JPH119962A

JPH119962A - 排ガス処理方法及びその装置

Info

Publication number: JPH119962A
Application number: JP9168973A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nakagawa; 川健一中; Masahiko Tsunoda; 田昌彦角
Original assignee: CHIYODA ENG KK
Current assignee: CHIYODA ENG KK
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】処理費用が軽減でき、従来に比べてより効果
のある、特に、すでに乾式集塵機を所有し、その後にダ
イオキシン対策と塩化水素対策をしようとする場合に適
する排ガス処理方法及びその装置を提供する。【解決手段】熱設備から排出される排ガスを処理する
排ガス処理方法において、排ガスを、乾式集塵機（１
７）で集塵処理をし、湿式スクラバー（８）に導入して
ガス吸収処理をし、その排ガスをガス冷却機（１０）に
流入させ水冷却器（１２）で冷却した循環水に接触させ
低温の飽和ガスに冷却して減湿処理をし、加熱装置（１
３）で所定温度に加熱処理をし、バグフィルタ（４）に
導入して粉塵捕集処理をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ焼却炉、
溶融炉、その他類似の熱設備から排出される排ガス処理
方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、都市ごみ焼却炉、溶融炉、その他
類似の熱設備から排出される排ガスは、高温であり、し
かも粉塵と塩化水素（ＨＣｌ）とダイオキシンとが含ま
れているので、これらを除去した後に大気に放出しなけ
ればならない。

【０００３】現在の学説によれば、処理するガスの温度
をできるだけ、理想的には１３０℃以下まで下げ、それ
をバグフィルタを通して粉塵捕集処理することで、ダイ
オキシンの放出がかなり抑制されることが分かってい
る。そして、それでもなお残留する微量のダイオキシン
は、バグフィルタの前段に活性炭を吹き込んで吸着さ
せ、それをバグフィルタで粉塵と共に捕集することによ
って除去できることが分かっている。

【０００４】一方、排ガス中の塩化水素に対しては、ガ
ス中に石灰のようなアルカリ粉末を大量に吹き込んで吸
着させ、それをバグフィルタで捕集することによって処
理することが行われている。

【０００５】以上のような理由から、現在一般的に計画
されている排ガス処理のプロセスは、図４に示す通りで
ある。図４において、焼却炉１から出た高温の排ガス
は、ボイラー等の熱回収装置２で降温されるが、それで
も数百℃あってまだ温度が高いので、さらに水噴霧室３
を通過させ、１５０℃〜２００℃程度にした後にバグフ
ィルタ４に流入させている。そして、バグフィルタ４に
流入する前には、活性炭供給装置５及びアルカリ粉末供
給装置６でそれぞれ活性炭、石灰が吹き込まれ、これら
が混入してバグフィルタ４で回収された粉塵、いわゆる
飛灰７は、図示しない飛灰処理装置で無害化されて廃棄
されている。

【０００６】この方法では以下の問題点を有している。（１）水噴射による温度降下法では、噴霧された水が
浮遊中に全て蒸発しないと目的を達成できない。したが
って、噴霧室３は非常に大きな空間容積を必要とし、装
置が大きなものとなる。

【０００７】（２）このような方法で冷却された排ガ
スは、非常に湿度の高いものとなる。例えば、元のガス
の温度が５００℃、その湿度が０．２［ｋｇ水／ｋｇ乾
きガス］あったとすると、それが１５０℃になるように
水が噴射された後の湿度は０．３８ｋｇ／ｋｇ程度とな
り、そのガスの露点温度は７５℃〜８０℃になる。これ
は、バグフィルタ４の運転条件としては、かなり苛酷な
状態で、少しでも局部的な冷却があると、そこに結露し
たり、塩化水素の酸露点による腐食が起きたりする。ま
た、飛灰中に多量に存在する塩化カルシュウムが吸湿性
で、ガスの温度と湿度によって潮解し、また、停止時の
温度低下のときは吸湿して、バグクロスの目詰まりの原
因ともなる。これらの危険を防ぎ、運転を長期間安定し
て行うためには、通常は２００℃程度、特別に安定操業
を工夫してもせいぜい１５０〜１８０℃までに下げるの
が限度である。

【０００８】（３）ガスの温度が高いために、吹き込
み石灰の反応効率が悪く、塩化水素当量の数倍の石灰を
吹き込むことが必要になり、回収された粉塵の半分以上
が塩化水素と反応または未反応の石灰ということにな
り、装置として不経済である。（４）吹き込まれた活性炭は、大量の粉塵と石灰に混
入されて回収されるから、一方通行の使い捨てとなり、
再生も再利用も不可能である。

【０００９】（５）バグフィルタ４で回収された粉塵
（飛灰７）が大量で、その処理に大きな費用がかかる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、上記の問題点に対処して処理費用が軽減でき、従来
に比べてより効果のある、特に、すでに乾式集塵機を所
有してその後にダイオキシン対策と塩化水素対策をしよ
うとする場合に適する排ガス処理方法及びその装置を提
供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の排ガス処理方法
によれば、熱設備から排出される排ガスを処理する排ガ
ス処理方法において、その排ガスを乾式集塵機で集塵処
理をし、湿式スクラバーに導入してガス吸収処理をし、
その排ガスをガス冷却機に流入させて水冷却器で冷却し
た循環水に接触させ低温の飽和ガスに冷却して減湿処理
をし、加熱装置で所定温度に加熱処理をし、バグフィル
タに導入して粉塵捕集処理をする。

【００１２】また、前記加熱処理は高温状態の排ガスの
一部を混入して加熱処理をする。

【００１３】また、前記ガス吸収処理は水冷却器で冷却
した循環水を湿式スクラバーに導入して集塵処理をす
る。

【００１４】また、前記加熱処理と粉塵捕集処理との間
でアルカリ粉末を吹き込むアルカリ吹き込み処理をす
る。

【００１５】また、前記加熱処理と粉塵捕集処理との間
で活性炭を吹き込む活性炭吹き込み処理をする。

【００１６】また、前記ガス吸収処理で排出される排水
の過剰分を前記熱設備に戻して乾燥処理をする。

【００１７】本発明の排ガス処理装置によれば、熱設備
から排出される排ガスを処理する排ガス処理装置におい
て、熱設備の後流に乾式集塵機及び湿式スクラバーを設
け、その後流にその排ガスを水冷却器で冷却した循環水
と接触させるガス冷却機を設け、さらにその後流にガス
加熱装置を介してバグフィルタを設け、ガス加熱装置と
バグフィルタとの間に活性炭供給装置及びアルカリ粉末
供給装置を設け、そして捕集したダストを処理する飛灰
処理装置を設けている。

【００１８】なお、前段の乾式集塵機は、必ずしも高い
集塵効率を必要とせず、効率を任意に選べる電気集塵機
やサイクロンのような簡易な構造のものでもよい。

【００１９】本発明は上記のように構成され、熱設備か
ら排出される排ガスは、乾式集塵機において集塵処理を
され、ここで排ガス中に含まれる飛灰のほとんどすべて
が捕集される。そして、湿式スクラバーにおいて、ガス
中の塩化水素や亜硫酸ガスのような有害ガスが、循環水
のｐＨを制御することで、そのほとんどが吸収される。
湿式スクラバーを通過した排ガスは、その湿球温度（７
５〜８０℃程度）における飽和状態から、ガス冷却機で
冷却処理をされて減湿し、その熱は水冷却器から放熱さ
れる。そして、加熱装置でバグフィルタに適切な温度、
例えば１３０℃に加熱処理をされて、バグフィルタに流
入され、粉塵捕集処理をされる。

【００２０】バグフィルタに流入される排ガスは、温度
及び湿度の下降によって風量が減少し、バグフィルタの
負荷が軽減される一方、飛灰の量も乾式集塵機１７の集
塵により従来の数１０分の１程度に減少する。そして、
排ガス中の塩化水素のほとんどが湿式スクラバーに吸収
され、ダスト中に塩化カルシュウムが少なく、バグクロ
スの吸湿のおそれがないので、運転停止の頻度の多いバ
ッチ炉にも安全に使用できる。また、ダイオキシンも１
３０℃以下の温度で、効果的にバグフィルタで処理され
る。

【００２１】湿式スクラバーの排水量は、それに含まれ
るスラリー及び塩の濃度で定められるが、本発明の場合
は塩化水素の吸収によって発生した塩、たとえば塩化カ
ルシュウムの濃度で定まり、飛灰を含む場合に比べて大
幅に減少する。

【００２２】乾式集塵機及びバグフィルタで回収される
飛灰は、共に粉体であるから、これを従来の乾式処理
法、たとえば加熱してダイオキシンを分解したのち、セ
メントや薬品と水で混練して重金属を安定化する等の、
いわゆる飛灰固化を行うことができる。

【００２３】その場合、湿式スラバーの排水が少なけれ
ば、それをすべて固化の際の混練用の水として利用し、
外部に対して無排水とすることができる。そして、排水
が過剰な場合は、これを液体のまま前段の熱設備に戻し
て高温域に散布し、水分を蒸発させて粉体にし、熱設備
で発生する他の飛灰と共に乾式集塵機で回収すれば、上
記と同様に、外部に対し無排水とすることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１において、熱設備である焼却炉
１からの排ガスラインＬ１には、ボイラー等の熱回収装
置２が介装されて乾式集塵機１７に連通され、さらに湿
式スクラバー８に連通されている。その湿式スクラバー
８には、循環水がポンプ９で循環されている。そして、
湿式スクラバー８からのラインＬ２は、ガス冷却機１０
に連通され、そのガス冷却機１０の構造は、例えば充填
層方式のものが適している。また、ガス冷却機１０には
循環水ポンプ１１で循環水が循環され、冷却熱は水冷却
器１２で放熱されている。その水冷却器１２は、例え
ば、いわゆるクーリングタワー方式にして、直接、循環
水を大気と接触させれば、夏期でも、容易に３０〜３５
℃程度の冷水が可能である。なお、湿式スクラバー８及
びガス冷却機１０の循環水系には、図示されてないが、
それぞれｐＨを調整する機能が設けられている。

【００２５】ガス冷却器１０からのラインＬ３には、加
熱装置１３が介装されてバグフィルタ４に連通されてお
り、そのバグフィルタ４からラインＬ４によって大気に
放出されている。加熱装置１３は、小規模な燃料燃焼装
置による加熱処理、あるいは系の上流にある熱交換器を
通して加熱する等いずれでもよい。また、前記ラインＬ
３の加熱装置１３の後流には、活性炭供給装置５及びア
ルカリ粉末供給装置６が連結されている。

【００２６】一方、湿式スクラバー８及びガス冷却機１
０からの排水は、それぞれラインＬ５及びＬ６で集めら
れ、飛灰処理１６に使用された余りはラインＬ８によっ
て焼却炉１に戻され、乾燥処理されている。また、バグ
フィルタ４で捕集された飛灰７はラインＬ７で、乾式集
塵機１７で捕集された飛灰７はラインＬ９で、共に飛灰
処理装置１６に集められている。そして、捕集された飛
灰７中に活性の残る活性炭は、ラインＬ９によって再使
用のため供給装置５に戻されている。

【００２７】上記の構成によって、焼却炉１から出て熱
回収装置２を通過した排ガスは、乾式集塵機１７におい
て、排ガス中に含まれる飛灰のほとんどが捕集される。
さらに、湿式スクラバー８においては、排ガス中の塩化
水素や亜硫酸ガスのような有害ガスが、循環水のｐＨを
制御することで、そのほとんどが吸収される。湿式スク
ラバー８を通過した排ガスは、その湿球温度（７５〜８
０℃程度）における飽和状態から、ガス冷却機１０で減
湿され、再び加熱装置１３でバグフィルタ４に適切な温
度、例えば１３０℃に加熱処理されて、バグフィルタ４
に流入される。流入される風量は、例えば、従来方式に
よる流入ガス温度が１５０℃、湿度が０．３８ｋｇ／ｋ
ｇであったとし、本発明による上記の温度１３０℃、湿
度０．０３７ｋｇ／ｋｇとすれば、温度差により、（２
７３＋１３０）／（２７３＋１５９）＝０．９５湿度差により（水蒸気の体積が乾きガス体積の１．６倍
として）、（１＋１．６×０．０３７）／（１＋１．６×０．３
８）＝０．６６合計、０．９５×０．６６＝０．６３の減少率とな
る。すなわち、炉で発生したガス量が同じでも、バグフ
ィルタで処理される風量が６３％となる。

【００２８】次に、図２に示す実施形態では、図１に示
した加熱装置１３の別の方式として、ラインＬ１からバ
イパス弁１４を介装したラインＬ１０が、ラインＬ３の
冷却機１０の後流に連通され、高温ガスの一部が混入さ
れて排ガスが加熱され、バグフィルタ４への流入温度が
高められている。

【００２９】また、図３に示す実施形態は、湿式スクラ
バー８の循環水系に水冷却器１２Ａを設けた実施形態で
ある。この構成では、後流のガス冷却機１０の負担が軽
減でき、水冷却器１２も小さくてすむという利点があ
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成され、以下
の効果を奏する。（１）湿式スクラバーは、内部のガス通過速度が速い
ので、装置の大きさが従来の噴霧室に比べるとはるかに
小さくすることができ、経済的である。（２）バグフィルタに流入するガスの湿度と温度が低
く、処理すべき風量が減少してバグフィルタの負担が軽
減する。（３）排ガス中の塩化水素は、ほとんどが湿式スクラ
バーの循環液に吸収され、バグフィルタに流入する量は
僅かとなり、もしかりにそれが許容値を越えて石灰を吹
き込む必要が生じたとしても、１３０℃以下での石灰の
反応はよく、吹き込み量は極く僅かですむ。（４）ダスト中に塩化カルシュウムがほとんどないの
で、バグクロスの吸湿が起きない。また、残存する塩化
水素もないので、酸露点の心配もなく、安全に運転でき
る。（５）ダイオキシンは、１３０℃以下でバグフィルタ
処理すると排気中に存在しなくなり、もしかりに排気中
の残留ダイオキシンのために活性炭を吹き込む必要が生
じても、回収される飛灰の量が少なく、しかもその中に
は活性炭の含有量が多く、活性炭の活性が残っている限
り、再使用できる。（６）バグフィルタで回収される飛灰の量は、従来の
１０分の１程度に減少する。それ以外の粉塵は、乾式集
塵機に回収され、吹き込み石灰を含まないため、従来の
半分以下となる。（７）湿式スクラバーの排水を、焼却炉に再投入して
乾燥粉体化し、他の飛灰と共に乾式集塵機１７で回収す
れば、外部に対し、無排水とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の全体構成を示す図。

【図２】第２の実施形態の図１との相違を示す図。

【図３】第３の実施形態の構成を示す図。

【図４】従来の排ガス処理の構成を示す図。

【符号の説明】

１・・・焼却炉２・・・ボイラー３・・・水噴霧室４・・・バグフィルタ５・・・活性炭吹き込み装置６・・・石灰吹き込み装置７・・・飛灰８・・・湿式スクラバー９、１１・・・ポンプ１０・・・ガス冷却機１２、１２Ａ・・・水冷却器１３・・・ガス加熱装置１４・・・バイパス弁１６・・・飛灰処理装置１７・・・乾式集塵機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０１Ｄ 50/00 ５０１Ｂ０１Ｄ 50/00 ５０２Ｚ５０２ 51/10 Ａ 51/10 Ｂ 53/18 Ｅ 53/18 53/26 Ａ 53/26 53/34 １３４Ｂ 53/68

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱設備から排出される排ガスを処理する
排ガス処理方法において、その排ガスを乾式集塵機で集
塵処理をし、湿式スクラバーに導入してガス吸収処理を
し、その排ガスをガス冷却機に流入させて水冷却器で冷
却した循環水に接触させ低温の飽和ガスに冷却して減湿
処理をし、加熱装置で所定温度に加熱処理をし、バグフ
ィルタに導入して粉塵捕集処理をすることを特徴とする
排ガス処理方法。
【請求項２】前記加熱処理は高温状態の排ガスの一部
を混入して加熱処理をする請求項１に記載の排ガス処理
方法。
【請求項３】前記ガス吸収処理は水冷却器で冷却した
循環水を湿式スクラバーに導入してガス吸収処理をする
請求項１または２のいずれかに記載の排ガス処理方法。
【請求項４】前記加熱処理と粉塵捕集処理との間でア
ルカリ粉末を吹き込むアルカリ吹き込み処理をする請求
項１ないし３のいずれかに記載の排ガス処理方法。
【請求項５】前記加熱処理と粉塵捕集処理との間で活
性炭を吹き込む活性炭吹き込み処理をする請求項１ない
し４のいずれかに記載の排ガス処理方法。
【請求項６】前記ガス吸収処理で排出される排水の過
剰分を前記熱設備に戻して乾燥処理をする請求項１ない
し５のいずれかに記載の排ガス処理方法。
【請求項７】熱設備から排出される排ガスを処理する
排ガス処理装置において、熱設備の後流に乾式集塵機お
よび湿式スクラバーを設け、その後流にその排ガスを水
冷却器で冷却した循環水と接触させるガス冷却機を設
け、さらにその後流にはガス加熱装置を介してバグフィ
ルタを設けたことを特徴とする排ガス処理装置。