鉄鋼業低減技術の革新：中天威尔セラミック一体化システムによる超低排出ソリューション

鉄鋼業低減技術の現状と課題

鉄鋼製造プロセスでは、焼結工程、高炉、転炉、電気炉など多様な工程から排出される排ガスには、NOx、SOx、粉塵、重金属類、ダイオキシン類など多種多様な汚染物質が含まれています。これらの排ガス処理には、従来からSCR脱硝装置、バグフィルター、電気集塵機、湿式脱硫装置などが用いられてきましたが、設備が大型化し、維持管理コストが高いこと、また排ガス中のアルカリ成分や重金属による触媒劣化などの課題がありました。

従来技術の限界と新たなアプローチ

特に鉄鋼業の焼結工程では、排ガス温度が低く、水分含有量が高く、またアルカリ金属や重金属濃度が高いため、従来のSCR触媒では急速に活性が低下する問題がありました。このような課題を解決するために開発されたのが、中天威尔のセラミック一体化多汚染物質超低排出システムです。

中天威尔セラミック一体化システムの技術的特徴

セラミック触媒フィルターの革新性

当社が独自開発したセラミック触媒フィルターは、ナノレベルの微細孔径を有し、高い気布比と強度、低い圧力損失を実現しています。従来のバグフィルターと比較して、以下のような優位性があります：

• 長寿命設計：5年以上の長期使用が可能
• 高耐食性：酸性ガス、アルカリ金属、重金属に対する耐性が高い
• 多機能一体化：脱硝、脱硫、除塵、脱フッ素、ダイオキシン除去を単一装置で実現
• コンパクト設計：従来システムに比べて設置面積を50%以上削減

無触媒高温除塵セラミック繊維フィルター

高温環境での除塵を可能にする無触媒セラミック繊維フィルターは、800℃までの高温ガス処理に対応可能です。鉄鋼業の焼結工程など高温排ガスの処理において、冷却工程を省略できるため、エネルギー効率の向上と設備コストの削減を実現しています。

鉄鋼業各工程への適用事例

焼結工程における適用

鉄鋼業の焼結工程では、排ガス中のNOx濃度が200-400mg/m³、SOx濃度が400-800mg/m³、粉塵濃度が50-100mg/m³と、多様な汚染物質が高濃度で含まれています。中天威尔のセラミック一体化システムを導入した某製鉄所では、排出濃度をNOx 50mg/m³以下、SOx 35mg/m³以下、粉塵5mg/m³以下に低減することに成功しました。

高炉・転炉ガス処理への応用

高炉ガス、転炉ガスにはCOを主成分とする可燃性ガスが含まれており、これらのガスを回収・利用する際の前処理としても当システムは有効です。特に転炉ガス中の微細粉塵（1μm以下）の除去において、従来の湿式スクラバーでは困難であった高効率除去を実現しています。

従来技術との比較優位性

今後の展望と技術開発の方向性

鉄鋼業における環境規制は年々厳しさを増しており、特に中国をはじめとするアジア各国では超低排出基準の導入が進められています。中天威尔では、現在以下のような次世代技術の開発を進めています：

1. AIを活用した最適制御システム：排ガス組成のリアルタイム分析による薬品注入量の最適化
2. 再生可能エネルギーとの連携：排熱回収と太陽光発電の組み合わせによるゼロエミッション工場の実現
3. モジュール型設計の高度化：既存設備への後付け設置を容易にするコンパクトモジュールの開発
4. デジタルツイン技術の応用：仮想空間でのシステム挙動予測による予防保全の高度化

カーボンニュートラルへの貢献

鉄鋼業はCO2排出量の多い産業の一つですが、当社の排ガス処理技術は直接的なCO2削減に加え、エネルギー効率の向上を通じて間接的なCO2削減にも貢献します。さらに、回収した排熱の有効利用により、工場全体のエネルギー消費量削減を実現しています。

まとめ

鉄鋼業における排ガス処理技術は、単一汚染物質の除去から多汚染物質の同時除去へ、さらにエネルギー回収・再利用を含む総合的环境対策へと進化しています。中天威尔のセラミック一体化多汚染物質超低排出システムは、このような進化の最先端をいく技術として、国内外の鉄鋼メーカーに導入が進んでいます。

特に、従来技術では対応が困難であった高アルカリ・高重金属含有排ガスへの適用実績は、当社技術の優位性を証明するものです。今後のさらなる技術革新を通じて、鉄鋼業の持続可能な発展に貢献してまいります。

本技術に関する詳細な資料、技術相談、実績見学などのお問い合わせは、中天威尔株式会社までご連絡ください。