セラミックフィルター材：次世代工業炉排ガス処理の革新的ソリューション

セラミックフィルター材の技術的特徴と優位性

セラミックフィルター材は、中天威尔が独自開発した先端材料技術により、従来の排ガス処理装置を大幅に進化させました。ナノレベルの微細孔径構造（0.1-10μm）と高い気孔率（40-60%）を特徴とし、従来のバグフィルターや電気集塵機では達成困難な99.9%以上の集塵効率を実現しています。

材料構造と性能パラメータ

セラミックフィルター材の基盤となるのは、アルミナ、ジルコニア、ムライトなどの高純度セラミック材料です。これらの材料は、高温耐性（最大950℃）、耐腐食性、機械的強度に優れ、過酷な産業環境下でも長期安定稼働を保証します。特に、中天威尔のセラミックフィルター材は、独自の焼結技術により、均一な孔径分布と高い機械強度を両立しています。

多污染物同時除去メカニズム

当社のセラミックフィルター材は、単なる集塵機能だけでなく、脱硝・脱硫・重金属除去を一体化した多機能フィルターとして設計されています。触媒機能を内蔵したセラミックフィルター材では、V₂O₅-WO₃/TiO₂系触媒をセラミック基材に均一に担持することで、SCR脱硝反応を効率的に進行させます。

産業別応用事例と性能実績

ガラス製造業における適用

ガラス溶解炉からの排ガスには、高濃度のSO_x、NO_x、粉塵が含まれており、従来の処理方式では超低排出基準の達成が困難でした。中天威尔のセラミックフィルター材を採用したシステムでは、排出濃度をNO_x＜50mg/Nm³、SO₂＜35mg/Nm³、粉塵＜5mg/Nm³にまで低減することに成功しています。

ごみ焼却プラントでの実績

都市ごみ焼却施設では、ダイオキシン類や重金属の除去が重要な課題です。当社のセラミックフィルター材は、特殊な表面修飾技術により、ダイオキシン類の吸着分解機能を付与しています。実際のプラントでは、ダイオキシン類を0.1ng-TEQ/Nm³以下、水銀などの重金属を90%以上除去する性能を確認しています。

鉄鋼・セメント産業への展開

焼結工程やキルンからの高温排ガス処理において、セラミックフィルター材はその耐高温性能を最大限に発揮します。従来のバグフィルターでは対応困難な250-400℃の高温域でも安定した集塵性能を維持し、同時にSCR脱硝機能によりNO_x排出を大幅に低減します。

従来技術との比較優位性

システム設計と運用コストの最適化

セラミックフィルター材を採用した排ガス処理システムは、コンパクトな設計が可能で、設置面積を従来システム比で30-50%削減できます。また、5年以上の長寿命設計により、交換部品コストとメンテナンス頻度を大幅に低減しています。特に、高アルカリ・高重金属含有排ガスにおいても、セラミックフィルター材は優れた耐中毒性を示し、長期にわたって安定した性能を維持します。

エネルギー効率の向上

従来の多段処理システム（SCR+バグフィルター+脱硫装置）に比べ、セラミックフィルター材を中核とする一体化システムは、システム抵抗の低減と熱回収効率の向上により、運転エネルギーコストを20-30%削減可能です。高温排ガスを冷却することなく処理できるため、排熱回収の機会損失も最小限に抑えられます。

今後の技術開発展望

中天威尔は、セラミックフィルター材の更なる性能向上に向けて、新規材料の開発とシステム最適化を継続的に推進しています。現在、より低圧力損失かつ高耐食性を備えた新世代セラミックフィルター材の開発を進めており、2024年度中の実用化を目指しています。また、AIを活用した予知保全システムの導入により、セラミックフィルター材の寿命予測と最適交換時期の判断精度向上にも取り組んでいます。

セラミックフィルター材は、単なる排ガス処理材料ではなく、産業プロセスの環境適合性と経済性を両立させる重要な技術要素です。中天威尔は、お客様の排ガス処理課題に最適なセラミックフィルター材ソリューションを提供し、持続可能な産業発展に貢献してまいります。