特許 7417308 工業炉用排ガス処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-10

(45)【発行日】2024-01-18

(54)【発明の名称】工業炉用排ガス処理装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/68 20060101AFI20240111BHJP

   B01D 53/50 20060101ALI20240111BHJP

   B01D 53/56 20060101ALI20240111BHJP

   C01F 11/02 20060101ALI20240111BHJP

【ＦＩ】

B01D53/68 200

B01D53/68 100

B01D53/50 100

B01D53/56 ZAB

B01D53/56 100

C01F11/02

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022136550

(22)【出願日】2022-08-30

【審査請求日】2022-08-30

(73)【特許権者】

【識別番号】514032773

【氏名又は名称】ＣＹＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094156

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 民安

(72)【発明者】

【氏名】三品 仁

(72)【発明者】

【氏名】板津 雅春

【審査官】壷内 信吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２５７８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１４９４９１１７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】実開昭５７－０９０７３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５３－１１１６７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５３－０９３５３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５７－１０６４２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－２０６５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２３０８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９６４６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ５３／３４－５３／７３，５３／７４－５３／８５，５３／９２，５３／９６

Ｂ０１Ｄ ５３／７３，５３／８６－５３／９０，５３／９４，５３／９６

Ｆ２３Ｊ １３／００－９９／００

Ｆ２３Ｇ ５／１４－５／１８，７／０６－７／０８

Ｃ０１Ｆ １／００－１７／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工業炉の炉内で発生した排ガスを大気に放出し、鉛直方向に長さを有する排気塔の中途部に取り外し可能に固定され、下側には排ガス処理がされていない上記排ガスが流入する流入口が形成され、上側には内部で排ガス処理がされた上記排ガスを排出する排出口が形成された処理用筐体と、
この処理用筐体内にそれぞれ支持されてなるとともにそれぞれ下側から上側に順次段積みされ、底方向には上記排ガスが通過する通過用開口が形成され上部は開放されてなる複数の外側容器と、
これら外側容器内に複数収容され、底方向には該外側容器の通過用開口を通過した排ガスが通過する複数の通過用小開口が形成され上部は開放されてなるとともに、内部には、所定の形状又は粒形に成形され上記排ガスに含まれた所定の汚染物質と化学反応し又は上記排ガスに含まれた汚染物質を吸着する処理剤が収容されてなる内側容器と、を備えてなることを特徴とする工業炉用排ガス処理装置。

【請求項2】

前記処理用筐体の側面又は正面若しくは背面の何れかには、該処理用筐体の内部に段積みされた前記外側容器の全部又は一部を該処理用筐体内から取り出し又は該処理用筐体外から前記外側容器を該処理用筐体内に配置する際に使用される筐体側開口が形成され、この筐体側開口は、作業者により開閉操作される開閉扉が配置されてなることを特徴とする請求項１記載の工業炉用排ガス処理装置。

【請求項3】

前記複数の外側容器には、略円筒状に成形された枠体を備え、この枠体の上端側の外側には、該外側容器が複数段積みされた状態において互いに干渉しない位置及び形状にて、作業者が把持する複数の把手が形成されてなるとともに、前記それぞれ段積みされた外側容器と外側容器との間には、一又は複数のスペーサが配置されてなり、上記スペーサにより前記外側容器と外側容器との間にはスペースが形成されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の何れかの工業炉用排ガス処理装置。

【請求項4】

前記内側容器は、前記複数の外側容器内のそれぞれに下段として水平方向に並んだ状態で複数支持されてなるとともに、上記下段として並んだ複数の内側容器の上方に上段として水平方向に並んだ状態で複数支持されてなるとともに、上記上段として並んだそれぞれの内側容器は、上記下段として水平方向に並んだ内側容器と内側容器との両方により支持されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の何れかの工業炉用排ガス処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭化炉、焼却炉その他の工業炉により熱分解された被処理物から生じた排ガスを大気に放出する前段階で除去するために使用される工業炉用排ガス処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

炭化炉（熱分解炉）や焼却炉等の各種の工業炉は、該工業炉内に収容された被処理物をバーナー等により熱分解するために使用されるが、該被処理物がこうした熱分解されると該工業炉からはガス（排ガス、排煙）が発生し、この排ガスには硫黄酸化物（ＳＯｘ）、二酸化硫黄（ＳＯ_２）又は窒素酸化物（ＮＯｘ）等が含まれていることが多く、我が国では古くからこれらの物質が汚染物資とされ、規制の対象とされてきた。そこで、こうした排ガスに含まれる汚染物質を除去する技術（排ガス処理技術）が提案され又は実施されている。そして、こうした排ガス処理技術は、湿式法、乾式法、半乾式法に大別することができ、上記湿式法は、上記汚染物質と反応させる処理剤として、アルカリ水溶液又はそのスラリーを使用するものであり、上記乾式法は、活性炭や石灰石又は石炭灰などの処理剤（又は吸着剤）により汚染物質を化学反応させ別異の化学物質に変化させ或いは吸着させるものであり、上記半乾式法は、その一例として、消石灰スラリーを反応塔中に噴霧することにより上記大気汚染物質を例えば亜硫酸カルシウム等の粉体に転化するもののように、上記湿式法と乾式法とを組み合わせたものである。

【0003】

例えば、特公昭６１－３９０９５号公報（特許文献１）に開示された排ガス処理技術は、上記乾式法に分類される排ガス処理技術である。そして、この技術は、ボイラによる燃焼ガスを石灰からなるミクロン粒子を噴霧することにより石灰と燃焼ガス中の硫黄酸化物を反応させる工程と、その後に無水石膏を未反応石灰及び煤塵と共に集塵装置により排煙中より除去する工程を備え、上記集塵装置で回収した粉塵を分級機にかけて無水石膏および未反応石灰を多く含んだ細粉と、主として灰分からなる粗粉に分け、細粉を水素および一酸化炭素またはそのいずれか一方を含む高温の還元ガス中に噴霧して硫化カルシウムに還元した後、該ガスを冷却することによって、硫化カルシウムと炭酸ガスおよび水蒸気を反応させて炭酸カルシウムと硫化水素にし、このガス中から集塵装置で炭酸カルシウムの微粒子を分離し、これを排ガス処理剤としてボイラの中に再度噴霧する一方、集塵装置から排出されたガス中から硫化水素を回収することを特徴とするものである。こうした技術によれば、排ガス処理工程によって発生した物質を廃棄物として処理する必要性が減少し、再利用することができる点で評価に値する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特公昭６１－３９０９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に開示された（乾式法による）排ガス処理技術では、該特許文献１に開示された図面からも明らかなように、各工程を経るためのプラントは複雑化しているばかりか巨大化されており、高コストとならざるを得ず、また広大な設置面積が必要となることから、採用することができない。また、こうした排ガス処理技術では、新たにプラントを建設する場合であればともかく、既に設置された炭化炉や焼却炉等の各種の工業炉の一部を変更したり組み込んだりすることにより、簡易に排ガス処理することができない。

【0006】

他方、上記湿式法により排ガス処理する場合には、スラリーを循環させたり多量の水が必要となったりするため、炭化炉や焼却炉等の各種の工業炉とは別個に排水処理施設が必要となる。特に、炭化炉により熱分解する対象が、使用済リチウムイオン電池である場合には、該炭化炉による熱分解によりコバルト等の高価な稀金属を回収する点のみを挙げれば、炭化炉による熱分解は効果的である。しかし、その一方において、この湿式法により排ガス処理する場合、特に一般的に用いられる方法であるスクラバー法（石灰水による湿式洗浄法）による場合では、先に記載したように排水処理設備が必要であることは言うまでもなく、該排水処理設備内には、石灰水との間における化学反応により生成されたフッ化カルシウムが沈殿すること、装置に付着するスケールを適宜処理する必要性があること、水に溶解して腐食性・有毒性の強いフッ化水素酸（フッ酸）が発生すること等を理由として、該装置及びメンテナンス作業が共に複雑となる。また、この場合では、上記フッ化水素は、ガラスも侵すほどの強い腐食性を有することに鑑みれば、上記炭化炉（熱分解炉）からの排ガスを湿式法により処理する処理設備の構成部材の素材として上記耐腐食性を有する素材の選定作業はかなりの困難性を伴う。また、上記湿式法による排ガス処理を行う場合であっても、新たにプラントを建設する場合であればともかく、先に記載した乾式法に係る課題と同じように、既に設置された炭化炉や焼却炉等の各種の工業炉の一部を変更することにより、簡易に排ガスに含まれた汚染物質を排ガス処理することができない。

【0007】

そこで、本発明は、上述した一般的な湿式法や乾式法に係る排ガス処理技術や上記特許文献１に開示された排ガス処理技術が有する課題を解決するために提案されたものであって、排ガスに含まれた汚染物質を極めて簡易な構成で且つ広大な設置面積を必要とすることなく、さらには既設の炭化炉や焼却炉等の各種の工業炉の一部を変更するのみで容易に排ガス処理を行うことができる新規な工業炉用排ガス処理装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであり、第１の発明（請求項１記載の発明）は、工業炉の炉内で発生した排ガスを大気に放出し、鉛直方向に長さを有する排気塔の中途部に取り外し可能に固定され、下側には排ガス処理がされていない上記排ガスが流入する流入口が形成され、上側には内部で排ガス処理がされた上記排ガスを排出する排出口が形成された処理用筐体と、この処理用筐体内にそれぞれ支持されてなるとともにそれぞれ下側から上側に順次段積みされ、底方向には上記排ガスが通過する通過用開口が形成され上部は開放されてなる複数の外側容器と、これら外側容器内に複数収容され、底方向には該外側容器の通過用開口を通過した排ガスが通過する複数の通過用小開口が形成され上部は開放されてなるとともに、内部には、所定の形状又は粒形に成形され上記排ガスに含まれた所定の汚染物質と化学反応し又は上記排ガスに含まれた汚染物質を吸着する処理剤が収容されてなる内側容器と、を備えてなることを特徴とするものである。

【0009】

上記第１の発明に係る工業炉用排ガス処理装置では、上記工業炉の炉内で発生した排ガスが排気塔の中途部まで到達すると、この排ガスは、上記それぞれの通過用開口を通過して上記最も下段に支持された上記外側容器内に流入し、この外側容器内に流入した排ガスは更にその上に段積みされた外側容器内に流入する、と言う順番で徐々に上昇し、最終的にはこれら複数の外側容器内を通過して排気塔内に流入した上で大気に放出される。そして、それぞれの外側容器内に流入した排ガスは、上記通過用開口のそれぞれを通過して各内側容器に形成されたそれぞれの通過用小開口を通過し、該内側容器内に収容された粒状の処理剤の個々に接触しながら上方に移動する。

【0010】

なお、上記処理剤は、排ガス処理される汚染物質との間で化学反応する物質と、該汚染物質を物理的に吸着する物資（以下、吸着剤と言う。）との両方を含む。前者の物質としては、（排ガス処理すべき汚染物質の種類にも因るが）生石灰や消石灰等のカルシウム化合物、石灰石（炭酸カルシウム系）や骨灰等を使用することができる。また、カルシウムに類するアルカリ金属（アルミニウム、マグネシウム等）化合物等を使用しても良い。この時、上記処理剤との接触により汚染物質は化学反応して生成された物質が該処理剤の表面に付着・吸着される。例えば、上記汚染物質が硫黄酸化物（ＳＯｘ）であり、上記処理剤が石灰である場合には、無水石膏が生成され、これが粒状化された石灰の表面に付着・吸着される。上記汚染物質がフッ素である場合には、フッ化カルシウムが生成されて該処理剤に吸着される。他方、上記処理剤の形状は、顆粒状、球状、繊維状、ハニカム状、練炭（様の形）状等を挙げることができる。なお、処理剤の形状（粒形）は、細かければ細かいほどまたポーラス状であればあるほど比表面積が大きくなり、このことは同時に処理効率（吸着効率）が高くなるが、他方では、排気塔内における排ガスの通過抵抗（圧損）が大きくなることから、互いに相反する前者と後者との両方を勘案した上で適切な形状又は粒形とすることが望ましい。

【0011】

したがって、この第１の発明に係る工業炉用排ガス処理装置によれば、構成が複雑で面倒なメンテナンス作業を伴うことがなく、極めて簡単な構成で且つ排気塔の中途部に取り外し可能に固定させることで排ガス処理することができ、炭化炉や焼却炉その他の工業炉とは別個に排水処理施設が必要となるものではないことから、低コストで提供することができるとともに、広大な設置面積も要求されることがない。また、この発明に係る工業炉用排ガス処理装置は、排気塔の中途部に取り外し可能に固定されるものであることから、既設の炭化炉や焼却炉等の各種の工業炉の一部を変更するのみで容易に排ガス処理を行うことができる。しかも、所定時間に亘って上記排ガス処理がなされ、処理剤による汚染物質の化学反応がそれ以上不能となった場合、或いは化学反応効率が低下した場合であっても、この工業炉用排ガス処理装置全体を排気塔から取り外して、新たな工業炉用排ガス処理装置と交換したり、取り外した工業炉用排ガス処理装置内に収容された外側容器を取り出し、上記内側容器内に収容された処理剤を新たなものと交換したりする作業も極めて容易に行うことができる。

【0012】

なお、この第１の発明に係る工業炉用排ガス処理装置において、上記それぞれの外側容器は、少なくとも上記処理用筐体内に支持されること、下側から上側に順次段積み可能であること、上記排ガスが通過する通過用開口が底方向に複数形成され上部は開放されていることを満たせば良く、例えば外形形状は特に限定されるものではない。また、上記内側容器についても、少なくとも外側容器内に複数収容されるものであること、底方向には該外側容器内に流入した排ガスが通過する複数の通過用小開口が形成され上部は開放されていること、内部には、所定の形状又は粒径に成形され上記排ガスに含まれた所定の汚染物質と化学反応する又は吸着する処理剤が収容されていることを満たせば良く、例えば、外形形状は特に限定されるものではないばかりか、これらの内側容器が上下方向に複数段積みされている必要はない。

【0013】

また、第２の発明（請求項２記載の発明）は、上記第１の発明において、前記処理用筐体の側面又は正面若しくは背面の何れかには、該処理用筐体の内部に段積みされた前記外側容器の全部又は一部を該処理用筐体内から取り出し又は該処理用筐体外から前記外側容器を該処理用筐体内に配置する際に使用される筐体側開口が形成され、この筐体側開口は、作業者により開閉操作される開閉扉が配置されてなることを特徴とするものである。

【0014】

この第２の発明に係る工業炉用排ガス処理装置では、上記処理用筐体に形成された筐体側開口を閉塞する上記開閉扉の開放により、作業者は、該処理用筐体の内部に段積みされた前記外側容器の全部又は一部を該処理用筐体内から取り出し又は該処理用筐体外から前記外側容器を該処理用筐体内に配置することができる。すなわち、この第２の発明に係る工業炉用排ガス処理装置によれば、上記第１の発明の作用・効果に加えて、所定時間に亘って上記排ガス処理がなされ、処理剤による汚染物質の化学反応がそれ以上不能となった場合、或いは化学反応効率が低下した場合には、この工業炉用排ガス処理装置全体を排気塔から取り外す等の必要性はなく、単に上記開閉扉を開放することにより、上記内側容器内に収容された処理剤を新たなものと交換する等の作業をすることができ、より一層簡便に使用することが可能となる。

【0015】

また、第３の発明（請求項３記載の発明）は、上記第１又は第２の発明の何れかにおいて、前記複数の外側容器には、略円筒状に成形された枠体を備え、この枠体の上端側の外側には、該外側容器が複数段積みされた状態において互いに干渉しない位置及び形状にて、作業者が把持する複数の把手が形成されてなるとともに、前記それぞれ段積みされた外側容器と外側容器との間には、一又は複数のスペーサが配置されてなり、上記スペーサにより前記外側容器と外側容器との間にはスペースが形成されてなることを特徴とするものである。

【0016】

この第３の発明に係る工業炉用排ガス処理装置では、上記把手が各外側容器に形成されていることから、内部に上記処理剤が収容された各内側容器が収容された各と外側容器を上記処理用筐体内に段積みする作業や、段積みされた各外側容器を取り出し又は交換する作業も極めて迅速に行うことができ、また、上記スペーサにより排ガスの通気性が良好となって、排気塔全体の圧力損失を回避することができる。

【0017】

また、第４の発明（請求項４記載の発明）は、上記第１又は第２の発明の何れかにおいて、前記内側容器は、前記複数の外側容器内のそれぞれに下段として水平方向に並んだ状態で複数支持されてなるとともに、上記下段として並んだ複数の内側容器の上方に上段として水平方向に並んだ状態で複数支持されてなるとともに、上記上段として並んだそれぞれの内側容器は、上記下段として水平方向に並んだ内側容器と内側容器との両方により支持されてなることを特徴とするものである。

【0018】

この第４の発明に係る工業炉用排ガス処理装置では、前記内側容器は、前記複数外側容器内のそれぞれに下段として水平方向に並んだ状態で複数支持されてなるとともに、上記下段として並んだ複数の内側容器の上方に上段として水平方向に並んだ状態で複数支持されてなることと、上記上段として並んだそれぞれの内側容器は、上記下段として水平方向に並んだ内側容器と内側容器との両方により支持されてなることとの両方の構成により、それぞれの外側容器内では、下段に位置する複数の内側容器に収容された各処理剤で処理された排ガスは、さらに上段に位置する複数の内側容器に収容された各処理剤で処理され、或いは、上記下段として並んだ複数の内側容器内では処理されなかった排ガスは、上記上段として並んだ複数の内側容器内において排ガス処理される。したがって、この第４の発明に係る工業炉用排ガス処理装置によれば、個々の外側容器内における処理剤の占有率を高め、全体としての処理効率を高めることができ、ひいては排ガスが排ガス処理されずに大気に放出される危険性を有効に回避することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、排ガスに含まれた汚染物質を極めて簡易な構成で且つ広大な設置面積を必要とすることなく、さらには既設の炭化炉や焼却炉等の各種の工業炉の一部を変更するのみで容易に排ガス処理を行うことができる新規な工業炉用排ガス処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】開閉扉が開放された排ガス処理装置を示すものであって、外側容器は断面として示す正面図である。

【図2】図１に示す排ガス処理装置の左側面図である。

【図3】開閉扉が閉塞された状態を示す正面図である。

【図4】図１に示す排ガス処理装置の平面図である。

【図5】処理用筐体内の構成を示すものであって、開閉扉が開放された状態を示す平面図である。

【図6】処理用筐体内の構成を示すものであって、開閉扉が閉塞された状態を示す平面図である。

【図7】外側容器を示す正断面である。

【図8】外側容器を示す平面図である。

【図9】内側容器を示す平面図である。

【図10】内側容器を示す正断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態に係る工業炉用排ガス処理装置は、工業炉としての炭化炉（熱分解炉）の排気塔の中途部に配置される排ガス処理装置であり、特に、該炭化炉により使用済リチウム電池を熱分解することにより発生する汚染物質であるフッ素、塩素、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、煤煙等を排ガス処理するものである。

【0022】

上記排ガス処理装置１は、図１、図２又は図３に示すように、外形形状が略直方体状に成形されてなるとともに正面に筐体側開口２ａが形成された処理用筐体２と、上記筐体側開口を開閉する開閉扉３と、上記処理用筐体２内に上下段積みされた複数の外側容器４と、これらの外側容器４内に収容された複数の内側容器５とを備えている。

【0023】

上記処理用筐体２は、図１に示されるように、正面には上記筐体側開口２ａが形成されてなるものであり、略正方形状に成形された底板２１と、この底板２１の左端から起立し鉛直方向に長さを有した長方形状に成形されてなる左側板２２と、上記底板２１の右端から起立してなり上記左側板２２と面対向し該左側板２２と同一の形状に成形されてなる右側板２３と、上記底板２１の後端から起立し上記左側板２２及び右側板２３と同じ長さ幅に成形されてなる背面側板２４（図２参照）と、上記底板２１に面対向してなり該底板２１と同一形状に成形されてなる天板２５とを備えている。なお、上記左側板２２、右側板２３、背面側板２４の内側面及び上記天板２５の下面（後述する流出用開口２５ａを除く。）には、それぞれ断熱材１１が配置されている。すなわち、この処理用筐体２の正面に形成された上記筐体側開口２ａは、上記底板２１の正面端と上記左側板２２の正面端と上記右側板２３の正面端と上記天板２５の正面端とにより囲まれた状態で形成されている。

【0024】

また、上記左側板２２の正面側には、図１又は図２（※扉が閉塞された状態を示す正面図）に示すように、上側水平杆３１と下側水平杆３２とが、互いに平行に配置されている。これら上側水平杆３１と下側水平杆３２とは、それぞれ同一形状に成形されてなるとともに基端側が上記左側板２２の正面側に溶接されてなるものである。また、図２又は図３に示すように、上記上側水平杆３１の正面から上記下側水平杆３２の正面に亘って、鉛直方向に長さを有するベース部材３３が固定され、さらにこのベース部材３３の正面には、上側回動軸支持部材３４と下側回動軸支持部材３５とが互いに離間して固定され、該上側回動軸支持部材３４と下側回動軸支持部材３５とには、回動軸３６が回動可能に支持されている。そして、この回動軸３６のやや下端側中途部には、後述する開閉扉３を支持する回動アーム３７の一端が溶接されている。また、図１に示すように、上記左側板２３の上端側中途部であって、上記上側水平杆３１のやや上方には、第１の回動支持部材６が固定され、上記下側水平杆３２のやや下側には、第２の回動支持部材７が固定され、また、上記右側板２３の正面側であって上記第１の回動支持部材６の固定高さと同じ高さ位置には、第３の回動支持部材８が固定され、該第３の回動支持部材８の下方であって上記第２の回動支持部材７の固定高さと同じ高さ位置には、第４の回動支持部材９が固定されている。これら第１ないし第４の回動支持部材６・・・９は、何れも同一形状に成形されている。そこで、上記第１の回動支持部材６を例に挙げて説明すると、上記左側板２２（第３及び第４の回動支持部材８，９では、上記右側板２３）の外側面に固定される固定板６ａと、この固定板６ａから外側に（水平方向に）突出し互いに面対向してなる一方及び他方の支持片６ｂ、６ｃとから構成され、これら一方及び他方の支持片６ｂ、６の中央にはボルト１０の（図示しない）軸部が挿通される図示しない貫通穴が形成されている。

【0025】

そして、（上記第１ないし第４の回動支持部材６・・・９に配置されたそれぞれの）上記ボルト１０（の軸部）は、第１ないし第４の扉ロック部材１１１・・・１１４を構成するリング部１１１ｂ・・・１１４ｂ内に挿通されている。上記第１ないし第４の扉ロック部材１１１・・・１１４は、図２、図３又は図４に示すように、それぞれ上記開閉扉３が筐体側開口２ａを閉塞した状態をロックするものであり、それぞれ同一の構成からなる。そこで、上記第２の扉ロック部材１１２を説明すると、該第２の扉ロック部材１１２は、外周に図示しない一方のネジ部（符号は省略する。）が螺刻された軸部１１２ａと、この軸部１１２ａの先端に形成され上記ボルト１０の軸部が挿通されたリング部１１２ｂと、上記軸部１１２ａに螺着されるナット部（符号は省略する。）が中央に固定され作業者により回動操作される操作ハンドル１１２ｃと、内部に上記軸部１１２ａが挿通されてなる弾性材（コイルスプリング）１１２ｄと、この弾性材１１２ｄの両端に固定され内部には上記軸部１１２ａが挿通されている一方及び他方のフランジ部１１２ｅ，１１２ｆとから概ね構成されている。したがって、この第１の扉ロック部材１１１と上記第２の扉ロック部材１１２は、作業者による上記操作ハンドル１１１ｃ，１１２ｃの揺動操作により、また、上記第３の扉ロック部材１１３と上記第４の扉ロック部材１１４は、作業者による上記操作ハンドル１１３ｃ，１１４ｃの揺動操作により、上記ボルト１０の軸芯（リング部１１１ｂの中心）を中心として、該第１ないし第４の扉ロック部材１１１・・・１１４全体を揺動させることができるとともに、上記操作ハンドル１１１ｃ・・・１１４ｃを正回転又は逆回転することにより、該操作ハンドル１１１ｃ・・・１１４ｃを前進させ又は後退させることができる。すなわち、上記操作ハンドル１１１ｃ・・・１１４ｃのそれぞれを正回転操作されることにより、上記開閉扉３全体は上記筐体側開口２ａを閉塞する方向に移動し、逆回転操作されることにより、該筐体側開口２ａを開放する方向に移動する。

【0026】

また、上記処理用筐体２を構成する上記左側板２２（及びこの左側板２２の内側に配置された断熱材１１）と上記右側板２３（及びこの右側板２３の内側に配置された断熱材１１）の下端側のそれぞれには、図５又は図６に示すように、複数（本実施の形態では４つ）の支持杆挿通穴２２ａ，２３ａが形成され、これらの支持杆挿通穴２２ａ，２３ａには、後述する外側容器４であって最も下方に配置された外側容器４が支持される容器支持杆１１５が挿通されている。なお、上記左側板２２の下端側の外側面には、上記支持杆挿通穴２２ａと連通してなり上記容器支持杆１１５の左端側中途部が挿通されるガイド用管部２２ｂが突設され、また、上記右側板２３の下端側の外側面には、上記支持杆挿通穴２３ａと連通してなり上記容器支持杆１１５の右端側中途部が挿通されるガイド用管部２３ｂが突設されている。また、上記各容器支持杆１１５は、それぞれ円柱状に成形されてなるものであり、それぞれの左端側にはネジ（符号は省略する。）が螺刻され、このネジには二つのナット１１５ａ，１１５ｂが螺着されている。

【0027】

そして、上記底板２１の中央には、図示しない円形状の流入用開口（本発明を構成する流入口）が形成され、また、該底板２１の下面には、上記流入用開口を囲み該流入用開口と連通してなるとともに円筒状に成形された流入ダクト１１６の上端が固定されている。なお、この流入ダクト１１６の下端には、図示しない上記炭化炉に基端が接続された一方の排気塔の上端に取り外し可能に固定される下側フランジ部１１６ａが形成されている。したがって、上記炭化炉からの排ガスは、この一方の排気塔と上記流入ダクト１１６を通過して、この排ガス処理装置１内に流入する。また、上記天板２５の中央には、上記底板２１に形成された図示しない流入用開口と同じ形状に成形された流出用開口２５ａ（図４参照）が形成され、また、該天板２５の上面には、上記流出用開口２５ａを囲み該流出用開口２５ａ（本発明を構成する流出口）と連通してなるとともに円筒状に成形された流出ダクト１１７の上端が取り外し可能に固定されている。なお、この流出ダクト１１７の上端には、この排ガス処理装置１の内部で排ガス処理がなされた気体を上端から外部に放出する他方の排気塔の下端に固定される上側フランジ部１１７ａが形成されている。

【0028】

また、上記排ガス処理装置１（上記処理用筐体２）には、上記筐体側開口２ａを開閉する上記開閉扉３（図１又は図２参照）が取り付けられている。この開閉扉３は、全体形状は長方形状に成形されてなるものであり、図２に示すように、（上記筐体側開口２ａを閉塞した際における）外側面に露出してなり長方形状に成形された主板部３ａと、この主板部３ａの上端に固定され該主板部３ａと同じ幅の長さとされた上側枠板部３ｂと、この上側枠板部３ｂと平行に配置された下側枠板部３ｃと、上端は上記上側枠板部３ｂの一端に溶接され下端は上記下側枠板部３ｃの一端に溶接されてなる左側枠板部３ｄと、この左側枠板部３ｄと平行に配置され、上端は上記上側枠板部３ｂの他端に溶接され下端は上記下側枠板部３ｃの他端に溶接されてなる右側枠板部３ｅとからなる枠部材（符号は省略する。）を備えている。また、この枠部材には、上端が上記上側枠板部３ｂの中央に溶接され下端は上記下側枠板部３ｃの中央に溶接されてなる扉側ベース板１２１が設けられている。そして、この扉側ベース板１２１の中央には、固定板１２２が固定され、この固定板１２２には、扉側の上側回動軸支持部材１２３と扉側の下側回動軸支持部材１２４とが所定間隔を空けて締結部材（符号は省略する。）により固定されおり、該扉側の上側回動軸支持部材１２３と扉側の下側回動軸支持部材１２４とには、扉側回動軸１２５が回動可能に支持されている。そして、この扉側回動軸１２５には、上記回動アーム３７の他端が溶接されている。また、上記開閉扉３を構成する上記左側枠板部３ｄの上端側中途部には、第１の係合片１３１の基端が溶接され、該左側枠板部３ｄの下端側中途部には、第２の係合片１３２の基端が溶接され、また、上記右側枠板部３ｅの上端側中途部には、第３の係合片１３３の基端が溶接され、該右側枠板部３ｅの下端側中途部には、第４の係合片１３４の基端が溶接されており、それぞれの先端は開閉扉３の左側又は右側に突出されている。そして、上記第１ないし第４の係合片１３１・・・１３４の先端には、上記第１ないし第４の扉ロック部材１１１・・・１１４を構成する軸部１１１ａ・・・１１４ａの中途部が挿入されるＵ字状の切欠き部１３１ａ・・・１３４ａが形成されている。

【0029】

そして、この排ガス処理装置１では、図１に示すように、冒頭で説明した上記処理用筐体２内において、複数の外側容器４が上下段積みされており、最も下段に配置された外側容器４は、上記各容器支持杆１１５に支持されている。そして、本実施の形態においては、上記最も下段に配置された外側容器４上には、図１又は図６に示すように、４本の角パイプ１４１（本発明を構成するスペーサ）が載置され、二段目に配置された外側容器４は、これら４本の角パイプ１４１上に載置されている。また、この二段目に配置された外側容器４上にも上記角パイプ１４１が載置され（図１参照）、これらの角パイプ１４１上に三段目の外側容器４が載置されている。すなわち、この実施の形態に係る排ガス処理装置１では、外側容器４が三段積みされ且つ各外側容器４と外側容器４との間には、スペーサである上記複数の角パイプ１４１が介在されている。そして、上記それぞれの外側容器４は、図７又は図８に示すように、金属等の無機材料により円筒状に成形された大型枠体４ａと、この大型枠体４ａの底方向に複数本（本実施の形態では４本）が平行に固定された一方の棒状支持体４ｂと、これら一方の棒状支持体４ｂの長さ方向とは直交する方向に長さを有し該一方の棒状支持体４ｂに各中途部が溶接されてなる他方の棒状支持体４ｃと、上記大型枠体４ａの上端側にそれぞれ基端側が固定され互いに対向してなるとともに作業者により把持される把手４ｄとから構成されている。

【0030】

また、上記それぞれの外側容器４内には、複数（本実施の形態では４つ）の内側容器５が一段目として並べられ（収容され）、さらにこれら一段目として並べられた各内側容器５上には、複数（本実施の形態では４つ）の内側容器５が二段目として並べられ（収容され）ている。なお、上記二段目として並べられた個々の内側容器５は、上記一段目として並べられた複数の内側容器５により支持されている。そして、これらの内側容器５は、図９又は図１０に示すように、金属等の無機材料により円筒状に成形された小型枠体５ａと、この小型枠体５ａの下端に外周が固定されてなるとともに網状とされた円盤状の処理剤支持体５ｂとから構成されている。なお、この網状とされた処理剤支持体５ｂには、本発明を構成する多数の通過用小開口が形成されている。そして、上下二段積みされた各内側容器５のそれぞれには、図示しない生石灰（酸化カルシウム）を主成分（９４．１３％）とし、他の物質としては酸化マグネシウム（０．９１％）、二酸化ケイ素（０．８３％）、酸化第二鉄（０．０７％）、酸化アルミニウム（０．１８％）、三酸化硫黄（０．０２％）等が含まれてなり、また、上記処理剤支持体５ｂにより支持され脱落しない程度の大きさとされた粒状（親指程度の粒径）とされた処理剤が収容されている。なお、上記内側容器５の高さは、上記外側容器４を構成する各一方の棒状支持体４ｂの上端から上記大型枠体４ａの上端までの高さの半分の高さに満たない。

【0031】

以下、上述した本実施の形態に係る排ガス処理装置１の使用方法を説明し、その後に排ガスが処理される作用やその効果に付いて順次説明する。先ず、図示しない炭化炉に接続され該炭化炉からの排ガスが流入する排気塔に対して、上記処理用筐体２が取り付けられ、上記開閉扉３が開放されている状態から説明する。このように、上記開閉扉３が開放されている状態においては、該処理用筐体２の正面において上記筐体側開口２ａは開放された状態とされている。作業者は、内部に上記生石灰が収容された各内側容器５が上下二段積みにされた（３つの）外側容器４と、上記６本の角パイプ１４１を準備し、これらを順番に上記処理用筐体２内にセットする。すなわち、最下段となる上記外側容器４を上記４本の容器支持杆１１５上に載置させ、次いでこの外側容器４上に上記４本の角パイプ１４１を所定間隔隔てた状態で水平に並べ、その後に二段目としてこれら角パイプ１４１上に上記外側容器４を載置し、同じように、再度４本の角パイプ１４１を所定間隔隔てた状態で水平に並べ、その後に三段目（最上段目）としてこれら角パイプ１４１上に上記外側容器４を載置する。

【0032】

こうした作業が終了すると、次いで、上記開閉扉３を閉塞方向に操作する。このとき、この開閉扉３は、上記回動アーム３７の一端が溶接された上記回動軸３６と、該回動アーム３７の他端が溶接された上記扉側回動軸１２４との双方が開閉扉３の閉方向に回動し、該開閉扉３により上記筐体側開口２ａが閉塞される位置まで到達すると、上記第１ないし第４の扉ロック部材１１１・・・１１４を構成する上記各軸部１１１ａ（他の軸部の符号は省略する。）は、第１ないし第４の係合片１３１・・・１３４に形成されたＵ字状の切欠き部１３１ａ・・・１３４ａ近傍に到り、作業者が上記操作ハンドル１１１ｃ・・・１１４ｃを揺動操作して、該各軸部をこれら第１ないし第４の係合片１３１・・・１３４内に挿入し、該操作ハンドル１１１ｃ・・・１１４ｃを正回転操作させる。こうした操作により、やがて上記一方のフランジ部１１１ｅ（他のフランジ部の符号は省略する。）の一部は上記開閉扉３に当接し、更に該操作ハンドル１１１ｃ・・・１１４ｃを正回転操作すると、上記各弾性材（コイルスプリング）１１１ｄ（他のコイルスプリングの符号は省略する。）は徐々に圧縮され、所定位置まで該操作ハンドル１１１ｃ・・・１１４ｃを正回転操作させることにより、図３又は図６に示すように、上記筐体側開口２ａは該開閉扉３により完全に閉塞される。

【0033】

こうした開閉扉３により閉塞操作が完了し、その後上記炭化炉（熱分解炉）が運転され、この炭化炉から排ガスが排気塔内に流入すると、該排ガスは上記流入ダクト１１６を通過して、この排ガス処理装置１（処理用筐体２）内に流入し、そして、該排ガスは上記一方の棒状支持体４ｂ同士の間（他方の棒状支持体４ｃの左右両側）の空間を経て、上記一段目の外側容器４内に流入し、更にこの排ガスは上記一段目として並べられた各内側容器５を構成する網状の処理剤支持体５ｂを通過して上記処理剤である生石灰の表面に接触する。また、これら一段目として並べられた各内側容器５同士の間を通過した排ガスや該一段目の各内側容器５を通過した排ガスは、二段目として段積みされた各内側容器５を通過する。そして、この一段目（最下段）に配置された外側容器４を通過して上方に移動した排ガスは、更に二段目と三段目の各外側容器４内を通過して、最終的には、上記流出ダクト１１７及び上記他方の排気塔内をそれぞれ通過して大気に放出される。

【0034】

そして、こうしたプロセスにより上記処理剤である生石灰の表面に接触した排ガス中に汚染物質としての硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれている場合には、該硫黄酸化物（ＳＯｘ）と生石灰との化学反応により、該生石灰の表面に無水石膏が生成され、これが石灰の表面に付着・吸着される。また、上記汚染物質に含まれたフッ素は、該生石灰との化学反応により、フッ化カルシウムが生成されて石灰に吸着される。また、上述した排ガス処理が所定時間経過した場合、すなわち、それ以上上記処理剤である生石灰による汚染物質の化学反応や吸着の程度が飽和状態となった場合には、上記開閉ドア３を操作し、上記筐体側開口２ａを開放して、上記処理剤である生石灰を掻き混ぜたり新たな処理剤と交換したりすれば良い。

【0035】

したがって、上記実施の形態に係る排ガス処理装置１によれば、排ガスに含まれた汚染物質を極めて簡易な構成で且つ広大な設置面積を必要とすることなく、さらには既設の炭化炉や焼却炉等の各種の工業炉の一部を変更するのみで容易に排ガス処理を行うことができる。特に、この実施の形態に係る排ガス処理装置１では、上記開閉扉３が設けられていることから、より簡単に処理剤を交換等することができることから、より一層簡易に排ガスから汚染物質を処理することができる。

【符号の説明】

【0036】

１ 排ガス処理装置
２ 処理用筐体
２ａ 筐体側開口
３ 開閉扉
４ 外側容器
４ａ 大型枠体
４ｄ 把手
５ 内側容器
１１６ 流入ダクト
１１７ 流出ダクト
１４１ 角パイプ

【要約】

【課題】排ガスに含有された汚染物質を極めて簡易な構成で且つ広大な設置面積を必要とすることなく、また既設の工業炉の一部を変更するのみで容易に排ガス処理を行う。
【解決手段】工業炉の排気塔の中途部に取り外し可能に固定される処理用筐体２内に支持されそれぞれ下側から上側に順次段積みされ、底方向には上記排ガスが通過する通過用開口が形成され上部は開放されてなる複数の外側容器４と、これら外側容器４内に複数収容され、底方向には該外側容器の通過用開口を通過した排ガスが通過する複数の通過用小開口が形成され上部は開放されてなるとともに、内部には、排ガスに含まれた所定の汚染物質を処理する処理剤が収容された内側容器５と、を備えてなる。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】