耐熱複合セラミック材：ZTW Tech.の革新的な高温排ガス処理ソリューション

耐熱複合セラミック材の技術的特徴

耐熱複合セラミック材は、ZTW Tech.が独自開発した高温環境向けセラミック複合材料で、1000℃以上の高温条件下でも安定した性能を維持します。特殊な焼結技術により、微細な気孔構造と高い機械的強度を両立し、過酷な工業環境での長期使用に耐える設計となっています。

材料構造の優位性

当社の耐熱複合セラミック材は、アルミナ（Al₂O₃）、ジルコニア（ZrO₂）、ムライト（3Al₂O₃・2SiO₂）を主成分とし、特殊な添加剤により熱衝撃抵抗性を大幅に向上させています。この複合構造により、急激な温度変化によるクラック発生を抑制し、従来のセラミック材料よりも優れた耐久性を実現しています。

産業別応用事例

ガラス溶解炉における応用

ガラス製造プロセスでは、高温の排ガス中にHF、HCl、SOx、NOxなどの有害物質が含まれます。ZTW Tech.の耐熱複合セラミック材を用いたフィルターシステムは、これらの多様な汚染物質を単一工程で効率的に除去します。特に、ガラス原料からのフッ素化合物除去において、95%以上の除去効率を達成しています。

ごみ焼却炉向けソリューション

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。当社の耐熱複合セラミック材は、微細な孔径分布により0.1μm以下の粒子状物質を効果的に捕捉するとともに、触媒機能によりダイオキシンの分解を促進します。実際の導入事例では、排出ガス中のダイオキシン濃度を0.1ng-TEQ/m³N以下に抑制することに成功しています。

鉄鋼業界での実績

製鉄所の焼結工程では、高濃度のダストと酸性ガスが発生します。ZTW Tech.の耐熱複合セラミック材ベースの処理システムは、高アルカリ性のダスト環境下でも触媒活性を維持し、従来のSCR触媒では困難であった長期安定運転を実現しています。特に、亜鉛や鉛などの重金属含有ダストに対する耐性に優れています。

技術的優位性の詳細

多層構造設計

当社の耐熱複合セラミック材は、機能別に最適化された多層構造を採用しています。表層には微細孔径を持つフィルター層、中間層には触媒機能層、基材層には高い機械強度を有する支持体を配置し、各層が相互に補完し合うことで総合的な性能向上を図っています。

長寿命設計

従来のバッグフィルターや金属フィルターに比べ、ZTW Tech.の耐熱複合セラミック材は5年以上の長寿命を保証します。これは、材料自体の耐摩耗性、耐腐食性に加え、定期的なパルス洗浊による目詰まり防止機構の最適化によるものです。

エネルギー効率の向上

高い気布比（air-to-cloth ratio）を実現した当社の耐熱複合セラミック材は、従来システムに比べて圧力損失を30%以上低減し、送風機の動力消費を削減します。これにより、運転コストの低減と二酸化炭素排出量の削減に貢献します。

環境性能と規制対応

世界各国で排ガス規制が強化される中、ZTW Tech.の耐熱複合セラミック材を採用したシステムは、以下の排出基準を満たす性能を有しています：

• NOx：50mg/m³N以下
• SOx：35mg/m³N以下
• ダスト：10mg/m³N以下
• HF：3mg/m³N以下
• HCl：10mg/m³N以下
• ダイオキシン類：0.1ng-TEQ/m³N以下

メンテナンスと運用コスト

ZTW Tech.の耐熱複合セラミック材を使用したシステムは、メンテナンス性にも優れています。モジュラー設計により、個々のフィルター要素の交換が容易で、システム全体の停止時間を最小限に抑えることができます。また、予備フィルターの設置により、メインの耐熱複合セラミック材フィルターの寿命をさらに延ばすことも可能です。

ライフサイクルコストの低減

初期投資コストは従来システムよりやや高めですが、長期的な視点では以下の点で優位性があります：

• 交換部品の削減
• エネルギー消費の低減
• 廃棄物処理コストの削減
• 規制対応による罰金リスクの回避

今後の技術開発

ZTW Tech.は、耐熱複合セラミック材のさらなる性能向上に向けて、以下の研究開発を推進しています：

• 新規触媒材料の開発による低温活性の向上
• AIを活用した最適運転制御システムの開発
• リサイクル素材を活用した環境配慮型セラミック材の開発
• 水素燃焼排ガスへの対応技術の確立

これらの技術革新により、より高効率で経済的な排ガス処理ソリューションの提供を目指しています。