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発明の名称 流動熱分解炉の出口ダクト閉塞防止方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−325431
公開日 平成11年(1999)11月26日
出願番号 特願平10−137910
出願日 平成10年(1998)5月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】名嶋 明郎 (外2名)
発明者 毛利 直克 / 野村 収一 / 村松 英明
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 廃棄物を空気比1.0以下で熱分解させる流動熱分解炉の砂層の燃焼空気量を制御することにより、流動熱分解炉のフリーボード及び出口ダクトの排ガス温度を800℃以上に保持することを特徴とする流動熱分解炉の出口ダクト閉塞防止方法。
【請求項2】 廃棄物を空気比1.0以下で熱分解させる流動熱分解炉の砂層及びフリーボードの燃焼空気量を別系統にて制御することにより、流動熱分解炉のフリーボード及び出口ダクトの排ガス温度を800℃以上に保持することを特徴とする流動熱分解炉の出口ダクト閉塞防止方法。
【請求項3】 廃棄物を空気比1.0以下で熱分解させる流動熱分解炉に投入される廃棄物の水分を前工程で調節しておくことにより、流動熱分解炉のフリーボード及び出口ダクトの排ガス温度を800℃以上に保持することを特徴とする流動熱分解炉の出口ダクト閉塞防止方法。
【請求項4】 廃棄物を空気比1.0以下で熱分解させる流動熱分解炉の出口ダクトの断熱性を高めることによりダクト表面温度の降下を防止することを特徴とする流動熱分解炉の出口ダクト閉塞防止方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物を熱分解する流動熱分解炉の出口ダクト閉塞防止方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】都市ごみ、紙、厨芥、下水汚泥等の廃棄物の処理方法として、熱分解・溶融法が注目されている。この熱分解・溶融法は廃棄物を空気比1.0以下、温度650℃以下の雰囲気の流動熱分解炉の砂層内で熱分解させ、得られた熱分解ガス(気体状可燃物)、チャー(固体状可燃物)、タール(液体状可燃物)等の可燃物を熱分解残査とともに溶融炉に送り、これらの可燃物を燃焼させた熱により熱分解残さを溶融してスラグ化する方法である。この熱分解・溶融法は、廃棄物をそれ自体が持つ熱量により溶融することができること、ダイオキシンの発生がほとんどないこと、廃棄物中に含まれるアルミニウムや鉄などの金属を酸化させずに回収できることなどの優れた利点を持つ。流動熱分解炉の砂層温度は高品質の金属を回収するため、650℃以下に保持されるのが普通である。
【0003】ところがこの熱分解・溶融法は、流動熱分解炉から溶融炉へタール等の低温度域で凝結しやすい可燃物を送るため、ダクトが閉塞し易いという問題があった。このために定期的に炉の運転を停止してダクトの清掃が必要となり、メンテナンスに手数を要するほか、炉の停止時や立ち上げ時にダイオキシンが発生する可能性があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来の問題点を解決し、流動熱分解炉の出口ダクトの閉塞を防止できる方法を提供するためになされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するためになされた本願請求項1の発明は、廃棄物を空気比1.0以下で熱分解させる流動熱分解炉の砂層の燃焼空気量を制御することにより、流動熱分解炉のフリーボード及び出口ダクトの排ガス温度を800℃以上に保持することを特徴とするものである。また請求項2の発明は、廃棄物を空気比1.0以下で熱分解させる流動熱分解炉の砂層及びフリーボードの燃焼空気量を制御することにより、流動熱分解炉のフリーボード及び出口ダクトの排ガス温度を800℃以上に保持することを特徴とするものである。また請求項3の発明は、廃棄物を空気比1.0以下で熱分解させる流動熱分解炉に投入される廃棄物の水分を前工程で調節しておくことにより、流動熱分解炉のフリーボード及び出口ダクトの排ガス温度を800℃以上に保持することを特徴とするものである。さらに請求項4の発明は、廃棄物を空気比1.0以下で熱分解させる流動熱分解炉の出口ダクトの断熱性を高めることによりダクト表面温度の降下を防止することを特徴とするものである。この場合、出口ダクト内側の表面温度は800℃以上であることが好ましい。
【0006】これらの発明によれば、各種の手段によって流動熱分解炉の出口ダクトの排ガス温度を従来よりもかなり高温の800℃以上に保持することで、流動熱分解炉から後段の溶融炉へ送られる可燃物である熱分解ガス、チャー、タールの3成分の熱平衡を熱分解ガスの比率が圧倒的に多くなる方向に移行させ、タール分を減少させる。その結果、流動熱分解炉の出口ダクト内部でタール分が凝結・固化することが少なくなり、閉塞を防止することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を示す。図1は請求項1の発明の実施形態を示す概略的な断面図であり、1は流動熱分解炉、2はその砂層、3はそのフリーボードである。4は砂層2内に燃焼空気を供給するノズルであり、バルブ5を備えた燃焼空気配管6が接続されている。都市ごみ等の廃棄物はこの流動熱分解炉1に投入され、空気比1.0以下の雰囲気で熱分解される。そして発生した熱分解ガス、チャー、タール等の可燃物は出口ダクト7を介して図示しない後段の溶融炉へ送られる。砂層2、フリーボード3、出口ダクト7にはそれぞれ温度計8、9、10が設置されている。
【0008】請求項1の発明では、砂層2にノズル4から供給される燃焼空気量をバルブ5で制御することにより、フリーボード3及び出口ダクト7の温度を800℃以上に保持する。もちろん砂層2内は空気比1.0以下、温度650℃以下に維持する必要があるが、フリーボード3では熱分解ガスと空気の燃焼反応が遅れて行われ、砂層2よりも温度は若干高くなる。このため、燃焼性の良好な廃棄物の場合には砂層2に供給される燃焼空気量を従来よりもやや多めに制御することにより、フリーボード3及び出口ダクト7の温度を800℃以上に保持することができる。
【0009】図2は都市ごみの熱分解平衡データであり、温度が800℃を越えると熱分解ガスの比率が75%を越え、タール分は15%以下に減少する。このように出口ダクト7の温度を800℃以上に保持すれば、タール分は少なくなりタール分が凝結・固化することによる出口ダクト7の閉塞が防止できる。
【0010】図3は請求項2の発明の実施形態を示す図である。上記した請求項1の発明は、廃棄物の燃焼性が良好な場合には問題なく実施できるが、廃棄物の燃焼性が悪い場合には図3のようにフリーボード3にもバルブ11を備えたノズル12を設け、砂層2及びフリーボード3の燃焼空気量を別系統にて制御することにより、フリーボード3及び出口ダクト7の排ガス温度を800℃以上に保持する。この請求項2の発明によれば、請求項1の発明よりもフリーボード3の温度を制御し易く、燃焼性が悪い廃棄物の場合にも実施可能である。
【0011】図4は請求項3の発明の実施形態を示す図である。この請求項3の発明では流動熱分解炉1の前段に乾燥機13を設け、廃棄物の水分を前工程で好ましくは40%以下に調節しておく。このように水分調整された廃棄物は通常の都市ごみ等の廃棄物よりも燃焼性が良く、フリーボード3及び出口ダクト7の排ガス温度を800℃以上に保持することが容易になる。この発明は単独で実施できる場合もあるが、ごみ質の変動に対応するには上記した請求項1又は2の発明と組み合わせて実施することが好ましい。
【0012】図5は請求項4の発明の実施形態を示す図である。この請求項4の発明では、出口ダクト7に断熱材14を施工する等の手段によって断熱性を高めることにより、出口ダクト7の放熱量を抑える。そして、出口ダクト7の内側の表面温度を好ましくは800℃以上に保持する。この場合、出口ダクト7の熱通過率を2.5kcal/m・hr・℃以下とすることが好ましい。この発明も単独で実施できる場合もあるが、上記した請求項1〜3の発明と組み合わせて実施することが好ましい。
【0013】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば各種の手段によって流動熱分解炉のフリーボード及び出口ダクトの排ガス温度を800℃以上に保持することにより、流動熱分解炉の出口ダクトの閉塞を防止することができる。このためメンテナンスの手数が削減でき、炉の停止回数を削減してダイオキシン発生の機会を減少させることができる。




 

 


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