バイオマス燃焼排ガス超低浄化事例 中天威尔の革新的なセラミック技術で実現する持続可能なエネルギーソリューション

バイオマスエネルギーと排ガス浄化の重要性

近年、カーボンニュートラルの実現に向けてバイオマスエネルギーの利用が急速に拡大しています。しかし、バイオマス燃焼時に発生する排ガスには、NOx（窒素酸化物）、SOx（硫黄酸化物）、粉塵、ダイオキシン類、重金属など多様な汚染物質が含まれており、これらの適切な処理が大きな課題となっています。

バイオマス燃焼排ガスの特徴と処理難点

バイオマス燃料はその種類や産地によって組成が大きく異なり、燃焼排ガスの性状も多様です。木質バイオマスではアルカリ金属や塩素含有量が高く、農業残渣ではケイ素含有量が高いなど、それぞれ特有の処理課題を抱えています。従来の排ガス処理システムでは、これらの変動に対応しきれず、安定した超低排出を実現することが困難でした。

セラミック技術の核心的優位性

セラミック触媒フィルターの技術的特徴

当社のセラミック触媒フィルターは、特殊なセラミック材料と触媒を一体化した革新的な製品です。ナノレベルでの孔径制御により、微細粉塵の捕捉効率を99.9%以上に高めるとともに、表面に担持した触媒により、脱硝反応を効率的に進行させます。

• 高温耐性：最高使用温度600℃まで対応可能
• 化学的安定性：酸性ガス、アルカリ金属に対する耐性が高い
• 長寿命設計：5年以上の連続使用を保証
• メンテナンス性：モジュール式設計による容易な交換・清掃

多管束システムによる性能向上

複数のセラミックフィルターチューブを最適配置した多管束システムにより、処理ガス流量の増大に対応しながらも、圧力損失を最小限に抑えています。各フィルターチューブへのガス分布を均一化する独自の分配技術により、システム全体の性能を最大化しています。

実証事例と性能データ

木質バイオマス発電プラントでの適用事例

北海道における木質チップ専焼ボイラー（処理ガス量：50,000 Nm³/h）への導入事例では、以下のような優れた性能を実証しました。

農業残渣バイオマスボイラーでの適用

稲わら、もみ殻などの農業残渣を燃料とするボイラーでは、高濃度のケイ素含有粉塵による目詰まりが課題でした。当社のセラミックフィルターは、特殊表面処理により付着防止性能を向上させ、長期安定運転を実現しています。

従来技術との比較優位性

バグフィルターとの比較

従来のバグフィルターでは、高温・高湿条件下での寿命短縮や、粘着性粉塵による目詰まりが課題でした。セラミックフィルターはこれらの課題を克服し、より過酷な条件下でも安定した性能を発揮します。

SCRシステムとの統合効果

従来は脱硝（SCR）と集塵を別システムで行っていましたが、当社の一体化システムでは単一装置で両機能を実現。設備コストの削減、設置面積の縮小、エネルギー消費の低減など、多数のメリットを提供します。

今後の展望と技術開発

新規セラミック材料の開発

現在、より低温域での脱硝性能を向上させた新規セラミック材料の開発を進めています。これにより、より広い温度範囲での適用が可能となり、エネルギー消費のさらなる削減が見込まれます。

デジタル技術との融合

IoT技術を活用した遠隔監視・診断システムの開発を進めており、予防保全の高度化や運用効率の向上を図っています。AIを活用した最適制御により、薬品使用量の最小化やエネルギー消費の最適化を実現します。

まとめ

バイオマス燃焼排ガス超低浄化事例として紹介した中天威尔のセラミック一体化多污染物超低排出システムは、従来技術の課題を克服した革新的なソリューションです。高い除去性能、長期安定性、経済性を兼ね備え、持続可能なバイオマスエネルギー利用の実現に貢献します。

当社は今後も技術開発を継続し、より高効率で経済的な排ガス浄化ソリューションの提供を通じて、地球環境保護と持続可能な社会の実現に貢献してまいります。