JP2007051209A - Pyrolysis apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、都市ごみ等の廃棄物を、ロータリー式等のキルンを用いて熱分解処理して熱分解残さ(チャー)と熱分解ガスを分離して取り出すガス化溶融装置における、廃棄物の熱分解装置に関するものである。 The present invention relates to the heat of waste in a gasification and melting apparatus in which waste such as municipal waste is pyrolyzed using a rotary kiln to separate the pyrolysis residue (char) and pyrolysis gas. The present invention relates to a decomposition apparatus.
都市ごみ等の廃棄物を処理する技術として、廃棄物を熱分解炉に投入して熱分解(乾留・ガス化)し、生成した可燃性の熱分解ガスとチャーとを、熱分解炉より分離して取り出し、それらを次工程に送って処理する技術がある。熱分解炉には、ロータリーキルンを用いるのが一般的であり、外熱により加熱する型式のものが多い。 As a technology for treating waste such as municipal waste, the waste is put into a pyrolysis furnace and pyrolyzed (dry distillation and gasification), and the generated combustible pyrolysis gas and char are separated from the pyrolysis furnace. There is a technique for taking them out and sending them to the next process for processing. A rotary kiln is generally used for the pyrolysis furnace, and many types are heated by external heat.
ロータリーキルンを用いて生成させた熱分解ガスやチャーは、燃料として利用できることから、廃棄物の処理に必要な熱源に用いることが多く、ロータリーキルンの外熱の熱源として熱分解ガスを利用することも一般的に行われている。 Pyrolysis gas and char generated using a rotary kiln can be used as fuel, so it is often used as a heat source necessary for waste disposal, and pyrolysis gas is also generally used as a heat source for external heat of the rotary kiln. Has been done.
ロータリーキルンの熱源として熱分解ガスを用いる場合、ロータリーキルンから取り出した熱分解ガスを、発火装置を持つ炉やバーナー(以下、燃焼バーナーと呼ぶ)で燃焼させて高温の排ガスに変えて、廃棄物と混ざらないように分けてロータリーキルンに送り込むようにする。 When pyrolysis gas is used as a heat source for a rotary kiln, the pyrolysis gas taken out of the rotary kiln is burned in a furnace or burner (hereinafter referred to as a combustion burner) with an ignition device and converted into high-temperature exhaust gas, which is mixed with waste. Divide them into the rotary kiln so that there is no such thing.
ロータリーキルンにおいて、この排ガスと廃棄物とが混ざらないように、回転する円筒(レトルト)内部に廃棄物を送り込み、外気と混ざらないように保温材で仕切った容器(ジャケット)とレトルト外部との隙間に排ガスを流して、レトルトを介して排ガスから廃棄物へ熱交換して、廃棄物を低酸素の雰囲気で熱分解させている。 In the rotary kiln, waste is sent into a rotating cylinder (retort) so that this exhaust gas and waste do not mix, and in the gap between the container (jacket) partitioned by a heat insulating material and outside the retort so that it does not mix with outside air. The exhaust gas is flowed and heat is exchanged from the exhaust gas to the waste through the retort, and the waste is thermally decomposed in a low oxygen atmosphere.
熱交換を終えてジャケットから排出された排ガスは、その温度が十分に高いことから、さらに水を蒸気に変えるボイラーや空気を暖める熱交換器に送り込んで熱交換させたのち、それに含まれる有害なガスや粒子をフィルターで低減させて、大気に放出される。このようなロータリーキルン方式の熱分解装置の技術は、例えば特許文献1などに記載されている。 Since the exhaust gas exhausted from the jacket after heat exchange is sufficiently high in temperature, it is sent to a boiler that changes water into steam or a heat exchanger that warms the air, and then exchanges heat. Gases and particles are reduced by a filter and released to the atmosphere. The technology of such a rotary kiln type thermal decomposition apparatus is described in Patent Document 1, for example.
ロータリーキルン方式の熱分解装置の、ロータリーキルンで生成した熱分解ガスには、このガス自体の生成の段階で形成された微小寸法で低質量の熱分解残さ粒子(チャー粒子)が流れに乗って混ざっており、燃焼バーナーで熱分解ガスと共に燃やされて飛灰(ひばい)に変わっても、排ガスと共にさらに下流まで流れてゆき、ロータリーキルンのレトルト外表面や、ジャケット内部、その下流に置いたボイラー、熱交換器、フィルターにまで達する。 The pyrolysis gas generated in the rotary kiln of the rotary kiln type pyrolysis device is mixed with the micro-sized, low-mass pyrolysis residue particles (char particles) formed in the stage of the gas itself. Even if it is burned with pyrolysis gas by the combustion burner and changed to fly ash (hibashi), it will flow further downstream with the exhaust gas, the retort outer surface of the rotary kiln, the inside of the jacket, the boiler placed downstream of it, the heat Reach up to the exchanger and filter.
このような飛灰は、ロータリーキルンのレトルトやボイラー、熱交換器の伝熱管表面に付着して各機器の熱交換効率を低下させたり、燃焼バーナー、ジャケットやボイラー、熱交換器の伝熱管隙間やフィルターの隙間といった排ガス流路を徐々に詰まらせたりという悪影響の原因となり得る。 Such fly ash adheres to the surface of the rotary kiln's retort, boiler, and heat exchanger tubes to reduce the heat exchange efficiency of each device, and the burner, jacket, boiler, heat exchanger tube gaps and This may cause an adverse effect of gradually clogging the exhaust gas flow path such as the gap of the filter.
この悪影響を排除するために、ジャケット、燃焼バーナー、ボイラー、熱交換器やそれらを結ぶ配管、流路を定期的に開放して付着した飛灰を清掃したり、交換したりすると、熱分解装置の維持コストを悪化させてしまう。 In order to eliminate this adverse effect, the thermal decomposition equipment can be used to clean or replace the adhering fly ash by periodically opening the jacket, combustion burner, boiler, heat exchanger and piping connecting them, and the flow path. The maintenance cost will be worsened.
また、チャー粒子が熱分解ガスに混ざると、ロータリーキルンで生成し、出口ホッパーで回収して取り出すチャーの量は低減して、燃料としてのチャーの損失になる。さらに、燃料にもなるチャー粒子が熱分解ガスに混ざると、燃焼バーナーにおける燃焼状態が不安定になるだけでなく、ロータリーキルンやボイラーにおける熱交換の性能も不安定になり易い。 Further, when char particles are mixed with the pyrolysis gas, the amount of char that is generated in the rotary kiln and recovered by the outlet hopper is reduced, resulting in loss of char as fuel. Furthermore, when char particles that also serve as fuel are mixed with the pyrolysis gas, not only the combustion state in the combustion burner becomes unstable, but also the heat exchange performance in the rotary kiln and boiler tends to become unstable.
そのような原因となり得るチャー粒子を除去するために、燃焼バーナーの上流側にチャー粒子を熱分解ガスより除去する分離装置(サイクロンセパレーターやスクリュー)が設けられる場合もある。 In order to remove char particles that may cause such a problem, a separator (a cyclone separator or a screw) that removes the char particles from the pyrolysis gas may be provided upstream of the combustion burner.
これらの分離装置は、次第に分離装置の内部が分離されたチャー粒子で充満することから、定期的に分離装置内部より分離されたチャー粒子を排出する必要がある。分離されたチャー粒子を、別の容器に溜めて外部へ搬出するには、発火しないように温度が下がるまで低酸素状態で保管する必要がある。また、分離されたチャー粒子を、ロータリーキルンや出口ホッパーへ戻すには、出口ホッパー内部の熱分解ガスの流れと再び混ざって、チャー粒子が再度熱分解ガスに同伴されてしまう。なお、同伴とは、チャー粒子が熱分解ガスの流れに乗って一緒に流されることをいう。 Since these separators are gradually filled with the separated char particles, it is necessary to periodically discharge the char particles separated from the inside of the separator. In order to collect the separated char particles in a separate container and carry them out, it is necessary to store them in a low oxygen state until the temperature drops so as not to ignite. Further, in order to return the separated char particles to the rotary kiln or the outlet hopper, the char particles are again entrained in the pyrolysis gas by being mixed again with the flow of the pyrolysis gas inside the outlet hopper. In addition, entrainment means that char particles ride along the flow of pyrolysis gas.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ロータリーキルンで生成した熱分解ガスに同伴されるチャー粒子の量を低減することができる熱分解装置を提供することにある。また、チャー粒子が同伴され難いように出口ホッパー内部の熱分解ガス流れを形成することができる熱分解装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a pyrolysis apparatus capable of reducing the amount of char particles entrained in the pyrolysis gas generated in the rotary kiln. It is to provide. It is another object of the present invention to provide a thermal decomposition apparatus capable of forming a thermal decomposition gas flow inside the outlet hopper so that char particles are not easily accompanied.
前記目的を達成すべく、本発明に係る熱分解装置は、廃棄物を熱分解して熱分解ガスと熱分解残さとを生成するキルンを備え、キルンで生成された熱分解残さを出口ホッパーに排出すると共に、熱分解ガスに同伴される、すなわち、熱分解ガスと共に流出する熱分解残さ粒子を回収する分離装置を備えており、この分離装置は、熱分解ガスを通過させる筒状本体と、この筒状本体の上流側に接続されキルンで生成した熱分解ガスを流入させる入口管と、この入口管の下流側の筒状本体に開口し回収された熱分解残さ粒子を出口ホッパーへ排出する戻し管とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a pyrolysis apparatus according to the present invention includes a kiln that pyrolyzes waste to generate pyrolysis gas and pyrolysis residue, and the pyrolysis residue generated in the kiln is supplied to an outlet hopper. A separation device that collects the pyrolysis residue particles that are discharged and entrained in the pyrolysis gas, that is, that flows out together with the pyrolysis gas, includes a cylindrical body that allows the pyrolysis gas to pass through, An inlet pipe connected to the upstream side of the cylindrical body and into which the pyrolysis gas generated in the kiln flows, and the recovered pyrolysis residue particles opened to the cylindrical body downstream of the inlet pipe and discharged to the outlet hopper And a return pipe.
前記のごとく構成された本発明の熱分解装置は、ロータリーキルンで生成された熱分解ガスに同伴し、ガスに伴って流出する熱分解残さ粒子を回収し、回収された熱分解残さ粒子は熱分解ガスが流入する入口管と別の戻し管を通して回収されるため、再度熱分解ガスに同伴することが防止され、固形分として回収される熱分解残さと合わせて排出されるため、回収される熱分解残さを増量することができる。また、熱分解ガスと共に流れる熱分解残さ粒子の流通通路への堆積を防止でき、熱分解ガスの燃焼による飛灰の量を低減することができ、装置のメンテナンスを簡略化することができ、メンテナンスサイクルを長くすることができる。 The thermal decomposition apparatus of the present invention configured as described above collects pyrolysis residue particles that accompany the pyrolysis gas generated in the rotary kiln and flows out along with the gas, and the recovered pyrolysis residue particles are pyrolyzed. Since the gas is collected through an inlet pipe and a separate return pipe, it is prevented from being entrained in the pyrolysis gas again, and is discharged together with the pyrolysis residue collected as a solid component. The decomposition residue can be increased. In addition, accumulation of pyrolysis residue particles flowing along with pyrolysis gas in the flow passage can be prevented, the amount of fly ash due to combustion of pyrolysis gas can be reduced, and maintenance of the apparatus can be simplified. The cycle can be lengthened.
本発明に係る熱分解装置の他の態様は、廃棄物を熱分解して熱分解ガスと熱分解残さとを生成するキルンを備え、キルンで生成された熱分解残さを出口ホッパーに排出すると共に、熱分解ガスに同伴される、すなわち、熱分解ガスと共に流出する熱分解残さ粒子を回収する分離装置を備えており、この分離装置は、熱分解ガスを通過させる筒状本体と、この筒状本体に接続され回収された前記熱分解残さ粒子を前記出口ホッパーへと排出する下方の開口部を有する戻し管とを備えており、該戻し管の上部には、前記キルンで生成された熱分解ガスを前記筒状本体に流入させる開口部が形成されていることを特徴としている。 Another aspect of the pyrolysis apparatus according to the present invention includes a kiln that pyrolyzes waste to generate pyrolysis gas and pyrolysis residue, and discharges the pyrolysis residue generated in the kiln to an outlet hopper. A separation device for collecting pyrolysis residue particles accompanying the pyrolysis gas, that is, flowing out together with the pyrolysis gas. The separation device includes a cylindrical main body through which the pyrolysis gas passes, and the cylindrical shape. And a return pipe having a lower opening for discharging the recovered pyrolysis residue particles connected to the main body to the outlet hopper, and on the upper part of the return pipe, the pyrolysis generated in the kiln An opening for allowing gas to flow into the cylindrical main body is formed.
このように構成された熱分解装置では、生成された熱分解ガスは、分離装置の戻し管の上部に形成された開口部から筒状本体に流入し、筒状本体内を通過する間に熱分解残さ粒子が分離され、筒状本体内に堆積する。分離装置を作動させると、堆積された熱分解残さ粒子は戻し管の下方の開口部を通して出口ホッパーに排出されて回収される。回収された熱分解残さ粒子は、上部の開口部から流入して戻し管を流れる熱分解ガスにより再度筒状本体内に流入して同伴することは少なく、熱分解ガスに同伴される熱分解残さを低減することができる。 In the pyrolysis apparatus configured as described above, the generated pyrolysis gas flows into the cylindrical main body from the opening formed in the upper part of the return pipe of the separation apparatus, and heat is generated while passing through the cylindrical main body. Decomposition residue particles are separated and deposited in the cylindrical body. When the separator is activated, the deposited pyrolysis residue particles are discharged to the outlet hopper through the opening below the return pipe and collected. The recovered pyrolysis residue particles are unlikely to flow into the cylindrical body again due to the pyrolysis gas flowing from the upper opening and flowing through the return pipe, and the pyrolysis residue entrained by the pyrolysis gas. Can be reduced.
また、本発明に係る熱分解装置の好ましい具体的な態様としては、前記分離装置は、前記筒状本体の内部に螺旋状に巻回した旋回羽根が配置され、前記筒状本体内部に熱分解ガスを通過させ、前記旋回羽根で形成された旋回流により熱分解残さ粒子を分離して堆積させ、堆積した熱分解残さ粒子を、前記旋回羽根を旋回させて剥ぎ落として回収することを特徴としている。 Moreover, as a preferable specific aspect of the thermal decomposition apparatus according to the present invention, the separation apparatus includes a spiral blade wound spirally inside the cylindrical body, and the thermal decomposition is performed inside the cylindrical body. Gas is allowed to pass through and the pyrolysis residue particles are separated and deposited by the swirl flow formed by the swirl vanes, and the deposited pyrolysis residue particles are collected by scraping off the swirl vanes. Yes.
このように構成された熱分解装置は、筒状本体の内部に旋回流を発生させて熱分解残さ粒子を分離して堆積させ、熱分解ガスと共に流れる熱分解残さ粒子が筒状本体の内壁に堆積すると、旋回羽根を旋回させて堆積物を剥ぎ取り、剥ぎ取られた粒子の堆積物を旋回羽根で上流側に送り、戻し管を通して出口ホッパーから回収できるため、回収される熱分解残さを増量でき、配管等の熱分解ガスの流通通路に付着する熱分解残さを剥ぎ取ることで、分離装置のメンテナンスの手間を軽減することができる。 The pyrolysis apparatus configured in this manner generates a swirling flow inside the cylindrical body to separate and deposit the pyrolysis residue particles, and the pyrolysis residue particles flowing together with the pyrolysis gas are deposited on the inner wall of the cylindrical body. When depositing, the swirl vanes are swirled to peel off the deposits, and the piled particle deposits are sent upstream by swirl vanes and recovered from the outlet hopper through the return pipe, increasing the amount of recovered pyrolysis residue. It is possible to reduce the maintenance work of the separation apparatus by stripping off the pyrolysis residue adhering to the pyrolysis gas flow passage such as piping.
前記戻し管の下端開口部は、前記キルンの出口開口部の上端よりも下位置まで延長されていることが好ましい。このように構成すると、キルン内で生成された熱分解残さ粒子が分離装置の戻し管の下端開口部から進入しにくいため、熱分解ガスに同伴して流出する熱分解残さ粒子の量を低減することができる。 The lower end opening of the return pipe is preferably extended to a position below the upper end of the outlet opening of the kiln. If comprised in this way, since the pyrolysis residue particle | grains produced | generated in the kiln are difficult to enter from the lower end opening part of the return pipe of a separator, the quantity of the pyrolysis residue particle which flows out accompanying a pyrolysis gas is reduced. be able to.
本発明に係る熱分解装置の他の態様としては、前記分離装置を複数備えて構成され、複数の分離装置はそれぞれ熱分解ガスの流入を停止させる開閉弁を備えており、熱分解残さ粒子の回収中には、その分離装置への熱分解ガスの流入を停止することを特徴としている。このように構成された熱分解装置は、筒状本体内に堆積された熱分解残さ粒子が多量になると、その分離装置への熱分解ガスの流入を停止させ、旋回羽根を回転させて堆積した粒子を剥ぎ取り、生成された熱分解ガスは他の分離装置で熱分解残さ粒子を回収することができるため、熱分解残さ粒子の熱分解ガスへの再同伴を防止できる。 As another aspect of the thermal decomposition apparatus according to the present invention, the thermal decomposition apparatus includes a plurality of the separation apparatuses, and each of the plurality of separation apparatuses includes an on-off valve for stopping the inflow of the thermal decomposition gas, During the recovery, the flow of the pyrolysis gas to the separation device is stopped. When the pyrolysis apparatus configured in this manner has a large amount of pyrolysis residue particles accumulated in the cylindrical main body, the pyrolysis gas is stopped from flowing into the separation apparatus and is accumulated by rotating the swirl vane. Since the pyrolysis gas generated by stripping off the particles can recover pyrolysis residue particles by another separation device, re-entrainment of the pyrolysis residue particles into the pyrolysis gas can be prevented.
前記キルンの出口開口部における熱分解ガスの最大流速が毎秒0.1m以下になるようにキルンに連続する出口ホッパーの流路断面を設定すると好ましい。すなわち、キルンの出口ホッパーの水平方向の断面積を、この熱分解装置の定格時における熱分解ガスの発生量に合わせて最大流速が毎秒0.1m以下となるように設定されている。このように構成された熱分解装置は、キルンから流出する熱分解ガスの最大流速が毎秒0.1m以下に緩やかに設定されるため、熱分解ガスと共に同伴する熱分解残さ粒子の量を低減することができる。すなわち、この熱分解装置において、熱分解ガスの最大流速が毎秒0.1m以下になるように出口ホッパーの流路断面を設定することにより、熱分解ガスにチャー粒子が同伴され難いように出口ホッパー内部の熱分解ガス流れを形成することができる。 It is preferable to set the flow path cross section of the outlet hopper continuous to the kiln so that the maximum flow rate of the pyrolysis gas at the outlet opening of the kiln is 0.1 m or less per second. That is, the horizontal sectional area of the kiln outlet hopper is set so that the maximum flow velocity is 0.1 m or less per second in accordance with the amount of pyrolysis gas generated at the time of rating of the pyrolysis apparatus. The pyrolysis apparatus configured in this manner reduces the amount of pyrolysis residue particles accompanying the pyrolysis gas because the maximum flow velocity of the pyrolysis gas flowing out of the kiln is gently set to 0.1 m or less per second. be able to. That is, in this pyrolysis apparatus, the outlet hopper is set so that char particles are not easily entrained in the pyrolysis gas by setting the cross section of the outlet hopper so that the maximum flow rate of the pyrolysis gas is 0.1 m or less per second. An internal pyrolysis gas stream can be formed.
本発明は、廃棄物を熱分解して熱分解ガスと熱分解残さとを生成するキルンを備える熱分解装置において、キルンで生成して出口ホッパーから分離装置へ流れる熱分解ガスに同伴されるチャー粒子の量を低減することができる。また、生成された熱分解ガスに、チャー粒子が同伴され難いように、出口ホッパー内部の熱分解ガス流れを形成することが可能である。したがって、安定して高性能で、かつ低い維持コストを両立させた熱分解装置を得ることができる。 The present invention relates to a pyrolysis apparatus comprising a kiln that pyrolyzes waste to generate pyrolysis gas and pyrolysis residue, and the char generated by the kiln and accompanied by the pyrolysis gas flowing from the outlet hopper to the separation apparatus. The amount of particles can be reduced. Further, it is possible to form a pyrolysis gas flow inside the outlet hopper so that char particles are not easily entrained in the generated pyrolysis gas. Therefore, it is possible to obtain a thermal decomposition apparatus that is stable and has high performance and has a low maintenance cost.
以下、本発明に係る熱分解装置の第1の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る熱分解装置の要部構成を示す断面図、図2は、図1のA−A線に沿う拡大断面図、図3は分離装置内に配置されるリボンスクリューの要部斜視図である。図1はロータリーキルン方式の熱分解装置を構成するロータリーキルンと出口ホッパーの断面、分離装置の断面、燃焼バーナーと熱交換器、およびロータリーキルンで生成された熱分解ガスと熱分解残さ(チャー)の流れを示している。 Hereinafter, a first embodiment of a thermal decomposition apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the main configuration of the thermal decomposition apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a ribbon screw arranged in the separation apparatus. FIG. Figure 1 shows the cross section of the rotary kiln and outlet hopper, the cross section of the separator, the combustion burner and heat exchanger, and the flow of pyrolysis gas and pyrolysis residue (char) generated in the rotary kiln. Show.
図1〜3において、本実施形態の熱分解装置は、廃棄物1を熱分解して熱分解ガス2と熱分解残さ3とを生成するロータリーキルン10と、図1においてロータリーキルンの右側開口に連続し、生成された熱分解ガスおよび熱分解残さを排出する出口ホッパー20とを備えている。ロータリーキルン10はパイプ状のレトルト11を備えており、レトルト11は水平に近い状態に設置され、図1において左側端部は図示していない入口ホッパーから廃棄物1がロータリーコンベア等により搬入される開口となっている。レトルト11の外周にはジャケット12が位置しており、レトルト11はジャケット12内を回転することができる。なお、ロータリーキルン10は水平状態、あるいは水平状態から僅かに出口方向に下降するように設置することが好ましい。
1-3, the thermal decomposition apparatus of this embodiment is continuous with the
ロータリーキルン10はパイプ状のレトルト11が両端部をローラーやタイヤ等の回転支持体13により支持され、図示されていない回転駆動装置によりベルトやチェーン等を介して緩やかに回転駆動される構成となっている。レトルト11の外周に位置するジャケット12との間の空間14には、後述する燃焼バーナーからの高温の排ガスが供給され、レトルト11内部に供給される廃棄物1を加熱して熱分解するように構成されている。レトルト11とジャケット12との空間は、燃焼ガスが外部に漏れないように気密状態にシールされている。
The
ロータリーキルン10に隣接して、熱分解ガス中の熱分解残さを分離して回収する分離装置30が配置されている。分離装置30では、熱分解ガス2aが通過する間に熱分解残さ粒子(チャー粒子)4が分離され、チャー粒子が分離された熱分解ガス5が燃焼バーナー50に供給される。この燃焼バーナー50は熱分解残さ粒子4が分離された熱分解ガス5が燃焼され、高温の燃焼ガス6がロータリーキルン10のレトルト11とジャケット12の間の空間に供給されてロータリーキルン内の廃棄物を加熱する構成となっている。ロータリーキルン10を加熱した燃焼ガス7は熱交換器60を通過し、図示していないフィルター装置で飛灰が除去されて排ガス8として大気中に放出されるように構成されている。
A
分離装置30はパイプで形成された筒状本体31の両端を塞ぎ、図1において右端側が上流側で、左端側が下流側となっている。筒状本体31の内部には、旋回羽根としてリボンスクリュー32が配置され、筒状本体31の上流側に固定されたモータ等の駆動装置33により一定方向に回動される構成となっている。リボンスクリュー32は筒状本体31内に緩く嵌合しており、リボンスクリュー32の外径は筒状本体31の内径より小さく設定され、筒状本体内を内壁面に接触しながら回転できるように構成されている。
The
リボンスクリュー32は所定幅を有する金属板材を螺旋状に巻回して形成したものであり、巻回された金属板材の中心部には熱分解ガスが通過できる内側流路34が、図3に示されるように形成されている。筒状本体31内を通過する熱分解ガスはリボンスクリュー32により旋回流が形成され、ガスと共に同伴している熱分解残さ粒子に遠心力を与えて、これらの粒子をガス流から分離することができる。また、リボンスクリュー32は、駆動装置33により回転され、筒状本体31の内壁に堆積したチャー粒子4を剥ぎ落とすと共に、剥ぎ落とされたチャー粒子を上流側に搬送する機能を有している。
The
分離装置30の筒状本体31の上流端部には熱分解ガスを流入させる入口管35が接続され、この入口管の下端は出口ホッパー20の上部に連通している。また、筒状本体31の下流端部には、分離装置30を通過した熱分解ガスを燃焼バーナー50に供給する出口管36が接続されている。さらに、筒状本体31の上流側には、入口管35より下流側に戻し管37が接続されている。この戻し管37は分離装置30で分離され、リボンスクリュー32で搬送されたチャー粒子4を筒状本体31から排出して出口ホッパー20に戻す機能を有している。
An
そして、戻し管37の下端開口部は、ロータリーキルン10のレトルト11の出口開口部の上端よりも下位置まで延長されている。実際には、戻し管の下端開口部は、レトルトの出口開口部の下端よりも下位置まで延長されている。このように戻し管の下端開口部の位置を設定することで、キルンの出口開口部の上縁に沿って高温の熱分解ガスが出口ホッパー20に流出するが、この流出の際に戻し管内には流入しないため、戻し管内を落下するチャー粒子が、熱分解ガスの上昇気流に乗って再度分離装置の筒状本体31内に流入するのを防止できる構成となっている。
The lower end opening of the
前記の如く構成された本実施形態の熱分解装置の動作について以下に説明する。都市ごみなどの廃棄物1は、まず粉砕・乾燥などの前処理を経た後、図示していないベルトコンベア等により、ロータリーキルン10における横置きで高温のレトルト11内部に投入される。廃棄物1はレトルト11内部の低酸素状態で加熱され熱分解し、可燃性の熱分解ガス2とチャーと高融点不燃物の混合した熱分解残さ3に分離され、熱分解残さ3はレトルト11の回転攪拌挙動で徐々に下流側(右方向)に送り出されて出口ホッパー20の下方に落ちて炉外へ排出される。
The operation of the thermal decomposition apparatus of the present embodiment configured as described above will be described below. Waste 1 such as municipal waste is first subjected to pretreatment such as pulverization and drying, and is then placed in a
一方、熱分解ガス2にはガス自体の流れに乗って微小寸法で低質量のチャー粒子4が混ざっており、この粒子が入口管35を経て分離装置30へと流れ、分離装置内部に取り付けられたリボンスクリュー(旋回羽根)32で旋回させられながら、筒状本体31の中心の内側流路34をらせん状に流れることでチャー粒子4が遠心分離される。
On the other hand, the
遠心分離により熱分解残さ粒子が回収された熱分解ガス5は出口管36から配管を経て燃焼バーナー50で燃やされ、高温の燃焼ガス6に変わり、配管を経て廃棄物と混ざらないように、レトルト11の外側で、外気と混ざらないように保温材で仕切ったジャケット12とレトルト外部との空間14を流れる間、レトルト11内部の廃棄物を加熱して熱分解させている。なお、熱分解ガスが生成される前の状態では、別に供給された燃料ガスを燃焼バーナー50で燃焼させてロータリーキルン10を加熱する。
The
ジャケット12から出た燃焼ガス7は、その温度が十分に高いことから、さらに水を蒸気に変えるボイラーまたは空気を暖める熱交換器60に送り込んで熱交換させたのち、それに含まれる有害なガスや粒子をフィルターで低減させて、大気中へ排ガス8として放出される。
Since the temperature of the
分離装置30内に熱分解ガスと共に同伴するチャー粒子4が分離されて堆積し、その量が多くなると駆動装置33を作動させてチャー粒子の回収を行なう。駆動装置33を作動させると、筒状本体31内に位置するリボンスクリュー32はらせん方向と反対方向に回転され、リボンスクリューの外周部が筒状本体31の内壁面に付着したチャー粒子を剥ぎ落とす。剥ぎ落とされたチャー粒子は筒状本体31の底面に堆積し、リボンスクリュー32により上流側、すなわち右方向に搬送される。そして、搬送されたチャー粒子は入口管35の下流側に開口する戻し管37に落とされ、出口ホッパー20内に排出され、ホッパーの出口から回収される。戻し管37を落下するチャー粒子は入口管35を流れる熱分解ガスの影響を全く受けずに落下するため、チャー粒子が再度熱分解ガスに同伴して流出することは防止される。
The
ここで、本発明に関わるキルン出口ホッパー20内を流れる熱分解ガスに含まれるチャー粒子の挙動について、以下説明する。
Here, the behavior of the char particles contained in the pyrolysis gas flowing in the
図4(a)は熱分解ガスに含まれるチャー粒子の直径dに対する粒子数を最大割合で規格化した割合N(%)を示し、図4(b)は図4(a)の割合を小さい方から累積した割合Γ(%)を示している。図5はチャー粒子の直径dに対する熱分解ガスに同伴される限界流速Umを示している。図6はチャー粒子の直径dに対する、熱分解ガスに同伴されて流出してしまう粒子数の割合Nを示している。なお、図4では、キルンで発生した熱分解ガスの一部分を採取(サンプリング)したときのチャー粒子を調べた場合のもので、このときはガスの流れを考慮していない。一方、図5と図6では、熱分解ガスの流れに同伴されるチャー粒子を調べているので、当然ガスの流れを考慮している。 FIG. 4A shows a ratio N (%) in which the number of particles with respect to the diameter d of the char particles contained in the pyrolysis gas is normalized by the maximum ratio, and FIG. 4B shows a small ratio of FIG. The ratio Γ (%) accumulated from the direction is shown. FIG. 5 shows the critical flow velocity Um accompanying the pyrolysis gas with respect to the diameter d of the char particles. FIG. 6 shows the ratio N of the number of particles that are entrained by the pyrolysis gas and flow out with respect to the diameter d of the char particles. FIG. 4 shows a case where char particles obtained by sampling (sampling) a part of the pyrolysis gas generated in the kiln are examined. At this time, the gas flow is not taken into consideration. On the other hand, in FIG. 5 and FIG. 6, since the char particles entrained in the pyrolysis gas flow are examined, the gas flow is naturally taken into consideration.
図4を説明する。 FIG. 4 will be described.
一般に気流に同伴される微粒子は比較的直径の小さい側へ偏った山形の分布(対数分布で近似される分布)形状であることが多く、図4のような熱分解ガス流れに同伴されるチャー粒子も同様である。この分布に対する累積の割合は、粒子数割合の頂上付近で急激に増加して、この粒子数割合が急激に増加する直径よりも小さい直径側での粒子数割合の増加や、大きい直径側での粒子数割合の増加は、緩やかである。 In general, the fine particles entrained in the airflow often have a mountain-shaped distribution (distribution approximated by a logarithmic distribution) that is biased toward a relatively small diameter, and the char accompanying the pyrolysis gas flow as shown in FIG. The same applies to the particles. The cumulative ratio for this distribution increases rapidly near the top of the particle number ratio, increasing the particle number ratio on the smaller diameter side than the diameter at which this particle number ratio increases rapidly, or on the larger diameter side. The increase in the number ratio of particles is moderate.
熱分解ガスに含まれるチャー粒子の累積割合Γは、粒子数の割合Nの最大値を持つ粒子直径dで急増する。従来例では、Nが最大になるd=30μmでΓは急増する。d=30μmにおいてΓ=40%である。ここで、熱分解ガスに含まれるチャー粒子の体積や質量は粒子直径の3乗に比例する。このことから、従来例における熱分解ガスに含まれるチャー粒子の総体積または総質量に対する30μm以上のチャー粒子の体積または質量の割合は、従来例における熱分解ガスに含まれる30μm以上のΓ=100−40=60%よりも大きい割合を占める。したがって、従来例における技術的課題は、d=30μm以上のチャー粒子を熱分解ガスにできる限り同伴させないことに対応するといえる。 The cumulative ratio Γ of char particles contained in the pyrolysis gas increases rapidly with the particle diameter d having the maximum value of the ratio N of the number of particles. In the conventional example, Γ increases rapidly at d = 30 μm where N is maximized. At d = 30 μm, Γ = 40%. Here, the volume and mass of the char particles contained in the pyrolysis gas are proportional to the cube of the particle diameter. From this, the ratio of the volume or mass of char particles of 30 μm or more to the total volume or mass of char particles contained in the pyrolysis gas in the conventional example is Γ = 100 of 30 μm or more contained in the pyrolysis gas in the conventional example. Occupies a proportion larger than −40 = 60%. Therefore, it can be said that the technical problem in the conventional example corresponds to not allowing char particles having d = 30 μm or more to accompany the pyrolysis gas as much as possible.
従来および本発明における熱分解ガスに含まれるチャー粒子を比較すると次のようになる。
1)本発明は従来よりもNの最大値は小さい粒子直径である。このことから、
2)同一のΓで比較すると本発明は従来よりも小さいdである。
3)また、同一のdで比較すると本発明は従来よりも大きいΓである。これは、出口ホッパーにおける熱分解ガスの流速を平均的に低下させて、熱分解ガスに同伴されるチャー粒子の粒子直径を平均的に低減させたことによる。
Comparison of char particles contained in the pyrolysis gas in the prior art and the present invention is as follows.
1) In the present invention, the maximum value of N is a smaller particle diameter than before. From this,
2) Compared with the same Γ, the present invention has a smaller d than in the prior art.
3) In addition, when compared with the same d, the present invention has a larger Γ than before. This is due to the average reduction in the particle diameter of the char particles entrained in the pyrolysis gas by averagely reducing the flow rate of the pyrolysis gas in the outlet hopper.
なお、熱分解ガスがダクトや管等の流路内部を流れる場合、ガスの流速は流路断面全体で均一でなく、流路やガス自体の摩擦抵抗の影響を受けて複雑に変化する。ただし一般的に、流路の断面積が大きいほど内部を流れるガスの流速は平均的に低下する。 When the pyrolysis gas flows through the inside of a flow path such as a duct or a pipe, the gas flow velocity is not uniform over the entire cross section of the flow path, and changes in a complicated manner under the influence of the frictional resistance of the flow path and the gas itself. However, generally, the larger the cross-sectional area of the flow path, the lower the average flow velocity of the gas flowing inside.
この低減できる理由について、次に図5および図6を用いて説明する。 The reason why this can be reduced will now be described with reference to FIGS.
熱分解ガスに同伴される限界流速Umは、1μm以下の粒子直径dで極めて低く熱分解ガスの気流に浮遊しつづけるものの、1μm以上のdに対してほぼ比例する。 The critical flow velocity Um entrained by the pyrolysis gas is extremely low with a particle diameter d of 1 μm or less, and continues to float in the pyrolysis gas stream, but is substantially proportional to d of 1 μm or more.
図5のように熱分解ガスの流速が大きいほど、ガス流れに同伴される粒子直径の上限は大きくなる。粒子の体積や質量は直径の3乗に比例することから、ガス流速が増すとガスに同伴されるチャー量も増加する。 As the flow rate of the pyrolysis gas increases as shown in FIG. 5, the upper limit of the particle diameter accompanying the gas flow increases. Since the volume and mass of the particles are proportional to the cube of the diameter, the amount of char entrained by the gas increases as the gas flow rate increases.
図4においてキルン炉内の熱分解ガスに含まれるチャー粒子30μm以上の粒子割合は6割以上であり、この粒子直径に対する同伴限界流速は毎秒0.1mである。このことから、Umを毎秒0.1m以下に抑えれば、熱分解ガスの気流に30μm以上のチャー粒子は同伴されないことを意味する。 In FIG. 4, the ratio of char particles of 30 μm or more contained in the pyrolysis gas in the kiln furnace is 60% or more, and the entrainment limit flow velocity with respect to the particle diameter is 0.1 m per second. From this, if Um is suppressed to 0.1 m or less per second, it means that char particles of 30 μm or more are not entrained in the flow of pyrolysis gas.
続いて図6を説明する。
図6は、図4に示した熱分解ガスに含まれるチャー粒子の直径dに対する粒子数の割合Nを、d=30μm付近で拡大したものである。
Next, FIG. 6 will be described.
FIG. 6 is an enlarged view of the ratio N of the number of particles to the diameter d of the char particles contained in the pyrolysis gas shown in FIG. 4 in the vicinity of d = 30 μm.
熱分解ガス気流の平均流速=毎秒約1mの場合、すでに図5で示したように30μm以上のチャー粒子の多くは気流に同伴されてしまう。一方、平均流速=毎秒約0.1mの場合、30μm以上のチャー粒子は殆ど気流に同伴されずに出口ホッパー20側へ落下する。このように、熱分解ガス気流の平均流速を下げることで、気流に同伴されるチャー粒子の平均直径を低減させて、チャー粒子の総体積や総質量も低減させることが可能になる。
When the average flow velocity of the pyrolysis gas stream is about 1 m per second, as shown in FIG. 5, most of the char particles of 30 μm or more are accompanied by the air stream. On the other hand, when the average flow velocity is about 0.1 m / sec, char particles of 30 μm or more fall to the
前述したように、熱分解ガスがダクトや管等の流路内部を流れる場合、局所的な流速の違いにより、ガスに同伴され得るチャー粒子の粒子直径も異なる。ただし、ガスの流速が平均的に低下すれば、ガスに同伴されるチャー粒子直径も平均的に低下する。 As described above, when the pyrolysis gas flows inside a flow path such as a duct or a pipe, the particle diameters of char particles that can be accompanied by the gas differ depending on the difference in local flow velocity. However, if the gas flow velocity decreases on average, the char particle diameter accompanying the gas also decreases on average.
これを、次に説明するような出口ホッパーを採用した本発明により、30μm以上のチャー粒子を1割以下に低減することができる。 This can reduce the char particles of 30 μm or more to 10% or less by the present invention employing the outlet hopper as described below.
分離装置30内部に堆積したチャー粒子を、リボンスクリュー32を駆動装置33で回転させて入口管35の方向(上流側)へ回収できるが、回収した粒子を入口管35に戻すと再び熱分解ガス2と混ざってしまい、再度同伴されてしまう。
The char particles accumulated in the
本実施形態の熱分解装置は、このようにして分離装置30で分離回収されたチャー粒子4と、分離装置30へ流入する熱分解ガス2との再混合を防止するために、入口管35とは別に、回収されたチャー粒子を出口ホッパー20内部へ排出する戻し管37を設ける。一方、レトルト11で生成した熱分解ガスの出口ホッパー20内部の流速は、レトルト11出口開口部の上端で最も高くなる。
In order to prevent remixing of the
これは、レトルト11で生成された熱分解残さ3と熱分解ガス2を重力分離しているので、レトルト11開口部の上端位置で熱分解ガスの通過流量が最大になることによる。したがって、戻し管37の開口部を、少なくともレトルト11の出口開口部の上端よりも下の位置まで伸ばせば、比較的低い流速の熱分解ガスへ混ぜて出口ホッパー20内部へ戻せ、熱分解ガスへのチャー粒子の再同伴を低減できる。
This is because the
さらに、本発明において出口ホッパー20における熱分解ガス流速を毎秒0.1m以下になるように、レトルト11で発生する最大の熱分解ガス流量に対する出口ホッパー水平断面積を設定し、熱分解ガスに同伴されるチャー粒子を直径30μm以下に抑えるようにしている。すなわち、図2のH−H線に沿う出口ホッパー20の水平方向の断面積を、熱分解装置の定格時における熱分解ガスの発生量に合わせて最大流速が毎秒0.1m以下となるように設定している。このように熱分解ガスの最大流速が毎秒0.1m以下となるように断面積を設定することにより、図6のように30μm以上の割合が極めて少ない粒子分布にでき、回収した粒子を入口管に戻した従来の分離装置と比較して、別に戻し管を設けた本発明では30μm以上の粒子割合を低減でき、従来の課題を解決できる。
Further, in the present invention, the outlet hopper horizontal cross-sectional area with respect to the maximum pyrolysis gas flow rate generated in the
本発明の第2の実施形態を図7,8に基づき詳細に説明する。図7は本発明に係る熱分解装置の第2の実施形態の要部断面図、図8は図7のB−B線に沿う要部断面図である。なお、この実施形態は前記した第1の実施形態に対し、熱分解装置は分離装置を複数備えて構成されることを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。なお、図7では手前側の一方の分離装置のみを図示しており、奥側の分離装置は省略している。 A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view of main parts of a second embodiment of the thermal decomposition apparatus according to the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view of main parts taken along the line BB in FIG. In addition, this embodiment is characterized in that the thermal decomposition apparatus includes a plurality of separation apparatuses, as compared to the first embodiment described above. Other substantially equivalent configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 7, only one separation device on the near side is shown, and the separation device on the back side is omitted.
図7,8に示す第2の実施形態が図1の第1の実施形態と異なるところは、2基の分離装置30Aと30Bが設置され、各分離装置に入口管35a,35bを接続し、各分離装置からそれぞれ戻し管37a,37bが2本別々に接続され、さらに分離装置30Aに対して出口管36aの下流に開閉弁40aと、戻し管37aの途中に開閉弁41aを設け、分離装置30Bの出口管36bの下流に開閉弁40bと、戻し管37bの途中に開閉弁41bを設け、各分離装置から排出した熱分解ガスは合流管42を介して燃焼バーナー50へ送る構成である。
The second embodiment shown in FIGS. 7 and 8 differs from the first embodiment of FIG. 1 in that two
本実施形態では、各分離装置30A,30Bで回収したチャー粒子が、分離装置に流入する熱分解ガスと混合することを防止するために、例えば分離装置30Bで回収したチャー粒子を戻し管37bへ排出する際に、下流の開閉弁40bを閉めて熱分解ガスの流れを止めた後に戻し管の開閉弁41bを開けて矢印4bに示すように排出させ、一方の分離装置30Aの下流の開閉弁40aを開けて、戻し管37aの開閉弁41aを閉めて、入口管35aよりレトルト11で生成した熱分解ガスを矢印2aで示すように流せばよい。
In this embodiment, in order to prevent the char particles recovered by the
分離装置30Aで回収したチャー粒子を戻し管37aから排出する際には、4つの開閉弁40a,40b,41a,41bを、今度は開閉を逆にすればよい。このように、分離装置および戻し管を複数設け、分離装置のそれぞれに入口管、出口管、および戻し管を接続し、熱分解ガスの分離装置への流入を開閉弁で切り替えることで、熱分解ガスに同伴されるチャー粒子の量を第1の実施形態以上に低減できる。
When the char particles collected by the
本発明の第3の実施形態を図9,10に基づき詳細に説明する。図9は本発明に係る熱分解装置の第3の実施形態の要部断面図、図10は図9のC−C線に沿う要部断面図である。なお、この実施形態は前記した第1の実施形態に対し、熱分解装置は分離装置を複数備えて構成され、それぞれの分離装置は入口管がなく、戻し管の途中の開口部から熱分解ガスが流入することを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。なお、図9では平行に配置された分離装置の一方のみを図示している。 A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 9 is a cross-sectional view of main parts of a third embodiment of the thermal decomposition apparatus according to the present invention, and FIG. 10 is a cross-sectional view of main parts taken along the line CC of FIG. Note that this embodiment is different from the first embodiment described above in that the thermal decomposition apparatus includes a plurality of separation apparatuses, each of which does not have an inlet pipe, and has a pyrolysis gas from an opening in the middle of the return pipe. Inflow. Other substantially equivalent configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 9, only one of the separating devices arranged in parallel is shown.
図9,10に示す第3の実施形態が、図7,8の第2の実施形態と異なるところは、2基の分離装置30Cと30Dの戻し管45a,45bが入口管を兼ねている点である。これらの戻し管それぞれには、レトルト11の出口開口部中心よりも上位置に熱分解ガスが流入する開口部46aと46bが形成され、レトルト11の出口開口部中心よりも下位置に熱分解残さ粒子を排出する下端開口部47a,47bが形成され、戻し管は複数開口部を持つ配管で構成されている。第3の実施形態では、2基の分離装置で回収したチャー粒子の密度(重力)を利用し、分離装置へ流入する熱分解ガスと混合することを防止している。
The third embodiment shown in FIGS. 9 and 10 differs from the second embodiment shown in FIGS. 7 and 8 in that the
すなわち、筒状本体11の上流側には、分離装置30C,30Dで回収されたチャー粒子を出口ホッパー20へ排出する下方の開口部を有する戻し管45a,45bが接続され、これらの戻し管の途中に、熱分解ガスを筒状本体11に流入させる開口部46a,46bが形成されている。分離装置30C,30Dには戻し管の途中に形成された開口部46a,46bからチャー粒子を同伴する熱分解ガスが流入し、筒状本体11内でガス流が旋回流となってチャー粒子を分離し、分離後の熱分解ガスが出口管から燃焼バーナーに供給される構成となっている。このため、筒状本体に入口管を接続する必要はない。
That is, on the upstream side of the cylindrical
そして、戻し管の下端開口部は、レトルト11の出口開口部の上端よりも下位置まで延長されている。実際には、戻し管の下端開口部は、キルンの出口開口部の下端よりも下位置まで延長されている。このように戻し管の下端開口部の位置を設定することで、キルンの出口開口部の上縁に沿って高温の熱分解ガスが出口ホッパーに流出するが、この流出の際に、隣接する分離装置の戻し管内を落下するチャー粒子が上昇気流に乗って再度分離装置の筒状本体内に流入するのを防止できる。
The lower end opening of the return pipe extends to a position below the upper end of the outlet opening of the
本実施形態では、前記の構成の分離装置がロータリーキルン10の上方に2つ平行状態に配置されている。そして、2つの分離装置30C,30Dには、熱分解ガスの筒状本体への流入を停止させる開閉弁48a,48bが、それぞれの出口管36c、36dに接続されている。この構成により、一方の開閉弁を閉じることで、その分離装置への熱分解ガスの流入を停止することができ、例えばチャー粒子を回収するために駆動装置を作動中には、熱分解ガスの流入を停止させることができる構成となっている。
In the present embodiment, two separation devices having the above-described configuration are arranged in parallel above the
例えば、下流の開閉弁48bを閉めて熱分解ガスの流れを止めて分離装置30Dで回収したチャー粒子を排出すると、チャー粒子は戻し管45b内部を落下してゆき、矢印4cのように落下する。このとき、他方の分離装置30Cの下流の開閉弁48aを開けて、レトルト11で生成された熱分解ガスは戻し管45aの開口部46aから矢印2bで示すように流せる。分離装置30Cで回収したチャー粒子を戻し管45aから排出する際には、2つの開閉弁48a,48bを、今度は開閉を逆にすればよい。
For example, when the downstream on-off
分離装置30Dで排出したチャー粒子が戻し管45bの配管の内部を落下する理由は、ガスに比べてチャー粒子の密度および重力がおおよそ1000倍大きいためであり、チャー粒子落下の際に熱分解ガスの流れにより回収したチャーの一部が再度熱分解ガスに同伴されるが、その割合は小さい。また、熱分解ガスが開口部46aを通過して矢印2bのように流せる理由は、戻し管45aの配管の長さ分だけ摩擦抵抗が大きいことで、途中の開口部から流れ易くなるためである。そうなるためには、開口部46a,46bの面積を戻し管45a,45bの下端開口部の面積よりも大きく設定する必要がある。
The reason why the char particles discharged by the
また、開口部46a,46bは、レトルト11の出口開口部中心よりも上位置に、戻し管45a,45bの下端開口部はレトルト11の出口開口部中心よりも下位置に設けることで、戻し管45a,45bから排出されるチャー粒子と開口部46a,46bを流れる熱分解ガスとの混合を防止できる。
Further, the
このように、複数開口部を有する戻し管45a,45bを分離装置30C,30Dの戻し管と入口管を兼用させるようにそれぞれ設け、これらの戻し管に接続された開閉弁で熱分解ガスの流入を切り替えることで、熱分解ガスに同伴されるチャー粒子の量を低減できるだけでなく、第2の実施形態の戻し管37a,37bや開閉弁41a,41bのコストをも低減できる。
As described above, the
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、分離装置の筒状本体内に配置された旋回羽根として、リボンスクリューの例を示したが、筒状本体の内部を通過する熱分解ガスに旋回流を発生させ、筒状本体内に付着したチャー粒子を剥ぎ取る機能を備えていれば、他のコイル状の旋回羽根を用いてもよい。また、廃棄物を熱分解するキルンとしてロータリーキルンの例を示したが、ロータリー式でなく固定式のキルンを用いてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. It can be changed. For example, an example of a ribbon screw was shown as a swirl vane arranged in the cylindrical main body of the separation device, but a swirl flow is generated in the pyrolysis gas passing through the inside of the cylindrical main body, and adhered to the cylindrical main body. Other coiled swirl blades may be used as long as they have a function of stripping off the char particles. Moreover, although the example of the rotary kiln was shown as a kiln which thermally decomposes waste, you may use a fixed kiln instead of a rotary type.
本発明の活用例として、この熱分解装置を用いてごみ以外の廃棄物を熱分解する熱分解装置の用途にも適用できる。 As an application example of the present invention, the present invention can also be applied to the use of a thermal decomposition apparatus that uses this thermal decomposition apparatus to thermally decompose waste other than waste.
1…廃棄物、2…熱分解ガス、3…熱分解残さ(チャー)、4…熱分解残さ粒子(チャー粒子)、5…熱分解残さ粒子が回収された熱分解ガス、6…燃焼ガス、7…加熱後の燃焼ガス、8…排ガス、10…ロータリーキルン、11…レトルト、12…ジャケット、20…出口ホッパー、30,30A,30B,30C,30D…分離装置、31…筒状本体、32…リボンスクリュー(旋回羽根)33…分離装置の駆動装置、34…旋回羽根の内側流路、35,35a,35b…入口管、36,36a,36b、36c、36d…出口管、37,37a,37b…戻し管、40a,40b,48a,48b…分離装置の開閉弁(切り替え弁)、41a,41b…戻し管に接続された開閉弁、45a,45b…入口管を兼用した戻し管、46a,46b…戻し管の上部開口部、42…合流管、50…燃焼バーナー、60…熱交換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Waste, 2 ... Pyrolysis gas, 3 ... Pyrolysis residue (char), 4 ... Pyrolysis residue particle (char particle), 5 ... Pyrolysis gas from which pyrolysis residue particle | grains were collect | recovered, 6 ... Combustion gas, 7 ... Combustion gas after heating, 8 ... Exhaust gas, 10 ... Rotary kiln, 11 ... Retort, 12 ... Jacket, 20 ... Outlet hopper, 30, 30A, 30B, 30C, 30D ... Separation device, 31 ... Cylindrical body, 32 ... Ribbon screw (swirl vane) 33 ... drive device for separation device, 34 ... inner flow path of swirl vane, 35, 35a, 35b ... inlet pipe, 36, 36a, 36b, 36c, 36d ... outlet pipe, 37, 37a, 37b ... return pipes, 40a, 40b, 48a, 48b ... open / close valves (switching valves) of the separation device, 41a, 41b ... open / close valves connected to the return pipes, 45a, 45b ... return pipes also serving as inlet pipes, 46a, The upper opening of 6b ... return pipe, 42 ... merging pipe, 50 ... combustion burner, 60 ... heat exchanger
Claims (6)
該分離装置は、熱分解ガスを通過させる筒状本体と、該筒状本体に前記キルンで生成した熱分解ガスを流入させる入口管と、該入口管の下流側の筒状本体に開口し回収された前記熱分解残さ粒子を前記出口ホッパーへ排出する戻し管とを備えていることを特徴とする熱分解装置。 A kiln that pyrolyzes waste to generate pyrolysis gas and pyrolysis residue, and discharges pyrolysis residue generated in the kiln to an outlet hopper and pyrolysis residue particles accompanying the pyrolysis gas A thermal decomposition apparatus comprising a separation device for recovering
The separation device includes a cylindrical main body that allows the pyrolysis gas to pass through, an inlet pipe that allows the pyrolysis gas generated in the kiln to flow into the cylindrical main body, and an opening that opens to the cylindrical main body on the downstream side of the inlet pipe. And a return pipe for discharging the pyrolysis residue particles to the outlet hopper.
該分離装置は、熱分解ガスを通過させる筒状本体と、該筒状本体に接続され回収された前記熱分解残さ粒子を前記出口ホッパーへと排出する下方開口部を有する戻し管とを備えており、
該戻し管の上部には、前記キルンで生成された熱分解ガスを前記筒状本体に流入させる開口部が形成されていることを特徴とする熱分解装置。 A kiln that pyrolyzes waste to generate pyrolysis gas and pyrolysis residue, and discharges pyrolysis residue generated in the kiln to an outlet hopper and pyrolysis residue particles accompanying the pyrolysis gas A thermal decomposition apparatus comprising a separation device for recovering
The separation apparatus includes a cylindrical main body through which pyrolysis gas passes, and a return pipe having a lower opening that discharges the pyrolysis residue particles connected to the cylindrical main body to the outlet hopper. And
An opening for allowing the pyrolysis gas generated in the kiln to flow into the cylindrical main body is formed in the upper portion of the return pipe.
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