JP2006206810A - Method for operating induction-heating type dry distillation furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば高分子化合物を含む廃棄物を乾留処理する誘導加熱式乾留炉に関し、特に炉内への被乾留物の連続投入を容易にした誘導加熱式乾留炉に関するものである。 The present invention relates to an induction heating type carbonization furnace that performs carbonization treatment of a waste containing, for example, a polymer compound, and more particularly to an induction heating type carbonization furnace that facilitates continuous charging of a material to be dried into the furnace.
バッチ処理方式の誘導加熱式乾留炉については例えば特許文献1に記載されている。図2は、この種の乾留炉の従来構成の一例を示す説明図である。図2において、不活性ガス雰囲気を形成する閉塞された乾留炉本体1内に、磁性材(鉄)からなる乾留槽2が設置され、乾留炉本体1の外周に加熱コイル3が配置されている。加熱コイル3は励磁電源4により励磁され、乾留槽2を誘導加熱する。断熱材からなる乾留炉本体1は開閉可能な炉底6を備え、炉蓋5の上方には乾留槽2に被乾留物7を投入するための投入ホッパ8が設けられ炉底6の下方には乾留槽2から排出された被乾留物7を受け入れる排出トレイ9が設けられている。炉内には不活性ガスタンク10または不活性ガス発生器からの不活性ガス(窒素)が開閉バルブ11を介して導入され、炉内に生じた乾留ガスは開閉バルブ12を介して排ガス処理設備13に排出される。
For example, Patent Document 1 discloses a batch processing induction heating type distillation furnace. FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a conventional configuration of this type of carbonization furnace. In FIG. 2, a dry distillation tank 2 made of a magnetic material (iron) is installed in a closed dry distillation furnace main body 1 that forms an inert gas atmosphere, and a heating coil 3 is disposed on the outer periphery of the dry distillation furnace main body 1. . The heating coil 3 is excited by an excitation power source 4 and induction heats the dry distillation tank 2. A dry distillation furnace main body 1 made of a heat insulating material is provided with a furnace bottom 6 that can be opened and closed. A charging hopper 8 is provided above the
さらに、図2において、投入ホッパ8には不活性ガスタンク10の窒素が開閉バルブ20を介して供給され、投入ホッパ8の内部ガスは開閉バルブ21を介して排ガス処理設備13に排出されるようになっている。また、乾留炉本体には、内部の酸素濃度を検出する酸素濃度計22が取り付けられている。投入ホッパ8にも内部の酸素濃度を検出する酸素濃度計23及び酸素濃度計24がそれぞれ取り付けられている。投入ホッパ8は、被乾留物の装入口14及び吐出口15を上下に有し、装入口14及び吐出口15にはそれぞれ開閉可能な上蓋16及び底蓋17により気密に閉塞されるようになっている。上蓋16は着脱式で水封式のシール機構18または、パッキンによりシールされる一方、ヒンジ式の底蓋17は乾留槽2に近く温度が高くなることからガスケットシール構造が採用され、かつ被乾留物投入時に投入ホッパ8内で被乾留物7が棚吊り状態になることを防止するために、開度調節が可能な電動駆動式となっている。この投入ホッパ8の吐出口15は、投入シュート19により炉内に気密に接続されている。
Further, in FIG. 2, nitrogen in the
図2の乾留炉を運転するには、投入ホッパ8に被乾留物7を所定量貯留したら、上蓋16を閉めて投入ホッパ8を密閉状態とする。次に、開閉バルブ20及び開閉バルブ21を制御して窒素を投入ホッパ8内へ供給する。窒素供給中は酸素濃度計23及び酸素濃度計24によりホッパ内の酸素濃度を管理し、酸素濃度計が所定の濃度以下になるまで窒素置換を行う。乾留炉内における燃焼限界値は、可燃性ガスと窒素とによる混合ガス中への空気混入となるから、燃焼限界上限値によって評価し、さらに安全上の裕度としてこの燃焼限界上限値に対して4倍希釈した酸素濃度が一般的に用いられる。例えば、使用済み飲料缶の乾留においては実験により得られた可燃性ガスの成分からこの値を算出すると、燃焼限界上限値にける酸素濃度は12%となり、これを4倍希釈した値とするには酸素濃度3%以下まで窒素置換を行う必要がある。
To operate the carbonization furnace shown in FIG. 2, when a predetermined amount of the material 7 to be dried is stored in the charging hopper 8, the
また、投入ホッパ8から排出されるガス(ホッパ内の空気及び窒素)は開閉バルブ21を制御して排ガス処理設備13に排出する。このとき、乾留炉内にも同様に窒素置換し、酸素濃度計22で計測した炉内の酸素濃度が3%以下になった状態で、一方の投入ホッパ8の底蓋17を開き、被乾留物7を乾留槽2に投入する。乾留炉内は、被乾留物とともに投入ホッパ8から流れ込んだガスの温度上昇による体積膨張や、被乾留物7に含まれている水分の蒸発などによって圧力が上昇する。このため、もう一方の投入ホッパは乾留炉内の圧力が所定の圧力まで戻ったことを確認してから被乾留物を投入する。
次いで、乾留槽2を加熱コイル3によって誘導加熱し、被乾留物7が所定の温度まで到達した後、一定時間保持して乾留処理を行う。乾留が終了した被乾留物7は、炉底6を開けて排出トレイへ排出する。乾留炉本体1から、被乾留物7を排出する際には、炉内で発生した可燃性ガスはすべて排ガス処理設備13で処理されているから、炉底6を開けても可燃性ガスが燃焼することはない。被乾留物7を排出したら炉底6を閉め、次の準備のために乾留炉内の窒素置換を行う。乾留炉内の窒素置換が完了し、また投入ホッパ8も被乾留物7の貯留と窒素置換が完了した段階で、乾留炉内に被乾留物7を投入して次のバッチ処理を行う。
Next, the dry distillation tank 2 is induction-heated by the heating coil 3, and after the dry distillation object 7 reaches a predetermined temperature, the dry distillation treatment is performed by holding for a certain time. The to-be-distilled product 7 which has completed the dry distillation is discharged to the discharge tray by opening the furnace bottom 6. When discharging the to-be-distilled material 7 from the dry distillation furnace main body 1, all the combustible gas generated in the furnace is processed by the exhaust
投入するホッパ内は大気圧を維持しており、ホッパ底蓋17には乾留炉内圧力と投入ホッパ内圧力の差圧が生じる。該差圧によって、底蓋は閉める方向に押されているため、開けることができなくなる。以上より、後から投入するホッパは、乾留炉と投入ホッパ内の差圧がなくなるまで待ってから投入しなければならず、連続処理の効率が悪くなる。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、投入ホッパ8から乾留槽2へ被乾留物7を投入するときに、投入ホッパ8と乾留炉の圧力差を調整し、被乾留物7の投入に要する時間を短縮させ連続処理能力を向上させることを課題とする。
The inside of the hopper to be charged is maintained at atmospheric pressure, and a differential pressure between the pressure in the dry distillation furnace and the pressure in the hopper is generated in the
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem. When the material to be dried 7 is charged from the charging hopper 8 to the carbonization tank 2, the pressure difference between the charging hopper 8 and the carbonization furnace is adjusted, It is an object to shorten the time required for charging 7 and improve the continuous processing capability.
上記のような課題を解決する手段として、本発明は以下のように構成する。
不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した乾留槽に複数の投入ホッパを介して被乾留物を投入し、該被乾留物を前記乾留槽にて乾留処理する誘導加熱式乾留炉の運転方法において、任意の投入ホッパから前記乾留槽に被乾留物を投入して前記乾留炉内の圧力が他の投入ホッパ内の圧力より高まった後、他の投入ホッパより前記乾留槽に被乾留物を連続投入するときに、該投入ホッパ内の圧力と前記乾留炉内の圧力差を調節したうえで、該投入ホッパから前記乾留槽に被乾留物を投入する方法。
As means for solving the above-described problems, the present invention is configured as follows.
In an operation method of an induction heating type carbonization furnace in which a carbonization product is charged into a carbonization tank induction-heated in a furnace in an inert gas atmosphere through a plurality of charging hoppers, and the carbonization product is subjected to carbonization treatment in the carbonization tank. Then, after putting the material to be distilled from any charging hopper into the carbonization tank and the pressure in the carbonization furnace is higher than the pressure in the other charging hopper, the material to be dried is continuously fed from the other charging hopper to the carbonization tank. A method of charging dry matter from the charging hopper to the dry distillation tank after adjusting a pressure difference in the charging hopper and a pressure in the carbonization furnace when charging.
本発明により、被乾留物投入後の投入ホッパ内圧力及び乾留炉内圧力における圧力差がなくなるので、乾留炉と投入ホッパと乾留炉の差圧がなくなるまで待ってから被乾留物を投入する必要がなくなり、連続処理が可能となる。 According to the present invention, there is no pressure difference between the pressure inside the charging hopper and the pressure inside the carbonization furnace after charging the material to be dried. This eliminates the possibility of continuous processing.
以下、本発明を実施するための最良に形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、発明の実施の形態における乾留炉の構成の一例を示す説明図である。図1において、図2で示した従来の乾留炉の構成の一例を示す説明図と対応する部分は同一の符号を用いるものとする。
図1において、投入ホッパ8と投入シュート19は、バイパス回路30によって接続されており、開閉バルブ31を取り付ける。図1の乾留炉のその他の構成は、図2の構成と同じである。
図1の乾留炉による乾留処理の工程は次の通りである。投入ホッパ8内に所定量の被乾留物7を貯留したら、上蓋16を閉めて投入ホッパ8を密閉状態にする。次に、開閉バルブ20及び開閉バルブ21を制御して窒素を投入ホッパ8内へ供給する。窒素供給中は酸素濃度計23によりホッパ内の酸素濃度を管理し、酸素濃度が所定の濃度以下になるまで窒素置換を行う。もう一方の投入ホッパも同様に被乾留物を貯留し、窒素置換を行う。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a configuration of a dry distillation furnace in an embodiment of the invention. In FIG. 1, the same reference numerals are used for portions corresponding to those in the explanatory view showing an example of the configuration of the conventional dry distillation furnace shown in FIG. 2.
In FIG. 1, the closing hopper 8 and the
The steps of the carbonization treatment by the carbonization furnace of FIG. 1 are as follows. When a predetermined amount of the material 7 to be dried is stored in the charging hopper 8, the
投入ホッパ8から排出されるガス(ホッパ内の空気及び窒素)は開閉バルブ21を制御して排ガス処理設備13に排出する。このとき、乾留炉本体1も同様に窒素置換し、酸素濃度計22で計測した乾留炉本体1内の酸素濃度が3%以下になった状態で、バイパス回路30の開閉バルブ31を開閉し乾留炉と投入ホッパ8内を同じ圧力にする。その後、投入ホッパ8の底蓋17を開き、被乾留物7を乾留槽2に投入する。投入後に、底蓋17及び開閉バルブ31を閉めて、もう一方も同様にバイパス回路32の開閉バルブ33を開閉して圧力を調整した後、底蓋17を開いて被乾留物7を投入する。
次に、乾留槽2を加熱コイル3によって誘導加熱し、被乾留物7が所定の温度まで到達した後、一定時間保持して乾留処理する。乾留が終了した被乾留物7は、炉底6を開けて排出トレイ9へ排出する。被乾留物7を排出したら炉底6を閉め、次の準備のために乾留炉内の窒素置換をする。窒素置換後に、投入ホッパ8も被乾留物7の貯留と窒素置換が完了した段階で、乾留炉内に被乾留物7を投入して次のバッチ処理を行う。
Gas discharged from the charging hopper 8 (air and nitrogen in the hopper) is discharged to the exhaust
Next, the carbonization tank 2 is induction-heated by the heating coil 3, and after the material 7 to be dried reaches a predetermined temperature, the carbonization process is performed by holding for a certain time. The to-be-distilled product 7 having been subjected to dry distillation is discharged to the discharge tray 9 by opening the furnace bottom 6. When the to-be-distilled material 7 is discharged, the furnace bottom 6 is closed, and nitrogen in the dry distillation furnace is replaced for the next preparation. After the nitrogen replacement, the charging hopper 8 also inputs the dry distillation object 7 into the dry distillation furnace when the storage of the dry distillation object 7 and the nitrogen replacement are completed, and performs the next batch processing.
前記乾留処理によれば、乾留炉内の圧力に関係なく投入ホッパ8の底蓋17を開けて被乾留物7を投入できる。複数の投入ホッパから被乾留物7を投入する場合など、最初の投入によって乾留炉内の圧力が上昇しても、次の投入においては、乾留炉内の圧力が所定の値まで下がるのを待つことなく投入できる。
なお、以上の実施例の説明では、乾留炉と投入ホッパ内を同じ圧力となるように調整したが、必ずしも同じ圧力にする必要はなく、投入ホッパ8の底蓋17が無理なく開くことができる圧力差まで圧力を調整すれば良い。
According to the dry distillation treatment, the dry distillation object 7 can be input by opening the
In the above description of the embodiment, the inside of the carbonization furnace and the charging hopper are adjusted to have the same pressure. However, the same pressure is not necessarily required, and the
1 乾留炉本体
2 乾留槽
3 加熱コイル
4 励磁電源
5 炉蓋
6 炉底
7 被乾留物
8 投入ホッパ
9 排出トレイ
10 不活性ガスタンク
11,12,20,21,31,33 開閉バルブ
13 排ガス処理設備
14 装入口
15 吐出口
16 上蓋
17 底蓋
18 シール機構
19 投入シュート
22,23,24 酸素濃度計
30,32 バイパス回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbonization furnace body 2 Carbonization tank 3 Heating coil 4
Claims (1)
任意の投入ホッパから前記乾留槽に被乾留物を投入して前記乾留炉内の圧力が他の投入ホッパ内の圧力より高まった後、他の投入ホッパより前記乾留槽に被乾留物を連続投入するときに、該投入ホッパ内の圧力と前記乾留炉内の圧力差を調節したうえで、該投入ホッパから前記乾留槽に被乾留物を投入すること、
を特徴とする誘導加熱式乾留炉の運転方法。
In an operation method of an induction heating type carbonization furnace in which a carbonization product is charged into a carbonization tank induction-heated in a furnace in an inert gas atmosphere through a plurality of charging hoppers, and the carbonization product is subjected to carbonization treatment in the carbonization tank. ,
After putting the material to be distilled from any charging hopper into the carbonization tank and the pressure in the carbonization furnace is higher than the pressure in the other charging hopper, the material to be dried is continuously charged from the other charging hoppers to the carbonization tank. When the pressure in the charging hopper and the pressure difference in the dry distillation furnace is adjusted, the to-be-dried material is charged into the dry distillation tank from the charging hopper,
A method of operating an induction heating type carbonization furnace characterized by the above.
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