JP2002219335A

JP2002219335A - 排ガス処理装置

Info

Publication number: JP2002219335A
Application number: JP2001022070A
Authority: JP
Inventors: Satoki Sasaki; 郷紀佐々木; Yoshinori Nagai; 良憲永井
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2002-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】有機化合物類、特に有害な芳香族炭化水素およ
びダイオキシン類、焼却飛灰等のばい塵類、重金属類、
酸性ガス、窒素酸化物を総合的に処理でき、かつ長期間
にわたってその性能を維持できる排ガス処理装置を提供
する。【解決手段】焼却炉、溶融炉などの炉から排出される排
ガスを冷却するガス冷却手段と、該ガス冷却手段により
冷却された排ガス中の有害成分を除去する触媒担持バグ
フィルタと、前記ガス冷却手段および触媒担持フィルタ
を連通する排ガス煙道とを備えた排ガス処理装置におい
て、前記排ガス煙道に排ガス除塵装置を設けるととも
に、該排ガス除塵装置の前流の煙道に酸性ガス除去剤お
よび吸着剤を供給する手段および該排ガス除塵装置の後
流の煙道に還元剤を供給する手段を設けたことを特徴と
する排ガス処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は排ガス処理装置に関
し、特に排ガス中に含まれる重金属類、アルカリ金属
類、酸性ガス、窒素酸化物、ダイオキシン類などの有機
化合物を総合的に低減するのに好適な排ガス処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ等の廃棄物処理は、今日では焼
却処理が主流となっており、この焼却処理で発生する排
ガスには、ばい塵、塩化水素、硫黄酸化物、窒素酸化物
などのほか、ダイオキシン類などの有機化合物等の有害
物質が含まれているため、これらの有害物質を除去する
方法が種々提案されている。例えば、特開平１−１５５
９３７号公報には、燃焼排ガス中の酸性成分の除去率を
向上させて有害な有機塩素化合物の生成を抑制し、かつ
該化合物を効率よく低減することができるごみ焼却炉の
排ガス処理方法が提案されている。上記従来技術による
排ガス処理装置の系統図を図１２に示す。図１２におい
て、排ガス処理装置は、焼却炉１ａと、これに排ガス煙
道を介して順に連設されたガス冷却装置３、減温塔４、
排ガス脱塵装置５ａおよびバグフィルタ６ｃとで主とし
て構成され、前記排ガス脱塵装置５ａとバグフィルタ６
ｃを連通する煙道１７には、排ガス中の酸性ガスを中和
除去するための酸性ガス除去剤１５が供給される。

【０００３】このような構成において、都市ごみ等は供
給装置２により焼却炉１ａに供給されて燃焼、焼却され
る。このときに発生する７５０〜９５０℃の燃焼排ガス
は、ガス冷却装置３および減温塔４で約２５０〜１５０
℃に冷却された後、排ガス脱塵装置５ａに供給されて排
ガス中のばい塵が捕集され、排ガス中のばい塵濃度は３
０〜５０ｍｇ／Ｎｍ³程度にまで低減される。さらに排
ガスは煙道１７を通過中に消石灰などの酸性ガス除去剤
１５と混合されてバグフィルタ６ｃに供給され、該バグ
フィルタ６ｃを通過した排ガスは清浄ガスとして吸引ブ
ロア７を介して煙突８から系外に排出される。上記バグ
フィルタ６ｃでは、排ガスに含まれる少量のばい塵とと
もに酸性ガス除去剤１５が捕集されて層を形成する。こ
の層の形成により排ガス中の酸性ガスと酸性ガス除去剤
１５の接触効率が向上するため、排ガス中の酸性成分が
高効率で除去され、また排ガス温度が２５０〜１５０℃
の範囲にあるために有害な有機塩素化合物の生成が抑制
される。さらに大部分のばい塵が排ガス脱塵装置５ａに
より捕集されて除去されているため、バグフィルタ６ｃ
に付着するばい塵量が減少し、バグフィルタの負荷が軽
減される。

【０００４】一方、ガス冷却装置３、減温塔４、排ガス
脱塵装置５ａおよびバグフィルタで捕集された焼却飛灰
９は灰クレーン１０で回収され、飛灰供給装置１１を経
て灰処理装置１２で処理され、処理灰１３として系外に
排出される。またバグフィルタ６ｃで捕集された未反応
の酸性ガス除去剤１５を含む捕集灰は、酸性ガス除去剤
循環配管３３を介して煙道１７に循環されて再使用され
る。上記従来技術では、バグフィルタ内の排ガス温度を
有機化合物類の生成温度以下に冷却し、さらに排ガス中
の焼却飛灰９をあらかじめ除去して酸性ガス除去剤１５
と排ガス中の酸性成分（ＨＣｌ、ＳＯｘ等）を効率よく
反応させて酸性成分を低減させることによりダイオキシ
ン等の有機化合物類の生成が抑制される。しかし、ガス
冷却装置３等での有機化合物類の再生成は抑制できず、
また有機化合物類自体をバグフィルターで直接分解除去
することはできず、ガス状の有機化合物類はバグフィル
タを通過して系外に排出されるという問題があった。

【０００５】図１３は他の従来技術を示す排ガス処理装
置の系統図である。この装置は特公平７−１０３９８０
号公報に提案されている。図１３において、図１２と異
なる点は、排ガス脱塵装置５ａとして第１バグフィルタ
５ｃを、バグフィルタ６ｃとして第２バグフィルタ６ｂ
を用い、かつ該第１バグフィルタ５ａと第２バグフィル
タ６ｂの間の排ガス煙道１７に中和反応塔３４を設置し
た点である。なお、酸性排ガス除去剤循環配管３３は設
けていない。このような構成では、第１バグフィルタ５
ｃで排ガス中のばい塵が除去された排ガスに酸性ガス除
去剤１５が供給され、中和反応等３４で生成した中和生
成物を第２バグフィルタ６ｂで捕集、除去するため、上
記塩化物等の中和生成物を含む飛灰の捕集量が大幅に低
減し、灰処理コストの低減を図ることができる。しか
し、図１２の場合と同様に、第２バグフィルタで除去で
きるのは、酸性ガス除去剤１５に吸着した有機化合物類
のみであり、その量は少なく、ガス状の有機化合物類は
除去できないという問題があった。

【０００６】図１４はさらに他の従来技術を示す排ガス
処理装置の系統図である。この装置は特公平４−３６７
２９号公報に提案されている。図１４において、図１２
と異なる点は、バグフィルタ６ｃの代わりに触媒担持バ
グフィルタ６ａを用い、減温塔４と触媒担持バグフィル
タ６ａを連通するス煙道１４に排ガス脱塵装置５ａを設
けずに該煙道１４に酸性ガス除去剤１５、還元剤１８お
よびろ過助剤３５を投入し、触媒担持バグフィルタ６ａ
で、焼却飛灰９の除去とともに、酸性成分の除去および
窒素酸化物の除去を同時に行わせるようにした点であ
る。なお、酸性ガス除去剤循環配管３３は設けていな
い。

【０００７】この排ガス処理装置は、多機能一体型の装
置であり、設備費の低減、省スペース化、省エネルギー
化などを図ることができる。しかし、このような構成で
は、排ガス中の酸性成分と酸性ガス除去剤１５の中和反
応は主として触媒担持フィルタ上で行われるため、煙道
１４に未反応の酸性成分が多量に存在し、該酸性成分
は、アンモニアや尿素等の還元剤１８と優先的に反応し
てしまうため、窒素酸化物の還元反応を十分に行わせる
ために多量の還元剤を添加する必要があった。また酸性
成分と反応して生成する中和物は吸湿性を有し、触媒担
持バグフィルタに付着して触媒成分の細孔を閉塞させ、
触媒活性を低下させることから、ろ過助剤３５を添加
し、触媒担持バグフィルタ６ａの表面にろ過助剤層を形
成させる必要があった。このろ過助剤層は、触媒担持バ
グフィルタの逆洗時に同時に払い落とされるため、その
たびにろ過助剤層を形成させる必要があり、実用的では
なかった。また有機化合物類の除去については記載され
ていないが、上記のような触媒の活性低下により有機化
合物類の除去性能も低下するものと思われる。

【０００８】図１５はさらに他の従来技術による排ガス
処理装置の系統図である。図１５において、炉１ｃで発
生した排ガスは、ガス冷却装置３および減温塔４で２０
０℃程度に冷却され、煙道１４に酸性ガス除去剤１５、
吸着剤１６およびろ過助剤３５が投入され、後流のバグ
フィルタ６ｂ上で塩化水素などの酸性成分や重金属類が
除去された後、エアヒータ３６で３５０〜４５０℃の触
媒活性の適正温度に再加熱され、煙道３８に吹き込まれ
るアンモニアなどの還元剤１８とともに触媒塔３７で脱
硝反応が行われる。この触媒塔３７では触媒をダイオキ
シン類の除去に有効な触媒を用いて脱硝およびダイオキ
シン類除去も行われる。

【０００９】上記従来技術では、バグフィルタ６ｂ出口
の排ガスを再度触媒活性温度である３５０〜４５０℃に
再加熱する必要があるため、熱効率の点で問題があっ
た。また排ガスを再加熱するとダイオキシン類の再合成
が進むため、触媒塔３７に充填する触媒量を増加させる
必要があった。さらに重金属類濃度が高い排ガスを処理
する場合、排ガス中の重金属類の存在形態（微粒子、蒸
気、フューム）にも依存するが、バグフィルタを通過す
る重金属類の濃度は大きくなる傾向にあり、バグフィル
タ６ｂを通過したさまざまな形態の重金属類が、エアヒ
ータ３６による再加熱で気化またはフューム化し、触媒
塔３７に充填された触媒に作用し、その活性を低下させ
るという問題があった。さらに排ガス中のカルシウムや
アンモニアはバグフィルタを通過し、触媒塔３７に少量
ずつであるが付着していくために経時的に触媒活性の低
下が生じ易い。触媒塔３７の触媒は板状、ハニカム状な
どの固体担体に塗布された状態で充填されており、排ガ
スはその触媒の塗布表面と衝突、反射して通過する過程
で排ガス中の有機化合物類等が触媒と反応して分解され
るが、触媒として作用する部分はその触媒担体の塗布表
面のみであるため、その表面にばい塵などが付着すると
触媒活性は著しく低下する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来技術の問題点を改善し、有機化合物類、特に有害な
芳香族炭化水素およびダイオキシン類、焼却飛灰等のば
い塵類、重金属類、酸性ガス、窒素酸化物を総合的に処
理でき、かつ長期間にわたってその性能を維持できる排
ガス処理装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
について鋭意検討し、実機による実証試験の結果、触媒
担持バグフィルタを用いることにより、排ガス中のばい
塵に付着した有機化合物類が触媒担持バグフィルタで捕
集されるばい塵とともに除去され、またガス化した一部
の該有機化合物類は担持された触媒によって分解され、
さらに触媒担持バグフィルタの前流に脱塵装置を設け、
その前流の排ガス煙道に酸性ガス除去剤等を供給して排
ガス中の酸性ガスを中和させ、中和生成物等をばい塵と
ともに脱塵装置で捕集、除去し、触媒劣化の原因となる
物質をあらかじめ除去することにより、触媒担持バグフ
ィルタの触媒劣化を効果的に防止できることを見いだ
し、本発明に到達したものである。上記課題を達成する
ために本願で特許請求される発明は次の通りである。

【００１２】（１）焼却炉、溶融炉などの炉から排出さ
れる排ガスを冷却するガス冷却手段と、該ガス冷却手段
により冷却された排ガス中の有害成分を除去する触媒担
持バグフィルタと、前記ガス冷却手段および触媒担持フ
ィルタを連通する排ガス煙道とを備えた排ガス処理装置
において、前記排ガス煙道に排ガス除塵装置を設けると
ともに、該排ガス除塵装置の前流の煙道に酸性ガス除去
剤および吸着剤を供給する手段および該排ガス除塵装置
の後流の煙道に還元剤を供給する手段を設けたことを特
徴とする排ガス処理装置。（２）前記排ガス除塵装置がバグフィルタであることを
特徴とする（１）に記載の排ガス処理装置。（３）前記排ガス除塵装置および触媒担持バグフィルタ
で捕集された灰を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉で発
生した灰溶融炉排ガスを冷却する灰溶融炉排ガス用冷却
手段をさらに設けるとともに、該灰溶融炉排ガス用冷却
手段により冷却された灰溶融炉排ガスを、前記ガス冷却
手段のガス出口近傍の煙道に合流させる手段をさらに設
けたことを特徴とする（１）または（２）に記載の排ガ
ス処理装置。

【００１３】（４）前記灰溶融炉排ガス用冷却手段の後
流に灰溶融炉排ガス用除塵装置をさらに設け、かつ該灰
溶融炉排ガス用除塵装置の前流の灰溶融炉排ガス煙道に
酸性ガス除去剤および吸着剤を供給する手段をさらに設
けるとともに、該灰溶融炉排ガス用除塵装置により除塵
された灰溶融炉排ガスを、前記ガス冷却手段のガス出口
近傍または前記排ガス除塵装置のガス出口近傍の煙道に
合流させる手段を設けたことを特徴とする（３）に記載
の排ガス処理装置。（５）焼却炉、溶融炉などの炉から排出される排ガスを
冷却するガス冷却手段と、該ガス冷却手段により冷却さ
れた排ガス中の有害成分を除去する触媒担持バグフィル
タと、前記ガス冷却手段および触媒担持フィルタを連通
する排ガス煙道と、該排ガス煙道に酸性ガス除去剤およ
び還元剤を供給する手段とを備えた排ガス処理装置にお
いて、前記触媒担持バグフィルタで捕集された灰を溶融
する灰溶融炉と、該灰溶融炉で発生した灰溶融炉排ガス
を冷却する灰溶融炉排ガス用冷却手段と、該灰溶融炉排
ガス用冷却手段で冷却された灰溶融炉排ガスを除塵する
灰溶融炉排ガス用除塵装置とを設けるとともに、前記灰
溶融炉排ガス用冷却手段と灰溶融炉排ガス用除塵装置を
連通する灰溶融炉排ガス煙道に酸性ガス除去剤および吸
着剤を供給する手段を設け、さらに該灰溶融炉排ガス用
除塵装置により除塵された灰溶融炉排ガスを、前記触媒
担持バグフィルタの前流であって還元剤を供給する手段
の前流の煙道に合流させる手段を設けたことを特徴とす
る排ガス処理装置。（６）前記灰溶融炉排ガス用除塵装置がバグフィルタで
あることを特徴とする（４）または（５）に記載の排ガ
ス処理装置。

【００１４】

【作用】本発明において、ガス冷却装置や減温塔などの
ガス冷却手段と、触媒担持バグフィルタとの間に排ガス
除塵装置を設けることにより、触媒担持バグフィルタの
前流でばい塵があらかじめ除去されるため、触媒担持バ
グフィルタのばい塵負荷が減少し、差圧はほとんど上昇
せず、逆洗などの処理頻度が少なくなり、担持触媒の逆
洗処理による脱落の問題がなくなり、触媒性能を長期間
維持することができる。またバグフィルタの負荷が低く
なるため、触媒担持バグフィルタでばい塵の捕集を行う
場合に比べ、炉布本数または炉布面積を小さくすること
ができる。またガス冷却手段と排ガス除塵装置を連通す
る排ガス煙道に消石灰等の酸性ガス除去剤および吸着剤
を投入し、塩化水素（ＨＣｌ）や窒素酸化物（ＳＯｘ）
等の酸性ガスを中和させ、また排ガス中の重金属類を吸
着剤に吸着させ、これらの生成物を後流の排ガス除塵装
置でばい塵とともに除去することにより、触媒劣化の原
因となる成分が除去され、触媒担持バグフィルタの触媒
性能を長期間維持することができる。また触媒担持バグ
フィルタの前流で有機化合物類の再生成因子である酸性
ガスや再生成時の触媒として作用重金属類等が除去され
るため、触媒担持バグフィルタ中における有機化合物類
の再生が抑えられ、有機化合物類濃度の低減が可能とな
る。

【００１５】さらに排ガス除塵装置と触媒担持バグフィ
ルタの間の排ガス煙道に主に排ガス中の窒素酸化物を還
元するための還元剤が投入され、触媒担持バグフィルタ
で窒素酸化物が還元されて無害化されると同時に、排ガ
ス中の有機化合物類も触媒と接触して分解除去されるた
め、従来の電気集塵器とバグフィルタ、サイクロンとバ
グフィルタ、バグフィルタとバグフィルタなどの２段排
ガス処理で間接的に有機化合物類の再生を抑える方式と
較べて有機化合物類濃度をさらに減少させることが可能
となる。さらに触媒担持バグフィルタの前流で酸性ガス
を除去できるため、排ガス煙道に還元剤を投入しても酸
性ガスによって還元剤がむだに消費されることがなくな
り、触媒担持バグフィルタ上での窒素酸化物の還元反応
を有効に進めることができる。また酸性ガス濃度の変動
により還元剤の有効量が変化し、還元反応が充分に行わ
れないなどの問題がなくなり、還元剤の投入量の制御が
容易となる。また触媒塔のように排ガスの再加熱が必要
ではなく、熱効率上の無駄がなくなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面により説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す排ガス処理装置の系
統図である。図１において、図１２と異なる点は、バグ
フィルタ６ｃを触媒担持バグフィルタ６ａとし、減温塔
４と排ガス脱塵装置５ａを連通する煙道１４に酸性ガス
除去剤１５および吸着剤１６を供給し、さらに排ガス脱
塵装置５ａと触媒担持バグフィルタ６ａを連通する煙道
１７に還元剤１８を供給するようにした点である。な
お、酸性ガス除去循環配管３３は設けられていない。

【００１７】このような構成において、焼却炉１ａから
排出された排ガスは、ガス冷却装置３および減温塔４で
２００℃前後に冷却され、煙道１４で消石灰等の酸性ガ
ス除去剤１５と混合され、排ガス中の塩化水素（ＨＣ
ｌ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の酸性ガスが中和され、
中和生成物は後流の排ガス脱塵装置５ａでばい塵ととも
に焼却飛灰９として捕集、除去される。排ガス中のばい
塵濃度は、焼却されるごみの種類および燃焼条件に左右
されるが、通常６０００〜８０００mg／Ｎｍ³であり、
これが排ガス脱塵装置５ａにより例えば３０〜５０mg／
Ｎｍ³まで除去される。また排ガス中に重金属類が多く
含まれる場合、活性炭、アマルガム合成反応を起こすよ
うな金属化合物、ハロゲン化金属化合物、珪藻土、ゼオ
ライト等の多孔性微粒子などの少なくとも１種を含む吸
着剤１６が煙道１４に吹き込まれ、該排ガス脱塵装置５
ａで吸着剤１６に吸着された重金属類が除去される。

【００１８】排ガス脱塵装置５ａでばい塵、酸性ガスお
よび重金属類が除去された排ガス中には、少量のばい
塵、窒素酸化物（ＮＯｘ）および燃焼過程や排ガスの冷
却過程で生成した芳香族炭化水素、ダイオキシン類等の
有機化合物類、特にガス状となった有機化合物類（ダイ
オキシン類）が含まれる。これらの排ガスは、さらに煙
道１７に供給されたアンモニア、尿素などの還元剤１８
と混合されて触媒担持バグフィルタ６ａに供給され、こ
こで排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）や有機化合物類が
酸性ガスや重金属類による妨害を受けずに効率よく担持
触媒と接触して分解除去される。すなわち、排ガス脱塵
装置５ａの種類にもよるが、排ガス脱塵装置５ａを通過
した排ガス中にはまだ３０〜５０mg／Ｎｍ³程度のばい
塵が残っており、また排ガス温度が煙道の通過に伴って
低下し、排ガス中のダイオキシン類等がフュームとして
ばい塵に付着して移動し、これらが後流の触媒担持バグ
フィルタで粒子状ダイオキシン類とともに除去され、さ
らにガス状ダイオキシン類が担持触媒の作用により分解
除去される。窒素酸化物は、還元剤１８の投入条件下で
触媒による還元反応により無害化される。またばい塵濃
度もさらに低減する。

【００１９】このように触媒担持バグフィルタの前流に
排ガス脱塵装置を設け、その前流の排ガス煙道に酸性ガ
ス除去剤および吸着剤を供給し、排ガス中の酸性ガスを
中和し、重金属類の吸着させ、触媒劣化の原因となる物
質をあらかじめ捕集、除去することにより、触媒担持バ
グフィルタの触媒劣化が防止され、また排ガス脱塵送致
の後流の排ガス煙道に還元剤を供給することにより触媒
担持バグフィルタにおける窒素酸化物の還元反応を効率
よく行わせることができ、さらに触媒担持バグフィルタ
の使用により、ばい塵に付着した有機化合物類のみなら
ず、ガス化した有機化合物類をも触媒作用により分解除
去することができる。従って、本発明の排ガス処理装置
によれば、排ガス中の芳香族炭化水素やダイオキシン類
等の有機化合物類、ばい塵、重金属類、酸性ガス、窒素
酸化物等を総合的に処理でき、かつ長期間にわたってそ
の性能を維持できる。

【００２０】図１の装置は本発明の一例であり、焼却炉
１、ガス冷却装置３、減温塔４、排ガス脱塵装置５ａ等
の形式には多種多様なものが採用でき、上記形状の装置
に限定されるものではない。さらに触媒担持バグフィル
タ６ａについてもその運転条件、材質、サイズ、形状な
どさまざまなものが使用でき、特に図示したような円筒
形のバグフィルタに限定するものではなく、平板状、ひ
だ折り状等さまざまな形態のフィルタが使用できる。ま
たガス冷却装置３と減温塔４は特に両者が必要となるわ
けではなく、必要に応じて同様の機能を有する装置が少
なくとも一方備わっていればよい。また排ガス脱塵装置
５ａとして、一般的に使用されている電気集塵器、サイ
クロン等さまざまなものが用いられる。また図２に示す
ようにバグフィルタ５ｂを排ガス脱塵装置として用いて
もよく、さらにバグフィルタ５ｂに触媒を担持させて用
いてもよい。なお、後者の場合、触媒活性の経時的な低
下を抑えるため、必要に応じて濾過助剤やコーティング
剤等を煙道１４に投入することが好ましい。一方、ガス
冷却装置３、減温塔４、排ガス脱塵装置５ａおよび触媒
担持バグフィルタ６ａで捕集される焼却飛灰９は灰クレ
ーン１０、飛灰供給装置１１を経て灰処理装置１２で処
理され、処理灰１３として回収されるが、灰処理装置１
２を灰溶融炉、セメント固化装置、薬剤処理装置、焼結
炉等に置き換えてもよい。

【００２１】図３は、バグフィルタと触媒担持バグフィ
ルタが内蔵されたバグハウスの断面説明図であり、本発
明では、このような排ガス除塵装置と触媒担持バグフィ
ルタを一体化した装置を用いることができる。図３にお
いて、排ガスは、酸性ガス除去剤１５と吸着剤１６が吹
き込まれる煙道１４を経てバグハウス６０内に供給さ
れ、バグフィルタ３９、仕切板４３と４４で形成された
煙道４５および触媒担持バグフィルタ４０に順に供給さ
れ、処理されて清浄ガスとしてバグハウス６０の系外に
排出される。一方、バグフィルタ３９および触媒担持バ
グフィルタ４０の底部からは焼却飛灰９が回収される。
なお、４１、４２はバッフル板であり、煙道４５には還
元剤４６が供給される。このバグハウス６０内部は、経
方向に設置した仕切板４４で２分割されているが、２分
割以上に分割しても同様の効果が得られる。

【００２２】図４は、サイクロン式脱塵器と触媒担持バ
グフィルタが内蔵されたバグハウスの断面説明図であ
り、図５は、図４のＡ−Ａ線矢視断面図である。このバ
グハウス６０の内部は、緯方向に設置した中央部凸状の
上向き円錐状バッフル板４８と下向き円錐状バッフル板
４９で形成される煙道５０によって上下に２分割され、
下部にサイクロン室を有し、上部に触媒担持バグフィル
タ４０が配置されている。このような構成において、排
ガスは、煙道１４からバグハウス６０の接線方向に吹込
まれ、サイクロン室で簡易的に脱塵され、煙道５０には
還元剤供給装置４６から還元剤が供給され混合されて煙
道５４を経て触媒担持バグフィルタ４０に供給され、清
浄化されたガスが系外に排出される。上記バッフル板４
８、４９の仕様には限定はなく、材質も、ばい塵を通過
させない材質、例えばバグフィルタに使用されるような
織布、フェルトなどの布、セラミック、金属などの多孔
板、平板などの材質が使用可能である。またバグハウス
のＡ−Ａ断面形状も円形である必要はなく、さまざま形
状にできるが、円形のほうがサイクロンとして最適であ
る。

【００２３】図６は、本発明の他の実施例に示す排ガス
処理装置の系統図である。図６において、図１と異なる
点は、灰処理装置１２の代わりに溶融炉１９を設け、さ
らにその後流に煙道２１および減温塔２２を設け、該減
温塔２２で２００℃前後に冷却し、溶融炉排ガスを煙道
２３を介して減温塔４のガス出口近傍の煙道１４に合流
させるようにした点である。このような装置によれば、
図１に示す排ガス処理装置と同様に、排ガス中の有害成
分を総合的に除去でき、かつその性能を長期にわたって
維持できるとともに、捕集、回収される焼却飛灰９が溶
融炉１９で溶融処理されて溶融スラグ２０として系外に
排出されるため、灰処理コストの著しい低減が可能とな
る。

【００２４】また、溶融炉排ガス中のＮａ、Ｋ、Ｃａ等
のアルカリ金属類、重金属類および酸性ガスが、再度排
ガス脱塵装置５ａで捕集され、溶融炉１９に戻されるた
め、上記物質の濃縮が進行する場合がある。この場合に
は、図７に示すように、減温塔２２の後流に排ガス脱塵
装置２６を設け、その前流の溶融炉排ガス煙道２４に、
酸性ガス除去剤１５および吸着剤１６を供給し、該排ガ
ス脱塵装置２６で、溶融炉排ガス中の酸性ガスおよび重
金属類等を溶融飛灰２７としてを回収するようにするこ
とが好ましい。また、焼却炉１ａから発生する焼却排ガ
ス中のＮａ、Ｋ、Ｃａ等のアルカリ金属類、重金属類や
ＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性ガスの濃度が高くない場合は、
図８に示すように、排ガス脱塵装置５ａを省き、触媒担
持バグフィルタ６ａの前流の煙道１４に溶融排ガス煙道
２３を合流させてもよい。この場合はできれば酸性ガス
除去剤１５、吸着剤１６および還元剤１８の投入口より
前流側で合流させるのが好ましい。

【００２５】図９は、本発明のさらに他の実施例を示す
排ガス処理装置の系統図である。図９において図１と異
なる点は、焼却炉１ａの代わりに溶融炉１ｂを設け、溶
融処理された固形分を溶融スラグ２０として該溶融炉１
ｂの底部から回収するとともに、ガス冷却手段として減
温塔４のみを設置し、これらの装置から排出される溶融
飛灰２７を灰クレーン１１で回収処理するようにした点
である。溶融飛灰２７の処理は、一般的に使用されてい
る薬剤固化、セメント固化、還元法などの方法により行
うことができる。このような装置においても、図１に示
した排ガス処理装置と同様に有害成分を総合的に処理で
き、かつ長期間にわたりその性能を維持することができ
る。上記装置は、アルミ溶融炉などの金属処理炉、溶鉱
炉、産業廃棄物焼却炉などのさまざまな方式の燃焼炉、
溶融炉、焼成炉においても同様に利用できる。

【００２６】図１０および図１１は本発明のさらに他の
実施例を示す排ガス処理装置の系統図である。図１０に
おいて、図９と異なる点は、溶融炉１ｂを廃棄物ガス化
溶融炉に変更して適用した例である。本装置は、焼却炉
１ａの代わりにガス化炉１ｃを備え、ガス火炉１ｃで生
成したガスは、セパレータ２８でチャーと分離されて発
電タービン２９に供給されて発電処理などが行われる。
一方、分離されたチャーはチャー供給管３０を経て溶融
炉３１に供給されて溶融され、溶融スラグ３２が系外に
排出され、チャーが除去された排ガスは、減温塔４など
の排ガス処理装置に供給されて９図の装置と同様の処理
が施される。また、図１１に示すように、生成ガスをチ
ャーとともに溶融炉３１に投入し、チャーの自己熱溶融
の補助としてもよい。この場合は特にセパレータ２８は
設けなくてもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果がある。１）触媒担持バグフィルタの前流で排ガスに含まれるば
い塵があらかじめ除去されるため、触媒担持バグフィル
タのばい塵負荷が減少し、差圧はほとんど上昇せず、逆
洗などの処理頻度も少なくなるため、担持した触媒が逆
洗処理により脱落するなどの問題がなくなり、性能を長
期間維持できる。また、負荷が低くなるため触媒担持バ
グフィルタを単独に設置する場合よりも炉布本数、また
は濾過面積を小さくできる。２）触媒担持バグフィルタの前流で、触媒劣化の原因と
なる酸性ガスおよび重金属類等が除去されるため、触媒
性能を長期間維持できる。３）触媒担持バグフィルタの前流で、有機化合物類の再
生成因子である酸性ガスおよび再生成時の触媒として働
く重金属類等が除去されるため、触媒担持バグフィルタ
中において有機化合物類の再生が抑えられ、さらに担持
された触媒によって有機化合物類が分解除去されるた
め、有機化合物類濃度を大きく減少させることが可能と
なる。４）従来の２段排ガス処理（電気集塵器＋バグフィル
タ、サイクロン＋バグフィルタ、バグフィルタ＋バグフ
ィルタ）で、間接的に有機化合物類の再生を抑える方式
と較べ、触媒担持バグフィルタを後流に設置したため、
排ガス中のガス化した該有機化合物類も直接分解除去で
き、該有機化合物類濃度を大きく減少させることが可能
となる。５）触媒担持バグフィルタの前流で酸性ガスを除去でき
るため、排ガス脱塵装置と触媒担持バグフィルタとの間
の煙道に還元剤を投入したときに、酸性ガスによって還
元剤がむだに消費されることがなくなり、触媒担持バグ
フィルタ上での窒素酸化物の還元反応を有効に進めるこ
とができる。また、酸性ガス濃度の変動により還元剤の
有効量が変化し、還元反応が充分に行われないなどの問
題がなくなり、還元剤の投入量の制御が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す排ガス処理装置の系統
図。

【図２】本発明の他の実施例を示す排ガス処理装置の系
統図。

【図３】本発明に用いることができる一体型ログハウス
の断面図。

【図４】本発明に用いることができる他の一体型ログハ
ウスの断面図。

【図５】図４のＡ−Ａ線矢視断面図。

【図６】本発明のさらに他の実施例を示す排ガス処理装
置の系統図。

【図７】本発明のさらに他の実施例を示す排ガス処理装
置の系統図。

【図８】本発明のさらに他の実施例を示す排ガス処理装
置の系統図。

【図９】本発明のさらに他の実施例を示す排ガス処理装
置の系統図。

【図１０】本発明のさらに他の実施例を示す排ガス処理
装置の系統図。

【図１１】本発明のさらに他の実施例を示す排ガス処理
装置の系統図。

【図１２】従来技術による２段排ガス処理装置の系統
図。

【図１３】他の従来技術による２段排ガス処理装置の系
統図。

【図１４】従来技術による触媒担持バグフィルタを備え
た排ガス処理装置の系統図。

【図１５】従来による触媒塔を備えた排ガス処理装置の
系統図。

【符号の説明】

１ａ…焼却炉、１ｂ…溶融炉、１ｃ…ガス火炉、２…供
給装置、３…ガス冷却装置、４…減温塔、５ａ…排ガス
脱塵装置、５ｂ…バグフィルタ、５ｃ…第１バグフィル
タ、６ａ…触媒担持バグフィルタ、６ｂ…第２バグフィ
ルタ、７…吸引ブロア、８…煙突、９…焼却飛灰、１０
…灰クレーン、１１…飛灰供給装置、１２…灰処理装
置、１２…処理灰、１４…煙道、１５…酸性ガス除去
剤、１６…吸着剤、１７…煙道、１８…還元剤、１９…
溶融炉、２０…溶融スラグ、２１、２３…煙道、２２…
減温塔、２４…煙道、２６…排ガス脱塵装置、２７…溶
融飛灰、２８…セパレータ、２９…発電タービン、３１
溶融炉、３２…溶融スラグ、３３…排ガス除去剤循環配
管、３４…中和反応塔、３５…ろ過助剤、３６…エアヒ
ータ、３７…触媒塔、３８…煙道、３９…バグフィル
タ、４０…触媒担持バグフィルタ、４１、４２…バッフ
ル板、４３、４４…仕切板、４５…煙道、４６…還元剤
供給装置、４７…仕切板、４８、４９…バッフル板、５
０…煙道。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D002 AA02 AA19 AA28 AB01 AC04 AC10 BA03 BA04 BA14 CA13 DA05 DA12 DA41 DA45 EA01 FA03 4D004 AA37 AB03 CA29 4D048 AA06 AA11 AA17 AC03 AC04 BC04 CA07 CC39 CC41 CC61 CD01 CD03 CD05 CD08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼却炉、溶融炉などの炉から排出される
排ガスを冷却するガス冷却手段と、該ガス冷却手段によ
り冷却された排ガス中の有害成分を除去する触媒担持バ
グフィルタと、前記ガス冷却手段および触媒担持フィル
タを連通する排ガス煙道とを備えた排ガス処理装置にお
いて、前記排ガス煙道に排ガス除塵装置を設けるととも
に、該排ガス除塵装置の前流の煙道に酸性ガス除去剤お
よび吸着剤を供給する手段および該排ガス除塵装置の後
流の煙道に還元剤を供給する手段を設けたことを特徴と
する排ガス処理装置。
【請求項２】前記排ガス除塵装置がバグフィルタであ
ることを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】前記排ガス除塵装置および触媒担持バグ
フィルタで捕集された灰を溶融する灰溶融炉と、該灰溶
融炉で発生した灰溶融炉排ガスを冷却する灰溶融炉排ガ
ス用冷却手段をさらに設けるとともに、該灰溶融炉排ガ
ス用冷却手段により冷却された灰溶融炉排ガスを、前記
ガス冷却手段のガス出口近傍の煙道に合流させる手段を
さらに設けたことを特徴とする請求項１または２に記載
の排ガス処理装置。
【請求項４】前記灰溶融炉排ガス用冷却手段の後流に
灰溶融炉排ガス用除塵装置をさらに設け、かつ該灰溶融
炉排ガス用除塵装置の前流の灰溶融炉排ガス煙道に酸性
ガス除去剤および吸着剤を供給する手段をさらに設ける
とともに、該灰溶融炉排ガス用除塵装置により除塵され
た灰溶融炉排ガスを、前記ガス冷却手段のガス出口近傍
または前記排ガス除塵装置のガス出口近傍の煙道に合流
させる手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の
排ガス処理装置。
【請求項５】焼却炉、溶融炉などの炉から排出される
排ガスを冷却するガス冷却手段と、該ガス冷却手段によ
り冷却された排ガス中の有害成分を除去する触媒担持バ
グフィルタと、前記ガス冷却手段および触媒担持フィル
タを連通する排ガス煙道と、該排ガス煙道に酸性ガス除
去剤および還元剤を供給する手段とを備えた排ガス処理
装置において、前記触媒担持バグフィルタで捕集された
灰を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉で発生した灰溶融
炉排ガスを冷却する灰溶融炉排ガス用冷却手段と、該灰
溶融炉排ガス用冷却手段で冷却された灰溶融炉排ガスを
除塵する灰溶融炉排ガス用除塵装置とを設けるととも
に、前記灰溶融炉排ガス用冷却手段と灰溶融炉排ガス用
除塵装置を連通する灰溶融炉排ガス煙道に酸性ガス除去
剤および吸着剤を供給する手段を設け、さらに該灰溶融
炉排ガス用除塵装置により除塵された灰溶融炉排ガス
を、前記触媒担持バグフィルタの前流であって還元剤を
供給する手段の前流の煙道に合流させる手段を設けたこ
とを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項６】前記灰溶融炉排ガス用除塵装置がバグフ
ィルタであることを特徴とする請求項４または５に記載
の排ガス処理装置。