鉄鋼業排ガス超低浄化プラント 次世代セラミック技術による環境対策革新
鉄鋼業排ガス処理の課題と技術革新
鉄鋼製造プロセスでは、焼結工程、高炉、転炉、コークス炉など多様な工程から複雑な組成の排ガスが発生します。従来の排ガス処理システムでは、高濃度のNOx、SO2、粉塵、重金属、ダイオキシン類などの複合汚染物質を同時に除去することが技術的に困難でした。
セラミック一体化技術の優位性
中天威尔が開発した鉄鋼業排ガス超低浄化プラントは、独自のセラミック触媒フィルターを中核技術として、従来分離されていた脱硝・脱硫・集塵プロセスを一体化。システムコンパクト化と処理効率向上を同時に実現しました。
主要技術特徴
- ✓ ナノレベル孔径制御：0.1-0.3μmの精密孔径でPM2.5を含む微粒子を99.9%以上捕集
- ✓ 高温耐性：350-450℃の高温環境下でも安定した脱硝性能を発揮
- ✓ 耐アルカリ・耐重金属性能：鉄鋼排ガス特有のアルカリ分、重金属による触媒劣化を抑制
- ✓ 長寿命設計：セラミックフィルターの寿命は5年以上、メンテナンスコストを大幅削減
実績と適用事例
焼結プラント事例
中国某大手鉄鋼メーカー焼結プラントにおいて、排ガス中のNOx濃度を200mg/Nm³以下、SO2濃度を50mg/Nm³以下、粉塵濃度を10mg/Nm³以下に安定処理。従来システム比で設備面積を40%削減。
高炉事例
日本の製鉄所における高炉ガス処理で、高濃度COと粉塵の複合処理を実現。セラミックフィルターの耐熱性を活かし、高温状態での直接処理によりエネルギー効率を向上。
技術詳細と性能比較
従来技術との比較優位性
| 項目 | 従来システム | 中天威尔セラミックシステム |
|---|---|---|
| 脱硝効率 | 80-90% | 95-99% |
| 圧力損失 | 1,500-2,000Pa | 800-1,200Pa |
| フィルター寿命 | 2-3年 | 5年以上 |
| 占有面積 | 100% | 60-70% |
セラミックフィルターの材料特性
当社のセラミックフィルターは、アルミナ・ジルコニア系複合材料を採用。高温強度、耐熱衝撃性、耐腐食性に優れ、鉄鋼業の過酷な排ガス環境でも安定した性能を維持します。
材料特性詳細
- • 気孔率：40-50%
- • 平均孔径：0.2μm
- • 耐圧強度：＞15MPa
- • 使用温度：350-850℃
- • 熱膨張係数：5.0×10⁻⁶/℃
- • 耐酸性：＞99%
システム設計とエンジニアリング
モジュラー設計の利点
鉄鋼業排ガス超低浄化プラントはモジュラー設計を採用し、現場条件に応じた柔軟なシステム構成が可能です。小規模プラントから大規模統合プラントまで、様々な規模に対応できます。
主要構成モジュール
- 前処理モジュール：排ガス温度調整、粗塵除去、組成調整
- セラミック反応モジュール：脱硝・脱硫・集塵の一体化処理
- 後処理モジュール：残存有害物質の最終除去
- 自動制御システム：運転パラメータの最適化と遠隔監視
運転コストの削減効果
従来の多段処理システムと比較し、鉄鋼業排ガス超低浄化プラントは以下のコスト削減効果があります：
- エネルギー消費：30-40%削減（圧力損失低減による）
- メンテナンスコスト：50%以上削減（フィルター寿命延長による）
- 薬品消費量：20-30%削減（高効率反応による）
- 人件費：自動化による運転要員削減
環境規制対応と将来展望
各国環境規制への適合性
当社の鉄鋼業排ガス超低浄化プラントは、日本の排ガス規制はもちろん、中国の超低排出基準、EUのBAT基準など、世界各国の厳しい環境規制に対応可能な性能を有しています。
主要排出基準達成状況
| 汚染物質 | 日本規制値 | 中国超低排出基準 | 当社システム実績 |
|---|---|---|---|
| NOx | 200mg/m³ | 100mg/m³ | 50mg/m³以下 |
| SO2 | 200mg/m³ | 50mg/m³ | 30mg/m³以下 |
| 粉塵 | 50mg/m³ | 20mg/m³ | 10mg/m³以下 |
将来技術の開発動向
中天威尔では、現在以下の次世代技術の開発を進めています：
- • AIを活用した最適制御システム
- • 水使用量ゼロの乾式脱硫技術
- • CO2回収・利用技術の統合
- • セラミックフィルターのリサイクル技術
- • 遠隔監視・予知保全システム
- • 水素還元脱硝技術の応用
技術コンサルティングのご案内
中天威尔では、お客様の排ガス組成、処理量、設置条件に応じた最適な鉄鋼業排ガス超低浄化プラントの提案を行っています。無料の技術相談、現地調査、シミュレーション解析などを通じて、最適なソリューションをご提供します。
お問い合わせ先： 技術サポート部までご連絡ください
本技術は特許取得済み（特許番号：JPXXXXXXX、CNXXXXXXX）｜中天威尔株式会社 環境技術事業部
