CN1890349A - 活性炭制造用碳化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过将从脱臭炉排出的燃烧处理完的排气中含有的热量回收再利用而能够以低成本生成优质、高品质的活性炭的活性炭制造用碳化装置。对有机类的处理对象物进行碳化处理的活性炭制造用碳化装置(10)具备：碳化炉，导入过热水蒸汽并使处理对象物碳化，将使用完的水蒸汽排出；干燥炉，导入从碳化炉排出的水蒸汽并使处理对象物干燥，将使用完的水蒸汽排出；高温水蒸汽产生装置，导入水蒸汽并生成用来供给到碳化炉中的高温过热水蒸汽；脱臭炉，对从干燥炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质加热而使其脱臭燃烧，将高温排气排出；以及废热锅炉，利用从脱臭炉排出的高温排气对水加热而生成用来供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽。

Description

活性炭制造用碳化装置

技术领域

本发明涉及对含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物进行干燥、干馏、活化等碳化处理的活性炭制造用碳化装置。

背景技术

以往，已知有特征为将含有水分的垃圾、废木材、纸尿布中的任1种或2种以上为主体的废弃物在无氧状态下暴露于510～900℃的高温蒸汽中而碳化的废弃物的处理方法。在该废弃物的处理方法中，通过将废弃物在高温蒸汽中暴露预定时间，能够将体积或重量减少到处理前的百分之一左右，能够有效地进行碳化(例如参照专利文献1)。

此外，以往在将啤酒糟等有机性废弃物干燥处理而得到碳化物等时，已知有具有如下特征的有机性废弃物等的热处理装置：在从一端侧延伸到另一端侧的热处理室的该一端侧设置被热处理物供给口，在该热处理室的该另一端侧设置产品排出口与废气排出口，在该热处理室中设置热风流入口，将沿轴向隔开间隔安装有多个被热处理物搅拌用的搅拌叶片的搅拌轴在该热处理室的内部中从该一端延伸到另一端侧、可旋转地设置，该搅拌叶片朝向搅拌被热处理物而使其朝向产品排出口侧的方向安装在该搅拌轴上。

在该有机性废弃物的热处理装置中，将啤酒糟等有机性废弃物等从热处理装置的原料供给口供给到热处理室内，在到达产品排出口之前的期间中，通过安装于在热处理室内旋转的搅拌轴上的多个叶片等搅拌叶片的旋转强制地搅拌原料，一边将其送到产品排出口侧一边良好地搅混，随时更新固体表面，均匀地进行与从设于热处理室上的热风流入口流入到热处理室内。例如650(℃)左右的高温热风的接触，良好地进行气固接触，由此促进物质移动及热移动，均匀地进行作为固体的干馏(碳化)作用的热处理，能够生成均质的碳化物等产品(例如参照专利文献2)。

此外，以往在将有机废弃物碳化及原料化制造碳化物的方法中，已知有可将在将有机化合物过热后排出的排蒸汽的热能作为水蒸汽产生用的热源利用的碳化物的制造方法(例如参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2000-313884(第1～3页，图1)

专利文献2：日本特开平10-237453(第1、2、9页，图1)

专利文献3：日本特开平2001-192670(第2、5页，图1)

在专利文献1所记载的废弃物的处理方法中，能够通过将废弃物在高温蒸汽中暴露预定时间而将体积或重量减少到处理前的百分之一左右、有效地使其碳化。但是，在废弃物的碳化处理过程中产生的排气由冷却器冷却，分离为液化部分和气体部分。

该气体部分在透过填充有活性炭等吸附剂的脱臭器后，可以利用排气扇排放到大气中、或者将该气体回收而再利用到锅炉的燃料等中，但由于不是将排气所具有的热能直接回收，所以产生了将许多热能不再利用而通过冷却器排放到大气中的浪费。因而，产生了不能以低成本生成高品质的碳化物的不良状况。

此外，在专利文献2所记载的有机性废弃物等的高温热处理装置中，通过均匀地进行与从设置了多个热风喷出喷嘴喷出的热风的接触、良好地进行气固接触，就能够使固体的热处理整体变得均匀。但是，由于高温的蒸汽流入到旋转的轴的内部中，所以构造变得复杂，在密封部的耐久性等方面存在问题。此外，即使是在位于有机性废弃物的最终处理阶段的产品排出口附近从喷嘴喷出热风，由于在前工序中混合有含有大量杂质的水蒸汽，所以也会发生不能生成优质的碳化物的不良状况。

此外，在专利文献3所记载的碳化物的制造方法中，在排放蒸汽的气体成分或液体成分中含有有用成分的情况下，将其回收再利用。具体而言，如段落0056以后所记载那样构成为，分离回收装置将排放蒸汽气液分离，来回收由排放蒸汽中的杂质或有用物质等构成的混入物，并且将分离了该混入后的高温气体的排放蒸汽中的热能作为水蒸汽产生用的热源来利用。

但是，在该碳化物的制造方法中，由于仅回收排放蒸汽中的热能，所以回收的热量并不很多。此外，还有可能将包含在排气蒸汽中的杂质及臭气从热分解装置排出。

发明内容

所以，本发明鉴于上述以往的状况，其目的是提供一种活性炭制造用碳化装置，其通过将排放蒸汽全部由脱臭炉燃烧处理后、将其保有的热量由直接废热锅炉回收再利用，就能够以低成本生成优质、高品质的活性炭。

为了解决上述课题，本发明是一种活性炭制造用碳化装置，由水蒸汽对含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物进行加热、并进行干燥、干馏、活化等碳化处理，其特征在于，具备：干燥碳化炉，导入过热水蒸汽并使处理对象物干燥、碳化，将使用完的水蒸汽排出；高温水蒸汽产生装置，导入水蒸汽，生成供给到干燥碳化炉中的高温过热水蒸汽；脱臭炉，对从干燥碳化炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质进行加热而使其脱臭燃烧，将高温排气排出；以及废热锅炉，利用从脱臭炉排出的高温排气对水进行加热，生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽。

此外，为了解决上述课题，本发明的活性炭制造用碳化装置的特征在于，具备：碳化炉，导入过热水蒸汽并使处理对象物碳化，将使用完的水蒸汽排出；干燥炉，导入从碳化炉排出的水蒸汽并使处理对象物干燥，将使用完的水蒸汽排出；高温水蒸汽产生装置，导入水蒸汽，生成供给到碳化炉中的高温过热水蒸汽；脱臭炉，对从干燥炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质进行加热而使其脱臭燃烧，将高温排气排出；以及废热锅炉，利用从脱臭炉排出的高温排气对水进行加热，生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽。

此外，为了解决上述课题，本发明的活性炭制造用碳化装置的特征在于，具备：碳化促进炉，导入过热水蒸汽并促进处理对象物的碳化，将使用完的水蒸汽排出；碳化炉，导入从碳化促进炉排出的水蒸汽并使处理对象物碳化，将使用完的水蒸汽排出；干燥炉，导入从碳化炉排出的水蒸汽并使处理对象物干燥，将使用完的水蒸汽排出；高温水蒸汽产生装置，导入水蒸汽，生成供给到碳化促进炉中的高温过热水蒸汽；脱臭炉，对从干燥炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质进行加热而使其脱臭燃烧，将高温排气排出；以及废热锅炉，利用从脱臭炉排出的高温排气对水进行加热，生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽。

此外，为了解决上述课题，本发明的活性炭制造用碳化装置的特征在于，干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉具备：圆筒外壳，具有供给处理对象物的处理对象物供给口、使处理对象物搅拌移动的圆筒部、将处理对象物排出的排出口、和将过热水蒸汽或使用完的水蒸汽从圆筒部外侧沿圆筒内面的切线方向导入的水蒸汽导入口；以及搅拌叶片，可进行使处理对象物在上述圆筒外壳内搅拌移动的旋转。

此外，为了解决上述课题，本发明的活性炭制造用碳化装置的的特征在于，设置在圆筒外壳上的水蒸汽导入口是将过热水蒸汽或使用完的水蒸汽沿与上述搅拌叶片的旋转方向相同方向的圆筒内面切线方向导入的水蒸汽导入口。

此外，本发明的活性炭制造用碳化装置的特征在于，在活性炭制造用碳化装置的圆筒外壳上设置多个水蒸汽导入口。

此外，为了解决上述课题，本发明的活性炭制造用碳化装置的特征在于，圆筒外壳具备水蒸汽排出口，该水蒸汽排出口将在圆筒外壳内加热处理对象物后的使用完的水蒸汽从圆筒部内面向圆筒部外侧、沿圆筒部内面的切线方向排出。

此外，为了解决上述课题，本发明的活性炭制造用碳化装置的特征在于，具备压力调节机构或节流阀，该压力调节机构或节流阀将供给到上述干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉中的过热水蒸汽或使用完的水蒸汽的流速调节为5至20(m/s)。

发明的效果

根据本发明，由于具备导入过热水蒸汽并使处理对象物干燥碳化并将使用完的水蒸汽排出的干燥碳化炉、导入水蒸汽并生成供给到干燥碳化炉中的高温过热水蒸汽的高温水蒸汽产生装置、对从干燥碳化炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质进行加热而使其脱臭燃烧并将高温排气排出的脱臭炉、以及利用从脱臭炉排出的高温排气对水进行加热而生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽的废热锅炉，所以能够再利用从脱臭炉排出的高温排气中含有的热量。此外，由于将再利用的热量供给到高温水蒸汽产生装置中，所以能够廉价且容易地生成高温过热水蒸汽。并且，通过使高温水蒸汽产生装置生成的高温过热水蒸汽与处理对象物反应，能够廉价地生成优质的活性炭。此外，由于在活性炭制造用碳化装置中设有脱臭炉，所以能够将满足戴奥辛类的含有率较少的环境基准的排气排出。

此外，根据本发明，由于活性炭制造用碳化装置的干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉具备：圆筒外壳，具有供给处理对象物的处理对象物供给口、使处理对象物搅拌移动的圆筒部、将处理对象物排出的排出口、和将过热水蒸汽或使用完的水蒸汽从圆筒部外侧沿圆筒内面的切线方向导入的水蒸汽导入口；以及

搅拌叶片，可进行使处理对象物在上述圆筒外壳内搅拌移动的旋转；所以过热水蒸汽旋绕为漩涡状而容易与处理对象物接触，使处理对象物长时间暴露在高温过热水蒸汽中。因而，能够促进干燥、碳化、干馏、活化等反应，能够生成优质的活性炭。

此外，根据本发明，由于设置在活性炭制造用碳化装置的圆筒外壳上的1至多个水蒸汽导入口是将过热水蒸汽或使用完的水蒸汽沿与上述搅拌叶片相同方向的圆筒内面切线方向导入的水蒸汽导入口，所以处理对象物长时间暴露在高温过热水蒸汽中。因而，能够促进干燥、碳化、干馏、活化等反应，能够生成优质的活性炭。

此外，通过在圆筒外壳上设置多个水蒸汽导入口，能够使过热水蒸汽的旋绕流更强，能够促进对象处理物的干燥、碳化、干馏、活化等反应。

此外，根据本发明，由于活性炭制造用碳化装置的圆筒外壳具备水蒸汽排出口，该水蒸汽排出口将在圆筒外壳内加热处理对象物后的使用完的水蒸汽从圆筒部内面向圆筒部外侧、沿圆筒部内面的切线方向排出，所以过热水蒸汽旋绕为漩涡状容易与处理对象物接触。因而，能够将处理对象物长时间暴露在高温过热水蒸汽中，能够促进干燥、碳化、干馏、活化等反应，能够生成优质的活性炭。

根据本发明，由于具备具备压力调节机构或节流阀，该压力调节机构或节流阀将供给到上述干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉中的过热水蒸汽或使用完的水蒸汽的流速调节为5至20(m/s)，所以水蒸汽随着旋绕流一边某种程度地持续具有与被处理物质的较大的相对速度一边在反应炉内移动，所以促进了相对于处理对象物的热传递，使处理对象物的温度与水蒸汽的温度接近，促进了干燥、干馏、碳化、活化等各种反应。因而，能够在短时间内制造优质的活性炭。

附图说明

图1是本发明的活性炭制造用碳化装置的整体结构图。

图2是表示在碳化炉上设置了多个供给过热水蒸汽的水蒸汽导入口的状态的图。

符号的说明

10活性炭制造用碳化装置

20处理对象物供给机构

22料斗

24输送机

26给料器

30干燥炉

31圆筒外壳

32处理对象物供给口

33圆筒部

34搅拌叶片

35排出口

36水蒸汽导入口

37水蒸汽排出口

40碳化炉

41圆筒外壳

42处理对象物供给口

43圆筒部

44搅拌叶片

45排出口

46、46A、46B、46C……水蒸汽导入口

47水蒸汽排出口

50排出装置

52冷却筒套

54产品箱

56螺杆输送机

60高温水蒸汽产生装置

62送风机

64LPG高压储气瓶

66调节器

68燃烧器

70脱臭炉

72脱臭炉鼓风机

74煤油箱

76煤油泵

80废热锅炉

90水供给装置

92软水器

94软水箱

95给水泵

96集尘装置

98排气筒

具体实施方式

下面利用附图说明本发明的活性炭制造用碳化装置。

实施例1

图1是本发明的活性炭制造用碳化装置的整体结构图。如该图所示，在活性炭制造用碳化装置10中设有：处理对象物供给机构20，储存含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物，并且将处理对象物供给到干燥炉30中；干燥炉30，将碳化炉40排出的水蒸汽导入，使处理对象物干燥，将处理完的处理对象物与使用完的水蒸汽排出；碳化炉40，供给由干燥炉30干燥的处理对象物，从高温水蒸汽产生装置60导入过热水蒸汽，使处理对象物碳化，将碳化完的活性炭与使用完的水蒸汽排出；以及排出装置50，将由碳化炉40碳化的活性炭冷却并储存。

此外，在活性炭制造用碳化装置10中设有：高温水蒸汽产生装置60，从废热锅炉80导入水蒸汽，生成供给到碳化炉40中的高温的过热水蒸汽；脱臭炉70，将包含在从干燥炉30排出的使用完的水蒸汽中的杂质加热而使其脱臭燃烧，排出高温的排气；废热锅炉80，利用从脱臭炉70排出的高温的排气将水加热，生成用来供给到高温水蒸汽产生装置60中的水蒸汽；水供给装置90，将水供给到废热锅炉80中；集尘装置96，将在从脱臭炉70排出后、由废热锅炉80进行热交换后的排气中含有的粉尘或水分利用旋风分离器等集尘，并进行无臭化、无烟化；以及排气筒98，将集尘后的排气排放到大气中。

在处理对象物供给机构20中设有：料斗22，储存含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物；输送机24，将储存在料斗22中的处理对象物供给到给料器26中；给料器26，将处理对象物计量并供给到干燥炉30中。

在干燥炉30的圆筒外壳31上设有：供给给料器26计量的处理对象物的处理对象物供给口32；圆筒部33，将处理对象物一边干燥、干馏一边搅拌移动；1至多个可旋转的螺旋桨给料器等搅拌叶片34，用于在圆筒外壳31内将处理对象物一边干燥、干馏一边搅拌移动；排出口35，将干燥、干馏完的处理对象物排出；水蒸汽导入口36，将从碳化炉40排出的使用完的水蒸汽从圆筒部33外侧沿与搅拌叶片34的旋转方向相同方向的圆筒内面切线方向(切向)导入；以及水蒸汽排出口37，在圆筒外壳31内将处理对象物加热后的使用完的水蒸汽从圆筒部33的内面向圆筒部外侧沿圆筒部33内面的切线方向(切向)排出。

在碳化炉40的圆筒外壳41上设有：处理对象物供给口42，供给从干燥炉30的排出口35排出的干燥完的处理对象物；圆筒部43，将处理对象物一边干馏、碳化、活化、一边搅拌移动；1至多个可旋转的螺杆型输送机、螺旋桨给料器等搅拌叶片44，用来在圆筒外壳41内的低氧状态下将处理对象物一边干馏、碳化、活化、一边搅拌移动；排出口45，将干馏、碳化、活化后的处理对象物排出；水蒸汽导入口46，将从高温水蒸汽产生装置60排出的900～1200(℃)的过热水蒸汽从圆筒部43外侧沿与搅拌叶片44的旋转方向相同方向的圆筒内表面切线方向(切向)导入；以及水蒸汽排出口47，在圆筒外壳41内将处理对象物加热后的使用完的水蒸汽从圆筒部43的内面向圆筒部外侧沿圆筒部43内面的切线方向(切向)排出。

向干燥炉30、碳化炉40、干燥碳化炉或碳化促进炉供给的过热水蒸汽或使用完的水蒸汽的流速，为提高向处理对象物的热传递而优选为5(m/s)以上的流速。但是，如果使其为20(m/s)以上，则会在干燥炉30等内部中使用的部件中产生烧蚀等问题，所以存在适当的流速的范围。通过压力调节机构或节流阀调节供给到高温水蒸汽产生装置60中的燃烧用空气的风量、LPG气体的供给量、水蒸汽导入口36、46的开口面积等，并设定过热水蒸汽的流速。

图2是表示在碳化炉上设置了多个供给过热水蒸汽的过热水蒸汽导入口的状态的图。

在图1中以在碳化炉40上设置了1处水蒸汽导入口46的例子进行了说明，但也可以如图2所示，在碳化炉40上设置多个水蒸汽导入口46、46A、46B、46C。这些各水蒸汽导入口46、46A、46B、46C将从高温水蒸汽产生装置60排出的过热水蒸汽从圆筒部43的外侧沿与搅拌叶片44的旋转方向相同方向的圆筒内面切线方向(切向)导入。

在制造活性炭时的碳化工序中，以均质状态将处理对象物加温到高温是很重要的。如图1所示，将过热水蒸汽从设置在碳化炉40或干燥炉30上的1处的水蒸汽导入口36或46集中地导入，也能够某种程度地达到干燥及碳化的目的。但是，在圆筒外壳31、41的内部中，由于存在有搅拌叶片34、44和处理对象物，所以有时会妨碍过热水蒸汽的流动、减弱旋绕流。

所以，通过在圆筒外壳41的中间位置上设置多个水蒸汽导入口46、46A、46B、46C，能够使过热水蒸汽的流动接近于原来的强旋绕流动状态。但是，也考虑到如果将水蒸汽导入口增加到所需以上、则每1个水蒸汽导入口的过热水蒸汽流的力变弱、过热水蒸汽的旋绕流变弱的情况。

与碳化炉40的情况同样，在干燥炉30、干燥碳化炉或碳化促进炉上也可以设置多个水蒸汽导入口。进而，也可以通过压力调节机构或节流阀调节各水蒸汽导入口的开口面积等，并设定所供给的过热水蒸汽的流速及流量。

在排出装置50中设有：冷却水套52，用水将由碳化炉40碳化、活化的高温活性炭冷却；带水冷管套的螺杆输送机56，将制成的活性炭一边冷却一边送到产品箱54中。

高温水蒸汽产生装置60从废热锅炉80将水蒸汽导入到在燃烧器中使LPG等燃烧的气体环境中而生成过热水蒸汽。由高温水蒸汽产生装置60生成的过热水蒸汽供给到碳化炉40中，使处理对象物干馏、碳化、活化，而生成活性炭。

脱臭炉70将从碳化炉40排出的使用完的水蒸汽供给到石油燃烧器等燃烧气体环境中，使包含在使用完的水蒸汽中的氨、硫醇、硫化氢、二甲硫、二甲二硫、三甲胺、乙醛、苯乙烯等杂质脱臭燃烧，将高温的排气排出。

废热锅炉80利用从脱臭炉70排出的高温的排气将水多级加热而生成水蒸汽(干燥蒸汽)，供给到高温水蒸汽产生装置60中。

集尘装置96将从脱臭炉70排出后、由废热锅炉80进行了热交换后的排气中所包含的粉尘(固形物等)或水分利用旋风集尘器等进行集尘，并且进行无烟化处理。此外，排气筒98将集尘后的干净的排气排放到大气中。

实施例2

在上述实施例中，对于利用干燥炉30(第1反应炉)和碳化炉40(第2反应炉)的2种反应炉对有机类的处理对象物进行干燥、干馏、活化等碳化处理的活性炭制造用碳化装置进行了说明，但本发明并不限于利用2种反应炉进行碳化处理的例子。

例如，如果是根据处理对象物的种类及处理量、利用从由脱臭炉70排出的高温排气进行了热回收的过热水蒸汽生成高温的过热水蒸汽、将该高温的过热水蒸汽导入到干燥碳化炉(第1反应炉)中而使处理对象物干燥并且碳化、将使用完的水蒸汽排出的处理，也能够达到本发明的目的。

此外，如果是具备导入过热水蒸汽而促进对象处理物的碳化并将使用完的水蒸汽排出的碳化促进炉(第3反应炉)、导入从碳化促进炉排出的水蒸汽而使处理对象物碳化并将使用完的水蒸汽排出的碳化炉(第2反应炉)、导入从碳化炉排出的水蒸汽而使处理对象物干燥并将使用完的水蒸汽排出的干燥炉(第1反应炉)、导入水蒸汽而生成用来供给到碳化炉中的高温的过热水蒸汽的高温水蒸汽产生装置、将在从干燥炉排出的使用完的水蒸汽中包含的杂质加热而使其脱臭燃烧并将高温的排气排出的脱臭炉、和利用从脱臭炉排出的高温的排气将水加热而生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽的废热锅炉、以级联(cascade)状利用多级反应炉使处理对象物碳化的活性炭制造用碳化装置，也能够实现本发明的目的。

下面对利用活性炭制造用碳化装置10的活性炭的制造方法进行说明。

首先，使脱臭炉鼓风机72动作，将燃烧用的空气供给到脱臭炉70中。接着，利用煤油泵76将煤油从煤油箱74供给到脱臭炉70中，开始燃烧。从脱臭炉70排出800至1200(℃)的排气，将该高温气体供给到废热锅炉80中。

如果废热锅炉80的温度上升，则通过给水泵95将经由水供给装置90的软水器92储存在软水箱94中的软水压力输送，供给到废热锅炉80中。在废热锅炉80的后级，将供给来的软水加热到高温。接着，再供给到废热锅炉80的前级，生成150至300(℃)的过热水蒸汽(干燥蒸汽)，供给到高温水蒸汽产生装置60中。

在高温水蒸汽产生装置60中，使送风机52动作，将燃烧用空气供给到高温水蒸汽产生装置60中。接着，为了加热水蒸汽，从LPG高压储气瓶64经由调节器66将LPG供给到燃烧器68中并点火。于是，将从废热锅炉80导入的150至300(℃)的水蒸汽进一步加热，生成700至1200(℃)的过热水蒸汽(更优选为900至1100(℃))，供给到碳化炉40中。

另一方面，将作为活性炭的原料的含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物预先投入在处理对象物供给机构20的料斗22中储存。储存在料斗22中的处理对象物由设在处理对象物供给机构20中的输送机24向给料器26供给。给料器26将预定量的处理对象物适当地计量供给到干燥炉30中。

处理对象物从设在干燥炉30的圆筒外壳31上的处理对象物供给口32供给到圆筒外壳31内部中。在圆筒外壳31内部，由于搅拌叶片34旋转，所以在圆筒外壳31内的圆筒部33中，处理对象物一边被搅拌一边向排出口35的方向逐渐移动。

另外，从1至多个水蒸汽导入口36……将从碳化炉40排出的使用完的700至1000(℃)的水蒸汽从圆筒部33的外侧沿与搅拌叶片34的旋转方向相同方向的圆筒内面切线方向(切向)导入，生成强漩涡。因而，水蒸汽一边与由搅拌叶片34搅拌移动的处理对象物充分混合一边进行加热分解或加水分解等反应。

在过热水蒸汽的作用下，处理对象一边进行加热、干燥、干馏的反应一边在圆筒部33中朝向水蒸汽排出口37前进，使用完的水蒸汽被从圆筒部33内面向圆筒部外侧沿圆筒部33内面的切线方向(切向)排出。这里，由于也设有水蒸汽排出口37以沿圆筒部33内面的切线方向将使用完的水蒸汽排出，所以可维持圆筒部33内的水蒸汽的旋绕流动，将与处理对象物的相对速度保持得较高，促进传热。

以往，在将水蒸汽供给到干燥炉等中的情况下，有在干燥炉等的内部设置多个导入水蒸汽的细管、从该多个细孔吹出蒸汽、吹到处理对象物上的装置。但是，在从该多个细孔喷出蒸汽的装置中会产生以下这样的不良状况。

一般，在反应炉的内部，搅拌及固结(cake)送出用的搅拌机占反应炉内部空间的大部分并旋转，所以会发生难以将蒸汽喷出用的细孔喷嘴送入的不良状况。因而，如上述那样，已知有在搅拌机的轴上设有蒸汽的通路、从搅拌机的轴部分喷出蒸汽来促进处理对象物的反应的复杂构造。

此外，如果使水蒸汽与圆筒形反应炉的中心轴并行地流动，则会产生该水蒸汽白白通过反应炉内部、不能有效地进展对处理对象物的热传递及反应的不良状况。

所以，在本发明中，将水蒸汽从圆筒部33、43的外侧以5至20(m/s)的流速沿与搅拌叶片34、44的旋转方向相同方向的圆筒内面切线方向导入，产生较强的水蒸汽的漩涡。此外，该水蒸汽从与圆筒部33、43的产品的排出口35、45接近的侧面沿圆周切线方向以5至20(m/s)的流速喷吹，从设在处理对象物供给口32、42的入口附近的水蒸汽排出口37、47朝向与搅拌叶片34、44相同的旋转方向的圆周切线方向排出。

根据该构造，由于水蒸汽随着旋绕流而一边某种程度地持续具有与被处理物质的较大的相对速度一边在反应炉内移动，所以促进了相对于处理对象物的热传递，处理对象物的温度接近于水蒸汽的温度，促进了干燥、干馏、碳化、活化等各种反应。

另外，将由干燥炉30干燥的处理对象物从排出口35排出，供给到接下来的处理工序的碳化炉40中。

从干燥炉30排出的处理对象物从设在碳化炉40的圆筒外壳41上的处理对象物供给口42被供给到圆筒外壳41的内部。由于搅拌叶片44在圆筒外壳41的内部旋转，所以在圆筒外壳41内的圆筒部43中，处理对象物一边被搅拌，一边向排出口45的方向逐渐移动。

从1至多个水蒸汽导入口46、46A……将从高温水蒸汽产生装置60供给的过热水蒸汽从圆筒部43外侧沿与搅拌叶片44的旋转方向相同方向的圆筒内面切线方向(切向)导入，来产生水蒸汽的较强的旋绕流。因而，过热水蒸汽与由搅拌叶片44搅拌移动的处理对象物充分混合而反应，将处理对象物一边加热、干馏、碳化、活化，一边在圆筒部43中朝向水蒸汽排出口47前进，使用后的水蒸汽从圆筒部43的内面向圆筒部外侧沿圆筒部43内面的切线方向(切向)排出。

这里，由于也设有水蒸汽排出口47以沿圆筒部43内面的切线方向将使用完的水蒸汽排出，所以一边与处理对象物充分混合一边促进了加热分解或加水分解等的反应。为了制造优质的活性炭，优选为将处理对象物保持为800(℃)以上的高温。进而，为了没有戴奥辛类的副产品地进行该处理，将处理对象物暴露于几乎不存在氧的高温的过热水蒸汽中进行活化处理是比较理想的。

通过将700至1200(℃)的高温的过热水蒸汽供给到碳化炉40中、使其与处理对象物反应，能够在短时间内生成优质的活性炭。进而，在本发明中，由于将在干燥炉30中使用的包含有杂质的水蒸汽的脱臭处理后的高温的排气中所包含的热回收，来使供给到高温水蒸汽产生装置60中的水蒸汽过热，所以能够降低优质的活性炭的制造成本。

将由碳化炉40碳化、活化后生成的活性炭从排出口45被排出，被供给到排出装置50中。

由于如果将从碳化炉40排出的高温的活性炭置于氧气体环境中则会有着火的危险，所以通过设置在排出装置50中的冷却水套52冷却。进而，通过带水冷管套的螺杆输送机56将活性炭一边冷却一边送到产品箱54中储存。

另一方面，从干燥炉30排出的使用完的水蒸汽具有340至740(℃)的温度。由于在该使用完的水蒸汽中含有氮化合物等有害物质或臭气，所以需要在脱臭炉70内的高温下结束杂质的燃烧。此外，由于即使在800(℃)以下的温度下燃烧也会产生戴奥辛类，所以需要在更高温的环境中燃烧。因而，在脱臭炉70内，将包含有上述有害物质的使用完的水蒸汽过热到800至1200(℃)的温度，分解并排出。

以往，将从脱臭炉70排出的使用完的水蒸汽直接送到集尘装置96中并从排气筒98排放，但在本发明中，在通过废热锅炉80生成水蒸汽时进行热回收。因而，能够节约生成优质活性炭时的能量耗费。另外，在废热锅炉80中进行了热交换后的排气由于为100至400(℃)，所以能够实现所对应的热量的回收。

此外，为了通过通常的锅炉或过热器产生超过1000(℃)那样的高温水蒸汽，需要超高温用特殊合金的传热管或配管。进而，在构造方面也带来耐久性及制造装置建造成本上的困难。因而，如本发明那样，通过将从脱臭炉70排出的高温的排气热交换而得到的150至300(℃)的过热水蒸汽供给到在高温部中采用陶瓷的高温水蒸汽产生装置60中而生成高温的过热水蒸汽，能够降低活性炭制造用碳化装置的制造成本，并且通过热回收也能够降低运行成本。

将由废热锅炉80进行了热交换后的排气供给到集尘装置96中，将排气中所含有的粉尘或水分利用旋风集尘器等集尘。将集尘后的排气从排气筒98排放到大气中。

产业上的可利用性

根据本发明的活性炭制造用碳化装置，由于将从脱臭炉排出的排气中含有的热量再利用，所以能够容易生成高温的过热水蒸汽，通过使该高温的过热水蒸汽与处理对象物反应，能够廉价地生成优质的活性炭。

此外，根据其他的发明的实施方式，由于在活性炭制造用碳化装置的干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉中具备具有将水蒸汽从圆筒部外侧沿圆筒内面的切线方向导入的水蒸汽导入口的圆筒外壳，所以过热水蒸汽以高速的旋绕流与处理对象物接触、向处理对象物的热移动充分地进展，整个处理对象物达到高温。因而，能够促进干燥、碳化、干馏、活化等反应，能够生成优质的活性炭。

此外，根据其他的发明的实施方式，设置在活性炭制造用碳化装置的干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉的圆筒外壳上的1个至多个水蒸汽导入口为将水蒸汽沿与搅拌叶片的旋转方向相同方向的圆筒内面切线方向导入的形状，所以以较强的旋绕流在圆筒外壳内流动，具有足够的时间和相对速度与处理对象物接触。因而，能够促进干燥、碳化、干馏、活化等反应，能够生成优质的活性炭。

此外，根据其他的发明的实施方式，由于在活性炭制造用碳化装置的圆筒外壳上具备将使用完的水蒸汽沿圆筒部内面的切线方向排出的水蒸汽排出口，所以维持圆筒部内的水蒸汽的旋绕流、将与处理对象物的相对流速保持得较高，促进传热。因而，处理对象物长时间暴露于高温的过热水蒸汽中，能够促进干燥、碳化、活化等反应，能够生成优质的活性炭。

此外，根据本发明，由于将供给到活性炭制造用碳化装置的干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉中的过热水蒸汽或使用完的水蒸汽的流速调节为5至20(m/s)，所以水蒸汽随着旋绕流一边某种程度地持续具有与被处理物质的较大的相对速度，一边在反应炉内移动，因此促进相对于处理对象物的热的传递，使处理对象物的温度接近于水蒸汽的温度，能够促进干燥、碳化、活化等各种反应。因而，能够在短时间内制造优质的活性炭。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1、(补正后)一种活性炭制造用碳化装置，由水蒸汽对含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物进行加热，并进行干燥、干馏、活化等碳化处理，其特征在于，具备：

干燥碳化炉，通过导入过热水蒸汽并与处理对象物直接接触传热来使处理对象物干燥、碳化，将使用完的水蒸汽排出；

高温水蒸汽产生装置，导入水蒸汽，生成供给到干燥碳化炉中的高温过热水蒸汽；

脱臭炉，对从干燥碳化炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质进行加热而使其脱臭燃烧，将高温排气排出；以及

废热锅炉，利用从脱臭炉排出的高温排气对水进行加热，生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽。

2、(补正后)一种活性炭制造用碳化装置，由水蒸汽对含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物进行加热，并进行干燥、干馏、活化等碳化处理，其特征在于，具备：

碳化炉，通过导入过热水蒸汽并与处理对象物直接接触传热来使处理对象物碳化，将使用完的水蒸汽排出；

干燥炉，通过导入从碳化炉排出的水蒸汽并与处理对象物直接接触传热来使处理对象物干燥，将使用完的水蒸汽排出；

高温水蒸汽产生装置，导入水蒸汽，生成供给到碳化炉中的高温过热水蒸汽；

脱臭炉，对从干燥炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质进行加热而使其脱臭燃烧，将高温排气排出；以及

废热锅炉，利用从脱臭炉排出的高温排气对水进行加热，生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽。

3、(补正后)一种活性炭制造用碳化装置，由水蒸汽对含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物进行加热，并进行干燥、干馏、活化等碳化处理，其特征在于，具备：

碳化促进炉，通过导入过热水蒸汽并与处理对象物直接接触传热来促进处理对象物的碳化，将使用完的水蒸汽排出；

碳化炉，通过导入从碳化促进炉排出的水蒸汽并与处理对象物直接接触传热来使处理对象物碳化，将使用完的水蒸汽排出；

干燥炉，通过导入从碳化炉排出的水蒸汽并与处理对象物直接接触传热来使处理对象物干燥，将使用完的水蒸汽排出；

高温水蒸汽产生装置，导入水蒸汽，生成供给到碳化促进炉中的高温过热水蒸汽；

脱臭炉，对从干燥炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质进行加热而使其脱臭燃烧，将高温排气排出；以及

废热锅炉，利用从脱臭炉排出的高温排气对水进行加热，生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽。

4、如权利要求1至3中任一项所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉具备：

圆筒外壳，具有供给处理对象物的处理对象物供给口、使处理对象物搅拌移动的圆筒部、将处理对象物排出的排出口、和将过热水蒸汽或使用完的水蒸汽从圆筒部外侧沿圆筒内面的切线方向导入的水蒸汽导入口；以及

搅拌叶片，可进行使处理对象物在上述圆筒外壳内搅拌移动的旋转。

5、如权利要求4所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

设置在圆筒外壳上的水蒸汽导入口是将过热水蒸汽或使用完的水蒸汽沿与上述搅拌叶片的旋转方向相同方向的圆筒内面切线方向导入的水蒸汽导入口。

6、如权利要求5所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，在活性炭制造用碳化装置的圆筒外壳上设置多个水蒸汽导入口。

7、如权利要求4所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

圆筒外壳具备水蒸汽排出口，该水蒸汽排出口将在圆筒外壳内加热处理对象物后的使用完的水蒸汽从圆筒部内面向圆筒部外侧、沿圆筒部内面的切线方向排出。

8、如权利要求5所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

圆筒外壳具备水蒸汽排出口，该水蒸汽排出口将在圆筒外壳内加热处理对象物后的使用完的水蒸汽从圆筒部内面向圆筒部外侧、沿圆筒部内面的切线方向排出。

9、如权利要求6所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

圆筒外壳具备水蒸汽排出口，该水蒸汽排出口将在圆筒外壳内加热处理对象物后的使用完的水蒸汽从圆筒部内面向圆筒部外侧、沿圆筒部内面的切线方向排出。

10、如权利要求1至3中任一项所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

具备压力调节机构或节流阀，该压力调节机构或节流阀将供给到上述干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉中的过热水蒸汽或使用完的水蒸汽的流速调节为5m/s至20m/s。

11、如权利要求4所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

具备压力调节机构或节流阀，该压力调节机构或节流阀将供给到上述干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉中的过热水蒸汽或使用完的水蒸汽的流速调节为5m/s至20m/s。

12、如权利要求5至9中任一项所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

具备压力调节机构或节流阀，该压力调节机构或节流阀将供给到上述干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉中的过热水蒸汽或使用完的水蒸汽的流速调节为5m/s至20m/s。

Claims (12)

1、一种活性炭制造用碳化装置，由水蒸汽对含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物进行加热，并进行干燥、干馏、活化等碳化处理，其特征在于，具备：

干燥碳化炉，导入过热水蒸汽并使处理对象物干燥、碳化，将使用完的水蒸汽排出；

高温水蒸汽产生装置，导入水蒸汽，生成供给到干燥碳化炉中的高温过热水蒸汽；

脱臭炉，对从干燥碳化炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质进行加热而使其脱臭燃烧，将高温排气排出；以及

废热锅炉，利用从脱臭炉排出的高温排气对水进行加热，生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽。

2、一种活性炭制造用碳化装置，由水蒸汽对含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物进行加热，并进行干燥、干馏、活化等碳化处理，其特征在于，具备：

碳化炉，导入过热水蒸汽并使处理对象物碳化，将使用完的水蒸汽排出；

干燥炉，导入从碳化炉排出的水蒸汽并使处理对象物干燥，将使用完的水蒸汽排出；

高温水蒸汽产生装置，导入水蒸汽，生成供给到碳化炉中的高温过热水蒸汽；

脱臭炉，对从干燥炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质进行加热而使其脱臭燃烧，将高温排气排出；以及

废热锅炉，利用从脱臭炉排出的高温排气对水进行加热，生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽。

3、一种活性炭制造用碳化装置，由水蒸汽对含有水分的垃圾、木材、肉骨粉、碎布头、塑料等有机类的处理对象物进行加热，并进行干燥、干馏、活化等碳化处理，其特征在于，具备：

碳化促进炉，导入过热水蒸汽并促进处理对象物的碳化，将使用完的水蒸汽排出；

碳化炉，导入从碳化促进炉排出的水蒸汽并使处理对象物碳化，将使用完的水蒸汽排出；

干燥炉，导入从碳化炉排出的水蒸汽并使处理对象物干燥，将使用完的水蒸汽排出；

高温水蒸汽产生装置，导入水蒸汽，生成供给到碳化促进炉中的高温过热水蒸汽；

脱臭炉，对从干燥炉排出的使用完的水蒸汽中含有的杂质进行加热而使其脱臭燃烧，将高温排气排出；以及

废热锅炉，利用从脱臭炉排出的高温排气对水进行加热，生成供给到高温水蒸汽产生装置中的水蒸汽。

4、如权利要求1至3中任一项所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉具备：

圆筒外壳，具有供给处理对象物的处理对象物供给口、使处理对象物搅拌移动的圆筒部、将处理对象物排出的排出口、和将过热水蒸汽或使用完的水蒸汽从圆筒部外侧沿圆筒内面的切线方向导入的水蒸汽导入口；以及

搅拌叶片，可进行使处理对象物在上述圆筒外壳内搅拌移动的旋转。

5、如权利要求4所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

设置在圆筒外壳上的水蒸汽导入口是将过热水蒸汽或使用完的水蒸汽沿与上述搅拌叶片的旋转方向相同方向的圆筒内面切线方向导入的水蒸汽导入口。

6、如权利要求5所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

在活性炭制造用碳化装置的圆筒外壳上设置多个水蒸汽导入口。

7、如权利要求4所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

圆筒外壳具备水蒸汽排出口，该水蒸汽排出口将在圆筒外壳内加热处理对象物后的使用完的水蒸汽从圆筒部内面向圆筒部外侧、沿圆筒部内面的切线方向排出。

8、如权利要求5所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

圆筒外壳具备水蒸汽排出口，该水蒸汽排出口将在圆筒外壳内加热处理对象物后的使用完的水蒸汽从圆筒部内面向圆筒部外侧、沿圆筒部内面的切线方向排出。

9、如权利要求6所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

圆筒外壳具备水蒸汽排出口，该水蒸汽排出口将在圆筒外壳内加热处理对象物后的使用完的水蒸汽从圆筒部内面向圆筒部外侧、沿圆筒部内面的切线方向排出。

10、如权利要求1至3中任一项所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

具备压力调节机构或节流阀，该压力调节机构或节流阀将供给到上述干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉中的过热水蒸汽或使用完的水蒸汽的流速调节为5m/s至20m/s。

11、如权利要求4所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

具备压力调节机构或节流阀，该压力调节机构或节流阀将供给到上述干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉中的过热水蒸汽或使用完的水蒸汽的流速调节为5m/s至20m/s。

12、如权利要求5至9中任一项所述的活性炭制造用碳化装置，其特征在于，

具备压力调节机构或节流阀，该压力调节机构或节流阀将供给到上述干燥炉、碳化炉、干燥碳化炉或碳化促进炉中的过热水蒸汽或使用完的水蒸汽的流速调节为5m/s至20m/s。

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