JPH0477604B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、廃棄物焼却炉から発散する熱ガスを
濾過するためのフイルタプラグを有するフイルタ
装置及び方法に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

原子力産業は、他の産業に使われないよう警戒
する必要がある程度にまで汚染された大量の廃棄
物を発生する。

特に、極めて僅かに汚染されたトン数の多い備
品や材料は、運んで投棄することができない。上
記の発生物の中には、ぼろぎれ（rags）、プラス
チツク部品、フイルタ、紙及び作業ズボンがあ
る。

放射能をまき散らすことなく貯蔵量を制限する
ため、上記のような有機の発生物を全部焼却する
ことが長い間考えられてきた。

焼却すれば、熱ガス、煙、ダスト及び灰が発生
する。

放射能汚染の一部は灰に残るが、大部分は固形
物に逃げ込み熱ガスによつて運び去される。

0.3ミクロンより大きい粒子に対しては、大気
中に放出する前に効率が99.99％の過を行う必
要がある。熱ガス（750℃の温度に達する。）に対
する最初の過は、効率が97％を超えることが望
ましい。

フランス特許第1498522号明細書には、無機繊
維（吹付けにより付着される。）を含む多孔性フ
イルタプラグ（又は栓）を用いる熱ガスの過方
法が記載されている。

上記の特許明細書には、その多孔性物質すなわ
ち繊維材料の性質についても何も示されていな
い。しかし、フイルタの基質を多孔管内に入れる
ことは記されている。この管を活性環境下で除塵
する操作は、その長さ及び小径の故に困難であ
る。

フランス特許第2397703号明細書には、支持体
及び過材として働くセラミツクより成るフイル
タプラグが記載されている。そのプラグが詰まる
と、全部取替えねばならない。そのプラグが破損
すると（特に熱的シヨツクによる。）、また全部取
替えなければならない。したがつて、プラグ（全
体又は断片）と上に付着したダストの両方を活性
廃棄物として貯蔵しなければならない。

〔発明の概要〕

本発明では、フイルタプラグを孔のあいた金属
管で構成し過材を支持させる。過材は微粒子
の粉末より成り、これを金属管の表面に単に付着
させる。

本発明は、孔のあいた金属管として、巻かれて
溶接（又は接合）された孔あき金属薄板又は焼結
金属管を用いる。

本発明は、特に放射能に汚染された物質の燃焼
から発生する熱ガスに含まれるごみを取出す方法
をも含んでいる。

本方法においては、耐火性酸化物の粉末をフイ
ルタプラグの支持体上に付着させ、浄化すべきガ
スをまだ約300〜400℃の温度にある間に上記のフ
イルタプラグに通す。

〔実施例〕

以下、図示の実施例により本発明を具体的に説
明する。第２図はフイルタ装置が使用される焼却
炉を示す概略図である。同図において、１は焼却
炉の装入シヤフト（炉胸）で、その中に焼却廃棄
物が置かれる傾斜グリツド２がある。グリツド２
の下のパイプ４より、燃焼とグリツド冷却の両方
に使う空気が供給される。灰ボツクス３に、灰が
集められる。

グリツド２上方の部分は、耐火煉瓦の壁５で囲
まれた燃焼室を構成する。燃焼室の直ぐ隣りに上
部で連通した燃焼後室７があり、これに耐火混合
材８が詰められている。この燃焼後室７の底部よ
り、パイプ９（必要に応じ冷却される。）が過
室１１にガスを送り込む。過室１１は、フイル
タプラグ１３が固着される穴を設けた水平仕切り
壁１２により、漏れないように仕切られている。
パイプ９は、１０１で示すように仕切り壁１２の
上方から、又は１０２で示すように仕切り壁１２
の下方から過室内へ通じている。

過室１１には、一連の水平指状部１４か又は
垂直指状部１５がある。

これらの指状部に、電熱素子が配置される。第
５及び第６図は、これらの加熱指状部を詳細に示
す部分断面図である。

過されたガスは、頂部パイプ１７か又は底部
パイプ１６を通つて過室１１を出る。

これらのパイプは、互いに次のように対応して
いる。ガスが上部パイプ１０１から入るときはフ
イルタプラグ１３を通過した後底部パイプ１６よ
り出て、ガスが底部パイプ１０２から入るときは
フイルタプラグ１３を通過した後頂部パイプ１７
より出てゆく。

パイプ１０１，１０２，１６及び１７には弁１
８が設けられ、室１１に空気を吹込んだり室１１
内の圧力を減じたりすることができるようになつ
ている。

室１１にはまた、灰ボツクス１０３を空にする
ためのフラツプ１９及び上部観測フラツプ１０４
がある。

図を簡単にするため、第２図には２つのフイル
タプラグ１３、２つの水平指状部１４及び１つの
垂直指状部１５のみを示した。実際の装置には、
少なくとも６つのフイルタプラグと４つの指状部
がある。

第１図は、フイルタプラグを詳細に示すもので
ある。２１は円筒金属コアで、一端にフランジ２
３があり他端に底２２がある。第２図の水平仕切
り壁１２の穴の直径は、金属コア２１が容易に穴
の中に滑り込み、フランジ２３がフイルタプラグ
をその位置に保持しうる如き大きさとする。フラ
ンジ２３は、フイルタプラグ１３を所定位置に保
持するのに充分な重さを有する固体金属片で作る
のがよい。

フイルタプラグの側面には、外側又は内側にそ
れぞれ微粉末２４又は２５が付着される。

この粉末は、好ましくは、ガスの循環方向がパ
イプ１０１から１６であるときは内側に、パイプ
１０２から１７であるときは外側に付着される。

第３及び第４図は、フイルタプラグのフランジ
の形の例を詳細に示す断面図である。第３図にお
いて、フランジ３１は水平仕切り壁３２（第２図
の１２に対応する。）の上に載せるが、仕切り壁
３２の穴には、プラグを案内するためのリム３３
（輪縁）が設けられる。

分かり易くするために、リムと金属コア３４の
間の間隙は誇張して図示した。

フランジの他の例を第４図に示す。この例は、
仕切り壁４３（第２図の１２に対応する。）とフ
ランジ４１間の気密性を改善するため、穴に上向
きのリム４４を設け、これをフランジ４１に切つ
た溝４２の中に入れてある。

前と同様に、コア４５の外径は、リム４４を周
縁にもつ穴にフイルタプラグが僅かの間隙をあけ
て挿入される如き大きさとする。

第５図は、第２図の指状部１５の如き垂直指状
部を示す。

この図は、同時に、過室の側壁を一層明瞭に
示している。この壁は二重になつており、内側は
厚い耐火金属板５０（垂直壁）及び５８（底板）
より成る。この目的に適した材料は、NS30のよ
うな耐熱鋼である。上記壁の外側は、Fiber
Frax（カーボンランダム・カンパニーにより製造
されている。）のような繊維絶縁体５５と薄い金
属板５７とより成る。

底は、二重壁になつていない。

指状部は、壁５０と絶縁体５５の間に配置され
た鞘（さや）状体より成る。フランジ５４によ
り、底５８に対する気密が保たれる（ジヨイント
は図示せず）。

指状部の内部に入れられた電熱素子５３は、電
線５２により電圧が調整された電源（図示せず）
に接続される。

これらの指状部の鞘状体は、ガラス状シリカ、
アルミナ又は焼結カーボンランダム（炭化珪素）
のような耐火材料で作るのがよい。

第６図は、水平指状部とその周囲の構造を示す
水平断面図である。耐熱鋼６１の内壁に、一端が
閉じた金属管６４が溶着される。この管６４は、
繊維絶縁体６２及び外部金属板６３を通り、フラ
ンジ６５によつて外部金属板６３に固定される。

この図には、フイルタプラグ６６の間を指状部
が通つている状況が示されている。

管６４内に配された電熱素子６８は、電線６９
により外部電源（図示せず）に接続される。この
場合、加熱部分が室６１の内部に位置するように
組立てるのがよい。

上述の組立手順のあとに、フイルタプラグを所
定位置に収める。すなわち、その金属コアを水平
仕切り壁の穴に入れる。

第１の場合 過材は金属コアの外側にあり、過室にパイ
プ１０２及び１７が設けられる。

多量のアルミナ粉末（アルミナ過材を作りた
い場合）をフラツプ１９より入れ、パイプ１７に
より減圧を行うと同時にパイプ１０２よりアルミ
ナに空気を吹込み、アルミナを空中に浮かばせ
る。

減圧の効果により、粒子は金属コアの外側に付
着する。未だ被われない孔における吸込みは強
く、これらの孔に粒子が引かれるので、自己調整
作用が行われる。アルミナが全部付着すると、空
気の吹込みを止め、全部のフイルタプラグは過
準備ができ上がる。粒子の浮遊を容易にするた
め、粒子の大きさが小さい粉末を選ぶのがよい。

125ミクロンより小さい粒子が好適である。

第２の場合 過材はフイルタプラグの内側にあり、過室
にパイプ１０１及び１６が設けられる。

フラツプ１０４より粉末と空気を混合して吹込
み、フラツプを閉じて空気をパイプ１０１より吹
込むと共に、パイプ１６より吸込む。

前の場合と同様にして、プラグの側面体に特に
孔や通路のない連続層が形成される。

過材となる粉末は常温で空気（又は燃焼ガ
ス）より湿気を吸収する傾向があり、室内を300
又は400℃に保つと内部の雰囲気は完全に乾燥し
過材はその透過性を維持することが試験により
分かつているので、過室には電熱素子を入れる
指状部を設ける。こうしないと、粉末が水に入つ
て糊のように固まり、その透過率が大きく落ち
る。

また、この温度の保持により極めて重要な効果
が得られる。すなわち、水の凝縮（多くの腐食物
を含む。）が室内で起こらないことである。これ
は、この装置の寿命がほぼ無限であることを意味
する。

塩素又は弗素、特にポリ塩化ビニル及びポリテ
トラフルオロエチレンを焼却プラスチツクが含む
場合、腐食の差が著しい。

設備を良好に維持するために、過室を永久
に、焼却炉の閉鎖時でさえも熱く保つ。

次に、金属コアの構造の例を述べる。

例 １ 最初の材料は、寸法が900mm×150mm、厚さが
0.4mmのインコネル（商標名）601の展伸金属薄板
である。ダイヤモンド形の孔は、約0.5×2.5mmの
大きさである。

この金属薄板を巻いて直径42mmの管を作り、こ
れを閉じて溶接スポツト手段により接合する。こ
の管の一端に底を固着し、他端にフランジを溶接
する。

例 ２ 最初の材料は、50ミクロンより小さい粒子のイ
ンコネル601粉末を焼結して得られる金属管であ
る。最終の管の寸法は、厚さ５mm、長さ860mm、
直径45mmである。前と同様、これにフランジを溶
着し底を取付ける。

インコネル601の代わりに、耐熱、耐腐食性の
種々の金属又は合金、特にハステロイ又はタンタ
ルを用いてもよい。

展伸金属薄板の金属コアは、過材を支えるの
みで、粒子を止める作用をしない。25ミクロンよ
り小さい粒子のアルミナ粉末を用いると、0.3ミ
クロン以上の粒子の98％が止められる。過作用
をするのが展伸金属薄板の0.5×2.5mmの孔でない
ことは、明らかである。これに反し、焼結金属の
コアは或る過機能をもつ。

アルミナ粉末の粒子寸法は好ましくは、0.025
mm〜0.125mmである。

一定の作動時間後は、過材は詰まつてしまう
ので取替えねばならない。

第１の場合 フイルタプラグの外側に粉末がある場合、通路
１０２の弁１８を閉じ、通路１７から一時的に強
い圧力を送り、粉末を底部１０３に落として回収
する。

汚れたガスが達する下の区域には汚れた粉末が
残るが、仕切り壁１２の上の部分は完全に防護さ
れることが判るであろう。

第２の場合 フイルタプラグの内側に粉末がある場合、入口
１０４より空気吸出機を用いて粉末をプラグから
吸出す。パイプ１６より空気を吸込んで、この作
用を助ける。

例えば過熱ガスを冷気で薄めるときのように、
ガスの流れが非常に早い場合、粉末を内側にして
動作させる方が有利である。そうでない場合は、
粉末を外側にした方が使い易い。特に、粉末を取
出し易い。

塩素や弗素を含むことが多い熱ガスに侵されな
い限り、どんな耐火酸化物を用いてもよいが、こ
の種のものとしてはアルミナ又はジルコニアがよ
い。また、ムライト又はタルクような珪酸塩又は
アルミノ珪酸塩も使い易い。更に、上記成分を混
合して過材を作ることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明によれば、過材
を取替えるのにフイルタプラグ全部を取出す必要
がなく、したがつて、プラグに付着したごみのみ
を活性廃棄物として貯蔵すればよい利点がある。
また、過室内を300〜400℃に保つことにより、
過材の透過率の低下を防ぐと共に水の凝縮によ
る腐食を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いるフイルタプラグの例を
示す正面図、第２図は第１図のフイルタプラグの
使用状況を示す概略図、第３及び第４図はそれぞ
れフイルタプラグの異なるフランジの例を示す断
面図、第５及び第６図はそれぞれ加熱指状部の異
なる例を示す部分断面図である。 ２１……金属コア、２４，２５……過材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 孔を有するコアと非凝集状態の濾過材とより
   なる少なくとも１つのフイルタプラグに通すこと
   によつて焼却炉から発散する熱ガスを濾過するた
   めの熱ガス用フイルタ装置において、 上記コアは平均寸法0.5〜2.5mmの複数の孔を有
   するように穿孔された展伸金属薄板を巻いて溶接
   した金属管であり、 上記濾過材は平均粒子寸法が0.025mmと0.125mm
   との巻である耐火性材料の粉末よりなり、上記粉
   末は上記コアの上にそのままの状態で付着されて
   いることを特徴とする熱ガス用フイルタ装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の熱ガス用フイルタ装
   置において、上記濾過材はアルミナ、ジルコニ
   ア、アルミノ珪酸塩又はこれらの少なくとも２つ
   の混合物より選択されたものであることを特徴と
   する熱ガス用フイルタ装置。 ３ 放射能に汚染された備品や材料を焼却して発
   生する熱ガスを濾過するための熱ガス用フイルタ
   方法において、 孔を有するコアと非凝集状態の濾過材とよりな
   るフイルタプラグであつて、上記コアは平均寸法
   0.5〜2.5mmの複数の孔を有するように穿孔された
   展伸金属薄板を巻いて溶接した金属管であり、上
   記濾過材は平均粒子寸法が0.025mmと0.125mmとの
   間である耐火性材料の粉末よりなり、上記粉末は
   上記コアの上にそのままの状態で付着されている
   ように構成されたフイルタプラグを準備すること
   と、 上記熱ガスを少なくとも１つの上記フイルタプ
   ラグに通過させることと、 を含み、上記熱ガスを300度〜400度の温度にて濾
   過することを特徴とする熱ガス用フイルタ方法。 ４ 特許請求の範囲３記載の熱ガス用フイルタ方
   法において、上記濾過材はアルミナ、ジルコニ
   ア、アルミノ珪酸塩又はこれらの少なくとも２つ
   の混合物より選択されたものであることを特徴と
   する熱ガス用フイルタ方法。