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発明の名称 排ガス処理方法および装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−221427(P2001−221427A)
公開日 平成13年8月17日(2001.8.17)
出願番号 特願2000−28964(P2000−28964)
出願日 平成12年2月7日(2000.2.7)
代理人
発明者 正木 信之 / 杉島 昇
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 有機ハロゲン化合物を含む排ガスを処理する方法であって、排ガス処理装置で排ガスを処理し、煙突から排ガスを排出する方法において、排ガス処理装置出口直後に排ガスを冷却することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項2】 該排ガス処理装置を通過した排ガスを、煙道内での排ガス滞留時間を1秒以内に、排ガス温度を150℃以下に冷却することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項3】 排ガス処理装置が有機ハロゲン化合物分解触媒反応器を含む請求項1または2記載の排ガス処理方法。
【請求項4】 冷却方法が空気および/または水を用いる請求項1または2に記載の排ガス処理方法。
【請求項5】 有機ハロゲン化合物が、ポリハロゲン化ジベンゾダイオキシン、ポリハロゲン化ジベンゾフランおよびポリハロゲン化ビフェニルのうちから選ばれた少なくとも1種である請求項1〜4の何れかに記載の排ガス処理方法。
【請求項6】 請求項1〜5の何れかに記載の排ガス処理方法を実施する装置であって、排ガス処理装置と該排ガス処理装置のガス下流側に煙突を具備し、かつ該排ガス装置の出口にて冷却部を備える事を特徴とする排ガス処理装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中に含まれる有機ハロゲン化合物の処理方法および処理装置に関する。
【0002】
【従来技術】現在、焼却炉などから排出されるダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物は、人体に重大な影響を及ぼすため、その対策が求められている。最近では、様々なダイオキシン類の除去技術が実用化され、例えば、バグフィルターなどの除塵装置を用いて、粒子状のダイオキシン類やダストの含まれるダイオキシン類を除去する方法やガス状のダイオキシン類は、触媒を用いて分解除去する方法など、優れた除去技術が開発されている。しかし、ダイオキシン類は、他に類のない強い毒性のため、より高度な処理技術が要望されている。
【0003】一方、排ガス中に存在する有機化合物、塩素、有機塩素化合物などがダスト中に含まれる鉄や銅などの重金属類の触媒作用により、ダイオキシン類が比較的簡単に合成されることはよく知られている。特に排ガス温度300℃〜500℃において、その合成速度が大きいことから、ダイオキシン類の除去は、通常、排ガス温度300℃以下で行われ、前記除去技術により、排ガス性状によっては0.01〜0.1ng-TEQ/m3のオーダーまで除去可能となっている。
【0004】しかし、このような高度な処理においては、300℃以下でのダイオキシン類の再合成も無視できないのが実状である。すなわち、0.01〜0.1ng-TEQ/m3のオーダーまで除去する高度なダイオキシン類除去においては、300℃以下の温度で再合成される僅かなダイオキシン類の量であっても、除去効率に大きく影響を与える。
【0005】従来公知な、焼却炉などから排出されるダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物処理装置では前記処理装置の下流側で大気に放出されるまでに多管式熱交換器などの熱交換器を設置して冷却している場合もあるが、前記処理装置と熱交換器の間の配管中や熱交換器内での排ガス滞留時間が大きい場合は、前記処理装置で除去できなかったダストや有機化合物、塩素、有機塩素化合物から、300℃以下の温度であっても、微量のダイオキシン類が再合成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、排ガス処理装置を通過した排ガスが大気に排出される過程において、ダイオキシン類の再合成を効率的に抑制する排ガス処理方法及び排ガス処理装置を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、焼却炉などから排出されるダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を含む排ガス処理する際に、処理装置通過後の排ガスを速やかに冷却することでダイオキシン類の再合成が防止できる事を見出し、本発明を完成させた。
【0008】即ち、前記課題は、以下の(1)〜(3)によって達成される。
(1)有機ハロゲン化合物を含む排ガスを処理する方法であって、排ガス処理装置で排ガスを処理し、煙突から排ガスを排出する方法において、排ガス処理装置出口直後で排ガスを冷却する方法および装置を用いる。
(2)該排ガス処理装置を通過した排ガスを、煙道内での排ガス滞留時間1秒以内に、排ガス温度を150℃以下に冷却する。
(3)冷却方法は、煙道内に直接、空気を吸入するか、または、水を噴霧することにより、特別な冷却装置を必要とせず、低コストで冷却することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、有機ハロゲン化合物を含む排ガスを処理する方法であって、排ガス処理装置で排ガスを処理し、煙突から排ガスを排出する方法において、排ガス処理装置出口直後に速やかに排ガスを冷却することが重要である。集塵装置や触媒反応器などの排ガス処理装置を通過した排ガス中には、一酸化炭素や塩素の他、ダイオキシン類ではないが未燃の有機化合物や有機ハロゲン化合物が存在する。これらの物質が、集塵装置で除去されなかったダスト中に含まれる鉄や銅などの重金属類と高温で接触することにより、ダイオキシン類を再合成される。そこで、排ガス処理装置を通過した排ガスとダストの接触時間をより短く、かつ、ダイオキシン類が合成しない低温にすることにより再合成が抑制されるものと考えられる。
【0010】本発明における排ガス処理装置とは、例えば、バグフィルターや電気集塵器などの除塵装置、有機ハロゲン化合物分解触媒を充填した触媒反応器、集塵装置と触媒反応器を組み合わせた処理装置である。触媒反応器に充填する触媒は、従来公知な触媒でよく、例えば、チタン、バナジウム、タングステン、モリブデンなどの酸化物を含む触媒が使用される。
【0011】これら排ガス処理装置出口、例えば、触媒反応器であれば、最後段部の触媒層から反応器の空隙部、次工程の装置およびこれらを接続している配管部を含めた排ガスが通過する空間部分に、排ガスが滞留する時間を極力少なくする必要がある。滞留時間は次式によって求められる。
滞留時間(秒)={反応器などの空隙部、次工程の装置およびこれらを接続している配管部を含めた排ガスが通過する空間部分の体積(m3)}÷排ガス風量(m3/秒)
上記滞留時間を1秒以内に、好ましくは0.01〜0.5秒に、排ガス温度を150℃以下、好ましくは120〜140℃に冷却することが好ましい。滞留時間が1秒より大きく、排ガス温度が150℃より高いとダイオキシン類の再合成が生じる。なお、排ガス温度を120℃以下にした場合は、白煙を生じるため好ましくない。
【0012】本発明における冷却方法は、特に限定されないが、空気や窒素などの不活性ガス、水などの液体などを用いて冷却することができる。なかでも、安価で、かつ、容易な方法として、滞留時間が1秒以内の位置に外気吸入口を設け、煙道内に直接外気を吸入する方法や、同様の位置に噴霧ノズルを設置して、煙道内に直接水を噴霧する方法が挙げられる。この場合、特に複雑な装置を設置することなく、排ガスを冷却することができる。本発明に用いる有機ハロゲン化合物を含む排ガスとは、ポリハロゲン化ジベンゾダイオキシン、ポリハロゲン化ジベンゾフランおよびポリハロゲン化ビフェニルのうちから選ばれた少なくとも1種を含む排ガスの場合好適に用いられる。本発明の排ガス処理方法は、都市ゴミ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉などの各種焼却炉から排出される排ガスを浄化する設備に好適に用いられる。
【0013】
【実施例】以下に実施例によりさらに詳細に本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)図1に示したような、排ガス風量6000Nm3/hr、触媒反応器温度250℃で運転する排ガス処理設備において、触媒反応器と煙突を接続している配管の触媒反応器出口から排ガスが到達する時間が0.25秒の位置に外気吸入口を設け、外気吸入により排ガス温度を130℃に低下した。この時の煙突部での排ガス風量は、9000Nm3/hrであった。
【0014】この場合の、触媒反応器入口部、触媒反応器出口部(外気吸入口より上流部)および煙突出口部でのダイオキシン類濃度を表1に示す。
(比較例1)外気吸入を行わないこと以外は、実施例と同様の排ガス処理を実施し、この時の触媒反応器入口部、触媒反応器出口部(実施例と同じ位置)および煙突出口部でのダイオキシン類濃度を表1に示す。なお、排ガス風量は煙突部で6000Nm3/hr、煙突部の排ガス温度210℃であり、排ガスが触媒反応器出口から煙突出口まで到達する時間は1.5秒であった。
【0015】
【表1】

【0016】
【発明の効果】本発明によると、有機ハロゲン化合物の再合成を抑制することができる。




 

 


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