に
保たれる。
は連絡配管15を介して排ガス処理装置12に流入す
る。排ガス処理装置にはCOガス燃焼器、排ガス冷却
器、誘引ブロワ、煙突などからなり、排ガス中に含まれ
るCOガスを燃焼させて炭酸ガスとした後大気中に放出
する。
0を吸収液処理装置11に送る。吸収液処理装置11
は、中和槽、脱水機などからなり、酸性の吸収液20は
中和槽で中和された後、フィルタプレスなどの脱水機で
固形分を除去した後外部に放流される。なお、必要に応
じて反応槽、濾過槽などを追加し、溶解している重金属
をフェライト化、硫化物化、キレート樹脂固定などによ
り固定化する。16は供給水配管である。17はフロー
メータ、18はミキサである。
明したようにアルカリ塩の電気分解により生じた塩化水
素や酸化ナトリウムなどの可溶性の成分は排ガス2中に
ダストと共に含まれて炉外に排出される。ダストや可溶
性成分、さらに蒸発した重金属はバブリングタンク3内
で吸収液20に吸収される。バブリングタンク3内で吸
収されなかった排ガス2中のダスト、可溶性成分、重金
属はジェットスクラバ6によりさらに吸収除去される。
灰中に含まれるアルカリ塩は本来中性であるが、灰溶融
炉1内で電気分解を受けると塩素などの酸性の成分はほ
ぼ全て排気中に放出されるのに対し、ナトリウムなどの
アルカリ成分は溶融スラグや溶融メタルに残留するの
で、排ガス2は酸性成分リッチになっており、従って吸
収液20も酸性になる。吸収液が酸性であるため重金属
は吸収液中に良く溶解し、排ガスから除去される。
ク4を設けると共にバブリングタンクの液面を一定に保
っており、バッファタンクの体積を、バッファタンク下
端の吸収液中への没入深さに対応するバブリングタンク
の部分の体積より十分大きくしたので、灰溶融炉1内の
圧力が負圧になっても、バブリングタンク3から吸収液
20が炉内に逆流することがなく、水蒸気爆発の危険が
ない。
り洗滌されているのでダストや可溶性成分が付着して目
詰まりを起すことがない。また、バブリングタンク3と
ジェットスクラバ6との間の連絡配管14は吸収液20
により逆洗されているので目詰りを起こすことはない
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更が可能である。
ガス吸収装置は、灰溶融炉から排出され、高濃度のダス
トと可溶性成分を含む排ガスを、バブリングタンクとそ
の上部に設けられ、内部が吸収液により洗滌されている
バッファタンクを通して、それらの成分を吸収させるよ
うにしているので、排ガスの乾式処理にみられるような
目詰りを起すことがなく、安定した操業が可能であると
いう優れた効果を有する。
ートである。
シートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 吸収液を収容すると共に排ガスを吸収液
内部に潜らせて発泡を起こさせるバブリングタンクと、
円筒又は逆円錐状の胴部を有すると共に下方に縮径部を
有しており、頂部から灰溶融炉の排ガスが流入すると共
に胴部上端にバブリングタンクからポンプを介して接線
方向に流入する循環吸収液により胴部内壁が洗浄されて
おり、かつ下端がバブリングタンク内の吸収液に没入し
ているバッファタンクとを有してなることを特徴とする
灰溶融炉の排ガス吸収装置。 - 【請求項2】 上記バブリングタンクは、オーバーフロ
ーを取ることにより液面が一定に保たれている請求項1
記載の灰溶融炉の排ガス吸収装置。 - 【請求項3】 上記バブリングタンクから排出される排
ガスは、ジェットスクラバにより吸引洗浄されている請
求項1または請求項2記載の灰溶融炉の排ガス吸収装
置。 - 【請求項4】 上記バブリングタンクとジェットスクラ
バとの連絡配管は、循環吸収液により逆洗滌されている
請求項1ないし請求項3記載の灰溶融炉の排ガス吸収装
置。 - 【請求項5】 上記バッファタンクの体積は、バッファ
タンク下端の吸収液の中への没入深さに対応するバブリ
ングタンクの部分の体積より大きい請求項1ないし請求
項4記載の灰溶融炉の排ガス吸収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14612496A JP3700163B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 灰溶融炉の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14612496A JP3700163B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 灰溶融炉の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09323020A true JPH09323020A (ja) | 1997-12-16 |
| JP3700163B2 JP3700163B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=15400698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14612496A Expired - Fee Related JP3700163B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 灰溶融炉の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3700163B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006051465A (ja) * | 2004-08-13 | 2006-02-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 除塵装置、有機系燃料のガス化システムおよび液体燃料製造システム |
| CN114034518A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-11 | 北京华能长江环保科技研究院有限公司 | 多程气液相吸收式痕量元素采集系统及采集方法 |
| CN115779677A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-14 | 南京世舟分析仪器有限公司 | 防爆型尾气处理器 |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP14612496A patent/JP3700163B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006051465A (ja) * | 2004-08-13 | 2006-02-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 除塵装置、有機系燃料のガス化システムおよび液体燃料製造システム |
| CN114034518A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-11 | 北京华能长江环保科技研究院有限公司 | 多程气液相吸收式痕量元素采集系统及采集方法 |
| CN115779677A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-14 | 南京世舟分析仪器有限公司 | 防爆型尾气处理器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3700163B2 (ja) | 2005-09-28 |
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