JP2000053969A

JP2000053969A - 炭化装置

Info

Publication number: JP2000053969A
Application number: JP10222744A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Kobayashi; 由和小林
Original assignee: Miike Tekkosho KK
Current assignee: Miike Tekkosho KK
Priority date: 1998-08-06
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2000-02-22
Anticipated expiration: 2018-08-06
Also published as: JP2994625B1

Abstract

(57)【要約】【課題】断続的、連続的を問わず各種の可燃有機物片
を無公害裏に効率的に蒸し焼きにして利用価値の高い炭
と可燃ガスとを生産性よく得る。【解決手段】炭化装置１は、被炭化有機物片Ｓ０が供
給手段１０によって上方より供給される配給室２１と、
炭化室２３と、精錬室２５と、排出室２７とを上から下
にかけて順次配列した竪形の筒状炭化炉２０から構成さ
れ、炭化室２３は、配給室底板２１Ａによって上端が区
画されると共にその底板の複数の開口Ｏ１から下方に延
び且つ上端部にガス抜き部３１を備えた炭化管３０を収
容し、ガス抜き部３１に対応したガス抜き室２３Ａとそ
の下方の下部炭化室２３Ｂとに別れ、炭化管３０の各下
端部を個別に開口Ｏ２内で支持する支持板２４によって
下端が区画されている。ガス抜き室２３Ａは、ガス吸引
手段３６に接続され、精錬室２５は、着火手段４６と空
気供給手段Ｂ１とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、木片やゴム片、
プラスチック片、可燃性廃棄物から造られた固形燃料、
鶏糞等の有機物片を酸欠状態で蒸し焼きして炭化物を造
る炭化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、廃棄物を取り巻く環境も変わり、
「再生資源の利用の促進に関する法律」に引き続いて、
１９９５年６月には「容器包装に係わる分別収集及び再
商品化の促進等に関する法律（容器包装リサイクル
法）」が制定、公布され、また従来安定型とされていた
廃棄物も管理型に変更されて安易に埋立ができなくなっ
て来ている。このような生活環境の変化に伴い廃棄物を
できるだけ再利用しようとする多くの試みがなされてい
る。

【０００３】従来から試みられている廃棄物再利用技術
としては、プラスチックを含んだ可燃性廃棄物を破砕、
混練、圧縮してプラスチックを溶融して自らバインダー
と成って固形燃料を製造するものがある。この種の固形
燃料は、発熱量が高くボイラー燃料として役立ってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、木片やゴム
片、プラスチック片、可燃性廃棄物から造られた固形燃
料、鶏糞等の有機物片は、固形燃料の原料以外にも、分
別が行われていれば蒸し焼きにして炭と可燃ガスにして
有効活用される。それらの炭化物は、燃料としては勿
論、土壌改良材や、河川の汚濁吸収材や、脱臭材等とし
ても利用され、可燃ガスは、ガスエンジンの燃料として
も利用されて電力や動力に転化されるし、木酢も凝縮さ
せて得ることができる。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑み案出されたもの
であって、断続的、連続的を問わず供給されてきた木片
やゴム片、プラスチック片、可燃性廃棄物から造られた
固形燃料、鶏糞等の有機物片を無公害裏に炭化率が高ま
るように効率的に蒸し焼きにして利用価値の高い炭と可
燃ガスとを得ることが出来る生産性の良い、比較的構造
の簡単で設置で占める場所が少なくて済む炭化装置を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載の炭化装置は、木片やゴ
ム片、プラスチック片、可燃性廃棄物から造られた固形
燃料、鶏糞等の被炭化有機物片が供給手段によって上方
より供給される配給室と、炭化室と、精錬室と、排出室
とを上部から下部にかけて順次配列した竪形の筒状炭化
炉から構成されており、上記炭化室は、上記配給室の底
板によって上端が区画されると共に該配給室底板の複数
の開口から下方に延び且つ上端部にガス抜き部を備えた
炭化管を収容しており、該炭化管のガス抜き部に対応し
たガス抜き室とその下方の下部炭化室とを形成し、上記
炭化管の各下端部を個別に開口内で支持する支持板によ
って下端が区画されており、上記ガス抜き室は、ガス吸
引手段に接続されており、上記精錬室は、着火手段と空
気供給手段とを有しており、上記炭化管に下部より高温
ガスを供給することを特徴としている。

【０００７】上記の構成の本発明の請求項１記載の炭化
装置では、運転開始時には炭化炉に供給された木片やゴ
ム片、プラスチック片、可燃性廃棄物から造られた固形
燃料、鶏糞等の被炭化有機物片は、先ず配給室から炭化
管と精錬室とに供給されて、精錬室において着火手段に
よって着火され、空気供給手段からの空気によって７０
０〜１２００℃で燃焼される。そこで、高温の燃焼ガス
は、炭化管内において３５０〜８００℃程に成って、炭
化管内に積層されている被炭化有機物片を酸欠状態で蒸
し焼きにすると共に、一酸化炭素を多く含んだ可燃ガス
に成る。一旦、着火し燃焼が開始されると、持続的に炭
化管内に高温ガスが供給されて配給室から堆積されて来
る被炭化有機物片が炭化され、精錬室に下りて来て空気
を得て精錬燃焼を行って揮発性不純物を燃して炭にな
り、排出室から排出されると共に、可燃ガスは炭化管の
ガス抜き部からガス抜き室を経てガス吸引手段によって
吸引される。このように利用価値の高い炭と可燃ガスと
が得られる。炭化は、筒状炭化炉内において複数の炭化
管に分けて行われるので未炭化物が少なくなって効率的
に実施され、また上から下へ向かって連続的に行われ得
る為に、竪形に構成されて構造が簡単に成り、設置場所
が少なくて済む。

【０００８】請求項２記載のように、請求項１記載の炭
化装置において、上記配給室は、供給されて来る被炭化
有機物片を炭化管内に撹拌しながら配分し押し込める回
転羽根を有することができ、複数の炭化管においてほぼ
均一に炭化作業が行われる。請求項３記載のように、請
求項１記載の炭化装置において、上記下部炭化室には、
上記炭化炉の外部に設置されたバーナから燃焼ガスが供
給され、炭化管内での蒸し焼きを促進することができ、
せっかく製造した炭の精錬室における燃焼を空気供給手
段を調節して抑制し、炭の算出量を高めることができ
る。

【０００９】請求項４記載のように、請求項１又は３記
載の炭化装置において、上記ガス吸引手段は、粉末を分
離するサイクロンセパレータと、木酢分離器と、吸引ブ
ロワーとを順次配列して構成されており、上記ブロワー
から排気される可燃ガスは、上記着火手段及び／若しく
は上記バーナに供給され、炭化管を通った可燃ガスが強
制的に吸引ブロワーによって吸引され、先ずサイクロン
セパレータによって粉末を分離し、粉末による汚染の無
い有用な木酢を可燃ガスから木酢分離器で得ることがで
き、また自ら発生した可燃ガスを着火手段やバーナに供
給して炭化作業に活用することができる。

【００１０】請求項５記載のように、請求項１記載の連
続炭化装置において、上記ガス抜き室は、酸素濃度計を
有し、上記空気供給手段は、上記ガス抜き室の酸素濃度
計によって開度調節又は開閉制御される空気量制御弁を
備えることができ、精錬室での精錬燃焼を行いつつも炭
化管内での被炭化有機物片の燃焼を最少減に抑えて最適
な蒸し焼きを行うことが可能になる。請求項６記載のよ
うに、請求項１記載の炭化装置において、上記精錬室
は、周壁の複数の空気供給孔より最少減の空気の供給を
受けて炭の未炭化物の揮発性物を燃焼させて炭の品位を
上げることができ、炭化管に対して揮発物燃焼による高
温ガスを供給すると共に蒸し焼きを阻害する空気の供給
を抑制する。

【００１１】請求項７記載のように、請求項１記載の炭
化装置において、上記ガス吸引手段は、水タップ付き水
シール式防爆安全弁を有することができ、簡単で安価な
構造の防爆安全弁によって、可燃ガス着火等による精錬
室や炭化管の内部の異常圧力上昇を防ぎ、爆発事故を防
ぐことが出来る。請求項８記載のように、請求項１記載
の炭化装置において、上記排出室は、ターンテーブルを
有し、また排出孔に対応して掻き落とし板を備えてお
り、上記排出孔から冷却水ジャケットを備えたスクリュ
ウコンベヤを斜め上方に延設することができ、排出室に
おいてターンテーブルで排出孔へ移動させることで、火
の付いた炭を精錬室から排出室へゆっくり移動させ、更
に冷却水ジャケットを備えたスクリュウコンベヤで斜め
上方に搬出することで、冷却しつつ外気を遮断して消火
させて炭を造ることができる。

【００１２】請求項９記載のように、請求項１又は請求
項５記載の炭化装置において、上記空気供給手段は上記
酸素濃度計によって回転速度が制御されるインバータモ
ータによって回動されるブロワーから構成され、精錬燃
焼を行いつつも、適当な蒸し焼きを行うことができる空
気供給が行える。請求項１０記載のように、請求項１記
載の炭化装置において、上記配給室に供給される被炭化
有機物は、上記下部炭化室からの排気ガス及び／若しく
はガス抜き室からの可燃ガスによって予熱され、予め被
炭化有機物を乾燥させることで炭化を促進でき、排熱を
有効利用できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の炭化装置を添付図
を参照にして以下に詳細に説明する。図１は本発明に係
る代表実施形態の炭化装置の主要部を概略示す部分切り
欠き縦断面図、図２は図１の炭化装置の主要部につなが
る補助部の木酢分離器と吸引ブロワーを概略示す立面図
である。図１及び図２に示すように、本発明に係る代表
実施例の炭化装置１は、木片やゴム片、プラスチック
片、可燃性廃棄物から造られた固形燃料、鶏糞等の被炭
化有機物片Ｍ０が供給スクリュウコンベヤ１０によって
上方より連続的に定量供給される配給室２１と、炭化室
２３と、精錬室２５と、排出室２７とを上部から下部に
かけて順次配列した竪形のキュポラに近似した構造の筒
状炭化炉２０から構成されている。

【００１４】配給室２１は、供給されて来る被炭化有機
物片Ｓ０を炭化管３０内に撹拌しながら配分し押し込め
る上下２組の十文字状回転羽根２２Ａ、２２Ｂを有して
いる。回転羽根２２Ａ、２２Ｂは、炉２０の頂部２０Ａ
上のモータＭ１によって回転駆動され、その下面に多数
設けられた突起によって熊手のように各炭化管３０に、
順次炭化されて下がって行く被炭化有機物片Ｓ０に対し
て新しいものを均等に分配しながら補充して押し込んで
行く。

【００１５】炭化室２３は、配給室２１の底板２１Ａに
よって上端が区画されると共に配給室底板２１Ａの複数
の開口Ｏ１から下方に延び且つ上端部にガス抜き部３１
を備えた複数の炭化管３０を収容しており、該炭化管３
０のガス抜き部３１に対応したガス抜き室２３Ａとその
下方の下部炭化室２３Ｂとを形成し、炭化管３０の各下
端部を個別に開口Ｏ２内で支持する支持板２４によって
下端が区画されている。ガス抜き室２３Ａは、ガス吸引
ブロワー３６に接続されており、下部炭化室２３Ｂは、
対向位置において開口Ｏ３を周壁に備えると共に、その
開口Ｏ３に対応して空気孔付きの環状函４０を備え、そ
の２つの環状函４０にオイルバーナ４１と可燃ガス供給
ノズル４２とを備えている。下部炭化室２３Ｂは、ノズ
ル４２からの可燃ガスＧ１がオイルバーナ４１によって
着火され、空気孔からの空気で完全燃焼されて生じる高
温の燃焼ガスが環状函４０から接線方向においてスパイ
ラル状に供給され、炭化管３０の外部から加熱してその
内部での蒸し焼きを促進し、排気ガスＧ４を安全弁Ｖ１
付きの排気筒４３から排出するように成っている。炭化
装置１が大型になった場合は、中央部の炭化管３０にも
熱が届くようにオイルバーナ４１の数を増したり、そら
せ板を適宜設けることができる。

【００１６】炭化管３０のガス抜き部３１は、間の筒に
ガス抜き孔を多数有した積層されたじょうろ状筒又は皿
状筒３２から構成されており、供給されてくる被炭化有
機物片Ｓ０を外部に溢さずに、可燃ガスＧ０を抜くこと
が出来るように成っている。可燃ガスＧ０は、上記排気
ガスＧ４と共に、又は単独で、配給室２１に供給される
被炭化有機物Ｓ０を予熱するためにも利用される。炭化
室２３のガス抜き室２３Ａは、酸素濃度計Ｄ１を有し、
この酸素濃度計Ｄ１によって空気供給手段のブロワーＢ
１からの供給空気量を空気量制御弁Ｖ２の開度調節によ
って制御し、蒸し焼き管３０内での被炭化有機物片Ｓ０
の燃焼を最少減に抑えて最適な蒸し焼きを行うようにし
ている。ブロワーＢ１を可変速インバータモータで回動
するようにして、酸素濃度計Ｄ１によってブロワーＢ１
の回転速度を制御している出空気量を調節するようにも
構成される。ガス抜き室２３Ａからガス吸引ブロワー３
６に至る間に、粉末を分離するサイクロンセパレータ３
３と、木酢分離器３４とが設けられている（図１と図２
に接続部が別れて示されている）。木酢分離器３４は、
冷却水の供給を受けて可燃ガスＧ０から木酢Ｓ３を結露
させる木酢凝縮熱交換器３４（冷却水入口Ｗ３、冷却水
出口Ｗ４）と木酢タンク３５とから構成されている。サ
イクロンセパレータ３３は、ガス出口部３３Ａには水タ
ップ付き水シール式防爆安全弁Ｖ３を設けると共に、下
端には分離した粉末を分離する分離用ロータリシール弁
Ｖ４を設けている。木酢タンク３５から木酢は、木酢液
と、燃料として利用可能なタールとに分離する分離器へ
ポンプＰで送り出される。

【００１７】吸引ブロワー３６から排出される可燃ガス
は、一部分Ｇ１が下部炭化室２３Ｂのノズル４２へ、更
にその一部分Ｇ２が精錬室２５のノズル４７へ、また残
りＧ３が発電の為にガスエンジンや、ハウス暖房や温水
プールや融雪に利用する温水の発生の為に熱交換器に送
られる。水タップ付き水シール式防爆安全弁Ｖ３は、水
を張った水受けにスプリングの力で押されたキャップ
で、水を介して水受け中央のガス枝管を塞いで構成され
ており、この簡単で安価な構造で可燃ガス着火等による
炭化炉２０内の異常圧力上昇を防ぎ、爆発事故を防ぐ。
水受けの水位は、フロート制御の水タップで一定に保た
れている。

【００１８】精錬室２５は、炭化管３０の下方に設けら
れており、炭化管３０内部で蒸し焼きになった炭Ｓ１を
７００〜１２００℃で精錬燃焼させて、高温ガス（約３
５０〜８００℃）を炭化管３０内部に供給する。また精
錬室２５は、キュポラの羽口に相当する複数の開口Ｏ４
を周壁に備えると共に、外部に風函に相当する環状函４
５を備え、環状函４５に１台の着火用オイルバーナ４６
と可燃ガス供給ノズル４７とを備えている。従って、精
錬室２５は、ノズル４７からの可燃ガスＧ２がオイルバ
ーナ４６によって着火されて、ブロワーＢ１からの空気
で完全燃焼して生じる高温の燃焼ガスが環状函４５から
供給されて、被炭化有機物片Ｓ０の最初の着火と部分燃
焼を行う。炭化作業中は、可燃ガスＧ２の燃焼による外
部からの加熱と、ブロワーＢ１からの供給空気量を空気
量制御弁Ｖ２で調節して最適な精錬自己燃焼とを持続さ
せる。

【００１９】できた炭Ｓ１を排出する排出室２７には、
炉２０の底部２０Ｂの下方のギアードモータＭ２によっ
てゆっくりと回転駆動される中央部が高くなったターン
テーブル５１が設けられており、また排出孔５３に対応
して掻き落とし板５５を備えている。排出孔５３からは
冷却水ジャケット５６を備えたスクリュウコンベヤ５７
が斜め上方に延設されており、燃焼している炭Ｓ１を内
部で冷却しつつシール弁Ｖ５によって外気を遮断して消
火して製品の炭Ｓ２をシール弁Ｖ５を介して炉２０外に
送り出すようにしている。冷却水ジャケット５６には、
冷却水入口Ｗ１と冷却水出口Ｗ２が設けられている。

【００２０】ダイオキシンの発生の原因になる塩素系プ
ラスチックを含む固形再生燃料を被炭化有機物片として
使用した場合でも、３５０℃以上で蒸し焼きして可燃ガ
スとし、それを後でバーナ４１、４７よって着火して自
己燃焼させ、７００℃以上で完全燃焼させて、排気ガス
１ｍ³ 中のダイオキシン含有量を０．１ナノグラム未満
とすることができる。その場合、炭化時に発生するガス
量は、燃焼と違って大量の空気を必要としない為に、た
とえ炭化中にダイオキシンが発生しても処理ガス量が少
なく、コンパクトな炉でも上記完全燃焼でダイオキシン
の発生を効果的に抑制することができ、また酸化窒素の
発生も大幅に削減できる。

【００２１】炭Ｓ２は、先ずいままで廃棄物を焼却処理
して発生させていた炭酸ガスの炭素を固形化して地球温
暖化の原因と成っている炭酸ガスの発生を抑制できる
が、他に活性炭にして脱臭や河川水の浄化や廃ガス処理
に利用され、またボイラーやキルンの燃料として、コン
ポストに混入したり単独で土壌改良に、またゴルフ場や
農地、道路の融雪材等として利用される。また、得られ
た木酢Ｓ３からは、野菜の害虫駆除や消毒に利用可能な
防虫、殺菌剤やハム、ソーセジの防腐剤や消臭剤として
利用可能な木酢液と、燃料として利用可能なタールとが
得られる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかのように、本発明
の請求項１記載の炭化装置によれば、運転開始時には炭
化炉に供給された木片やゴム片、プラスチック片、可燃
性廃棄物から造られた固形燃料、鶏糞等の被炭化有機物
片は、先ず配給室から炭化管と精錬室とに供給されて、
精錬室において着火手段によって着火され、空気供給手
段からの空気によって７００〜１２００℃で燃焼され
る。そこで、高温の燃焼ガスは、炭化管内において３５
０〜８００℃程に成って、蒸し焼き管内に積層されてい
る被炭化有機物片を酸欠状態で蒸し焼きにすると共に、
一酸化炭素を多く含んだ可燃ガスに成る。一旦、着火し
燃焼が開始されると、持続的に炭化管内に高温ガスが供
給されて配給室から堆積されて来る被炭化有機物片が炭
化され、精錬室に下りて来る空気を得て精錬燃焼を行っ
て揮発性不純物を燃して炭になり、排出室から排出され
ると共に、可燃ガスは炭化管のガス抜き部からガス抜き
室を経てガス吸引手段によって吸引される。このように
利用価値の高い炭と可燃ガスとが得られる。炭化は、筒
状炭化炉内において上から下へ向かって連続的に行われ
得る為に、竪形に構成されて構造が簡単に成り、設置場
所が少なくて済む。

【００２３】請求項２記載の炭化装置によれば、請求項
１記載の炭化装置において、上記配給室は、供給されて
来る被炭化有機物片を炭化管内に撹拌しながら配分し押
し込める回転羽根を有することができ、複数の炭化管に
おいてほぼ均一に炭化作業が行われる。請求項３記載の
炭化装置によれば、請求項１記載の炭化装置において、
上記下部炭化室には、上記炭化炉の外部に設置されたバ
ーナから燃焼ガスが供給され、炭化管内での蒸し焼きを
促進することができ、せっかく製造した炭の精錬室にお
ける燃焼を空気供給手段を調節して抑制し、炭の算出量
を高めることができる。

【００２４】請求項４記載の炭化装置によれば、請求項
１又は３記載の炭化装置において、上記ガス吸引手段
は、粉末を分離するサイクロンセパレータと、木酢分離
器と、吸引ブロワーとを順次配列して構成されており、
上記ブロワーから排気される可燃ガスは、上記着火手段
及び／若しくは上記バーナに供給され、炭化管を通った
可燃ガスが強制的に吸引ブロワーによって吸引され、先
ずサイクロンセパレータによって粉末を分離し、粉末に
よる汚染の無い有用な木酢を可燃ガスから木酢分離器で
得ることができ、また自ら発生した可燃ガスを着火手段
やバーナに供給して炭化作業に活用することができる。

【００２５】請求項５記載の炭化装置によれば、請求項
１記載の連続炭化装置において、上記ガス抜き室は、酸
素濃度計を有し、上記空気供給手段は、上記ガス抜き室
の酸素濃度計によって開度調節又は開閉制御される空気
量制御弁を備えることができ、精錬室での精錬燃焼を行
いつつも炭化管内での被炭化有機物片の燃焼を最少減に
抑えて最適な蒸し焼きを行うことが可能になる。請求項
６記載の炭化装置によれば、請求項１記載の炭化装置に
おいて、上記精錬室は、周壁の複数の空気供給孔より最
少減の空気の供給を受けて炭の未炭化物の揮発性物を燃
焼させて炭の品位を上げることができ、炭化管に対して
揮発物燃焼による高温ガスを供給すると共に蒸し焼きを
阻害する空気の供給を抑制する。

【００２６】請求項７記載の炭化装置によれば、請求項
１記載の炭化装置において、上記ガス吸引手段は、水タ
ップ付き水シール式防爆安全弁を有することができ、簡
単で安価な構造の防爆安全弁によって、可燃ガス着火等
による精錬室や炭化管の内部の異常圧力上昇を防ぎ、爆
発事故を防ぐことが出来る。請求項８記載の炭化装置に
よれば、請求項１記載の炭化装置において、上記排出室
は、ターンテーブルを有し、また排出孔に対応して掻き
落とし板を備えており、上記排出孔から冷却水ジャケッ
トを備えたスクリュウコンベヤを斜め上方に延設するこ
とができ、排出室においてターンテーブルで排出孔へ移
動させることで、火の付いた炭を精錬室から排出室へゆ
っくり移動させ、更に冷却水ジャケットを備えたスクリ
ュウコンベヤで斜め上方に搬出することで、冷却しつつ
外気を遮断して消火させて炭を造ることができる。

【００２７】請求項９記載の炭化装置によれば、請求項
１又は請求項５記載の炭化装置において、上記空気供給
手段は上記酸素濃度計によって回転速度が制御されるイ
ンバータモータによって回動されるブロワーから構成さ
れ、精錬燃焼を行いつつも、適当な蒸し焼きを行うこと
ができる空気供給が行える。請求項１０記載の炭化装置
によれば、請求項１記載の炭化装置において、上記配給
室に供給される被炭化有機物は、上記下部炭化室からの
排気ガス及び／若しくはガス抜き室からの可燃ガスによ
って予熱され、予め被炭化有機物を乾燥させることで炭
化を促進でき、排熱を有効利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る代表実施形態の炭化装置の主要部
を概略示す部分切り欠き縦断面図である。

【図２】図１の炭化装置の主要部につながる補助部の木
酢分離器と吸引ブロワーを概略示す立面図である。

【符号の説明】

１炭化装置１０供給手段（スクリュウコンベヤ）２０炭化炉２１配給室２１Ａ配給室底板２２Ａ、Ｂ回転羽根２３炭化室２３Ａガス抜き室２３Ｂ下部炭化室２４支持板２５精錬室２７排出室３０炭化管３１ガス抜き室３３サイクロンセパレータ３４木酢分離器３６ガス吸引手段（吸引ブロワー）４１下部炭化室用バーナ（オイルバーナ）４５キュポラの風函に相当する環状函４６着火手段（オイルバーナ）５１ターンテーブル５３排出孔５５掻き落とし板５６冷却水ジャケット５７スクリュウコンベヤＢ１空気供給手段（ブロワー）Ｄ１酸素濃度計Ｇ０可燃ガスＧ１〜３可燃ガスＧ４排気ガスＯ１配給室底板の開口Ｏ２支持板の開口Ｏ４キュポラの羽口に相当する開口Ｓ０被炭化有機物片Ｓ１燃えている炭Ｓ２炭Ｓ３木酢Ｖ２空気量制御弁Ｖ３水タップ付き水シール式防爆安全弁

【手続補正書】

【提出日】平成１１年８月２０日（１９９９．８．２
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】本発明は、上記事情に鑑み案出されたもの
であって、断続的、連続的を問わず供給されてきた木片
やゴム片、プラスチック片、可燃性廃棄物から造られた
固形燃料、鶏糞等の有機物片を無公害裏に炭化率が高ま
るように効率的に蒸し焼きにして利用価値の高い炭と可
燃ガスとを得ることが出来ると共に、粉末による汚染の
無い有用な木酢を可燃ガスから分離でき、可燃ガスを着
火手段に供給でき、生産性の良い、比較的構造の簡単で
設置で占める場所が少なくて済む炭化装置を提供するこ
とを目的としている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載の炭化装置は、木片やゴ
ム片、プラスチック片、可燃性廃棄物から造られた固形
燃料、鶏糞等の被炭化有機物片が供給手段によって上方
より供給される配給室と、炭化室と、精錬室と、排出室
とを上部から下部にかけて順次配列した竪形の筒状炭化
炉から構成されており、上記炭化室は、上記配給室の底
板によって上端が区画されると共に該配給室底板の複数
の開口から下方に延び且つ上端部にガス抜き部を備えた
炭化管を収容しており、該炭化管のガス抜き部に対応し
たガス抜き室とその下方の下部炭化室とを形成し、上記
炭化管の各下端部を個別に開口内で支持する支持板によ
って下端が区画されており、上記精錬室は、着火手段と
空気供給手段とを有し、上記炭化管に下部より高温ガス
を供給するように構成されたものにおいて、上記ガス抜
き室は、ガス吸引手段に接続されており、該ガス吸引手
段は、粉末を分離するサイクロンセパレータと、木酢分
離器と、吸引ブロワーとを順次配列して構成されてお
り、上記ブロワーから排気される可燃ガスは、少なくと
も上記着火手段に供給されることを特徴としている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】上記の構成の本発明の請求項１記載の炭化
装置では、運転開始時には炭化炉に供給された木片やゴ
ム片、プラスチック片、可燃性廃棄物から造られた固形
燃料、鶏糞等の被炭化有機物片は、先ず配給室から炭化
管と精錬室とに供給されて、精錬室において着火手段に
よって着火され、空気供給手段からの空気によって７０
０〜１２００℃で燃焼される。そこで、高温の燃焼ガス
は、炭化管内において３５０〜８００℃程に成って、炭
化管内に積層されている被炭化有機物片を酸欠状態で蒸
し焼きにすると共に、一酸化炭素を多く含んだ可燃ガス
に成る。一旦、着火し燃焼が開始されると、持続的に炭
化管内に高温ガスが供給されて配給室から堆積されて来
る被炭化有機物片が炭化され、精錬室に下りて来て空気
を得て精錬燃焼を行って揮発性不純物を燃やして炭にな
り、排出室から排出されると共に、可燃ガスは炭化管の
ガス抜き部からガス抜き室を経てガス吸引手段によって
吸引される。このように利用価値の高い炭と可燃ガスと
が得られる。炭化管を通った可燃ガスは強制的に吸引ブ
ロワーによって吸引され、先ずサイクロンセパレータに
よって粉末を分離し、粉末による汚染の無い有用な木酢
を可燃ガスから木酢分離器で得ることができ、また自ら
発生した可燃ガスを着火手段に供給して炭化作業に活用
することができる。更に、炭化は、筒状炭化炉内におい
て複数の炭化管に分けて行われるので未炭化物が少なく
なって効率的に実施され、また上から下へ向かって連続
的に行われ得る為に、竪形に構成されて構造が簡単に成
り、設置場所が少なくて済む。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】請求項２記載のように、請求項１記載の炭
化装置において、上記配給室は、供給されて来る被炭化
有機物片を複数の炭化管内に撹拌しながら配分し押し込
める回転羽根を有することができ、複数の炭化管におい
てほぼ均一に、未炭化物を少なくして効率的に炭化作業
が行われる。請求項３記載のように、請求項１記載の炭
化装置において、上記下部炭化室には、上記炭化炉の外
部に設置されたバーナから燃焼ガスが供給され、炭化管
内での蒸し焼きを促進することができ、せっかく製造し
た炭の精錬室における燃焼を空気供給手段を調節して抑
制し、炭の算出量を高めることができる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】請求項４記載のように、請求項１記載の炭
化装置において、上記ガス抜き部は、間の筒にガス抜き
孔を多数有し積層されたじょうろ状筒又は皿状筒から構
成されており、供給されてくる被炭化有機物片を外部に
溢さずに、可燃ガスを抜くようにできる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】請求項５記載のように、請求項１記載の連
続炭化装置において、上記ガス抜き室は、酸素濃度計を
有し、上記空気供給手段は、上記ガス抜き室の酸素濃度
計によって開度調節又は開閉制御される空気量制御弁を
備えることができ、精錬室での精錬燃焼を行いつつも炭
化管内での被炭化有機物片の燃焼を最小限に抑えて最適
な蒸し焼きを行うことが可能になる。請求項６記載のよ
うに、請求項１記載の炭化装置において、上記精錬室
は、周壁の複数の空気供給孔より最少限の空気の供給を
受けて炭の未炭化物の揮発物を燃焼させて炭の品位を上
げることができ、炭化管に対して揮発物燃焼による高温
ガスを供給すると共に蒸し焼きを疎外する空気の供給を
抑制する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】炭化管３０のガス抜き部３１は、間の筒に
ガス抜き孔を多数有した積層されたじょうろ状筒又は皿
状筒３２から構成されており、供給されてくる被炭化有
機物片Ｓ０を外部に溢さずに、可燃ガスＧ０を抜くこと
が出来るように成っている。可燃ガスＧ０は、上記排気
ガスＧ４と共に、又は単独で、配給室２１に供給される
被炭化有機物Ｓ０を予熱するためにも利用される。炭化
室２３のガス抜き室２３Ａは、酸素濃度計Ｄ１を有し、
この酸素濃度計Ｄ１によって空気供給手段のブロワーＢ
１からの供給空気量を空気量制御弁Ｖ２の開度調節によ
って制御し、蒸し焼き管３０内での被炭化有機物片Ｓ０
の燃焼を最少限に抑えて最適な蒸し焼きを行うようにし
ている。ブロワーＢ１を可変速インバータモータで回動
するようにして、酸素濃度計Ｄ１によってブロワーＢ１
の回転速度を制御して吐出空気量を調節するようにも構
成される。ガス抜き室２３Ａからガス吸引ブロワー３６
に至る間に、粉末を分離するサイクロンセパレータ３３
と、木酢分離器３４とが設けられている（図１と図２に
接続部が別れて示されている）。木酢分離器３４は、冷
却水の供給を受けて可燃ガスＧ０から木酢Ｓ３を結露さ
せる木酢凝縮熱交換器３４（冷却水入口Ｗ３、冷却水出
口Ｗ４）と木酢タンク３５とから構成されている。サイ
クロンセパレータ３３は、ガス出口部３３Ａには水タッ
プ付き水シール式防爆安全弁Ｖ３を設けると共に、下端
には分離した粉末を分離する分離用ロータリシール弁Ｖ
４を設けている。木酢タンク３５から木酢は、木酢液
と、燃料として利用可能なタールとに分離する分離器へ
ポンプＰで送り出される。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１記載の炭化装置によれば、運転開始時には炭
化炉に供給された木片やゴム片、プラスチック片、可燃
性廃棄物から造られた固形燃料、鶏糞等の被炭化有機物
片は、先ず配給室から炭化管と精錬室とに供給されて、
精錬室において着火手段によって着火され、空気供給手
段からの空気によって７００〜１２００℃で燃焼され
る。そこで、高温の燃焼ガスは、炭化管内において３５
０〜８００℃程に成って、炭化管内に積層されている被
炭化有機物片を酸欠状態で蒸し焼きにすると共に、一酸
化炭素を多く含んだ可燃ガスに成る。一旦、着火し燃焼
が開始されると、持続的に炭化管内に高温ガスが供給さ
れて配給室から堆積されて来る被炭化有機物片が炭化さ
れ、精錬室に下りて来て空気を得て精錬燃焼を行って揮
発性不純物を燃やして炭になり、排出室から排出される
と共に、可燃ガスは炭化管のガス抜き部からガス抜き室
を経てガス吸引手段によって吸引される。このように利
用価値の高い炭と可燃ガスとが得られる。炭化管を通っ
た可燃ガスは強制的に吸引ブロワーによって吸引され、
先ずサイクロンセパレータによって粉末を分離し、粉末
による汚染の無い有用な木酢を可燃ガスから木酢分離器
で得ることができ、また自ら発生した可燃ガスを着火手
段に供給して炭化作業に活用することができる。更に、
炭化は、筒状炭化炉内において複数の炭化管に分けて行
われるので未炭化物が少なくなって効率的に実施され、
また上から下へ向かって連続的に行われ得る為に、竪形
に構成されて構造が簡単に成り、設置場所が少なくて済
む。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】請求項２記載の炭化装置によれば、請求項
１記載の炭化装置において、上記配給室は、供給されて
来る被炭化有機物片を複数の炭化管内に撹拌しながら配
分し押し込める回転羽根を有するので、複数の炭化管に
おいてほぼ均一に、未炭化物を少なくして効率的に炭化
作業が行われる。請求項３記載の炭化装置によれば、請
求項１記載の炭化装置において、上記下部炭化室には、
上記炭化炉の外部に設置されたバーナから燃焼ガスが供
給され、炭化管内での蒸し焼きを促進することができ、
せっかく製造した炭の精錬室における燃焼を空気供給手
段を調節して抑制し、炭の算出量を高めることができ
る。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】請求項４記載の炭化装置によれば、請求項
１記載の炭化装置において、上記ガス抜き部は、間の筒
にガス抜き孔を多数有し積層されたじょうろ状筒又は皿
状筒から構成されており、供給されてくる被炭化有機物
片を外部に溢さずに、可燃ガスを抜くようにできる。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】請求項５記載の炭化装置によれば、請求項
１記載の炭化装置において、上記ガス抜き室は、酸素濃
度計を有し、上記空気供給手段は、上記ガス抜き室の酸
素濃度計によって開度調節又は開閉制御される空気量制
御弁を備えることができ、精錬室での精錬燃焼を行いつ
つも炭化管内での被炭化有機物片の燃焼を最小限に抑え
て最適な蒸し焼きを行うことが可能になる。請求項６記
載の炭化装置によれば、請求項１記載の炭化装置におい
て、上記精錬室は、周壁の複数の空気供給孔より最少限
の空気の供給を受けて炭の未炭化物の揮発物を燃焼させ
て炭の品位を上げることができ、炭化管に対して揮発物
燃焼による高温ガスを供給すると共に蒸し焼きを疎外す
る空気の供給を抑制する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】木片やゴム片、プラスチック片、可燃性
廃棄物から造られた固形燃料、鶏糞等の被炭化有機物片
が供給手段によって上方より供給される配給室と、炭化
室と、精錬室と、排出室とを上部から下部にかけて順次
配列した竪形の筒状炭化炉から構成されており、上記炭
化室は、上記配給室の底板によって上端が区画されると
共に該配給室底板の複数の開口から下方に延び且つ上端
部にガス抜き部を備えた炭化管を収容しており、該炭化
管のガス抜き部に対応したガス抜き室とその下方の下部
炭化室とを形成し、上記炭化管の各下端部を個別に開口
内で支持する支持板によって下端が区画されており、上
記ガス抜き室は、ガス吸引手段に接続されており、上記
精錬室は、着火手段と空気供給手段とを有しており、上
記炭化管に下部より高温ガスを供給することを特徴とす
る炭化装置。
【請求項２】上記配給室は、供給されて来る被炭化有
機物片を炭化管内に撹拌しながら配分し押し込める回転
羽根を有している請求項１記載の炭化装置。
【請求項３】上記下部炭化室には、上記炭化炉の外部
に設置されたバーナから燃焼ガスが供給される請求項１
記載の炭化装置。
【請求項４】上記ガス吸引手段は、粉末を分離するサ
イクロンセパレータと、木酢分離器と、吸引ブロワーと
を順次配列して構成されており、上記ブロワーから排気
される可燃ガスは、上記着火手段及び／若しくは上記バ
ーナに供給される請求項１又は３記載の炭化装置。
【請求項５】上記ガス抜き室は、酸素濃度計を有して
おり、上記空気供給手段は、上記ガス抜き室の酸素濃度
計によって開度調節又は開閉制御される空気量制御弁を
備えている請求項１記載の炭化装置。
【請求項６】上記精錬室は、周壁の複数の空気供給孔
より最少減の空気の供給を受けて炭の未炭化物の揮発物
を燃焼させて炭の品位を上げる請求項１記載の炭化装
置。
【請求項７】上記ガス吸引手段は、水タップ付き水シ
ール式防爆安全弁を有している請求項１記載の炭化装
置。
【請求項８】上記排出室は、ターンテーブルを有し、
また排出孔に対応して掻き落とし板を備えており、上記
排出孔から冷却水ジャケットを備えたスクリュウコンベ
ヤを斜め上方に延設している請求項１記載の炭化装置。
【請求項９】上記ガス抜き室は、酸素濃度計を有して
おり、上記空気供給手段は上記酸素濃度計によって回転
速度が制御されるインバータモータによって回動される
ブロワーから構成されている請求項１又は５記載の炭化
装置。
【請求項１０】上記配給室に供給される被炭化有機物
は、上記下部炭化室からの排気ガス及び／若しくはガス
抜き室からの可燃ガスによって予熱される請求項１記載
の炭化装置。