セラミック一体化多汚染物質超低排出システム：次世代工業炉排ガス浄化ソリューション

セラミック一体化多汚染物質超低排出システムの技術的特徴

セラミック一体化多汚染物質超低排出システムは、中天威尔株式会社が独自開発した革新的な排ガス浄化技術です。本システムの核心となるセラミック触媒フィルターチューブは、ナノレベルの孔径制御により、従来のバグフィルターや電気集塵機では達成困難な高効率浄化を実現しています。

技術革新のポイント

従来の排ガス処理システムでは、脱硝（SCR/SNCR）、脱硫（乾式/湿式）、集塵（バグフィルター/電気集塵機）を個別に設置する必要があり、設備が大規模化し、維持管理コストも高くなる課題がありました。しかし、セラミック一体化多汚染物質超低排出システムでは、これらの機能を単一のコンパクトなユニットに統合しています。

セラミックフィルターの優位性

• ナノレベル孔径制御：0.1〜1μmの微細孔によりPM2.5を含む微粒子を高効率で捕集
• 高気布比設計：従来比30%以上のコンパクト化を実現
• 5年以上の長寿命：高温・腐蝕性環境下でも安定性能を維持
• 低圧力損失：エネルギー消費量を大幅に削減

多様な産業分野への適用事例

ガラス製造業における適用

ガラス溶解炉から排出される排ガスには、高濃度のNOx、SOx、フッ素化合物が含まれており、従来の処理方法では超低排出基準を満たすことが困難でした。セラミック一体化多汚染物質超低排出システムを導入した某大手ガラスメーカーでは、排出濃度をNOx 50mg/m³以下、SOx 30mg/m³以下、ダスト10mg/m³以下に抑制することに成功しています。

ごみ焼却施設での実績

ごみ焼却炉の排ガスには、ダイオキシン類や重金属など、特に処理が困難な汚染物質が含まれます。当社のセラミック一体化多汚染物質超低排出システムは、これらの難処理物質に対しても優れた除去性能を発揮します。実際の導入事例では、ダイオキシン類を0.1ng-TEQ/m³以下、水銀などの重金属を検出限界以下まで低減しています。

鉄鋼・非鉄金属産業への展開

烧结機や溶鉱炉から排出される排ガスは、高濃度のダストと酸性ガスを含み、従来設備では頻繁なメンテナンスが必要でした。中天威尔のセラミック一体化多汚染物質超低排出システムは、高アルカリ分・高重金属含有の煙塵環境下でも、触媒活性を長期にわたって維持することが可能です。

従来技術との比較優位性

システム構成と動作原理

多管束システムの特長

セラミック一体化多汚染物質超低排出システムの中核をなす多管束システムは、数百本のセラミックフィルターチューブをモジュール化した構造を採用しています。各チューブは独立して機能するため、一部のチューブに問題が発生してもシステム全体の性能に影響を与えず、安定した運転を維持できます。

化学反応メカニズム

システム内では、以下のような多段階の化学反応が連続的に進行します：

1. 脱硝反応：セラミック触媒表面でNOxがNH3と反応し、無害なN2とH2Oに分解
2. 脱硫反応：Ca(OH)2などの吸収剤とSOxが反応し、安定な硫酸塩を生成
3. 脱フッ素反応：HFなどのフッ素化合物をCaF2として固定化
4. ダイオキシン分解：高温セラミック表面での触媒分解反応

実際の導入効果と経済性

環境性能の向上

導入企業からの報告によれば、セラミック一体化多汚染物質超低排出システムにより、排出ガス中の汚染物質濃度を以下のレベルまで低減することが確認されています：

• NOx：20〜50 mg/m³（従来比80%削減）
• SOx：10〜30 mg/m³（従来比90%削減）
• ダスト：5〜10 mg/m³（従来比95%削減）
• HF：1 mg/m³以下（検出限界以下）
• ダイオキシン：0.05 ng-TEQ/m³以下

経済的メリット

初期投資コストは従来システムと比較して若干高くなる場合もありますが、以下の点で総合的な経済性に優れています：

今後の展望と技術開発

中天威尔では、セラミック一体化多汚染物質超低排出システムの更なる進化に向けて、以下の技術開発を推進しています：

AIを活用した最適制御

排ガス組成の変動に応じて、リアルタイムで反応条件を最適化するAI制御システムの開発を進めています。これにより、薬品使用量の最小化と処理効率の最大化を両立させます。

新規セラミック材料の開発

より高温環境に対応可能なセラミック複合材料や、特定の産業廃ガスに特化した専用触媒の開発を進めており、適用可能な産業分野の拡大を目指しています。

カーボンニュートラルへの貢献

CO2回収機能を統合した次世代型セラミック一体化多汚染物質超低排出システムの開発にも着手しており、気候変動対策への貢献を強化していきます。