JP2004138378A

JP2004138378A - 不燃物抜出システムおよび流動層炉システム

Info

Publication number: JP2004138378A
Application number: JP2003336513A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Miyoshi; 三好　敬久; Yasuhiro Sawada; 澤田　靖博; Tatsuya Hasegawa; 長谷川　竜也; Hiroshi Sasaki; 佐々木　浩
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】　流動媒体と不燃物の混合物の不燃物濃度を高めて外部に抜き出すことのできる不燃物抜出システムを提供する。
【解決手段】　流動媒体１０を内部で流動させて旋回流動層１２を形成する流動層炉５から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物１０ｂを流動層炉の炉底１１から移送する混合物移送経路１６と、混合物移送経路の下流に位置し、混合物を外部から供給する流動化ガス３１により流動させると共に、混合物中の流動媒体と不燃物との濃度分布を変化させ、混合物を流動媒体の濃度が高い第１の混合物１０ｇと前記不燃物の濃度が高い第２の混合物１０ｆとに分離する流動層分級室９０と、流動層分級室内の第１の混合物を流動層炉内に還流させる還流通路９１、９４と、流動層分級室内の第２の混合物を流動層炉の外部へ排出させる第１の不燃物排出通路９２と、を備える不燃物抜出システムとする。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、流動床式燃焼炉、流動床式ガス化炉、及び、循環流動層ボイラのような流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システム、および当該不燃物抜出システムと当該流動層炉とを備える流動層炉システムに関し、特に、都市ごみ、固形化燃料（ＲＤＦ）、廃プラスチック、廃ＦＲＰ、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物、廃油等の廃棄物、または石炭のような不燃分を含む固体燃料等の固体可燃物を燃焼、又はガス化、若しくは熱分解処理する流動層炉から不燃物を流動媒体と共に抜き出す不燃物抜出システム、および当該不燃物抜出システムと当該流動層炉とを備える流動層炉システムに関する。

　図１０は、不燃物抜出システム２０２と流動床式ガス化炉(流動層炉)２０５とを備えた従来の流動床式ガス化炉システム(流動層炉システム)２０１の模式的な断面図である。不燃物抜出システム２０２は、不燃物抜出シュート２０４と、不燃物抜出コンベヤ２２０と、ダブルダンパ２１８とを備える。流動床式ガス化炉２０５に投入された固体可燃物２１４は、流動床式ガス化炉２０５内で可燃物が部分燃焼あるいはガス化され不燃物が流動媒体２１０と共に流動層２１２内を旋回する。この不燃物と流動媒体２１０の混合物２１０ａを、炉底２１１から自然流下させる垂直な、もしくは傾斜をもった不燃物抜出シュート２０４と、不燃物抜出シュート２０４と連結した不燃物抜出コンベヤ２２０とを経由して下流のダブルダンパ２１８へ移送させている。

　流動床式ガス化炉２０５は、炉底２１１から流動層２１２へ部分燃焼用空気２２４が供給され、３５０℃から８５０℃に保持された流動媒体２１０を内部で旋回流動させる流動層２１２が形成される。流動床式ガス化炉２０５に供給された固体可燃物２１４がこの流動層２１２に投入されると、熱せられた流動媒体２１０と部分燃焼用空気２２４に接触して速やかに熱分解ガス化され、ガス、タール、固形カーボンを生成する。

　流動層２１２で熱分解ガス化された熱分解ガスは流動層２１２上部の出口ダクト２２２より排出される。また、炉底２１１からは流動媒体２１０と不燃物の混合物２１０ａが不燃物抜出シュート２０４へ排出される。ここで排出される流動媒体２１０には、硅砂の他に鉄、鋼、アルミニュームといった不燃物及びガス化工程で発生する未燃チャー分が含まれている。

　以上のような従来の流動床式ガス化炉システム２０１の流動床式ガス化炉２０５は、不燃物抜出シュート２０４から不燃物抜出コンベヤ２２０にかけて形成されている混合物移送経路２１６の気密状態を維持するシール性を確保することが重要である。即ち、混合物移送経路２１６の気密状態部分のシール性が維持できなくなると、流動床式ガス化炉２０５内の未燃焼の可燃ガスや一酸化炭素等が流動床式ガス化炉２０５外に漏れ出し、爆発や人体に中毒を引き起こすという悪影響が懸念されるだけでなく、不燃物抜出シュート２０４に部分燃焼用空気２２４がリークすることによって、不燃物抜出シュート２０４内の流動媒体２１０中に混入している未燃分が燃焼、高温化し硅砂や灰分が溶解してクリンカを形成させる可能性が高まる。不燃物抜出コンベヤ２２０の出口に設けたダブルダンパ２１８は、このシール性を補うためのものである。

　また、不燃物抜出シュート２０４から不燃物抜出コンベヤ２２０にかけての混合物移送経路２１６のシール性が確保されている状態であっても、不燃物抜出シュート２０４の上方、即ち、流動層２１２から不燃物抜出シュート２０４への入口近傍部分２１５においては、流動媒体２１０に混入して排出されようとする未燃チャーが拡散してきた部分燃焼用空気２２４と反応して燃焼、高温化し、同じくクリンカを形成する虞れがある。
　このクリンカは、不燃物抜出シュート２０４を閉塞させ、流動床式ガス化炉２０５の稼働率を低下させる。

特許第３２７０４５４号公報（第９頁、第５図）

　そこで本第１の発明は、流動媒体と不燃物の混合物の不燃物濃度を高めて外部に抜き出すことのできる不燃物抜出システムを備えた流動層炉システムを提供することを目的とする。さらに本第２の発明は、流動層炉システムの外への未燃ガスのリークを防止することのできる不燃物抜出システムを提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために請求項１に係る発明による不燃物抜出システム２ａは、例えば、図１に示すように、流動媒体１０を内部で流動させて旋回流動層１２を形成する流動層炉５から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、流動媒体１０と前記不燃物とを混合させた混合物１０ｂを流動層炉５の炉底１１から移送する混合物移送経路１６と、混合物移送経路１６の下流に位置し、混合物１０ｂを外部から供給する流動化ガス３１により流動させると共に、混合物１０ｂ中の流動媒体１０と不燃物との濃度分布を変化させ、混合物１０ｂを流動媒体１０の濃度が高い第１の混合物１０ｇと前記不燃物の濃度が高い第２の混合物１０ｆとに分離する流動層分級室９０と、流動層分級室９０内の第１の混合物１０ｇを流動層炉５内に還流させる還流通路９１、９４と、流動層分級室９０内の第２の混合物１０ｆを流動層炉５の外部へ排出させる第１の不燃物排出通路９２と、を備える。

　このように構成すると、混合物移送経路１６と、流動層分級室９０と、還流通路９１、９４と、不燃物排出通路９２とを備えるため、流動層分級室９０において、混合物移送経路１６により流動層炉５の炉底１１から移送した流動媒体１０と不燃物とを混合させた混合物１０ｂを流動化ガス３１により流動させ、混合物１０ｂ中の流動媒体１０と不燃物との濃度分布を変化させ、混合物１０ｂを流動媒体１０の濃度が高い第１の混合物１０ｇと前記不燃物の濃度が高い第２の混合物１０ｆとに分離し、第１の混合物１０ｇを貫流通路９１、９４により流動層炉５へ還流させ、第２の混合物１０ｆを不燃物排出通路９２により流動層炉５の外部へ排出させることができる。

　上記目的を達成するために請求項２に係る発明による請求項１に記載の不燃物抜出システム２ａは、例えば、図１、図２に示すように、第１の不燃物排出通路９２は、流動層分級室９０の下流に設けられ、第２の混合物１０ｆを上方に移送させ、前記流動層１２の界面よりも高い位置から流動層炉５の外部へ排出する。

　このように構成すると、第１の不燃物排出通路９２により第２の混合物１０ｆを上方に移送させ、流動層１２の界面よりも高い位置から第２の混合物１０ｆを流動層炉５の外部へ排出することができる。

　上記目的を達成するために請求項３に係る発明による請求項２に記載の不燃物抜出システム２ａは、例えば、図２に示すように、第１の不燃物排出通路９２は、第２の混合物１０ｆを垂直若しくは水平面から鉛直方向に流動媒体１０の安息角以上の角度で上方へ移送させる流動媒体移送手段７８を有する請求項２に記載の不燃物抜出システム。

　このように構成すると、第２の混合物１０ｆを垂直若しくは水平面から鉛直方向に流動媒体１０の安息角以上の角度で上方へ移送させることができる。

　上記目的を達成するために請求項４に係る発明による請求項２または請求項３に記載の不燃物抜出システム２ａは、例えば、図３に示すように、流動層分級室９０は、第１の不燃物排出通路９２に向かう通路部９０ｃを有し；通路部９０ｃは、第１の不燃物排出通路９２方向に進むほど徐々に垂直方向断面積が増大し、通路部９０ｃの底面９０ｂは、第１の不燃物排出通路９２に向けて下方に傾斜する。

　このように構成すると、通路部９０ｃにより第１の混合物１０ｇと第２の混合物１０ｆとを効率良く分離させることができる。

　上記目的を達成するために請求項５に係る発明による不燃物抜出システム２ｂは、例えば、図８に示すように、流動媒体１０を内部で流動させて流動層１２を形成する流動層炉５０から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって；流動媒体１０と前記不燃物とを混合させた混合物を流動層炉５０の炉底４６から移送する混合物移送経路１６と；混合物移送経路１６の下流に設けられ、前記混合物を上方に移送させ、流動層１２の界面よりも高い位置から流動層炉５０の外部へ排出する第２の不燃物排出通路７６、７６ａとを備える。

　このように構成すると、混合物移送経路１６と、第２の不燃物排出通路７６とを備えるため、混合物移送経路１６により流動層炉５０の炉底４６から移送した流動媒体１０と前記不燃物とを混合させた混合物を、第２の不燃物排出通路７６、７６ａにより上方に移送させ流動層１２の界面よりも高い位置から流動層炉５０の外部へ排出することができる。

　上記目的を達成するために請求項６に係る発明による請求項５に記載の不燃物抜出システム２ｂは、例えば、図８に示すように、第２の不燃物排出通路７６、７６ａは、混合物移送経路１６の下流に設けられ、前記混合物を上方に移送させ、前記流動層の界面よりも高い位置から流動層炉５０の外部へ排出する。

　このように構成すると、第２の不燃物排出通路７６、７６ａにより前記混合物を上方に移送させ、流動層４２の界面よりも高い位置から前記混合物を流動層炉５０の外部へ排出することができる。

　上記目的を達成するために請求項７に係る発明による流動層炉システム１は、例えば、図１に示すように、前記請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の不燃物抜出システム２ａと；流動層６中で被処理物１４を所定温度により燃焼、又はガス化、若しくは熱分解処理をする流動層炉５とを備える。

　このように構成すると、第１の混合物１０ｇを流動層炉５へ還流させ、第２の混合物１０ｆを流動層炉５の外部へ排出させることができる。

　以上により、本第１の発明によれば、流動媒体と不燃物の混合物の不燃物濃度を高めて外部に抜き出すことのできる不燃物抜出システムを提供する、という優れた効果を奏する。本第２の発明によれば、流動層炉システムの外への未燃ガスのリークを防止することができる不燃物抜出システムを提供する、という優れた効果を奏する。

　以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。図１から図９は発明を実施する形態の一例であって、図中、図と同一または類似の符号を付した部分は同一物または相当物を表わし、重複した説明は省略する。

　図１は、本発明の第１の実施の形態としての流動層炉システム１の模式的な系統図である。流動層炉システム１は、流動媒体１０を収容する流動層炉５と不燃物抜出システム２ａとを備える。流動層炉５は、グランドに対して鉛直方向に立設された円筒形もしくは矩形容器である。不燃物抜出システム２ａは、流動層炉５の下方に設けられた混合物移送経路１６と、この混合物移送経路１６の下流に位置する流動層分級室９０と、流動層分級室９０の上方に設けられた還流通路としての流動媒体上昇室９１と、流動層分級室９０の下流に設けた第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室９２と、流動媒体上昇室９１の下流に設けた還流通路としての流動媒体戻し通路９４と、を備える。混合物移送経路１６は、流動層炉５の炉底１１に接続され鉛直方向に配置された不燃物抜出シュート７と、不燃物抜出シュート７に接続され水平に配置された混合物水平移送経路１６ｄを備える。

　流動層炉５は、被処理物としての可燃性廃棄物１４を上部の投入口８から内部へ投入し、この可燃性廃棄物１４を燃焼させる燃焼温度を有する高温の流動媒体１０を炉底１１から吹き込む燃焼用空気２４により流動させ旋回流動６を起こし濃厚な旋回流動層１２を形成する。この旋回流動層１２の中で可燃性廃棄物１４の燃焼を行う。可燃性廃棄物１４は、例えば、都市ごみ、固形化燃料（ＲＤＦ）、廃プラスチック、廃ＦＲＰ、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物、廃油等の廃棄物、または石炭のような不燃分を含む固体燃料等の可燃物である。

　この流動層炉５に投入された可燃性廃棄物１４は、流動層炉５内で完全燃焼される。完全燃焼した可燃性廃棄物１４は、流動媒体１０と不燃物が混合した混合物１０ａを形成し、混合物１０ａは流動層炉５の炉底１１から抜き出され混合物移送経路１６を経由して流動層分級室９０へ移送される。可燃性廃棄物１４の完全燃焼により発生するガスは、流動層炉５の上部に設けた出口ダクト２２から排気され、例えば、次段の不図示の溶融炉システムへ供給される。

　混合物移送経路１６は、流動層炉５の炉底１１から流下した混合物１０ａを、混合物移送経路１６の混合物水平移送経路１６ｄ内に配置された不図示スクリューコンベヤにより、混合物１０ｂとして気密状態で流動層分級室９０へ移送する。

　流動層分級室９０内の混合物１０ｂは、外部から供給口３０を介して流動化ガス３１(例えば、酸素を含まない不活性ガス）により、流動媒体１０の濃度が高い第１の混合物１０ｇと、不燃物濃度が高い第２の混合物１０ｆとに分離される。第１の混合物１０ｇは流動媒体上昇室９１を流動化ガス３１とともに上昇し、流動媒体排出口９３から流動媒体戻し通路９４を経由して流動層炉５の還流口９３ａへ移送され、流動層炉５のフリーボード部３２に供給される。流動層分級室９０に供給される流動化ガス３１は第１の混合物１０ｇ中の未燃分濃度が十分に低い場合は空気等の酸素含有ガスでもよい。

　また、流動媒体上昇室９１から排気されるガスは、流動媒体上昇室９１の頂部に設けられた流動化ガス排気口９７から排出され、配管を介して流動層炉５のガス還流口９６へ移送し流動層炉５のフリーボード部３２に供給される。この流動媒体上昇室９１の排気ガスは、２次燃焼用ガスとして流動層炉５内部で有効に利用される。勿論、排気口９７と流動媒体排出口９３は共通としてもよい。したがって、この場合は、ガス還流口９６と還流口９３ａも共通にすることができる。

　このように流動媒体上昇室９１と流動層炉５のフリーボード部３２が連通しているため、流動層炉５と流動媒体上昇室９１は互いに極端な圧力差が生じることを防止できるという利点がある。

　さらに、流動層分級室９０に併設された第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室９２に流下した第２の混合物１０ｆは、例えば、流動媒体移送手段としての垂直移送のスクリューコンベヤ７８により立ち上がり室９２内部を上昇し不燃物排出口１７から不燃物６０として外部へ排出され、又は次段の不図示の溶融炉の処理システムへ移送される。ここで、図示した立ち上がり室９２は、グランドに対して鉛直方向に９０°の角度で立設して構成している。

　本実施の形態では、従来のように不燃物を単に下方に抜き出すだけでなく上方に方向転換して抜き出すように構成している。また、ダブルダンパ等の機械的シール手段を設けることなく流動層炉５の炉内ガスまたは燃焼用空気２４が不燃物抜出シュート７内へリークすることを確実に防止できる。

　また、本実施の形態の流動層炉システム１は、抜き出される不燃物と流動媒体１０が混合した第２の混合物１０ｆ中の不燃物割合を従来の数％から１０％程度に比して３０％から５０％以上の割合へと飛躍的に増大させることができる。また、不燃物の割合が２０％を超えるようなシュレッダーダストなどを投入して大量の不燃物を流動媒体１０ともに流動層炉５の外部へ抜き出す場合であっても第２の混合物１０ｆ中の不燃物の割合を増大させることができる。

　また、本実施の形態によれば、例えば、クリンカの発生を防止するために不燃物抜出シュート７を通過する流動媒体１０を冷却する不図示の冷却システムを追加したりすることができる。このようにすると、熱ロスによる熱回収率の低下を招いたり、それに伴う不燃物抜出シュート７の下流部での高温流動媒体によって引き起こされるトラブルを防止し、補助燃料消費量の増大等の種々の弊害を有効に防止することができる。さらに、大量の流動媒体１０を完全に不燃物抜出シュート７の下流に問題が生じないレベルにまで冷却することができる。

　図２は、本発明の第２の実施の形態としての不燃物抜出システム２ａの模式的な系統図である。（ａ）は平面水平断面図、（ｂ）は、側面断面図である。不燃物抜出システム２ａは、混合物移送経路１６と、混合物排出口１６ａと、混合物排出口１６ａの下流に設けた流動層分級室９０と、流動層分級室９０の上方に設けた還流通路としての流動媒体上昇室９１と、流動層分級室９０の下流に設けた第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室９２と、を備える。

　混合物移送経路１６は、流動層炉の炉底(不図示)から抜き出した、例えば粒径が約数十μｍから数ｍｍの流動媒体１０と短径が約数ｍｍから２００ｍｍの不燃物との混合物１０ｂをスクリューコンベヤ２０により次段の流動層分級室９０へ混合物排出口１６ａを介して移送する。

　流動層分級室９０は、前述の混合物移送経路１６に回転自在に支持されたスクリューコンベヤ２０により移送された、例えば粒径が約数十μｍから数ｍｍの流動媒体１０と短径が約数ｍｍから２００ｍｍの不燃物との混合物１０ｂを粉粒体として内部で流動させて流動層を形成することにより、流動層分級室９０内で、流動層の上部では流動媒体１０の濃度が高くなり、流動層の下部では不燃物の濃度が高くなるように、混合物１０ｂ中の流動媒体１０と不燃物との濃度分布を変化させ、流動媒体の濃度が高い第１の混合物１０ｇと不燃物の濃度が高い第２の混合物１０ｆとに分離する。

　流動層分級室９０は、さらに流動媒体１０の濃度が高い第１の混合物１０ｇを流動媒体上昇室９１を経由させ、そのまま流動層炉(不図示)内に還流させると共に、不燃物の濃度が高い第２の混合物１０ｆを、立ち上がり室９２を経由させて流動層炉(不図示)の外部に排出する。

　不燃物抜出システム２ａの流動層分級室９０は、通路部９０ｃを有し、通路部９０ｃの底面９０ｂが立ち上がり室９２に向かって下方に傾斜しており、その底面９０ｂには流動化ガス分散ノズルとしての上部に位置する供給口３０と下部に位置する供給口３０ａが設けられており、この供給口３０、３０ａを介して酸素を含まないガスである水蒸気が流動化ガス３１として流動層分級室９０の内部に吹き込まれる。流動化ガス３１は、酸素を含まないガスである炭酸ガスであってもよい。

　ここで、流動化ガス３１として酸素を含まないガスを用いるのは、この流動化ガス３１が流動層炉(不図示)側に逆流しクリンカを発生させるという不具合を未然に防止するためである。したがって、流動層分級室９０に供給される流動化ガス３１は、流動媒体中の未燃分濃度が十分に低い場合は空気等の酸素含有ガスでもよい。

　流動化ガス３１としての水蒸気は、流動層分級室９０において、流動媒体のロックを防止するため流動媒体の終端速度以上の速度が維持されるように不図示のブロア等の吹き込み手段により供給口３０、３０ａから流動層分級室９０内部へ供給される。流動層分級室９０における流動媒体１０ｄと不燃物１０ｃとの分級効果を十分に高めたい場合は、流動媒体の速度が最低流動化速度以上に維持されるよう流動化ガス３１を供給するとよい。この流動媒体の流動化によって、不燃物１０ｃは流動層分級室９０の底面９０ｂ側に移動し、流動媒体１０ｄは流動層分級室９０の上部に緩やかに移動して、流動媒体１０ｄと不燃物１０ｃとが分離する。

　すなわち、流動層分級室９０において通路部９０ｃの底面９０ｂ近傍の混合物１０ｂ(流動媒体１０ｄと不燃物１０ｃとの混合物)中の不燃物濃度が相対的に高くなり、不燃物１０ｃが濃縮される。また、供給口３０、３０ａから吹き込まれる流動化ガス３１に不燃物１０ｃが直接接触するため不燃物１０ｃは急速に冷却される。流動化ガス３１に最初に接する通路部９０ｃの底面９０ｂの近傍に流動している不燃物１０ｃが最も冷却される対象となる。

　流動層分級室９０の上部に集められた流動媒体１０ｄを含む第１の混合物１０ｇは、供給口３０、３０ａから吹き込まれる流動化ガス３１の上昇流に伴って、流動層分級室９０の上方に設けられた流動媒体上昇室９１中を上昇する。この流動媒体上昇室９１の上部には流動媒体排出口９３が設けられており、流動媒体上昇室９１を上昇した流動媒体１０ｅを含む第１の混合物１０ｇは、流動媒体排出口９３から排出され、還流口(不図示)を経由して流動層炉(不図示)へ還流する。

　また、流動媒体排出口９３の手前には、ある一定の高さまで噴き上がった流動媒体のみが排出されるように堰９５が設けられている。この堰９５は、流動媒体排出口９３に、流動媒体１０ｅを含む第１の混合物１０ｇを充満させておく効果があり、排出先である流動層炉(不図示)との圧力バランスを保つ効果も有する。これは流動媒体上昇室９１の圧力を流動層炉(不図示)の圧力と独立して制御する必要がある場合に有効である。

　一方、通路部９０ｃの底面９０ｂ近傍の不燃物１０ｃは、濃縮された流動媒体１０と不燃物１０ｃとを含む第２の混合物１０ｆとして、通路部９０ｃの底面９０ｂに沿って立ち上がり室９２に供給される。通路部９０ｃの立ち上がり室９２までの経路は、図示するように、立ち上がり室９２の底部に向けて垂直断面積が徐々に大きくなる通路部を構成する。

　すなわち、混合物１０ｂ中の不燃物濃度が高まった流動媒体が、仮にブリッジトラブルを引き起こした場合であっても、流動層分級室９０からスムーズに立ち上がり室９２へ流入させるように構成している。また、通路部９０ｃの高低差と断面差により立ち上がり室９２から第２の混合物１０ｆが流動層分級室９０へ逆流することも有効に防止することができるという利点がある。

　立ち上がり室９２には、第２の混合物１０ｆを上方に移動せしめる流動媒体移送手段としてのスクリューコンベヤ７８が設けられている。この第１の流動媒体移送手段は、例えば、スクリューコンベヤ７８のように搬送効率が１００％ではなく、立ち上がり室９２内に第２の混合物１０ｆを充満させた状態で移動させる形式のものが望ましい。

　つまり、立ち上がり室９２内が流動媒体を含む第２の混合物１０ｆで充満されていないと外部の圧力とのシール性が悪化するため、供給口３０から流動層分級室９０に供給した流動化ガス３１が立ち上がり室９２の方へ流入してしまい、分級が阻害されるだけでなく、流動層分級室９０の圧力保持が困難になり流動層炉(不図示)内のガスが流動層分級室９０に向けて流入し、ひいては立ち上がり室９２を経由して外部にガスが漏れ出す虞があるためである。

　立ち上がり室９２の上部には、不燃物排出口１７が設けられている。不燃物排出口１７の最下部の位置１７ａは立ち上がり室９２に要求される層高さに応じて自由に設定できる。立ち上がり室９２に要求される層高さとは、例えば、流動層分級室９０内の圧力を要求される所定の値に保持するのに必要とされるシール性を発揮できる流動媒体充填層の高さを示し、流動層炉の界面(不図示)の高さ以上の高さである。以下、不燃物排出口１７の最下部の位置１７ａの高さを、不燃物排出口１７の高さという。

　流動層分級室９０に要求される所定の圧力とは、上流に接続された装置によって異なるが、本実施の形態の不燃物抜出システム２ａを用いる流動層炉システムの流動層炉(不図示)の場合は、流動層炉の炉底近傍に位置する不燃物抜出部(不図示)の圧力よりも高い値のことをいう。もちろん不燃物排出口１７の高さは、立ち上がり室９２に要求される層高さ以上であればいくらでもよい。

　本発明の実施の形態に用いる不燃物排出口１７の高さは、上述した流動媒体充填層の高さに限定されるものではなく、それ以上の高さに設定してもよい。例えば、流動層分級室９０の床面９０ａから鉛直方向に１ｍの高さの位置９２ａより高い位置であって、流動媒体充填層の高さより高い位置に設定することもできる。

　このように外部とのシール性の強さを不燃物排出口１７の高さにより任意に設定できるため、これまで設計面で制約のあった流動層炉(不図示)の層高さの設計自由度をさらに拡大させることができる。したがって例えば、流動層炉システム(不図示)のスケールアップ等に大きな自由度をもたらす。

　また、立ち上がり室９２は、例えば、図示するように鉛直方向に向けて９０°の角度で立ち上がって立設しているとよい。搬送効率を確保するためには、好ましくは８０°以上、さらに、好ましくは７０°以上、最も好ましくは６０°以上の角度で傾いていてもよい。立ち上がり角度を小さくすると流動媒体及び不燃物の搬送効率を高くすることができ、搬送効率は角度６０°で１５〜２０％である。但し、立ち上がり室９２の傾きがあまりに水平（１８０°）に近いと流動媒体移送手段としてのスクリューコンベヤ７８の機長が長くなるため合理的ではない。

　立ち上がり室９２の傾き角度は、流動媒体の分級効果を確保するためには鉛直方向に向けて流動媒体の安息角(３５°)以上、好ましくは６０°以上、さらに好ましくは７０°以上、最も好ましくは８０°以上とするとよい。

　さらに、スクリューコンベヤ７８を用いる場合は、上方に位置する片持釣下部の軸シール部に流動媒体１０が流入し損傷させることを防止するためは、立ち上がり室９２の傾きを図示するように可能な限り垂直（９０°）に近づけて設定することが望ましい。

　上記スクリューコンベヤ７８は、スクリュー軸を垂直にした場合、コンベヤ軸の上部のみを立ち上がり室９２の頂部に位置決めをし、スクリュー軸を鉛直下方にぶら下げるように構成する。このように構成することで、第１に、立ち上がり室９２下部の軸シールが不要になる。第２に、熱膨張等があってもスクリュー軸にかかる力は引っ張り応力だけになる。第３に、スクリュー軸の下方端は遥動自在なため、仮に硬い大きな不燃物がスクリューに噛みこむようなことが生じても、スクリュー軸の撓みの許容分だけスクリュー軸が逃げるスペースを確保することができるという種々の利点がある。

　流動層分級室９０は、不燃物と流動媒体１０の混合物１０ｂを受容し、不燃物と流動媒体を分級する。分級した不燃物濃度の高い第２の混合物１０ｆは、立ち上がり室９２を上昇し上方に設けた不燃物排出口１７から不燃物６０として排出され、次段の溶融炉等(不図示)へ移送する一連のプロセスを形成させる。

　このプロセスは、立ち上がり室９２のスクリューコンベヤ７８の移送量を制御するだけで流動層分級室９０における不燃物濃度の濃縮率を調整できる。すなわち、立ち上がり室９２のスクリューコンベヤ７８の移動量（回転数）を減らすことによって流動層分級室９０における不燃物濃縮率を高めることができるのである。さらにスクリューコンベヤ７８のスクリューとケーシングとのクリアランスを流動媒体の最大径(例えば、０．８ｍｍ)の３倍以上とすることにより、当該クリアランスを通って流動媒体が下方へ滑り落ちることによる不燃物濃縮効果も期待できる。このクリアランスを適切に設定することで、従来流動層炉への流動媒体の補充は適切に選定された篩目を通過した流動媒体のみで行うのであるが、この篩工程を省略することもできる。

　流動層炉内の流動媒体１０中の不燃物割合は一般に約３から５％であるが、この不燃物の濃度は、不燃物が炉底１１に堆積して旋回流動層１２の健全性を失わせることの無いようにするための濃度とみなせる。一方、スクリューコンベヤ７８等の機械的手段で適切に流動媒体１０を抜き出せる不燃物濃度は、被処理物１４（固体可燃物）として都市ごみを流動層炉５へ投入した場合に約２０％である。破砕等で不燃物の性状（大きさ、形状）を調節することで、約３０％から５０％といった高濃度で抜き出すことも可能である。

　したがって、本実施の形態では、流動層分級室９０で不燃物を濃縮することで系外への不燃物と流動媒体が混合した第２の混合物１０ｆの排出量を従来に比して１０分の１、もしくはそれ以下の量にまで減らすことが可能になる。しかも、流動層炉系外に第２の混合物１０ｆを抜き出す量が減少し、冷却されているということは流動媒体冷却システムが簡素化できる他に、外部に放出する熱量が減少するため、流動層炉システム全体の熱回収効率改善の点からも好ましい。

　上述したように立ち上がり室９２のスクリューコンベヤ７８の移送量（回転数）を減じると、流動媒体と不燃物との第２の混合物１０ｆが流動層分級室９０側へ逆流する割合が多くなることが懸念されるが、その場合は流動層分級室９０の圧力を立ち上がり室９２の圧力より高めることによって第２の混合物１０ｆの逆流を抑制することができる。

　流動層分級室９０の圧力を高めるためには、流動媒体上昇室９１の側部から供給する流動化ガスの流量を減じ、流動媒体上昇室９１内の希薄流動層の空隙率を下げればよい。また流動層分級室９０において通路部９０ｃの底面９０ｂから供給口３０、３０ａを介して供給している流動化ガス３１の速度が最低流動化ガス速度以下になるよう供給量を減少させることでも流動層分級室９０の流動層の粘性が高まるので逆流抑制に導くことができる。

　図３は、本発明の第３の実施の形態としての流動層炉システム１の概略図である。（ａ）部は流動層炉システム１を正面から見た模式的な断面図であり、（ｂ）部は流動層炉システム１を側面から見た模式的な断面図である。

　流動層炉システム１は、流動媒体１０を収容する流動層炉５と、不燃物抜出システム２ａとを備える。流動層炉５の内部には、流動媒体１０を旋回流動６させる旋回流動層１２が形成されている。不燃物抜出システム２ａは、旋回流動層１２の炉底１１の下方に設置された混合物移送経路１６と、混合物移送経路１６の移送終端に設けられた流動層分級室９０と、流動層分級室９０の上部に立設された還流通路としての流動媒体上昇室９１と、流動層分級室９０の下流に設けられた第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室９２と、を備える。流動層分級室９０は、通路部９０ｃを有し、通路部９０ｃは底面９０ｂを有する。通路部９０ｃ、底面９０ｂは、第１の実施の形態、第２の実施の形態と同様に形成されている(以下の実施の形態において同様)。

　流動層炉５の内部に投入された被処理物としての可燃性廃棄物(不図示)中の不燃物を流動媒体１０とともに混合物移送経路１６を経由させ流動層炉５の外へ排出する。この混合物移送経路１６にはスクリューコンベヤ２０が略水平に設置されており、不燃物と流動媒体１０との混合物を流動層分級室９０へと導くことができる。

　混合物移送経路１６内部のスクリューコンベヤ２０は、回転自在に支持されその下方から流動媒体の冷却用ガス４０が供給されている。この冷却用ガス４０は、典型的には蒸気が用いられるが、流動媒体中に未燃分が殆ど含まれない場合には空気等の酸素含有ガスを用いてもよい。

　この冷却用ガス４０は、旋回流動層１２の上部の高温流動媒体１０と混合しないように最低流動化速度以下の流量で供給される。但し、スクリューコンベイヤ２０の部分での分級機能を強化するために最低流動化速度の２ないしは３倍程度までの供給速度で冷却用ガス４０を供給することも有効である。このように旋回流動層１２の下部の流動媒体１０を冷却することは、スクリューコンベヤ２０を冷却することを避ける意味もある。

　すなわち、スクリューコンベヤ２０を冷却するとスクリューの表面で水分が凝縮するという問題が生じるからである。一方、不燃物の濃度が高く、不燃物と流動媒体１０との混合物を流動層炉５から大量に抜き出す場合は、冷却用ガス４０に代えて水をスクリューコンベヤ２０の下方から供給してもよい。

　流動層分級室９０は、上述した如く底面９０ｂから供給される流動化ガス３１によって不燃物を底面９０ｂ側に移動させ、流動媒体１０を不燃物の上部に移動させて両者を緩やかに分離する。流動層分級室９０の上部に集められた流動媒体１０を主成分とした第１の混合物１０ｇは、流動化ガス３１の上昇流に伴って流動層分級室９０の上方に設けられた流動媒体上昇室９１に移動する。この流動媒体上昇室９１を上昇した第１の混合物１０ｇは流動媒体上昇室９１内部の堰９５ａ及び堰９５ｂのループシール部を超えて流動層炉５の上部に設けられた還流口９３ａを経由し流動層炉５へ還流される。

　上記還流口９３ａと流動媒体上昇室９１との接続部分の最下位９１ａの高さは、上述した流動層炉５の旋回流動層１２の圧力変動を受けないように濃厚流動層の界面（旋回流動層１２の上部表面）よりも上方に配置している。流動媒体排出口９３ａの流動媒体上昇室９１側には堰９５ａ及び堰９５ｂが設けられている。この堰９５ａと堰９５ｂは、流動媒体排出口９３ａに流動媒体を主成分とした第１の混合物１０ｇを充満させておく効果があり、流動層炉５内部の圧力との圧力差をシールし、流動層炉５内のガスが流動媒体上昇室９１側に流入することを防止する効果をも有する。

　流動媒体上昇室９１は、流動媒体を主体とする第１の混合物１０ｇの噴き上がりを促進するための手段として、例えば、流動媒体上昇室９１の側面に流動媒体上昇用の流動化ガス９８の分散ノズルを設けることができる。この流動媒体上昇用の流動化ガス９８により、流動媒体上昇室９１を流れる流動化ガスの流動化速度を所望の値に増減し、第１の混合物１０ｇの流動媒体上昇室９１を上昇する上昇量を調整することができる。

　第１の混合物１０ｇは、流動媒体上昇室９１内部の流動化速度を高めれば高めるほど流動媒体上昇室９１内部の流動媒体の濃度が希薄になるため、流動層分級室９０の部分での大きな圧力上昇を招くことなく第１の混合物１０ｇをより高く上昇させることが可能になる。

　また、流動媒体上昇室９１の上部には、上述した如く流動化ガス排出口９７が設けられており、流動層分級室９０において通路部９０ｃの底面９０ｂから供給された流動化ガス３１、及び流動媒体上昇室９１の側面から供給された流動化ガス９８が流動化ガス排出口９７から排出される。もちろんこの流動化ガス３１、９８は上述した流動層炉５の２次燃焼用ガスとして用いてもよく、その場合は、流動媒体還流口９３ａを共通の経路とすることができる。この場合、少なくとも堰９５ｂは不用となる。

　流動媒体上昇室９１の側部から供給される流動化ガス９８は、上述した流動層分級室９０において通路部９０ｃの底面９０ｂから供給される流動化ガス３１と同種のガスでもよく、後述する空気等の酸素を含むガスを用いてもよい。

　ここで酸素含有ガスを用いてよい理由は、流動媒体上昇室９１の側部から供給された流動化ガス９８は、よほど圧力バランスが崩れるようなことが無ければ決して流動媒体上昇室９１の下方へ流れることはないので、酸素含有ガスであっても混合物のクリンカトラブルを引き起こす要因には成り得ないからである。

　このように、流動媒体上昇室９１の側部からは酸素含有ガスを供給することが出来るので、第１の混合物１０ｇ中にチャーなどの未燃分が含まれる場合でも流動媒体上昇室９１の中で燃焼させることが出来るため、流動媒体のクリーンナップ効果や未燃ロス減少の効果も期待できる。しかも、第１の混合物１０ｇ中の未燃分の燃焼によって高温になった流動媒体を流動層炉５内にそのまま還流せることができるため流動層炉５の熱効率向上にもプラスに作用する。

　一方、流動層分級室９０の通路部９０ｃの底面９０ｂ近傍において不燃物が濃縮された、流動媒体と不燃物とが混合した第２の混合物１０ｆは、通路部９０ｃの底面９０ｂに沿って立ち上がり室９２に供給される。立ち上がり室９２の内部には、流動媒体と不燃物の第２の混合物１０ｆを上方に移動せしめる例えば、スクリューコンベヤ７８のような流動媒体移動手段を設け、立ち上がり室９２の上部に設けられた不燃物排出口１７から第２の混合物１０ｆを不燃物６０として排出する。

　不燃物排出口１７の最下部の位置１７ａは、立ち上がり室９２に要求される層高さに応じて自由に設定できる。立ち上がり室９２に要求される層高さとは、流動層分級室９０内の圧力を流動層炉５の混合物移送経路１６の内部圧力よりも高く保持するのに必要とされるシール性を発揮できる流動媒体充填層の高さである。典型的には、流動層炉５の旋回流動層１２（濃厚流動層）の界面の高さよりも高位置に設定すればよい。

　このように外部とのシール性の強さを不燃物排出口１７の高さにより任意に設定できるため、これまで設計面で制約のあった流動層炉５の層高さの設計自由度をさらに拡大させることができる。したがって例えば、流動層炉システム１のスケールアップ等に大きな自由度をもたらす。

　立ち上がり室９２は、その流動媒体移送手段としてのスクリューコンベヤ７８の流動媒体移動量（回転速度）を減じることによって外部に排出する第２の混合物１０ｆの不燃物濃度を高めることができる。この場合、立ち上がり室９２内部の第２の混合物１０ｆが流動層分級室９０側へ逆流する割合が多くなることが懸念される。

　この逆流を防止するためには、流動媒体上昇室９１の側部から供給している流動化ガス９８の流量を減じ、流動媒体上昇室９１内部の希薄流動層の空隙率を下げ、流動層分級室９０の圧力を高めること等が有効である。また、混合物移送経路１６に設けられたスクリューコンベヤ２０の移動速度（回転数）を増速することによっても流動層分級室９０の圧力を高めることができるので有効である。

　本実施の形態の流動層炉システム１では、不燃物濃度を高めた第２の混合物１０ｆを抜き出すことで、系外に抜き出す、不燃物と流動媒体とが混合した第２の混合物１０ｆの排出量を重量比で従来の１０分の１、もしくはそれ以下の量にまで減らすことができる。

　しかも抜き出される、不燃物と流動媒体との第２の混合物１０ｆは、流動層分級室９０で流動化ガス３１に接触し直接冷却されているため、系外に抜き出す第２の混合物１０ｆの量が減少し、しかも冷却されているという二重の効果が期待することができ、流動媒体を冷却する流動媒体冷却システムを簡素化できるだけでなく、外部に放出する熱量を減少させて、流動層炉システム１全体の熱回収効率を改善する点からも好ましい。

　本実施の形態の他の有利な点は、従来方式のように不燃物排出口が流動層炉よりも下方に設けられているわけではないので流動層炉５の設置レベルを従来に比して低くすることができ、グランドに地下（ピット）を掘ることなく容易に設置高を低くすることができる。

　このように流動層炉５の据付期間を短縮させ、据付構造をコストを低減させ、据付構造を簡易なものとすることができるのはもちろん、流動層炉５の据付レベルに伴って据付レベルを下げることの出来る給塵系(被処理物としての可燃性廃棄物(不図示)を流動層炉５へ供給する供給系)を始めとする全ての機器に影響し、設備全体の建設期間を大幅に短縮し、建設コストを大幅に低下させることができる。

　図４は、本発明の第４の実施の形態としての流動層炉システム１の模式的な系統図である。流動層炉システム１は、流動層炉５と不燃物抜出システム２ａとを備える。不燃物抜出システム２ａは、混合物移送経路１６と、流動層分級室９０と、還流通路としての流動媒体上昇室９１と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室９２とを備える。さらに流動層炉システム１は、流動層炉５の上部圧力と炉底圧力に基づき流動層の層高を測定する第１の差圧計１０６と、流動層炉５の下流に配置した流動層分級室９０の圧力を測定する圧力検出器１１５と、流動層炉５の炉底圧力と流動層分級室９０の圧力に基づきシール差圧を測定する第２の差圧計１１３と、温度制御装置１１６に接続され冷却用ガス４０を流動層炉５の下方に配置した混合物移送経路１６へ供給する第１の制御バルブ１２０と、流動層分級室９０の圧力検出器１１５に接続され流動化ガス３１を流動層分級室９０において通路部９０ｃの底面９０ｂへ供給する第２の制御バルブ１１８と、第２の差圧計１１３に接続され流動化ガス９８を流動媒体上昇室９１の側部へ供給する第３の制御バルブ１１２と、流動化ガス９８を流動媒体上昇室９１の上部に設けられた堰９５ｂの近傍へ供給する第４の制御バルブ１０８と、流動層分級室９０内の流動媒体温度を制御する温度制御装置１１６と、流動層炉５の炉底から流動媒体を抜き出す、回転自在に支持されたスクリューコンベヤ２０と、このスクリューコンベヤ２０を駆動する駆動モータ１００と、温度制御装置１１６及び流動層分級室９０の圧力検出器１１５から制御信号を受けて駆動モータ１００の回転数を制御する第１の回転数制御装置１１９と、流動層分級室９０の下流に配置した立ち上がり室９２内に回転自在に支持された流動媒体移送手段としてのスクリューコンベヤ７８と、このスクリューコンベヤ７８を駆動する駆動モータ１０１と、駆動モータ１０１の回転数を制御する第２の回転数制御装置１０２と、を備える。以下、図４の系統図を参照し、流動層炉システムの動作について説明をする。

　第１の差圧計１０６は、流動層炉５の上部圧力を測定する第１の圧力検出器１０４と流動層炉５の炉底圧力を測定する第２の圧力検出器１０７とに接続され、第１及び第２の圧力検出器１０４、１０７から送信される流動層炉５の上部圧力と炉底圧力に基づき流動層の層高を測定する。

　第２の差圧計１１３は、第２の圧力検出器１０７及び第３の圧力検出器１１５から送信される炉底圧力と分級室圧力に基づきシール圧を測定するとともに、この測定データに基づき第３の制御バルブ１１２の開閉制御を実行する。

　第３の圧力検出器１１５は、流動層炉５の炉底から抜き出され流動媒体を受容する流動層分級室９０の圧力を測定すると共に、第２の制御バルブ１１８の開閉制御を実行する。

　回転数制御装置１１９（ＳＩＣ１）は、駆動モータ１００に回転数制御信号を送信し駆動モータ１００を回転させ、回転軸を水平方向に設定したスクリューコンベヤ２０を回転制御する。

　温度制御装置１１６（ＴＩＣ１）は、スクリューコンベヤ２０の移送終端から流動層分級室９０へ入る部分１１１の流動媒体の温度を検出し、この検出信号に対応する開閉制御信号を第１の制御バルブとしての制御バルブ１２０（ＣＶ１）へ送信し、スクリューコンベヤ２０の底部に複数設けた供給口から供給される流動媒体の冷却用ガス４０の供給量を制御する。

　この制御された冷却用ガス４０により、流動層分級室９０へ入る部分１１１の流動媒体温度を４５０℃以下に保つように制御する。本実施の形態において冷却用ガス４０として蒸気を用いるとよい。また、冷却用ガス４０として蒸気に代えて水を用いる場合も同様の制御方法を適用することができる。もちろん流動媒体中の未燃カーボン量が少ない場合は、冷却用ガス４０として空気や燃焼排ガスのような酸素を含んだガスを用いてもよい。

　差圧計１１３（ＤＰＩＡ２）は、圧力検出器１０７（ＰＩＲ２）を通じて取得する旋回流動層内部１０９の圧力と、圧力検出器１１５（ＰＩＲ３）を通じて取得する流動層分級室９０へ入る部分１１０の圧力とを減算器１１４を通じて差圧を入力し、流動層分級室９０へ入る部分１１０の圧力（ＰＩＲ３）が常に旋回流動層内の炉底圧力（ＰＩＲ２）よりも高くなるように、ＰＩＲ２＜ＰＩＲ３の関係を維持するように制御バルブ１１２（ＣＶ３）を制御する。

　すなわち、流動層炉５と流動層分級室９０の圧力は常に差圧計１１３により監視されている。流動層分級室９０へ入る部分１１０の圧力維持（ＰＩＲ２＜ＰＩＲ３の関係）は、主に流動媒体上昇室９１の側部から供給される流動化ガスの制御バルブ１１２を調節し、ガス流量を減少させて調整される。本実施の形態では流動化ガス９８として空気を用いることができる。

　また、略水平に設置されたスクリューコンベヤ２０から流動層分級室９０へ入る部分１１０の圧力（ＰＩＲ３）は、ある管理値以下になると立ち上がり室９２から第２の混合物１０ｆの逆流が懸念されるため、所定の圧力以下になりそうな場合は流動層分級室９０において通路部９０ｃの底面９０ｂから供給する流動化ガス３１の流量を制御する制御バルブ１１８（ＣＶ２）を絞るように制御し、流動層分級室９０の流動化を弱めるか、スクリューコンベヤ２０の回転数を回転数制御装置１１９により制御し回転数を上昇させ流動媒体の移動量を増すことで立ち上がり室９２からの第２の混合物１０ｆの逆流を防止することができる。

　但し、スクリューコンベヤ２０の回転数を増速すると、流動層分級室９０へ入る部分１１０の温度（ＴＩＣ１）が所定値以上に上昇するため、流動層分級室９０において通路部９０ｃの底面９０ｂから供給する流動化ガス３１の流量減少を優先し、混合物の流動化を低くする方が有利となる。

　第１の差圧計１０６（ＤＰＩＲ１）は、第１の圧力検出器１０４（ＰＩＲ１）及び第２の圧力検出器１０７（ＰＩＲ２）に減算器１０５を介して接続され、流動層炉５のフリーボード上部１０３の圧力（ＰＩＲ１）と旋回流動層内部１０９の炉底圧力（ＰＩＲ２）の差圧を検出し旋回流動層の層高を監視する。

　第４の制御バルブ１０８（ＣＶ４）は、バルブの開放により流動媒体上昇室９１から流動層炉５へ流動媒体を還流する還流口９３ａの上流に設けたループシール部に流動化ガス９８(空気)を供給する。このループシール部は、流動媒体上昇室９１と流動層炉５とを仕切る機能を備え、流動媒体上昇室９１の上部に設けた頂部通過堰９５ａと底部通過堰９５ｂを含んで構成する。特別なことが無い限り固定流量の空気が流動化ガス９８として供給されている。具体的な流量としては最低流動化速度の約２倍となるように固定される。

　また、第２の回転数制御装置１０２（ＳＩＣ２）は、立ち上がり室９２の頂部に片持ち状態で吊り下げられているスクリューコンベヤ７８に接続する駆動モータ１０１に回転数制御信号を送信し駆動モータ１０１を回転させスクリューコンベヤ７８を回転制御する。このスクリューコンベヤ７８の回転数も通常は予め設定した固定値で運転される。

　本実施の形態では、底面９０ｂは立ち上がり室９２に向けて下方に傾斜しており、かつ通路部９０ｃは立ち上がり室９２方向に進むほど垂直方向断面積が徐々に大きくなるよう形成されているため、混合物を立ち上がり室９２の低部にスムーズに移送することができる。

　また、流動層分級室９０の上部には、希薄流動層が形成されるように流動層分級室９０において通路部９０ｃの底面９０ｂから流動化ガス３１を供給し、また流動媒体上昇室９１の中間部から流動化ガス９８を供給する。流動層分級室９０の上部には流動層炉５に連通する開口としての還流口９３ａが設けられ、流動媒体上昇室９１内に噴き上げられた流動媒体を主体とする第１の混合物１０ｇが、還流口９３ａから再び流動層炉５に還流する。

　図５は、本発明の第５の実施の形態としての、流動層炉システムとしての流動層式ガス化溶融炉システム１ａの模式的な系統図である。流動層式ガス化溶融炉システム１ａは、流動層炉としての流動層式ガス化炉５ａと、不燃物抜出システム２ａとを備える。不燃物抜出システム２ａは、流動層式ガス化炉５ａの下方に設けた混合物移送経路１６と、混合物移送経路１６の下流に設けた還流通路としての流動媒体上昇室９１及び第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室９２と、流動層式ガス化炉５ａの出口ダクト２２に接続され下流に設けた溶融炉１３１とを備えている。ここで、流動層式ガス化炉５ａ、混合物移送経路１６、流動媒体上昇室９１、及び立ち上がり室９２は、上述した第１の実施の形態と同等の構成(図５の流動層式ガス化炉５ａは、図１の流動層炉５に対応)を用いることができるため重複した説明を省略する。

　溶融炉１３１は、１次室１２９、２次室１２８、３次室１３０を備え、流動層式ガス化炉５ａの出口ダクト２２から配管１２４を経由しガス導入口１２３へ熱分解ガスを導入し、導入した熱分解ガスが１次室１２９と２次室１２８により完全燃焼し灰分をスラグ化する。また、未燃分のガスが３次室１３０により完全燃焼するように構成されている。

　ここで、流動媒体上昇室９１からの排気は、流動化ガス排気口９７から溶融炉１３１の３次室１３０に配管１２２を経由して供給するのが良い。流動媒体上昇室９１からの排気は、酸素濃度が低く燃焼用の酸化剤としては適さず、流動層式ガス化炉５ａや溶融炉１３１の１次室１２９及び２次室１２８に供給したのでは灰分をスラグ化するための高温化の妨げになってしまうからである。

　但し、本発明は、上述した溶融炉１３１の３次室１３０に配管１２２を経由して排ガスを供給する構成に限定されず、例えば、流動媒体上昇室９１からの排気は、流動媒体と熱交換をして約５００℃にまで加温されているため、高温化への悪影響は緩和されており、排気中の酸素濃度が１５％以上ある場合は、流動媒体上昇室９１からの排気を配管１２１に経由させて溶融炉１３１の１次室１２９や２次室１２８に供給しても良い。流動媒体中に未燃分が少ない場合は、このような構成が可能になる。いずれにしても従来のように流動媒体を高温のまま抜き出し、全て熱ロスとして処理することに比べれば大きなメリットがもたらされる。

　溶融炉１３１は、上記１次室１２９と２次室１２８で熱分解ガスがスラグ化して溶融炉１３１の底部１３３に落下したスラグ１３４をこの底部１３３から排出する。

　このように、本実施の形態の流動層式ガス化溶融炉システム１ａでは、流動層分級室９０の下流に流動媒体と不燃物との第２の混合物１０ｆを上方に移送させる立ち上がり室９２を設け、流動層式ガス化炉５の旋回流動層１２（濃厚流動層）の界面よりも高い位置から不燃物の濃度の高い第２の混合物１０ｆを外部へ排出することができる。

　また、本実施の形態では、水平面から約９０°に立設する略円筒の立ち上がり室９２に内設する流動媒体移送手段として、第２の混合物１０ｆを鉛直方向へ上昇させる懸垂型のスクリューコンベヤ７８を用いるとよい。

　図６は、本発明の第６の実施の形態としての、流動層炉システムとしての流動層式ガス化炉システム１ｂの模式的な断面図である。流動層式ガス化炉システム１ｂは、流動層式ガス化炉５ａと、不燃物抜出システム２ａ（部分的に図示）とを備える。流動層式ガス化炉５ａは、水平断面形状が略円形の円筒の中に旋回流動６する流動媒体１０を収容する。不燃物抜出システム２ａは、この旋回流動６する流動媒体１０を炉底１１から抜き出す混合物移送経路としての不燃物抜出シュート７と、不燃物抜出シュート７の下方に設けた混合物移送経路としての流動媒体抜出水平経路１６ｄと、流動媒体抜出水平経路１６ｄの内部に設けたスクリューコンベヤ２０とを備える。流動媒体抜出水平経路１６ｄには、スクリューコンベヤ２０の移送終端部の近傍に設けた混合物排出口１４０が形成されている。不燃物抜出システム２ａは、さらに混合物排出口１４０から排出された、流動媒体と不燃物とが混合した混合物を受け入れる流動層分級室(不図示)と、還流通路としての流動媒体上昇室(不図示)と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室(不図示)とを備える。流動層式ガス化炉システム１ｂは、流動媒体を旋回流動６させるガスのガス供給領域に設けた圧力センサ１３７と、不燃物抜出シュート７の外壁部に設置した温度センサ１３５と、圧力センサ１３７に接続され流動層ガス化炉５ａの炉底圧力を測定する圧力測定装置１３８（ＰＩＲ２）と、温度センサ１３５に接続され不燃物抜出シュート７の外壁温度を検出する温度測定装置１３６（ＴＩＡ）とを備える。

　図示した不燃物抜出シュート７の入口近傍１５は、酸素分圧の高い部分で不燃物と流動媒体とが高温化しクリンカを生成しやすい。このため、入口近傍１５の側面からパージ用のガスとして蒸気１３９を供給するように構成し、この蒸気１３９の供給により不燃物抜出シュート７の入口近傍１５を流動化させクリンカ形成を防止する。また、付随的に不燃物抜出シュート７内を冷却するため、流動媒体と不燃物の温度を低下させる効果がある。

　また、圧力測定装置１３８（ＰＩＲ２）により、流動層炉５内の圧力を測定しパージ用ガスの圧力を制御し、流動層炉５内の圧力より高くなるように不燃物抜出シュート７内の圧力を制御する。

　さらに、温度測定装置１３６は、不燃物抜出シュート７の外壁温度を検出し不燃物抜出シュート７内の温度が定性的にクリンカ生成温度を超えないように監視する。この温度測定装置１３６に接続する温度センサ１３５が不燃物抜出シュート７内に突出して設置されると、流動媒体及び不燃物の重力落下を妨げこれら混合物の排出を阻害するため、外壁温度を検出するように構成する。

　図７は、本発明の第７の実施の形態としての、流動層炉システムとしての流動層式ガス化炉システム１ｂの模式的な断面図である。流動層式ガス化炉システム１ｂは、流動層式ガス化炉５ａと、不燃物抜出システム２ａ（部分的に図示）とを備える。流動層式ガス化炉５ａは、炉底４６の上方に、旋回流動層１２と、フリーボード４８とを備える。不燃物抜出システム２ａは、炉底４６の下方に配置された混合物移送経路としての流動媒体抜出経路１６と、流動媒体抜出経路１６の下部水平部１６ｄ内に配置したスクリューコンベヤ２０とを備える。不燃物抜出システム２ａは、さらに混合物排出口１４０から排出された、流動媒体と不燃物とが混合した混合物を受け入れる流動層分級室(不図示)と、還流通路としての流動媒体上昇室(不図示)と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室(不図示)とを備える。流動媒体抜出経路１６の下部水平部１６ｄには、スクリューコンベヤ２０の移送終端部の近傍に設けた混合物排出口１４０が形成されている。流動媒体抜出経路１６は、鉛直に配置された不燃物抜出シュート７と、水平に配置された下部水平部１６ｄとを含んで構成される。

　炉底４６から供給される高温状態の燃焼用空気２４は、旋回流動層１２内部で流動媒体１０の内部旋廻流を発生させる。流動層式ガス化炉５ａに供給された被処理物としての廃棄物１４は、温度４５０℃から６５０℃の旋回流動層１２に接触し、熱分解ガス化し可燃ガスを発生する。可燃ガスは、フリーボード４８上部の出口ダクト２２から排ガスとして流動層式ガス化炉５ａ外へ排出される。

　流動媒体抜出経路１６は、炉底４６から流動媒体１０を抜き出し、抜き出した流動媒体１０をスクリューコンベヤ２０により水平方向図面の右長手方向へ移送する。移送された流動媒体１０は、混合物排出口１４０から排出され、流動層分級室(不図示)へ移送される。

　流動媒体抜出経路１６の最下部６４と炉底４６との間には、例えば、パージ用ガスとしての蒸気を供給するパージ用ガス供給口３０が設けられている。旋回流動層１２の内部圧力Ｐ０を例えば、１５ｋＰａに設定した場合、パージ用ガスを供給しパージ用ガス供給口３０近傍の圧力Ｐ１をＰ０より高い約１７ｋＰａとする。

　流動媒体上昇室(不図示)と、立ち上がり室(不図示)とのシール効果により流動媒体抜出経路１６の出口近傍での圧力Ｐ２は、大気圧より少し高い数ｋＰａに維持することができるが、パージ用ガス供給口３０近傍の圧力Ｐ１を約１７ｋＰａに維持させることができる程度の圧力であれば大気圧でも良い。

　上記圧力条件でパージ用ガスをパージ用ガス供給口３０から流動媒体抜出経路１６内へ供給し、燃焼用空気２４と流動媒体１０に含まれる未燃焼ガスを流動媒体抜出経路１６および旋回流動層１２の炉底４６近傍から追放することができる。

　この場合、旋回流動層１２の内部圧力Ｐ０と、流動媒体抜出経路１６の内部圧力Ｐ１と、流動媒体抜出経路１６の排出口付近の内部圧力Ｐ２との関係は、Ｐ０＜Ｐ１＞Ｐ２の高低関係を維持する必要がある。

　本実施の形態では、パージ用ガス供給口３０からパージ用ガスを供給する段階において、流動媒体上昇室(不図示)と、立ち上がり室(不図示)とにより流動媒体抜出経路１６の出口を密閉してＰ０＜Ｐ１＞Ｐ２の圧力関係を維持すれば良い。

　本実施の形態では、流動媒体抜出経路１６内に設けるコンベヤ２０をチェーン式コンベヤやベルト式コンベヤを用いても良く。スクリューコンベヤを用いても良い。また、流動媒体１０として硅砂を使用することができる。

　また、パージ用ガスとして窒素ガスや炭酸ガス等の不活性ガスを用いることができる。この窒素ガスや炭酸ガスを用いた場合は、流動媒体抜出経路１６内でパージ用ガスが冷却されても水分を発生させることがなく乾燥した環境を維持することができ、流動媒体抜出経路１６の外部へ放出しても白煙を発生させることもない。

　さらに、流動媒体と不燃物との混合物は冷却されているため、流動媒体上昇室(不図示)と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室(不図示)の設定条件に余裕が生じ、シール性の確保に有効である。

　したがって、混合物のマテリアルシールを確実にするために、不燃物抜出シュート７の長さを長くする必要がなく、不燃物抜出シュート７をグランドに設置した場合でも流動層式ガス化炉５ａの配置高を従来に比して低くすることができ流動層炉システムの設置費用を低減させることができる。

　図８は、本発明の第８の実施の形態に係る流動層炉システム１の模式的な系統図である。流動層システム１は、流動層炉５０と、不燃物抜出システム２ｂとを備える。流動層炉５０は、流動層炉５０の炉底４６の上方に形成された旋回流動層４２と、フリーボード４８と備える。不燃物抜出システム２ｂは、炉底４６の下方に配置される混合物移送経路としての流動媒体抜出経路１６と、第２の不燃物排出通路としての縦経路７６と、縦経路７６の上部に接続され水平に配置された第２の不燃物排出通路としての横経路７６ａとを備える。縦経路７６は、流動媒体１０と不燃物６０の混合物が内部に充満し、鉛直方向に対して６０°に傾斜した立ち上がり部４４と、排気ダクト５２と、流動媒体１０と不燃物６０を縦経路７６から排出する不燃物排出口５８とを有する。不燃物排出口５８から縦経路７６を出た流動媒体１０と不燃物６０は横経路７６ａを経て、外部に排出される。

　旋回流動層１２は、炉底４６から供給される高温状態の燃焼用空気２４を散気板６２に通過させ、旋回流動層１２内部で流動媒体の内部旋回流４２を発生させている。ここで、流動層炉５０と流動媒体抜出経路１６は、上述した第７の実施の形態と同等の部材を用いることができ、重複する説明を省略する。

　縦経路７６の立ち上がり部４４の終端に設けた、混合物を縦経路７６から水平方向に排出する不燃物排出口５８は、不燃物排出口５８の最下部の位置５８ａが、旋回流動層１２の界面６６の凸凹の平均高または界面６６の頂点より高い位置に配置し、流動媒体１０の自重作用により不燃物排出口５８に至る縦経路７６の立ち上がり部４４に流動媒体１０を充満または滞留させる。

　不燃物抜出システム２ｂは、縦経路７６内に配置された流動媒体移送手段としての縦軸のスクリューコンベヤ７８をさらに備える。縦経路７６の底部に移送された流動媒体１０は内部で回転するスクリューコンベヤ７８に巻き込まれ、スクリューコンベヤ７８によって、縦経路７６の上部へ移送される。

　上記縦経路７６内の流動媒体１０は、縦経路７６の立ち上がり部４４を充満または滞留し、充満した流動媒体１０はパージ用ガス４１が供給されるパージ用ガス供給口３０近傍の圧力Ｐ１の低下を防止するシール効果を発揮することができる。

　シール装置としてのダブルダンパやロックホッパに代えて、縦経路７６を設け、縦経路７６の立ち上がり部４４に流動媒体１０を充満させるため、シール効果が向上すると共に、流動媒体抜出経路１６の下にダブルダンパを収容するピットと称する穴の掘削工事が不要となり、流動層炉システム１の設置高を低く抑えるので流動層炉システム１の建設期間、および建設費用を低減させることができる。

　また、パージ用ガス４１は、旋回流動層１２内に含まれる未燃焼ガスが流動媒体抜出経路１６の導入部や縦経路７６内に進入することを防止することができる。しかも、パージ用ガスリークを防止する特殊なシール装置を設ける必要が無いので、シール装置を収容するピットを掘る掘削工程も簡略化することができる。よって、流動層炉５０を従来に比して低位置に設置でき、架構工事費を廉価にすることができる。

　縦経路７６から排出された流動媒体１０は、不燃物排出口５８の外へ排出し、横経路７６ａを経て外部に排出される。排出された流動媒体１０と不燃物６０は、流動層炉５０の外部に設けられた不燃物系設備としての溶融炉等(不図示)で分離処理をしてから、各々回収される。

　一方、パージ用ガス４１は、排気ダクト５２から排出され供給経路５４を経て排気ボイラ５６へ供給し熱源として再利用することができる。また、排気ダクト５２から排出される水蒸気の一部をフリーボード４８へ供給しフリーボード４８中の可燃ガスと水性ガス化反応を生じさせることができる。この水性ガス化反応の吸熱効果により、フリーボード４８内の温度を適切な温度に下げることができる。

　このように、本実施の形態では、縦経路７６に内設する第２の流動媒体移動手段として、水平面から少なくとも６０°以上の内角を有する傾斜角度で混合物を上方へ移送させるスクリューコンベヤ７８を用いるとよい。

　図９は、本発明の第９の実施の形態に係る不燃物抜出システム２ｂの模式的な断面図である。不燃物抜出システム２ｂは、流動媒体１０を略水平方向に移送する水平部７２ａを含む混合物移送経路７２と、混合物移送経路７２の水平部７２ａ内で回転自在に水平方向に支持されたスクリューコンベヤ７７と、混合物移送経路７２の水平部７２ａの移送終端に設けられた傾斜経路７４と、傾斜経路７４の下方終端から鉛直方向に立設された第２の不燃物排出通路としての縦経路７６と、縦経路７６の頂部から片持ち状態で釣下げられ回転自在に支持された流動媒体移送手段としてのスクリューコンベヤ７８と、縦経路７６の最上部から流動媒体１０と不燃物６０とを外部に排出する不燃物排出口５８とを備える。

　混合物移送経路７２の水平部７２ａは、流動媒体１０を横軸のスクリューコンベヤ７７の回転により図示した右長手方向に移送させる。混合物移送経路７２は、その右側の移送終端部に設けた傾斜経路７４の上部まで流動媒体１０を移送させる。流動媒体１０は、自重作用で傾斜経路７４を経由して縦経路７６の底部に移動する。

　縦経路７６は、内設する縦軸のスクリューコンベヤ７８の回転により底部に溜まった流動媒体１０をスクリュー羽根と縦経路７６の内壁との間に捲込みながら縦経路７６の上方へ移送する。縦軸のスクリューコンベヤ７８で縦経路７６の頂点方向へ上昇した流動媒体１０は、その自重作用で不燃物排出口５８から排出され、流動媒体抜出経路外に不燃物６０と共に排出される。排出された不燃物６０は、回収され、流動層炉５０(図８参照)外で有効に利用することができる。

　例えば、回収された不燃物６０は、砂としてアスファルトと共に道路等の舗装材料として利用できる。また、再利用可能な程度の硅砂は流動層炉に戻される。回収される不燃物６０には、未燃焼ガスがほとんど含まれていないので、未燃焼ガスが大気に散逸することがない。

　図９に示すように、不燃物排出口５８の最下部の位置５８ａは、第２の不燃物抜出排出通路としての混合物移送経路７２の、水平部７２ａの高さと同等の高さに位置している。パージ用ガス４１(図８参照)をシールできる程度に流動媒体１０を立ち上がり部４４内部に充満させることができれば、図示した高さに不燃物排出口５８の最下部の位置を配置してもよく、図８に示すように旋回流動層１２の界面６６高度より高い位置に不燃物排出口５８(図８参照)の最下部の位置５８ａ(図８参照)を配置してもよい。

　上記縦経路７６の上部内壁面は、下部内壁面に比して粗度を高くした粗面壁８２で構成する。この粗面壁８２に対向する縦軸のスクリューコンベヤ７８のスクリュー羽根は、横断面の直径が小さく粗面壁８２とのクリアランスが大きくなるように(例えば、流動媒体の最大粒径の３倍以上)構成し流動媒体１０と不燃物６０が自重降下してシール性を増大させることができる。

　一方、下部内壁面は、上部内壁面に比して粗度を低くした平滑なライナ８０で構成する。このライナ８０に対向する縦軸のスクリューコンベヤ７８のスクリュー羽根は、横断面の直径が大きくライナ８０とのクリアランスが小さくなるように(例えば、流動媒体の最大粒径の３倍未満)構成するとよい。

　また、縦経路７６の立ち上がり部４４は、上部内壁面から下部内壁面へ連続するように構成し、立ち上がり部４４の上部内壁は、スクリュー羽根とのクリアランスを大きく（隙間が広い）(例えば、流動媒体の最大粒径の３倍以上)、下部内壁はスクリュー羽根とのクリアランスが小さく（隙間が狭い)(例えば、流動媒体の最大粒径の３倍未満)なるように構成する。

　次に、上記縦経路７６の作用を説明する。縦経路７６の上部は、粗面壁８２と対向するスクリュー羽根とのクリアランスが大きいので、流動媒体１０の搬送効率が低い。これに対して、縦経路７６下部は、ライナ８０と対向するスクリュー羽根とのクリアランスが小さいので、流動媒体１０の搬送効率が高い。

　上記縦経路７６内の搬送効率の高低差により、縦経路７６の上部は、縦経路７６の下部に流動媒体１０が新たに供給される場合、縦経路７６上部の流動媒体１０を縦経路７６下部の流動媒体１０で押し出して不燃物排出口５８側へ流動媒体１０を排出させることができる。

　これに対して、縦経路７６下部に流動媒体１０が新たに供給されない場合は、不燃物排出口５８側へ流動媒体１０を押し出すように搬送できないが、縦経路７６の上部から下部に連続する立ち上がり部４４へ、流動媒体１０を滞留または充満させ、立ち上がり部４４の下に空隙８４を形成することができる。この空隙８４は、傾斜経路７４から十分に流動媒体１０が供給されない状態の縦経路７６底部に形成されるパージ用ガスを充満させる空間として機能する。

　さらに、混合物移送経路７２と縦経路７６の接続箇所に空隙を積極的に形成できるような流動媒体溜り室（不図示）を設けてもよい。この流動媒体溜り室はある程度の容量を有するタンクとすればよい。

　上記縦経路７６の立ち上がり部４４は、流動媒体１０を滞留または充満させているので、混合物移送経路７２側から進入するパージ用ガスをシールすることができ、空隙８４にはパージ用ガスを留めておくこともできる。したがって、広範囲の回転数で縦軸のスクリューコンベヤ７８を回転させても十分な流動媒体１０を立ち上がり部４４へ滞留または充満させておくことができる。

　また、空隙８４内のパージ用ガスが傾斜経路７４から供給される流動媒体１０に巻き込まれて、縦経路７６の上方へ上昇した場合には、縦経路７６の上部に排気ダクト（図８参照）を設けパージ用ガスを排出することができる。

　上記縦経路７６の下部内壁面のライナ８０の粗度が低く、ライナ８０と対向するスクリュー羽根とのクリアランスを小さく構成した場合、縦軸のスクリューコンベヤ７８を縦経路７６の上部からぶら下げる懸垂型縦軸コンベヤを使用することができる。

　この場合、縦経路７６の頂部に設けた駆動モータ（図示せず）を設置し、縦軸のスクリューコンベヤ７８の上端部を上部軸受けで回転自在に支持すると共に、縦軸のスクリューコンベヤ７８の下端部を縦経路７６の内壁面で回転自在に固定するように構成し、駆動モータで縦軸のスクリューコンベヤ７８を回転させることができる。

　上記縦軸のスクリューコンベヤ７８によれば、縦経路７６の底部に位置する縦軸のスクリューコンベヤ７８の下端部を回転自在に固定する下部軸受けを省略することもできるが、信頼性を高めるために下部軸受けを設けて、縦軸のスクリューコンベヤ７８の回転横振れをより少なくするように構成することもできる。

　したがって、縦経路７６のメンテナンス期間が長くなり、不燃物抜出システム２ｂの稼働率を向上させることができる。また、下部軸受けに代えて平滑面を有する耐磨耗性のライナ８０を備えるので、縦軸のスクリューコンベヤ７８の軸横振れを有効に防止することができる。

　さらに、流動媒体１０の移送能力を混合物移送経路７２と縦経路７６との間で調整することにより、空隙８４の生成期間を調整することができる。例えば、同一搬送能力の横軸及び縦軸のスクリューコンベヤに用いた場合には、横軸のスクリューコンベヤ７７の回転数を縦軸のスクリューコンベヤ７８の回転数より低くし、横軸のスクリューコンベヤ７７の移送能力を縦軸のスクリューコンベヤ７８の搬送能力より低く設定することができる。この場合、縦経路７６への乗り継ぎ部に生成する空隙８４の残留期間が延長され、パージ用ガスのシール効果を増大させることができる。

　上記実施の形態では、横軸と縦軸のスクリューコンベヤ７７、７８の回転数を調整したが、本実施の形態では、横軸のスクリューコンベヤ７７のスクリューピッチを縦軸のスクリューコンベヤ７８のスクリューピッチより広げたり、横軸のスクリューコンベヤ７７のスクリュー直径を縦軸のスクリューコンベヤ７８のスクリュー直径より小さく調整することにより、横軸のスクリューコンベヤ７７の移送能力を縦軸のスクリューコンベヤ７８の移送能力より低く構成することができる。この構成により、空隙８４を不燃物抜出経路７０のバッファとして機能させて、パージ用ガスのリークを防止し、混合物移送経路７２内のパージ用ガスの圧力を維持することができる。

　尚、本発明の不燃物抜出システム及び流動層炉システムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の第１の実施の形態としての流動層炉システムの模式的な系統図である。本発明の第２の実施の形態としての不燃物抜出システムの模式的な系統図である。本発明の第３の実施の形態としての流動層炉システムの概略図である。本発明の第４の実施の形態としての流動層炉システムの模式的な系統図である。本発明の第５の実施の形態としての流動層式ガス化溶融炉システムの模式的な系統図である。本発明の第６の実施の形態としての流動層式ガス化炉システムの模式的な断面図である。本発明の第７の実施の形態としての流動層式ガス化炉システムの模式的な断面図である。本発明の第８の実施の形態に係る流動層炉システムの模式的な系統図である。本発明の第９の実施の形態に係る不燃物抜出システムの模式的な断面図である。従来の流動床ガス化炉システムの模式的な断面図である。

符号の説明

１　　流動層炉システム
１ａ　　流動層式ガス化溶融炉システム(流動層炉システム)
１ｂ　　流動層式ガス化炉システム(流動層炉システム)
２、２ａ、２ｂ　　不燃物抜出システム
５　　流動層炉
５ａ　　流動層式ガス化炉(流動層炉)
２　　　旋回流動
７　　　不燃物抜出シュート(混合物移送経路)
８　　　投入口
１０　　　流動媒体
１１　　　炉底
１４　　　可燃性廃棄物(被処理物)
１６　　　混合物移送経路
１７　　　不燃物排出口
２０　　　スクリューコンベヤ
２２　　　出口ダクト
２４　　　燃焼用空気
３０　　　パージ用ガス供給口
６０　　　不燃物
７６　　　縦経路(第２の不燃物排出通路)
７６ａ　　横経路(第２の不燃物排出通路)
７８　　　スクリューコンベヤ(流動媒体移送手段)
９０　　　流動層分級室
９１　　　流動媒体上昇室(還流通路)
９２　　　立ち上がり室(第１の不燃物排出通路)
９３ａ　　　還流口
９３　　　流動媒体排出口
９４　　　流動媒体戻し通路(還流通路)
９６　　　ガス還流口
９７　　　流動化ガス排気口
１００　　　駆動モータ
１０１　　　駆動モータ
１０２　　　回転数制御装置
１０６　　　差圧計
１１３　　　差圧計
１１５　　　圧力検出器
１１６　　　温度制御装置
１１９　　　回転数制御装置

Claims

流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって；
　前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と；
　前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を外部から供給する流動化ガスにより流動させると共に、前記混合物中の流動媒体と不燃物との濃度分布を変化させ、前記混合物を前記流動媒体の濃度が高い第１の混合物と前記不燃物の濃度が高い第２の混合物とに分離する流動層分級室と；
　前記流動層分級室内の第１の混合物を前記流動層炉内に還流させる還流通路と；
　前記流動層分級室内の第２の混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる第１の不燃物排出通路と；
　を備える不燃物抜出システム。
前記第１の不燃物排出通路は、前記流動層分級室の下流に設けられ、前記第２の混合物を上方に移送させ、前記流動層の界面よりも高い位置から前記流動層炉の外部へ排出する請求項１に記載の不燃物抜出システム。
前記第１の不燃物排出通路は、前記第２の混合物を垂直若しくは水平面から鉛直方向に前記流動媒体の安息角以上の角度で上方へ移送させる流動媒体移送手段を有する請求項２に記載の不燃物抜出システム。
前記流動層分級室は、前記第１の不燃物排出通路に向かう通路部を有し；
　前記通路部は、前記第１の不燃物排出通路方向に進むほど徐々に垂直方向断面積が増大し、前記通路部の底面は、前記第１の不燃物排出通路に向けて下方に傾斜する請求項２または請求項３に記載の不燃物抜出システム。
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって；
　前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と；
　前記混合物移送経路の下流に設けられ、前記混合物を上方に移送させ、前記流動層の界面よりも高い位置から前記流動層炉の外部へ排出する第２の不燃物排出通路と；
　を備える不燃物抜出システム。
前記第２の不燃物排出通路は、前記混合物移送経路の下流に設けられ、前記混合物を上方に移送させ、前記流動層の界面よりも高い位置から前記流動層炉の外部へ排出する請求項５に記載の不燃物抜出システム。
前記請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の不燃物抜出システムと；
　前記流動層中で被処理物を所定温度により燃焼、又はガス化、若しくは熱分解処理をする流動層炉とを備える流動層炉システム。