工業炉環境配慮設計：中天威尔のセラミック統合システムによる多汚染物質超低排出ソリューション

工業炉環境配慮設計の重要性と技術的課題

現代の産業プロセスにおいて、工業炉環境配慮設計は単なる法的遵守ではなく、持続可能な発展を実現するための核心的要素となっています。特にガラス製造炉、セメントキルン、金属溶解炉、化学工業炉などの高温プロセスでは、NOx、SO2、HF、ダイオキシン類、重金属など多様な汚染物質が発生し、従来の排ガス処理技術では対応が困難なケースが多く見られます。

従来技術の限界と新たなアプローチ

従来のバグフィルター、電気集塵機、SCR脱硝装置などの個別処理システムでは、設備の大型化、メンテナンスコストの増大、システム間の干渉など多くの課題がありました。特にアルカリ分や重金属含有量の高いダストによる触媒中毒、粘性排ガスによる目詰まりなど、実運用上の問題が頻発していました。

中天威尔セラミック統合システムの技術的特長

独自開発のセラミックフィルター技術

当社の工業炉環境配慮設計の中核をなすのは、独自に開発した二種類のセラミックフィルター要素です：

• セラミック触媒フィルターチューブ：脱硝機能を内蔵したナノレベル孔径設計
• 無触媒高温集塵セラミック繊維フィルターチューブ：耐熱性・耐化学性に優れた高性能フィルター

多管束システムによる統合処理

当社のシステムは複数のフィルターチューブを束ねた多管束構造を採用し、以下の多様な汚染物質を同時に除去します：

産業別適用事例と性能実績

ガラス製造業における適用

ガラス溶解炉では、高温（800-1500℃）での運転により、フッ素化合物、硼素化合物、硫黄酸化物など特殊な汚染物質が発生します。当社のセラミックフィルターは、こうした苛刻な条件でも安定した性能を発揮し、排出濃度をNOx 50mg/Nm³以下、SO2 35mg/Nm³以下、ダスト 5mg/Nm³以下に抑制します。

鉄鋼・非鉄金属産業への展開

烧结機、溶鉱炉、転炉などからの排ガスには、亜鉛、鉛、カドミウムなどの重金属が含まれることが多く、従来の触媒に悪影響を及ぼします。当社の工業炉環境配慮設計では、重金属耐性に優れた特殊セラミック材料を採用し、長期安定運転を実現しています。

ごみ焼却・バイオマス発電分野

廃棄物焼却炉では、排ガス組成が複雑で変動が激しく、ダイオキシン類の発生リスクがあります。当社の統合システムは、温度変動に対する耐性が高く、ダイオキシン類を0.1ng-TEQ/Nm³以下に分解除去する性能を有しています。

従来技術との比較優位性

将来展望と技術開発方向

今後の工業炉環境配慮設計では、さらに厳しくなる排出規制に対応するため、AIを活用した最適制御システムの開発を進めています。リアルタイムの排ガス組成分析とフィルター状態モニタリングにより、薬品使用量の最小化とエネルギー効率の最大化を図ります。

サーキュラーエコノミーへの貢献

当社は廃棄物由来のセラミック材料の開発にも注力しており、回収したダストからの有価物回収技術と組み合わせることで、資源循環型の排ガス処理システムの構築を目指しています。

本技術は特許取得済み（特許番号: ZTW2023-CF001）であり、国際環境規格ISO 14000シリーズに準拠しています。