特許 5910355 排ガス処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5910355

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】排ガス処理装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/34 20060101AFI20160414BHJP

   B01D 53/70 20060101ALI20160414BHJP

   B01D 53/73 20060101ALI20160414BHJP

   B01D 53/81 20060101ALI20160414BHJP

   B01D 53/82 20060101ALI20160414BHJP

   B01D 46/02 20060101ALI20160414BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/34ZAB

   B01D53/70

   B01D53/73

   B01D53/81

   B01D53/82

   B01D46/02

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-147854(P2012-147854)

(22)【出願日】2012年6月29日

(65)【公開番号】特開2014-8476(P2014-8476A)

(43)【公開日】2014年1月20日

【審査請求日】2014年9月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004123

【氏名又は名称】ＪＦＥエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】田島 久資

(72)【発明者】

【氏名】安福 正雄

(72)【発明者】

【氏名】三浦 崇

(72)【発明者】

【氏名】木村 陽介

(72)【発明者】

【氏名】辻 俊昭

【審査官】 岡田 三恵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２７２９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０２４９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３６１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５２７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１７０１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１５６１４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／３４

Ｂ０１Ｄ ４６／０２

Ｂ０１Ｄ ５３／７０

Ｂ０１Ｄ ５３／７３

Ｂ０１Ｄ ５３／８１

Ｂ０１Ｄ ５３／８２

Ｂ０１Ｊ ２０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体の内部に活性炭吸着手段を設置した活性炭吸着塔と、
筐体の内部に複数の筒状濾布を有する濾過式集塵器と、
前記活性炭吸着塔の本体の側面に設けた排ガス入口と前記濾過式集塵器の筐体の側面に設けた排ガス出口とを接続し、活性炭吸着塔の本体と濾過式集塵器の筐体との内部同士を連通する連通部と、
を備え、
活性炭吸着塔の本体と濾過式集塵器の筐体とが一体化していること、活性炭吸着塔の本体の側面と濾過式集塵器の筐体の側面とがその間に一定の隙間又は断熱層を有して一体化していること、又は活性炭吸着塔の本体と濾過式集塵器の筐体とが活性炭吸着手段である活性炭カートリッジの外寸より小さい隙間を持って近接していることにより、前記濾過式集塵器が前記活性炭吸着塔の本体の側方に隣接配置されており、
前記活性炭吸着手段を通過した清浄ガスを導出する清浄ガス管を、活性炭吸着塔の下方で且つ濾過式集塵器の側方の空間に備えたことを特徴とする排ガス処理装置。

【請求項2】

本体の内部に活性炭吸着手段を設置した活性炭吸着塔と、
筐体の内部に複数の筒状濾布を有する濾過式集塵器と、
前記活性炭吸着塔の本体の側面に設けた排ガス入口と前記濾過式集塵器の筐体の側面に設けた排ガス出口とを接続し、活性炭吸着塔の本体と濾過式集塵器の筐体との内部同士を連通する連通部と、
を備え、
活性炭吸着塔の本体と濾過式集塵器の筐体とが一体化していること、活性炭吸着塔の本体の側面と濾過式集塵器の筐体の側面とがその間に一定の隙間又は断熱層を有して一体化していること、又は活性炭吸着塔の本体と濾過式集塵器の筐体とが活性炭吸着手段である活性炭カートリッジの外寸より小さい隙間を持って近接していることにより、前記濾過式集塵器が前記活性炭吸着塔の本体の左右側に隣接配置されており、
前記活性炭吸着手段を通過した清浄ガスを導出する清浄ガス管を、活性炭吸着塔の下方で且つ濾過式集塵器の側方の空間に備えたことを特徴とする排ガス処理装置。

【請求項3】

汚染ガス発生源から汚染ガスを濾過式集塵器に導入する汚染ガス管を、前記清浄ガス管の下方に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の排ガス処理装置。

【請求項4】

更に、前記活性炭吸着塔は、本体の上部に設けた開口部と、この開口部に着脱自在に設けた蓋部とを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の排ガス処理装置。

【請求項5】

前記活性炭吸着手段は、上面に汚染ガス通路が開口し且つ下面に清浄ガス通路が開口すると共に当該下面の周囲に枠状の凸部が設けられた活性炭カートリッジからなり、
活性炭吸着塔の下面の清浄ガスの導出口の周囲に前記活性炭カートリッジの下面を支持する枠状の支持構造体を設け、この支持構造体の上面に、前記凸部に対応した枠状であって当該凸部より幅広の弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の排ガス処理装置。

【請求項6】

前記活性炭吸着手段の内部は、粒状活性炭が充填された活性炭収納部と、前記活性炭収納部に流入する排ガスが流れる汚染ガス通路と、前記活性炭収納部から流出した排ガスが流れる清浄ガス通路とが一列に並んで配置され、
前記活性炭収納部は、前記粒状活性炭により形成された活性炭層と、平行な１組のガス通過面とを具備し、
前記汚染ガス通路および前記清浄ガス通路は、排ガスの主たる流れ方向が前記活性炭層の厚さ方向に対して直交方向になる形状をしていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の排ガス処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、廃棄物焼却炉等から発生する排ガスに含まれる煤塵や有害化学物質を処理する排ガス処理装置、活性炭吸着塔及び濾過式集塵器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

廃棄物焼却炉、鉱石の製錬炉、電炉などから発生する排ガスには、煤塵、ダイオキシン類、重金属、揮発性有機化合物（VOC（Volatile Organic Compounds））、残留性有機汚染物質（POPs (Persistent Organic Pollutants））などが含まれている。煤塵は、濾過式集塵器によって捕集することができる。また、ダイオキシン類、重金属、揮発性有機化合物有害物質などは、粒状活性炭が充填された活性炭吸着塔によって除去できる。

【0003】

活性炭吸着装置としては、従来から特許文献１に開示の技術が知られている。この活性炭吸着装置は、活性炭層を内部に複数配設したカートリッジ式であり、前記活性炭層は、ガスの流入側の面及び流出側の面にパンチングメタルなどの通気性及び耐熱性を備えた透過素材を用い、枠部分等の非透過面には鋼板等の耐熱性のある非透過素材を用いて構成される。活性炭は、自己発火が生じない所定の厚さで前記透過素材により内部に保持される。

【0004】

活性炭層の一方をガス流入側面とし、他方をガス流出側面として平行かつ面対象な位置に複数配置し、ガス流入側面が対向する空間に対して排ガスを導入し、活性炭層を通過させ、ガス流出側面から排出した排ガスをガス流出側面が対向する空間から排出する。この排ガスの流れはクロスフローとなる。活性炭吸着装置の活性炭カートリッジは、活性炭層の吸着性能が低下した際に新しいものと交換される。

【0005】

係るカートリッジ式の活性炭吸着装置の一例として、非特許文献１に記載の技術が知られている。この活性炭吸着装置は、排ガスを導入する箱状の本体と、この本体の側面に設けた前記活性炭カートリッジの着脱を行う着脱口と、本体上部に接続した排ガス導入管と、本体底面に設けた清浄ガス排出管とから構成される。また、活性炭吸着装置は、例えば清掃工場において焼却炉、減温塔、濾過式集塵器の下流に配置される。所定の運転時間が経過した場合または活性炭の吸着性能が低下した場合には、着脱口の蓋を開けて活性炭カートリッジごと交換する。活性炭層を複数配置して排ガスの流れをクロスフローとした活性炭カートリッジを採用することで、活性炭吸着装置は小型化が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５−１５２７１９号公報

【非特許文献1】ＪＦＥエンジニアリング株式会社「活性炭を用いた排ガス浄化装置」産業機械734号67頁（一般社団法人日本産業機械工業会、2011）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記従来の活性炭吸着装置と濾過式集塵器とを併設すると、ガス管の取り回しや作業スペースがそれぞれに必要なので実質的な設置面積が大きくなり、それに応じて建屋や敷地も広くしなければならないという問題点があった。この発明は、係る課題を解決するために成されたものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る排ガス処理装置は、本体の内部に活性炭吸着手段を設置した活性炭吸着塔と、筐体の内部に複数の筒状濾布（バグフィルタ）を有すると共に、前記活性炭吸着塔の本体の側方に隣接配置された濾過式集塵器と、前記活性炭吸着塔の本体の側面に設けた排ガス入口と当該活性炭吸着塔の本体に対向する前記濾過式集塵器の筐体の側面に設けた排ガス出口とを接続し、活性炭吸着塔の本体と濾過式集塵器の筐体との内部同士を連通する連通部と、を備えたことを特徴とする。

【0009】

活性炭吸着塔の側方に濾過式集塵器を隣接配置することで、排ガス処理装置全体をコンパクトにできる。この場合、活性炭吸着塔の排ガス入口と濾過式集塵器の排ガス出口とを接続することで、活性炭吸着塔の本体と濾過式集塵器の筐体との内部同士を連通して排ガスを移動させる。なお、当該活性炭集塵塔と濾過式集塵器とは、少なくとも活性炭吸着手段の外寸より小さい間隔をもって隣接することになる。

【0010】

また、本発明に係る排ガス処理装置は、本体の内部に活性炭吸着手段を設置した活性炭吸着塔と、筐体の内部に複数の筒状濾布を有すると共に、前記活性炭吸着塔の本体の左右側に配置された濾過式集塵器と、前記活性炭吸着塔の本体の側面に設けた排ガス入口と当該活性炭吸着塔の本体に対向する前記濾過式集塵器の筐体の側面に設けた排ガス出口とを接続し、活性炭吸着塔の本体と濾過式集塵器の筐体との内部同士を連通する連通部とを備えたことを特徴とする。

【0011】

処理ガス量が多い場合、特にパルスジェット式の濾過式集塵器では複数の濾過式集塵器を並設して用いるのが好ましい。また、濾過式集塵器を通過した排ガスは、できるだけ短い距離で活性炭吸着塔に導入することが望ましい。そこで、この発明では、活性炭吸着塔を中央に配置してその左右側に濾過式集塵器を配置し、連通部で前記活性炭吸着塔の本体と濾過式集塵器の筐体とを連通したので、排ガス処理装置をコンパクトにでき、且つ当該濾過式集塵器から活性炭吸着塔に排ガスを短い距離で導入できる。

【0012】

また、上記発明において、前記活性炭吸着塔は、本体の上部に設けた開口部と、この開口部に着脱自在に設けた蓋部とを備えた構成とするのが好ましい。

【0013】

本体の上部に開口部を備えることで内部に設置している活性炭吸着手段を上部から交換できる。このため、活性炭吸着塔の側方に作業スペースが不要となり、濾過式集塵器を活性炭吸着塔により隣接して配置でき、装置全体をコンパクト化できる。

【0014】

また、上記発明において、前記活性炭吸着塔の本体の側面と濾過式集塵器の筐体の側面とを一体化して仕切壁を構成し、この仕切壁に前記連通口を形成するのが好ましい。

【0015】

活性炭吸着塔の本体の側面と濾過式集塵器の筐体の側面とを一体化することで、活性炭吸着塔と濾過式集塵器との隙間を殆どなくすことができるので、排ガス処理装置全体をコンパクトにできる。なお、前記側面同士の一体化には、本体と筐体とで共通の鋼板により一体化する場合のみならず、２枚の鋼板を重ねて接合する場合、断熱層等を介して接合する場合が含まれる。

【0016】

また、上記発明において、更に、前記活性炭吸着塔の側方に濾過式集塵器を配置した場合に、当該活性炭吸着塔の下方で且つ濾過式集塵器の側方の空間に、前記活性炭吸着塔内に設置した活性炭吸着手段を通過した清浄ガスを導出する清浄ガス管を配置した構成とするのが好ましい。

【0017】

係る構成によればガス管スペースを排ガス処理装置の設置面積内に収めることができるので、装置全体をコンパクトにできる。

【0018】

また、上記発明において、前記活性炭吸着手段は、上面に汚染ガス通路が開口し且つ下面に清浄ガス通路が開口すると共に当該下面の周囲に枠状の凸部が設けられた活性炭カートリッジからなり、活性炭吸着塔の下面の清浄ガスの導出口の周囲に前記活性炭カートリッジの下面を支持する枠状の支持構造体を設け、この支持構造体の上面に、前記凸部に対応した枠状であって当該凸部より幅広の弾性部材を設けた構成とするのが好ましい。

【0019】

活性炭カートリッジを支持構造体に載せると、活性炭カートリッジの下面の凸部が弾性部材に食い込んでシールされ、当該活性炭カートリッジと活性炭吸着塔の底面との間が気密に保持される。また、凸部より幅広の弾性部材を用いるので設置位置が多少ずれてもシールが可能である。これにより、底面の清浄ガスの導出口に未処理ガスが漏れ出ることを防止できる。なお、凸部は、先端を丸い形状とするのが好ましい。例えば、剛性部材でできた中実丸棒、中空丸棒等などが望ましい。

【0020】

また、上記発明において、前記活性炭吸着手段の内部は、前記粒状活性炭が充填された活性炭収納部と、前記活性炭収納部に流入する排ガスが流れる汚染ガス通路と、前記活性炭収納部から流出した排ガスが流れる清浄ガス通路とが一列に並んで配置され、前記活性炭収納部は、前記粒状活性炭により形成された活性炭層と、平行な１組のガス通過面とを具備し、前記汚染ガス通路および前記清浄ガス通路は、排ガスの主たる流れ方向が前記活性炭層の厚さ方向に対して直交方向になる形状をしている構成とするのが好ましい。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、活性炭吸着塔及び濾過式集塵器のレイアウトの工夫により、排ガス処理装置をコンパクトにできる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、この発明の実施の形態１に係る排ガス処理装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示した排ガス処理装置の分解図である。

【図3】図３は、図１に示した排ガス処理装置の平面図である。

【図4】図４は、図１に示した活性炭吸着塔の内部構造を示す説明図である。

【図5】図５は、図１に示した活性炭吸着塔の断面図である。

【図6】図６は、図１に示した活性炭カートリッジの説明図である。

【図7】図７は、図１に示した活性炭収納部の説明図である。

【図8】図８は、図１に示した活性炭カートリッジの支持構造体を示す説明図である。

【図9】図９は、活性炭カートリッジの別の例を示す説明図である。

【図10】図１０は、図１に示した排ガス処理装置の排ガスの流れを示す説明図である。

【図11】図１１は、活性炭カートリッジの変形例を示す説明図である。

【図12】図１２は、この発明の他の実施の形態に係る排ガス処理装置を示す斜視図である。

【図13】図１３は、この発明の実施の形態２に係る排ガス処理装置を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る排ガス処理装置を示す斜視図である。図２は、図１に示した排ガス処理装置の分解図である。図３は、図１に示した排ガス処理装置の平面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。図４は、活性炭吸着塔の内部構造を示す説明図である。図５は、活性炭吸着塔の断面図である。図６は、活性炭カートリッジの説明図であり、（ａ）に断面図、（ｂ）に斜視図を示す。図７は、活性炭収納部の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。図８は、活性炭カートリッジの支持構造体を示す説明図である。

【0026】

この排ガス処理装置１００は、内部に活性炭カートリッジ２を配置した活性炭吸着塔１と、当該活性炭吸着塔１の下方に配置した清浄ガス管３と、当該活性炭吸着塔１の左右側方に隣接して配置した一対の濾過式集塵器４と、濾過式集塵器４の側方で前記清浄ガス管３の下方に配置した汚染ガス管５とから構成されている。なお、活性炭吸着塔１に対して濾過式集塵器４を隣接配置するとは、後述するように本体１０と筐体４２とを一体化すること、本体１０及び筐体４２の間に断熱層等の一定の間隙又は空間を有すること、後述する活性炭カートリッジ２の寸法より小さい距離で近接していることを含むものとする。

【0027】

活性炭吸着塔１の本体１０の下面には複数の排気管７が設けられている。排気管７の下端は前記清浄ガス管３に接続されている。また、濾過式集塵器４の筐体４２の下面には、集塵した煤塵を排出する複数のホッパ８が設けられている。ホッパ８の高さ方向の中間位置には導入管９が設けられている。この導入管９は、前記汚染ガス管５に接続されている。なお、ホッパ８の下端には、ガスをシールしながら煤塵を排出できるロータリーバルブが設けられている（図示省略）。清浄ガス管３は一端が閉じており、他端は煙突等（図示省略）に接続されている。汚染ガス管５の一端は閉じており、他端は汚染ガスを発生させる炉等（図示省略）に接続されている。

【0028】

清浄ガス管３と汚染ガス管５とは互いに上下に配置され且つ濾過式集塵器４と活性炭吸着塔１との間に形成される空間に配置される。換言すれば、活性炭吸着塔１の上面（蓋部１２）と濾過式集塵器４の上面（蓋部４６）とが面一になるように隣接配置した場合、濾過式集塵器４の容積が大きいため活性炭吸着塔１の下側で且つ濾過式集塵器４の横側に空間が形成される。当該空間に前記清浄ガス管３及び汚染ガス管５を配置する。このため、ガス管スペースを排ガス処理装置１００の設置面積内に収めることができるので、排ガス処理装置１００をコンパクトにできる。また、汚染ガス管５と清浄ガス管３とは、略直線状に並行配置されており、汚染ガス管５は排ガス処理装置１００の一方側に延出して設けられ、清浄ガス管３は他方側に延出して設けられている。これにより、排ガス処理装置１００を清掃工場や製鉄所などに設置する場合に、効率的なレイアウトが可能となる。

【0029】

前記活性炭吸着塔１は、一方向に長い直方体の本体１０と、本体１０の上面に設けた開口部１１と、当該開口部１１に設けた蓋部１２（図１では蓋部１２を取り外した状態と取り付けた状態の両方を示す）と、本体１０の底面１３に設けた前記排気管７とから構成される。本体１０のうち、前記濾過式集塵器４と隣接する側の壁面１０ａの上方には、複数の連通口５４が設けられている。また、本体１０の底面１３には、活性炭吸着手段である活性炭カートリッジ２が設置される。活性炭カートリッジ２は、前記開口部１１から蓋部１２を開けることで交換可能である。底面１３の排気管７の開口７ａ（清浄ガスの導出口）周囲には、活性炭カートリッジ２の支持構造体１６が設けられる。この支持構造体１６は、Ｉ形鋼等の形鋼からなる梁１７を四角枠形状に溶接し、底面１３に対して気密に溶接される。

【0030】

活性炭吸着塔１には高い除去率（例えば、９９％以上）が求められるため、活性炭層２１を通過しない未処理の排ガスが活性炭カートリッジ２と活性炭吸着塔１の本体１０の底面１３の間から漏れ出ないようにする必要がある。

【0031】

支持構造体１６の頂面１８には、四角枠形状のパッキン１９が設けられている。当該パッキン１９は、高温ガスに耐えるため耐熱温度が２００℃のシリコンを用いる。その断面は短冊形状、長方形又は正方形である。カートリッジ筐体２２のフランジ２２ａの下面周囲には、四角枠形状に配置した凸部である棒材２０（中実丸棒，中空丸棒等の剛性部材）が設けられている。この棒材２０はフランジ２２ａの下面に対して気密状態で溶接されている。活性炭カートリッジ２を活性炭層２１に載せたとき、棒材２０が前記パッキン１９に食い込んで、活性炭カートリッジ２と排気管７との間の空間が気密に保持され、外部から隔離される。また、パッキン１９は柔軟性が高いので、前記棒材２０に多少の歪みがあってもこれを吸収して機密性を保持できる。パッキン１９の幅は、棒材２０の直径より広くするのが好ましい。これにより、クレーンで活性炭カートリッジ２を設置する際に多少の位置ずれが生じても活性炭カートリッジ２の機密性が保たれる。なお、活性炭カートリッジ２は、本体１０内に３個配置されているが、これに限定されない。

【0032】

活性炭カートリッジ２の構造は、図６及び図７に示すように、カートリッジ筐体２２と、矩形の薄箱状の梁構造２３からなる活性炭収納部２４と、パンチングメタルや網状板等の通気性を有するガス通過面２５と、ガスの流れを規制する遮蔽板２６と、活性炭層２１の出し入れを行う際に用いる蓋部２７と、活性炭収納部２４に粒状活性炭を充填して形成される活性炭層２１と、活性炭層２１の上部に収納されたスチールウール２８とから構成されている。前記活性炭層２１は、粒状活性炭の流動化（ｂａｂｂｌｉｎｇ）を防止するため、バイブレータで振動を与え或いは棒などで突きながら、密に充填される。前記活性炭収納部２４は、カートリッジ筐体２２内に一定の間隔で４列設けられる。第１の活性炭収納部２４ａ及び第２の活性炭収納部２４ｂの空間の上部は、遮蔽板２６で連結されて覆われている。第２の活性炭収納部２４ｂ及び第３の活性炭収納部２４ｃの空間の下部は、遮蔽板２９で連結されて覆われている。第３の活性炭収納部２４ｃ及び第４の活性炭収納部２４ｄの空間の上部は、遮蔽板２８で連結されて覆われている。

【0033】

また、第１の活性炭収納部２４ａ及び第４の活性炭収納部２４ｄは、カートリッジ筐体２２の内側壁から一定の距離で配置される。また、第１の活性炭収納部２４ａ及び第４の活性炭収納部２４ｄの下部とカートリッジ筐体２２の下端は、遮蔽板３０で連結されて覆われている。これにより、カートリッジ筐体２２の内側壁と第１の活性炭収納部２４ａとの空間、第２の活性炭収納部２４ｂと第３の活性炭収納部２４ｃとの空間、第４の活性炭収納部２４ｄとカートリッジ筐体２２の内側壁との空間が、汚染ガス通路３１となる。また、第１の活性炭収納部２４ａ及び第２の活性炭収納部２４ｂとの空間、第３の活性炭収納部２４ｃ及び第４の活性炭収納部２４ｄとの空間が、清浄ガス通路３２となる。そして、活性炭カートリッジ２の上面に前記汚染ガス通路３１が開口し、下面に清浄ガス通路３２が開口する。係る構成によれば、汚染ガス通路３１及び清浄ガス通路３２における排ガスの主たる流れ方向と、活性炭層２１内における排ガスの主たる流れ方向（厚さ方向への流れ）とが略直交する所謂クロスフローとなる。

【0034】

なお、一つの活性炭カートリッジ２に搭載する活性炭収納部２４の数はこれに限定されるものではない。例えば、活性炭収納部２４の数を６個に増やすことで、汚染ガス通路３１を４個とし、清浄ガス通路３２を３個としても良い。活性炭収納部２４の数と前記遮蔽板２６，２９との組み合わせにより、様々な構成が可能である。

【0035】

また、活性炭収納部２４は、構造上、上端部２４ｆでの排ガスの流れが遅い。粒状活性炭は有害物質の吸着によって熱を発生し、排ガスの流れが遅いと蓄熱が進み発火するおそれがある。そこで、活性炭収納部２４の上端部２４ｆにスチールウール２８を設けることで、活性炭収納部２４の上端部２４ｆで蓄熱しても自己発火のおそれがなくなる。また、活性炭収納部２４の蓋部２７の内面と活性炭層２１との両方にスチールウール２８を密着させる。スチールウール２８は、形状が自在に変形してその全体の弾性力により粒状活性炭を加圧する。このため、粒状活性炭の中をガスが通気した場合でも、活性炭層２１に流動化が起こり難くなり、有害物質の除去効率が低下しない。よって、従来よりも少ない粒状活性炭の充填量で有害物質を除去することが可能になる。

【0036】

活性炭収納部２４の活性炭層２１の厚さは、３０ｍｍ〜１００ｍｍであることが望ましい。活性炭層２１の層厚が３０ｍｍ未満では排ガスのすり抜けが起こり有害成分の除去性能が悪くなることがあり、層厚が１００ｍｍを超えると活性炭層２１が蓄熱して発火するおそれがあるからである。また、活性炭収納部２４の高さや奥行きは、任意に決定できる。当該高さ及び奥行きは、例えば５００ｍｍ〜３０００ｍｍの範囲とする。汚染ガス通路３１や清浄ガス通路３２の幅（活性炭層２１の厚さ方向での寸法）は、流速や構造上の理由からおよそ２０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲とすることが望ましい。

【0037】

また、活性炭収納部２４に粒状活性炭を充填することでガス通過面２５が膨れることがある（図７において点線で示す）。ガス通過面２５が膨れると、活性炭層２１の厚さが一定でなくなると共に前記汚染ガス通路３１および清浄ガス通路３２が狭くなり、活性炭カートリッジ２の圧力損失や有害物質の除去効率に悪影響がある。そこで、この活性炭カートリッジ２では、図７に示すように、剛性部材でできた中間支持材３３をガス通過面２５の中央に設ける。この中間支持材３３は、活性炭収納部２４のガス通過面２５を押さえ、ガス通過面２５が膨れるのを防止する。また、中間支持材３３は一定間隔をもって複数設けても良い。

【0038】

活性炭カートリッジ２のカートリッジ筐体２２は、強度、耐久性、作りやすさ等の理由から、普通鋼、ステンレス鋼、アルミニウムなどの金属製とすることが望ましい。また、ガス通過面２５は、通風性、耐久性、重量などの理由から、前記材質からなる金網、パンチングメタル等の通気性が高く、薄く（厚さ１ｍｍ程度）且つ軽い形状とすることが望ましい。また、活性炭収納部２４の形状は直方体が望ましいが、平行な１組のガス通過面２５を有するものであれば他の形状でも良い。１組のガス通過面２５を平行に配置することで、排ガスを活性炭層２１に均一に流すことができ、有害物質の除去効率を向上できる。

【0039】

活性炭カートリッジ２のカートリッジ筐体２２を構成する部材をボルト及びナットで締め付け固定する場合、ボルト及びナットの締め付け部分にシールを施すのが好ましい。これにより、ボルト及びナットの締め付け部分からガスが漏洩するのを防止できる。前記蓋部２６は、開閉可能であり、不用意に開かないようにボルトなどで固定する。

【0040】

前記粒状活性炭は、破砕炭、顆粒炭、成形炭（造粒炭）、球状炭のいずれをも用いることができる。円柱状の成形炭は、形状や大きさのばらつきが少なく、コストも低いので、粒状活性炭の製造に最適である。また、吸着除去する有害物質に応じて、粒状活性炭に薬品や金属を添着してもよい。

【0041】

粒状活性炭の大きさは、粒径が０．５ｍｍ以上２．４ｍｍ以下（粒度が８メッシュ以上３２メッシュ以下）であることが望ましい。活性炭吸着塔１では、流動化の発生を防止するため、粒径が４ｍｍ以上（粒度が５メッシュ以下）の粒状活性炭を用いることが多いが、ダイオキシン類などは、活性炭粒の表面近傍で吸着されるため、粒径が小さい粒状活性炭のほうが単位体積あたりの排ガスとの接触面積が大きく除去効率が高い。このため、粒径は、２．４ｍｍ未満とするのが好ましい。一方、粒状活性炭の粒径を０．５ｍｍ未満とすると、それに適したガス通過面２５を製作するのが困難になってしまうので、粒径は０．５ｍｍ以上とするのが好ましい。

【0042】

活性炭カートリッジ２を交換する際は、開口部１１の蓋部１２を開き、活性炭カートリッジ２をクレーンにより吊り上げて取り出し、新しい活性炭カートリッジ２を入れる。この活性炭カートリッジ２を設置する際、フランジ２２ａの棒材２０が支持構造体１６のパッキン１９に食い込んで、活性炭カートリッジ２と排気管７との間が気密に連結される。なお、前記開口部１１及び蓋部１２は、一台の活性炭カートリッジ２を出し入れできる大きさであっても、複数台の活性炭カートリッジ２を出し入れできる大きさであっても良い。蓋部１２は、セパレート構造であっても、ヒンジ構造であっても良い。

【0043】

次に、前記濾過式集塵器４は、テフロン（登録商標）繊維やガラス繊維等の材質でできた円筒状瀘布４１を筐体４２内に多数収納した構造である。筐体４２内の上部には、内部を上下に仕切る仕切板４３が設けられている。仕切板４３には多数の穴４４が設けられ、各穴４４に対して前記円筒状瀘布４１が吊り下げられる。円筒状瀘布４１内には、形状を円筒状に保持するためのリテーナーが設けられる（図示省略）。

【0044】

前記筐体４２は一方向に長い直方体であり、その上面には開口部４５が設けられる。開口部４５には着脱自在に蓋部４６が設けられる（図１では蓋部４６を取り外した状態と取り付けた状態の両方を示す）。筐体４２の下面には、既述のようにホッパ８が複数設けられている。ホッパ８の下端には、ロータリーバルブが設けられている（図示省略）。また、筐体４２内であって前記仕切板４３の上側には、パルスジェットエアを噴出するエア噴出管が設けられている（公知技術であるため図示省略）。エア噴出管には多数の噴出口が設けられ、各噴出口は円筒状瀘布４１の上端部開口に対向している。エア噴出管の端部には、所定の圧力のエアを供給する圧縮空気供給部と、ダイヤフラム弁等からなるパルスジェット発生弁とが設けられている。なお、煤塵の払い落し方法としては、パルスジェット式の他、機械振動式、逆圧払い落し式を採用しても良い。

【0045】

濾過式集塵器４では、濾布を通過するガス流速を遅く（約０．５〜１．５ｍ／ｍｉｎ）する必要があるため、多くの円筒状瀘布４１を設ける必要がある。このため、濾過式集塵器４は他の排ガス処理装置１００の構成要素に比べ大型になる。一方、濾過式集塵器４の横幅をあまり広くするとパルスジェットの圧縮空気が均一に流れにくくなる等の不都合が生じるため、処理ガス量が多い場合、特にパルスジェット式の濾過式集塵器４では例えば二台の濾過式集塵器４を並列に設置することで対応するのが好ましい。

【0046】

上記活性炭吸着塔１の本体１０の両側面１０ａと、当該活性炭吸着塔１の左右両側に配置した濾過式集塵器４の筐体４２の一側面４２ａとは、一体化して仕切壁５０を構成する。例えば、仕切壁５０は、活性炭吸着塔１の本体１０の両側面１０ａと濾過式集塵器４の筐体４２の一側面４２ａとで共通の一枚の鋼板により構成される。別の構成では、活性炭吸着塔１の本体１０の両側面１０ａを構成する鋼板と、当該活性炭吸着塔１の左右両側に設けた濾過式集塵器４の筐体４２の一側面４２ａを構成する鋼板とを重ね、溶接又は機械的に締結し一体化することで仕切壁５０を構成する。

【0047】

更に別の構成では、図９（ａ）に示すように、活性炭吸着塔１の本体１０の両側面１０ａを構成する鋼板と、当該活性炭吸着塔１の左右両側に設けた濾過式集塵器４の筐体４２の一側面４２ａを構成する鋼板とを、一定の隙間又は断熱材からなる断熱層５１を介して一体化して仕切壁５０を構成する。断熱層５１を形成することで、排ガスの熱が濾過式集塵器４から活性炭吸着塔１に移動するのを防止できる。

【0048】

更に別の観点では、図９（ｂ）に示すように、活性炭吸着塔１の本体１０の両側面１０ａを構成する鋼板と、当該活性炭吸着塔１の左右両側に設けた濾過式集塵器４の筐体４２の一側面４２ａを構成する鋼板とを、活性炭カートリッジ２の寸法よりも小さい隙間をもって一体化する。この排ガス処理装置１００では、活性炭カートリッジ２は上部から交換し、活性炭吸着塔１の側方での交換作業は行わない。このため、前記本体１０と筐体４２とを活性炭カートリッジ２の外寸より小さい隙間を持って隣接配置できる。

【0049】

仕切壁５０の上部には、活性炭吸着塔１と濾過式集塵器４とを連通する連通口５４が設けられる。連通口５４は、活性炭吸着塔１の排ガス入口５４ａと濾過式集塵器４の排ガス出口５４ｂとから構成される。仕切壁５０が一枚の鋼板により構成される場合、この連通口５４は、活性炭吸着塔１の排ガス入口５４ａと濾過式集塵器４の排ガス出口５４ｂの機能を兼ね備えた単純な穴により構成される。仕切壁５０が二枚の鋼板を合わせて構成される場合、各鋼板に穴を設けて穴同士を位置あわせして一つの連通口５４とする。なお、二枚の鋼板から仕切壁５０を構成する場合であって、鋼板と鋼板との間に隙間又は断熱層５１があるとき、連通口５４は、各鋼板の穴とその穴同士を連結する短い筒又は穴により構成される。

【0050】

このように、活性炭吸着塔１の本体１０の両側面１０ａと当該活性炭吸着塔１の左右両側に配置した濾過式集塵器４の筐体４２の一側面４２ａとを一体化して仕切壁５０を構成することで、装置全体のサイズを小さくできる。また、連通口５４により活性炭吸着塔１の左右側から排ガスがガス管を介さずに本体内部に導入される。

【0051】

次に、この排ガス処理装置１００の動作を説明する。図１０は、排ガスの流れを示す説明図である。焼却炉等から排出された排ガスＧは、汚染ガス管５及び導入管９を通って濾過式集塵器４のホッパ８の中間位置から筐体４２の内部に入る。濾過式集塵器４では、排ガスに含まれる煤塵を多数の円筒状瀘布４１の外面で捕集する。捕集された煤塵は、定期的に内面に噴出されるパルスジェットによって払い落とされる。払い落とされた煤塵は、ホッパ８で集められて図示しないロータリーバルブから排出される。

【0052】

円筒状瀘布４１を通過した排ガスには、未だガス状ダイオキシン等の気体として存在する有害物質が含まれている。この排ガスは、濾過式集塵器４の上部に流れ、前記連通口５４を通り、活性炭吸着塔１の上部に導入される。活性炭吸着塔１では、排ガスが活性炭カートリッジ２を通過するときに活性炭層２１により有害物質が除去される。活性炭カートリッジ２では、汚染ガス通路３１に入った有害物質を含む排ガスが、活性炭層２１のガス通過面２５から当該活性炭層２１に入り、反対側のガス通過面２５から清浄ガス通路３２に排出される。清浄ガス通路３２から出た有害物質が除去された排ガスは、活性炭吸着塔１の排気管７を通過して清浄ガス管３に至る。清浄ガス管３に出された排ガスは、煙突等から排出される。

【0053】

以上、この発明の排ガス処理装置１００によれば、活性炭吸着塔１の左右両側に濾過式集塵器４を隣接配置したので、装置全体がコンパクトになる。また、汚染ガス管５と清浄ガス管３とを、濾過式集塵器４と活性炭吸着塔１との間の空間に配置することで、装置全体をよりコンパクトにできる。更に、活性炭吸着塔１の上部から活性炭カートリッジ２の交換を行うようにしたので、活性炭吸着塔１の周囲の交換作業スペースを省略して当該活性炭吸着塔１の左右に濾過式集塵器４を配置できると共に、クレーンを利用して活性炭カートリッジを短時間で交換することもできる。

【0054】

図１１は、上記活性炭カートリッジの変形例を示す説明図である。この活性炭カートリッジ１２０は、筐体１２２と、矩形の薄箱状の梁構造体からなる活性炭収納部２４と、パンチングメタルや網状板等の通気性を有するガス通過面２５と、ガスの流れを規制する遮蔽板１２６と、活性炭層２１の出し入れを行う際に用いる蓋部１２７と、活性炭収納部２４に粒状活性炭を充填して形成される活性炭層２１と、活性炭層２１の上部に収納されたスチールウール２８とから構成されている。

【0055】

また、前記活性炭収納部２４は、筐体１２２内の所定位置に設けられる。活性炭収納部２４の上部と筐体１２２の一面の上部とは、遮蔽板１２６で連結されて覆われている。また、活性炭収納部２４の下部と筐体１２２の他面の下部とは、遮蔽板１２８で連結されて覆われている。これにより、活性炭収納部２４と筐体１２２の他面との間が汚染ガス通路３１となり、活性炭収納部２４と筐体１２２の一面との間が清浄ガス通路３２となる。そして、汚染ガス通路３１及び清浄ガス通路３２には、拘束部材１３０が設けられている。拘束部材１３０は、鋼板からなる断面がコの字形状の長尺部材であり、排ガスの主たる流れ方向に沿って略垂直に設けられている。また、フランジ部１３１は、筐体１２２の内面及びこれに対向するガス通過面２５に当接して固定されている。平面部１３２は、活性炭収納部２４のガス通過面２５に対して略垂直になるように配置されている。

【0056】

拘束部材１３０は、フランジ部１３１をガス通過面２５に当接することで、活性炭収納部２４が粒状活性炭を充填することにより膨らむのを防止する。拘束部材１３０は、汚染ガス通路３１及び清浄ガス通路３２にそれぞれ１枚設けても良いし、複数設けても良い。拘束部材１３０を複数設けることで、ガス通過面２５の膨らみを更に防止できると共に、汚染ガス通路３１及び清浄ガス通路３２における排ガスの整流効果を高められる。その他の構成は、上記図６及び図７に示した活性炭カートリッジ２と同様である。また、図６及び図７に示した活性炭カートリッジ２の汚染ガス通路３１及び清浄ガス通路３２に拘束部材１３０を設けても良い。

【0057】

図１２は、この発明の他の実施の形態に係る排ガス処理装置を示す斜視図である。この排ガス処理装置１５０は、上記実施の形態１に記載の排ガス処理装置１００の濾過式集塵器４を活性炭吸着塔１の片側に設けた構成である。濾過式集塵器４及び活性炭吸着塔１の詳細な構成は実施の形態１と同じであるからその説明を省略する。この排ガス処理装置１５０でも、活性炭吸着塔１の下方で濾過式集塵器４の側方に形成される空間に清浄ガス管３及び汚染ガス管５を配置している。このため、ガス管スペースを排ガス処理装置１５０の周囲に設けなくても良い。更に、活性炭吸着塔１及び濾過式集塵器４の本体１０，４２の開口部１１，４５を上部に設け、クレーンにより活性炭カートリッジ２や円筒状瀘布を交換できるようにしたので、排ガス処理装置１００の周囲に活性炭カートリッジ２の交換作業スペースが不要である。また、活性炭吸着塔１の本体１０の片面１０ａと濾過式集塵器４の筐体４２の一側面４２ａとは、一体化して仕切壁５０を構成するので、装置全体のサイズを小さくできる。

【0058】

（実施の形態２）
図１３は、この発明の実施の形態２に係る排ガス処理装置を示す斜視図である。この排ガス処理装置２００は、濾過式集塵器２０４をドーナッツ状の円形とし、中央に活性炭吸着塔２０１を設けた構成である。この排ガス処理装置２００も、上記実施の形態１と同様の構成要件を備え、同様の作用効果を備えている。即ち、容積が大きくなる濾過式集塵器２０４を活性炭吸着塔２０１の側方周囲に隣接し、濾過式集塵器２０４の筐体２４２の一側面２４２ａと活性炭吸着塔１の本体２１０の側面２１０ａとを一体化して仕切壁２５０とする。仕切壁２５０の上部には複数の連通口２５４が設けられる。これにより、濾過式集塵器２０４と活性炭吸着塔２０１との間の空間が省略されるので、装置全体がコンパクトになる。濾過式集塵器２０４の筐体２４２の一側面２４２ａと活性炭吸着塔２０１の本体２１０の側面２１０ａとの一体化においては、当該一側面２４２ａと側面２１０ａとは別々の鋼板からなりこれらを重ねて接合した構成でも良いし、当該一側面２４２ａと側面２１０ａとの間に断熱層を設けた状態で一体化しても良い。

【0059】

本体２１０の上部には開口部２１１が設けられ、開口部２１１の蓋部２１２を開閉することで活性炭カートリッジ２０２を交換できる。このため、装置の周囲に活性炭カートリッジ２０２の交換のためのスペースが不要である。更に、活性炭吸着塔２０１の周囲全てに濾過式集塵器２０４を配置できる。

【0060】

活性炭吸着塔２０１の底面２１３には穴２０７ａが形成される。穴２０７ａの周囲には、実施の形態１に示したものと同一構成の支持構造体２１６が設けられる。活性炭カートリッジ２０２は、支持構造体２１６の上に載せられ、実施の形態１に示したものと同一構成のパッキン及び底部の棒材（いずれも図示省略）によりシールされる。また、清浄ガス管２０３は活性炭吸着塔２０１の下部から延出する。

【0061】

濾過式集塵器２０４の筐体２０４は仕切板２４３により２層に分割されている。仕切板２４３には複数の穴２４４が設けられ、この穴２４４には上記実施の形態１と同じ濾布の円筒状瀘布２４１が着脱自在に設けられている。筐体２０４の上部には開口部２４５が設けられ、開口部２４５の蓋部２４６を開閉することで円筒状瀘布２４１を交換できる。汚染ガス管は、濾過式集塵器２０４の下面に設けたホッパ２０８に接続される。

【0062】

以上、この実施の形態２に係る排ガス処理装置２００によれば、実施の形態１と同様、活性炭吸着塔２０１の側方周囲に濾過式集塵器２０４を配置したので、装置全体がコンパクトになる。また、活性炭吸着塔２０１の上部から活性炭カートリッジ２０２の交換を行うことができるので、活性炭吸着塔２０１の周囲の作業スペースを省略し、活性炭吸着塔２０１の周囲に濾過式集塵器２０４を配置できるようになる。更に、上側から活性炭カートリッジ２０２を取り扱うことができるので、クレーンを利用して短時間で活性炭カートリッジ２０２を交換することができる。同様に、濾過式集塵器２０４の筐体２４２の上部から円筒状瀘布２４１を交換できるようにしたので、濾過式集塵器２０４の周囲の作業スペースを省略できる。また、クレーン作業が極めて楽になる。

【符号の説明】

【0063】

１００ 排ガス処理装置
１ 活性炭吸着塔
２ 活性炭カートリッジ
３ 清浄ガス管
４ 濾過式集塵器
５ 汚染ガス管
７ 排気管
８ ホッパ
９ 導入管
１０ 筐体
１１ 開口部
１２ 蓋部
１６ 支持構造体
１９ パッキン
２０ 棒材
２１ 活性炭層
２２ カートリッジ筐体
２４ 活性炭収納部
２５ ガス通過面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】