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JP2687222B2 - 排ガス処理方法 - Google Patents

排ガス処理方法

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Publication number
JP2687222B2
JP2687222B2 JP63147956A JP14795688A JP2687222B2 JP 2687222 B2 JP2687222 B2 JP 2687222B2 JP 63147956 A JP63147956 A JP 63147956A JP 14795688 A JP14795688 A JP 14795688A JP 2687222 B2 JP2687222 B2 JP 2687222B2
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JP
Japan
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exhaust gas
iron
concentration
liquid
mol
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Application number
JP63147956A
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English (en)
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JPH01317528A (ja
Inventor
邦裕 小倉
英次 豊田
健吾 安藤
満彦 浜井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH01317528A publication Critical patent/JPH01317528A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases

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  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、排ガス中のフェノールやホルムアルデヒド
等の還元性物質を過酸化水素と第1鉄イオンを含む吸収
液により洗浄除去すると共に、廃液中の鉄スラッジの処
理装置を不要とする排ガス処理方法に関するものであ
る。
[従来の技術] 一般に、鋳造工程等から排出される排ガス中には還元
性物質であるフェノールやホルムアルデヒド等の悪臭成
分が含まれている。そこで、この排ガスを大気中に放出
する前に、そのような悪臭成分を排ガス中から除去する
ことが必要となる。
上記フェノールやホルムアルデヒド等の還元性物質は
水溶性であり、しかも水溶液上の平衡分圧が低い。従っ
て、これらの物質を洗浄除去する場合、吸収液中のこれ
らの物質の濃度が高くならないように、当該物質を適宜
酸化分解すればよい。
吸収液中の当該物質を酸化分解するには、過酸化水素
と第1鉄イオン(通常、硫酸第1鉄を使用)の添加が効
果的であることが知られている。
この種の排ガス処理方法として、特公昭51−44898号
公報に開示されているように、吸収液を pH≦5 Fe2+/H2O2≧1/7 酸化還元電位≧(540−60×pH値)mV として使用する方法があった。
この排ガス処理においても、第1鉄イオンが必要であ
り、事実、硫酸第1鉄を添加している。
しかるに、フェノール等の酸化分解の過程および気液
接触の過程で、上記第1鉄イオンは第2鉄イオンとな
る。
従って、第1鉄イオンを所定の濃度に保つために、硫
酸第1鉄を常時多量に添加し続けねばならず、また、そ
の結果、不要となった鉄分を系から適宜取り除いて二次
処理しなければならない。
さらに、上記在来技術を適用した実用装置の運転結果
を見ると、不要な鉄分がスラッジとなり、系内に堆積し
ている。
結局、これまでの技術においては、“硫酸第1鉄の常
時多量供給”、“不要鉄分の廃棄ならびに二次処理”お
よび“系内に堆積した鉄スラッジの除去”が維持管理お
よび経済性の点で問題となっていた。
これを解決するため、本発明者は特開昭62−237926号
公報に開示されているように、吸収液のpH、過酸化水素
濃度および第2鉄濃度を、それぞれ2〜4、0.8mg−mol
/以上および1mg−mol/以上の範囲に循環槽内で2分
間以上維持することにより、第1鉄イオンの再生を促進
して、第1鉄イオンの供給量を吸収液循環流量1m3/hr当
り30mg−mol/hr以下にすることにより、第1鉄イオンの
供給量を削減し、その結果、鉄スラッジ量を低減せし
め、系内で鉄スラッジの堆積を防ぐ技術を開発した。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来方法では、鉄スラッジ量の低
減が不十分であるため、不要となった鉄分を系から適宜
取り除き廃棄するために、中和処理後、二次処理とし
て、生成した鉄スラッジ(水酸化第2鉄)を第2図に示
すように濃縮槽(シックナー)4に導き、上澄液18を終
末処理場へ放流すると共に、濃縮液19を固液分離装置
(フィルタープレス)5等で処理しなければならないと
いう問題点があった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、第1鉄イオンの供
給量を更に大巾に削減し、その結果、鉄スラッジ量を大
巾に低減せしめ、二次処理装置(固液分離装置等)を不
要にすると共に、系内での鉄スラッジの堆積を防止し、
排ガス処理システムの維持管理をより容易とし、かつ経
済性をより高めることができる排ガス処理方法を提供す
ることにある。
[課題を解決するための手段・作用] ところで、フェノール等を吸収除去する場合、第1鉄
イオンの消費と再生については、次のように考えられ
る。
即ち、第1鉄イオンはフェノール等の酸化分解の過程
および気液接触の過程で第2鉄イオンになる。
一方、第2鉄イオンは、下記反応により、第1鉄イオ
ンに戻る。
C6H4(OH)+2Fe3+→C6H4O2+2Fe2++2H+ ……(1) Fe3++H2O2→Fe2++HO2+H+ ……(2) ただし、C6H4(OH)はハイドロキノン或いはカテコ
ールを示し、いずれもフェノールの分解生成物である。
以上の反応の内、(2)の反応は遅いので、(1)の
反応のみが第1鉄イオンの再生に寄与すると考えられ
る。
本発明者は、鋭意研究の結果、吸収液の状態を下記の
ように設定することにより、上記(1)の反応を促進せ
しめ得ることを発見した。
更に、第1鉄イオンの濃度は下記吸収液条件のもとで
0.02mg−mol/以上であればフェノール等の酸化分解に
は十分であることを見出し、第1鉄イオンの供給量を従
来よりも大巾に少なくすることを可能ならしめた。
その結果、廃液の二次処理装置が不要となった。
即ち、本発明は、吸収液のpH、過酸化水素濃度および
第2鉄濃度を、それぞれ2〜4、0.5mg−mol/以上お
よび0.5〜0.9mg−mol/の範囲に循環槽内で2分間以上
維持することにより、第1鉄イオンの再生を促進して、
第1鉄イオンの供給量を吸収液循環流量1m3/hr当り0.9
〜3.0mg−mol/hrの範囲にする。その結果、廃液中の鉄
スラッジ量を大巾に低減せしめ、固液分離装置等の二次
処理装置を不要とすることを特徴とするものである。
[実施例] 以下、本発明方法を実施する排ガス処理システムにつ
いて図面を参照しながら詳述する。
第1図は第1鉄イオンの供給量を吸収液循環流量1m3/
hr当り0.9〜3.0mg−mol/hrの範囲にする場合の排ガス処
理システムを示すものであって、1は吸収塔であり、例
えば鋳造工程から排出される未処理の排ガス7に吸収液
8を接触せしめて、該排ガス中のフェノール及びホルム
アルデヒド等の還元性物質を吸収液8に吸収せしめる。
2は循環槽であって、水9、苛性ソーダ10および硫酸
11が調節されながら供給され、吸収液の液量およびpH値
が所定値に維持される。
また、該循環槽2には、過酸化水素12および硫酸第1
鉄13も供給される。
本実施例の処理システムは、以上のように構成されて
いるので、まず、未処理排ガス7は吸収塔1内で吸収液
8により洗浄され、その中のフェノール及びホルムアル
デヒド等の還元性物質が該吸収液8に吸収・分解され
て、処理済み排ガス14として排出される。
排ガス洗浄前の吸収液8は、ポンプ(図示せず)によ
り上記循環槽2から吸収塔1に送られ、上述のようにフ
ェノール及びホルムアルデヒド等の還元性物質を吸収処
理した後、吸収液15として循環槽2に戻される。
また、吸収液8の一部は引抜き液16として吸収系から
分離され、中和槽3に入り、苛性ソーダ10もしくは硫酸
11で中和処理される。
中和後の吸収液17は直接、終末処理場に送られ、他の
排水とともに処理される。
尚、上記システムの運転条件および性能の実施例は下
記のごとくである。
実施例1 (i) 排ガス 処理前 処理後 流 量 m3/hr 90,000 温 度 ℃ 30 フェノール濃度 ppm 0.2 0.1未満 ホルムアルデヒド濃度ppm 0.21 〃 アンモニア濃度 ppm 5 〃 ダスト濃度 mg/m3N 1 − (ii) 吸収塔 形 式 :充填塔 充填物 :花型充填物(商品名:テラレット) 充填高さ m :2.0 ガス流速 m/sec :2.5 液ガス比 /m3 :2 (iii) 吸収液(循環槽) pH :3 過酸化水素濃度 mg−mol/ :1 第1鉄イオン濃度 〃 :0.02 第2鉄濃度 〃 :0.5 循環槽滞留時間 min :3 (iv) 硫酸第1鉄 吸収液循環量 1m3/hr当りmg−mol/hr :1.4 全供給量 g−mol/hr :0.25 (v) 排出液 排出液流量 m3/hr:0.5 (vi) 中和後の排出液 SS濃度 mg/:82 実施例2 (i) 排ガス 処理前 処理後 流 量 m3/hr 90,000 温 度 ℃ 30 フェノール濃度 ppm 0.11 0.1未満 ホルムアルデヒド濃度ppm 0.15 〃 アンモニア濃度 ppm 5 〃 ダスト濃度 mg/m3N 1 − (ii) 吸収塔 形 式 :充填塔 充填物 :花型充填物(商品名:テラレット) 充填高さ m :2.0 ガス流速 m/sec :2.5 液ガス比 /m3 :2 (iii) 吸収液(循環槽) pH :3 過酸化水素濃度 mg−mol/ :1.8 第1鉄イオン濃度 〃 :0.04 第2鉄濃度 〃 :0.7 循環槽滞留時間 min :3 (iv) 硫酸第1鉄 吸収液循環量 1m3/hr当りmg−mol/hr :2.0 全供給量 g−mol/hr :0.36 (v) 排出液 排出液流量 m3/hr:0.5 (vi) 中和後の排出液 SS濃度 mg/:104 [発明の効果] 吸収液中のpH、過酸化水素濃度および第2鉄濃度を、
それぞれ2〜4、0.5mg−mol/以上および0.5〜0.9mg
−mol/の範囲に循環槽内で2分間以上維持した後、該
吸収液を排ガスの洗浄に用いるので、その結果、硫酸第
1鉄の供給量を極めて少なくすることができ、廃液中の
鉄スラッジ量を大巾に低減し、固液分離装置等の二次処
理装置を不要とすることができる。
また、鉄分がスラッジとして系内に堆積する恐れもな
く、維持管理が容易で経済的である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施する排ガス処理システムのブ
ロック図、第2図は従来の排ガス処理システムのブロッ
ク図である。 1……吸収塔、2……循環槽、3……中和槽、4……濃
縮槽、5……固液分離装置(フィルタープレス)、6…
…ホッパー、7……未処理排ガス、8……吸収液、9…
…水、10……苛性ソーダ、11……硫酸、12……過酸化水
素、13……硫酸第1鉄、14……処理済み排ガス、15……
吸収処理後の吸収液、16……引抜き液、17……中和後の
吸収液、18……上澄液、19……濃縮液、20……残渣、21
……ろ液。 なお、4,5,6は二次処理装置を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜井 満彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−237926(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排ガス中のフェノールを含む還元性物質を
    過酸化水素と第1鉄イオンを含む吸収液により洗浄除去
    する方法において、該吸収液のpH、過酸化水素濃度およ
    び第2鉄濃度を、それぞれ2〜4、0.5mg−mol/l以上お
    よび0.5〜0.9mg−mol/lの範囲に循環槽内で2分間以上
    に維持した後、該吸収液を排ガスの洗浄に用いることを
    特徴とする排ガス処理方法。
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