JP2004238458A - 炭化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】大量に発生する有機廃棄物を、別途の熱源発生手段を設けずに、短時間で良好に炭化処理できる炭化装置を提供することである。
【解決手段】焼却炉1の炉壁を貫通させて配設した筒状のケーシング5を、高温耐酸化性に優れたクロム合金鋼で形成し、このケーシング5を焼却炉の燃焼ガスのみで外部加熱して、酸素濃度が10%程度と高い燃焼ガスによるケーシング5の酸化を防止するとともに、900〜1000℃程度の高温の燃焼ガスを利用して、熱伝導性の優れたケーシング5内に供給される有機廃棄物を効率よく間接加熱することにより、至る所に多数設置された焼却炉1を利用して、各地で発生する大量の有機廃棄物を長距離輸送することなく、短時間で良好に炭化処理できるようにした。
【選択図】 図1
【解決手段】焼却炉1の炉壁を貫通させて配設した筒状のケーシング5を、高温耐酸化性に優れたクロム合金鋼で形成し、このケーシング5を焼却炉の燃焼ガスのみで外部加熱して、酸素濃度が10%程度と高い燃焼ガスによるケーシング5の酸化を防止するとともに、900〜1000℃程度の高温の燃焼ガスを利用して、熱伝導性の優れたケーシング5内に供給される有機廃棄物を効率よく間接加熱することにより、至る所に多数設置された焼却炉1を利用して、各地で発生する大量の有機廃棄物を長距離輸送することなく、短時間で良好に炭化処理できるようにした。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、植物性廃棄物、動物性廃棄物、汚泥廃棄物等の有機物質を含む有機廃棄物を炭化する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種有機廃棄物の処理には、その有効活用や無害化のために炭化処理を行うことがある。このような廃棄物の炭化処理に用いられる炭化装置は、エネルギの節約のために、他の装置の廃熱を熱源として利用するものが多い。また、さらなるエネルギ節約を目的として、炭化装置を発熱作用のある他の装置に組み込み、別途の熱源発生手段を設けることなく、全ての熱源を他の装置から得る炭化装置も考えられている。
【0003】
この種の別途の熱源発生手段を設けない炭化装置としては、筒状のケーシングをガス化炉内に通して、このケーシングをガス化炉での生成ガスで外部から加熱し、ケーシングの一端側から供給される植物性廃棄物を炭化するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−9432号公報(第3頁、第2図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したガスでケーシングを外部加熱する炭化装置は、高温のガスに曝されるケーシングの外壁面が酸化腐食する。外部加熱用のガスに上記のようなガス化炉の生成ガスを用いる場合は、その酸素濃度が低いので酸化の速度が遅いが、長期の使用ではケーシング外壁面の酸化腐食が進行し、炭化装置の耐久寿命を十分に確保できない問題がある。
【0006】
また、ガス化炉での生成ガスの温度は高々600〜800℃程度であるので、炭化に要する時間が長くなり、かつ、良好な炭化物を得るのが難しい問題がある。さらに、ガス化炉は設置台数が少ないので、組み込み可能な炭化装置の台数も制約され、大量に発生する有機廃棄物を炭化処理しきれない問題もある。
【0007】
そこで、この発明の課題は、大量に発生する有機廃棄物を、別途の熱源発生手段を設けずに、短時間で良好に炭化処理できる耐久寿命の長い炭化装置を提供することである。
【0008】
【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、この発明は、筒状のケーシングの一端側から有機廃棄物を供給し、このケーシングを外部から加熱する外部加熱手段を設け、前記ケーシング内を移送される有機廃棄物を間接加熱により炭化して炭化物と熱分解ガスを生成させ、これらの炭化物と熱分解ガスを前記ケーシングの他端側から排出する炭化装置において、前記ケーシングの外壁面をCr含有量が22〜27質量%のクロム合金鋼で形成した構成を採用した。
【0009】
すなわち、外部加熱されるケーシングの外壁面を高温耐酸化性に優れたクロム合金鋼で形成することにより、その酸化腐食を防止し、炭化装置の耐久寿命を十分に確保できるようにした。
【0010】
前記クロム合金鋼のCr含有量を22〜27質量%としたのは、以下の理由による。Crは高温強度と耐酸化性を高める元素であり、その含有量が20質量%前後で1000℃以上の高温における耐酸化性が急激に向上することが知られている。そこで、余裕代を見込んでCr含有量を22質量%以上とした。Cr含有量の上限を27質量%としたのは、27質量%を超えると、加工のための延性が低下するとともに、素材コストも高価になるからである。なお、このクロム合金鋼はケーシングの少なくとも外壁面を形成するものであればよく、他の鋼材で形成したケーシングの外面にライナとして貼り付けたり、溶射したりしてもよい。
【0011】
前記ケーシングの外部加熱手段を、焼却炉またはガス化炉で発生する高温ガスを外部加熱ガスとして用いるものとすることにより、焼却炉やガス化炉で発生する燃焼ガス等の高温ガスを有効活用することができる。
【0012】
前記ケーシングを、前記焼却炉の炉体フリーボード部に、対向する炉壁を貫通して設置されたものとすることにより、焼却炉で発生する高温の燃焼ガスを、そのまま900〜1000℃程度の状態で利用して、ケーシング内に供給される有機廃棄物を短時間で良好に炭化処理することができる。焼却炉の燃焼ガスは900〜1000℃程度の高温で、かつ、酸素濃度が10%程度と高いが、上述したように、ケーシングの外壁面は高温耐酸化性に優れているので、十分な耐久寿命を確保することができる。また、焼却炉は至る所に多数設置されているので、この炭化装置をこれらの焼却炉に組み込むことにより、各地で発生する有機廃棄物を長距離輸送することなく、大量に炭化処理することができる。
【0013】
前記クロム合金鋼を、Mnを1〜10質量%含有するものとすることにより、クロム合金鋼の表面に生成される薄い酸化皮膜を剥がれやすいものとし、ケーシング外壁面に飛灰やダスト等が堆積しても、ケーシング内の有機廃棄物の移送手段の振動やケーシングの温度変化等により、この堆積物を酸化皮膜と一緒に脱落させ、ケーシング外壁面での熱伝達率を高い状態に維持することができる。
【0014】
Mnは、クロム合金鋼の表面に生成される薄い酸化皮膜を高温で剥がれやすくすることが知られている。前記クロム合金鋼のMn含有量を1〜10質量%としたのは、1質量%未満では薄い酸化皮膜が剥がれ難く、10質量%を超えると酸化皮膜の剥離が促進され過ぎて、ケーシングの肉厚減少が速くなるからである。
【0015】
前記ケーシングに、空気供給量を調節可能とした空気供給手段を設けることにより、供給される有機廃棄物の水分が多いときに、適量の空気をケーシング内に供給して、有機廃棄物自身の燃焼でその水分を蒸発させ、炭化処理時間を短縮することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図1乃至図6に基づき、この発明の実施形態を説明する。図1は、第1の実施形態を示す。この炭化装置は、焼却炉1の燃焼室2上部の炉体フリーボード部に、対向する炉壁を貫通させて、一端側に供給口3が、他端側に排出口4が設けられた筒状のケーシング5を設置し、供給口3から供給される有機廃棄物を、モータ6で回転駆動されるスクリュ7で他端側へ移送しながら、焼却炉1で発生する高温ガスでケーシング5を外部から間接加熱して炭化し、その炭化物を排出口4から排出するとともに、熱分解ガスを排気口8から排出するようにしたものである。ケーシング5内は、空気の流通が規制され、概ね無酸素状態に保たれるようになっている。
【0017】
前記焼却炉1は流動床式のものであり、空気導入口9から導入される空気で、多孔板10上の流動砂を流動させるとともに、炉壁に設けられた投入口11から投入される可燃ごみを一次燃焼させる。また、炉壁の上部よりには二次空気導入口12が設けられており、可燃ごみの一次燃焼で生じた一次燃焼ガスは、この導入口12からの二次空気でさらに二次燃焼し、ケーシング5が配設された燃焼室2の上部では、900〜1000℃の高温となる。ケーシング5を外部から加熱した高温の燃焼ガスは、天井の排気口13から排出され、ボイラ等に導かれて廃熱利用される。
【0018】
前記炭化装置のケーシング5は、添加元素として、C:0.3質量%、Si:0.6質量%、Mn:4.1質量%、Cr:25.0質量%、Ni:4.1質量%を含有するクロム合金鋼で形成されている。したがって、ケーシング5は十分な高温強度を有するとともに、酸素濃度の高い高温燃焼ガスに対して優れた耐酸化性を備えており、十分な耐久寿命を有する。また、供給される有機廃棄物は、熱伝導性のよい金属製ケーシング5を介して効率よく間接加熱され、短時間で良好に炭化される。
【0019】
なお、前記ケーシング5の供給口3側には空気供給口14が設けられ、ダンパ15によりケーシング5内に供給される空気量が調節されるようになっている。供給口3から供給される有機廃棄物の水分が多いときに、この空気供給口14から適量の空気を供給し、有機廃棄物自身の燃焼でその水分を蒸発させ、有機廃棄物の水分が少ない場合と同程度の時間で炭化処理を行うことができる。したがって、スクリュ7の回転速度を遅くして、有機廃棄物のケーシング5内での滞留時間を長くする必要はない。この場合は、ケーシング5の内壁面もクロム合金鋼で形成する必要がある。なお、空気供給口14から、炭酸ガス等の不活性ガスをパージ用に常時流すこともできる。
【0020】
前記クロム合金鋼は、Mnを1〜10質量%の範囲で含有するので、その表面に形成される薄い酸化皮膜を剥がれやすいものとなり、ケーシング5の外壁面に飛灰やダスト等が堆積しても、有機廃棄物を移送するスクリュ7の振動やケーシング5の温度変化等により、この堆積物が酸化皮膜と一緒に脱落し、ケーシング5の外壁面での熱伝達率を高く維持することができる。なお、焼却炉1の外でケーシング5に衝撃を与える鎚打手段や振動手段を設けたり、ケーシング5の外面に常温空気を吹きつける等の冷却手段を設けたりし、これらの手段を炭化装置の適宜の稼働時間毎に作動させて、その表面に形成される酸化皮膜の剥がれを促進するようにしてもよい。
【0021】
図2は、第2の実施形態を示す。この実施形態では、焼却炉1の塔長が第1の実施形態よりも大きなものとされ、その燃焼室2上部の炉体フリーボード部に、2つのケーシング5が上下2段に配設されている。各ケーシング5の形態は、空気供給口14がないことを除いて第1の実施形態と同じである。したがって、この実施形態では炭化処理能力を2倍にすることができる。なお、ケーシング5は3段以上に配設してもよく、同じ高さ位置に複数配設してもよい。
【0022】
図3は、第3の実施形態を示す。この炭化装置は、第2の実施形態と同様に、2つのケーシング5a、5bを上下2段に配設して、各ケーシング5a、5bの供給口3a、3bと排出口4a、4bを互いに逆方向に向け、上段のケーシング5aの排出口4aを下段のケーシング5bの供給口3bに接続したものである。また、下段のケーシング5bの供給口3bの近くには、賦活剤の供給口16も設けられている。賦活剤としては、水蒸気、酸素、賦活薬剤等を用いることができる。したがって、この実施形態では、上段のケーシング5aから下段のケーシング5bに送り込まれる炭化物が、賦活剤の付与で多孔質の活性炭となり、排出口4bから排出される。
【0023】
図4は、第4の実施形態を示す。この炭化装置は、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、ケーシング5の排気口8に配管17を接続し、排気口8から排出される熱分解ガスを焼却炉1の燃焼室2内に導くようにした点のみが異なる。配管17はクロム合金鋼で形成され、炉内を通されて燃焼室2の中央高さよりも低い位置で開口しており、焼却炉1の燃焼熱で高温に保たれるので、熱分解ガスに含まれるタール分等が凝縮して配管17の内面に付着する恐れはない。また、ケーシング5内は正圧状態に、燃焼室2内は負圧状態に維持され、燃焼室2で発生する有毒ガス等が配管17からケーシング5内に侵入しないようになっている。
【0024】
図5は、第5の実施形態を示す。この炭化装置も、排気口8から排出される熱分解ガスを配管17で燃焼室2内に導くようにしたものであり、配管17を炉外配管とした点が第4の実施形態と異なる。この配管17は普通鋼で形成され、その途中には熱分解ガスに含まれる木酢の凝縮液を回収する回収口18が設けられている。なお、配管17の炉外配管部分を保温材等で保温し、タール分等の凝縮を防止するようにしてもよい。
【0025】
図6は、第6の実施形態を示す。この炭化装置は、熱風炉19の対向する炉壁上部を貫通させて、第1の実施形態と同様の筒状ケーシング5を設置したものである。この炭化装置では、熱風炉19の下部側壁に設けられたバーナ20の燃焼ガスでケーシング5が外部加熱され、供給口3から供給される有機廃棄物が炭化される。ケーシング5を外部加熱した高温の燃焼ガスは、熱風炉19の天井の排気口21から、乾燥炉等に送られる。
【0026】
上述した各実施形態では、筒状のケーシング全体をクロム合金鋼で形成したが、ケーシングの内部は概ね無酸素状態であり、その内面側はあまり酸化する心配がないので、他の鋼材で形成したケーシングの外面のみに、高温耐酸化性の優れたクロム合金鋼をライナとして貼り付けたり、溶射したりしてもよい。ケーシングは一体物としてもよいし、円周方向や軸方向で分割したものとしてもよい。
【0027】
また、上述した各実施形態では、炭化装置の筒状ケーシングを、高温ガスを発生する焼却炉や熱風炉の炉内に設置したが、高温ガスを発生する炉としては、ガス化炉等の他の炉を用いることもでき、筒状ケーシングを炉外に設置して、ダクト等で炉外に導いた高温ガスで筒状ケーシングを外部加熱してもよい。
【0028】
【発明の効果】
以上のように、この発明の炭化装置は、外部加熱されるケーシングの外壁面を高温耐酸化性に優れたクロム合金鋼で形成することにより、その酸化腐食を防止し、炭化装置の耐久寿命を十分に確保できるようにした。
【0029】
前記ケーシングを、焼却炉の炉体フリーボード部に、対向する炉壁を貫通して設置されたものとすることにより、焼却炉で発生する高温の燃焼ガスを、そのまま900〜1000℃程度の状態で利用して、ケーシング内に供給される有機廃棄物を短時間で良好に炭化処理することができる。また、焼却炉は至る所に多数設置されているので、この炭化装置をこれらの焼却炉に組み込むことにより、各地で発生する有機廃棄物を長距離輸送することなく、大量に炭化処理することができる。
【0030】
前記クロム合金鋼を、Mnを1〜10質量%含有するものとすることにより、クロム合金鋼の表面に生成される薄い酸化皮膜を剥がれやすいものとし、ケーシング外壁面に飛灰やダスト等が堆積しても、ケーシング内の有機廃棄物の移送手段の振動やケーシングの温度変化等により、この堆積物を酸化皮膜と一緒に脱落させ、ケーシング外壁面での熱伝達率を高い状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【図2】第2の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【図3】第3の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【図4】第4の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【図5】第5の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【図6】第6の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【符号の説明】
1 焼却炉
2 燃焼室
3、3a、3b 供給口
4、4a、4b 排出口
5、5a、5b ケーシング
6 モータ
7 スクリュ
8 排気口
9 導入口
10 多孔板
11 投入口
12 導入口
13 排気口
14 空気供給口
15 ダンパ
16 供給口
17 配管
18 回収口
19 熱風炉
20 バーナ
21 排気口
【発明の属する技術分野】
この発明は、植物性廃棄物、動物性廃棄物、汚泥廃棄物等の有機物質を含む有機廃棄物を炭化する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種有機廃棄物の処理には、その有効活用や無害化のために炭化処理を行うことがある。このような廃棄物の炭化処理に用いられる炭化装置は、エネルギの節約のために、他の装置の廃熱を熱源として利用するものが多い。また、さらなるエネルギ節約を目的として、炭化装置を発熱作用のある他の装置に組み込み、別途の熱源発生手段を設けることなく、全ての熱源を他の装置から得る炭化装置も考えられている。
【0003】
この種の別途の熱源発生手段を設けない炭化装置としては、筒状のケーシングをガス化炉内に通して、このケーシングをガス化炉での生成ガスで外部から加熱し、ケーシングの一端側から供給される植物性廃棄物を炭化するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−9432号公報(第3頁、第2図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したガスでケーシングを外部加熱する炭化装置は、高温のガスに曝されるケーシングの外壁面が酸化腐食する。外部加熱用のガスに上記のようなガス化炉の生成ガスを用いる場合は、その酸素濃度が低いので酸化の速度が遅いが、長期の使用ではケーシング外壁面の酸化腐食が進行し、炭化装置の耐久寿命を十分に確保できない問題がある。
【0006】
また、ガス化炉での生成ガスの温度は高々600〜800℃程度であるので、炭化に要する時間が長くなり、かつ、良好な炭化物を得るのが難しい問題がある。さらに、ガス化炉は設置台数が少ないので、組み込み可能な炭化装置の台数も制約され、大量に発生する有機廃棄物を炭化処理しきれない問題もある。
【0007】
そこで、この発明の課題は、大量に発生する有機廃棄物を、別途の熱源発生手段を設けずに、短時間で良好に炭化処理できる耐久寿命の長い炭化装置を提供することである。
【0008】
【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、この発明は、筒状のケーシングの一端側から有機廃棄物を供給し、このケーシングを外部から加熱する外部加熱手段を設け、前記ケーシング内を移送される有機廃棄物を間接加熱により炭化して炭化物と熱分解ガスを生成させ、これらの炭化物と熱分解ガスを前記ケーシングの他端側から排出する炭化装置において、前記ケーシングの外壁面をCr含有量が22〜27質量%のクロム合金鋼で形成した構成を採用した。
【0009】
すなわち、外部加熱されるケーシングの外壁面を高温耐酸化性に優れたクロム合金鋼で形成することにより、その酸化腐食を防止し、炭化装置の耐久寿命を十分に確保できるようにした。
【0010】
前記クロム合金鋼のCr含有量を22〜27質量%としたのは、以下の理由による。Crは高温強度と耐酸化性を高める元素であり、その含有量が20質量%前後で1000℃以上の高温における耐酸化性が急激に向上することが知られている。そこで、余裕代を見込んでCr含有量を22質量%以上とした。Cr含有量の上限を27質量%としたのは、27質量%を超えると、加工のための延性が低下するとともに、素材コストも高価になるからである。なお、このクロム合金鋼はケーシングの少なくとも外壁面を形成するものであればよく、他の鋼材で形成したケーシングの外面にライナとして貼り付けたり、溶射したりしてもよい。
【0011】
前記ケーシングの外部加熱手段を、焼却炉またはガス化炉で発生する高温ガスを外部加熱ガスとして用いるものとすることにより、焼却炉やガス化炉で発生する燃焼ガス等の高温ガスを有効活用することができる。
【0012】
前記ケーシングを、前記焼却炉の炉体フリーボード部に、対向する炉壁を貫通して設置されたものとすることにより、焼却炉で発生する高温の燃焼ガスを、そのまま900〜1000℃程度の状態で利用して、ケーシング内に供給される有機廃棄物を短時間で良好に炭化処理することができる。焼却炉の燃焼ガスは900〜1000℃程度の高温で、かつ、酸素濃度が10%程度と高いが、上述したように、ケーシングの外壁面は高温耐酸化性に優れているので、十分な耐久寿命を確保することができる。また、焼却炉は至る所に多数設置されているので、この炭化装置をこれらの焼却炉に組み込むことにより、各地で発生する有機廃棄物を長距離輸送することなく、大量に炭化処理することができる。
【0013】
前記クロム合金鋼を、Mnを1〜10質量%含有するものとすることにより、クロム合金鋼の表面に生成される薄い酸化皮膜を剥がれやすいものとし、ケーシング外壁面に飛灰やダスト等が堆積しても、ケーシング内の有機廃棄物の移送手段の振動やケーシングの温度変化等により、この堆積物を酸化皮膜と一緒に脱落させ、ケーシング外壁面での熱伝達率を高い状態に維持することができる。
【0014】
Mnは、クロム合金鋼の表面に生成される薄い酸化皮膜を高温で剥がれやすくすることが知られている。前記クロム合金鋼のMn含有量を1〜10質量%としたのは、1質量%未満では薄い酸化皮膜が剥がれ難く、10質量%を超えると酸化皮膜の剥離が促進され過ぎて、ケーシングの肉厚減少が速くなるからである。
【0015】
前記ケーシングに、空気供給量を調節可能とした空気供給手段を設けることにより、供給される有機廃棄物の水分が多いときに、適量の空気をケーシング内に供給して、有機廃棄物自身の燃焼でその水分を蒸発させ、炭化処理時間を短縮することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図1乃至図6に基づき、この発明の実施形態を説明する。図1は、第1の実施形態を示す。この炭化装置は、焼却炉1の燃焼室2上部の炉体フリーボード部に、対向する炉壁を貫通させて、一端側に供給口3が、他端側に排出口4が設けられた筒状のケーシング5を設置し、供給口3から供給される有機廃棄物を、モータ6で回転駆動されるスクリュ7で他端側へ移送しながら、焼却炉1で発生する高温ガスでケーシング5を外部から間接加熱して炭化し、その炭化物を排出口4から排出するとともに、熱分解ガスを排気口8から排出するようにしたものである。ケーシング5内は、空気の流通が規制され、概ね無酸素状態に保たれるようになっている。
【0017】
前記焼却炉1は流動床式のものであり、空気導入口9から導入される空気で、多孔板10上の流動砂を流動させるとともに、炉壁に設けられた投入口11から投入される可燃ごみを一次燃焼させる。また、炉壁の上部よりには二次空気導入口12が設けられており、可燃ごみの一次燃焼で生じた一次燃焼ガスは、この導入口12からの二次空気でさらに二次燃焼し、ケーシング5が配設された燃焼室2の上部では、900〜1000℃の高温となる。ケーシング5を外部から加熱した高温の燃焼ガスは、天井の排気口13から排出され、ボイラ等に導かれて廃熱利用される。
【0018】
前記炭化装置のケーシング5は、添加元素として、C:0.3質量%、Si:0.6質量%、Mn:4.1質量%、Cr:25.0質量%、Ni:4.1質量%を含有するクロム合金鋼で形成されている。したがって、ケーシング5は十分な高温強度を有するとともに、酸素濃度の高い高温燃焼ガスに対して優れた耐酸化性を備えており、十分な耐久寿命を有する。また、供給される有機廃棄物は、熱伝導性のよい金属製ケーシング5を介して効率よく間接加熱され、短時間で良好に炭化される。
【0019】
なお、前記ケーシング5の供給口3側には空気供給口14が設けられ、ダンパ15によりケーシング5内に供給される空気量が調節されるようになっている。供給口3から供給される有機廃棄物の水分が多いときに、この空気供給口14から適量の空気を供給し、有機廃棄物自身の燃焼でその水分を蒸発させ、有機廃棄物の水分が少ない場合と同程度の時間で炭化処理を行うことができる。したがって、スクリュ7の回転速度を遅くして、有機廃棄物のケーシング5内での滞留時間を長くする必要はない。この場合は、ケーシング5の内壁面もクロム合金鋼で形成する必要がある。なお、空気供給口14から、炭酸ガス等の不活性ガスをパージ用に常時流すこともできる。
【0020】
前記クロム合金鋼は、Mnを1〜10質量%の範囲で含有するので、その表面に形成される薄い酸化皮膜を剥がれやすいものとなり、ケーシング5の外壁面に飛灰やダスト等が堆積しても、有機廃棄物を移送するスクリュ7の振動やケーシング5の温度変化等により、この堆積物が酸化皮膜と一緒に脱落し、ケーシング5の外壁面での熱伝達率を高く維持することができる。なお、焼却炉1の外でケーシング5に衝撃を与える鎚打手段や振動手段を設けたり、ケーシング5の外面に常温空気を吹きつける等の冷却手段を設けたりし、これらの手段を炭化装置の適宜の稼働時間毎に作動させて、その表面に形成される酸化皮膜の剥がれを促進するようにしてもよい。
【0021】
図2は、第2の実施形態を示す。この実施形態では、焼却炉1の塔長が第1の実施形態よりも大きなものとされ、その燃焼室2上部の炉体フリーボード部に、2つのケーシング5が上下2段に配設されている。各ケーシング5の形態は、空気供給口14がないことを除いて第1の実施形態と同じである。したがって、この実施形態では炭化処理能力を2倍にすることができる。なお、ケーシング5は3段以上に配設してもよく、同じ高さ位置に複数配設してもよい。
【0022】
図3は、第3の実施形態を示す。この炭化装置は、第2の実施形態と同様に、2つのケーシング5a、5bを上下2段に配設して、各ケーシング5a、5bの供給口3a、3bと排出口4a、4bを互いに逆方向に向け、上段のケーシング5aの排出口4aを下段のケーシング5bの供給口3bに接続したものである。また、下段のケーシング5bの供給口3bの近くには、賦活剤の供給口16も設けられている。賦活剤としては、水蒸気、酸素、賦活薬剤等を用いることができる。したがって、この実施形態では、上段のケーシング5aから下段のケーシング5bに送り込まれる炭化物が、賦活剤の付与で多孔質の活性炭となり、排出口4bから排出される。
【0023】
図4は、第4の実施形態を示す。この炭化装置は、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、ケーシング5の排気口8に配管17を接続し、排気口8から排出される熱分解ガスを焼却炉1の燃焼室2内に導くようにした点のみが異なる。配管17はクロム合金鋼で形成され、炉内を通されて燃焼室2の中央高さよりも低い位置で開口しており、焼却炉1の燃焼熱で高温に保たれるので、熱分解ガスに含まれるタール分等が凝縮して配管17の内面に付着する恐れはない。また、ケーシング5内は正圧状態に、燃焼室2内は負圧状態に維持され、燃焼室2で発生する有毒ガス等が配管17からケーシング5内に侵入しないようになっている。
【0024】
図5は、第5の実施形態を示す。この炭化装置も、排気口8から排出される熱分解ガスを配管17で燃焼室2内に導くようにしたものであり、配管17を炉外配管とした点が第4の実施形態と異なる。この配管17は普通鋼で形成され、その途中には熱分解ガスに含まれる木酢の凝縮液を回収する回収口18が設けられている。なお、配管17の炉外配管部分を保温材等で保温し、タール分等の凝縮を防止するようにしてもよい。
【0025】
図6は、第6の実施形態を示す。この炭化装置は、熱風炉19の対向する炉壁上部を貫通させて、第1の実施形態と同様の筒状ケーシング5を設置したものである。この炭化装置では、熱風炉19の下部側壁に設けられたバーナ20の燃焼ガスでケーシング5が外部加熱され、供給口3から供給される有機廃棄物が炭化される。ケーシング5を外部加熱した高温の燃焼ガスは、熱風炉19の天井の排気口21から、乾燥炉等に送られる。
【0026】
上述した各実施形態では、筒状のケーシング全体をクロム合金鋼で形成したが、ケーシングの内部は概ね無酸素状態であり、その内面側はあまり酸化する心配がないので、他の鋼材で形成したケーシングの外面のみに、高温耐酸化性の優れたクロム合金鋼をライナとして貼り付けたり、溶射したりしてもよい。ケーシングは一体物としてもよいし、円周方向や軸方向で分割したものとしてもよい。
【0027】
また、上述した各実施形態では、炭化装置の筒状ケーシングを、高温ガスを発生する焼却炉や熱風炉の炉内に設置したが、高温ガスを発生する炉としては、ガス化炉等の他の炉を用いることもでき、筒状ケーシングを炉外に設置して、ダクト等で炉外に導いた高温ガスで筒状ケーシングを外部加熱してもよい。
【0028】
【発明の効果】
以上のように、この発明の炭化装置は、外部加熱されるケーシングの外壁面を高温耐酸化性に優れたクロム合金鋼で形成することにより、その酸化腐食を防止し、炭化装置の耐久寿命を十分に確保できるようにした。
【0029】
前記ケーシングを、焼却炉の炉体フリーボード部に、対向する炉壁を貫通して設置されたものとすることにより、焼却炉で発生する高温の燃焼ガスを、そのまま900〜1000℃程度の状態で利用して、ケーシング内に供給される有機廃棄物を短時間で良好に炭化処理することができる。また、焼却炉は至る所に多数設置されているので、この炭化装置をこれらの焼却炉に組み込むことにより、各地で発生する有機廃棄物を長距離輸送することなく、大量に炭化処理することができる。
【0030】
前記クロム合金鋼を、Mnを1〜10質量%含有するものとすることにより、クロム合金鋼の表面に生成される薄い酸化皮膜を剥がれやすいものとし、ケーシング外壁面に飛灰やダスト等が堆積しても、ケーシング内の有機廃棄物の移送手段の振動やケーシングの温度変化等により、この堆積物を酸化皮膜と一緒に脱落させ、ケーシング外壁面での熱伝達率を高い状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【図2】第2の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【図3】第3の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【図4】第4の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【図5】第5の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【図6】第6の実施形態の炭化装置を示す概略縦断正面図
【符号の説明】
1 焼却炉
2 燃焼室
3、3a、3b 供給口
4、4a、4b 排出口
5、5a、5b ケーシング
6 モータ
7 スクリュ
8 排気口
9 導入口
10 多孔板
11 投入口
12 導入口
13 排気口
14 空気供給口
15 ダンパ
16 供給口
17 配管
18 回収口
19 熱風炉
20 バーナ
21 排気口
Claims (5)
- 筒状のケーシングの一端側から有機廃棄物を供給し、このケーシングを外部から加熱する外部加熱手段を設け、前記ケーシング内を移送される有機廃棄物を間接加熱により炭化して炭化物と熱分解ガスを生成させ、これらの炭化物と熱分解ガスを前記ケーシングの他端側から排出する炭化装置において、前記ケーシングの外壁面をCr含有量が22〜27質量%のクロム合金鋼で形成したことを特徴とする炭化装置。
- 前記ケーシングの外部加熱手段が、焼却炉またはガス化炉で発生する高温ガスを外部加熱ガスとして用いるものである請求項1に記載の炭化装置。
- 前記ケーシングが、前記焼却炉の炉体フリーボード部に、対向する炉壁を貫通して設置されたものである請求項1または2に記載の炭化装置。
- 前記クロム合金鋼が、Mnを1〜10質量%含有するものである請求項1乃至3のいずれかに記載の炭化装置。
- 前記ケーシングに、空気供給量を調節可能とした空気供給手段を設けた請求項1乃至4のいずれかに記載の炭化装置。
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---|---|---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007084504A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Sanwa Shiyurui Kk | 大麦を発酵に付したものを有効成分とする血管新生阻害の作用を有する組成物 |
CN110436742A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-11-12 | 秦皇岛开发区春光铸造机械有限公司 | 一种利用埋刮板输送的连续间接加热装置及方法 |
-
2003
- 2003-02-05 JP JP2003028123A patent/JP2004238458A/ja active Pending
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
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