JPS62176558A - 除塵器 - 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、微細な塵を含む気体を通過させて除塵する除
塵器に関する。

従来技術 石炭燃焼ガス、石炭ガス化気体等、微細な粉塵を含む気
体の除塵装置としては、コロナ放電を利用してガス中の
塵に電荷を与え、これを静電的に捕集する電気集塵器（
ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｔｃ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏ
ｒ；ＥＰ）が良く知られている。

この装置は、放電極を負、塵を付着させる集塵極板を正
として敵方ボルトの直流電圧を印加することにより不平
等電界を形成し、コロナ放電を発生させる。正イオンは
直ちに放電極で電荷を失なうが、負イオンは集塵極方向
に流れ、電界中を流れる気流中の塵に付着し、クーロン
力により集塵極板上に付着する。極板上の塵は定期的に
ハンマリングされてホッパに落される。

電気集塵器は、微粒子の捕捉が容易であり、気体の圧力
損失が少なく、取扱うことのできる気体（煤煙）性状の
範囲が広い（例えば粒子径０．００１／’　％ガス温度
５００℃、ガス圧力Ｓ　Ｏｋｑ／ａｎ２程度迄処理可能
）という長所を有するが、その反面、敵方ポルＦの直流
電圧を印加するための装置が大規模になり、集塵極に堆
積した塵が電荷を放出して塵が集塵極から離れる現象が
あり、この場合集塵性能は大幅に低下する。又、集塵極
に塵が堆積することにより、電気的に放電作用が落ち、
又、ある程度高温になると、電気抵抗が不安定になり、
集塵性能が劣化する。又、集塵極に堆積した塵を回収す
るのに周期的にハンマリング等機械的な剥廖処理が必要
になると云った欠点がある。

排ガス中の粉塵を除去する除塵器としては、この他、耐
熱性セラミック製多孔質炉筒を罐体内に設置した集塵装
置が実用に供されようとしている。

この型の集塵器は、高温ガス、例えば５００℃以上１．
１００℃位迄の気体を処理することが出来ると云われて
おり、石炭燃焼ガスや石炭ガス化気体のような高温気体
の除塵に適している。又、集塵率が高く１０μｍ以下で
も捕塵が可能であり、又ア簡の数を増すことにより処理
容量を簡単に増すことが出来、大容量の気体の処理を小
さい設備費で行なうことができると云う長所を有する。

しかし、欠点として、炉筒の気孔内に塵が詰ったり、特
に石炭燃焼ガスの場合はタール分が付着し、集塵性能が
低下する。目詰り除去のだめにはパルス逆洗の方法が採
られるが、タール分の付着に対しては充分の効果が得ら
れない。又、電気集塵器に比して圧力損失が１桁から２
桁も大きく、それだけ動力を余分に消費する。

目　　　的 本発明は、現在最も集塵性能が良いとされている電気集
塵器と、高温、大容量のガスの除塵に適していると云わ
れるセラミック製炉筒を使用した集塵装置の長所を部分
的に兼ね備えるとともに欠点を除去した除塵装置を提供
することを目的とするＯ 構　　成 本発明による集塵装置は、上記の目的を達成させるため
、除塵すべき気体の流動方向の順に、負の放電極と旧極
とが対置され、両極間に直流電圧を印加することにより
、該気体の流路に不平等電界を形成するｍｍ部と、上記
ｇｍ部より気体の流路の断面積が増大する容積部と、気
体が筒壁を透過する多孔質炉筒とその筒壁を負に帯電さ
せる手段とを有するア過部とより形成されている。

上記の構成により、不平等電界を形成された電離部には
コロナ放電が発生し、正イオンは直ちに放電極に中和さ
れ、負イオンは正極に向って走行し、この電界を通過す
る塵を含んだガス、例えば煤煙中の煤塵粒子は負電荷を
得て負帯電体となる。

電離部ではガスの流速は高くしており、負帯電体たる塵
粒子は正極には付着することなくガスと共に容積部に導
かれる。容積部では、流路の断面積が増大するので、流
速は低下し、負帯電した塵粒子は相互付着し凝集粗粒化
を起す。

次に５濾過部に導かれた粗粒化した煤塵はガスと共に炉
筒に引かれるが、炉筒は負に帯電しているので、負に帯
電した粗粒煤塵は静電的に反撥し、ガスのみが炉筒の気
孔を通過し、除塵され、クリーンガスのみが炉筒壁を通
過することになる。反撥された負帯電塵粒子は重力で落
下し、ダスト排出部に導かれる。ダスト排出部は通常ア
ースされているので負帯電塵粒子は静電気力によっても
排出部に吸着される。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図に示す本発明の実施例では、除塵装ｒケーシング
１の内部は上から電離部２、容債部乙、ア過部４、ダス
ト排出部５に区分されている。尤も？［Ｅ前部２と容積
部６との間には仕切壁がある訳ではなく、容積部３の断
面積が電離部２の［ｉ７７面積より拡大していることに
よって区別されている。

電離部１の上端はダストを含んだガス人口６となってお
り、処理すべきガスの導管が接続される。

電離部２内には、電源部７に接続された負の放電極８と
接地された正極９とが対置され、両極間には数千乃至敵
方ポルトの直流電圧を印加することができるようになっ
ている。

電離部２に続く容積部３は、截頭円錐形の拡大部と大径
部とより成り、この中でガスの流速は急激に低下する。

濾過部４の上下には、隔壁１０．１１が設けられ、複数
本の導電性耐熱材料（通常セラミック素材が用いられる
）製多孔質ア筒１２がその上下端部を電気的絶縁体１５
を介して上記隔壁１０．１１に支持されている。ア過部
４の側壁には、炉筒１２により５濾過されたクリーンガ
スの出口１４が設けられている。導電性セラミック製炉
筒１２には、前記の電源部７の負極が接続され、数千乃
至敵方ボルトの負の電圧が印加可能となっている。各炉
筒１２の中心線には、接地された正極棒１５が設けられ
ている。

ダスト排出部５の下部はホッパ状になっており、その下
端には開閉可能なダスト排出口１６が設けられている。

ダスト排出部のホッパ部の壁は電気的に中性とされてい
るが下端の排出口近傍の壁は正極性とされている。

この装置は以上の如く構成されているので１．電離部２
にガス人口６より導入されたガス中のダストは前述の如
く、電離部２内で負帯電され、容積部ｓ内でガス流速が
急激に低下することにより凝集粗粒化し、ア過部４の炉
筒１２内に入り、負帯電したダストは負帯電した炉筒の
内周面で反撥され、クリーンガスのみが炉筒壁を透過し
てクリーンガス出口１４より出て行く、正極棒１５は負
帯電したダストを引き付は除塵を促進する。ガスから分
離されたダストは、ダスト排出一部５に落下し、静電気
力によってその底部に吸着され堆積し、適宜ダスト排出
口１６より排出される。

ア過部の導電性セラミック製多孔質炉筒１２を負帯電さ
せる手段としては、第２図に示す如く、導電性セラミッ
ク製多孔質炉筒１２の外周面と適当な間隙を以て囲繞し
、上下端部で電気的絶縁物１７を介在させて孔明き金属
管１８を設け、多孔質炉筒１２に負の電圧を印加し、金
属管１８を接地することにより、多孔質炉筒１２に負の
誘導電荷を発生させるようにしてもよい。

このように構成することにより、炉筒１２の内部に入っ
たガス中のダストは第１図の実施例と同様炉筒１２の内
面で反撥されて下方に落下し、クリーンガスは炉筒１２
の壁を透過し、さらに孔明き金属管１８の孔を通過した
後クリーンガス出口より排出される。セラミツクル筒１
２は脆性があるので、金属管１８は補強材の役目も果す
ことになる。云う迄もないことであるが、処理されるガ
スが高温の場合は孔明き金属管１８は耐熱性金属としな
ければならない。

なお、多孔質ろ筒の外側にダストを含むガスを導入し、
クリーンガスを多孔質炉筒の内側に透過させて回収する
構造の除塵装置の場合は、孔明き金属管は炉筒の内側に
間隙をおいて設ければよい。

又、炉筒１２が非導電性セラミックで作られる場合は、
第３図に示す如く、炉筒１２の内周面に接触させて導電
性の巻線１９を設け、これに数千ボルト乃至１万ボルト
の負の電圧を印加すればよい。その他の構成は第１図に
示す実施例と同様である。

この場合も、第４図に示す如く、？筒１２の外側に電気
的絶縁物１７を介して孔明き金属’Ｃ？１８を設けこれ
に正の電圧を印加することにより巻線１９に負の誘導電
荷を発生させるようにしてもよい０ 第５図に示す実施例の如く、非導電性セラミック製の多
孔質炉筒１２の外側から内側にクリーンガスを濾過させ
る型の除塵器では、導電性巻線１゛２はｐ筒１２の外周
面に接して設ければよい。なお、第５図では説明上１本
の多孔質炉筒を設けた構造を示したが実際の装置では複
数本とされる。この実施例では５炉筒１２は容積部を兼
ねるガス入口室６内に設けられ、下端が閉塞されたｓ炉
筒１２の上端を支持する＠壁１０の上側がクリーンガス
の通過する５濾過室４となっている。ガス入口室３への
ガス導入路には電離部２が設けられ、ダストを含んだガ
スが電雛部に導入される。濾過室４にはクリーンガス出
口１４が設けられている。又ガス入口室３の下端にはダ
スト排出口１６が設けられている。

この実施例の作用はこれ迄の説明より明らがであるから
説明を省略する。

セラミック製多孔質炉筒の断面構造を模式的に示せば第
６図の如く、セラミック実質６ｏの中に多数の数十μ程
度の空所３１がちりばめられ、これらの空所を互いに直
径数μの多数の通路３２で連通された構造となっている
。炉筒の表面にはこれらの空所３１や通路３２の断面が
露出している。

従来のセラミック製多孔質炉筒を使用した除塵器てでは
、ダストを含むガスをろ筒壁の一方の側から他方の側に
上記の通路３２及び空所３１を通過させる際、これらが
フィルタとなって通路径より大きいダストが通過を阻止
されて除塵される。

したがって、除去すべきダストの最小粒径を小さくしよ
うとすれば通路３２の直径を小さくすることが必要であ
り、これに伴ってガスが通過する場合の圧力損失が増加
し、送風機の容量が増加し、あるいは炉筒の数を増加さ
せることが必要となり、コストの上昇を招くことになる
。

これに反して、本発明の除塵装置では、ガス中のダスト
の除去は、ダストを負帯電させるとともに、炉筒をも負
帯電させ、静電気的に反撥させて行なうので、ア筒壁の
セラミック実質３０内の通路３２の直径を、除去すべき
ダストの最小粒径よりもかなり大きくすることができる
。しかも、ア渦部にくるダストは粗粒化されているので
その結果、ガスの通過の際の圧力損失が小さくなり、逆
に云えば通過流速を大きくとることができるので、炉筒
の数を減らすことができ、コストの低減を計ることがで
きる。

効　　果 以上説明した如く、本発明による除塵装置は、処理すべ
きガスがある程度高温になった場合にもセラミック製多
孔質炉筒の脱塵機能はおとろえず、又ダストが正確に付
着しないので、電気集塵器の場合よりも除塵能力の低下
は少ない。

又、本発明の除塵装置では、セラミック製多孔質炉筒の
フィルター機能と静電気的反椀カとを併用しているので
、集塵効率は電気集塵器とセラミックフィルターとのい
ずれよりも優れているとともに、圧力損失が少なく又、
電気集塵器の場合の定期的なハンマリングやセラミック
フィルターの場合の逆洗も不要となる。

又、電離部印加電王は通常の電気集塵器の場合の数分の
１の値で済み装置がｒ山車になりコスト低減に寄与する
。

以上の如く、本発明は、現在間も集塵性能が優れている
とされる電気集塵器と、セラミック製多孔質炉筒を用い
た除塵器との長所を併せ、欠点を相補なった優れた除塵
装置と云うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構造を示す断面図、第２図は
そのろ筒部の変形実施例を示す断面図、第３図は本発明
の他の実施例を示す断面図、第４図はその炉筒部の変形
実施例を示す断面図、第５図は更に他の実施例の構成を
示す断面図、第６図はセラミック製多孔質炉筒の断面構
造を模式的に示す図式図である。 ２・・・電離部　　　　　　　６・・・容積部４・・・
ｐ渦部　　　　　　　５・・・ダスト排出部６・・・ガ
ス人口　　　　　　７・・・直流電源　。 ８・・・負の放電極　　　　　９・・・正極１０．１１
・・・隔壁 １２・・・セラミック多孔質炉筒 １：Ｊ、１７・・・電気的絶縁体　１４・・・クリーン
ガス出口１６・・・ダスト排出口　　　１８・・・孔明
き金属管１９・・・導電性巻線 第２図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）微細な塵を含む気体を通過させて除塵する除塵器
   において、該気体の流動方向の順に、負の放電極と正極
   とが対置され、両極間に直流電圧を印加することにより
   該気体の流路に不平等電界を形成する電離部と、上記電
   離部より気体の流路の断面積が増大する容積部と、気体
   が筒壁を透過する多孔質ろ筒とその筒壁を負帯電させる
   手段とを有するろ過部とを有して成ることを特徴とする
   除塵器。
2. （２）上記の多孔質ろ筒が導電性の耐熱性材料で作られ
   、その筒壁を負帯電させる手段が、該筒壁に負の電圧を
   印加するものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の除塵器。
3. （３）上記の多孔質ろ筒が導電性材料で作られ、その筒
   壁を負帯電させる手段が、該ろ筒を適当な間隙を以て囲
   繞し、これと電気的に絶縁して孔明き金属管を設け、こ
   の金属管に正の電圧を印加するものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の除塵器。
4. （４）上記の多孔質ろ筒が非導電性材料で作られ、その
   内側又は外側のうち気体が筒壁に侵入する方の側に導電
   性巻線を設け負の電圧を印加するものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の除塵器。