JP2003065511A - 廃棄物のガス化処理装置 - Google Patents
廃棄物のガス化処理装置Info
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- JP2003065511A JP2003065511A JP2001255486A JP2001255486A JP2003065511A JP 2003065511 A JP2003065511 A JP 2003065511A JP 2001255486 A JP2001255486 A JP 2001255486A JP 2001255486 A JP2001255486 A JP 2001255486A JP 2003065511 A JP2003065511 A JP 2003065511A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】炉壁からの熱損失が小さくガス化効率の高い廃
棄物のガス化処理装置を提供する。 【解決手段】溶融ガス化部とガス改質部とを組み合わせ
た廃棄物のガス化処理装置。溶融ガス化部１１は廃棄物
の熱分解物のうち灰分を含む熱分解残査をスラグ化する
部分であり、その反応時間を２秒未満とする。また溶融
ガス化部１２は灰分を含まない熱分解ガス及び熱分解オ
イルを投入する部分であって、その反応時間を２〜４秒
とした。小型の溶融ガス化部１１の炉壁のみを強制冷却
構造とすればよく、炉壁からの熱損失を小さくできる。
棄物のガス化処理装置を提供する。 【解決手段】溶融ガス化部とガス改質部とを組み合わせ
た廃棄物のガス化処理装置。溶融ガス化部１１は廃棄物
の熱分解物のうち灰分を含む熱分解残査をスラグ化する
部分であり、その反応時間を２秒未満とする。また溶融
ガス化部１２は灰分を含まない熱分解ガス及び熱分解オ
イルを投入する部分であって、その反応時間を２〜４秒
とした。小型の溶融ガス化部１１の炉壁のみを強制冷却
構造とすればよく、炉壁からの熱損失を小さくできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ等の廃棄
物を熱処理して灰分を溶融スラグ化するとともに、有機
分を可燃ガスとして回収する廃棄物のガス化処理装置に
関するものである。
物を熱処理して灰分を溶融スラグ化するとともに、有機
分を可燃ガスとして回収する廃棄物のガス化処理装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物の処理方法としては、従来は焼却
処理方法が一般的であったが、最近では廃棄物を熱処理
して灰分を溶融スラグ化するとともに、有機分を可燃ガ
スとして回収する方法が注目されている。
処理方法が一般的であったが、最近では廃棄物を熱処理
して灰分を溶融スラグ化するとともに、有機分を可燃ガ
スとして回収する方法が注目されている。
【０００３】このために用いられる従来の装置は例えば
図２に示されるとおりであり、まず廃棄物を熱分解炉１
で数百℃に加熱し、灰分を含む熱分解残査と、灰分を含
まない熱分解ガス及び熱分解オイルとに熱分解する。熱
分解残査は粉砕器２で粉砕されたうえで、熱分解ガス及
び熱分解オイルとともにガス化処理装置３（ガス変換溶
融炉）の同一箇所に投入される。
図２に示されるとおりであり、まず廃棄物を熱分解炉１
で数百℃に加熱し、灰分を含む熱分解残査と、灰分を含
まない熱分解ガス及び熱分解オイルとに熱分解する。熱
分解残査は粉砕器２で粉砕されたうえで、熱分解ガス及
び熱分解オイルとともにガス化処理装置３（ガス変換溶
融炉）の同一箇所に投入される。
【０００４】ガス化処理装置３の炉内はこれらの熱分解
物を酸素と部分燃焼させることによって、１４００〜２
０００℃の高温場を形成する。投入された熱分解物中の
灰分は溶融スラグとなり、炉下部から排出される。一
方、熱分解物中の有機分は下記の〜の反応により最
終的にＣＯ，Ｈ2，ＣＯ2，Ｈ2Ｏに変換され、ＣＯ，Ｈ2
を主成分とする可燃ガスとなる。なお、下式中のＣｘＨ
ｙは熱分解ガス及び熱分解オイルである。これらの反応
に必要な反応時間（滞留時間）は３〜４秒程度である。
物を酸素と部分燃焼させることによって、１４００〜２
０００℃の高温場を形成する。投入された熱分解物中の
灰分は溶融スラグとなり、炉下部から排出される。一
方、熱分解物中の有機分は下記の〜の反応により最
終的にＣＯ，Ｈ2，ＣＯ2，Ｈ2Ｏに変換され、ＣＯ，Ｈ2
を主成分とする可燃ガスとなる。なお、下式中のＣｘＨ
ｙは熱分解ガス及び熱分解オイルである。これらの反応
に必要な反応時間（滞留時間）は３〜４秒程度である。
【０００５】
・熱分解残査→ 溶融スラグ（灰分）+Ｃ（有機分） ・・・・・・
・Ｃ+Ｏ2 ＝ＣＯ2 ・・・・・・
・Ｃ+ＣＯ2 ＝２ＣＯ ・・・・・・
・Ｃ+Ｈ2Ｏ ＝Ｈ2+ＣＯ ・・・・・・
・ＣｘＨｙ+（ｘ+ｙ/４）Ｏ2＝ｘＣＯ2+ｙ/２・Ｈ2Ｏ ・・・・・・
・ＣｘＨｙ+ｘＨ2Ｏ＝（ｘ+ｙ/2）Ｈ2+ｘＣＯ ・・・・・・
【０００６】このように従来は、熱分解残査、熱分解ガ
ス、熱分解オイルの全てを、１４００℃以上に加熱して
いた。しかし、灰分を溶融スラグ化するにはこのような
高温が必要であるが、熱分解ガス及び熱分解オイルの改
質には８００〜１２００℃の温度で十分であることが判
明した。すなわち、従来は灰分の処理に必要な温度まで
全ての熱分解物を加熱していたために余分な熱量を消費
していたのであり、酸素消費量が多くなってガス化効率
を低下させていたこととなる。
ス、熱分解オイルの全てを、１４００℃以上に加熱して
いた。しかし、灰分を溶融スラグ化するにはこのような
高温が必要であるが、熱分解ガス及び熱分解オイルの改
質には８００〜１２００℃の温度で十分であることが判
明した。すなわち、従来は灰分の処理に必要な温度まで
全ての熱分解物を加熱していたために余分な熱量を消費
していたのであり、酸素消費量が多くなってガス化効率
を低下させていたこととなる。
【０００７】また、従来は炉全体を上記のような高温と
していたため、耐火物を保護するために炉壁を水冷など
により強制冷却する必要があった。このために炉壁から
の熱損失が大きくなり、熱効率を低下させていた。
していたため、耐火物を保護するために炉壁を水冷など
により強制冷却する必要があった。このために炉壁から
の熱損失が大きくなり、熱効率を低下させていた。
【０００８】
【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、炉壁からの熱損失が小さく、また廃
棄物中の有機分を可燃ガスに効率よく変換し、回収する
ことができる、廃棄物のガス化処理装置を提供するため
になされたものである。
の問題点を解決し、炉壁からの熱損失が小さく、また廃
棄物中の有機分を可燃ガスに効率よく変換し、回収する
ことができる、廃棄物のガス化処理装置を提供するため
になされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の廃棄物のガス化処理装置は、廃棄
物の熱分解物のうち、灰分を含む熱分解残査を投入する
溶融ガス化部と、灰分を含まない熱分解ガス及び熱分解
オイルを投入するガス改質部とを組み合わせた廃棄物の
ガス化処理装置であって、溶融ガス化部の反応時間を２
秒未満とし、ガス改質部の反応時間を２〜４秒としたこ
とを特徴とするものである。なお、溶融ガス化部の反応
温度を１２００〜１６００℃とし、ガス改質部の反応温
度を８００〜１２００℃とすることが好ましい。また溶
融ガス化部の炉壁を強制冷却構造とし、ガス改質部の炉
壁を耐火材と断熱材の２層構造とすることが好ましい。
めになされた本発明の廃棄物のガス化処理装置は、廃棄
物の熱分解物のうち、灰分を含む熱分解残査を投入する
溶融ガス化部と、灰分を含まない熱分解ガス及び熱分解
オイルを投入するガス改質部とを組み合わせた廃棄物の
ガス化処理装置であって、溶融ガス化部の反応時間を２
秒未満とし、ガス改質部の反応時間を２〜４秒としたこ
とを特徴とするものである。なお、溶融ガス化部の反応
温度を１２００〜１６００℃とし、ガス改質部の反応温
度を８００〜１２００℃とすることが好ましい。また溶
融ガス化部の炉壁を強制冷却構造とし、ガス改質部の炉
壁を耐火材と断熱材の２層構造とすることが好ましい。
【００１０】本発明によれば、灰分を含む熱分解残査は
高温の溶融ガス化部に投入し、灰分を含まない熱分解ガ
ス及び熱分解オイルはこれより低温のガス改質部に投入
するようにしたことにより、全ての熱分解物を高温に加
熱していた従来の無駄がなくなり、酸素消費量を削減し
てガス化効率を向上させることができる。また溶融ガス
化部の反応時間をガス改質部の反応時間より短く設定し
て溶融ガス化部の小型化を図った。溶融ガス化部の炉壁
は強制冷却構造としなければならないが、より大型のガ
ス改質部は強制冷却構造とする必要がないため、炉壁か
らの熱損失を大幅に減少させることができる。
高温の溶融ガス化部に投入し、灰分を含まない熱分解ガ
ス及び熱分解オイルはこれより低温のガス改質部に投入
するようにしたことにより、全ての熱分解物を高温に加
熱していた従来の無駄がなくなり、酸素消費量を削減し
てガス化効率を向上させることができる。また溶融ガス
化部の反応時間をガス改質部の反応時間より短く設定し
て溶融ガス化部の小型化を図った。溶融ガス化部の炉壁
は強制冷却構造としなければならないが、より大型のガ
ス改質部は強制冷却構造とする必要がないため、炉壁か
らの熱損失を大幅に減少させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を示す。図１において１０は本発明の実施形態のガス化
処理装置であって、溶融ガス化部１１とガス改質部１２
とからなり、それらの下部を連結部１３により連結した
構造を有するものである。従来と同様に廃棄物は熱分解
炉１で灰分を含む熱分解残査と、灰分を含まない熱分解
ガス及び熱分解オイルとに熱分解され、熱分解残査は粉
砕器２で粉砕されたうえで、溶融ガス化部１１に投入さ
れる。一方、熱分解ガス及び熱分解オイルはガス改質部
１２に投入される。
を示す。図１において１０は本発明の実施形態のガス化
処理装置であって、溶融ガス化部１１とガス改質部１２
とからなり、それらの下部を連結部１３により連結した
構造を有するものである。従来と同様に廃棄物は熱分解
炉１で灰分を含む熱分解残査と、灰分を含まない熱分解
ガス及び熱分解オイルとに熱分解され、熱分解残査は粉
砕器２で粉砕されたうえで、溶融ガス化部１１に投入さ
れる。一方、熱分解ガス及び熱分解オイルはガス改質部
１２に投入される。
【００１２】溶融ガス化部１１の反応温度は１２００〜
１６００℃とされ、ガス改質部１２の反応温度はこれよ
り低温の８００〜１２００℃とされる。溶融ガス化部１
１の熱源は熱分解残査中の有機分と酸素との燃焼反応
（）であり、ガス改質部１２の熱源は熱分解ガスと酸
素との燃焼反応（）及び溶融ガス化部１１からのガス
顕熱である。
１６００℃とされ、ガス改質部１２の反応温度はこれよ
り低温の８００〜１２００℃とされる。溶融ガス化部１
１の熱源は熱分解残査中の有機分と酸素との燃焼反応
（）であり、ガス改質部１２の熱源は熱分解ガスと酸
素との燃焼反応（）及び溶融ガス化部１１からのガス
顕熱である。
【００１３】このガス化処理装置１０では、溶融ガス化
部１１の反応時間（滞留時間）を２秒未満（1秒以上）
とし、ガス改質部１２の反応時間（滞留時間）を２〜４
秒としてある。その理由は、段落０００５に示した反応
式のうち、溶融ガス化部１１では主としてとの反応
が進行するが、これらの反応は酸素との反応であるため
に２秒未満で完了するのに対して、主としてガス改質部
１２で進行する〜の反応は２〜４秒を要するためで
ある。このため本発明では高温の溶融ガス化部１１をガ
ス改質部１２に比較して小型化することができる。
部１１の反応時間（滞留時間）を２秒未満（1秒以上）
とし、ガス改質部１２の反応時間（滞留時間）を２〜４
秒としてある。その理由は、段落０００５に示した反応
式のうち、溶融ガス化部１１では主としてとの反応
が進行するが、これらの反応は酸素との反応であるため
に２秒未満で完了するのに対して、主としてガス改質部
１２で進行する〜の反応は２〜４秒を要するためで
ある。このため本発明では高温の溶融ガス化部１１をガ
ス改質部１２に比較して小型化することができる。
【００１４】溶融ガス化部１１は灰分を溶融スラグ化す
るために１２００〜１６００℃の高温が必要となる。こ
のためその炉壁は水冷による強制冷却構造とし、耐火物
の損傷を防止する。しかし灰分を含まない熱分解ガス及
び熱分解オイルのみを処理するガス改質部１２は８００
〜１２００℃とすればよいため、その炉壁は耐火材と断
熱材の２層構造として壁面からの熱損失を防止すること
ができる。このように本発明では小型の溶融ガス化部１
１のみを強制冷却構造とするだけでよいので、炉全体を
強制冷却構造としていた従来の装置に比較して、炉壁か
らの熱損失を削減することができる。
るために１２００〜１６００℃の高温が必要となる。こ
のためその炉壁は水冷による強制冷却構造とし、耐火物
の損傷を防止する。しかし灰分を含まない熱分解ガス及
び熱分解オイルのみを処理するガス改質部１２は８００
〜１２００℃とすればよいため、その炉壁は耐火材と断
熱材の２層構造として壁面からの熱損失を防止すること
ができる。このように本発明では小型の溶融ガス化部１
１のみを強制冷却構造とするだけでよいので、炉全体を
強制冷却構造としていた従来の装置に比較して、炉壁か
らの熱損失を削減することができる。
【００１５】また従来は熱分解物の全てを高温に加熱し
ていたのに対し、本発明では灰分を含まない熱分解ガス
及び熱分解オイルは改質部１２において８００〜１２０
０℃に加熱されるだけであるから、酸素消費量を削減す
ることができ、ガス化効率を高めることができる。この
ようにして本発明によれば廃棄物中の灰分を溶融スラグ
化すると同時に、廃棄物中の有機分をＣＯ，Ｈ2を主成
分とする可燃ガスに効率よく変換して回収することがで
きる。
ていたのに対し、本発明では灰分を含まない熱分解ガス
及び熱分解オイルは改質部１２において８００〜１２０
０℃に加熱されるだけであるから、酸素消費量を削減す
ることができ、ガス化効率を高めることができる。この
ようにして本発明によれば廃棄物中の灰分を溶融スラグ
化すると同時に、廃棄物中の有機分をＣＯ，Ｈ2を主成
分とする可燃ガスに効率よく変換して回収することがで
きる。
【００１６】
【実施例】ごみ処理規模が１００トン/日のガス化処理
装置を、図１に示した本発明仕様と図２に示した従来仕
様とで設計した結果を、表１に示した。ごみによる持込
熱量は同一であるにもかかわらず、本発明によれば回収
される可燃ガス量及びその発熱量が従来技術よりも多
く、炉壁からの熱損失が従来技術よりも減少しているこ
とがわかる。
装置を、図１に示した本発明仕様と図２に示した従来仕
様とで設計した結果を、表１に示した。ごみによる持込
熱量は同一であるにもかかわらず、本発明によれば回収
される可燃ガス量及びその発熱量が従来技術よりも多
く、炉壁からの熱損失が従来技術よりも減少しているこ
とがわかる。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の廃棄物
のガス化処理装置は従来と同様に廃棄物中の灰分を溶融
スラグ化するとともに、廃棄物中の有機分を可燃ガスに
変換して回収することができるものであるが、従来より
も炉壁からの熱損失が小さくなり、またガス化効率を向
上させることができる。
のガス化処理装置は従来と同様に廃棄物中の灰分を溶融
スラグ化するとともに、廃棄物中の有機分を可燃ガスに
変換して回収することができるものであるが、従来より
も炉壁からの熱損失が小さくなり、またガス化効率を向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す概略的な断面図であ
る。
る。
【図２】従来例を示す概略的な断面図である。
１ 熱分解炉、２ 粉砕器、３ 従来のガス化処理装
置、１０ 本発明のガス化処理装置、１１ 溶融ガス化
部、１２ ガス改質部、１３ 連結部
置、１０ 本発明のガス化処理装置、１１ 溶融ガス化
部、１２ ガス改質部、１３ 連結部
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｆ２３Ｇ 5/44 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ
３０３Ｋ
(72)発明者 緒方 一夫
愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日
本碍子株式会社内
(72)発明者 三島 俊一
愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日
本碍子株式会社内
Ｆターム(参考） 3K061 AA24 AB02 AB03 AC01 BA05
BA07 BA08 DB19 FA08 FA23
3K065 AA24 AB02 AB03 AC01 BA05
BA07 BA08 FA06 FA14
4D004 AA36 CA27 CA29 CB05 CB31
DA03 DA06
Claims (3)
- 【請求項１】 廃棄物の熱分解物のうち、灰分を含む熱
分解残査を投入する溶融ガス化部と、灰分を含まない熱
分解ガス及び熱分解オイルを投入するガス改質部とを組
み合わせた廃棄物のガス化処理装置であって、溶融ガス
化部の反応時間を２秒未満とし、ガス改質部の反応時間
を２〜４秒としたことを特徴とする廃棄物のガス化処理
装置。 - 【請求項２】 溶融ガス化部の反応温度を１２００〜１
６００℃とし、ガス改質部の反応温度を８００〜１２０
０℃とした請求項１記載の廃棄物のガス化処理装置。 - 【請求項３】 溶融ガス化部の炉壁を強制冷却構造と
し、ガス改質部の炉壁を耐火材と断熱材の２層構造とし
た請求項１記載の廃棄物のガス化処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255486A JP2003065511A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 廃棄物のガス化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255486A JP2003065511A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 廃棄物のガス化処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065511A true JP2003065511A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19083446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001255486A Pending JP2003065511A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 廃棄物のガス化処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003065511A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002042A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | バイオマス炭化・ガス化システムおよび炭化・ガス化方法 |
| JP2011068893A (ja) * | 2010-10-07 | 2011-04-07 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | バイオマス炭化・ガス化システムおよび炭化・ガス化方法 |
-
2001
- 2001-08-27 JP JP2001255486A patent/JP2003065511A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002042A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | バイオマス炭化・ガス化システムおよび炭化・ガス化方法 |
| JP2011068893A (ja) * | 2010-10-07 | 2011-04-07 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | バイオマス炭化・ガス化システムおよび炭化・ガス化方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051220 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060228 |