大陽日酸、炭素繊維製造プロセス向け酸素富化燃焼式排ガス除害装置「Innova-FLASH」開発

 大陽日酸は、炭素繊維製造プロセスなどで発生する、シ
アン化水素(HCN)、アンモニア(NH3)などの有毒ガスを含む排ガスに対して、酸素富化燃焼を利用した二段燃焼を用いることで、窒素酸化物(NOx)の生成を抑制しながら省エネルギーを達成する排ガス除害装置「Innova-FLASH」を開発した。

 炭素繊維の製造プロセスでは、製造工程によって、排出される排ガスの組成と流量が大きく異なる。高温でも溶融しない耐炎繊維を生成するために 200~300℃で加熱酸化する耐炎化工程からは、空気をベースとして HCN、NH3が数百 ppm 含まれるガスが大量に排出される。一方、耐炎化工程で得られた繊維を、1,000~2,000℃の不活性雰囲気化で焼成する炭素化工程から排出されるガスには、ガス量は少ないものの、窒素をベースとして高濃度の HCN、NH3が含まれる。

 従来は、空気燃焼によりこれらの排ガス処理を行うため、処理プロセスは酸化雰囲気となり、HCN や NH3の分解と NOx の生成抑制を両立する事が困難だった。

 大陽日酸では、それぞれの排ガスに最適な処理雰囲気を形成するために、酸素富化燃焼を採用し、低 NOx で HCN、NH3を高効率に分解できる除害装置「Innova-FLASH」を開発した。

 本除害装置は、高濃度 HCN、NH3が含まれる窒素ベースのガス(排ガス 1)を高温還元雰囲気で処理するプロセス 1 と、低濃度 HCN、NH3が含まれる空気ベースのガス(排ガス 2)を低温酸化雰囲気で処理するプロセス 2 の二つの異なる雰囲気を持つプロセスで構成され(図 )、それぞれの排ガスに適した反応雰囲気で処理することにより、NOx の生成を抑制することが可能となった。また、プロセス 1 で生成した可燃分を含む燃焼ガスをプロセス 2 に流入させる事で、プロセス 1 の排熱を排ガス 2 の処理に有効に利用できることとなり、従来の空気燃焼式に比較して 50%の省エネルギーを可能にした。

「Innova-FLASH」の概略

 高濃度の NH3 を含有する模擬排ガス 1 を使用した試験では、NOx を 100ppm 以下に抑制できることを確認した。また、低濃度の NH3 を含有する模擬排ガス 2 を使用した試験では、NOx を 40ppm 以下に抑制できることを確認している。

「Innova-FLASH」の仕様

 大陽日酸では、炭素繊維製造プロセス向けに開発した排ガス除害装置を使用して、実ガスを使った実証試験を行い、排ガスを効率よく低 NOx で分解できることを確認した。

 炭素繊維は、航空・宇宙分野に加え、自動車、建築・土木分野への利用が広がっている。大陽日酸では今後、炭素繊維業界の設備増強およびリプレイスに向けて、低 NOx 高効率排ガス処理技術として「Innova-FLASH」の提案を行う。また、省エネや炭酸ガス排出量削減に貢献する技術として、炭素繊維以外の分野に対しても技術の展開を進める。