JPS5969145A - 排ガス中の酸性物質除去剤の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排ガス中の酸性物質除去剤の製造法に関する
。さらに詳しくは、本発明は、生活廃棄畔 物質または下水汚泥を焼超処理する際排出する酸性物質
を含有する排ガス、あるいは通常の工業用燃焼炉からの
排ガス中より酸性物質を高温かつ乾式で除去する該除去
剤の製造法に関する。

生活廃棄物または下水汚泥は、従来埋立用、海洋投棄若
しくは焼却などにょう廃棄処理されていたが、近時埋立
用地の不足または海洋汚染の防止などのために、これら
の処理は次第に困難になって来た。それ故これらの処理
は焼却するよシ他に手段がなくなって来た。

しかるに廃棄物または下水汚泥を焼却すれば、ＳＯ□ｒ
　Ｓ　Ｏ５ｒ　Ｃ６２ｒ　ＨＣｌ−＊　ＨＦ’およびＨ
２Ｓなどの酸性ガスが発生し、これらのガスに起因する
公害問題が問題となるため、焼却排ガス中からこれらの
ガス除去を行う必要がある。また、エネルギー源の不足
からイオウ含量の多い燃料の使用を余儀なくされている
ので、該排ガス中の脱硫処理は益々必要になって来た。

従って安価で簡便に実施できる排ガス中の酸性物質の除
去剤の開発が急務となっている。

高温排ガス中の酸性物質の乾式脱硫剤としては、従来か
ら石灰石あるいはセメントクリンカ−が提案されている
が、それらのいづれにも一長一短があシ満足すべきもの
ではない。すなわち、石灰石の脱硫性能は非常に良いが
８００℃以上で分解し粉化する。そのため石灰石を使用
す・ると排ガス中のダスト濃度が高くなシ、ダスト除去
のための集じん装置を大型化する必要を生じ、この面で
設備費が増加する。一方のセメントタリンヵーは８００
℃程度以上の温度では非常、こ安定であ）、粉化等の現
象はないが脱硫性能は著るしく劣る。そのためこのもの
を固定床若しくは流動層の媒体として使用するに際し、
ある一定の脱硫率を達成させるためには、層内に大量の
脱硫剤（媒体）を投入しなければならない。そのため該
層の容積あるいは流動床の床面積を大きくする必要があ
）、結局この場合も設備費が増大する。

本発明者等は、先に排ガス中の酸性物質を乾式法で除去
すべくその除去剤について種々研究した。

その結果、セメン）−またけセメントと骨材との混合物
を水の存在下に硬化せしめた硬化体を造シ、これを所望
の粒度に粉砕した破砕物は排ガス中の酸性物質の除去に
著るしい効果があることを知見し、特願昭５７−４７１
１９号としてノ持許出願した。

その後ひきつづきがかる酸性物質の除去剤を簡便かつ経
済的に製造する方法につき種々研究した結果次の事実を
知った。すなわち、先づ２５重量％以上７０１址チ未＃
（以下チはすべてｌ量チを意味する）のセメントと残部
は炭酸カルシウムからなる組成物を水と混練したのち成
形および養生し１成形体の圧縮強さが１００に９／ｃｍ
２以上の成形体を取得しついでこのものを所望粒度に粉
砕して破砕物を得る。するとこの破砕物は、酸性物質の
除去性能が優れていると同時に、流動層の媒体として高
温排ガス中の酸性物質の除去に使用した際の損耗が著し
く少なく安定であることを見出して本発明に到達した。

以上の記述から明らかなように、本発明の目的は〜高温
の排ガスからの酸性物質の除去率が優れており、かつ、
乾式除去剤として使用時の形態的安定性の大きい除去剤
の製造法を提供するにある。

他の目的は以下の記述から明らかにされる。

本発明は、下記（１）の構成を有する。

（１）２５重量％以上７０重量−未満のセメントおよび
残部は炭酸カルシウム粉末からなる組成物を水と混練し
たのち、成形および養生し、成形体の圧縮強さが１００
ゆ７ｃｍ”以上の成形体を得、該成形体を粉砕すること
を特徴とする排ガス中の酸性物質除去剤の製造法。

本発明の方法に使用するセメントとしては、ポルトラン
ドセメント若しくはポルトランド系セメントのいづれで
もよい。同じく炭酸カルシウムとしては、その製播の如
何を問わず、例えば通常用いられる石灰石粉末を使用で
き、しかしながらその粒径は０．５　ｒｔｔｍ以下が好
ましい。０．５　ｍを超えたものを使用すると得られた
除去剤の高温での形態安定性が劣る。その理由は、被成
形媒体すなわち本発明に係る除去剤中における石灰石粉
体が偏在し、該媒体粉末に対するセメントの結合効果が
少なくなるためであると解される。次にセメントと炭酸
カルシウムからなる組成物中のセメント曾は２５％以上
７０饅未満がよい。２５％未満では、成形体の圧縮強さ
が１００ｋｇ／ｃｍ２以上のものを得ることが困難であ
シ、本発明の方法によって得られた除去剤を流動層媒体
として高温で使用する際該媒体の損耗が著しくなる。ま
た、前述のセメント量が７０％を超えると得られた除去
剤を前述の場合と同様に使用する際、排ガス中の酸性物
質の除去能力が急激に低下する（後述図３参照）。本発
明の方法において使用する薯成物と混練する水の割合（
混水量）は、得られる成形体の圧縮強度を１００に９／
ｌｙｎ”以上とするためには少ないほど良い。

しかしながら混線および成形時の作業性および成形体の
圧縮強度の調和という観点から、水と該組成物中のセメ
ントとの比（Ｗ／ｃ）は、組成物中のセメント量が７０
％に近い場合は約０．５、反対に該セメント量が２５％
に近い場合は約１．４が好ましい。かかる混水量は、公
知の減水剤若しくは同様の効果を持つ公知の他の薬剤を
適量添加することにより、ある程度嶌４を小さくするこ
とができ、その程度に応じて成形体の圧縮強度を大きく
することができる。混線機としては、公知のたとえばモ
ルタルミキサー若しくはコンクリートミキサーのいづれ
も使用でき、混線条件も公知方法と同様である。混線後
の組成物の成形は、成形物を後に粉砕処理し易くするた
め好ましくは平板状に成形する。その厚みは限定されな
いが、５〜２０閣が成形および粉砕処理し易い。混線後
の成形品の養生は、通常のコンクリート製品を得るため
の養生方法と同様である。この養生において特に重要な
ことは、養生後の成形体の圧縮強度を１００ｋｇ／ｃｍ
２以上にすることである。成形体の圧縮強さが１００’
に９７．２未満の場合、その粉砕時に粒径０．５關以下
の微粉の生成率が犬となをはかシでなく、粉砕品を流動
層の媒体として高温で使用する際の該媒体の損耗が著る
しくなるため好ましくない。

前記圧縮強度を１００に９／α２以上好ましくは１１５
ｋｇ／ｃｍ２以上とすれば上述の二つの欠点は実質的に
解消される。

以上のようにして得られた本発明に係る成形体の粉砕は
公知方法に従ってよく、インペラープレーカー、ショー
クラツヤ−およびロールクラッシャー等を単独で若しく
は適宜組合せて使用できる。

但し、かかる粉砕において一部生成する微粉は、本発明
に係る粉砕品を流動層の媒体として使用する際ダストと
して装置外に飛散するため、可能な限シ、粉砕時の微粉
の生成を避けるよう前述の粉砕を実施しなければならな
い。たとえば、前記成形体をロールクラッシャーで粉砕
するに際しては、ロール径が適度に小さく、ロールの回
転数を大きくする程微粉の生成率を小さくすることがで
きる。

粉砕後は、好ましくは被粉砕品中の０．５ｍ未満の微粉
を篩別若しくは流動化等の公知方法によシ除去する。か
くして得られる本発明に係る酸性物質除去剤の粒度（平
均粒径）は、該除去剤が適用されるべき酸性物質除去装
置の形式または容量（註処理能力）によって一様ではな
いが、殊に流動層方式の装置に使用する場合には、０．
５ｆｉ以上３瓢以下が望ましい。また、固定床式若しく
は充填塔式の該装置に使用する場合の該粒径も０．５篤
以上が望ましい。

以下実験例によって本発明を説明する。

実施例 普通ポルトランドセメントおよび石灰石粉末（粒径０．
１４９−以下）を用い、下記表１に記載した条件で供試
体を調整し、２０±３℃、湿度８０チ以上の湿空中で３
日間または７日間養生した。

調製した供試体は％　４Ｘ４Ｘ１６ｃ１ｎの大きさとし
各水準（註例Ａ）各々５４本調製した。調製中の混線物
の各フロー値および養生品の圧縮強度は、共にＪＩＳＲ
５２０１に準じて測定した。上記調製条件の他、３日お
よび７日養生後の供試体の圧縮強さも表１に示した。

表１　セメント混合率と圧縮強さ １　　８０　　　　０．４３　　　２０３　　　３８２
　　　５７３２　　６６．７　　　０．５１　　　２０
５　　　２９８　　　４６２３　　５０．０　　　０．
６６　　　２０１　　　２０１　　　３００４　　３３
．３　　　１．００　　　１９９　　　１１６　　　１
７４５　　２５．０　　　１．３６　　　１９８　　　
　６５　　　１００６　　２０．０　　　１．７３　　
　１９８　　　３１　　　　５８表１に示された３日お
よび７日養生後の各供試体ｅｌｌｏ℃で２４時間乾燥し
た後、ノヨークラッシャーひきつづきロールクラッシャ
を使用して３．３６ｎ＋ｍ以下に粉砕した。各粉砕物中
の微粉の量は、下記表２の如くであった。表２から明ら
かなように、供試体の圧縮強度が１００　’に９／ａｍ
”のとき微粉の生成率が著しく増加する。

表２　微粉の生成率 １　　　　８０　　　　３　　　　１１６ ２　　　　６６．７　　　　３　　　　１３７　　　１
２ ３　　　　５０．０　　　　３　　　　１６１３ ４　　　　３３．３　　　　３　　　　１８１７ ５　　　　２５．０　　　　３　　　　２５１８ ６　　　　２０．０　　　　３　　　　２４２８ 次に、Ａｌ　ｔＡ３およびＡ６の各７日養生粉砕品であ
って粒径１．　ＯＯｗ＋以上３゜３６瓢未満の粒子各３
０　ｇｒを電気炉で７００．８００および９００℃で各
１時間焼成した。冷却後の各サンプル２ｏｇｒをポリス
チロール製広ロビン（φ＝８０順＋ｈ−１５０ｍ＋）に
入れ密栓後、回転振盪器（φ＝７００ｍｍ、４０ｒｐｍ
　）で２４時間処理した。該処理後のサンプルを１．Ｏ
Ｏｍ＋ｎ目の篩でふるい分は篩下の量を測定した。図−
１にその測定結果を示す。同図から明らかなように、セ
メント−炭酸カルシウム系硬化体は８００℃以上の加熱
によって強度が小さくなることが判る。

これは８００℃で該硬化体中の炭酸カルシウムが脱炭酸
によって分解し、そのため硬化体の組織が脆化すること
によると考えられる。

次に、前記各粉砕品であって粒径１．００ｍｍ以上３．
３６ｍ未満の粒子を１００瓢φの流動層に充填し、８０
０℃の加熱空気を通じて２４時間流動化させ、該流動化
による媒体すなわち粉砕品粒子の損耗量を測定した。図
−２にそれらの測定結果を示す。

流動層の諸条件は次の過多である。

流動層径：　１００＋ｗ＋φ、媒体の充填量：　２．０
ｋｇ流動層厚：２００＋ｏｓ、流動化速度：　１．２ｙ
ｙ＋Ａｃｅ層温度二８００℃。

損耗量（鉤は次式によシ計算した。

損耗量（→ 図２から、成形体の圧縮強さが１ｏＯＫ／ｃｍ”よシ小
さくなると媒体の損耗量が大きくなることが明らかであ
る。

次に表−２に示した各破砕物で０．５９〜１．１９Ｅ１
１の粒径を有する粒子各１００　ｇｒを固定床に充填し
、ｓ０２ガスを含有する下記組成のガスの脱硫試験を行
なった０ ガス組成：　ＳＳＯ２７００ｐｐ、　０２５％ＣＯ２１
２％、残シＮ２ ガス流量：　２５　ｖｍｉｎ 固定床断面積　：　　５６．’７ｙ＋＋”ガス温度：　
９００Ｃ 脱硫率（％）は こ−８実験結果を図−３（脱硫４時間経過後の脱硫率）
に示す。図−３から了解されるようにセメントの配合量
が７０チを超えると脱硫率が著しく低下する。

以上の実験例１〜６で説明したように、本発明の製造法
になる排ガス中の酸性物質除去剤は、高温での形態安定
性および酸性物質の除去性能の点で、本発明の範囲外の
方法で製造したものより顕著に優れていることが明らか
である。

【図面の簡単な説明】

図−１ないし図−３は、本発明の方法に係る酸性物質除
去剤の製造条件ｅ性能の関係を示す。図−１は、焼成温
度と篩下の量との関係、図−２は、圧縮強度と損耗量の
関係および図−３はセメント量と脱硫率の関係を示す。 代理人　　弁理士　野　中　克　彦 床　λ 浜島濱夾　　１”゛　　　°〜 フ刀３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２５重量％以上７０重量−未満のセメントおよび
   残部は炭酸カルシウム粉末からなる組成物を水と混練し
   たのち、成形および養生し、成形体の圧縮強さが１００
   ｋｇ／ｃｒｎ２以上の成形体を得、該成形体を粉砕する
   ことを特徴とする排ガス中の酸性物質除去剤の製造法。