JP2001254082A5

JP2001254082A5 -

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Publication number: JP2001254082A5
Application number: JP2000065537A
Authority: JP
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2020-03-09

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】材料供給装置（１）と、横方向に配置され、円筒形または前記材料供給装置の方向にテーパー構造をなしている円錐形の回転式炭化炉本体（２）と、該炭化炉本体（２）の後端部に配置された塔型の二次燃焼室（８）とを有し、前記炭化炉本体（２）の炉内部に、複数の空気吹込管（２２）が配置され、該複数の空気吹込管（２２）は、前記炉内部の複数領域それぞれの炉底部から離れた空間に、それぞれ調節された空気量を吹き込むことができる空気吹込孔を有し、
前記複数の空気吹込管（２２）が、それぞれ水冷用ウォータージャケット（２２２）を外周に有する二重管であり、内管から前記ウォータージャケット（２２２）を貫通した複数のエアーノズル（２２３）を有し、
前記炭化炉本体（２）は、後端が回転部の気密を保持できる材料入口フード（２６）に回転自在に支承され、先端は回転部の気密を保持できる材料出口フード（２７）に回転自在に支承され、かつ、該材料入口フード（２６）は前記複数の空気吹込管（２２）の後端部と前記ウォータージャケット（２２２）からの加温された冷却水のための水戻管（２８）の後方端部を固定保持し、該複数の空気吹込管（２２）の他方の先端部は該水戻管（２８）の先方端部に懸架保持されることにより、該複数の空気吹込管（２２）が前記炉内部の前記空間に位置することを特徴とする回転式炭化装置。
【請求項２】前記複数の空気吹込管（２２）がそれぞれ、長さが異なり、かつ炉内部の前記複数領域の温度を監視するための温度計を先端部に有することを特徴とする請求項１に記載の回転式炭化装置。
【請求項３】前記材料供給装置（１）が、材料受入ホッパー（１１）を頂部に有する材料供給手段（１２）からなり、該供給手段先端は前記材料入口フード（２６）に連結する筒状体（１３）中で回転するスクリュからなる圧入手段（１４）からなることにより、供給材料が圧縮されつつ移送されて該筒状体中の空隙部の気密性を保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式炭化装置。
【請求項４】前記材料入口フード（２６）が、前記材料供給装置（１）の後端に設けられた筒状体（１３）中で回転するスクリュからなる圧入手段（１４）の先端を素通し固定保持していると共に、冷却水戻り管（２８）の端部と複数の空気吹込管（２２）の後端部が縦に並列して素通し固定保持していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回転式炭化装置。
【請求項５】前記炭化炉本体（２）が、前記材料供給装置（１）の方向にテーパー構造をなしている円錐形であり、前記複数の空気吹込管（２２）が該炭化炉本体（２）中のほぼ中間部にほぼ水平に挿入保持されることにより、前記複数の空気吹込管（２２）の各空気吹込孔と炭化炉の内部壁との間の距離が材料出口方向側になるにつれて大きくなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回転式炭化装置。
【請求項６】前記炭化炉本体（２）が、外筒（３３）と内筒（３５）からなる二重構造管であり、該外筒（３３）は金属製円筒体であり、該内筒（３５）は内部壁に断熱性耐火材による内張り（３７）が施された金属製の円錐体形であり、かつ、炉内内壁には、炭化炉本体（２）の回転により被処理材料を炉内底部から炉内空間に連続的に供給しつつ軸方向に移送するための突起条の堰（３９）を１条又は複数条が設けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の回転式炭化装置。
【請求項７】前記堰（３９）が、前記材料出口フード（２７）側になるにつれて低くなる又は前記材料出口フード（２７）側には設けられてないことを特徴とする請求項６に記載の回転式炭化装置。
【請求項８】前記炭化装置の稼動時に炉本体（２）内部の複数領域の炉内温度が、入口の第１のゾーンで１００℃〜２４０℃、中間のゾーンで４００℃〜７５０℃、出口のゾーンで７００℃〜９５０℃であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の回転式炭化装置。
【請求項９】前記炭化炉本体（２）が、本体筒の外側に設けられた被駆動歯（４３）と歯合し回転速度調節が可能なチエーン（４５）又はギヤーの回動により回転駆動されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の回転式炭化装置。
【請求項１０】前記炭化炉本体（２）が、さらに本体筒の外側に本体筒の回転を円滑にするための炭化炉受けローラ（３１）により支承されることを特徴とする請求項９に記載の回転式炭化装置。
【請求項１１】前記材料出口フード（２７）が、気密を保持して前記炭化炉本体（２）の先端を回転自在に支承する出口フード後端開口部（４９）と、炉内の機密性を阻害することのない炭化済材料の取出口（５１）及び前記水戻管（２８）の先方端部（２８１）を素通し固定保持している水戻管の素通し部（５３）を有する出口フード筒部（５５）と、二次燃焼用空気の吹込ノズル（５６）を配置した出口フード狭隘部（５８）と、前端記二次燃焼室入口に締結せる出口フード先端開口部（５９）とからなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の回転式炭化装置。
【請求項１２】前記炭化済材料の炉内の機密性を阻害することのない取出手段の取出口（５１）が、炭化済材料の消火用水スプレー手段（６０）を有するスクリュウコンベア（６３）からなることを特徴とする請求項１１に記載の回転式炭化装置。
【請求項１３】前記材料出口フード（２７）の二次燃焼用空気吹込ノズル（５６）を配置した出口フード狭隘部（５８）に連なる出口フード先端開口部（５９）に、二次燃焼用バーナー（６４）が配置されたことを特徴とする請求項１１に記載の回転式炭化装置。
【請求項１４】前記二次燃焼塔（８）が、二次燃焼処理された乾留ガスが炭化炉内及び二次燃焼塔（８）内を負圧に保持するためのエアエゼクター（８１）を備えたものであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の回転式炭化装置。
【請求項１５】前記エアエゼクター（８１）が、二次燃焼塔（８）内に二次燃焼処理された乾留ガスを少なくとも一定時間、高温の状態で滞留させた後に空気噴射する位置に設けられたことを特徴とする請求項１４に記載の回転式炭化装置。
【請求項１６】前記二次燃焼塔（８）が、前記エアエゼクター（８１）の後に、二次燃焼済みの乾留ガスの急冷手段を有することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の回転式炭化装置。
【請求項１７】前記二次燃焼塔（８）の二次燃焼済みの乾留ガスの急冷手段が、熱交換用の水冷パイプ（８４）を含むことを特徴とする請求項１６に記載の回転式炭化装置。
【請求項１８】前記二次燃焼塔（８）の二次燃焼済みの乾留ガスの急冷手段が、急激な断熱膨脹手段を含むことを特徴とする請求項１６に記載の回転式炭化装置。
【請求項１９】前記二次燃焼塔（８）の二次燃焼済みの乾留ガスの急冷手段が、ガス通路形成部材に延設された放熱用フィンを空冷する空冷手段を含むことを特徴とする請求項１６に記載の回転式炭化装置。
【請求項２０】前記二次燃焼塔（８）の二次燃焼済みの乾留ガスの急冷手段が、ガスへの水又は水蒸気の噴射手段を含むことを特徴とする請求項１６に記載の回転式炭化装置。

【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明者等は鋭意検討の結果、本発明に到達するに至った。
したがって前記課題は、本発明の（１）「材料供給装置（１）と、横方向に配置され、円筒形または前記材料供給装置の方向にテーパー構造をなしている円錐形の回転式炭化炉本体（２）と、該炭化炉本体（２）の後端部に配置された塔型の二次燃焼室（８）とを有し、前記炭化炉本体（２）の炉内部に、複数の空気吹込管（２２）が配置され、該複数の空気吹込管（２２）は、前記炉内部の複数領域それぞれの炉底部から離れた空間に、それぞれ調節された空気量を吹き込むことができる空気吹込孔を有し、
前記複数の空気吹込管（２２）が、それぞれ水冷用ウォータージャケット（２２２）を外周に有する二重管であり、内管から前記ウォータージャケット（２２２）を貫通した複数のエアーノズル（２２３）を有し、
前記炭化炉本体（２）は、後端が回転部の気密を保持できる材料入口フード（２６）に回転自在に支承され、先端は回転部の気密を保持できる材料出口フード（２７）に回転自在に支承され、かつ、該材料入口フード（２６）は前記複数の空気吹込管（２２）の後端部と前記ウォータージャケット（２２２）からの加温された冷却水のための水戻管（２８）の後方端部を固定保持し、該複数の空気吹込管（２２）の他方の先端部は該水戻管（２８）の先方端部に懸架保持されることにより、該複数の空気吹込管（２２）が前記炉内部の前記空間に位置することを特徴とする回転式炭化装置」により達成される。

また前記課題は、本発明の（２）「前記複数の空気吹込管（２２）がそれぞれ、長さが異なり、かつ炉内部の前記複数領域の温度を監視するための温度計を先端部に有することを特徴とする前記第（１）項に記載の回転式炭化装置」により達成される。

更に前記課題は、本発明の（３）「前記材料供給装置（１）が、材料受入ホッパー（１１）を頂部に有する材料供給手段（１２）からなり、該供給手段先端は前記材料入口フード（２６）に連結する筒状体（１３）中で回転するスクリュからなる圧入手段（１４）からなることにより、供給材料が圧縮されつつ移送されて該筒状体中の空隙部の気密性を保持することを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（４）「前記材料入口フード（２６）が、前記材料供給装置（１）の後端に設けられた筒状体（１３）中で回転するスクリュからなる圧入手段（１４）の先端を素通し固定保持していると共に、冷却水戻り管（２８）の端部と複数の空気吹込管（２２）の後端部が縦に並列して素通し固定保持していることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（５）「前記炭化炉本体（２）が、前記材料供給装置（１）の方向にテーパー構造をなしている円錐形であり、前記複数の空気吹込管（２２）が該炭化炉本体（２）中のほぼ中間部にほぼ水平に挿入保持されることにより、前記複数の空気吹込管（２２）の各空気吹込孔と炭化炉の内部壁との間の距離が材料出口方向側になるにつれて大きくなることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（６）「前記炭化炉本体（２）が、外筒（３３）と内筒（３５）からなる二重構造管であり、該外筒（３３）は金属製円筒体であり、該内筒（３５）は内部壁に断熱性耐火材による内張り（３７）が施された金属製の円錐体形であり、かつ、炉内内壁には、炭化炉本体（２）の回転により被処理材料を炉内底部から炉内空間に連続的に供給しつつ軸方向に移送するための突起条の堰（３９）を１条又は複数条が設けられたことを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（７）「前記堰（３９）が、前記材料出口フード（２７）側になるにつれて低くなる又は前記材料出口フード（２７）側には設けられてないことを特徴とする前記第（６）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（８）「前記炭化装置の稼動時に炉本体（２）内部の複数領域の炉内温度が、入口の第１のゾーンで１００℃〜２４０℃、中間のゾーンで４００℃〜７５０℃、出口のゾーンで７００℃〜９５０℃であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（９）「前記炭化炉本体（２）が、本体筒の外側に設けられた被駆動歯（４３）と歯合し回転速度調節が可能なチエーン（４５）又はギヤーの回動により回転駆動されることを特徴とする前記第（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（１０）「前記炭化炉本体（２）が、さらに本体筒の外側に本体筒の回転を円滑にするための炭化炉受けローラ（３１）により支承されることを特徴とする前記第（９）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（１１）「前記材料出口フード（２７）が、気密を保持して前記炭化炉本体（２）の先端を回転自在に支承する出口フード後端開口部（４９）と、炉内の機密性を阻害することのない炭化済材料の取出口（５１）及び前記水戻管（２８）の先方端部（２８１）を素通し固定保持している水戻管の素通し部（５３）を有する出口フード筒部（５５）と、二次燃焼用空気の吹込ノズル（５６）を配置した出口フード狭隘部（５８）と、前端記二次燃焼室入口に締結せる出口フード先端開口部（５９）とからなることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（１２）「前記炭化済材料の炉内の機密性を阻害することのない取出手段の取出口（５１）が、炭化済材料の消火用水スプレー手段（６０）を有するスクリュウコンベア（６３）からなることを特徴とする前記第（１１）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（１３）「前記材料出口フード（２７）の二次燃焼用空気吹込ノズル（５６）を配置した出口フード狭隘部（５８）に連なる出口フード先端開口部（５９）に、二次燃焼用バーナー（６４）が配置されたことを特徴とする前記第（１１）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（１４）「前記二次燃焼塔（８）が、二次燃焼処理された乾留ガスが炭化炉内及び二次燃焼塔（８）内を負圧に保持するためのエアエゼクター（８１）を備えたものであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１３）項のいずれかに記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（１５）「前記エアエゼクター（８１）が、二次燃焼塔（８）内に二次燃焼処理された乾留ガスを少なくとも一定時間、高温の状態で滞留させた後に空気噴射する位置に設けられたことを特徴とする前記第（１４）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（１６）「前記二次燃焼塔（８）が、前記エアエゼクター（８１）の後に、二次燃焼済みの乾留ガスの急冷手段を有することを特徴とする前記第（１４）項又は第（１５）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（１７）「前記二次燃焼塔（８）の二次燃焼済みの乾留ガスの急冷手段が、熱交換用の水冷パイプ（８４）を含むことを特徴とする前記第（１６）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（１８）「前記二次燃焼塔（８）の二次燃焼済みの乾留ガスの急冷手段が、急激な断熱膨脹手段を含むことを特徴とする前記第（１６）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（１９）「前記二次燃焼塔（８）の二次燃焼済みの乾留ガスの急冷手段が、ガス通路形成部材に延設された放熱用フィンを空冷する空冷手段を含むことを特徴とする前記第（１６）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。

更に前記課題は、本発明の（２０）「前記二次燃焼塔（８）の二次燃焼済みの乾留ガスの急冷手段が、ガスへの水又は水蒸気の噴射手段を含むことを特徴とする前記第（１６）項に記載の回転式炭化装置」により良好に達成される。