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高反応消石灰の製造装置
高反応消石灰はごみ焼却炉排煙の浄化剤としてJIS規格消石灰の2倍以上の浄化性能があります。市場価格ではJIS規格品の2倍ですが使用量は半減。従って使用済み浄化剤の処理費は半減します。
○ 消石灰(水酸化カルシウム)は石灰石を焼成して生石灰(酸化カルシウムCaO)とし水和反応(消化)させて製造します。石灰石の焼成に通常使用されている堅型焼成炉では炉内での焼成ガス通気性から、40~100mmの塊状石灰石を原料とし、焼成温度は1150~1200℃、焼成時間は4~5時間を要します。
その結果、焼成された生石灰はかた焼きとなり反応性が低下します。(生石灰に水を加えたとき温度上昇速度が遅い。比表面積が小さい。)
○ 高活性な生石灰を製造するための焼成条件は、石灰石の焼成温度は熱分解温度の近傍900℃程度で焼成し、かつ焼成時間は極力短時間で焼成を完了することが必要になります。そのため粉体状の石灰石(炭カル)を焼成原料とします。
○ 焼成された微粒子の酸化カルシウムは焼成ガス中のCO₂との共存において、温度低下の過程で再炭酸化し再炭酸化物は焼成装置内の熱回収・機器ダクトなどで付着固化し閉塞トラブルを生ずる問題があり、その対策が粉体カルシウム焼成の重要課題となります。
○ 焼成炉から流出する粉状CaOと焼成ガス中のCO₂の再結合を防止するため炉流出時に空気混合による冷却によりCaOの再炭酸防止(特許第6607584号)を図っています。
図1 高反応消石炭製造システム
〔高反応消石灰の特徴〕
消石灰の気体と固体との反応性を示す指標として単位重量中の消石灰粒子内の細孔表面積の総和である比表面積で評価されています。図2は消石灰の比表面積と排煙中のSO2除去率との関係の一例です。JIS規格の比表面積は表1に示すように粒子1g当り12~15㎡ですが、高反応消石灰では40~50㎡です。SO₂除去率では2.5~3倍程度に向上しています。
図2 消石炭の比表面積とSO₂除去率
無機マテリアル, Voⅼ.6,Mar.(1999)