JP2007303742A - Gasification incinerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はガス化焼却炉、より詳細には、医療廃棄物、高分子系廃プラスチック類、使用済みおむつ等の廃棄物を、ダイオキシン、二酸化炭素、窒素化合物、硫黄酸化物等の有害物質の発生を抑えつつ、超高温でガス化焼却処理するガス化焼却炉に関するものである。 The present invention relates to a gasification incinerator, more specifically, wastes such as medical waste, polymer waste plastics, and used diapers, and generation of harmful substances such as dioxins, carbon dioxide, nitrogen compounds, and sulfur oxides. The present invention relates to a gasification incinerator that performs gasification incineration at an ultra-high temperature while suppressing the above.
廃棄物、特に医療廃棄物や廃プラスチック等の中には、800〜1200℃程度の一般的焼却処理によった場合にダイオキシン、二酸化炭素、一酸化炭素、炭化水素、窒素化合物、硫黄酸化物等の有害物質を発生するものがある。そこで、かかる有害物質を発生する廃棄物は、2000〜2500℃の超高温下で燃焼・熱分解処理される。 Some wastes, especially medical wastes and waste plastics, are dioxins, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen compounds, sulfur oxides, etc. when subjected to general incineration at about 800-1200 ° C. Some of them generate harmful substances. Therefore, wastes that generate such harmful substances are subjected to combustion / pyrolysis treatment at ultrahigh temperatures of 2000 to 2500 ° C.
上記用途に用いられる超高熱分解炉としては、図5に示される構成のものがある。これは、熱処理物の投入口51を備えた一次分解炉52と、一次分解炉52の上部に連通状態に連設され、上面に排気口54を有する二次分解炉53とから成るもので、各分解炉52、53の底部に、発熱体55、55aが配備される。二次分解炉53の底部には多孔性の受板56が配置され、その上に発熱体55aが置かれる。また、二次分解炉53の上部には、炉内に上昇気流を発生させるためのブロワー58が設置される。
As an ultrahigh pyrolysis furnace used for the above-mentioned application, there is one having a configuration shown in FIG. This is composed of a
発熱体55、55aは、例えば、グラファイト、活性炭、木炭、石炭等の炭素質物質の粒体表面に、クロム、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム等の金属被膜を形成したボールを多数集めて成り、これに電極57を当てて電流を印加し、ボール間にアーク放電を起こさせて超高温に発熱させるもので、発熱温度は2000〜2200℃程度に上げられる(特許第3192395号公報参照)。
The
投入口51から一次分解炉52内に投入された医療廃棄物、廃プラスチック等の処理物は、2000〜2500℃もの高温に晒されて熱分解され、ガス化されて上昇し、受板56を通過して二次分解炉53内入り込む。該ガスはその後、発熱体55aの隙間を通って上昇するが、その通過の際に再度高熱処理され、含有するダイオキシン等の有害ガスが分解されて無害化され、排気口54から排出される。
Processed materials such as medical waste and waste plastics that are input into the
上記従来の分解炉においては、特に処理物中に塩化ビニルが含まれている場合に溶融物がボール間を充填し、ボール間のアーク放電を妨げるという問題がある。また、アーク放電による発熱による加熱自体、加熱効率がよいとは言えない面があり、また、温度制御も必ずしも容易とは言えない。 In the above conventional cracking furnace, there is a problem that the melt fills the space between the balls, particularly when vinyl chloride is contained in the treated material, preventing arc discharge between the balls. In addition, heating itself due to heat generated by arc discharge cannot be said to have good heating efficiency, and temperature control is not always easy.
従来の超高熱分解炉においては上記のような問題があったので、本発明はそのような問題のない、即ち、処理物が溶融しても何ら加熱性能に影響がなく、処理物に対する加熱効率がよく、温度制御も容易で、医療廃棄物等の処理物を、有害物質を発生させることなく確実にガス化焼却処理し得るガス化焼却炉を提供することを課題とする。 Since the conventional ultra-high pyrolysis furnace has the above-mentioned problems, the present invention does not have such a problem. That is, even if the processed material is melted, there is no influence on the heating performance, and the heating efficiency for the processed material. It is an object of the present invention to provide a gasification incinerator that is easy to control the temperature and that can reliably gasify and incinerate treated materials such as medical waste without generating harmful substances.
上記課題を解決するための本発明に係るガス化焼却炉は、上部に再燃焼室を設けると共に、その下に、前記再燃焼室と連通していて底部に誘導加熱部を備えたガス化室を設けて成り、前記誘導加熱部は、誘導コイルを巻装した耐火容体内に発熱体を配したものであることを特徴とする。 A gasification incinerator according to the present invention for solving the above-mentioned problems is provided with a recombustion chamber at the top, and a gasification chamber having an induction heating unit at the bottom and communicating with the recombustion chamber below the recombustion chamber. The induction heating unit is characterized in that a heating element is disposed in a refractory body around which an induction coil is wound.
前記発熱体は、例えば炭素質物質の表面に金属被膜を形成したブロック等の電気的導体製発熱ブロック群で構成される。あるいは、前記発熱体は、炭素鋼等の電気的導体製であって、前記耐火容体の内面形状に対応する容体形状を呈するように形成され、前記耐火容体内に嵌装される。 The heating element is composed of a group of heating blocks made of an electrical conductor such as a block in which a metal film is formed on the surface of a carbonaceous material. Alternatively, the heating element is made of an electrical conductor such as carbon steel, is formed so as to exhibit a body shape corresponding to the inner surface shape of the refractory body, and is fitted into the refractory body.
前記耐火容体は、内底面が錐形又は球面状であって、その最下部に、前記ガス化室の下に配設されるスラグ室に抜ける溶融物排出孔が形成される。 The refractory body has a conical or spherical inner bottom surface, and a melt discharge hole that passes through a slag chamber disposed under the gasification chamber is formed at the bottom.
本発明は上述した通りであって、本発明に係るガス化焼却炉においては、誘電加熱によって発熱体を加熱することによって処理物を間接加熱するので、加熱部をコンパクトに構成でき、急速高温加熱が可能で加熱効率がよく、温度制御も容易であり、しかも溶融物は随時溶融物排出孔から流下してスラグ室に回収されるので、それが貯まって加熱性能が劣化するおそれはなく、各種廃棄物を完全に熱分解処理して無害ガス化して放出し得る効果がある。 The present invention is as described above, and in the gasification incinerator according to the present invention, the treatment object is indirectly heated by heating the heating element by dielectric heating. The temperature is easy to control, and the melt flows down from the melt discharge hole at any time and is recovered in the slag chamber. There is an effect that the waste can be completely pyrolyzed to be made harmless gas and released.
本発明を実施するための最良の形態について、添付図面に依拠して説明する。図1は本発明に係るガス化焼却炉全体の正面図、図2は炉本体1の縦断面図である。炉本体1は、ガス化室2と、ガス化室2の上段に位置する再燃焼室3とを備えて成る。
The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view of the entire gasification incinerator according to the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the
ガス化室2の側壁には、処理物を投入するための上部投入口4が設置され、また、必要に応じ、下方に下部投入口5が設置される。また、ガス化室2の底部には、処理物をガス化するための誘導加熱部6が配置される。図2及び図3に示す誘導加熱部6は、通例セラミックス製で内底面が錐形状又は球面状の耐火容体7に誘導コイル8を巻装し、耐火容体7内に発熱体を収めたものである。
On the side wall of the
発熱体は、2000〜2500℃程度の超高熱を発するものであり、ここで用いるものとしては、例えば、グラファイト、活性炭、木炭、石炭等の炭素質物質の粒体表面に、クロム、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム等の金属被膜を形成した、球状、立方体状等のブロック、その他の電気的導体製発熱ブロック9群で構成することができる。
The heating element emits ultra-high heat of about 2000 to 2500 ° C., and examples of the heating element used here include chromium, molybdenum, and aluminum on the surface of carbonaceous materials such as graphite, activated carbon, charcoal, and coal. In addition, a spherical or cubic block formed with a metal film such as magnesium, or other groups of
耐火容体7の内底面の最下部(通例、中心部)には、溶融物を流下させる排出孔10が形成される。排出孔10の下には、スラグ取出し口12を備えたスラグ室11が配置され、そこに、排出孔10から随時流下してくる溶融物が貯まる。その溶融物が固化したスラグは、スラグ室11を設けたスラグ取出し口12から取り出されて回収される。
A
図4に示す誘導加熱部6は、通例セラミックス製で断面U字形の耐火容体13に誘導コイル8を巻装し、耐火容体13内に、その内面に密着する対応形状の炭素鋼等の電気的導体製発熱容体14を嵌装したものである。耐火容体7と同様に耐火容体13の底面に溶融物流下用の排出孔15が形成され、また、発熱容体14にも排出孔15に連通する排出孔16が形成される。
The
この実施形態の場合、上記実施形態に比較して、処理物が発熱容体14に接触する面積が大となるので、より加熱効率が向上する。
In the case of this embodiment, compared with the said embodiment, since the area which a processed material contacts the
17は、ガス化室2内の温度測定をする熱電対を示し、18はガス化室2内に空気を導入する空気孔を示す。19はガス化室2内に空気を送り込むためのガス化室用送風機である。また、図1においてはガス化室用送風機19に隠れて見えないが、その裏側に、再燃焼室3内に空気を送り込むための再燃焼室用送風機20が存する。
再燃焼室3はガス化室2の上側に、ガス化室2と連通状態にして連設される。再燃焼室3の容積はガス化室2の容積よりも小さくされ、その底部に、再燃用の誘導加熱部21が設置される。この誘導加熱部21は、セラミックス等製の円筒体に誘導コイルを巻装したものである。
The
再燃焼室3内には、例えば縦向きにしたステンレスパイプの集合体である通気部22が設置され、また、再燃焼室3の外壁に、再燃用バーナー23が配備される。また更に、その側壁を貫いて、再燃焼室用送風機20から送られてくる空気を導入するための空気路24が形成される(図2参照)。
In the
図1における25は再燃焼室3用の熱電対であり、26は空気導入孔、27は煙突である。また、28は、再燃用バーナー23に接続されるオイルタンクである。
In FIG. 1, 25 is a thermocouple for the
上記構成において、処理物は、上部投入口4からガス化室2内に投入され、そこにおいて誘導加熱部6により、2000〜2500℃の超高熱にて燃焼・熱分解処理され、ほとんど灰を残すことなくガス化される。
In the above configuration, the processed material is charged into the
このガスを含む煙は上昇し、誘導加熱部21を経て再燃焼室3内に流入し、誘導加熱部21によって再度加熱処理されると共に、再燃用バーナー23の作用で再燃焼される。かくして、ダイオキシン、窒素化合物等の有害物質が確実に焼却処理されて無害化され、煙突27から排出される。
The smoke containing the gas rises, flows into the
この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。 Although the present invention has been described in some detail with respect to its most preferred embodiments, it will be apparent that a wide variety of different embodiments can be constructed without departing from the spirit and scope of the invention, the invention being defined by the appended claims. It is not restricted to the specific embodiment other than limiting in.
1 炉本体
2 ガス化室
3 再燃焼室
4 上部投入口
5 下部投入口
6 誘導加熱部
7 耐火容体
8 誘導コイル
9 発熱ブロック
10 排出孔
11 スラグ室
12 スラグ取出し口
13 耐火容体
14 発熱容体
15、16 排出孔
17 熱電対
18 空気孔
19 ガス化室用送風機
20 再燃焼室用送風機
21 誘導加熱部
22 通気部
23 再燃用バーナー
24 空気路
25 熱電対
26 空気導入孔
27 煙突
28 オイルタンク
DESCRIPTION OF
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