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図面 (3)

課題

排ガス中の有害物質を効率よく除去できるガラス溶融炉を提供することである。

解決手段

次溶融槽1で溶解したガラス横長形状二次溶融槽2に流入させ、その一方の長手方向側壁3に沿って、排ガス5が供給される給気室4と連通する多数の微小孔7を設け、側壁3と対向する長手方向側壁15の底部側に溶融ガラス9の加熱用ヒータ16を配置することにより、多数の細かい排ガス5の気泡8を溶融ガラス9中にバブリングさせるとともに、溶融ガラス9の対流を二次溶融槽2の長手方向各断面内で大きく滑らかに生じさせて、各気泡8をこの対流に沿わせて循環させ、排ガス5を広い接触面積で、かつ長時間均一に溶融ガラス9と接触させて、排ガス5中の有害物質を効率よく除去できるようにした。

概要

背景

概要

排ガス中の有害物質を効率よく除去できるガラス溶融炉を提供することである。

次溶融槽1で溶解したガラス横長形状二次溶融槽2に流入させ、その一方の長手方向側壁3に沿って、排ガス5が供給される給気室4と連通する多数の微小孔7を設け、側壁3と対向する長手方向側壁15の底部側に溶融ガラス9の加熱用ヒータ16を配置することにより、多数の細かい排ガス5の気泡8を溶融ガラス9中にバブリングさせるとともに、溶融ガラス9の対流を二次溶融槽2の長手方向各断面内で大きく滑らかに生じさせて、各気泡8をこの対流に沿わせて循環させ、排ガス5を広い接触面積で、かつ長時間均一に溶融ガラス9と接触させて、排ガス5中の有害物質を効率よく除去できるようにした。

目的

効果

実績

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牽制数
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請求項1

ガラス溶融槽側壁に、排ガスが供給される給気室と連通する多数の微小孔を設け、前記溶融槽の底部側に、溶融槽内溶融ガラスを加熱する加熱手段を配置し、前記給気室に供給される排ガスを、前記微小孔から溶融槽内の溶融ガラスにバブリングさせるように形成したガラス溶融炉

請求項2

前記溶融槽を横長形状とし、この溶融槽の一方の長手方向側壁に沿って前記多数の微小孔を設け、この微小孔を設けた側壁と対向する他方の長手方向側壁の底部側に前記加熱手段を配置した請求項1に記載のガラス溶融炉。

請求項3

前記加熱手段を配置した側の長手方向側壁を、前記溶融槽の長手方向断面が上方に拡がるように傾斜させた請求項2に記載のガラス溶融炉。

請求項4

前記横長形状の溶融槽の底を長手方向の一端に向けて傾斜下降させ、この下降した側の底近傍に、溶融ガラスに溶け込む重金属の排出口を設けた請求項2または3に記載のガラス溶融炉。

請求項5

前記溶融槽の上方に一次溶融槽を設け、前記溶融槽を二次溶融槽として、溶融ガラスを一次溶融槽から二次溶融槽に流入させるようにした請求項1乃至4のいずれかに記載のガラス溶融炉。

請求項6

前記給気室の入側に、セラミックまたは耐熱金属から成る多孔状、メッシュ状、ハニカム状ファイバ状もしくはウィスカ状フィルタを設けた請求項1乃至5のいずれかに記載のガラス溶融炉。

技術分野

0001

この発明は、排ガス中の有害物質を除去するガラス溶融炉に関するものである。

0002

焼却炉等から排出される排ガス中には、ダイオキシン重金属等の有毒物質や、炭酸ガス等の地球環境破壊する物質が含まれており、これらの有害物質を排ガスから除去するために、各種の技術開発推進されている。このうち、ガラス溶融炉を用いる技術は、有毒なダイオキシンやポリ塩化ビフェニール分解除去のみならず、炭酸ガスや窒素酸化物硫黄酸化物、鉛や砒素等の重金属酸化物ハロゲン系物質等のガスガラス溶け込ませて除去することができ、注目されている。

0003

このガラス溶融炉を用いて排ガス中の有害物質を除去する技術では、排ガスを溶融ガラスに接触させる方法を工夫して有害物質の除去効率を高めることが課題であり、例えば、本出願人による特許第3038185号では、焼却炉から排出される排ガスをガラス溶融炉に導いて、排ガスを溶融ガラスの中にバブリングさせ、ガラス溶融炉の中に多孔板メッシュ板を配置することにより、バブリングされる排ガスの気泡を細かく分断し、排ガスと溶融ガラスとの接触面積を大きくして、有害物質の除去効率を高める装置を採用している。

0004

そこで、この発明の課題は、排ガス中の有害物質を効率よく除去できるガラス溶融炉を提供することである。

課題を解決するための手段

0005

上記の課題を解決するために、この発明のガラス溶融炉は、ガラスの溶融槽側壁に、排ガスが供給される給気室と連通する多数の微小孔を設け、前記溶融槽の底部側に、溶融槽内の溶融ガラスを加熱する加熱手段を配置し、前記給気室に供給される排ガスを、前記微小孔から溶融槽内の溶融ガラスにバブリングさせる構成を採用した。

0006

すなわち、ガラスの溶融槽の側壁に、排ガスが供給される給気室と連通する多数の微小孔を設けることにより、多数の細かい排ガスの気泡を溶融ガラス中にバブリングさせるとともに、溶融槽の底部側に溶融ガラスを加熱する加熱手段を配置することにより、溶融ガラスの対流広範囲に生じさせて、この対流に沿わせて排ガスの各気泡を溶融槽内で循環させ、排ガスを広い接触面積で、かつ長時間溶融ガラスと接触させて、排ガス中の有害物質を効率よく除去できるようにした。

0007

前記溶融槽を横長形状とし、この溶融槽の一方の長手方向側壁に沿って前記多数の微小孔を設け、この微小孔を設けた側壁と対向する他方の長手方向側壁の底部側に前記加熱手段を配置することにより、排ガスの気泡を溶融槽の長手方向で満遍なくバブリングさせるとともに、溶融ガラスの対流を溶融槽の長手方向各断面内で概ね均一に生じさせ、溶融槽全体を使用して、各気泡をより長時間均一に溶融ガラスと接触させることができる。

0008

前記加熱手段を配置した側の長手方向側壁を、前記溶融槽の長手方向断面が上方に拡がるように傾斜させることにより、溶融槽の長手方向各断面内での溶融ガラスの対流を、これらの断面内で大きく滑らかに循環させ、各気泡の合体を防止して、排ガスをより広い接触面積で、かつ長時間均一に溶融ガラスと接触させることができる。

0009

前記横長形状の溶融槽の底を長手方向の一端に向けて傾斜下降させ、この下降した側の底近傍に、溶融ガラスに溶け込む重金属の排出口を設けることにより、溶融ガラスに溶け込む重金属を効率よく分別排除することができる。

0010

前記溶融槽の上方に一次溶融槽を設け、前記溶融槽を二次溶融槽として、溶融ガラスを一次溶融槽から二次溶融槽に流入させることにより、排ガスがバブリングされる二次溶融槽内の溶融ガラスの量、温度、対流等を安定した状態に保持し、排ガス中の有害物質を安定して除去することができる。

0011

前記給気室の入側に、セラミックまたは耐熱金属から成る多孔状、メッシュ状、ハニカム状ファイバ状もしくはウィスカ状フィルタを設ることにより、排ガスの顕熱未燃焼成分燃焼熱によりこれらのフィルタを赤熱させて、排ガス中の飛灰等に含まれる未燃焼成分を燃焼させ、固形の有害物質をガス化して溶融ガラス中にバブリングさせることができる。また、飛灰等による微小孔の目詰まりも防止することができる。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。このガラス溶融炉は、図1および図2に示すように、ガラス原料投入される横長形状の一次溶融槽1と、一次溶融槽1の下方に設けられた横長形状の二次溶融槽2と、二次溶融槽2の一方の長手方向側壁3に沿って並設された給気室4と、給気室4の入側に設けられ、供給される排ガス5をフィルタリングするフィルタ室6とで基本的に構成され、側壁3に沿って設けられた二次溶融槽2と給気室4とを連通する多数の微小孔7から、排ガス5の細かい気泡8が二次溶融槽2内の溶融ガラス9に満遍なくバブリングされるようになっている。

0013

前記一次溶融槽1の一方の長手方向側壁10は垂直に、他方の長手方向側壁11は傾斜して形成され、長手方向の一端側の底部に溶融したガラスの排出口12が設けられている。側壁10側の上部には、投入されるガラス原料を溶解するヒータ13が配置され、側壁11側の下部には、排出口12から二次溶融槽2に流入する溶融ガラス9を予熱するヒータ14が配置されている。なお、一次溶融槽1には、溶解等で予め溶解したガラス原料を投入してもよい。

0014

前記二次溶融槽2の微小孔7が設けられた長手方向側壁3は垂直に形成され、これと対向する長手方向側壁15は下部で傾斜して形成され、この傾斜部の底部側に、二次溶融槽2下部の溶融ガラス9を加熱するヒータ16が長手方向に沿って配置されている。なお、各ヒータ13、14、16が配置された側壁10、11、15の外側は、それぞれキャスタブル耐火物17で覆われている。

0015

前記ヒータ16による加熱で、二次溶融槽2内の溶融ガラス9は長手方向各位置で、長手方向断面全体に大きく滑らかに対流し、微小孔7からバブリングされる排ガス5の各気泡8は、この対流に沿って溶融ガラス9中を循環しながら、溶融ガラス9の液面に浮上する。この液面に浮上する排ガス5の気泡8は、その中に含まれていた有害物質が、溶融ガラス9の熱で分解されたり、溶融ガラス9中に溶け込んだりして除去され、無害化されている。

0016

図2に示すように、二次溶融槽2の底18は、前記排出口12と反対側に向かって長手方向で傾斜下降し、この下降した側の底近傍に、溶融ガラス9に溶け込んだ重金属の排出口19が設けられている。この排出口19の上方には、二次溶融槽2内の溶融ガラス9をオーバフローさせるオーバフロー口20も設けられている。また、二次溶融槽2の上部には排気室21が形成され、前記溶融ガラス9の液面に浮上する無害化されたクリーンな排ガス5は、この排気室21の排気口22から外部に放出される。

0017

前記フィルタ室6には、アルミナ焼結板で形成された多孔状のフィルタ23が取り付けられている。このフィルタ23は、フィルタ室6の入口24から供給される排ガス5中の飛灰等に含まれる未燃焼成分を燃焼させ、固形の有害物質をガス化して、排ガス5を給気室4に供給する。なお、フィルタ23は排ガス5の顕熱や未燃焼成分の燃焼熱により赤熱し、未燃焼成分を燃焼させ、飛灰等による微小孔7の目詰まりも防止する。

発明の効果

0018

以上のように、この発明のガラス溶融炉は、ガラスの溶融槽の側壁に、排ガスが供給される給気室と連通する多数の微小孔を設けるとともに、溶融槽の底部側に溶融ガラスの加熱手段を配置したので、多数の細かい排ガスの気泡を溶融ガラス中にバブリングさせ、これらの気泡を溶融ガラスの対流に沿わせて溶融槽内で広範囲に循環させて、排ガスを広い接触面積で、かつ長時間溶融ガラスと接触させ、排ガス中の有害物質を効率よく除去することができる。

0019

前記溶融槽を横長形状とし、この溶融槽の一方の長手方向側壁に沿って多数の微小孔を設け、この微小孔を設けた側壁と対向する他方の長手方向側壁の底部側に加熱手段を配置することにより、排ガスの気泡を溶融槽の長手方向で満遍なくバブリングさせるとともに、溶融ガラスの対流を溶融槽の長手方向各断面内で概ね均一に生じさせ、溶融槽全体を使用して、各気泡をより長時間均一に溶融ガラスと接触させることができる。

0020

前記加熱手段を配置した側の長手方向側壁を、溶融槽の長手方向断面が上方に拡がるように傾斜させることにより、溶融槽の長手方向各断面内での溶融ガラスの対流を、これらの断面内で大きく滑らかに循環させ、各気泡の合体を防止して、排ガスをより広い接触面積で、かつ長時間均一に溶融ガラスと接触させることができる。

0021

前記横長形状の溶融槽の底を長手方向の一端に向けて傾斜下降させ、この下降した側の底近傍に、溶融ガラスに溶け込む重金属の排出口を設けることにより、溶融ガラスに溶け込む重金属を効率よく分別排除することができる。

0022

前記溶融槽の上方に一次溶融槽を設け、前記溶融槽を二次溶融槽として、溶融ガラスを一次溶融槽から二次溶融槽に流入させることにより、排ガスがバブリングされる二次溶融槽内の溶融ガラスの量、温度、対流等を安定した状態に保持し、排ガス中の有害物質を安定して除去することができる。

0023

前記給気室の入側に、セラミックまたは耐熱金属から成る多孔状、メッシュ状、ハニカム状、ファイバ状もしくはウィスカ状のフィルタを設けることにより、排ガスの顕熱や未燃焼成分の燃焼熱によりこれらのフィルタを赤熱させて、排ガス中の飛灰等に含まれる未燃焼成分を燃焼させ、全ての有害物質をガス化して溶融ガラス中にバブリングさせることができる。

図面の簡単な説明

0024

図1ガラス溶融炉の実施形態を示す切り欠き斜視図
図2図1正面断面

--

0025

1、2溶融槽
3側壁
4給気室
5排ガス
6フィルタ室
7微小孔
8気泡
9溶融ガラス
10、11 側壁
12 排出口
13、14ヒータ
15 側壁
16 ヒータ
17キャスタブル耐火物
18 底
19 排出口
20オーバフロー口
21排気室
22排気口
23フィルタ
24 入口

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