セラミック一体化多汚染物質除去技術：次世代工業排ガス超低排出ソリューション

セラミック一体化多汚染物質除去技術の技術的特徴

セラミック一体化多汚染物質除去技術は、従来の排ガス処理システムが抱えていた課題を解決する画期的な技術です。中天威尔が独自開発したセラミック触媒フィルターチューブと無触媒高温集塵セラミック繊維フィルターチューブを中核要素として、多管束システム統合により、脱硝、脱硫、脱フッ素、集塵、ダイオキシン除去、HCl・HF及び重金属除去を一体化した工業炉排ガス超低浄化システムを実現しました。

革新的な技術設計と性能優位性

当社のセラミック一体化多汚染物質除去技術は、ナノレベル孔径設計により従来のバグフィルターや静電集塵器を凌駕する集塵効率を実現しています。気布比の高さ、強度の高さと抵抗の低さ、5年以上の長寿命といった特徴により、従来のバグフィルター、静電集塵器、旋風集塵器、金属バグ、SCR脱硝、SNCR脱硝、乾式脱硫装置に代わる高コストパフォーマンスな超低排出代替方案となっています。

多様な産業分野への適用事例

ガラス溶解炉への応用

ガラス製造業界では、高温・高腐食性の排ガス処理が長年の課題でした。セラミック一体化多汚染物質除去技術は、ガラス溶解炉から発生する高濃度のNOx、SO2、HFなどの有害物質を効果的に除去し、厳しい環境規制を満たすことを可能にしました。特に、ガラス原料中のフッ素化合物処理において、従来技術では達成困難だった除去効率99%以上を安定して維持しています。

産業炉全般での実績

各種産業炉において、セラミック一体化多汚染物質除去技術はその汎用性の高さを発揮します。金属加工、セラミック焼成、化学処理など多様なプロセスから発生する排ガスに対応可能で、ばいじん中のアルカリ分、重金属含有量が多い場合でも、触媒中毒や活性低下といった従来の技術的ボトルネックを克服しています。

バイオマス発電施設

再生可能エネルギーとして注目されるバイオマス発電において、排ガス中の塩素化合物やアルカリ金属による設備腐食・閉塞が問題となっていました。セラミック一体化多汚染物質除去技術は、こうした粘性排ガスの状態調整を効果的に行い、システムの長期安定運転を保証します。特に、木質バイオマスや農業残渣など燃料品質が変動しやすい場合でも安定した性能を発揮します。

ごみ焼却施設

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。当社のセラミック一体化多汚染物質除去技術は、250℃以下の低温域でも高いダイオキシン分解効率を維持し、重金属類も同時に除去する統合処理を実現しています。これにより、従来複数必要だった処理装置を一体化でき、設備コストと運転コストの大幅な削減に貢献しています。

高フッ素含有排ガス処理

フッ素化学工業、アルミニウム精錬、リン酸製造などの高フッ素産業では、フッ化水素（HF）の処理が特に困難です。セラミック一体化多汚染物質除去技術は、特殊なセラミック材料設計により、高濃度のフッ素化合物に対しても優れた耐性を示し、長期にわたる安定した脱フッ素性能を発揮します。

鉄鋼業・焼結工程

鉄鋼業の焼結工程では、多量のダストとともにSOx、NOx、ダイオキシン類が発生します。セラミック一体化多汚染物質除去技術は、こうした複雑な排ガス組成に対応し、高温・高ダスト環境下でも安定した性能を維持します。特に、鉄鋼業特有の亜鉛、鉛などの重金属含有ダストに対しても優れた除去性能を発揮します。

技術的な優位性と競合製品との比較

従来技術との性能比較

運転コストの比較優位性

セラミック一体化多汚染物質除去技術は、初期投資コストだけでなく、ランニングコストにおいても大きな優位性を持っています。従来の複数装置を組み合わせたシステムに比べ、以下の点でコスト削減を実現しています：

• 装置のコンパクト化による設置面積の削減（従来比40-60%）
• 消費電力の削減（圧力損失低減によるファン動力削減）
• 化学薬品使用量の最適化
• メンテナンス頻度の低減と部品交換コストの削減
• 廃棄物発生量の削減

システム構成と動作原理

コアコンポーネントの技術詳細

セラミック一体化多汚染物質除去技術の中核をなすセラミックフィルターは、多孔質セラミック基材に特殊な触媒層を形成した複合材料です。この独自の構造により、以下の機能を同時に実現しています：

1. 物理的ろ過機能：ナノレベル孔径制御による微粒子の高効率捕集
2. 触媒反応機能：NOxの選択的接触還元による脱硝反応
3. 化学吸着機能：酸性ガス成分の化学吸着と中和反応
4. 熱分解機能：有機塩素化合物の熱分解と酸化分解

システム動作フロー

システムの動作は以下のプロセスで進行します：

実際の導入事例と性能実績

国内導入事例

日本のあるガラス製造工場では、従来のSCR脱硝装置とバグフィルターの組み合わせからセラミック一体化多汚染物質除去技術に更新しました。その結果、排出ガス中のNOx濃度を10ppm以下、SOx濃度を5ppm以下に安定して維持できるようになり、エネルギー消費量も従来比25%削減されました。

海外導入事例

東南アジアのごみ焼却施設では、高温高湿環境下での従来装置の性能劣化が課題でした。セラミック一体化多汚染物質除去技術を導入後、高温多湿環境でも性能が安定し、ダイオキシン類の排出濃度を0.01ng-TEQ/m³N以下に維持することに成功しました。

今後の技術展望と開発ロードマップ

中天威尔は、セラミック一体化多汚染物質除去技術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を活用した最適運転制御システムの開発
• 再生可能エネルギーとの統合システムの構築
• CO2回収機能の追加によるカーボンニュートラル対応
• デジタルツイン技術による予知保全システムの高度化
• 新材料開発による性能向上とコスト削減

セラミック一体化多汚染物質除去技術は、単なる排ガス処理技術ではなく、持続可能な社会の実現に貢献する環境技術として、今後も進化を続けていきます。中天威尔は、お客様の様々な排ガス処理課題に対し、最適なソリューションを提供し続けてまいります。