高温耐熱セラミック材が実現する次世代工業炉排ガス処理システムの革新

高温耐熱セラミック材の技術的特徴

高温耐熱セラミック材は、耐熱温度1000℃以上の高温環境下でも安定した性能を発揮する先端材料です。中天威尔が独自開発した高温耐熱セラミック材は、ナノレベルの微細孔径構造により、従来のセラミック材料では困難であった高精度の粒子捕集を実現しています。

当社の高温耐熱セラミック材は、アルミナ、ジルコニア、シリカを主成分とし、特殊な焼成プロセスにより高い機械強度と耐熱衝撃性を兼ね備えています。気孔率45-60%、平均孔径0.5-2μmの制御された多孔質構造により、圧力損失を最小限に抑えながらも、PM2.5以下の微粒子まで99.9%以上の高効率で捕集可能です。

セラミック一体化多污染物超低排出システムの構成

中天威尔の排ガス処理システムは、高温耐熱セラミック材をコアコンポーネントとした革新的な設計です。システムは主に以下のコンポーネントで構成されています：

• セラミック触媒フィルターチューブ：脱硝機能を内蔵した特殊な高温耐熱セラミック材
• 無触媒高温集塵セラミックフィルター：高温環境での耐塵性に優れた設計
• 多管束システム統合モジュール：効率的なガス流通を実現する配置設計
• 自動制御システム：圧力損失モニタリングと自動バック洗浄機能

多様な産業分野への適用事例

ガラス溶解炉への適用

ガラス製造プロセスでは、高温の排ガス中にフッ素化合物や重金属が含まれることが課題でした。当社の高温耐熱セラミック材を採用したシステムは、800℃以上の高温環境でも安定してHF除去率99%以上、重金属除去率95%以上を維持しています。

廃棄物焼却炉への適用

都市ごみ焼却施設では、ダイオキシン類の除去が重要な課題です。高温耐熱セラミック材の微細孔構造と触媒機能により、ダイオキシン類の分解除去率99.9%以上を実現し、厳しい環境基準をクリアしています。

鉄鋼業における適用

製鉄所の焼結工程では、高濃度のSOx、NOx、ダストが発生します。従来のバグフィルターでは高温・高腐食性環境に耐えられない課題がありましたが、高温耐熱セラミック材の優れた耐食性により、長期安定運転を実現しています。

従来技術との比較優位性

技術的な革新点

中天威尔の高温耐熱セラミック材は、以下の革新的な技術により従来の限界を突破しました：

ナノ構造制御技術

気孔サイズ分布を精密に制御する独自の成型技術により、特定の分子サイズに最適化したフィルター性能を実現。これにより、微粒子捕集と低圧力損失という相反する要求を同時に満たしています。

複合機能材料設計

単なるフィルター機能だけでなく、触媒機能を内包した複合材料設計により、脱硝・脱硫・集塵を単一工程で実現。設備のコンパクト化とエネルギー効率の向上を図っています。

長寿命化技術

熱衝撃に対する耐性を高める特殊な材料設計と、目詰まりを防止する表面処理技術により、5年以上の長期使用を可能にしています。これにより、メンテナンスコストと廃棄物発生量を大幅に削減。

環境性能と経済性の両立

当社の高温耐熱セラミック材を採用したシステムは、環境性能だけでなく経済性にも優れています。従来システムと比較して、以下の経済的メリットを提供します：

• エネルギー消費量30%削減：低圧力損失設計による送風機動力の低減
• メンテナンスコスト50%削減：長寿命設計と自動洗浄機能による保守頻度の低減
• 廃棄物発生量70%削減：長寿命化による交換部品の削減
• 設備占有面積40%削減：コンパクトな一体化設計

今後の技術開発展望

中天威尔は、現在の高温耐熱セラミック材の性能をさらに進化させるための研究開発を継続しています。特に以下の分野に注力しています：

• さらに高温環境（1200℃以上）への対応
• CO2回収機能の統合
• スマートメンテナンス機能の高度化
• 再生可能エネルギー分野への応用拡大

これらの技術開発を通じて、より持続可能な産業社会の実現に貢献してまいります。

まとめ

高温耐熱セラミック材を中核技術とした中天威尔の排ガス処理システムは、従来技術では解決が困難であった高温・高腐食性環境での多污染物同時除去を実現しました。ガラス産業、鉄鋼業、廃棄物処理業など多様な産業分野で実績を積み重ね、環境規制の強化に対応する信頼性の高いソリューションを提供しています。

今後も技術革新を続け、より厳しくなる環境規制と経済性の要求の両立を目指し、持続可能な産業発展に貢献してまいります。