JP2003004212A - 熱分解法ガスの燃焼フューム中に存在する酸化窒素を減少させる方法及びプラント - Google Patents
熱分解法ガスの燃焼フューム中に存在する酸化窒素を減少させる方法及びプラントInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バイオマス、産業廃棄物、家庭廃物などの有
機物質に富む成分を含むフィードの熱分解から生ずる燃
焼フューム中に存在する酸化窒素（ＮＯx）の排出量を
低コストで実質的に減らすことができる方法を提供す
る。 【解決手段】ａ） 実質的に酸素が存在しない状態でフ
ィードを熱分解し， ｂ） 前記熱分解で生じるガス状部分を燃焼させ， ｃ） 前記燃焼で得られる高温フュームを、このフュー
ム中に存在する酸化窒素の還元剤による非接触還元を有
利にする温度範囲になるように冷却し， ｄ） 前記還元剤又は前記還元剤の前駆物質を含む溶液
を工程ｃ）からのフューム中に注入し， ｅ） 工程ｄ）からのフュームの少くとも一部の熱量を
少くとも一部回収する：工程を含み、工程ｃ）の高温フ
ュームの冷却が、工程ｅ）からの低温フュームの少くと
も一部をリサイクルさせることによって少くとも一部行
われることを特徴とする方法。
機物質に富む成分を含むフィードの熱分解から生ずる燃
焼フューム中に存在する酸化窒素（ＮＯx）の排出量を
低コストで実質的に減らすことができる方法を提供す
る。 【解決手段】ａ） 実質的に酸素が存在しない状態でフ
ィードを熱分解し， ｂ） 前記熱分解で生じるガス状部分を燃焼させ， ｃ） 前記燃焼で得られる高温フュームを、このフュー
ム中に存在する酸化窒素の還元剤による非接触還元を有
利にする温度範囲になるように冷却し， ｄ） 前記還元剤又は前記還元剤の前駆物質を含む溶液
を工程ｃ）からのフューム中に注入し， ｅ） 工程ｄ）からのフュームの少くとも一部の熱量を
少くとも一部回収する：工程を含み、工程ｃ）の高温フ
ュームの冷却が、工程ｅ）からの低温フュームの少くと
も一部をリサイクルさせることによって少くとも一部行
われることを特徴とする方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱分解法から生ず
る燃焼フューム中に存在する酸化窒素（ＮＯx）の排出
量を実質的に減らすことができる方法及び／又はプラン
トに関する。熱分解は大多数の廃物を処理することがで
きる方法である。さらに詳しくは、本発明は家庭廃物処
理方法に使用できる。本発明によれば、発明の範囲から
離れずに、産業廃物、より一般的には例えばバイオマス
などの有機物部分が入っているいかなる固体のフィード
（供給物）も処理することが可能である。
る燃焼フューム中に存在する酸化窒素（ＮＯx）の排出
量を実質的に減らすことができる方法及び／又はプラン
トに関する。熱分解は大多数の廃物を処理することがで
きる方法である。さらに詳しくは、本発明は家庭廃物処
理方法に使用できる。本発明によれば、発明の範囲から
離れずに、産業廃物、より一般的には例えばバイオマス
などの有機物部分が入っているいかなる固体のフィード
（供給物）も処理することが可能である。
【０００２】
【従来の技術】熱分解の原理は、入口で廃物が導入され
る炉中で酸素の欠乏状態で加熱することによって前記廃
物を熱的に分解させることにある。廃物は、出口で２つ
の回収可能な製品が得られるように熱的に分解される：
すなわち炭素含有物質に富み燃料として使用できる固
体の残留物と、同じように分解ガスと呼ばれる、一般に
高カロリー値（Ｐｃｉ）を有する燃焼ガスの２つであ
る。本発明の目的の１つはこの熱分解ガスの回収利用に
関する。ここで参考のために掲げるフランス特許ＦＲ−
２，７９７，６２４は、例えば熱分解法の実施方法につ
いて説明している。熱分解ガスを回収する最も普通に用
いられる方法は、一般に前記ガスの燃焼室での燃焼段階
を含む。前記燃焼により生成したフュームの熱エネルギ
ーは、一般にスチーム又は温水の製造によって回収され
る。大抵の場合、燃焼工程から生じるフュームはそれ
故、その熱エネルギーが幾つかの工程で回収される回路
（流路）を通って大気中に排出される。
る炉中で酸素の欠乏状態で加熱することによって前記廃
物を熱的に分解させることにある。廃物は、出口で２つ
の回収可能な製品が得られるように熱的に分解される：
すなわち炭素含有物質に富み燃料として使用できる固
体の残留物と、同じように分解ガスと呼ばれる、一般に
高カロリー値（Ｐｃｉ）を有する燃焼ガスの２つであ
る。本発明の目的の１つはこの熱分解ガスの回収利用に
関する。ここで参考のために掲げるフランス特許ＦＲ−
２，７９７，６２４は、例えば熱分解法の実施方法につ
いて説明している。熱分解ガスを回収する最も普通に用
いられる方法は、一般に前記ガスの燃焼室での燃焼段階
を含む。前記燃焼により生成したフュームの熱エネルギ
ーは、一般にスチーム又は温水の製造によって回収され
る。大抵の場合、燃焼工程から生じるフュームはそれ
故、その熱エネルギーが幾つかの工程で回収される回路
（流路）を通って大気中に排出される。
【０００３】しかしながら、例えば家庭廃物などの廃棄
物の灰化処理は、大量の一酸化窒素ＮＯならびに二酸化
窒素ＮＯ2の産出をも意味することが知られており、当
業者はすべてのこれら化合物を酸化窒素又はＮＯxと呼
んでいる。これらＮＯxはわれわれの健康や自然環境に
悪い影響を与える。それ故、家庭廃物灰化技術の使用と
開発においては、ガス状の燃焼排出物中に存在する酸化
窒素量の完全除去又は少くともかなりの削減が必要であ
る。さらに、使用する方法及び／又は装置が投資額なら
びに運転コストに関してできるだけ最小のコストである
こと、及びこれら方法、装置が信頼でき、制御、維持が
容易であることが重要である。
物の灰化処理は、大量の一酸化窒素ＮＯならびに二酸化
窒素ＮＯ2の産出をも意味することが知られており、当
業者はすべてのこれら化合物を酸化窒素又はＮＯxと呼
んでいる。これらＮＯxはわれわれの健康や自然環境に
悪い影響を与える。それ故、家庭廃物灰化技術の使用と
開発においては、ガス状の燃焼排出物中に存在する酸化
窒素量の完全除去又は少くともかなりの削減が必要であ
る。さらに、使用する方法及び／又は装置が投資額なら
びに運転コストに関してできるだけ最小のコストである
こと、及びこれら方法、装置が信頼でき、制御、維持が
容易であることが重要である。
【０００４】燃焼フューム中のＮＯx排出レベルを減ら
すため多くの方法が提案され、実施されている。
すため多くの方法が提案され、実施されている。
【０００５】これら方法のなかで最も能率的なものの１
つは、還元化合物（一般にアンモニア又は尿素）を燃焼
室内又はより一般的には燃焼フューム中に注入して酸化
窒素の化学的還元を行わせることにある。この還元は触
媒の存在下で行うことができる。しかしながら接触還元
はＮＯx還元方法のコストを著しく増加させる。
つは、還元化合物（一般にアンモニア又は尿素）を燃焼
室内又はより一般的には燃焼フューム中に注入して酸化
窒素の化学的還元を行わせることにある。この還元は触
媒の存在下で行うことができる。しかしながら接触還元
はＮＯx還元方法のコストを著しく増加させる。
【０００６】別の方法により、アンモニアなどのアミン
機能又は好ましくは尿素を含む還元剤によってＮＯxの
非接触還元を行うことが提案されている。この方法は熱
分解ガス燃焼フュームを約９００℃−約１１００°の温
度範囲で処理することが必要である。実際、触媒の不存
在下でのＮＯx還元反応の効率と収率は、この範囲の上
又は下の温度で著しく減少する。この温度範囲は還元剤
の化学的性質によって変る。
機能又は好ましくは尿素を含む還元剤によってＮＯxの
非接触還元を行うことが提案されている。この方法は熱
分解ガス燃焼フュームを約９００℃−約１１００°の温
度範囲で処理することが必要である。実際、触媒の不存
在下でのＮＯx還元反応の効率と収率は、この範囲の上
又は下の温度で著しく減少する。この温度範囲は還元剤
の化学的性質によって変る。
【０００７】燃焼フュームの前記温度範囲への冷却は、
処理に先立って前記フューム中に空気又は水を注入する
ことにより行うことができる。しかしながら、この解決
法の欠点は、前記還元剤によって処理しなければならな
いガス量が著しく増加することである。水注入の場合に
は腐蝕問題が起る可能性があり、空気注入の場合にはプ
ラントの総合エネルギー効率が低下し得る。
処理に先立って前記フューム中に空気又は水を注入する
ことにより行うことができる。しかしながら、この解決
法の欠点は、前記還元剤によって処理しなければならな
いガス量が著しく増加することである。水注入の場合に
は腐蝕問題が起る可能性があり、空気注入の場合にはプ
ラントの総合エネルギー効率が低下し得る。
【０００８】本発明によれば、上述したような解決法に
つながる欠点を克服する一方、前記温度範囲を保持する
ことが可能となる。
つながる欠点を克服する一方、前記温度範囲を保持する
ことが可能となる。
【０００９】他方、燃焼フュームに還元剤を添加するこ
とは、最終汚染の新たな原因となり得る可能性がある。
したがって、少くとも１つのアミン機能又は例えば尿素
のような少くとも１つのアミド機能を有する化合物を使
用するときは、前記化合物が処理する酸化窒素に対して
過剰にある場合、又は処理が不完全（例えば前記フュー
ムの温度が低過ぎるとき）な場合は、前記還元剤の分解
で生ずる過剰のアンモニアが最終的に大気中に排出され
るであろう。非接触式燃焼ガス還元方法において上記の
ような還元剤の使用量を調節することが本発明の別の目
的である。
とは、最終汚染の新たな原因となり得る可能性がある。
したがって、少くとも１つのアミン機能又は例えば尿素
のような少くとも１つのアミド機能を有する化合物を使
用するときは、前記化合物が処理する酸化窒素に対して
過剰にある場合、又は処理が不完全（例えば前記フュー
ムの温度が低過ぎるとき）な場合は、前記還元剤の分解
で生ずる過剰のアンモニアが最終的に大気中に排出され
るであろう。非接触式燃焼ガス還元方法において上記の
ような還元剤の使用量を調節することが本発明の別の目
的である。
【００１０】ＮＯx生成の制限を図り、燃焼ガス中の酸
化窒素のアンモニア又は尿素による非接触還元からなる
各種方法が先行技術から公知である。例えば、欧州特許
出願ＥＰ−Ａ１−８４４，０１４には還元剤として汚水
処理スラッジの使用が記載されている。欧州特許ＥＰ−
Ｂ１−５８３，７７１は、酸化窒素排出レベルをコント
ロールするため、フュームガス中の酸化窒素とアンモニ
アの割合の検知とともに非接触還元と接触還元とを組合
わせることを意図している。
化窒素のアンモニア又は尿素による非接触還元からなる
各種方法が先行技術から公知である。例えば、欧州特許
出願ＥＰ−Ａ１−８４４，０１４には還元剤として汚水
処理スラッジの使用が記載されている。欧州特許ＥＰ−
Ｂ１−５８３，７７１は、酸化窒素排出レベルをコント
ロールするため、フュームガス中の酸化窒素とアンモニ
アの割合の検知とともに非接触還元と接触還元とを組合
わせることを意図している。
【００１１】廃物の熱分解で生ずるガスの燃焼フューム
を処理するための回路及び方法は、液体炭化水素（例え
ば燃料油ボイラーに使用する）、ガス状炭化水素又は石
炭などの市販燃料を使用する他のエネルギー生産プラン
ト用に普通に実行される回路及び方法よりも、使用が必
然的にはるかに複雑である。実際、熱分解により処理さ
れる廃物が非常に不均一であり、またその組成が時間に
より大きく変化することが、熱分解ガスの質（組成、カ
ロリー値及び汚染物含量の点から）に大きな変動をもた
らし得る。それ故廃物処理の間中、フューム回路の所定
の位置で温度と酸化窒素濃度の大きな変化が見られる。
を処理するための回路及び方法は、液体炭化水素（例え
ば燃料油ボイラーに使用する）、ガス状炭化水素又は石
炭などの市販燃料を使用する他のエネルギー生産プラン
ト用に普通に実行される回路及び方法よりも、使用が必
然的にはるかに複雑である。実際、熱分解により処理さ
れる廃物が非常に不均一であり、またその組成が時間に
より大きく変化することが、熱分解ガスの質（組成、カ
ロリー値及び汚染物含量の点から）に大きな変動をもた
らし得る。それ故廃物処理の間中、フューム回路の所定
の位置で温度と酸化窒素濃度の大きな変化が見られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はしたが
って、酸化窒素などの汚染物質を大抵の場合少くとも１
つのアミン機能を含む還元剤によって非接触方式で還元
させる方法及び装置である。この方法及び装置は、投資
額ならびに運転コストの点から実施するのにそれ程コス
トがかからず、また信頼性があり、頑丈であり、コント
ロールやメンテナンスが簡単という有利性を提供する。
って、酸化窒素などの汚染物質を大抵の場合少くとも１
つのアミン機能を含む還元剤によって非接触方式で還元
させる方法及び装置である。この方法及び装置は、投資
額ならびに運転コストの点から実施するのにそれ程コス
トがかからず、また信頼性があり、頑丈であり、コント
ロールやメンテナンスが簡単という有利性を提供する。
【００１３】本発明によれば、最終的には大気中に排出
される燃焼フューム中のＮＯxとアンモニアの排出濃度
を低濃度かつ実質的に一定に維持しながら、化学組成が
時間とともに変化する廃物を処理することができる。
される燃焼フューム中のＮＯxとアンモニアの排出濃度
を低濃度かつ実質的に一定に維持しながら、化学組成が
時間とともに変化する廃物を処理することができる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機物質部分
を含むフィードを処理及び再生利用する方法に関し以下
の段階（工程）を含む： ａ） 実質的に酸素が存在しない状態での前記フィード
の熱分解， ｂ） 前記熱分解で生ずるガス状部分の燃焼， ｃ） 前記燃焼で生ずる高温フュームの温度を、前記フ
ューム中に存在する酸化窒素の還元剤による非接触還元
を有利にする温度範囲にもって行くための冷却， ｄ） 前記還元剤又は前記還元剤の前駆物質を含む溶液
を工程ｃ）からのフューム中に注入， ｅ） 工程ｄ）からのフュームの少くとも一部のカロリ
ー（熱量）の少くとも一部を回収。
を含むフィードを処理及び再生利用する方法に関し以下
の段階（工程）を含む： ａ） 実質的に酸素が存在しない状態での前記フィード
の熱分解， ｂ） 前記熱分解で生ずるガス状部分の燃焼， ｃ） 前記燃焼で生ずる高温フュームの温度を、前記フ
ューム中に存在する酸化窒素の還元剤による非接触還元
を有利にする温度範囲にもって行くための冷却， ｄ） 前記還元剤又は前記還元剤の前駆物質を含む溶液
を工程ｃ）からのフューム中に注入， ｅ） 工程ｄ）からのフュームの少くとも一部のカロリ
ー（熱量）の少くとも一部を回収。
【００１５】本発明によれば、工程ｃ）での高温フュー
ムの冷却は、少くとも工程ｅ）からの低温フュームの一
部をリサイクルすることにより少くとも部分的に行われ
る。
ムの冷却は、少くとも工程ｅ）からの低温フュームの一
部をリサイクルすることにより少くとも部分的に行われ
る。
【００１６】前記フィードは、例えばバイオマス、産業
廃棄物、家庭廃物、下水処理プラントスラッジなどの有
機物質に富む成分を含んでいてもよい。
廃棄物、家庭廃物、下水処理プラントスラッジなどの有
機物質に富む成分を含んでいてもよい。
【００１７】前記熱分解は、工程ｄ）からのフュームの
少くとも一部によって、少くとも部分的に加熱される炉
内で有利に行われる。
少くとも一部によって、少くとも部分的に加熱される炉
内で有利に行われる。
【００１８】望ましい実施態様によれば、冷却工程ｃ）
にリサイクルされる工程ｅ）からの低温フュームの量
は、工程ｂ）からの高温フュームの温度によって変わ
る。
にリサイクルされる工程ｅ）からの低温フュームの量
は、工程ｂ）からの高温フュームの温度によって変わ
る。
【００１９】工程ｄ）で注入される還元剤の割合は、一
般に工程ｂ）からの高温フューム中に含まれる酸化窒素
の量によって変る。
般に工程ｂ）からの高温フューム中に含まれる酸化窒素
の量によって変る。
【００２０】前記還元剤は、好ましくは窒素含有化合物
であり、さらに好ましくは前記窒素含有化合物はアンモ
ニア、第１級アミン、第２級アミン、アミド、尿素から
なる群から選ばれる。
であり、さらに好ましくは前記窒素含有化合物はアンモ
ニア、第１級アミン、第２級アミン、アミド、尿素から
なる群から選ばれる。
【００２１】酸化窒素の非接触還元は一般に約９００℃
から約１１００℃の温度で行われる。
から約１１００℃の温度で行われる。
【００２２】本発明はまた、連続する次の一連の手段か
らなる、有機物部分を含むフィードを処理および再生利
用するためのプラントに関する： ・ 前記フィードの熱分解のための手段， ・ 前記熱分解から生ずるガス状部分の燃焼のための手
段， ・ 酸化窒素還元剤を含む溶液を前記燃焼から生ずる高
温フューム中に供給するための手段， ・ 前記高温フュームの大部分の熱を回収するための手
段， ・ 前記回収手段からの低温フュームの一部をリサイク
ルし、燃焼手段からの高温フュームと混合させるための
手段。
らなる、有機物部分を含むフィードを処理および再生利
用するためのプラントに関する： ・ 前記フィードの熱分解のための手段， ・ 前記熱分解から生ずるガス状部分の燃焼のための手
段， ・ 酸化窒素還元剤を含む溶液を前記燃焼から生ずる高
温フューム中に供給するための手段， ・ 前記高温フュームの大部分の熱を回収するための手
段， ・ 前記回収手段からの低温フュームの一部をリサイク
ルし、燃焼手段からの高温フュームと混合させるための
手段。
【００２３】熱分解手段は一般に、処理すべきフィード
が供給される、回転している密閉体からなる回転炉であ
り、前記密閉体は前記燃焼で生ずる高温フュームの少く
とも一部が循環する空間によって囲まれている。
が供給される、回転している密閉体からなる回転炉であ
り、前記密閉体は前記燃焼で生ずる高温フュームの少く
とも一部が循環する空間によって囲まれている。
【００２４】プラントはまた、前記リサイクルする低温
フュームの流量をコントロールする手段と組合わせた、
前記溶液の供給域の近くにある高温フュームの温度を測
定する手段を好都合に含んでいる。
フュームの流量をコントロールする手段と組合わせた、
前記溶液の供給域の近くにある高温フュームの温度を測
定する手段を好都合に含んでいる。
【００２５】プラントはさらに、前記供給手段により注
入する還元剤の量をコントロールする手段と組合わせ
た、燃焼手段からの高温フューム中の酸化窒素の比率を
測定する手段を含む。
入する還元剤の量をコントロールする手段と組合わせ
た、燃焼手段からの高温フューム中の酸化窒素の比率を
測定する手段を含む。
【００２６】上述の方法及び／又はプラントは、家庭廃
物、通常の産業廃物、農業廃物、汚水処理プラントスラ
ッジ、バイオマスを処理するのに有利に使用できる。
物、通常の産業廃物、農業廃物、汚水処理プラントスラ
ッジ、バイオマスを処理するのに有利に使用できる。
【００２７】本発明の他の特徴ならびに利点は、添付の
図面（図１）に例示した非限定的実施例の以下の説明を
読むことから明らかとなるであろう。
図面（図１）に例示した非限定的実施例の以下の説明を
読むことから明らかとなるであろう。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の方法は、例えば家庭廃物
などのようにその組成が時間とともにかなり変化しそう
な有機物質部分を含むフィードを処理しようとするもの
である。熱分解には、種々の粒子径や組成を有するフィ
ードを処理する能力のため好ましくは回転炉１４が用い
られる。それ故、この装置の柔軟性により、家庭廃物、
産業廃物、農業廃物又は汚水処理プラントスラッジなど
の有機物を含んでいて差支えない固体化合物の混合物を
含むフィードの供給が可能となる。
などのようにその組成が時間とともにかなり変化しそう
な有機物質部分を含むフィードを処理しようとするもの
である。熱分解には、種々の粒子径や組成を有するフィ
ードを処理する能力のため好ましくは回転炉１４が用い
られる。それ故、この装置の柔軟性により、家庭廃物、
産業廃物、農業廃物又は汚水処理プラントスラッジなど
の有機物を含んでいて差支えない固体化合物の混合物を
含むフィードの供給が可能となる。
【００２９】本発明の範囲を逸脱することなく、熱分解
の前に原料フィードを処理する必要があるかも知れな
い。この前処理工程はフィードの特質（組成、粒子サイ
ズ、水分・・・など）によって異なり、慣用の技術（粗
砕、乾燥など）を用いる。この前処理工程の目的は、回
転炉１４の入口フィード用の粒子サイズ又は水分の仕様
にしたがうフィードを得ることである。
の前に原料フィードを処理する必要があるかも知れな
い。この前処理工程はフィードの特質（組成、粒子サイ
ズ、水分・・・など）によって異なり、慣用の技術（粗
砕、乾燥など）を用いる。この前処理工程の目的は、回
転炉１４の入口フィード用の粒子サイズ又は水分の仕様
にしたがうフィードを得ることである。
【００３０】この熱分解方法に使用する回転炉１４は、
回転炉加熱用環状スペース１３によって囲まれた回転密
閉体２５からなる。
回転炉加熱用環状スペース１３によって囲まれた回転密
閉体２５からなる。
【００３１】本発明の範囲を逸脱することなく、間接加
熱手段を備えた移動炉床又は振動テーブルシステムなど
の熱分解手段を設けることができる。
熱手段を備えた移動炉床又は振動テーブルシステムなど
の熱分解手段を設けることができる。
【００３２】大抵の場合、不均一な組成の廃棄物からな
るフィードを先ず慣用の供給手段１によって炉１４に供
給する。このフィードが回転している密閉体２５中を進
み、加熱作用を受けるにつれ、フィードはその残留水分
が除去され、次いで実質的に空気、詳しくは酸素の不存
在下で熱的な分解、すなわちパイロシス（熱分解）を受
け、エレメント１５中で分離されるガス相（原料ガス）
と炭素リッチの固体残留分（コークス）の生成をもたら
す。ここでガス相はライン３を通って排出され、炭素リ
ッチの固体残留物（コークスとも呼ばれる）はライン２
を通って集められる。本明細書中、「実質的に酸素の不
存在」とは、存在する酸素の量がガス全体の容積量の５
％以下、好ましくは１％以下であることを意味する。
るフィードを先ず慣用の供給手段１によって炉１４に供
給する。このフィードが回転している密閉体２５中を進
み、加熱作用を受けるにつれ、フィードはその残留水分
が除去され、次いで実質的に空気、詳しくは酸素の不存
在下で熱的な分解、すなわちパイロシス（熱分解）を受
け、エレメント１５中で分離されるガス相（原料ガス）
と炭素リッチの固体残留分（コークス）の生成をもたら
す。ここでガス相はライン３を通って排出され、炭素リ
ッチの固体残留物（コークスとも呼ばれる）はライン２
を通って集められる。本明細書中、「実質的に酸素の不
存在」とは、存在する酸素の量がガス全体の容積量の５
％以下、好ましくは１％以下であることを意味する。
【００３３】未熱分解の廃物と熱分解で生成したガスは
熱分解炉１４内を併流で循環（旋回）する。この操作
は、約３００℃から約１４００℃の間、好ましくは５０
０℃から９００℃、最も好ましくは５００℃から７００
℃の間の温度、及び大気圧に近い圧力で行われる。炉内
中の廃物の滞留時間は、含まれている有機物質を完全に
分解させるのに十分な長さとする。滞留時間は３０−１
８０分、より厳密には４５−９０分である。この滞留時
間の条件で回転炉内の温度プロフィルを考えると、ガス
相内のタールの存在量は最小となる。
熱分解炉１４内を併流で循環（旋回）する。この操作
は、約３００℃から約１４００℃の間、好ましくは５０
０℃から９００℃、最も好ましくは５００℃から７００
℃の間の温度、及び大気圧に近い圧力で行われる。炉内
中の廃物の滞留時間は、含まれている有機物質を完全に
分解させるのに十分な長さとする。滞留時間は３０−１
８０分、より厳密には４５−９０分である。この滞留時
間の条件で回転炉内の温度プロフィルを考えると、ガス
相内のタールの存在量は最小となる。
【００３４】フィードの分解で生じ、熱分解炉１４から
流出する熱分解ガスの温度は３００−９００℃、好まし
くは５００−７００℃である。このガスは、フィードの
乾燥操作及び熱分解反応から生ずるスチーム、ＣＯ、Ｃ
Ｏ2、Ｈ2、ＣＨ4、Ｃ2Ｈx及びＣ3Ｈyなどの常温で凝縮
しないガス、及び４以上の炭素原子を有する重い炭化水
素蒸気の混合物を含む。本熱分解法で得られるガスはま
た、僅少量のＨＣｌやＨ2Ｓなどの酸性ガスならびに懸
濁粒子を含んでいてもよい。
流出する熱分解ガスの温度は３００−９００℃、好まし
くは５００−７００℃である。このガスは、フィードの
乾燥操作及び熱分解反応から生ずるスチーム、ＣＯ、Ｃ
Ｏ2、Ｈ2、ＣＨ4、Ｃ2Ｈx及びＣ3Ｈyなどの常温で凝縮
しないガス、及び４以上の炭素原子を有する重い炭化水
素蒸気の混合物を含む。本熱分解法で得られるガスはま
た、僅少量のＨＣｌやＨ2Ｓなどの酸性ガスならびに懸
濁粒子を含んでいてもよい。
【００３５】このガス相は連結ライン３を通って反応器
又は燃焼室１６に送られ、ここで熱分解ガスの燃焼が行
われ、この燃焼に必要な酸化剤（大抵の場合空気）は公
知の供給手段４によって供給される。この燃焼中、熱分
解ガス中に含まれる窒素含有化合物の酸化及び／又は酸
化剤中に含まれる分子状の窒素Ｎ2の酸化が、前記燃焼
の残留フューム中のＮＯxの生成の原因である。
又は燃焼室１６に送られ、ここで熱分解ガスの燃焼が行
われ、この燃焼に必要な酸化剤（大抵の場合空気）は公
知の供給手段４によって供給される。この燃焼中、熱分
解ガス中に含まれる窒素含有化合物の酸化及び／又は酸
化剤中に含まれる分子状の窒素Ｎ2の酸化が、前記燃焼
の残留フューム中のＮＯxの生成の原因である。
【００３６】このフュームはライン５を通って排出さ
れ、その温度は、処理するフィードの当初の組成によっ
て、９００−１６００℃、大抵は９００−１２００℃の
範囲とすることができる。
れ、その温度は、処理するフィードの当初の組成によっ
て、９００−１６００℃、大抵は９００−１２００℃の
範囲とすることができる。
【００３７】前記燃焼は、少くとも熱分解ガスの一部を
含むことができる燃料を供給した既知技術のバーナー
（図１には示していない）で行われる。本発明の範囲を
逸脱することなく、もっぱら天然ガス、液化石油ガス又
はその他の慣用燃料をバーナーに供給することもでき
る。
含むことができる燃料を供給した既知技術のバーナー
（図１には示していない）で行われる。本発明の範囲を
逸脱することなく、もっぱら天然ガス、液化石油ガス又
はその他の慣用燃料をバーナーに供給することもでき
る。
【００３８】熱分解ガス燃焼フュームは、もとの廃物の
性質によって色々の濃度の汚染物質を含んでいる。これ
らは連結部５を経由して、例えばボイラーであってもよ
い最初のエネルギー回収手段すなわち熱交換器２４を通
って流れる。本発明にしたがうこの装置は必要とする固
定した負荷サイクルを備えており、すなわち前記フュー
ムによって放出される熱量は調節できない。換言すれ
ば、この機器は実質的に一定量のエネルギーを有利に回
収可能にする（これがただ１つの役目）が、本発明によ
れば、酸化窒素の効果的な非接触還元を可能にする温度
にもって行くためのフュームの温度調節は設けられてい
ない。しかしながら前記手段２４は、燃焼室１６の出口
フュームの温度がどうであれ、前記還元の収率が運転者
にとって許容できると考えられる最高温度よりも出口温
度が高くなるように、当業者に公知のすべての方法によ
って、大きさ（寸法）が決められる。手段２４は総合的
なエネルギー回収に関して有利ではあるが、この手段の
存在は本方法の範囲内で選択自由（オプション）であ
る。本発明の範囲から逸脱することなく、機器２４のバ
イパスライン（不図示）を設けることも可能であり、こ
のバイパスラインはフュームの流量をコントロールする
バルブ又は相当手段を備えていることができる。
性質によって色々の濃度の汚染物質を含んでいる。これ
らは連結部５を経由して、例えばボイラーであってもよ
い最初のエネルギー回収手段すなわち熱交換器２４を通
って流れる。本発明にしたがうこの装置は必要とする固
定した負荷サイクルを備えており、すなわち前記フュー
ムによって放出される熱量は調節できない。換言すれ
ば、この機器は実質的に一定量のエネルギーを有利に回
収可能にする（これがただ１つの役目）が、本発明によ
れば、酸化窒素の効果的な非接触還元を可能にする温度
にもって行くためのフュームの温度調節は設けられてい
ない。しかしながら前記手段２４は、燃焼室１６の出口
フュームの温度がどうであれ、前記還元の収率が運転者
にとって許容できると考えられる最高温度よりも出口温
度が高くなるように、当業者に公知のすべての方法によ
って、大きさ（寸法）が決められる。手段２４は総合的
なエネルギー回収に関して有利ではあるが、この手段の
存在は本方法の範囲内で選択自由（オプション）であ
る。本発明の範囲から逸脱することなく、機器２４のバ
イパスライン（不図示）を設けることも可能であり、こ
のバイパスラインはフュームの流量をコントロールする
バルブ又は相当手段を備えていることができる。
【００３９】熱分解ガスの燃焼により発生した高温フュ
ームは連結部５及び６を通って一般に回転体２５を囲む
二重壁からなる環状部１３中に送られ、この環状部内を
循環する。２重壁内の高温フュームの循環は、望ましい
加熱速度及び最終の温度条件によって、炉内部を循環す
る固体のフィードに対して向流又は並流とすることがで
きる。２重壁内を循環する高温フュームは、４００℃−
１２００℃、好ましくは６００℃−１０００°の温度で
ある。このフュームは、そのエネルギーを輻射及び対流
によって回転体２５の壁に伝達する。次いでこのフュー
ムはライン９経由で熟知のタイプの構成要素８を通って
流れ、燃焼フュームのカロリーの少くとも一部、大抵は
大部分を回収する。要素８は、本発明によれば、例えば
熱交換器、スチーム又は熱水ボイラー、エコノマイザー
などの既知の全てのエネルギー回収手段とすることがで
きる。要素８の下流に配置されたライン１０中を循環す
るフュームは、標準的には約１４０℃−約２５０℃の温
度に冷却される。この冷却されたフュームの１部は次い
でライン１２を通って最終的に大気中に排出され、他の
部分は、ライン１１とフューム循環手段２６とによっ
て、燃焼室１６から来る高温フューム中に再注入され、
混合される。前記手段２６は一般によく知られた型のフ
ァン又はフューム抽出器である。本発明によれば、非接
触方式の酸化窒素還元収率が高くなる温度又は温度範囲
に前記高温フュームを冷却するように前記低温フューム
の量が調節される。この温度は、なかんずく、残りの流
路中に使用する還元剤とその供給割合によって決定され
る。温度検出器１９と組合せた、流量調節手段１８によ
ってコントロールされるコントロールバルブ１７（又は
同等のすべての手段）は、したがって、還元剤を燃焼フ
ューム流路中に供給するための供給域（ゾーン）７直近
の温度によって、ライン１１を通って再導入する低温フ
ュームの割合又は流量を制御、調節可能にする。本発明
の範囲を逸脱することなく、循環手段２６の使用と調節
はコントロール手段１８によりコントロールでき、その
ときバルブ１７はオプションである。
ームは連結部５及び６を通って一般に回転体２５を囲む
二重壁からなる環状部１３中に送られ、この環状部内を
循環する。２重壁内の高温フュームの循環は、望ましい
加熱速度及び最終の温度条件によって、炉内部を循環す
る固体のフィードに対して向流又は並流とすることがで
きる。２重壁内を循環する高温フュームは、４００℃−
１２００℃、好ましくは６００℃−１０００°の温度で
ある。このフュームは、そのエネルギーを輻射及び対流
によって回転体２５の壁に伝達する。次いでこのフュー
ムはライン９経由で熟知のタイプの構成要素８を通って
流れ、燃焼フュームのカロリーの少くとも一部、大抵は
大部分を回収する。要素８は、本発明によれば、例えば
熱交換器、スチーム又は熱水ボイラー、エコノマイザー
などの既知の全てのエネルギー回収手段とすることがで
きる。要素８の下流に配置されたライン１０中を循環す
るフュームは、標準的には約１４０℃−約２５０℃の温
度に冷却される。この冷却されたフュームの１部は次い
でライン１２を通って最終的に大気中に排出され、他の
部分は、ライン１１とフューム循環手段２６とによっ
て、燃焼室１６から来る高温フューム中に再注入され、
混合される。前記手段２６は一般によく知られた型のフ
ァン又はフューム抽出器である。本発明によれば、非接
触方式の酸化窒素還元収率が高くなる温度又は温度範囲
に前記高温フュームを冷却するように前記低温フューム
の量が調節される。この温度は、なかんずく、残りの流
路中に使用する還元剤とその供給割合によって決定され
る。温度検出器１９と組合せた、流量調節手段１８によ
ってコントロールされるコントロールバルブ１７（又は
同等のすべての手段）は、したがって、還元剤を燃焼フ
ューム流路中に供給するための供給域（ゾーン）７直近
の温度によって、ライン１１を通って再導入する低温フ
ュームの割合又は流量を制御、調節可能にする。本発明
の範囲を逸脱することなく、循環手段２６の使用と調節
はコントロール手段１８によりコントロールでき、その
ときバルブ１７はオプションである。
【００４０】上述のシステムは、燃焼室１６出口とその
後のゾーン７の温度変化にしたがって、非常にすばや
く、経済的で簡単な方法で、リサイクルする低温フュー
ムの流量を変化させることを可能にする。この温度は処
理する当初のフィードの性質によって著しくかつ急速に
変るようである。
後のゾーン７の温度変化にしたがって、非常にすばや
く、経済的で簡単な方法で、リサイクルする低温フュー
ムの流量を変化させることを可能にする。この温度は処
理する当初のフィードの性質によって著しくかつ急速に
変るようである。
【００４１】一般にアンモニア又は好ましくは尿素であ
る還元剤を含む溶液を、適当な供給手段２２を通してフ
ュームの回路中のゾーン７に注入する。ゾーン７ではそ
の温度は上述のシステムに従って高いＮＯx還元率に適
合するようになる。燃焼室１６の出口（例えば連結部５
の位置）のフューム中に存在する酸化窒素量を測定する
検出器２１と組合せた流量調節手段２０によりコントロ
ールされるコントロールバルブ２３（又はすべての同等
手段）は、前記フュームの化学組成変化にしたがってゾ
ーン７域に供給する還元剤の割合をすばやく制御、調節
可能にする。
る還元剤を含む溶液を、適当な供給手段２２を通してフ
ュームの回路中のゾーン７に注入する。ゾーン７ではそ
の温度は上述のシステムに従って高いＮＯx還元率に適
合するようになる。燃焼室１６の出口（例えば連結部５
の位置）のフューム中に存在する酸化窒素量を測定する
検出器２１と組合せた流量調節手段２０によりコントロ
ールされるコントロールバルブ２３（又はすべての同等
手段）は、前記フュームの化学組成変化にしたがってゾ
ーン７域に供給する還元剤の割合をすばやく制御、調節
可能にする。
【００４２】本方法はそれ故、上述の原理及び手段にし
たがって、温度がコントロールされている熱分解ガスの
燃焼で生ずるフューム流中の酸化窒素の割合を効果的に
減少させることを可能にする。前記還元は、本発明によ
り、前記フュームの組成変化によって調節可能な適当量
の還元剤の注入によって行われる。
たがって、温度がコントロールされている熱分解ガスの
燃焼で生ずるフューム流中の酸化窒素の割合を効果的に
減少させることを可能にする。前記還元は、本発明によ
り、前記フュームの組成変化によって調節可能な適当量
の還元剤の注入によって行われる。
【図１】この発明の非限定実施態様の主要構成要素を示
すフローダイアグラムである。
すフローダイアグラムである。
１ 供給手段
２ ライン
３ ライン
４ 供給手段
５ ライン（連結部）
６ 結合ライン（連結部）
７ ゾーン（供給域）
８ エレメント（エネルギー回収手段）
９ ライン
１０ ライン
１１ ライン
１２ ライン
１３ 環状スペース（環状部）
１４ 回転炉（熱分解炉）
１５ エレメント
１６ 反応器（燃焼室）
１７ コントロールバルブまたは同等手段
１８ 流量調節手段
１９ 温度検出器
２０ 流量調節手段
２１ 検出器
２２ 供給手段
２３ 調節弁又は同等手段
２４ 第一エネルギー回収手段（熱交換器）
２５ 回転密閉体（回転体）
２６ フューム循環手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０２Ｆ 11/10 Ｆ２３Ｇ 5/44 Ｚ ４Ｄ００４
Ｆ２３Ｇ 5/16 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２９Ｂ ４Ｄ０５９
5/20 １２９Ｅ
5/44 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ
Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ａ
(72)発明者 ブデ ニコラ
フランス国 69007 リヨン ル ニコラ
イ 22
(72)発明者 マルタン ジェラール アンリ
フランス国 69230 サン ジェニ ラヴ
ァル ジェマン ド ピュテ 63 ラ プ
ティ コリヌ （番地なし)
Ｆターム(参考） 3K061 AA07 AB02 AC01 AC02 AC11
AC17 BA05 FA08 GA05 KA09
KA14
3K065 AA07 AB02 AC01 BA05 HA01
HA02
3K070 DA02 DA13
3K078 AA05 BA03 BA24 CA02 CA11
CA21
4D002 AA12 AC10 BA06 DA07 DA32
DA57 EA01 GA01 GA02 GA03
GB01 GB03 GB06
4D004 AA01 AA02 AA46 AA50 CA24
CB31 DA02 DA06
4D059 AA03 BB03 BB14 CA14
Claims (12)
- 【請求項１】 次のａ）−ｅ）の工程： ａ） 実質的に酸素が存在しない状態でフィードを熱分
解し， ｂ） 前記熱分解で生じるガス状部分を燃焼させ， ｃ） 前記燃焼で得られる高温フュームを、該フューム
中に存在する酸化窒素の還元剤による非接触還元を有利
にする温度範囲になるように冷却し， ｄ） 前記還元剤又は前記還元剤の前駆物質を含む溶液
を工程ｃ）からのフューム中に注入し， ｅ） 工程ｄ）からのフュームの少くとも一部の熱量を
少くとも一部回収する：を含む、有機物質部分が入って
いるフィードを処理して再生利用する方法であって、工
程ｃ）の高温フュームの冷却が、工程ｅ）からの低温フ
ュームの少くとも一部をリサイクルさせることによって
少くとも一部行われることを特徴とする、前記方法。 - 【請求項２】 前記熱分解が工程ｄ）からのフュームの
少くとも一部によって少くとも一部加熱された炉で行わ
れる、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 工程ｃ）の冷却を行うためリサイクルさ
れる工程ｅ）からの低温フュームの量が、工程ｂ）から
の高温フュームの温度によって変る、請求項１又は２に
記載の方法。 - 【請求項４】 工程ｄ）で注入する還元剤の量が、工程
ｂ）からの高温フューム中に含まれる酸化窒素の量によ
って変る、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項５】 前記還元剤が窒素含有化合物である、請
求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 前記化合物が、アンモニア、第１級アミ
ン、第２級アミン、アミド、尿素からなる群から選ばれ
る、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 酸化窒素の非接触還元が約９００−約１
１００℃の温度で行われる、請求項１ないし６のいずれ
か１項に記載の方法。 - 【請求項８】 次の手段を含むことを特徴とする、有機
物質部分が入っているフィードを処理、再生利用するプ
ラント： ・ 前記フィードの熱分解をさせる手段（１４）， ・ 前記熱分解から生ずるガス状部分の燃焼を意図する
手段（１６）， ・ 酸化窒素還元剤を含む溶液を前記燃焼から生ずる高
温フューム中に供給するための手段（２２）， ・ 前記高温フュームの大部分の熱量の回収を図る手段
（８）， ・ 前記回収手段（８）からの低温フュームの一部をリ
サイクルし、燃焼手段からの高温フュームと混合させる
手段（１１，２６）。 - 【請求項９】 熱分解手段（１４）が、処理されるフィ
ードが供給される、回転する密閉体（２５）を含む回転
炉であり、前記密閉体が、前記燃焼から生ずる高温フュ
ームの少くとも一部が循環するスペース（１３）によっ
て囲まれていることを特徴とする、請求項８に記載のプ
ラント。 - 【請求項１０】 前記リサイクルする低温フュームの流
量コントロール手段（１７，１８，２６）と組合せた、
前記溶液を供給しようとする供給域（７）の近くに高温
フュームの温度測定用手段（１９）をさらに含むことを
特徴とする、請求項８又は９に記載のプラント。 - 【請求項１１】 前記供給手段（２２）により注入され
る還元剤の量のコントロール用手段（２０，２３）と組
合せた、燃焼手段（１６）からの高温フューム中に存在
する酸化窒素の比率を測定する手段（２１）をさらに含
むことを特徴とする、請求項８ないし１０のいずれか１
項に記載のプラント。 - 【請求項１２】 家庭廃物、一般産業廃物、農業廃物、
汚水処理プラントスラッジ、バイオマスの処理に、請求
項１ないし７のいずれか１項に記載の方法及び／又は請
求項８ないし１１のいずれか１項に記載のプラントを使
用すること。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0104318 | 2001-03-28 | ||
| FR0104318A FR2822721B1 (fr) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | Procede et installation de reduction des oxydes d'azote presents dans les fumees de combustion d'un gaz issu d'un processus de thermolyse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003004212A true JP2003004212A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=8861737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002082754A Pending JP2003004212A (ja) | 2001-03-28 | 2002-03-25 | 熱分解法ガスの燃焼フューム中に存在する酸化窒素を減少させる方法及びプラント |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020141918A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003004212A (ja) |
| FR (1) | FR2822721B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2010011137A2 (en) * | 2008-07-19 | 2010-01-28 | Btg Biomass Technology Group B.V. | Device for treating organic material |
| FR2937329B1 (fr) * | 2008-10-20 | 2011-04-08 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif de regulation de la temperature des fumees de combustion d'un procede de thermolyse |
| FR2937331B1 (fr) * | 2008-10-20 | 2011-04-08 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif de thermolyse de dechets industriels et/ou menagers |
| DE102009015531A1 (de) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Schürmann, Erich, Prof. Dr.-Ing. | Vorrichtung und Verfahren zur thermochemischen Umwandlung von Holz |
| NL2004712C2 (en) * | 2010-02-17 | 2011-01-12 | Clean Fuels B V | Batch-wise operated retort using buffering of heat. |
| CN103341375B (zh) * | 2013-06-18 | 2014-12-17 | 上海宇航系统工程研究所 | 高低温环境模拟实验系统 |
| WO2016006010A1 (en) * | 2014-07-09 | 2016-01-14 | Area 45.55 S.R.L. | Method and plant for producing methane from materials containing organic carbon |
| CZ2015682A3 (cs) * | 2015-10-02 | 2017-02-22 | Česká zemědělská univerzita v Praze | Zařízení pro sušení a spalování paliv s odstraňováním NOx látek ve spalinách |
| CN112892206B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-05-06 | 四川大学 | 生物质快速热解及热解气燃烧烟气脱硝耦合方法与装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4335084A (en) * | 1980-01-24 | 1982-06-15 | Roldiva, Inc. | Method for reducing NOx emissions from combustion processes |
| DE3713408A1 (de) * | 1987-04-21 | 1988-11-03 | Weishaupt Max Gmbh | Verfahren zur reduzierung von no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-werten bei oel- oder gasbetriebenen feuerungsanlagen |
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-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002082754A patent/JP2003004212A/ja active Pending
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Also Published As
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|---|---|
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