JP2005255787A - Method for gasifying waste material and device for gasifying waste material - Google Patents

Method for gasifying waste material and device for gasifying waste material Download PDF

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晃 木戸口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove a tar content in produced gas and floating materials accompanying with the gas, and also improving gasification efficiency. <P>SOLUTION: This method for gasifying the waste materials by forming a filled layer by putting waste materials into a gasification oven 3, feeding an oxidizing agent gas from the lower direction of the filled layer to partially burn the waste materials, gasifying the waste materials by the heat of combustion, and also drawing out combustion residue from the filled layer for treating the waste materials continuously is provided by flowing the produced gas through an adsorbing column filled with non-burning pellets 39, by putting the non-burning pellets 39 in the gasification oven 3 for treating, adsorbing and removing the tar content in the produced gas and floating materials accompanying with the produced gas with the non-burning pellets 39 to clean the produced gas and decomposing the adsorbed tar content to hydrogen, carbon monoxide, etc., in the gasification oven 3 for the effective gasification. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、廃棄物ガス化方法および廃棄物ガス化装置に関する。   The present invention relates to a waste gasification method and a waste gasification apparatus.

廃棄物を処理する方法として、廃棄物をガス化炉に投入して充填層を形成し、底部から空気などの酸化剤ガスを供給して部分燃焼させ、炉高方向に燃焼帯、熱分解帯、乾燥帯を形成し、上部から生成ガスを抜き出すとともに、ガス化により生じた残渣を炉底から抜き出して廃棄物を連続的に処理する移動床式の廃棄物ガス化炉が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これによれば、生成ガスの熱により乾燥帯の廃棄物を乾燥でき、また、炉底の燃焼残渣の熱で酸化剤ガスを予熱できるので効率がよい。さらに、生成ガスが乾燥帯を上昇する過程で、生成ガス中のタール分が冷えて凝縮し、廃棄物に付着して除去されるので、比較的清浄な生成ガスが得られる。   As a method for treating waste, the waste is put into a gasification furnace to form a packed bed, and an oxidant gas such as air is supplied from the bottom to cause partial combustion, and the combustion zone and pyrolysis zone in the furnace height direction. In addition, a moving bed type waste gasification furnace has been proposed in which a dry zone is formed, a product gas is extracted from the upper part, and a residue generated by gasification is extracted from the furnace bottom to continuously treat waste ( For example, see Patent Document 1). According to this, the waste in the drying zone can be dried by the heat of the product gas, and the oxidant gas can be preheated by the heat of the combustion residue at the bottom of the furnace, which is efficient. Further, since the tar content in the product gas cools and condenses in the process in which the product gas rises in the drying zone, it adheres to the waste and is removed, so that a relatively clean product gas can be obtained.

特表2000−517409号公報(第1図、第5頁参照)JP 2000-517409 (see FIG. 1, page 5)

しかし、乾燥帯は、生成ガスの熱により比較的高い温度に保たれているから、この乾燥温度よりも露点が低いタール分を凝縮させて、廃棄物に付着させることができない。したがって、乾燥温度よりも露点が低いタール分は気相のまま乾燥帯を通過し、生成ガスとともに後流側の生成ガスの利用機器に供給されることになる。これにより、タール分が後流側で凝縮してガス管路をつまらせる問題が生じ、利用機器がガスタービンなどの燃焼機関である場合は、燃焼に悪影響を及ぼすおそれがある。また、生成ガスには、例えば、廃棄物に含まれるほこり、おがくず、灰、トナーや製粉、糸くず、保温材などのグラスウール、紙切れ、ビニールの薄膜片、殻など、およびガス化炉下部からの燃焼灰などの浮遊物質が随伴される場合がある。   However, since the drying zone is maintained at a relatively high temperature by the heat of the product gas, the tar content having a dew point lower than the drying temperature cannot be condensed and attached to the waste. Therefore, the tar component having a dew point lower than the drying temperature passes through the drying zone in the gas phase and is supplied together with the product gas to the use device of the product gas on the downstream side. This causes a problem that the tar content is condensed on the wake side and clogs the gas pipe. If the equipment used is a combustion engine such as a gas turbine, the combustion may be adversely affected. In addition, the generated gas includes, for example, dust, sawdust, ash, toner and milling, waste thread, glass wool such as heat insulating material, pieces of paper, vinyl thin film pieces, shells, and the like from the bottom of the gasification furnace. In some cases, suspended solids such as combustion ash are accompanied.

また、燃焼帯から流下する燃焼残渣には、灰分などの粉粒体の他に、粉粒体よりも大きい不燃物の固体や、場合によっては未燃物の固体が含まれることがある。この燃焼残渣帯において、固体の断面分布に偏りがあると、断面部位によって酸化剤ガスの通流抵抗に差が生じ、流量分布に偏りが生じる。この酸化剤ガスの流量の偏りにより、燃焼帯の燃焼にばらつきが生じ、熱分解などによるガス化効率が低下するという問題がある。   In addition, the combustion residue flowing down from the combustion zone may contain incombustible solids that are larger than the particulates and, in some cases, unburned solids, in addition to the particulates such as ash. In this combustion residue zone, if there is a bias in the cross-sectional distribution of the solid, a difference occurs in the flow resistance of the oxidant gas depending on the cross-sectional portion, and a bias in the flow distribution occurs. Due to this deviation in the flow rate of the oxidant gas, there is a problem in that the combustion in the combustion zone varies and the gasification efficiency due to thermal decomposition or the like decreases.

本発明の課題は、生成ガスのタール分および生成ガスに随伴する浮遊物質を除去するとともに、ガス化効率を向上させることにある。   An object of the present invention is to remove the tar content of the product gas and suspended substances accompanying the product gas and improve the gasification efficiency.

本発明は、次に述べる手段により、上記課題を解決するものである。すなわち、ガス化炉内に廃棄物を投入して充填層を形成し、充填層の下方から酸化剤ガスを供給して廃棄物を部分燃焼させ、その燃焼熱で廃棄物をガス化するとともに、ガス化で生じた残渣を充填層の下方から抜き出して廃棄物を連続的に処理する廃棄物のガス化方法において、不燃性粒体が充填された吸着塔に生成ガスを通して浄化し、この吸着塔内の不燃性粒体をガス化炉内に投入して処理することを特徴とする。   The present invention solves the above problems by the following means. That is, the waste is put into the gasification furnace to form a packed bed, the oxidant gas is supplied from below the packed bed to partially burn the waste, and the waste heat is gasified with the combustion heat, In a waste gasification method in which the residue generated by gasification is extracted from below the packed bed and the waste is continuously processed, the generated gas is purified through an adsorption tower filled with noncombustible particles, and the adsorption tower The incombustible particles are put into a gasification furnace and processed.

これによれば、生成ガス中のタール分および生成ガスに随伴する浮遊物質を不燃性粒体に吸着させて除去することができる。したがって、生成ガス中のタール分などが原因で起こるガス管路のつまりや燃焼不良などの発生を防止できる。また、タール分などを吸着した不燃性粒体をガス化炉に投入することで、不燃性粒体が廃棄物とともに熱分解帯や燃焼帯を通って流下する際に、タール分が、水素や一酸化炭素などに分解され、有効にガス化させることができる。なお、熱分解帯で分解されなかったタール分は燃焼帯で燃焼される。このようにして燃焼帯を通過した不燃性粒体は、炉底の燃焼残渣中に分散するので、不燃物などの固体による酸化剤ガスの通流の偏りが改善され、安定な燃焼帯を形成でき、熱分解などによるガス化効率が向上される。   According to this, the tar content in the product gas and the suspended substance accompanying the product gas can be adsorbed and removed by the incombustible particles. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of clogging of the gas pipe line or combustion failure caused by the tar content in the generated gas. In addition, by introducing incombustible particles that have adsorbed tar content, etc. into the gasifier, when the incombustible particles flow with the waste through the pyrolysis zone or combustion zone, It can be decomposed into carbon monoxide and effectively gasified. In addition, the tar content which was not decomposed | disassembled in a thermal decomposition zone is burned in a combustion zone. The non-combustible particles that have passed through the combustion zone in this way are dispersed in the combustion residue at the bottom of the furnace, improving the bias in the flow of oxidant gas due to solids such as incombustibles and forming a stable combustion zone. Gasification efficiency by thermal decomposition or the like is improved.

また、不燃性粒体を多孔質体で形成すれば、表面積が大きくとれるのでタール分の吸着量を増やすことができる。また、不燃性粒体をアルミナが含有された物質で構成すれば、熱分解帯においてアルミナが触媒として作用し、タール分などの物質の分解が促進される。   Further, if the non-combustible particles are formed of a porous material, the surface area can be increased, so that the adsorption amount of tar can be increased. Further, if the non-combustible particles are composed of a substance containing alumina, alumina acts as a catalyst in the thermal decomposition zone, and the decomposition of substances such as tar is promoted.

本発明の方法を実現する廃棄物ガス化装置は、容器と、容器の上部に形成された廃棄物の投入口と、容器の下部に形成された酸化剤ガスのガス供給口と、容器の下部に形成された燃焼残渣の抜出し口とを有するガス化炉を備え、生成ガスを通流させる不燃性粒体が充填された吸着塔と、吸着塔内の不燃性粒体を抜き出して容器の上部に投入する投入手段とを備えた構成にできる。   A waste gasification apparatus that realizes the method of the present invention includes a container, a waste inlet formed in an upper part of the container, a gas supply port of an oxidant gas formed in a lower part of the container, and a lower part of the container A gasification furnace having an extraction port for combustion residues formed in the adsorption tower filled with incombustible particles for allowing the product gas to flow, and the upper part of the container by extracting the incombustible particles in the adsorption tower It is possible to have a configuration provided with a charging means for charging the battery.

また、廃棄物ガス化装置は、吸着塔を容器の頂部壁に形成した開口に連結させて設け、投入手段を開口に臨ませて容器内に配置された円盤と、この円盤を回転させる回転駆動手段とで形成し、この円盤を容器の頂部壁の開口よりも大きく形成し、かつ、上面に当該円盤の径方向に対して所定の角度を持たせた突条を形成した構成にすることができる。ここで、円盤の大きさ、および円盤と開口との間隔は、円盤の回動停止時に不燃性粒体が落下しないように設定し、例えば、不燃性粒体の安息角などを考慮して設計する。   In addition, the waste gasifier is provided with an adsorption tower connected to an opening formed in the top wall of the container, a disk disposed in the container with the input means facing the opening, and a rotational drive for rotating the disk. The disk is formed larger than the opening of the top wall of the container, and the upper surface is formed with a protrusion having a predetermined angle with respect to the radial direction of the disk. it can. Here, the size of the disk and the distance between the disk and the opening are set so that the non-combustible particles do not fall when the rotation of the disk is stopped. For example, the angle of repose of the non-combustible particles is taken into consideration. To do.

本発明によれば、生成ガス中のタール分および生成ガスに随伴する浮遊物質を除去するとともに、ガス化効率を向上させることができる。   According to the present invention, the tar content in the product gas and the suspended substances accompanying the product gas can be removed and the gasification efficiency can be improved.

以下、本発明の実施の形態について図1〜図2を用いて説明する。図1は、本発明を適用してなる一実施形態の縦型の移動床式ガス化炉の断面図、図2は、本発明を適用してなる廃棄物ガス化装置の一実施形態の全体構成図である。ここで、本実施形態の廃棄物ガス化装置は、一般ごみや産業廃棄物、バイオマスなどのガス化に好適に使用されるが、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a vertical moving bed type gasification furnace according to an embodiment to which the present invention is applied. FIG. 2 is an overall view of an embodiment of a waste gasification apparatus to which the present invention is applied. It is a block diagram. Here, although the waste gasification apparatus of this embodiment is used suitably for gasification of a general waste, an industrial waste, biomass, etc., it is not limited to these.

図2に示すように、本実施形態の廃棄物ガス化装置は、廃棄物ホッパ1、ガス化炉3を備えて構成されている。廃棄物ホッパ1は、筒状縦型に形成され、図示していない前処理装置から破砕された廃棄物2が投入されるようなっている。廃棄物ホッパ1の底部には、スクリューフィーダ5が設けられ、廃棄物ホッパ1内の廃棄物2を切り出す構成になっている。   As shown in FIG. 2, the waste gasifier according to this embodiment includes a waste hopper 1 and a gasification furnace 3. The waste hopper 1 is formed in a cylindrical vertical shape, and the waste 2 crushed from a pretreatment device (not shown) is input into the waste hopper 1. A screw feeder 5 is provided at the bottom of the waste hopper 1 so that the waste 2 in the waste hopper 1 is cut out.

ガス化炉3は、筒状縦型に形成され、上部にスクリューフィーダ5の搬送出側が連結され、廃棄物ホッパ1から切り出された廃棄物2がガス化炉3内に投入されるようになっている。ガス化炉3の底部には、酸化剤ガスである空気または酸素のガス供給口23と、水性ガス化剤である水蒸気のガス供給口24が設けられている。ガス供給口23、24には、酸化剤ガスである空気または酸素を供給する酸化剤供給手段7と水蒸気を供給する水蒸気供給手段8がそれぞれ連結されている。また、ガス化炉3の底部には、炉内の灰分や不燃物などを含む燃焼残渣を抜き出す排出機27が設けられている。排出機27は、抜き出し量が調整可能に構成されている。排出機27により抜き出された燃焼残渣は、分別器9を介して灰分は廃棄工程12に送られ、例えば、溶融処理あるいは埋立て処理される。灰分と共に排出機27により抜き出された不燃ペレット39は分別器9で灰分やその他不燃物質(金属等)と分別された後、再び吸着塔に戻され循環使用される。   The gasification furnace 3 is formed in a cylindrical vertical shape, and the conveyance outlet side of the screw feeder 5 is connected to the upper part, so that the waste 2 cut out from the waste hopper 1 is put into the gasification furnace 3. ing. At the bottom of the gasification furnace 3, an air or oxygen gas supply port 23 that is an oxidant gas and a water vapor gas supply port 24 that is a water gasifying agent are provided. The gas supply ports 23 and 24 are connected to an oxidant supply means 7 for supplying air or oxygen as an oxidant gas and a water vapor supply means 8 for supplying water vapor, respectively. Further, at the bottom of the gasification furnace 3, a discharger 27 for extracting combustion residues including ash and incombustibles in the furnace is provided. The discharger 27 is configured such that the extraction amount can be adjusted. As for the combustion residue extracted by the discharger 27, the ash is sent to the disposal step 12 through the separator 9, and is subjected to, for example, a melting process or a landfill process. The incombustible pellets 39 extracted together with the ash by the discharger 27 are separated from the ash and other incombustible substances (metals, etc.) by the separator 9 and then returned to the adsorption tower and recycled.

一方、ガス化炉3の頂部には、筒状縦型の吸着塔31が設けられている。吸着塔31内には、不燃性の固体粒子である不燃ペレット39が充填されている。不燃ペレット39として、本実施形態では、アルミナを含有する粒状(例えば、粒径25〜30mm)の多孔質材を用いている。   On the other hand, a cylindrical vertical adsorption tower 31 is provided at the top of the gasification furnace 3. The adsorption tower 31 is filled with incombustible pellets 39 that are incombustible solid particles. As the incombustible pellet 39, in this embodiment, a granular porous material (for example, a particle size of 25 to 30 mm) containing alumina is used.

ガス化炉3内で生成された熱分解ガスおよび水性ガス(以下、生成ガスと総称する)は、吸着塔31を介して、燃焼ボイラ13に送られるようになっている。燃焼ボイラ13は、図示していない供給手段から燃焼用空気14が供給され、生成ガスを燃焼して蒸気11を発生させる一般的な構成のものである。燃焼ボイラ13で生じた蒸気11は、蒸気タービン17に供給されて発電に利用され、燃焼排ガス16は、排気工程15に送られ、図示していない誘引ファンにより誘引されて煙突から排気されるようになっている。また、図示していない制御装置が設けられ、少なくともスクリューフィーダ5の廃棄物の搬送量、酸化剤供給手段7の酸化剤ガスの供給量、水蒸気供給手段8の水蒸気の供給量、および排出機27の抜き出し量を制御できるように構成されている。   Pyrolysis gas and water gas (hereinafter collectively referred to as product gas) generated in the gasification furnace 3 are sent to the combustion boiler 13 via the adsorption tower 31. The combustion boiler 13 has a general configuration in which combustion air 14 is supplied from supply means (not shown) and the generated gas is burned to generate steam 11. The steam 11 generated in the combustion boiler 13 is supplied to the steam turbine 17 and used for power generation, and the combustion exhaust gas 16 is sent to the exhaust process 15 so as to be attracted by an induction fan (not shown) and exhausted from the chimney. It has become. Further, a control device (not shown) is provided, and at least the amount of waste transported by the screw feeder 5, the amount of oxidant gas supplied by the oxidant supply means 7, the amount of water vapor supplied by the water vapor supply means 8, and the discharger 27. It is configured so that the amount of extraction can be controlled.

このように構成された移動床式のガス化炉3を備えた廃棄物ガス化装置の基本動作について説明する。まず、廃棄物ホッパ1から切り出された廃棄物2は、ガス化炉3に投入される。炉内に投入された廃棄物2は、底部から筒状の炉内に充填されて充填層を形成する。廃棄物2の投入量は、少なくともガス化炉3の頂部に空間が形成するように調整される。   A basic operation of the waste gasification apparatus including the moving bed type gasification furnace 3 configured as described above will be described. First, the waste 2 cut out from the waste hopper 1 is put into the gasification furnace 3. The waste 2 thrown into the furnace is filled from the bottom into the cylindrical furnace to form a packed bed. The input amount of the waste 2 is adjusted so that a space is formed at least at the top of the gasification furnace 3.

このようにして廃棄物2が充填されたガス化炉3に、ガス供給口23から酸化剤ガスを供給するとともに廃棄物2に着火する。ここで、廃棄物2は、例えば、熱風発生器で400℃の高温空気を吹き込んで着火させる。酸化剤ガスの供給量を調整し、廃棄物を部分燃焼させて燃焼帯を形成し、この燃焼帯の燃焼熱により上層の廃棄物が熱分解される。ここで、燃焼帯は、酸化剤ガスの時間当たりの供給量などに応じて厚みが決まり、また、炉底の残渣の抜き出し速度に応じて高さ位置が決まる。そこで、酸化剤供給手段7の酸化剤供給量と、排出機27の抜き出し量を所定範囲に制御することで、廃棄物の部分燃焼及び熱分解が安定した定常状態になる。   Thus, the oxidant gas is supplied from the gas supply port 23 to the gasification furnace 3 filled with the waste 2 and the waste 2 is ignited. Here, the waste 2 is ignited by blowing high-temperature air at 400 ° C. with a hot air generator, for example. The supply amount of the oxidant gas is adjusted, the waste is partially burned to form a combustion zone, and the waste in the upper layer is thermally decomposed by the combustion heat of this combustion zone. Here, the thickness of the combustion zone is determined according to the supply amount of the oxidant gas per hour, and the height position is determined according to the extraction rate of the residue at the furnace bottom. Therefore, by controlling the oxidant supply amount of the oxidant supply means 7 and the extraction amount of the discharger 27 within a predetermined range, the partial combustion and thermal decomposition of the waste can be in a steady state.

このような定常状態では、炉内の安定した位置に燃焼帯が形成され、その上部には熱分解帯が形成され、さらに上部に廃棄物の乾燥帯が形成される。熱分解帯では、廃棄物が熱分解されて可燃性の熱分解ガス及び炭素(チャー)が生成される。ここで生成されたチャーは、燃焼帯に流下して燃焼され、燃焼帯の温度は、例えば1000℃になる。また、熱分解帯で生成されたチャーの一部は、ガス供給口24から供給される水蒸気と反応してCO、Hが生成される。燃焼により生じた燃焼残渣は、燃焼帯から下方に流下する。炉底のガス供給口23、24から供給される酸化剤ガスと水蒸気は、炉底の燃焼残渣の隙間を通って上昇する際に予熱され、燃焼残渣は、酸化剤ガスや水蒸気によって冷却される。なお、酸化剤ガスと水蒸気の供給量は、生成されたチャーのほとんどが燃焼ガスと水性ガスとなるように調整されている。 In such a steady state, a combustion zone is formed at a stable position in the furnace, a pyrolysis zone is formed at the top, and a waste drying zone is formed at the top. In the pyrolysis zone, the waste is pyrolyzed to produce combustible pyrolysis gas and carbon (char). The char generated here flows down to the combustion zone and burns, and the temperature of the combustion zone becomes 1000 ° C., for example. Further, a part of the char generated in the thermal decomposition zone reacts with water vapor supplied from the gas supply port 24 to generate CO and H 2 . The combustion residue generated by the combustion flows down from the combustion zone. The oxidant gas and water vapor supplied from the gas supply ports 23 and 24 at the furnace bottom are preheated when rising through the gap between the combustion residues at the furnace bottom, and the combustion residue is cooled by the oxidant gas and water vapor. . The supply amounts of the oxidant gas and water vapor are adjusted so that most of the generated char becomes combustion gas and water gas.

このようにして生成された熱分解ガスと水性ガスが混合された高温の生成ガスは、乾燥帯の廃棄物の隙間を通ってガス化炉3内を上昇し、廃棄物を乾燥することにより減温(例えば、約200℃)される。同時に、生成ガス中の飛灰などの一部は廃棄物の層に捕捉される。乾燥帯を通過した生成ガスは、ガス化炉3の頂部に設けられた吸着塔31を通って燃焼ボイラ13に供給される。生成ガスが吸着塔31を通る際、生成ガス中に含まれるタール分および生成ガスに随伴する浮遊物質が不燃ペレット39に吸着されて除去される。   The high-temperature product gas, which is a mixture of the pyrolysis gas and water gas generated in this way, rises in the gasification furnace 3 through the gaps between the wastes in the drying zone and is reduced by drying the wastes. Warm (eg, about 200 ° C.). At the same time, some of the fly ash in the product gas is trapped in the waste layer. The product gas that has passed through the drying zone is supplied to the combustion boiler 13 through an adsorption tower 31 provided at the top of the gasification furnace 3. When the product gas passes through the adsorption tower 31, the tar content contained in the product gas and the suspended solids accompanying the product gas are adsorbed and removed by the non-combustible pellets 39.

次に、本実施形態の特徴部である吸着塔31の構成について説明する。図1に示すように、吸着塔31は、ガス化炉3よりも小さい径の筒状縦型に形成されている。吸着塔31内には、2重ダンパ41を介して不燃ペレット39が投入され、不燃ペレット39の充填層が形成されている。ガス化炉3の容器21の頂部壁には、開口29が形成され、開口29を介して吸着塔31とガス化炉3とが連通されている。吸着塔31内部には、吸着塔31の頂部に回転自在に支持されたシャフト35が垂下させて設けられている。シャフト35の下端には、円盤37が連結されている。シャフト35は、吸着塔31の頂部に設けられたモータ33によって回転されるようになっている。   Next, the structure of the adsorption tower 31 which is the characteristic part of this embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 1, the adsorption tower 31 is formed in a cylindrical vertical type having a diameter smaller than that of the gasification furnace 3. A non-combustible pellet 39 is introduced into the adsorption tower 31 through a double damper 41 to form a packed layer of the non-combustible pellet 39. An opening 29 is formed in the top wall of the container 21 of the gasification furnace 3, and the adsorption tower 31 and the gasification furnace 3 are communicated with each other through the opening 29. Inside the adsorption tower 31, a shaft 35 supported rotatably at the top of the adsorption tower 31 is provided. A disk 37 is connected to the lower end of the shaft 35. The shaft 35 is rotated by a motor 33 provided at the top of the adsorption tower 31.

円盤37は、開口29の下側、つまり、ガス化炉3内の開口29に臨ませた位置に水平に配置されている。円盤37と開口29との間隔は、不燃ペレット39の粒径よりも大きく設定し、不燃ペレット39が開口29を通って円盤37の縁からガス化炉3内に落下するようになっている。円盤37の径は、開口29の径よりも大きく形成され、開口29から流下する不燃ペレット39が円盤37に上に安定して静止する安息角を形成できるようになっている。また、円盤37の上面には、円盤37の径方向に対し角度を持たせた突条の切出し羽根が形成されている。これにより、円盤37が回転すると、円盤37上に載置された不燃ペレット39が切出し羽根によって切り出されるようになっている。   The disk 37 is horizontally disposed below the opening 29, that is, at a position facing the opening 29 in the gasification furnace 3. The interval between the disk 37 and the opening 29 is set to be larger than the particle size of the incombustible pellet 39, and the incombustible pellet 39 falls through the opening 29 into the gasification furnace 3 from the edge of the disk 37. The diameter of the disk 37 is formed to be larger than the diameter of the opening 29 so that the noncombustible pellets 39 flowing down from the opening 29 can form an angle of repose in which the disk 37 stably rests on the disk 37. Further, on the upper surface of the disk 37, a protruding blade of a ridge that has an angle with respect to the radial direction of the disk 37 is formed. Thereby, when the disk 37 rotates, the incombustible pellet 39 mounted on the disk 37 is cut out by the cutting blade.

このように構成された本実施形態の吸着塔の動作について説明する。まず、ガス化炉3内の生成ガスは、符号38の矢印で示すように、開口29から吸着塔31に流入し、不燃ペレット39の層を通流して生成ガス中のタール分が除去され、符号40の矢印で示すように、吸着塔31の上部から排出される。モータ33を駆動して円盤37を回転させると、円盤37上に静止していた不燃ペレット39が切出し羽根によって円盤37の半径方向に切り出されてガス化炉3内に投入される。ガス化炉3に投入された不燃ペレット39は、スクリューフィーダ5から投入された廃棄物2に混合される。なお、廃棄物2とともに充填層を形成する。ここで、不燃ペレット39との混合比を一定(例えば、7:3)にすることが好ましい。   Operation | movement of the adsorption tower of this embodiment comprised in this way is demonstrated. First, the product gas in the gasification furnace 3 flows into the adsorption tower 31 through the opening 29 as shown by the arrow 38, and flows through the layer of incombustible pellets 39 to remove the tar content in the product gas. As indicated by the arrow 40, the gas is discharged from the upper part of the adsorption tower 31. When the motor 33 is driven to rotate the disk 37, the non-combustible pellets 39 that have been stationary on the disk 37 are cut out in the radial direction of the disk 37 by the cutting blades and put into the gasification furnace 3. The non-combustible pellets 39 charged into the gasification furnace 3 are mixed with the waste 2 charged from the screw feeder 5. A packed bed is formed together with the waste 2. Here, it is preferable that the mixing ratio with the non-combustible pellets 39 is constant (for example, 7: 3).

ガス化炉3内に投入された不燃ペレット39のタール分は、熱分解帯において熱分解され、あるいは、水蒸気と反応し、水素や一酸化炭素を含む生成ガスが生成される。このとき、不燃ペレット39を構成するアルミナ成分が触媒として作用するので、タール分などの物質の分解が促進される。燃焼帯を通過した不燃ペレットは、燃焼残渣中に分散し、燃焼残渣の層の空隙率を均一化する。その結果、燃焼残渣中の酸化剤ガスや水蒸気の流れの偏りが改善され、安定な燃焼帯が形成されることから、熱分解などによるガス化効率が向上される。   The tar content of the incombustible pellets 39 charged into the gasification furnace 3 is thermally decomposed in the thermal decomposition zone, or reacts with water vapor to generate a product gas containing hydrogen and carbon monoxide. At this time, since the alumina component constituting the incombustible pellet 39 acts as a catalyst, decomposition of substances such as tar is promoted. The noncombustible pellets that have passed through the combustion zone are dispersed in the combustion residue, and the porosity of the layer of the combustion residue is made uniform. As a result, the uneven flow of the oxidant gas and water vapor in the combustion residue is improved and a stable combustion zone is formed, so that the gasification efficiency by thermal decomposition and the like is improved.

このように本実施形態によれば、吸着塔31において、生成ガス中のタール分および生成ガスに随伴される浮遊物質を不燃ペレット39に吸着させて除去することができる。したがって、生成ガス中のタール分が原因で起こるガス管路のつまりや燃焼不良などの発生を防止できる。また、タール分を吸着した不燃ペレット39をガス化炉3に投入することで、吸着させたタール分を水素や一酸化炭素などに分解でき、有効にガス化させることができ、分解されなかったタール分は燃焼帯での燃焼に利用できる。   As described above, according to the present embodiment, in the adsorption tower 31, the tar content in the product gas and the suspended substances accompanying the product gas can be adsorbed and removed by the non-combustible pellets 39. Therefore, it is possible to prevent occurrence of clogging of the gas pipe line or combustion failure caused by the tar content in the generated gas. Further, by introducing the non-combustible pellets 39 adsorbing tar content into the gasification furnace 3, the adsorbed tar content can be decomposed into hydrogen, carbon monoxide, etc., and can be effectively gasified, and not decomposed. The tar content can be used for combustion in the combustion zone.

また、燃焼帯を通過した不燃ペレット39は、炉底の燃焼残渣中で分散し、不燃物などの固体による酸化剤ガスの通流の偏りを改善し、安定な燃焼帯を形成して、熱分解などによるガス化効率を向上することができ、かつ、分別器で不燃ペレットを分別すれば、再び吸着塔に戻すことで循環使用することができる。また、不燃ペレット39を多孔質体で形成することで、表面積が大きくとれるのでタール分の吸着量を増やすことができる。また、不燃ペレット39をアルミナが含有された物質で構成することで、熱分解帯においてアルミナが触媒として作用し、タール分などの物質の分解が促進することができる。   Further, the non-combustible pellets 39 that have passed through the combustion zone are dispersed in the combustion residue at the bottom of the furnace, improving the bias in the flow of oxidant gas due to solids such as non-combustibles, forming a stable combustion zone, Gasification efficiency by decomposition or the like can be improved, and if non-combustible pellets are separated by a separator, they can be recycled by returning them to the adsorption tower again. Moreover, since the surface area can be increased by forming the incombustible pellets 39 from a porous body, the amount of adsorption of tar can be increased. In addition, by configuring the incombustible pellets 39 with a substance containing alumina, alumina acts as a catalyst in the thermal decomposition zone, and the decomposition of substances such as tar can be promoted.

また、排出機27は、抜き出し量が調整可能であればよく、例えば、一般的な構成のスクリューフィーダや、炉底に設けた円盤が回転することで炉底の燃焼残渣を半径方向に切出す回転式の抜き出し機などを用いることができる。   Further, the discharger 27 only needs to be able to adjust the extraction amount. For example, when a screw feeder having a general configuration or a disk provided on the furnace bottom rotates, the combustion residue on the furnace bottom is cut out in the radial direction. A rotary extractor can be used.

また、モータ33は、スクリューフィーダ5に同期させて駆動させることができる。これによれば、廃棄物と不燃ペレットの混合比を一定の範囲に制御することができる。これに代えて、廃棄物の投入量を検出し、それに合わせてモータ33を駆動するようにしてもよい。さらに、本実施形態では、ガス化炉3で生成されたガスを燃焼ボイラに供給する例を挙げて説明したが、これに限らず、生成ガスを利用する種々の装置、例えば、ガスタービン、ガスエンジンなどに供給することもできる。   The motor 33 can be driven in synchronization with the screw feeder 5. According to this, the mixing ratio of waste and incombustible pellets can be controlled within a certain range. Alternatively, the amount of waste input may be detected, and the motor 33 may be driven accordingly. Furthermore, in this embodiment, although the example which supplies the gas produced | generated by the gasification furnace 3 to a combustion boiler was mentioned and demonstrated, it is not restricted to this, Various apparatuses using produced | generated gas, for example, a gas turbine, gas It can also be supplied to engines.

本発明を適用してなる一実施形態の縦型の移動床式ガス化炉の断面図である。It is sectional drawing of the vertical moving bed type gasifier of one Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用してなる廃棄物ガス化装置の一実施形態の全体構成図である。It is a whole lineblock diagram of one embodiment of a waste gasification device to which the present invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

3 ガス化炉
5 スクリューフィーダ
21 容器
23、24 ガス供給口
27 排出機
29 開口
31 吸着塔
33 モータ
35 シャフト
37 円盤
39 不燃ペレット
3 Gasification furnace 5 Screw feeder 21 Container 23, 24 Gas supply port 27 Discharge machine 29 Opening 31 Adsorption tower 33 Motor 35 Shaft 37 Disc 39 Non-combustible pellet

Claims (5)

ガス化炉内に廃棄物を投入して充填層を形成し、該充填層の下方から酸化剤ガスを供給して前記廃棄物を部分燃焼させ、その燃焼熱で前記廃棄物をガス化するとともに、前記充填層の下方から燃焼残渣を排出して廃棄物を連続的に処理する廃棄物ガス化方法において、
生成ガスを不燃性粒体が充填された吸着塔に通して浄化するとともに、前記吸着塔内の前記不燃性粒体を前記ガス化炉内に投入して処理する廃棄物ガス化方法。
Waste is put into a gasification furnace to form a packed bed, an oxidant gas is supplied from below the packed bed to partially burn the waste, and the waste heat gasifies the waste. , In a waste gasification method for continuously treating waste by discharging combustion residues from below the packed bed,
A waste gasification method in which product gas is purified by passing through an adsorption tower filled with incombustible particles, and the incombustible particles in the adsorption tower are put into the gasification furnace for treatment.
前記不燃性粒体は、アルミナを含有する多孔質体であることを特徴とする請求項1に記載の廃棄物ガス化方法。   The waste gasification method according to claim 1, wherein the noncombustible particles are a porous material containing alumina. 容器と、該容器の上部に形成された廃棄物の投入口と、前記容器の下部に形成された酸化剤ガスのガス供給口と、前記容器の下部に形成された燃焼残渣の抜出し口とを有し、前記容器の上部から生成ガスを排出するガス化炉を備えた廃棄物ガス化装置において、
前記生成ガスを通流させる不燃性粒体が充填された吸着塔と、該吸着塔内の前記不燃性粒体を抜き出して前記容器の上部に投入する投入手段とを備えてなることを特徴とする廃棄物ガス化装置。
A container, a waste inlet formed in an upper part of the container, an oxidant gas supply port formed in a lower part of the container, and a combustion residue outlet formed in a lower part of the container. In a waste gasifier equipped with a gasification furnace for discharging product gas from the upper part of the container,
An adsorption tower filled with non-combustible particles for allowing the product gas to flow therethrough, and an input means for extracting the non-combustible particles in the adsorption tower and introducing them into the upper part of the container, Waste gasifier.
前記吸着塔は、前記容器の頂部壁に形成した開口に連結させて設けられ、前記投入手段は、前記開口に臨ませて前記容器内に配置された円盤と、該円盤を回転する回転駆動手段とを備え、前記円盤は、前記開口よりも大きく形成され、かつ、上面に当該円盤の径方向に対して所定の角度を持たせた突条が形成されてなることを特徴とする請求項3に記載の廃棄物ガス化装置。   The adsorption tower is provided connected to an opening formed in the top wall of the container, and the charging means is a disk disposed in the container so as to face the opening, and a rotation driving means for rotating the disk. The disk is formed larger than the opening, and a protrusion having a predetermined angle with respect to the radial direction of the disk is formed on the upper surface. The waste gasifier described in 1. 前記不燃性粒体は、アルミナを含有する多孔質体であることを特徴とする請求項3または4に記載の廃棄物ガス化装置。   The waste gasifier according to claim 3 or 4, wherein the non-combustible particles are porous bodies containing alumina.
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