脱臭装置の腐食性について

高温腐食については直接燃焼式を採用できない場合など、腐食を誘発する成分が入っていると熱交換器など短時間で腐食するので念入りなﾁｪｯｸが必要である。低温腐食については露点に十分注意し各機器の温度に余裕を持って必要以上の温度に保持するなどの対策が必要である。

塩化物及び硫化物を含む排ガスを燃焼させると燃焼排ガスに含まれる水分と反応・結露し、塩酸及び硫酸になる可能性がある。結露する温度は水の凝縮温度より高く『酸露点』と呼ばれる。酸露点で最も注意が必要なのは、ＳＯ2の一部が転化してできるＳＯ3である。このガスは水分と反応し硫酸ガスとなり、ガスの温度が下がると結露して金属表面を激しく腐食させます。ＳＯ3は数ppm混入していても、排ガス中の水分量が多いと１３０℃以上の酸露点以上になるので注意が必要です。

空気比制御による省エネルギー

ﾊﾞｰﾅｰを適正に燃焼させるために燃料と燃焼エアーを効率よく燃焼させるために空気比制御を行なうことは省エネに寄与します。また、炉内圧の変動により低燃焼時の炎は影響されやすいため炉内圧制御を同時に行なえば更に効果的です。空気比制御は低ＮＯｘ化の効果もあります。

燃焼空気の導入方法

直接燃焼式においてバーナーを燃焼させるためのエアーは無視できない。臭気ガスを処理温度まで燃焼させるエアーのためには十分な酸素量が必要となる。外気を取り込むケースもあるが外気温を処理温度まで昇温させる為の熱量も必要となる。臭気ガス中に１６％以上の酸素が含まれている場合はこれを利用できる。また、この燃焼エアーは出来るだけ温度の高い部分から取り入れる事が省エネにとって重要となります。

燃料の選定 

 直接燃焼式脱臭装置において使用される燃料は、液化石油ガス（ＬＰＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、灯油、重油などがあります。ガス燃料であるＬＰＧやＬＮＧは液体燃料よりも価格が高いが、ＮＯｘ・ＳＯｘの発生量が少なく、制御性も良く、メンテナンスも容易なため多くのケースで使用されています。

予熱用熱交換器の効率設定

直接燃焼式脱臭装置においては燃料消費量の低減が重要課題とされているなかで、熱交換器の影響が占める割合は大きい。

出来るだけ熱交換効率を上げたいが、燃料の種類、臭気成分の持つ燃焼熱などを考慮し、装置全体の構成を考えて設定する必要があります。 

処理温度・滞留時間の算出

 処理温度は臭気成分の発火点以上で設定すれば良いというのが一般的な考えですが、ほとんどの臭気ガスは混合臭気の形で処理する事になるので単純にはいきません。

ほとんどの臭気ガスは７００℃～７６０℃で、０．３～０．６ｓｅｃの滞留時間を取れば分解するが、中には特殊な成分もありシアン化合物のように９００℃近くの処理温度を必要とするものもある。また、物質によっては１秒近くの滞留時間が必要となる。

何度の処理温度で何％の処理効率が得られるかを考慮して、処理温度・滞留時間は決定されなければなりません。

排ガス量の設定

原ガスは爆発下限界（＝ＬＥＬ）の２５％以下で設計を進める事が望ましい事は以前述べたが、わが国の労働安全衛生法では乾燥機の濃度はＬＥＬの３０％以下で運転するように指導しているため、これらからいっても乾燥機下流にある脱臭装置は濃度変動も考慮した安全率を考え、ＬＥＬの２５％以下での使用が適切だと考えられている。

他の脱臭方式との組み合わせ

脱臭装置を構築するに当たり、臭気源が１ヶ所とは限らない場合が多い。各種設備からの排ガスで濃度が高い部分・中濃度・低濃度など各々に特性がある場合などは無理に集合しない。、濃度の高い部分は直接燃焼式脱臭、中濃度は触媒燃焼式脱臭、低濃度は活性炭など使い分けをする方がランニングコストでメリットが出せる場合もあるので十分注意が必要です。

タール分の付着

脱臭するべき排ガス中にタール・ミストなどが多く含まれている場合に、温度条件が悪いとダクト内面にタールの付着が発生する場合がある。このような状態で使用を続けるとタール部に逆火する事があるので対策が必要となります。

ダクト流速は10m/sec以上を維持し、ダクトの保温をする事が重要です。その他には２重管ダクトを用い脱臭後の排ガスを外側に流し内側ダクトの温度を露点以上に保持する事が大変有効的である。スチームトレース配管を用いてダクトを加熱する方法も有効であるが、余分なエネルギーを使用するので局所的に使用するケースが多い。

排ガス中の含有水分

 排ガス中に多量の水分や低温飽和水蒸気を含有している場合、直接燃焼式脱臭装置の導入前流に前処理をおこない可能な限り除湿する必要があります。水分は気化熱を奪うため、余分な熱量が必要となってしまいます。

除湿装置・ミストセパレーターにより水分を除去する事が、燃料削減には必要となります。