鉄鋼業排ガス統合浄化システム：中天威尔の革新的セラミック技術で環境基準をクリア
鉄鋼業における排ガス処理の課題と解決策
鉄鋼製造プロセスでは、焼結炉、高炉、転炉、コークス炉など多様な工程から排出される排ガスには、NOx（窒素酸化物）、SOx（硫黄酸化物）、粉塵、重金属、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、従来から複数の装置を組み合わせた多段処理が一般的でしたが、設備の大型化、メンテナンスの複雑化、コスト高などの課題がありました。
統合浄化システムの技術的特長
中天威尔の鉄鋼業排ガス統合浄化システムは、独自開発のセラミック触媒フィルターを中核とした革新的な技術です。このシステムでは、従来別々に設置されていた脱硝装置、脱硫装置、集塵装置を一体化し、単一のコンパクトなユニットで多種汚染物質を同時除去します。
セラミックフィルターの優位性
- ナノレベル孔径による高効率集塵（99.9%以上）
- 高温耐性（最大450℃）による直接処理可能
- アルカリ金属、重金属による触媒中毒への耐性
- 5年以上の長寿命設計によるランニングコスト削減
- 高気布比設計によるコンパクト化
多様な鉄鋼工程への適用事例
焼結炉排ガス処理
鉄鋼業において特に処理が困難とされる焼結炉排ガスには、高濃度のSOx、NOx、粉塵に加え、重金属やダイオキシン類が含まれます。当社の鉄鋼業排ガス統合浄化システムは、こうした複雑な排ガス組成に対し、安定した除去性能を発揮します。セラミックフィルターの耐アルカリ性により、排ガス中のアルカリ分による目詰まりや性能低下を防止します。
高炉・転炉ガス処理
高炉ガス、転炉ガスには大量のCOガスが含まれるため、エネルギー回収が重要な課題となります。当システムは高温状態での直接処理が可能なため、排ガスの顕熱を有効利用でき、エネルギー効率の向上に貢献します。また、微細な酸化鉄粉塵の除去にも優れた性能を発揮します。
コークス炉排ガス処理
コークス炉から排出される排ガスには、タール分やベンゼンなどの有機物が含まれ、従来のバグフィルターでは目詰まりが問題となっていました。セラミックフィルターの耐油性・耐有機物特性により、こうした粘性物質を含む排ガスにも安定した処理が可能です。
技術的優位性の詳細
セラミック触媒フィルターの革新技術
当社独自のセラミック触媒フィルターは、多孔質セラミック基材の表面に脱硝触媒を均一に担持した複合材料です。この構造により、粉塵除去と脱硝反応を同一装置内で同時進行させることが可能となります。従来のSCR装置では困難であった粉塵含有ガスの直接処理を実現し、設備のコンパクト化とエネルギー効率の向上を両立しています。
性能比較表：従来技術 vs 当社システム
| 項目 | 従来多段処理システム | 中天威尔統合システム |
|---|---|---|
| NOx除去率 | 80-90% | 95%以上 |
| 粉塵排出濃度 | 10-20 mg/Nm³ | 5 mg/Nm³以下 |
| 設備占有面積 | 100%（基準） | 40-60%削減 |
| 圧力損失 | 高（多段装置） | 低（単一装置） |
システム設計の特徴
鉄鋼業排ガス統合浄化システムの設計では、鉄鋼プラントの厳しい運転条件を考慮しています。高温・高湿度環境、振動、腐食性ガスなど、過酷な条件下でも安定して動作するよう、材料選定から構造設計まで細心の注意を払っています。
モジュール式設計による柔軟性
システムはモジュール式設計を採用しており、処理ガス量や排ガス組成に応じて容易にスケーリングが可能です。既存設備への後付け設置や、プラント拡張時の増設も柔軟に対応できます。各モジュールは独立した制御システムを有しており、メンテナンス時もプラント運転に影響を与えません。
省エネ設計
排ガスの顕熱を有効利用する熱回収システムをオプションで装備可能です。回収した熱エネルギーは工場内の他のプロセスで利用でき、エネルギーコストの削減に貢献します。また、圧力損失の低減により送風機動力の節約も実現しています。
実績と信頼性
国内外での導入実績
中天威尔の鉄鋼業排ガス統合浄化システムは、日本国内はもとより、中国、韓国、東南アジアなどの鉄鋼メーカーで多数導入実績があります。各プラントの排ガス特性や立地条件に合わせたカスタマイズにより、最適な性能を発揮しています。
主要導入事例
- 某大手鉄鋼メーカー焼結プラント：NOx排出濃度を200 mg/Nm³から30 mg/Nm³以下に低減
- 特殊鋼メーカー電気炉：粉塵排出濃度を5 mg/Nm³以下に維持し、重金属類も同時除去
- 沿海部製鉄所：高湿度環境下でも安定した性能を発揮、腐食対策を強化
- 既存設備更新案件：従来の多段処理システムを当社統合システムに更新、占有面積50%削減
メンテナンスとアフターサービス
当社では、導入後の安定運転をサポートする包括的なメンテナンスサービスを提供しています。遠隔監視システムによる24時間体制のモニタリング、定期点検、フィルター交換サービスなど、お客様の運用負荷を軽減するサポート体制を整えています。
予防保全システム
AIを活用した予知保全システムにより、装置の異常を早期に検知し、計画的なメンテナンスを実現します。これにより、予期しない停止を防止し、生産性の向上に貢献します。
環境規制対応と将来性
国内外の環境規制への対応
地球規模での環境規制の強化に伴い、鉄鋼業界ではより厳しい排出基準への対応が求められています。当社の鉄鋼業排ガス統合浄化システムは、現在の規制値を大幅に下回る性能を有しており、将来の規制強化にも十分対応可能な設計となっています。
CO2排出削減への貢献
当システムの省エネ設計は、直接的なエネルギー消費の削減に加え、CO2排出量の削減にも寄与します。また、セラミックフィルターの長寿命化により、交換頻度の低減から廃棄物発生量を抑制し、ライフサイクル全体での環境負荷低減を実現しています。
技術の進化と将来展望
中天威尔では、継続的な研究開発により、さらなる性能向上とコストダウンに取り組んでいます。新規セラミック材料の開発、デジタルツイン技術の導入、水使用量ゼロを目指した乾式システムの開発など、持続可能な社会の実現に向けた技術革新を推進しています。
技術相談・デモンストレーションのご案内
お客様の排ガス条件や設置環境に合わせた最適なソリューションをご提案します。パイロットプラントでの実証試験も可能ですので、まずはお気軽にご相談ください。専門の技術スタッフが丁寧にご対応いたします。
中天威尔の鉄鋼業排ガス統合浄化システムは、鉄鋼業界が直面する環境課題を解決する確かな技術です。厳しい環境規制への対応、ランニングコストの削減、設備のコンパクト化など、多様なニーズにお応えします。ぜひこの機会に、当社の革新的な排ガス処理技術をご検討ください。
