JPH11137963A - 排ガスの処理方法 - Google Patents
排ガスの処理方法Info
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- JPH11137963A JPH11137963A JP9307135A JP30713597A JPH11137963A JP H11137963 A JPH11137963 A JP H11137963A JP 9307135 A JP9307135 A JP 9307135A JP 30713597 A JP30713597 A JP 30713597A JP H11137963 A JPH11137963 A JP H11137963A
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- gas
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物高温ガス化溶融炉でダイオキシン生成
抑制、飛灰発生量の低減、燃焼ガスを高温化することに
よる発電効率の向上。 【解決手段】 廃棄物の高温ガス化溶融炉の発生ガスに
還元雰囲気下において、中和材を作用させ除塵すること
により排ガス中のＨＣｌ、Ｓ０2 を除去することを特徴
とする排ガスの処理方法。
抑制、飛灰発生量の低減、燃焼ガスを高温化することに
よる発電効率の向上。 【解決手段】 廃棄物の高温ガス化溶融炉の発生ガスに
還元雰囲気下において、中和材を作用させ除塵すること
により排ガス中のＨＣｌ、Ｓ０2 を除去することを特徴
とする排ガスの処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、還元性雰囲気にお
いて可燃物を燃焼、溶融または灰を溶融させて発生した
ガスからＨＣｌ、Ｓ０2 を除去する方法に係わり、特に
都市ごみ、あるいは産業廃棄物（例えばカーシュレツダ
ーダスト）、焼却灰（飛灰を含む）の処理に適用できる
脱ＨＣｌ、脱Ｓ０2 方法に関するものである。
いて可燃物を燃焼、溶融または灰を溶融させて発生した
ガスからＨＣｌ、Ｓ０2 を除去する方法に係わり、特に
都市ごみ、あるいは産業廃棄物（例えばカーシュレツダ
ーダスト）、焼却灰（飛灰を含む）の処理に適用できる
脱ＨＣｌ、脱Ｓ０2 方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】排ガス中のＨＣｌ、Ｓ０2 を除去するた
めに、従来は集塵機直前で消石灰等を粉末で吹込む或い
はスラリー状として吹込む、或いは排ガスを湿式洗浄す
る等の方法がとられている。ここで噴霧する消石灰量は
ＨＣｌ、Ｓ０2 を中和するのに必要以上となることが多
い。
めに、従来は集塵機直前で消石灰等を粉末で吹込む或い
はスラリー状として吹込む、或いは排ガスを湿式洗浄す
る等の方法がとられている。ここで噴霧する消石灰量は
ＨＣｌ、Ｓ０2 を中和するのに必要以上となることが多
い。
【０００３】このため、最終処分場の枯渇問題につなが
り、最終処分場の延命化のために、飛灰を溶融し減容化
する等の処理が行われている。また、近年、ダイオキシ
問題が深刻化しており、そのためダイオキシンを分解す
る方法として排ガスをダイオキシンの分解温度程度に加
熱後、再合成する温度域での滞留時間を出来る限り短く
するために念冷するための設備を増設したり、活性炭を
排ガス中に吹込むあるいは活性炭吸着層に排ガスを通す
などの処理を施している。
り、最終処分場の延命化のために、飛灰を溶融し減容化
する等の処理が行われている。また、近年、ダイオキシ
問題が深刻化しており、そのためダイオキシンを分解す
る方法として排ガスをダイオキシンの分解温度程度に加
熱後、再合成する温度域での滞留時間を出来る限り短く
するために念冷するための設備を増設したり、活性炭を
排ガス中に吹込むあるいは活性炭吸着層に排ガスを通す
などの処理を施している。
【０００４】また、都市ごみ処理の排ガスから熱エネル
ギーを積極的に回収する動きが強まつている。廃棄物ガ
ス化溶融炉のシステムとして、例えば、図３に示すもの
がある。
ギーを積極的に回収する動きが強まつている。廃棄物ガ
ス化溶融炉のシステムとして、例えば、図３に示すもの
がある。
【０００５】ガス化溶融炉１１からの発生ガスは二次燃
焼炉１２で燃焼され，ボイラー１３の熱源として利用さ
れる。ボイラーからの排ガスはバグフィルター１５で除
塵するために，ガスクーラー１４で冷却され，ＨＣｌな
どの除去のためにＣａ（ＯＨ）2 等が添加されて，バグ
フィルター１５で除塵される。除塵されたガスはブロワ
を介して，煙突から排出される。
焼炉１２で燃焼され，ボイラー１３の熱源として利用さ
れる。ボイラーからの排ガスはバグフィルター１５で除
塵するために，ガスクーラー１４で冷却され，ＨＣｌな
どの除去のためにＣａ（ＯＨ）2 等が添加されて，バグ
フィルター１５で除塵される。除塵されたガスはブロワ
を介して，煙突から排出される。
【０００６】この場合，ガス化溶融炉は還元雰囲気で運
転されており，一般的に石灰石が投入されて，ＨＣｌは
ＣａＣｌ2 の塩の形になるが，多量の空気を吹き込み二
次燃焼させることにより酸化雰囲気となり，また処理廃
棄物中またはガスクーラで噴霧する水分によりＨＣｌが
発生する。
転されており，一般的に石灰石が投入されて，ＨＣｌは
ＣａＣｌ2 の塩の形になるが，多量の空気を吹き込み二
次燃焼させることにより酸化雰囲気となり，また処理廃
棄物中またはガスクーラで噴霧する水分によりＨＣｌが
発生する。
【０００７】そして，排ガスから熱を回収する過程で
は、ＨＣｌによる、あるいはＮａＣｌ、ＫＣｌ等の融着
による伝熱管の腐食のために、加熱蒸気温度は伝熱管の
表面温度を３００℃程度という低温にせざるをえないた
め、高効率発電が阻害されている。
は、ＨＣｌによる、あるいはＮａＣｌ、ＫＣｌ等の融着
による伝熱管の腐食のために、加熱蒸気温度は伝熱管の
表面温度を３００℃程度という低温にせざるをえないた
め、高効率発電が阻害されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
の問題点を解決し、ダイオキシン生成抑制、飛灰発生量
の低減、燃焼ガスを高温化することによる発電効率の向
上を可能とするものである。
の問題点を解決し、ダイオキシン生成抑制、飛灰発生量
の低減、燃焼ガスを高温化することによる発電効率の向
上を可能とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は次のような知見
に基づいてなされたものである。発明者等は高温ガス化
溶融炉実証試験（図２）の操業を積み重ねてきており、
その間に以下のことことが明らかとなった。
に基づいてなされたものである。発明者等は高温ガス化
溶融炉実証試験（図２）の操業を積み重ねてきており、
その間に以下のことことが明らかとなった。
【００１０】溶融炉出口及び二次燃焼炉出口においてガ
スの組成を分析した結果、それぞれ図に示すようにな
り、ＨＣｌ、ＳＯx ともに溶融炉出口濃度に比べ二次燃
焼炉出口の方が高い値となった。
スの組成を分析した結果、それぞれ図に示すようにな
り、ＨＣｌ、ＳＯx ともに溶融炉出口濃度に比べ二次燃
焼炉出口の方が高い値となった。
【００１１】そこで、次に熱平衡計算を行い、還元雰囲
気におけるＨＣｌ、水とＣａ化合物の反応（溶融炉内の
状態を模擬）と酸化雰囲気における酸素、水とＣａＣｌ
2 の反応（二次燃焼炉内の状態を模擬）を推測した。
気におけるＨＣｌ、水とＣａ化合物の反応（溶融炉内の
状態を模擬）と酸化雰囲気における酸素、水とＣａＣｌ
2 の反応（二次燃焼炉内の状態を模擬）を推測した。
【００１２】その結果、溶融炉内では（１）式、二次燃
焼炉内では（２）式が進むことが推測された。 ２Ｈ2 ＋２Ｃ＋２ＨＣ１＋ＣａＣ０3 →ＣａＣ１2 ＋ＣＯ＋Ｃ０2 ＋ＣＨ4 ＋Ｈ2 ０……（１） ＣａＣ１2 ＋２Ｈ2 ０＋０2 →２ＨＣ１＋ＣａＯ＋０2 ………（２） 以上のことから溶融炉出口で除塵を行うことにより、後
段で発生するＨＣ１量が抑制できると考えた。
焼炉内では（２）式が進むことが推測された。 ２Ｈ2 ＋２Ｃ＋２ＨＣ１＋ＣａＣ０3 →ＣａＣ１2 ＋ＣＯ＋Ｃ０2 ＋ＣＨ4 ＋Ｈ2 ０……（１） ＣａＣ１2 ＋２Ｈ2 ０＋０2 →２ＨＣ１＋ＣａＯ＋０2 ………（２） 以上のことから溶融炉出口で除塵を行うことにより、後
段で発生するＨＣ１量が抑制できると考えた。
【００１３】請求項１，廃棄物の高温ガス化溶融炉の発
生ガスに還元雰囲気下において、中和材を作用させ除塵
することにより排ガス中のＨＣｌ、Ｓ０2 を除去するこ
とを特徴とする排ガスの処理方法。
生ガスに還元雰囲気下において、中和材を作用させ除塵
することにより排ガス中のＨＣｌ、Ｓ０2 を除去するこ
とを特徴とする排ガスの処理方法。
【００１４】廃棄物高温ガス化溶融炉、灰溶融炉等で都
市ごみや灰を処理することにより、都市ごみや灰に含ま
れているＮａＣｌ．ＫＣｌ、ＣａＣｌ2 および塩化ビニ
ルから発生するＨＣｌが排ガスや飛灰に含まれている。
市ごみや灰を処理することにより、都市ごみや灰に含ま
れているＮａＣｌ．ＫＣｌ、ＣａＣｌ2 および塩化ビニ
ルから発生するＨＣｌが排ガスや飛灰に含まれている。
【００１５】これら化合物は高温還元雰囲気ではＮａＣ
ｌ、ＫＣｌ、ＣａＣｌ2 等の塩として存在しており、ま
たＨＣｌもＣａＣ０3 等のＣａ化合物と反応させること
によりＣａＣｌ2 を生成する。
ｌ、ＫＣｌ、ＣａＣｌ2 等の塩として存在しており、ま
たＨＣｌもＣａＣ０3 等のＣａ化合物と反応させること
によりＣａＣｌ2 を生成する。
【００１６】そこで，これら塩を除塵により除去する。 請求項２，還元雰囲気は酸素濃度０〜２％、Ｈ2 または
Ｃ０を１％以上含む。 請求項３，中和材としてＣａ０、ＣａＣ０3 、Ｃａ（Ｏ
Ｈ）2 びこれらに結晶水を含む形態のＣａ化合物を，粉
末またはスラリーで発生ガス中に噴霧する、あるいは廃
棄物とともに溶融炉中に投入する、あるいは発生ガスを
前記Ｃａ化合物の充填層に通し、排ガス中のＨＣＩ、Ｓ
０2 をＣａＣｌ2 、ＣａＳ０4 といった塩の形態として
除去する。
Ｃ０を１％以上含む。 請求項３，中和材としてＣａ０、ＣａＣ０3 、Ｃａ（Ｏ
Ｈ）2 びこれらに結晶水を含む形態のＣａ化合物を，粉
末またはスラリーで発生ガス中に噴霧する、あるいは廃
棄物とともに溶融炉中に投入する、あるいは発生ガスを
前記Ｃａ化合物の充填層に通し、排ガス中のＨＣＩ、Ｓ
０2 をＣａＣｌ2 、ＣａＳ０4 といった塩の形態として
除去する。
【００１７】請求項４，発生ガスとＣａ化合物を４５０
℃以上の温度域で反応させ、ガス中のＨＣｌ、Ｓ０2 を
除去する。反応を生じさせるためには、４５０℃以上の
温度が必要である。
℃以上の温度域で反応させ、ガス中のＨＣｌ、Ｓ０2 を
除去する。反応を生じさせるためには、４５０℃以上の
温度が必要である。
【００１８】請求項５，排ガスの除塵温度を酸露点以上
の１５０℃以上とすると共に、塩が溶融しない７００℃
以下とする。 請求項６，除塵は脱硝触媒を担持させた、または担持さ
せていない濾過材あるいはサイクロンを用いて行う。脱
硝触媒を担持させた濾過材を用いることにより，同時に
ＮＯx を除去する。
の１５０℃以上とすると共に、塩が溶融しない７００℃
以下とする。 請求項６，除塵は脱硝触媒を担持させた、または担持さ
せていない濾過材あるいはサイクロンを用いて行う。脱
硝触媒を担持させた濾過材を用いることにより，同時に
ＮＯx を除去する。
【００１９】このように、本発明方法により、除塵後の
排ガス中のＣｌ化合物濃度が低減し、ダイオキシンの再
合成が抑制出来る。また、排ガスを二次燃焼させる過程
で生成するＨＣｌ量が減少し、集塵機直前で吹込む消石
灰量が低減することにより、最終処分量が少なくなる。
排ガス中のＣｌ化合物濃度が低減し、ダイオキシンの再
合成が抑制出来る。また、排ガスを二次燃焼させる過程
で生成するＨＣｌ量が減少し、集塵機直前で吹込む消石
灰量が低減することにより、最終処分量が少なくなる。
【００２０】さらに、ＮａＣｌ，ＫＣｌ、ＣａＣｌ2 等
を効率よく除塵することで、これら塩の融着による伝熱
管の腐食を防ぎ、加熱蒸気を高温化することにより発電
効率を高めることができる。
を効率よく除塵することで、これら塩の融着による伝熱
管の腐食を防ぎ、加熱蒸気を高温化することにより発電
効率を高めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明において酸素濃度が０〜２
％と低い，還元雰囲気における排ガス中のＨＣｌは、４
５０℃以上の温度域でＣａ化合物と接触させることによ
り、以下の反応が進む。
％と低い，還元雰囲気における排ガス中のＨＣｌは、４
５０℃以上の温度域でＣａ化合物と接触させることによ
り、以下の反応が進む。
【００２２】 ２ＨＣ１＋ＣａＣ０3 →ＣａＣ１2 ＋Ｃ０2 ＋Ｈ2 ０ ２ＨＣｌ＋Ｃａ０ →ＣａＣｌ2 ＋Ｈ2 ０ ２ＨＣｌ＋Ｃａ（ＯＨ）2 →ＣａＣｌ2 ＋２Ｈ2 ０ また７５０℃以下の温度域においてＮａＣｌ（ｍ．ｐ．
８００℃）、ＫＣｌ（ｍ．ｐ．７７６℃）といった塩類
は固体として存在しているため、これらのほとんどを除
塵することが出來る。
８００℃）、ＫＣｌ（ｍ．ｐ．７７６℃）といった塩類
は固体として存在しているため、これらのほとんどを除
塵することが出來る。
【００２３】「実施例」以下、本発明に係る排ガス中の
ＨＣｌ除去方法の実施例を説明する。図１にガス化溶融
炉における本発明の工程図を示す。
ＨＣｌ除去方法の実施例を説明する。図１にガス化溶融
炉における本発明の工程図を示す。
【００２４】ガス化炉１で廃棄物を溶融させる際、必要
であればコークスを投入させることも可能である。この
ときガス化炉では空気比１程度未満となるように空気を
吹込む。また、ガス化炉に石灰石を投入するが、代わり
にＣａ０、Ｃａ（ＯＨ）2 を投入することも可能であ
る。
であればコークスを投入させることも可能である。この
ときガス化炉では空気比１程度未満となるように空気を
吹込む。また、ガス化炉に石灰石を投入するが、代わり
にＣａ０、Ｃａ（ＯＨ）2 を投入することも可能であ
る。
【００２５】このようにして還元雰囲気のガス化炉で発
生した排ガス、飛灰中のＣｌ化合物は、そのほとんどが
ＣａＣｌ2 、ＮａＣｌ、ＫＣｌ等の塩として存在してい
るため、後段の集塵機２でこれらを除塵することが可能
である。
生した排ガス、飛灰中のＣｌ化合物は、そのほとんどが
ＣａＣｌ2 、ＮａＣｌ、ＫＣｌ等の塩として存在してい
るため、後段の集塵機２でこれらを除塵することが可能
である。
【００２６】除塵後の排ガスは二次燃焼炉３で１０００
℃程度に加熱され、廃熱ボイラー４で蒸気回収を行う。
その後ガスクーラー５で排ガスの温度を１５０〜２５０
℃程度に冷却し、バグフィルター６で除塵後煙突から排
気される。
℃程度に加熱され、廃熱ボイラー４で蒸気回収を行う。
その後ガスクーラー５で排ガスの温度を１５０〜２５０
℃程度に冷却し、バグフィルター６で除塵後煙突から排
気される。
【００２７】こうして、溶融炉から出たガスを還元雰囲
気下でＣａＣ０3 、Ｃａ０、Ｃａ（ＯＨ）2 と反反応応
させる処理を施し、しかも温度城を規定して除塵するこ
とにより、Ｃｌ化合物を排ガス、飛灰から除去すること
ができ、後段における排ガス中のＨＣｌ、ダイオキシン
類濃度の低減、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＣａＣｌ2 等、塩類
融着による配管の高温腐食を抑制することが可能とな
る。
気下でＣａＣ０3 、Ｃａ０、Ｃａ（ＯＨ）2 と反反応応
させる処理を施し、しかも温度城を規定して除塵するこ
とにより、Ｃｌ化合物を排ガス、飛灰から除去すること
ができ、後段における排ガス中のＨＣｌ、ダイオキシン
類濃度の低減、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＣａＣｌ2 等、塩類
融着による配管の高温腐食を抑制することが可能とな
る。
【００２８】さらに、ＨＣｌ除去のために集塵機直前で
吹込んでいた消石灰量が低減でき、最終処分量も少なく
なる。表１に都市ごみを２０ｔ／ｄ処理した廃棄物高温
ガス化直接溶融炉実証プラントを用いて、溶融炉出口部
において除塵をしない場合と，本発明方法により除塵を
した場合とを対比して，二次燃焼炉出口のＨＣｌ濃度と
最終処分する飛灰の量の比較を示す。
吹込んでいた消石灰量が低減でき、最終処分量も少なく
なる。表１に都市ごみを２０ｔ／ｄ処理した廃棄物高温
ガス化直接溶融炉実証プラントを用いて、溶融炉出口部
において除塵をしない場合と，本発明方法により除塵を
した場合とを対比して，二次燃焼炉出口のＨＣｌ濃度と
最終処分する飛灰の量の比較を示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】還元雰囲気においてガス化炉出口部で除塵
を行うことにより、二次燃焼出口部のＨＣｌ濃度が減少
し、その結果、バグフィルター直前で吹込む消石灰量が
低減でき、飛灰の量が減少した。
を行うことにより、二次燃焼出口部のＨＣｌ濃度が減少
し、その結果、バグフィルター直前で吹込む消石灰量が
低減でき、飛灰の量が減少した。
【図１】本発明を実施するための工程図の一例を示す説
明図。
明図。
【図２】発明者等によるガス化溶融炉の実証試験フロー
の説明図。
の説明図。
【図３】従来の廃棄物高温ガス化溶融の工程図の一例を
示す説明図。
示す説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 朋広 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山川 裕一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 鈴木 康夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 廃棄物の高温ガス化溶融炉の発生ガスに
還元雰囲気下において、中和材を作用させ除塵すること
により排ガス中のＨＣｌ、Ｓ０2 を除去することを特徴
とする排ガスの処理方法。 - 【請求項２】 還元雰囲気は酸素濃度０〜２％、Ｈ2 ま
たはＣ０を１％以上含むことを特徴とする請求項１に記
載の排ガスの処理方法。 - 【請求項３】 中和材としてＣａ０、ＣａＣ０3 、Ｃａ
（ＯＨ）2 およびこれらに結晶水を含む形態のＣａ化合
物を，粉末またはスラリーで前記発生ガス中に噴霧す
る、あるいは廃棄物とともに前記溶融炉中に投入する、
あるいは発生ガスを前記Ｃａ化合物の充填層に通し、排
ガス中のＨＣＩ、Ｓ０2 をＣａＣｌ2 、ＣａＳ０4 とい
った塩の形態として除去することを特徴とする請求項１
に記載の排ガスの処理方法。 - 【請求項４】 発生ガスと前記Ｃａ化合物を４５０℃以
上の温度域で反応させ、ガス中のＨＣｌ、Ｓ０2 を除去
することを特徴とする請求項１に記載の排ガスの処理方
法。 - 【請求項５】 排ガスの除塵温度を１５０〜７００℃と
することを特徴とする請求項１に記載の排ガスの処理方
法。 - 【請求項６】 除塵は脱硝触媒を担持させた、または担
持させていない濾過材あるいはサイクロンを用いて行う
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５の何れ
かに記載の排ガスの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9307135A JPH11137963A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 排ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9307135A JPH11137963A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 排ガスの処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11137963A true JPH11137963A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=17965463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9307135A Pending JPH11137963A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 排ガスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11137963A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11276851A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 塩化水素、二酸化硫黄の除去装置 |
-
1997
- 1997-11-10 JP JP9307135A patent/JPH11137963A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11276851A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 塩化水素、二酸化硫黄の除去装置 |
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