JP2005265379A - ロータリーキルン - Google Patents

Abstract

【解決手段】 排出端壁6 に内部突出状にヒータ収納筒7 が設けられ、同収納筒内にヒータ8 が配されてなる本発明によるロータリーキルン1 である。

【効果】 被加熱物の温度を効率的に高めることができ、ガスバーナをキルン内部に配置しないのでキルンから排出される排ガス量が増加することがなく直接加熱と同様な温度上昇効果を発揮させることができ、加えて被加熱物が排出されるまでにその温度が下がる恐れがない。


【選択図】 図１

Description

本発明は、土壌、粉体等の加熱処理に用いられるロータリーキルンの改良に関するものである。

従来の間接加熱ロータリーキルンは円筒内面を熱風ヒータまたは電気ヒータなどで加熱することにより、内部の被加熱物を加熱処理するものである。また、間接加熱装置の端部にガスバーナを設けた、間接加熱型と直接加熱型を組み合わせた方式のものである。特許文献１には、外筒(18)と内筒(19)をその間に外側加熱流路(20)を形成するように同心状に配し、内筒(19)内に、二重構造とした仕切板(29)を、回転中心部から放射状に延びるように組み付けて、周方向に複数の熱分解室(19a)を形成し、二重構造とした仕切板(29)の間を内側加熱流路(30)とし、熱分解室内に供給した廃棄物を外側加熱流路(20)と内側加熱流路(30)に流通させる熱風で加熱し、熱分解室の全周面を伝熱面として処理する構造が記載されている。
特開２００１−３１１５８３号公報

熱風ヒータまたは電気ヒータなどで加熱する方式のものでは被加熱物の温度を効率的に高めることができない。間接加熱型と直接加熱型を組み合わせた方式のものでは、ガスバーナをキルン内部に配置するためキルンから排出される排ガス量が増加する上に、煤塵または有害物質の除去を行うための排ガス処理設備が大型のものとなる。特許文献１に記載のものは、構造が複雑で制作費が嵩む上に、加熱ジャケットを排出端近傍まで延ばすことができない。

本発明によるロータリーキルンは、排出端壁に内部突出状にヒータ収納筒が設けられ、同収納筒内にヒータが配されてなるものである。

ヒータ収納筒は、例えば図２ａに示すような直筒状ヒータ収納筒(11)、図２ｂおよび図２ｃに示すような曲筒状ヒータ収納筒(12)(13)、図２ｄおよび図２ｅに示すような偏平筒状ヒータ収納筒(14)(15)またはこれらの組み合わせである。

ヒータ収納筒の材質は好ましくは耐熱合金、鋳鉄またはＳｉＣ等のセラミックである。ヒータ収納筒の放射面を大きくするには加工容易性から耐熱合金、鋳鉄が好ましい。ヒータ収納筒を高温、例えば１０００℃以上で、または腐食性のある雰囲気で使用する場合は、ＳｉＣ等のセラミックを用いるのが好ましい。

好ましい熱源手段はガスバーナ、電気ヒータまたはＳｉＣ発熱体等のセラミック発熱体である。

本発明によれば、排出端壁に内部突出状にヒータ収納筒が設けられ、同収納筒内にヒータが配されているので、従来品に比べ、被加熱物の温度を効率的に高めることができ、ガスバーナをキルン内部に配置しないのでキルンから排出される排ガス量が増加することがなく直接加熱と同様な温度上昇効果を発揮させることができ、加えて被加熱物が排出されるまでにその温度が下がる恐れがない。

つぎに、本発明を具体的に説明するために、本発明の実施例およびこれとの比較を示すための比較例をいくつか挙げる。

実施例１
図１において、土壌、粉体等の加熱処理に用いられるロータリーキルン(1) は、外筒(2) と、その内部に同心状に回転自在に配された内筒(3) と、内筒(3) の導入端部に配された搬送手段(4) と、内筒(3) の排出端部に配された排出手段(5) とから主として構成されている。排出端壁(6) に直筒状のヒータ収納筒(7) がキルン内に突出するように設けられ、同収納筒内にガスバーナ(8) が配置されている。外筒(2) と内筒(3) の間の空間に熱風発生炉から来る高温の熱媒ガスが導入されて、被加熱物が加熱される。

上記構成において、加熱すべき土壌、粉体等は、搬送手段(4) によって外筒(2) 内に投入され、外筒(2) と内筒(3) の間の空間に導入された熱媒ガスによって加熱されると共に、ヒータ収納筒(7) 内のガスバーナ(8) によっても加熱される。ガスバーナ(8) によってヒータ収納筒(7) が加熱されると、輻射により被加熱物が効率的に加熱される。輻射は絶対温度の４乗に比例するので、高温状態になるほど輻射による被加熱物の加熱が効率的に行われる。

ヒータ収納筒(7) は内筒(3) 内に設けられるので、ガスバーナ(8) から放射されたエネルギーは被加熱物および内筒(3) を加熱することになり、内筒(3) を加熱したエネルギーは回転する内筒(3) 内の被加熱物に吸収される。

ガスバーナ(8) で加熱された高温ガス、好ましくは８００℃以上の高温ガスを、外筒(2) と内筒(3) の間の空間に熱媒ガスと共に供給し被加熱物の加熱に再利用することが好ましい。また、ガスバーナ(8) で加熱された高温ガスを、キルンから排出される排ガスに吹き込んで、同排ガスの温度を高め、これにより灰ガス中に含まれる有害物質、例えばダイオキシン類を分解することもできる。

ロータリーキルンの内筒(3) の直径は５００ｍｍ、ヒータ収納筒(7) の直径は１００ｍｍ、長さは５００ｍｍであり、被加熱物の温度は、ヒータ収納筒(7) 内のガスバーナ(8) による加熱を行わない状態で５００℃である場合、ヒータ収納筒(7) 内のガスバーナ(8) による加熱を行って被加熱物の温度を測定した（処理物１００ｋｇ／ｈ）。ヒータ収納筒(7) の温度と被加熱物の温度の関係を図３のグラフに示す。

本発明によれば、上記特許文献１の場合に比べ、高温加熱が可能である、被加熱物の混合が容易である、装置のメンテナンスがしやすい、といった点で有利である。

ロータリーキルンの垂直縦断面図である。 ヒータ収納筒を示す縦断面図である。 ヒータ収納筒の温度と被加熱物の温度の関係を示すグラフである。

符号の説明

(1) ロータリーキルン
(2) 外筒
(3) 内筒
(4) 搬送手段
(5) 排出手段
(6) 排出端壁
(7) ヒータ収納筒
(8) ガスバーナ

Claims (4)

1. 排出端壁に内部突出状にヒータ収納筒が設けられ、同収納筒内にヒータが配されてなる、ロータリーキルン。
2. ヒータ収納筒が直筒状、曲筒状、偏平筒状またはこれらの組み合わせである請求項１記載ロータリーキルン。
3. ヒータ収納筒の材質が耐熱合金、鋳鉄またはセラミックである請求項１記載ロータリーキルン。
4. 熱源手段がガスバーナ、電気ヒータまたはセラミック発熱体である請求項１記載ロータリーキルン。
   

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