鉄鋼業排ガス統合浄化施工｜中天威尔のセラミック濾管技術で超低排出を実現

鉄鋼業排ガス統合浄化施工の技術的課題と解決策

鉄鋼製造プロセスでは、鉄鋼業排ガス統合浄化施工が環境規制対応の重要な課題となっています。特に焼結工程、高炉、転炉から発生する排ガスには、NOx、SOx、粉塵、重金属、ダイオキシン類など多様な汚染物質が含まれており、従来の単体処理技術では十分な対応が困難な状況です。

従来技術の限界と課題

鉄鋼業界では長年、SCR脱硝装置、湿式脱硫装置、バグフィルターなどを個別に設置する方式が主流でした。しかし、これらのシステムは設備が大規模化し、設置スペース、メンテナンスコスト、エネルギー消費量などの面で課題を抱えていました。特に、排ガス中のアルカリ成分や重金属による触媒中毒、粘性粉塵による目詰まりなど、技術的なボトルネックが顕在化しています。

中天威尔の革新的なセラミック濾管技術

当社が独自開発したセラミック濾管技術は、鉄鋼業排ガス統合浄化施工における画期的なソリューションを提供します。セラミック濾管のナノレベル孔径構造（0.1-10μm）により、従来のバグフィルターでは困難だった微細粉塵の捕捉が可能となり、同時に触媒機能を付与することで脱硝反応も効率的に行えます。

技術的特長と優位性

• 高耐熱性：最高800℃までの高温排ガスに直接対応可能
• 長寿命設計：5年以上の連続運転を実現する耐久性
• 多機能統合：脱硝、脱硫、集塵、重金属除去を単一装置で実現
• コンパクト設計：従来システム比50%以上の設置面積削減
• 低圧損失：エネルギー消費量を大幅に低減

実績と適用事例

国内主要鉄鋼メーカーでの導入実績

国内大手鉄鋼メーカーA社の焼結プラントでは、従来の湿式脱硫＋SCRシステムに代わり、当社のセラミック濾管を用いた鉄鋼業排ガス統合浄化施工を導入。排出濃度はNOx 50mg/m³以下、SOx 30mg/m³以下、粉塵5mg/m³以下を安定して達成し、設備のコンパクト化とランニングコストの大幅削減を実現しました。

技術的詳細と設計思想

セラミック濾管の材料科学

当社のセラミック濾管は、アルミナ、ジルコニア、チタニアを主成分とする複合セラミック材料を採用。気孔率45-60%、平均孔径0.5-5μmの制御された多孔質構造により、高い集塵効率と低圧損失を両立しています。さらに、V2O5-WO3/TiO2系触媒を濾管内壁に均一に担持することで、脱硝機能を付与しています。

システム設計の特徴

鉄鋼業排ガス統合浄化施工における当社システムの特徴は、モジュール式設計による拡張性の高さにあります。1モジュールあたり100-200本のセラミック濾管を配置し、処理ガス量に応じてモジュール数を増減可能。これにより、小規模プラントから大規模製鉄所まで、幅広い規模に対応できます。

経済性と環境性能の両立

ライフサイクルコスト分析

従来システムとの比較において、当社の鉄鋼業排ガス統合浄化施工は初期投資コストでは同等程度ですが、ランニングコストにおいて顕著な優位性を示しています。5年間の運用では、メンテナンスコスト40%削減、エネルギー消費30%削減、廃棄物発生量60%削減を実現可能です。

今後の展望と技術開発

現在、当社では第4世代セラミック濾管の開発を進めており、さらに高い耐アルカリ性、耐重金属性を実現する新材料の研究を進めています。また、AIを活用した予知保全システムの開発により、鉄鋼業排ガス統合浄化施工の信頼性向上とメンテナンスコストのさらなる削減を目指しています。

カーボンニュートラルへの貢献

鉄鋼業界におけるカーボンニュートラル実現に向けて、当社の技術は重要な役割を果たします。高炉ガスなどの副生ガスの有効利用を促進し、エネルギー回収効率を向上させることで、CO2排出量の削減に貢献します。特に、高温排ガスからの熱回収と浄化を同時に行える当社システムは、総合的な環境負荷低減に寄与します。

本技術資料は、鉄鋼業界における環境対策の一助となることを目的として作成されています。詳細な技術仕様、導入事例、コスト試算など、具体的なご要望がございましたら、お問い合わせフォームよりご連絡ください。