特許 6290600 排ガスの熱回収装置およびこれを用いた排ガス処理システム

(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】6290600

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月7日

(54)【発明の名称】排ガスの熱回収装置およびこれを用いた排ガス処理システム

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/50 20060101AFI20180226BHJP

   F28F 21/04 20060101ALI20180226BHJP

   C03B 5/16 20060101ALI20180226BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/50 200

   B01D53/50ZAB

   F28F21/04

   C03B5/16

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-234662(P2013-234662)

(22)【出願日】2013年11月13日

(65)【公開番号】特開2015-93252(P2015-93252A)

(43)【公開日】2015年5月18日

【審査請求日】2016年6月3日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000178826

【氏名又は名称】日本山村硝子株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507182807

【氏名又は名称】クアーズテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 柱

(72)【発明者】

【氏名】鳥居 豊彦

(72)【発明者】

【氏名】橋間 英和

(72)【発明者】

【氏名】小島 泰治

(72)【発明者】

【氏名】安藤 正博

【審査官】 木原 啓一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１００８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２０１６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０５２６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０１５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２０１６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２６０４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 第33回全国都市清掃研究・事例発表会講演論文集，２０１１年１２月２０日，p.140-142

【文献】 檜山和成，実例にみる集塵技術，株式会社 工業調査会，２００２年 ６月２４日，初版，第1刷，p.12-17

【文献】 公害防止の技術と法規編集委員会 編，新訂・公害防止の技術と法規［大気編］，社団法人 産業公害防止協会，１９７８年 ６月２６日，p.191-192

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／３４−５３／７３；５３／７４−５３／８５；５３／９２；５３／９６

Ｃ０３Ｂ １／００−５／４４；８／００−８／０４；１９／１２−２０／００

Ｆ２８Ｆ ２１／００−２７／０２

Ｆ２８Ｄ １／００−１３／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス溶解炉からの排ガスを対象とし、少なくとも、
該排ガスが、冷却処理される第１冷却部と、
該排ガスに含有する硫黄化合物の除去処理が行われる脱硫処理部と、
該第１冷却部または脱硫処理部から導出された第２排ガスが、除塵処理される除塵処理部と、
該除塵処理部から導出された第３排ガスが、冷却処理される第２冷却部と、を有し、
前記第２冷却部が、前記除塵処理部と接続流路がない一体化された構成を形成し、該除塵処理部から導出された第３排ガスが直ちに冷却処理され、
前記除塵処理部において、耐熱性の濾過材を用い、前記第３排ガス中の粒子濃度が、５０ｍｇ／Ｎｍ^３以下となるように除塵処理され、
前記第１冷却部において、前記第２排ガスが、該第２排ガスの酸露点以上前記濾過材の耐熱温度以下となるように冷却処理され、
前記第２冷却部において、ＳｉＣを主成分としたセラミックス管を用い、該セラミックス管の表面温度が、前記第３排ガスの酸露点以下となるように冷却処理されるとともに、前記第３排ガスが、前記セラミックス管の内部に供給された熱媒体と熱交換され、加熱処理された熱媒体の温熱が回収されることを特徴とする排ガスの熱回収装置。

【請求項2】

前記セラミックス管の外周部に、金属製の落下防止装置が設けられることを特徴とする請求項１記載の排ガスの熱回収装置。

【請求項3】

前記セラミックス管の外周部に、熱媒体の漏洩検知器および／または電気伝導率検出器が設けられることを特徴とする請求項１または２記載の排ガスの熱回収装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載の排ガスの熱回収装置を用いた排ガス処理システムであって、少なくとも、
（１）ガラス溶解炉からの排ガス中の硫黄化合物を除去する脱硫処理
（２）該脱硫処理の前後いずれかにおける排ガスの１次冷却処理
（３）該１次冷却処理または１次冷却処理の前置における熱交換による１次熱回収処理
によって、酸露点以上前記濾過材の耐熱温度以下となるように冷却処理および脱硫処理された第２排ガスが作製されるとともに、前記ガラス溶解炉からの排ガスとの熱交換による高温領域での熱回収が行われ、次に、
（４）耐熱性の濾過材を用い、除塵処理された第３排ガス中の粒子濃度を５０ｍｇ／Ｎｍ^３以下とする前記第２排ガス中の除塵処理
（５）除塵処理された第３排ガスの２次冷却処理
（６）該２次冷却処理における熱交換による２次熱回収処理
によって、表面温度が該第３排ガスの酸露点以下となるように設定されたＳｉＣを主成分としたセラミックス管によって冷却処理された第４排ガスが作製されるとともに、前記第３排ガスと熱交換された、前記セラミックス管の内部に供給された熱媒体による低温領域での熱回収が行われることを特徴とする排ガス処理システム。

【請求項5】

前記２次冷却処理において、前記第３排ガスの導入路に対して非直線もしくは直線的に配設された複数のセラミックス管から構成され、該セラミックス管の少なくともいくつかが、その内部を流通する熱媒体の一部を取り出し可能な構成を有し、そのうちの１または複数のセラミックス管から取り出した出した所望の温度の熱媒体を得ることを特徴とする請求項４記載の排ガス処理システム。

【請求項6】

請求項１〜３のいずれかに記載の熱回収装置を用いた温熱利用システムであって、第２冷却部によって回収された熱媒体を、加温用熱媒体または温熱物として利用することを特徴とする温熱利用システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排ガスの熱回収装置およびこれを用いた排ガス処理システムに関し、特に、硫黄化合物を含有するガラス溶解炉からの排ガスの熱回収装置およびこれを用いた排ガス処理システムにおいて有用である。

【背景技術】

【0002】

ガラスビン等のガラス製品は、溶解炉においてバーナー等高温条件下で溶解され、溶解したガラスを成形することにより製造される。このとき、溶解炉は、１５００℃以上の高温になっており、バーナーからの燃焼排ガスと溶解したガラスから発生する成分とを含む排ガスが排出される。こうして発生する１２００℃以上の熱は、熱回収され、水蒸気を発生させて発電用に、あるいは燃焼用空気の加熱用等に利用されている。

【0003】

例えば、ガラス溶解炉からの廃熱回収方法として、図８のような煙突に行く損失熱を回収する装置が設けられた実施例が挙げられる（例えば特許文献１参照）。具体的には「この場合煙突排出温度は約４５０〜５００°Ｆ（２２９〜２６０℃）に下がる。なお４００〜５００°Ｆより低い煙突排出温度は、望ましくない腐食性酸化物、および低温において生ずる別の有害な反応生成物が凝縮して付着するという危険がある。図には熱交換器１２０が示されている。この熱交換器１２０はダクト１１７にあり、溶解器（溶解炉）からの排気ガスを全部受ける。熱交換器１２０はブレイトンサイクルの一部である。・・単純な形のブレイトンサイクルは、図に示したように圧縮機Ｃから成り、この圧縮機Ｃは軸１２１によってタービンＴに機械的に連結され、タービンＴは電力を発生するための発電機１２２を駆動する出力軸１２１を有している。・・圧縮機Ｃはフィルタ１２３を介して約６０°Ｆ（１５．６℃）の大気を取り入れる入口を有している。この浄化された空気は、空気を圧縮し同時にその温度を３５０°Ｆ（１７７℃）に上げる圧縮機Ｃに入る。この圧縮空気は熱交換器１２０を通され、そこでその温度を上げるために補助的に熱を奪い、約１４００°Ｆ（７６０℃）の温度で約１００ｐｓｉの圧力で圧縮機Ｃから出る。この加熱され圧縮された空気はタービンＴの中で膨張してこれを駆動し、このタービンＴは圧縮機Ｃおよび発電機１２２を駆動する。タービンＴからの排気は約７５０〜８００°Ｆ（３９９〜４２７°Ｆ）の温度を有し、図に示したように左側の再生器に加えられる予熟された燃焼用空気源となる」（第６頁右欄第５〜４０行）構成が示されている。

【0004】

また、図９のようなガラス溶解装置における熱回収装置（熱交換器）が挙げられる（例えば特許文献２参照）。具体的には「（ガラス溶解炉２１１ａの）排気口２３１ａには排気系２３２ａが接続されており、排気系２３２ａには熱交換器２７１ａ、集塵装置２７２ａ、石灰充填塔２７６ａ、吸引ファン２７４ａ及び煙突２７５ａがこの順で接続されている。排気口２３１ａから排出された高温の排ガスの保有熱を気体搬送中の粉体状のガラス混合原料と熱交換して気体搬送中の粉体状のガラス混合原料を加熱し（図中のＸ→Ｙ）、更に集塵装置２７２ａで集塵処理して、これらで捕捉されたダスト類を受器２７３ａに回収する一方、集塵処理した排ガスの一部を石灰充填塔２７６ａへと通し、残部を吸引ファン２７７ａを介して熱交換器２７１ａの上流側における排気系２３２ａに戻して、この石灰充填塔２７６ａでガラス混合原料の一部となる炭酸カルシウムを生成させた後、吸引ファン２７４ａを介して煙突２７５ａから大気中へ放出するようになっている」（段落００２５）構成が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特公平０４−０６８４４８号公報

【特許文献2】特開２０１１−３７７０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記のような排ガスの熱回収装置等では、次のような問題が生じる。
（ｉ）ガラス溶解炉からの排ガスは、上記のように非常に高温（８００〜１５００℃）であり、電力用の蒸気発生用や燃焼用空気の加熱用の温熱として好適である。反面、例えば２５０℃以下の低温の排ガスからの熱回収は、熱回収効率が悪いことから、そうした低温状態まで熱回収された排ガスは、そのまま排出されることが多かった。しかしながら、こうした熱回収装置を含む排ガス処理システムやガラス溶解炉を含む溶融ガラス製造プロセス全体のエネルギー効率の観点からは、未回収の温熱は無視できず、その効率的な熱回収が大きな課題となっていた。
（ii）ガラス溶解炉からの排ガスには硫黄化合物等が含まれており、腐食性がある。従って、熱交換器の直接排ガスが接する部分には耐腐食性の高い部材を用いる必要がある。特に、上記（ｉ）における低温状態は、排ガス中に発生する硫酸ミスト等の酸露点以下の温度条件に相当することから、通常の耐腐食性の素材では長期間の使用はできなかった。一方、熱交換器は、その熱交換効率の確保するために、排ガスの温熱を熱媒体に伝達し易い素材を用いる必要がある。また、熱交換効率を向上させるためには、接触表面積を大きくする等特有の構成を有することから加工性の高い素材が好ましい。こうした条件を確保するには、特殊な素材を用いることが要求され、特に酸露点以下の条件での使用ができる素材の選択は、大きな課題であった。
（iii）耐腐食性の素材として、例えばセラミックス管等が挙げられる。しかしながら、ガラス溶解炉からの排ガスは、上記のように非常に高温（８００〜１５００℃）であり、セラミックス管にかかる温度差が大きな場合、クラックが生じ易いという課題があった。また、セラミックス管にクラックが生じた場合、熱回収用の熱媒体の煙道内への流入や、セラミックス管の煙道内への落下などが発生する可能性がある。さらに、煙道内は一般的に高温で、落下した場合は取り出すことが難しく、ガラス溶解炉が停止するまで取り出すことができない場合がある。特に、ガラス溶解炉は、長期間連続運転されることが多く、落下を予め防止するという課題がある。
（iｖ）また、セラミックス管において、クラックの生じる原因は、温度差や温度ヒステリシスによるものだけではなく、排ガス中に含まれる飛散したガラス原料、あるいは排ガスが壁面などで固化し剥がれたものや排ガス成分が凝固した粒子等が、セラミックス管に衝突した衝撃や熱衝撃による場合もある。しかしながら、こうした衝撃等を有効に防止することは難しく、定期的な交換を行うことが一般的であった。
（ｖ）特に、酸露点以下の低温条件においては、発生した硫酸ミスト等の酸ミストが粉塵と結合・凝集して成長した粒子等によって、接ガス部分の腐食や細部の閉塞等を生じることがある。低温条件での熱回収時においては、こうした状況を生じないような除塵処理を行う必要があり、従前からの課題であった。

【0007】

本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、排ガスからの熱回収を、高温領域から低温領域まで効率よく行うことができ、かつ排ガスの酸露点に対応した排ガス処理を行うことができる熱回収装置を提供し、これを用いたエネルギー効率の高い排ガス処理システムや温熱利用システムを提供することである。また、熱回収装置に耐腐食性の素材であるセラミックス管を用いた場合の課題であるクラック等の発生要因を低減し、長期使用が可能で安全性の高い熱回収装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、以下に示す排ガスの熱回収装置およびこれを用いた排ガス処理システムによって上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。

【0009】

本発明に係る排ガスの熱回収装置は、
ガラス溶解炉からの排ガスを対象とし、少なくとも、
該排ガスが、冷却処理される第１冷却部と、
該排ガスに含有する硫黄化合物の除去処理が行われる脱硫処理部と、
該第１冷却部または脱硫処理部から導出された第２排ガスが、除塵処理される除塵処理部と、
該除塵処理部から導出された第３排ガスが、冷却処理される第２冷却部と、を有し、
前記除塵処理部において、耐熱性の濾過材を用いて除塵処理され、
前記第１冷却部において、前記第２排ガスが、該第２排ガスの酸露点以上前記濾過材の耐熱温度以下となるように冷却処理され、
前記第２冷却部において、ＳｉＣを主成分としたセラミックス管を用い、該セラミックス管の表面温度が、前記第３排ガスの酸露点以下となるように冷却処理されるとともに、前記第３排ガスが、前記セラミックス管の内部に供給された熱媒体と熱交換され、加熱処理された熱媒体の温熱が回収されることを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、本発明に係る排ガスの熱回収装置を用いた排ガス処理システムであって、少なくとも、
（１）ガラス溶解炉からの排ガス中の硫黄化合物を除去する脱硫処理
（２）該脱硫処理の前後いずれかにおける排ガスの１次冷却処理
（３）該１次冷却処理または１次冷却処理の前置における１次熱回収処理
によって、酸露点以上前記濾過材の耐熱温度以下となるように冷却処理および脱硫処理された第２排ガスが作製されるとともに、前記ガラス溶解炉からの排ガスに対する高温領域での熱回収が行われ、次に、
（４）耐熱性の濾過材を用いた前記第２排ガス中の除塵処理
（５）除塵処理された第３排ガスの２次冷却処理
（６）該２次冷却処理における熱交換による２次熱回収処理
によって、表面温度が該第３排ガスの酸露点以下となるように設定されたＳｉＣを主成分としたセラミックス管によって冷却処理され第４排ガスが作製されるとともに、前記第３排ガスと熱交換された、前記セラミックス管の内部に供給された熱媒体による低温領域での熱回収が行われることを特徴とする。

【0011】

従前、ガラスの溶解炉からの排ガス処理プロセスにおいては、排ガス中に含まれるダストやガラスの原料由来の硫黄化合物（特に硫酸ミスト等）の処理とともに、排ガスが有する温熱を低温領域（例えば２５０℃以下）まで効率よく熱回収することは非常に難しかった。本発明において、検証過程における以下の知見（ａ）〜（ｃ）を基に、こうした構成の排ガスの熱回収装置を用いることによって、排ガスからの熱回収を、高温領域（例えば８００〜１５００℃）から低温領域まで効率よく行うことができ、かつ排ガスの酸露点に対応した排ガス処理を行うことができることを見出した。
（ａ）排ガスの温度（酸露点）に対応した、２段階の異なる手法による冷却処理および熱回収処理を行うことによって、低温領域まで効率よく熱回収することができる。つまり、酸露点を超えた高温領域においては、大きな温度差を利用して高エネルギーの温熱を回収し、酸露点を含む低温領域においては、温度差は小さいが熱回収用の低温熱媒体の温度制御が容易な特性を利用して比較的低エネルギーの温熱を回収することができる。
（ｂ）高温領域においては、酸ミスト等の発生の少ない状態で高エネルギーの温熱を回収し、発電用水蒸気発生用あるいは燃焼空気加熱用等の温熱として利用することができる。一方、低温領域においては、予め脱硫処理が行われ酸ミスト等の発生の少ない状態を形成するとともに、予め細かな除塵処理が行われ酸ミスト等の発生があっても粉塵等の凝集等による２次的な腐食や閉塞等の発生を抑制することができ、さらに、ＳｉＣを主成分としたセラミックス管を用いた熱交換器を適用することによって、酸ミスト等の発生があっても腐食されることなく、長期使用が可能で安全性の高い熱回収装置を構成することができる。従って、回収された熱媒体の温熱を、低温条件において精度の高い温度制御が要求される低温ボイラ用温水作製用等の温熱として利用することができる。
（ｃ）酸ミスト等の発生があっても粉塵等の凝集等の発生を防止するためには、予め凝集等が生じない程度の細かな除塵処理を行うことが好適である。こうした除塵機能を有する除塵処理部としては、耐熱性濾過材を用い、これに対応する濾過能力を設定することが好ましい。例えば後述する粒子濃度５０ｍｇ／Ｎｍ^３以下となるように、バグフィルターの濾材および容量が設定される。

【0012】

本発明は、上記排ガスの熱回収装置であって、前記除塵処理部において、前記第３排ガス中の粒子濃度が、５０ｍｇ／Ｎｍ^３以下であることを特徴とする。
検証過程において、上記知見（ａ）〜（ｃ）に加え、さらに下記のような知見（ｄ）を得た。
（ｄ）酸露点以下の低温条件にあっても、第２冷却部に導入される排ガス（第３排ガス）中の粉塵の量を、粒子濃度５０ｍｇ／Ｎｍ^３以下とすることによって、第２冷却部に用いられたセラミックス管の表面での付着物の発生を抑制することができた。つまり、発生した硫酸ミスト等の酸ミストが、粉塵と結合・凝集して成長した粒子等が形成しないような条件を見出した。
このとき、第２冷却部が、除塵処理部と接続流路がない一体化された構成を形成し、該除塵処理部から導出された第３排ガスが直ちに冷却処理されることが好ましい。

【0013】

また、本発明は、上記の排ガスの熱回収装置において、前記セラミックス管の外周部に、金属製の落下防止装置が設けられることを特徴とする。
上記の熱回収装置においては、熱伝導度が高く耐食性に優れたセラミックス管を、低温条件で用い、かつ排ガス中での凝集物の発生を防止することによって、既述のようなクラック等の発生を未然に防止する。本発明は、さらに、長期間連続運転されることが多いガラス溶解炉の使用条件において、万一セラッミクス管の破損が生じた場合でも、その煙道あるいはダクト内への落下を防止することによって、熱回収装置が配設されるガラス溶解炉の排ガス処理システムの安全性を確保することが可能となった。

【0014】

本発明は、上記の排ガスの熱回収装置において、前記セラミックス管の外周部に、熱媒体の漏洩検知器および／または電気伝導率検出器が設けられることを特徴とする。
上記のように、ガラス溶解炉の排ガス処理システムにおいては、その使用条件における安全性が非常に重要である。本発明は、セラミックス管内部に供給される熱媒体の漏洩の検知することによって、セラミックス管の破損を未然に検知することを可能とした。また、セラミックス管表面の付着物をモニタするための電気伝導率の変化を検知することによって、セラミックス管の破損を未然に検知するとともに、セラミックス管の熱交換機能の低下の早期検知を可能とし、さらに第２冷却部の上流段での除塵機能の低下をモニタすることを可能とした。

【0015】

本発明は、上記排ガス処理システムであって、前記２次冷却処理において、前記第３排ガスの導入路に対して非直線もしくは直線的に配設された複数のセラミックス管から構成され、該セラミックス管の少なくともいくつかが、その内部を流通する熱媒体の一部を取り出し可能な構成を有し、そのうちの１または複数のセラミックス管から取り出した所望の温度の熱媒体を得ることを特徴とする。
低温ボイラ等においては、低温水作製用等の温熱として、低温条件において精度の高い温度制御が要求される。本発明は、排ガス処理システムの２次冷却処理において得られる複数の温度条件の温熱を利用することによって、任意の所望の温度条件の温熱を回収することが可能となった。

【0016】

本発明は、温熱利用システムであって、上記熱回収装置を用い、第２冷却部によって回収された熱媒体を、加温用熱媒体または温熱物として利用することを特徴とする。
上記のように、第２冷却部においてまたは２次冷却処理によって、効率よくクリーンな熱媒体の温熱を回収することができる。特に低温の温熱は、利用価値が高く、低温条件において精度の高い温度制御が要求される低温ボイラ用温水作製用等の温熱として利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る排ガス熱回収装置の基本的な構成を例示する概略図

【図2】本発明に係る除塵処理部の構成例を示す概略図

【図3】本発明に係る第２冷却部の構成例を示す概略図

【図4】本発明に係る除塵処理部および第２冷却部の構成例を示す概略図

【図5】第２冷却部の冷却機能の実験データを例示する概略図

【図6】本発明に係る温熱利用システムの１の構成例を示す概略図

【図7】本発明に係る温熱利用システムの他の構成例を示す概略図

【図8】従来技術に係るガラス溶解炉からの廃熱回収方法を例示する概略図

【図9】従来技術に係るガラス溶解装置における熱回収装置を例示する概略図

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明に係る排ガスの熱回収装置は、少なくとも、ガラス溶解炉からの排ガスを対象とし、少なくとも、排ガスが、冷却処理される第１冷却部と、排ガスに含有する硫黄化合物の除去処理（以下「脱硫処理」という）が行われる脱硫処理部と、第１冷却部または脱硫処理部から導出された第２排ガスが、除塵処理される除塵処理部と、除塵処理部から導出された第３排ガスが、冷却処理される第２冷却部と、を有し、除塵処理部において、耐熱性の濾過材を用いて除塵処理され、第１冷却部において、第２排ガスが、第２排ガスの酸露点以上濾過材の耐熱温度以下となるように冷却処理され、第２冷却部において、ＳｉＣを主成分としたセラミックス管を用い、セラミックス管の表面温度が、第３排ガスの酸露点以下となるように冷却処理されるとともに、第３排ガスが、セラミックス管の内部に供給された熱媒体と熱交換され、加熱処理された熱媒体の温熱が回収されることを特徴とする。こうした構成の排ガスの熱回収装置を用いることによって、排ガスからの熱回収を、高温領域から低温領域まで効率よく行うことができ、かつ排ガスの酸露点に対応した排ガス処理を行うことができる。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0019】

＜本発明に係る排ガスの熱回収装置の基本構成＞
図１は、本発明に係る排ガスの熱回収装置（以下「本装置」という）の基本的な概略全体構成を例示する（第１構成例）。ガラス溶解炉（図示せず）から供出された排ガスが、第１冷却部１において冷却処理されて第１排ガスＧ１、脱硫処理部２において脱硫処理されて第２排ガスＧ２が生成される。第２排ガスＧ２は、除塵処理部３において除塵処理され第３排ガスＧ３が生成された後、第２冷却部４に導入され第４排ガスＧ４が生成される。第４排ガスＧ４は、そのままあるいはさらに清浄化処理がされた後煙突等（図示せず）から排出される。第２冷却部４には、その表面温度が、第３排ガスの酸露点以下となるように設定されたセラミックス管４ａ，４ｂが設けられ、セラミックス管４ａ，４ｂの内部に供給された熱媒体Ｍと第３排ガスＧ３の間で熱交換される。第３排ガスＧ３が冷却処理されるとともに、加熱処理された熱媒体Ｍの温熱が回収される。本装置は、酸露点以上濾過材の耐熱温度以下に冷却処理され，脱硫処理および除塵処理されて清浄化された第３排ガスＧ３が、第２冷却部に導入され熱交換されることによって、効率よく低温領域での熱回収を行うことができる。

【0020】

このとき、ガラス溶解炉から供出された高温（例えば８００〜１５００℃）の排ガスを冷却処理するとともに、第１冷却部１において、あるいは予め第１冷却部１よりも上流段（図示せず）において熱回収を行う（高温領域での熱回収）ことによって、高温領域から低温領域まで排ガスからの熱回収を効率よく行うことができる。上記（ａ）のように、排ガスの温度（酸露点）に対応した、２段階の異なる手法による冷却処理および熱回収処理を行うことによって、低温領域まで効率よく熱回収することができる。つまり、酸露点を超えた高温領域においては、大きな温度差を利用して高エネルギーの温熱を回収し、酸露点を含む低温領域においては、温度差は小さいが熱回収用の低温熱媒体の温度制御が容易な特性を利用して比較的低エネルギーの温熱を回収することができる。

【0021】

本発明において処理対象となる排ガスは、硫黄化合物（ＳＯｘ）を含有するガラス溶解炉から排出される排ガス等が該当する。具体的には、芒硝等を含むガラス材料の生産プロセスにおけるガラス溶解炉からのＳＯｘを含有する排ガスが対象となる。こうした排ガスは、非常に高温で高エネルギーを有するとともに、多くの酸ミストが含まれることから、効率よくかつ安定的に熱回収するには、その酸露点に対応した排ガス処理が必要となる。具体的には、脱硫処理によって酸露点を下げるとともに、酸ミスト等の発生し易い温度以下に冷却処理する場合には、酸ミストによる腐食および酸ミストと粉塵との結合・凝集を防止するように、耐食性素材の利用および微細粒子までの除塵処理が必要となる。

【0022】

〔第１冷却部〕
第１冷却部１では、ガラス溶解炉から供出された高温（例えば８００〜１５００℃）の排ガスＧ０が、直接あるいは１次冷却処理されて導入され、第２排ガスＧ２の酸露点以上濾過材の耐熱温度以下となるように冷却処理される。冷却温度を、酸露点例えば２５０〜３００℃以上とすることによって、排ガス中の酸ミストの発生を防止することができるとともに、下流段に設けられる除塵処理部３の濾過材３ａの耐熱温度例えば約２００〜３００℃以下とすることによって、高い耐熱性が必要とされる特別な設備や特殊な材料を使用せずに後段での除塵処理等の清浄化処理を行うことができる。第１冷却部１で冷却された気体成分は、第１排ガスＧ１として供出されると同時に、冷却処理によって発生した液体成分（固体成分を含む）は回収される。

【0023】

冷却処理方法としては、例えば、従前の熱回収装置等（既述）のように、高温用の熱交換器を用い、排ガスＧ０と空気あるいは高温用熱媒体によって熱交換させ、排ガスＧ０の冷却処理を行う方法が挙げられる。あるいは、排ガスＧ０に直接冷却水が添加され、水の気化熱による排ガスＧ０の冷却処理を行う方法が挙げられる。このとき、冷却水を噴霧状に添加することによって、効率的に排ガスＧ０を冷却することができる。また、第１冷却部１として高温用の熱交換器を用い、直接高温の排ガスＧ０が導入された場合には、高温領域での排ガスＧ０からの熱回収を行い冷却処理することができる。一方、予め第１冷却部１よりも上流段（前置）において、高温領域での熱回収（１次冷却処理）が行われた場合には、第１冷却部１では熱回収を行わずに、脱硫処理部２または／および除塵処理部３の最適処理条件にあった上記範囲内の所定温度までの冷却処理を行うことができる。また、第１構成例では、第１冷却部１で冷却された第１排ガスＧ１が、脱硫処理部２に導入された構成を示すが、これに代えて、予め高温条件で脱硫処理された排ガスが、第１冷却部１に導入される構成とすることが可能である。なお、前置において高温領域での熱回収を行う場合には、高温用熱媒体による排ガスとの熱交換だけではなく、排ガスの温熱を吸収する蓄熱式の熱回収方法等、高温条件に好適な熱回収方法を適用することができる。

【0024】

〔脱硫処理部〕
脱硫処理部２では、第１排ガスＧ１に処理剤が添加され、第１排ガスＧ１中の硫黄化合物の除去処理が行われる。予め酸ミストの源となる硫黄化合物を除去（減量）処理することによって、第２排ガスＧ２の酸露点を低下させ、下流段の２次冷却処理時（第２冷却部４）において発生する可能性のある酸ミストの低減することができる。処理剤としては、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムあるいは水酸化アンモニウムなどの水酸化物，炭酸ナトリウムや炭酸カリウムあるいは炭酸アンモニウムなどの炭酸化物，炭酸水素ナトリウムや炭酸水素カリウムなどの炭酸水素化物あるいは酸化ナトリウムや酸化カリウムなどの酸化物を主成分とする薬剤、またはこれらの水溶液を挙げることができる。処理剤として水酸化ナトリウム水溶液等の水溶液を用いた場合には、第１冷却部１同様、排ガスに対して噴霧状に添加することによって、効率的に脱硫処理を行うことができる。また、水溶液を用いた場合には、さらに脱硫処理機能とともに当該水溶液による冷却処理機能をも利用することができる。このとき、過剰量のアルカリ処理液を供給し、その一部を循環的に再利用する供給系を用いた場合には、当該循環供給系の中に熱回収用の熱交換器（図示せず）を設けることによって、さらに効率的な熱回収を行うことができる。また、該循環供給系に中和処理等再生処理部（図示せず）を設けることによって、脱硫機能の効率を上げることができる。脱硫処理部２で脱硫処理された気体成分は、清浄化された第２排ガスＧ２として集塵処理部３に供出されると同時に、液体成分（固体成分を含む）が発生した場合には回収される。なお、第１構成例では、脱硫処理部２を第１冷却部１の下流段に設けた構成を例示したが、上記のように、第１冷却部１の上流段に設け、脱硫処理された排ガスを第１冷却部１に供給する構成も可能である。また、脱硫処理部２を第１冷却部１と別体として例示したが、これらを一体化した１次処理部として構成することもできる。

【0025】

〔除塵処理部〕
除塵処理部３では、脱硫処理部２から導出された第２排ガスＧ２が、耐熱性の濾過材３ａによって気固分離処理される。上記（ｃ）のように、酸ミスト等の発生があっても粉塵等の凝集等の発生を防止するためには、予め凝集等が生じない程度の細かな除塵処理を行うことが好適である。こうした除塵機能を有する除塵処理部３としては、耐熱性濾過材３ａを用い、これに対応する濾過能力を設定することが好ましい。分離された固体成分が、硫酸ナトリウム，シリカあるいはセレン等の化合物を含む粉塵として取り出される。分離され清浄化された気体成分は、第３排ガスＧ３として第２冷却部４に供出される。耐熱性の濾過材３ａとしては、ガラス繊維やＰＴＦＥ、セラミック系の濾過材等を主成分とする濾過織布や濾過不織布，粒状体あるいは粉状体等を用いることが好ましい。特にＰＴＦＥ系の濾過材は、酸性ダストに対する耐性を有することで、ダストの濾布からの剥離性に優れるため、低温条件下での酸ミスト形成の核となる物質の減少を図ることができる。こうした酸ミスト軽減機能は、除塵処理部３を第２冷却部４の上流段に設けることによって高い組合せ効果を得ることができる。

【0026】

このとき、除塵処理部３において、第３排ガスＧ３の粒子濃度が、５０ｍｇ／Ｎｍ^３以下となるように除塵処理されることが好ましい。つまり、上記（ｄ）のように、酸露点以下の低温条件にあっても、発生した硫酸ミスト等の酸ミストが、粉塵と結合・凝集して成長した粒子等が形成しないような条件として、第２冷却部４に導入される第３排ガスＧ３中の粉塵の量を、粒子濃度５０ｍｇ／Ｎｍ^３以下とすることによって、第２冷却部に用いられたセラミックス管の表面での付着物の発生を抑制するとの知見を得た。従って、こうした条件で除塵処理されることによって、第２冷却部４における低温領域での熱回収を非常に効率よく行うことができる。

【0027】

除塵処理部３として、第１構成例においては濾過材３ａを用いた構成を例示したが、こうした濾過式除塵処理部の上流段に、比較的大きな粒径の粉塵を予め除去可能な他の除塵処理手段を設けることが好ましい。濾過材３ａの負荷を軽減して長期間の除塵機能を確保するとともに、異なる機能を有する除塵処理との組合せによる副次的な効果を得ることが可能となる。例えば、図２に例示するような電気集塵器３ｂあるいはサイクロン式集塵器（図示せず）との組合せを挙げることができる。ガラス溶解炉からの排ガス中にはＮａやＣａ等の金属成分が多く含まれ、イオン化された金属成分は、凝集し易く微細粒子であっても凝集物の核となりやすい。電気集塵器３ｂを前置させることによって、こうした金属成分の多い粉塵に対して効果的な除塵を行うことができる。また、ガラス溶解炉からの排ガスＧ０中には大小種々の粉塵が多く含まれ、流通流路での圧力損失の原因となる。サイクロン式集塵器を前置させることによって、多量の粉塵があっても、こうした圧力損失の発生が殆どなく効果的な除塵を行うことができる。

【0028】

〔第２冷却部〕
第２冷却部４には、ＳｉＣを主成分としたセラミックス管４ａ，４ｂが設けられ、除塵処理部３から導出された第３排ガスＧ３が導入される。セラミックス管４ａ，４ｂの内部には、熱媒体Ｍが供給され、表面温度が第３排ガスＧ３の酸露点以下となるように設定される。第３排ガスＧ３がセラミックス管４ａ，４ｂによって冷却処理され、第４排ガスＧ４として供出されると同時に、加熱処理された熱媒体Ｍの温熱が回収される。このとき、セラミックス管４ａ，４ｂの耐食性によって、酸露点以下となった表面に酸ミスト等の発生があっても、腐食の発生および腐食物による熱交換機能の低下もなく、予め細かな除塵処理が行われたことによって、表面での粉塵等の凝集等による２次的な腐食や閉塞等の発生を防止することができる。こうした機能によって、上記（ｂ）のように、本装置における低温領域の冷却処理においても、予め脱硫処理が行われ酸ミスト等の発生の少ない状態を形成するとともに、予め細かな除塵処理が行われ酸ミスト等の発生があっても粉塵等の凝集等による２次的な腐食や閉塞等の発生を抑制することができ、さらに、ＳｉＣを主成分としたセラミックス管４ａ，４ｂを用いた熱交換を行うことによって、酸ミスト等の発生があっても腐食されることなく、長期使用が可能で安全性の高い熱回収装置を構成することができる。また、回収された熱媒体Ｍの温熱を、低温条件において精度の高い温度制御が要求される低温ボイラ用温水作製用等の温熱として利用することができる。

【0029】

セラミックス管４ａ，４ｂは、ＳｉＣを主成分（ここでいう主成分とは、セラミックス管を構成する全成分１００質量（重量）％に対して、９０質量（重量）％以上占める成分であり、９５質量（重量）％以上であることが好適である。）としたセラミックス素材（例えばコバレントマテリアル社製、商品名ＣＥＲＡＳＩＣ［登録商標］−Ｂ）を用い、例えば半球状の一端部を有し、他端部から熱媒体Ｍの導入・流通が可能な円筒形状とすることが好ましい。耐熱性，耐食性および熱伝導性に優れるとともに、本装置の使用に必要な強度を確保することができる。熱媒体Ｍとしては、熱容量の大きな市水や井戸水等を用いることによって、低温条件において精度の高い温度制御を行うことができる。

【0030】

第２冷却部４において、複数のセラミックス管（以下、任意の第ｎセラミックス管を「第ｎセラミックス管」または「セラミックス管４ｎ」ということがある）が、直列または並列に配列されることによって、任意の所望の温度条件および量の温熱を回収することができる。具体的には、図３（Ａ）に例示するように、４つのセラミックス管４ａ〜４ｄが、流路に対して直列に配設された構成において、熱媒体Ｍの流量を調整することによって最下流のセラミックス管４ｄの供出部から所望の温度条件および量の温熱を回収することができる。また、セラミックス管４ａ〜４ｄのいくつかが、その内部を流通する熱媒体Ｍの一部を取り出し可能な構成を有することが好ましい。例えば上流側から第２のセラミックス管４ｂに取出部を設け、直列的に流通する熱媒体Ｍの一部を取り出すことによって、最上流側のセラミックス管４ａから供出される熱媒体Ｍよりも低温で、より下流側のセラミックス管４ｃから供出される熱媒体Ｍよりも高温の温熱を、任意の量回収することができる。なお、図３（Ａ）においては、熱媒体Ｍが第３排ガスＧ３と並流様に流通する構成を例示したが、向流式に熱交換する構成を適用することができる（図示せず）。

【0031】

また、図３（Ｂ）に例示するように、第３排ガスＧ３の導入路に対して非直線もしくは直線的に配設された複数（図では６つ）セラミックス管４ａ〜４ｆから構成され、その少なくともいくつかが、その内部を流通する熱媒体Ｍの一部を取り出し可能な取出部を有し、そのうちの１または複数のセラミックス管から取り出した熱媒体Ｍによって、所望の温度の熱媒体Ｍを得ることができる。第２冷却部４において、最上流に配設された第１セラミックス管４ａから取り出し可能な最高温度の温熱と、最下流に配設された第６セラミックス管４ｆから取り出し可能な最低温度の温熱の間を、より細分化された温度で、任意の所望の温度条件の温熱を任意の量回収することができる。また、セラミックス管４ａ〜４ｆを非直線的に配設することによって、第２冷却部４の内部容積を有効に利用し、そのコンパクト化を図ることができる。

【0032】

セラミックス管４ｎは、その外周部に、図３（Ｃ）に例示するような金属製の落下防止装置Ｐｒを設けることが好ましい。セラミックス管４ｎは、熱伝導度が高く耐食性に優れる一方、周囲温度が繰返し変動すると既述のようなクラック等の発生は避けがたい。特に温度差が大きい場合や長期間使用されたセラミックス管では、そうした破損が生じ易い。さらに、長期間連続運転されることが多いガラス溶解炉の使用条件において、万一セラッミクス管の破損が生じた場合でも、その煙道あるいはダクト内への落下を防止することが要求される。第２冷却部４においては、セラミックス管４ｎを低温条件で用いるとともに第３排ガスＧ３中の凝集物の発生を防止することによって、クラック等の発生を未然に防止することができるが、さらに、こうした落下防止装置Ｐｒを設けることによって、長期間連続運転される熱回収装置の安全性を確保することができる。

【0033】

セラミックス管４ｎは、その外周部に、図３（Ｄ）に例示するような熱媒体Ｍの漏洩検知器および／または電気伝導率検出器（以下「検出器Ｓ」という）を設けることが好ましい。具体的には、セラミックス管４ｎの先端部に接するように検出端Ｓａが配設され、セラミックス管４ｎの側面に沿うように検出導路Ｓｂを有する検出器Ｓが挙げられる。セラミックス管４ｎ内部に供給される熱媒体Ｍの漏洩の検知することによって、セラミックス管４ｎの破損を未然に検知することできる。また、セラミックス管４ｎ表面の付着物をモニタするための電気伝導率の変化を検知することによって、セラミックス管４ｎの破損を未然に検知するとともに、セラミックス管４ｎの熱交換機能の低下の早期検知あるいは低下時期の推測を行うことができる。さらに、セラミックス管４ｎの表面に付着した物質の状態を検知することによって、第２冷却部４の上流段の除塵処理部３での除塵機能の低下状態をモニタすることができる。これによって、実動状態のセラミックス管４ｎの状態を把握し、第２冷却部４の安全性を確保することができる。

【0034】

〔除塵処理部と第２冷却部の一体化〕
本装置において、低温領域の熱回収を除塵処理と一体的に行うことが好ましい場合がある。１次冷却処理および脱硫処理が行われ清浄化された第２排ガスＧ２には、２次冷却処理において発生する可能性のある酸ミストの核となる物質を含む所定量の粉塵が含まれるとともに、除塵処理された第３排ガスＧ３には、こうした粉塵のうちの微粒子が残留し、時間とともに凝集して大きな粒子となり酸ミストの核に成長する可能性がある。従って、第２冷却部４を除塵処理部３と一体化して接続流路等をなくして、除塵処理された第３排ガスＧ３を、直ちに冷却処理することが好ましい。具体的には、図４に例示するように、除塵処理部３の上部の供出部３ｃと直結するように第２冷却部４が配設されることによって、除塵処理された第３排ガスＧ３を直ちに２次冷却処理することができ、酸ミストの発生が抑制された第４排ガスＧ４を排出することができる。

【0035】

＜本装置を用いた排ガス処理システム＞
本装置を用いた排ガス処理システム（以下「本システム」という）は、少なくとも
（１）ガラス溶解炉からの排ガス中の硫黄化合物を除去する脱硫処理
（２）該脱硫処理の前後いずれかにおける排ガスの１次冷却処理
（３）該１次冷却処理または１次冷却処理の前置における１次熱回収処理
（４）耐熱性の濾過材を用いた前記第２排ガス中の除塵処理
（５）除塵処理された第３排ガスの２次冷却処理
（６）該２次冷却処理における熱交換による２次熱回収処理
によって、排ガス処理が行われる。
こうした処理によって、清浄化された排ガスが排出されるとともに、排ガスからの熱回収を高温領域から低温領域まで効率よく行うことができ、かつ排ガスの酸露点に対応した排ガスの各処理によって長期使用が可能で安全性の高い、エネルギー効率の高い排ガス処理システムを構成することが可能となった。以下、各工程について詳述する。

【0036】

（１）排ガスの脱硫処理工程
１次冷却処理工程の前後いずれかにおいて、ガラス溶解炉からの排ガスＧ０中の硫黄化合物の除去処理を行う。排ガスＧ０あるいは１次冷却処理された第１排ガスＧ１に水酸化ナトリウム水溶液等の処理剤が添加され、排ガスＧ０中の硫黄化合物を基準値（法的規制値あるいは設定された規制値等）以下に低減するとともに、下流段での酸ミスト等の発生を抑制することができる。多量の液状処理剤を添加することによって、同時に後述する１次冷却処理あるいはその一部を担うことが可能である。この場合、余剰の処理剤は、再生処理等を行い再度使用する循環系を構成することができる。

【0037】

（２）排ガスの１次冷却処理工程
脱硫処理工程の前後いずれかにおいて、ガラス溶解炉から供出された排ガスＧ０の１次冷却処理を行う。高温（例えば８００〜１５００℃）の排ガスＧ０を直接１次冷却処理する工程、または予め前置の冷却処理された排ガスを１次冷却処理する工程がある。いずれも、酸露点以上で、下流段の除塵処理工程において用いられる濾過材３ａの耐熱温度以下（例えば２００〜３００℃）となる第１排ガスを作製するように、１次冷却処理される。酸ミストが生じない条件下において１次冷却処理を行うことによって、その下流段での除塵処理および２次冷却処理を効率よく行うことができる。

【0038】

（３）１次冷却処理または１次冷却処理の前置における１次熱回収処理工程
１次冷却処理または１次冷却処理の前置において、高温領域での１次熱回収を行う。前者は、上記（１）の高温の排ガスＧ０を直接１次冷却処理する工程において、排ガスＧ０と熱交換された空気あるいは高温用熱媒体によって排ガスＧ０の温熱が回収される。後者は、１次冷却処理工程の前置工程として、１次冷却処理を行う第１冷却部の上流段に設けられ、高温用熱媒体が流通する熱交換器あるいは吸熱・蓄熱器において、排ガスＧ０の温熱が回収される。高温領域における大きな温度差を利用して効率よく高エネルギーの温熱を回収し、発電用水蒸気発生用あるいは燃焼空気加熱用等の温熱として利用することができる。

【0039】

（４）第２排ガス中の除塵処理工程
上記工程（１）〜（３）によって冷却・清浄化された第２排ガスＧ２中の除塵処理が行われる。除塵処理後の第３排ガスＧ３の粒子濃度が、５０ｍｇ／Ｎｍ^３以下となるように除塵処理されることが好ましい。従って、粉塵等が多量に含まれる場合あるいは大きな粉塵等が多量に含まれる場合には、予め電気集塵器やサイクロン式集塵器等を用いて１次除塵処理を行った後、濾過式集塵器を用いて精緻な除塵処理を行うことが好適である。耐熱性の濾過材３ａを用いて高い除塵処理を行うことによって、下流段における粉塵等の凝集等を防止する機能を有するとともに、低温条件下での酸ミスト形成の核となる物質の減少を図ることができる。

【0040】

（５）第３排ガスの２次冷却処理
上記工程（４）において除塵処理された第３排ガスＧ３の２次冷却処理を行う。例えば２００〜３００℃に１次冷却処理された第３排ガスＧ３を、表面温度が第３排ガスＧ３の酸露点以下（例えば２５０℃以下）となるように設定されたセラミックス管４ｎを用いて冷却し、第４排ガスＧ４を作製する。第３排ガスＧ３中に含まれる酸ミスト（一部）は、セラミックス管４ｎの表面に凝縮して分離することができ、その下流段での酸ミストの発生を防止することができる。セラミックス管４ｎは、その内部を熱媒体Ｍが流通し、耐食性を有し熱伝導性の高いＳｉＣを主成分とすることが好ましい。腐食の発生なく、効率よく冷却処理を行い、清浄化された第４排ガスＧ４として供出することができる。

【0041】

（６）熱媒体との熱交換による２次熱回収処理
２次冷却処理において、セラミックス管４ｎを介して熱媒体Ｍと第３排ガスＧ３の熱交換が行われ、加熱された熱媒体Ｍの温熱が回収されることによって、低温領域での２次熱回収が行われる。熱媒体Ｍとして、温度差は小さいが温度制御が容易な熱回収用の低温熱媒体（例えば市水や井戸水等）を用いることによって、低温領域での比較的低エネルギーの温熱を回収することができる。また、複数のセラミックス管４ｎを第３排ガスＧ３の導入路に対して非直線もしくは直線的に配設し、そのいくつかのセラミックス管４ｎから熱媒体Ｍを取り出すことによって、精度の高い温度制御されたる所望の温度の熱媒体Ｍを得ることができる。

【0042】

＜本装置に用いた第２冷却部の機能の検証＞
第１構成例に係る本装置を用い、本装置の第２冷却部４の冷却機能および第３排ガスＧ３中の粒子濃度の影響の検証を行った。

【0043】

〔本装置の第２冷却部の冷却機能の検証〕
第２冷却部４を用い、所定温度の熱媒体Ｍを導入し、供給流量を指標として熱交換後の供出温度を確認した。
（ｉ）検証条件
第１構成例のように、２つのセラミックス管（ＣＥＲＡＳＩＣ［登録商標］−Ｂ）４ａ，４ｂが直列に配設された第２冷却部４を用い、供給される熱媒体Ｍとして１２℃の冷却水を用いた。第３排ガスＧ３を温度１８０℃，流量２００００Ｎｍ^３／ｈｒで導入するとともに、セラミックス管４ａの導入口から導入される冷却水の流量を２〜１０Ｌ／ｍｉｎを変動範囲として、セラミックス管４ｂの供出口から供出される冷却水の温度をモニタし、第２冷却部４の冷却機能を検証した。
（ii）検証結果
検証結果として、図５に例示するように、供給流量２〜３Ｌ／ｍｉｎにおいて、供出温度／供給流量の相関が直線近似範囲を有する結果を得た。つまり、この範囲において当該第２冷却部４における冷却機能を利用することによって、第３排ガスＧ３の温度および流量に対応した、第４排ガスＧ４の温度および熱媒体Ｍの出口温度を精度よく制御することができることが確認された。

【0044】

〔本装置の第２冷却部に対する第３排ガスＧ３中の粒子濃度の影響の検証〕
第２冷却部４を用い、所定の粒子濃度および酸ミストを含む第３排ガスＧ３を所定流量導入し、第３排ガスＧ３中の粒子濃度を指標としてセラミックス管（ＣＥＲＡＳＩＣ［登録商標］−Ｂ）における酸ミストの発生量を確認した。
（ｉ）検証条件
１つのセラミックス管４ｎが配設され、熱媒体Ｍとして１２℃の冷却水を用いた第２冷却部４を用い、除塵処理部３における濾過材３ａの濾過能力を変動させ、セラミックス管４ｎの表面において発生した酸ミストの量をモニタし、第２冷却部４の冷却機能（および除塵処理部３の除塵効果）を検証した。
（ii）検証結果
検証結果として、第３排ガスＧ３中の粒子濃度が５０ｍｇ／Ｎｍ^３以下の条件下において、セラミックス管４ｎの外表面での凹凸３６μｍ（最大高さＲｙ）以下の付着量とすることができることが確認された。

【0045】

＜回収された温熱の利用する温熱利用システム＞
本装置または本システムにより回収された低温領域の温熱は、低温加熱用の温熱として利用することができる。具体的には、第２冷却部４においてまたは２次冷却処理によって回収された熱媒体Ｍを、低温ボイラ用温水作製用等の低温の加温用熱媒体または低温の温熱物として利用する温熱利用システムを構成することができる。第２冷却部４においてまたは２次冷却処理によって効率よく回収されたクリーンな熱媒体Ｍの温熱を利用し、低温条件において精度の高い温度制御を実現することができる。具体的な利用例として、以下の２つの構成例を示す。

【0046】

〔利用例１〕：ボイラ給水への利用
第２冷却部４において回収された温熱は、加温水としてボイラ給水に利用することによって、ボイラ燃料（例えばＬＮＧ）の削減を図ることができる。具体的には、図６に例示するように、第２冷却部４から供出された加温水Ｗ１が、ボイラ給水タンク１１に供給され、その所定流量が、ボイラ水Ｗ２として貫流ボイラ１２に供給される構成が挙げられる（１の構成例）。加温水Ｗ１は、例えば８０℃に設定された第２冷却部４において、原水として例えば井戸水Ｗを用い、軟水器１３によって作製された例えば１５℃の軟水Ｗｏを基に作製される。加温水Ｗ１は、例えば６９℃に加温され、例えば流量４００Ｌ／ｈｒで第２冷却部４からボイラ給水タンク１１に供給される。また、ボイラ給水タンク１１では、原水として例えば井戸水Ｗを用い、軟水器１４によって作製された軟水Ｗ３が例えば流量２〜４ｔ／ｈｒ供給され、加温水Ｗ１とともに、アフタークーラ１５によって循環的に所定温度に制御され、所定温度のボイラ水Ｗ２が作製される。貫流ボイラ１２では、燃料として例えばＬＮＧが供給され、ボイラ給水タンク１１から供給されたボイラ水Ｗ２を利用して蒸気Ｗ４が作製される。第２冷却部４から供出された排ガス（第４排ガスＧ４）は煙突１６を介して排出される。このように、ボイラ水Ｗ２の加温用温熱として第２冷却部４からの温熱を利用することによって、例えば８０ＧＪ／ｍｏｎｔｈ相当の燃料削減を図ることができることが検証された。

【0047】

〔利用例２〕：吸着式冷凍機または吸収式冷凍機への利用
第２冷却部４において回収された温熱は、吸着式冷凍機または吸収式冷凍機の加温水として利用することによって、吸着式冷凍機または吸収式冷凍機の加温用エネルギー（例えば電熱等）の削減を図ることができる。具体的には、図７に例示するように、第２冷却部４から供出された加温水Ｗ１が、温水タンク２１に供給され、その所定流量が、温水Ｗ５として吸着式冷凍機または吸収式冷凍機２２に供給される構成が挙げられる（他の構成例）。加温水Ｗ１は、例えば８０℃に設定された第２冷却部４において、原水として例えば吸着式冷凍機または吸収式冷凍機２２からの還流水Ｗ６（例えば６５℃）を基に例えば７０℃に加温され、温水タンク２１に供給される。また、吸着式冷凍機または吸収式冷凍機２２には、温水タンク２１から温水Ｗ５が供給されるとともに、計装エアＡが供給され、冷却塔２３をおいて冷却された冷却水Ｗ７が、冷却水ポンプ２４によって循環的に供給および供出される。吸着式冷凍機または吸収式冷凍機２２では、温水Ｗ５と冷却水Ｗ７を用いて所定温度の温冷媒Ｗ８が作製され、冷房機器等２５の温冷媒として循環的に供給および供出される。第２冷却部４から供出された排ガス（第４排ガスＧ４）は煙突２６を介して排出される。このように、冷房機器等２５の温冷媒作製用の吸着式冷凍機または吸収式冷凍機の加温用温熱として、第２冷却部４からの温熱を利用することによって、吸着式冷凍機または吸収式冷凍機の加温用エネルギーの削減を図ることができることが検証された。

【符号の説明】

【0048】

１ 第１冷却部
２ 脱硫処理部
３ 除塵処理部
４ 第２冷却部
４ａ，４ｂ セラミックス管
５ 温熱利用設備
６ 晶析処理部
Ｇ０ 排ガス
Ｇ１〜Ｇ４ 第１〜第４排ガス
Ｍ 熱媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】