[发明专利]废气处理方法及废气处理装置

说明书

本发明提供一种废气处理方法及废气处理装置，其能够抑制NO_X的产生，并能使用较少的燃料来处理第一废气及第二废气。本发明的废气处理方法包括：第一燃烧工序，用于处理第一废气，该第一废气排自在惰性气氛中对纤维状物质进行碳化的碳化炉及进行石墨化的石墨化炉；和第二燃烧工序，用于处理第二废气，该第二废气排自在空气气氛中对纤维状物质进行耐燃化的耐燃化炉。在第一燃烧工序中，在氧比为0.8以下的低氧比下进行所述第一废气的燃烧。在所述第二燃烧工序中，利用从所述第一燃烧工序中排出的第三废气的显热和潜热，进行所述第二废气的燃烧。

技术领域

本发明涉及一种废气处理方法及废气处理装置。

本申请基于2015年1月21日在日本申请的专利申请2015-009572号要求优先权，并在此援引其内容。

背景技术

碳纤维由于其比强度、比模量、耐热性和耐化学品性等优异，因此被用作各种原材料的补强材料。一般而言，在制造碳纤维时，为了获得期望的特性，实施由多个工序组成的处理。例如，在将丙烯酸纤维用作碳纤维的前体的情况下，首先，通过在空气中以200～300℃的温度进行预氧化而获得耐燃纤维(耐燃化工序)。接着，通过在惰性气氛中以300～2000℃的温度进行碳化而获得碳纤维(碳化工序)。此外，在获得高弹性模量纤维时，在惰性气氛中以2000～3000℃的温度进行石墨化(石墨化工序)。

但是，在进行耐燃化工序、碳化工序及石墨化工序的各工序时会产生废气。具体而言，碳化工序及石墨化工序由于在惰性气氛中进行，因此会产生将氮等惰性气体作为基础气体的、包含作为耐燃纤维的分解成分的氰化氢、氨、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和焦油成分等的气体(以下，将由碳化工序及石墨化工序产生的废气定义为“第一废气”)(专利文献3)。

同样，耐燃化工序由于在空气中进行，因此会产生将氧、氮和氩作为基础气体的、包含作为丙烯酸纤维的分解生成物的氰化氢、氨、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和焦油成分等的气体(以下，将由耐燃化工序产生的废气定义为“第二废气”)(专利文献2、4)。

如此，由耐燃化工序、碳化工序及石墨化工序产生的废气中包含氰化氢和氨等毒性高的气体。因此，需要用于使由上述工序产生的废气无害化的废气处理方法。

作为现有的废气处理方法，已知有向一个处理炉(燃烧室)中吹入第一废气和第二废气并经空气燃烧而进行分解处理的方法(例如，专利文献1)。另外，作为其他处理方法，已知有在不同的处理炉中通过空气燃烧对第一废气和第二废气分别进行分解处理的方法(例如，专利文献2)。

专利文献1：日本专利公开2011-021779号公报

专利文献2：日本专利公开2001-324119号公报

专利文献3：日本专利公开2012-067419号公报

专利文献4：日本专利公开2003-113538号公报

但是，在第一废气和第二废气中氰化氢等的浓度不同，并且基础气体的组成(有无氧)也不同。因此，在一个处理炉中进行第一废气及第二废气的分解处理的情况下，具有如下的问题：即，无法充分分解氰化氢和氨等，并且伴随分解会产生大量的NO_X。

另外，在不同的处理炉中对第一废气及第二废气进行分解处理的情况下，虽然能够充分分解氰化氢和氨等，但具有在燃烧时使用的燃料量较多的问题。此外，由于需要两个处理设备，因此具有设备成本及维修成本高的问题。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种废气处理方法及废气处理装置，其中，所述废气处理方法能够抑制NO_X的产生，并且能够利用较少的燃料来进行第一废气及第二废气的处理，所述废气处理装置能够利用较少的燃料来进行第一废气及第二废气的处理。

为了解决上述问题，本发明提供以下技术手段。