超低排出セラミックフィルター技術：次世代工業炉排ガス浄化ソリューションの革新

超低排出セラミックフィルター技術の基本原理と構造特性

超低排出セラミックフィルター技術は、中天威尔が独自開発したセラミック触媒フィルターを核心要素とする革新的な排ガス浄化システムです。この技術の最大の特徴は、従来のバグフィルターや電気集塵機では達成困難であったナノレベルでの微粒子捕集能力と、高温環境下での長期安定動作を両立している点にあります。

セラミックフィルターの材料科学的特性

セラミックフィルターの基材は、高純度アルミナセラミックスを主成分とし、特殊な焼成プロセスにより均一なナノ多孔質構造を形成しています。孔径分布は10〜100ナノメートルの範囲に制御され、従来のバグフィルター（1〜10マイクロメートル）に比べて100倍以上の微細な粒子捕集能力を実現しています。

多様な産業分野への適用事例

ガラス溶解炉への適用

ガラス製造工程では、高温（800〜1500℃）の排ガス中に高濃度のNOx、SOx、フッ素化合物が含まれます。中天威尔の超低排出セラミックフィルター技術を採用した事例では、入口NOx濃度500ppm、SO2濃度1000mg/Nm³の条件において、排出濃度をそれぞれ10ppm、20mg/Nm³以下に抑制することに成功しました。

ごみ焼却施設での実績

ごみ焼却排ガスにはダイオキシン類や重金属など、特に処理が困難な有害物質が含まれます。当社のセラミックフィルターは、これらの物質に対して99.9%以上の除去効率を達成し、EUの厳しい排出基準（0.1ng-TEQ/Nm³以下）を満たす性能を実証しています。

鉄鋼業における適用拡大

烧结機や転炉からの排ガス処理において、従来のSCRシステムでは対応が困難だった高ダスト負荷条件でも、超低排出セラミックフィルター技術は安定した性能を発揮します。特に、排ガス中のアルカリ金属や重金属による触媒毒化への耐性が高く、メンテナンス間隔の長期化に貢献しています。

技術的優位性と経済性評価

システム設計と運用ノウハウ

多管束システムの最適設計

超低排出セラミックフィルター技術の中核をなす多管束システムは、各フィルターエレメントの圧力損失を均一化する独自の流量分配技術を採用しています。これにより、部分的な目詰まりや偏流を防止し、システム全体の安定性を大幅に向上させています。

自動化制御システム

圧力損失モニタリングに基づく最適なバックパルス洗浄制御、温度・湿度センサーによる露点管理、リアルタイム排出濃度監視など、高度な自動化制御により無人運転を実現しています。遠隔監視システムとの連携により、メンテナンス要員の削減にも貢献します。

今後の技術開発展望

現在開発中の次世代超低排出セラミックフィルター技術では、さらに低い圧力損失（現行比30%低減）と高温耐性の向上（600℃対応）を目指しています。また、AIを活用した予知保全システムの導入により、計画停止期間のさらなる短縮を図る計画です。

環境規制への対応

世界各国で強化される環境規制に対応するため、PM2.5以下の超微粒子に対する除去効率の向上、CO2回収機能の統合、水銀などの揮発性重金属の捕捉技術の高度化など、多角的な技術開発を進めています。

本技術に関する詳細な技術資料、導入事例、コスト試算などは、お気軽にお問い合わせください。