JP2008248068A - Method for gasifying waste - Google Patents

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満 宮川
Takeshi Miyaji
健 宮地
Akira Kidoguchi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for gasifying wastes, designed to stabilize the gasification of a carbonized product in a moving bed-type gasification furnace. <P>SOLUTION: The method for gasifying wastes comprises the following process: A packed bed is formed by charging a vertical-type gasification furnace with a carbonized product formed by pyrolyzing wastes. An oxidizing agent gas is then fed from below the packed bed to form a combustion zone and a pyrolysis zone by partial combustion. A generated gas is discharged via the top of the furnace, while combustion residues are ejected via the bottom of the furnace. In this process, a solid product made by mixing the carbonized product in a powdery form with an inorganic binder to effect hardening in the form of pellets is charged into the gasification furnace, thereby stabilizing forming the packed bed's combustion zone and enabling the carbonized product to be stably gasified. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、廃棄物のガス化方法に係り、特に、移動床式のガス化炉を用いた廃棄物のガス化方法に関する。   The present invention relates to a waste gasification method, and more particularly to a waste gasification method using a moving bed type gasification furnace.

従来、家庭やオフィスなどから出される都市ごみなどの一般廃棄物、廃プラスチック、カーシュレッダー・ダスト、電子機器、化粧品などの産業廃棄物を処理する方法として、これらの廃棄物を熱分解炉(例えば、熱分解ドラム)に入れて低酸素雰囲気で熱分解し、熱分解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残渣とを生成し、この熱分解残渣を冷却した後、熱分解カーボンを主体とする可燃物(以下、炭化物と称する。)を分離し、この分離された炭化物と熱分解ガスとを燃焼溶融炉に導いて燃焼処理し、生じた燃焼灰を高温の燃焼熱で溶融させて溶融スラグとなし、この溶融スラグを排出して冷却固化する方法が知られている。このように、廃棄物の燃焼処理においては、廃棄物を熱分解して得られた熱分解ガスや炭化物を燃焼溶融炉の熱源として利用するようにしている。   Conventionally, as a method for treating industrial waste such as municipal waste from homes and offices, waste plastic, car shredder dust, electronic equipment, cosmetics, etc., these wastes are decomposed into pyrolysis furnaces (for example, And pyrolyzing in a low oxygen atmosphere to produce pyrolysis gas and pyrolysis residue mainly composed of non-volatile components, cooling the pyrolysis residue, and then mainly using pyrolysis carbon Combustible material (hereinafter referred to as carbide) is separated, and the separated carbide and pyrolysis gas are introduced into a combustion melting furnace for combustion treatment, and the resulting combustion ash is melted with high-temperature combustion heat to form molten slag. Nonetheless, a method of discharging this molten slag and solidifying by cooling is known. As described above, in the combustion treatment of waste, the pyrolysis gas and carbide obtained by pyrolyzing the waste are used as the heat source of the combustion melting furnace.

これに対し、近年、炭化物の熱分解ガスをガスエンジンなどのガス燃料として利用する試みが検討されている。例えば、バイオマスを熱分解して生じた炭化物を部分燃焼ガス化炉に入れて部分燃焼し、生じた可燃性ガスをガス燃料として利用するバイオマスのガス化方法が開示されている(特許文献1参照。)。   On the other hand, in recent years, attempts have been made to use the pyrolysis gas of carbide as a gas fuel for a gas engine or the like. For example, a biomass gasification method is disclosed in which a carbide generated by pyrolyzing biomass is put into a partial combustion gasification furnace and partially combusted, and the generated combustible gas is used as gas fuel (see Patent Document 1). .)

一方、本発明者らは、木屑や一般ごみ等の廃棄物をガス化させる方法として、移動床式のガス化炉に係る技術を報告している(特許文献2参照。)。例えば、粉砕された廃棄物を縦型のガス化炉に投入して充填層を形成し、炉底部から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、炉底部から燃焼残渣を抜き出すとともに、炉上部から排出された生成ガスを回収し、適宜、改質処理を施すことにより、ガス燃料を得ることができる。   On the other hand, the present inventors have reported a technique relating to a moving bed type gasification furnace as a method for gasifying waste such as wood chips and general waste (see Patent Document 2). For example, pulverized waste is put into a vertical gasification furnace to form a packed bed, oxidant gas is supplied from the bottom of the furnace to cause partial combustion, combustion zone, pyrolysis zone, drying in the furnace height direction A gas fuel can be obtained by forming a band, extracting combustion residues from the bottom of the furnace, collecting the generated gas discharged from the top of the furnace, and appropriately performing a reforming treatment.

このように移動床式のガス化炉を用いて、熱分解後の炭化物をガス化させることにより、生成ガスを効率よく回収することができる。   Thus, by using the moving bed type gasification furnace and gasifying the pyrolyzed carbide, the product gas can be efficiently recovered.

特開2005−112956号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-112956 特開2004−2552号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-2552

しかしながら、特許文献2に記載の移動床式のガス化炉を用いて炭化物をガス化させる場合、熱分解残渣から分離された炭化物の多くは、微粉状のため、例えば、充填層の圧力損失が増加して酸化剤ガスの供給が不足し、或いは、充填層が流動化して燃焼帯の形成が不安定になり易いことから、炭化物のガス化効率が低下するおそれがある。   However, when the carbide is gasified using the moving bed type gasification furnace described in Patent Document 2, most of the carbide separated from the pyrolysis residue is in a fine powder form. For example, the pressure loss of the packed bed is low. There is a possibility that the supply of oxidant gas will be insufficient, or the packed bed will be fluidized and the formation of the combustion zone will become unstable, and the gasification efficiency of the carbide will be reduced.

本発明は、移動床式ガス化炉における炭化物のガス化を安定化させることを課題とする。   An object of the present invention is to stabilize the gasification of carbides in a moving bed type gasifier.

本発明は、上記課題を解決するため、廃棄物を熱分解して生成される炭化物を縦型のガス化炉内に投入して充填層を形成し、この充填層の下方から酸化剤ガスを供給して部分燃焼による燃焼帯と熱分解帯とを形成し、炉上部から生成ガスを排出するとともに、炉底部から燃焼残渣を抜き出す廃棄物のガス化方法であって、炭化物の粉状物を無機バインダーと混合してペレット状に固化させた固形物をガス化炉に投入することを特徴とする。   In order to solve the above problem, the present invention forms a packed bed by introducing carbide generated by pyrolyzing waste into a vertical gasification furnace, and oxidant gas is supplied from below the packed bed. This is a waste gasification method in which a combustion zone and a pyrolysis zone are formed by partial combustion, a product gas is discharged from the top of the furnace, and a combustion residue is extracted from the bottom of the furnace. A solid material mixed with an inorganic binder and solidified into a pellet is put into a gasification furnace.

このように、熱分解して得られた粉状の炭化物を固化させて、所定の大きさ、重さの固形物を形成し、この固形物をガス化炉に投入することにより、充填層には空隙が形成されるため、圧力損失の増加と流動化を抑制し、炭化物のガス化を安定化させることができる。また炭化物は、無機系のバインダーを用いて固化させているため、その固形物が高温の燃焼帯を通過する際に、溶融したり、粉化することがなく、所定の形状を保つことができる。   In this way, the powdered carbide obtained by pyrolysis is solidified to form a solid having a predetermined size and weight, and this solid is put into a gasification furnace to be packed into a packed bed. Since voids are formed, increase in pressure loss and fluidization can be suppressed, and the gasification of carbide can be stabilized. In addition, since the carbide is solidified using an inorganic binder, when the solid passes through a high-temperature combustion zone, it can be kept in a predetermined shape without melting or pulverizing. .

また、無機バインダーは、化学的にも、熱的にも比較的安定しているため、炉底部から抜き出した状態においても、元の状態とかわらず、炭化物の固化に再利用することができる。   In addition, since the inorganic binder is relatively stable both chemically and thermally, it can be reused for solidifying the carbide even when it is extracted from the furnace bottom, regardless of the original state.

この場合、例えば、炉底部から抜き出した燃焼残渣を分級し、所定以上の粒径の粒状物を固形物の無機バインダーとして用いるようにする。これによれば、選別が簡単になり、リサイクルを自動化することができる。   In this case, for example, the combustion residue extracted from the bottom of the furnace is classified, and a granular material having a particle size of a predetermined size or more is used as a solid inorganic binder. According to this, sorting becomes easy and recycling can be automated.

ここで、無機バインダーは、水酸化カルシウム、消石灰、炭酸カルシウム、アルミナ、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、珪藻土のうち、少なくとも1種を含むことが好ましい。これらの無機バインダーは、一般に市販されているため、入手が容易で、かつ経済的である。   Here, the inorganic binder preferably contains at least one of calcium hydroxide, slaked lime, calcium carbonate, alumina, magnesium hydroxide, magnesium oxide, magnesium carbonate, and diatomaceous earth. Since these inorganic binders are generally commercially available, they are easily available and economical.

また、ガス化炉においては、充填層の下方から酸化剤ガスとともに、水蒸気を供給することが好ましい。これによれば、炭化物が熱分解する際に生成される炭化水素分(チャー)の一部が水蒸気と反応してCOとHに転換されるため、ガス化効率をさらに向上させることができる。 In the gasification furnace, it is preferable to supply water vapor together with the oxidant gas from below the packed bed. According to this, since a part of the hydrocarbon content (char) generated when the carbide is pyrolyzed reacts with water vapor and is converted into CO and H 2 , the gasification efficiency can be further improved. .

また、ガス化炉から排出された生成ガスは、例えば、改質炉に導いて部分燃焼させることにより、生成ガス中に含まれるタール分を熱分解することが好ましい。例えば、炭化物の熱分解ガスは、充填層を上昇する過程でガス中のタール分の殆どが冷却されて凝縮し、充填物に付着して除去されるが、ガス中に僅かにタール分が残ることがある。そのため、ガス化炉の後段で生成ガスを部分燃焼させて、タール分を加熱し熱分解することにより、生成ガスを清浄化することができる。   Moreover, it is preferable that the product gas discharged | emitted from the gasification furnace thermally decomposes the tar content contained in product gas, for example by guide | inducing to a reforming furnace and carrying out partial combustion. For example, in the process of ascending the packed bed, most of the tar content in the gas is cooled and condensed in the process of ascending the packed bed, and is removed by adhering to the packing, but a slight tar content remains in the gas. Sometimes. Therefore, the product gas can be purified by partially combusting the product gas at the subsequent stage of the gasification furnace, and heating and pyrolyzing the tar content.

本発明によれば、移動床式ガス化炉における炭化物のガス化を安定化させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gasification of the carbide | carbonized_material in a moving bed type gasification furnace can be stabilized.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の廃棄物ガス化方法を適用してなる第1の実施形態の廃棄物ガス化システムの系統図である。この廃棄物ガス化システムは、一般ごみや産業廃棄物、バイオマスなど(以下、廃棄物と称する)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。   FIG. 1 is a system diagram of a waste gasification system according to a first embodiment to which the waste gasification method of the present invention is applied. This waste gasification system is suitably used for gasification of general waste, industrial waste, biomass and the like (hereinafter referred to as waste), but is not limited thereto.

図1に示すように、本実施の形態の廃棄物ガス化システムは、熱分解ドラム1、固化装置3、移動床式のガス化炉5、分級機7、ガス改質炉9、ガス精製装置11を備えている。   As shown in FIG. 1, the waste gasification system of this embodiment includes a pyrolysis drum 1, a solidification device 3, a moving bed type gasification furnace 5, a classifier 7, a gas reforming furnace 9, and a gas purification device. 11 is provided.

熱分解ドラム1(熱分解キルンともいう。)は、例えば、図示しないシール機構によりその内部は低酸素雰囲気に保持されており、下流のガスエンジン15の排ガスがラインL1から熱分解ドラム1の伝熱管に供給されるようになっている。熱分解ドラム1に供給された排ガスは、伝熱管を通じて内部を加熱した後、煙突17から排出される。熱分解ドラム1内に投入された廃棄物は、所定温度(例えば、300〜600℃、通常450℃程度)に加熱されて熱分解され、この熱分解により主として不揮発性の熱分解残渣と熱分解ガス(乾留ガス)を生成する。この熱分解ガスは、ラインL2からガス改質炉9に供給されて、部分燃焼によりタール分が除去される。   The inside of the pyrolysis drum 1 (also referred to as a pyrolysis kiln) is maintained in a low oxygen atmosphere by a seal mechanism (not shown), for example, and the exhaust gas of the downstream gas engine 15 is transmitted from the line L1 to the pyrolysis drum 1. It is supplied to the heat pipe. The exhaust gas supplied to the pyrolysis drum 1 is exhausted from the chimney 17 after the inside is heated through the heat transfer tube. The waste thrown into the pyrolysis drum 1 is heated to a predetermined temperature (for example, 300 to 600 ° C., usually about 450 ° C.) and pyrolyzed, and by this pyrolysis, mainly non-volatile pyrolysis residue and pyrolysis are performed. Gas (dry distillation gas) is generated. This pyrolysis gas is supplied from the line L2 to the gas reforming furnace 9, and the tar content is removed by partial combustion.

熱分解ドラム1から排出された熱分解残渣は、熱分解ドラム1の後段に接続される分別装置13により、例えば、金属類、陶器、砂利あるいはコンクリート片のガレキなど、不燃物が取り除かれ、燃焼性成分の粉状の炭化物が分別される。この粉状の炭化物は、固化装置3に送られて、所定の形状、大きさに固化され、ペレット状の固形物(以下、単にペレットという。)となる。このペレットは、ガス化炉5に供給されて充填層を形成する。ガス化炉5は、充填層の一部を燃焼させて、生成ガスを排出する。   The pyrolysis residue discharged from the pyrolysis drum 1 is burned by removing non-combustible materials such as metal, ceramics, gravel, or debris of concrete pieces by the separation device 13 connected to the subsequent stage of the pyrolysis drum 1. The powdered carbides of the sex component are fractionated. The powdered carbide is sent to the solidifying device 3 and solidified into a predetermined shape and size, and becomes a pellet-like solid (hereinafter simply referred to as a pellet). This pellet is supplied to the gasification furnace 5 to form a packed bed. The gasification furnace 5 burns a part of the packed bed and discharges the generated gas.

図2は、移動床式のガス化炉5の主要部の一例を説明する構成図である。図に示すように、ガス化炉5は、筒状縦型の容器21の頂部に、炭化物ペレットを投入する投入口23が設けられている。投入口23には、例えば、炭化物ペレットの搬送機(例えば、スクリューフィーダ)が連結されている。   FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a main part of the moving bed type gasification furnace 5. As shown in the figure, the gasification furnace 5 is provided with an inlet 23 for introducing carbide pellets at the top of a cylindrical vertical container 21. For example, a carbide pellet carrier (for example, a screw feeder) is connected to the insertion port 23.

容器21の上方には、生成ガスを排出するガス排出口25が設けられ、底部には、燃焼用の酸化剤ガス(例えば、空気など)及び水蒸気を供給するガス化剤供給口27が設けられている。このガス化剤供給口27は、例えば、底部に設けられた回転式抜き出し機28の回転軸29の先端に形成される。回転式抜き出し機28の回転軸29はモータ31に連結され、回転軸29の回転に伴って回転羽根33が回転することによりペレットの燃焼残渣を半径方向に切り出して、排出口35から抜き出すようになっている。   A gas discharge port 25 for discharging the generated gas is provided above the container 21, and a gasifying agent supply port 27 for supplying a combustion oxidant gas (for example, air) and water vapor is provided at the bottom. ing. The gasifying agent supply port 27 is formed, for example, at the tip of the rotary shaft 29 of the rotary extractor 28 provided at the bottom. The rotary shaft 29 of the rotary extractor 28 is connected to a motor 31 so that the rotating blades 33 are rotated along with the rotation of the rotary shaft 29 so that the combustion residue of the pellets is cut out in the radial direction and extracted from the discharge port 35. It has become.

ガス改質炉9には、ガス化炉5のガス排出口25から排出された生成ガスがラインL3を通じて供給されるとともに、別系統のラインを通じて空気(酸素)が供給される。ガス改質炉9の排出口は、ガス精製装置11に接続されている。ガス精製装置11は、例えば、ガス冷却塔、凝縮塔、吸着塔などから構成される。ガス精製装置11を経て精製されたガスは、図示しないガスホルダに貯蔵された後、ガスエンジン15に供給される。一方、ガス精製装置11から排出される排水は、排水処理装置19に導かれて排水処理される。   The product gas discharged from the gas outlet 25 of the gasification furnace 5 is supplied to the gas reforming furnace 9 through a line L3, and air (oxygen) is supplied through another line. The outlet of the gas reforming furnace 9 is connected to the gas purification device 11. The gas purification device 11 includes, for example, a gas cooling tower, a condensation tower, an adsorption tower, and the like. The gas purified through the gas purifier 11 is stored in a gas holder (not shown) and then supplied to the gas engine 15. On the other hand, the waste water discharged from the gas purification device 11 is guided to the waste water treatment device 19 for waste water treatment.

次に、ペレットの製造方法とガス化の動作について詳細に説明する。   Next, the pellet manufacturing method and gasification operation will be described in detail.

固化装置3に導かれた粉状の炭化物は、無機バインダーと水が所定の割合(例えば、炭化物:無機バインダー:水の重量比が、100:10〜30:10〜20)で添加されて混練され、所定の形状、大きさのペレット(例えば、φ8mm×20〜30mmの円柱状)が成形される。このペレットは、成形体の状態で形状が維持できる程度に固化されている。   The powdered carbide guided to the solidifying device 3 is kneaded by adding an inorganic binder and water at a predetermined ratio (for example, the weight ratio of carbide: inorganic binder: water is 100: 10-30: 10-20). Then, pellets having a predetermined shape and size (for example, a cylindrical shape of φ8 mm × 20 to 30 mm) are formed. The pellets are solidified to such an extent that the shape can be maintained in the state of the molded body.

このようにして固化された炭化物のペレットは、ガス化炉5の投入口23から炉内に投入され、底部から充填層を形成する。ペレットの投入量は少なくともガス化炉1の頂部に所定の空間、つまり充填層の設定高さが確保されるように調整される。   The carbide pellets thus solidified are charged into the furnace through the charging port 23 of the gasification furnace 5 to form a packed bed from the bottom. The input amount of pellets is adjusted so that a predetermined space, that is, a set height of the packed bed is secured at least at the top of the gasification furnace 1.

ペレットが充填されたガス化炉1内にガス化剤供給口27から酸化剤を供給し、図示しない着火用熱風機から高温空気を吹き込むことにより着火を行う。そして、酸化剤ガスの供給量を調節し、主として炉底部の充填層のみを部分燃焼させて燃焼帯を形成する。この燃焼帯の燃焼熱により充填層の上層は加熱されて熱分解され、発生した熱分解ガスは充填層、つまりペレット間の隙間を通って炉内を上昇し、ガス排出口25から排出される。   Ignition is performed by supplying an oxidizing agent from the gasifying agent supply port 27 into the gasification furnace 1 filled with pellets and blowing high-temperature air from a hot air blower not shown. Then, the supply amount of the oxidant gas is adjusted, and the combustion zone is formed mainly by partially burning only the packed bed at the bottom of the furnace. The upper layer of the packed bed is heated and pyrolyzed by the combustion heat of this combustion zone, and the generated pyrolysis gas rises in the furnace through the packed bed, that is, the gap between the pellets, and is discharged from the gas outlet 25. .

充填層の部分燃焼及び熱分解が安定する定常状態になると、底部近傍から安定した燃焼帯41が形成され、その上部には熱分解帯43が形成され、さらにその上部には乾燥帯45が形成される。炭化物は、例えば、約300℃以上に達すると熱分解されるため、この温度域を超えた充填層の領域が熱分解帯43となる。熱分解帯43では、ペレットの炭化物成分が熱分解されて可燃性の熱分解ガスと僅かの炭素(チャー)が生成される。ここで生成されたチャーの一部は、ガス化剤供給口27から供給される水蒸気と反応して、CO、Hが生成される。 When the partial combustion and thermal decomposition of the packed bed become stable, a stable combustion zone 41 is formed from the vicinity of the bottom, a thermal decomposition zone 43 is formed at the top, and a drying zone 45 is formed at the top. Is done. For example, when the carbide reaches about 300 ° C. or more, it is thermally decomposed. Therefore, the region of the packed layer that exceeds this temperature region becomes the thermal decomposition zone 43. In the pyrolysis zone 43, the carbide component of the pellet is pyrolyzed to generate a combustible pyrolysis gas and a small amount of carbon (char). A part of the char generated here reacts with water vapor supplied from the gasifying agent supply port 27 to generate CO and H 2 .

このようにして生成された生成ガスは、上層の充填層の隙間を流れて上昇する過程で乾燥帯45のペレットを乾燥させる。これにより生成ガスは廃棄物と熱交換して減温(例えば、約200℃)され、ガス排出口25から排出される。   The produced gas thus produced dries the pellets in the drying zone 45 in the process of rising through the gaps in the upper packed bed. As a result, the product gas is heat-exchanged with the waste to be reduced in temperature (for example, about 200 ° C.) and discharged from the gas discharge port 25.

一方、乾燥帯45で乾燥されたペレットは、回転式抜き出し機28の回転動作により熱分解帯43を下方に移動する過程で構成成分の炭化物が熱分解され、続いて、燃焼帯41に移動して、熱分解及び燃焼されて灰になる。   On the other hand, the pellets dried in the drying zone 45 are pyrolyzed in the course of moving downward in the pyrolysis zone 43 by the rotational operation of the rotary extractor 28, and then move to the combustion zone 41. Pyrolysis and combustion to ash.

ここで、ペレットは、炭化物が燃焼して空隙を生じるが、無機バインダーにより骨格が形成されているため、燃焼帯41を通過する際に粉化することがなく、形状を安定して保つことができる。これにより、燃焼帯41も所定の炉高位置に水平方向で均一に形成することができる。また、充填層には空隙が形成されるため、圧力損失の増加が抑制され、酸化剤ガスを断面方向で均一に供給することができる。   Here, the pellets are burnt by burning the carbide, but since the skeleton is formed by the inorganic binder, the pellets are not pulverized when passing through the combustion zone 41, and the shape can be kept stable. it can. Thereby, the combustion zone 41 can also be uniformly formed in a predetermined furnace height position in the horizontal direction. Further, since voids are formed in the packed bed, an increase in pressure loss is suppressed, and the oxidant gas can be supplied uniformly in the cross-sectional direction.

炭化物が燃焼されて灰と無機バインダーとなった燃焼残渣は、燃焼帯41の下層に形成される冷却帯47を流下し、回転式抜き出し機28により切り出されて排出口35から炉外へ排出される。   Combustion residues, which are formed by burning the carbides into ash and inorganic binder, flow down the cooling zone 47 formed in the lower layer of the combustion zone 41, and are cut out by the rotary extractor 28 and discharged from the outlet 35 to the outside of the furnace. The

本実施形態では、ペレットを構成する無機バインダーとして、水酸化カルシウム(Ca(OH))を用いている。この水酸化カルシウムは、約580℃で水を放出して消石灰(CaO)となる。消石灰の融点は約2000℃以上であるから、燃焼帯(例えば、約1000℃)でも溶融されることがなく、そのまま灰とともに底部から排出される。このため、消石灰を無機バインダーとして用いることもできる。また、その他の無機バインダーとして、例えば、炭酸カルシウム(CaCO)、水酸化アルミニウム(Al(OH))、アルミナ(Al)、水酸化マグネシウム(Mg(OH))、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO)、珪藻土(SiO)等を用いることができる。これらは、単独で使用してもよいし、混合して使用するようにしてもよい。 In the present embodiment, calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is used as the inorganic binder constituting the pellet. This calcium hydroxide releases water at about 580 ° C. to become slaked lime (CaO). Since the melting point of slaked lime is about 2000 ° C. or higher, it is not melted even in a combustion zone (for example, about 1000 ° C.), and is directly discharged from the bottom together with ash. For this reason, slaked lime can also be used as an inorganic binder. Other inorganic binders include, for example, calcium carbonate (CaCO 3 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), alumina (Al 2 O 3 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), magnesium oxide ( MgO), magnesium carbonate (MgCO 3 ), diatomaceous earth (SiO 2 ), or the like can be used. These may be used alone or in combination.

ガス化炉5から排出された灰と無機バインダーは、必要に応じて粉砕された後、分級機7に導かれる。分級機7では、例えば、1mm目の篩で篩分けした後、篩を通過した灰を除いた残りの残渣は、無機バインダーとして回収し、再利用される。すなわち、分級機7で選別された無機バインダーは、固化装置3に移送されて炭化物と混合される。   The ash and inorganic binder discharged from the gasification furnace 5 are pulverized as necessary and then guided to the classifier 7. In the classifier 7, for example, after sieving with a 1 mm sieve, the remaining residue excluding the ash that has passed through the sieve is recovered as an inorganic binder and reused. That is, the inorganic binder selected by the classifier 7 is transferred to the solidifying device 3 and mixed with the carbide.

一方、ガス改質炉9には、ラインL3を介してガス化炉5から生成ガスが供給されるとともに、熱分解ドラム1からラインL2を介して熱分解ガスが供給される。ガス改質炉9では、これらのガスを別系統で供給された燃焼用の空気を用いて部分燃焼することにより、所定の温度(例えば、約800℃)に加熱する。この加熱により生成ガスや熱分解ガス中のタール分が分解除去される。また、ガス中に水蒸気が含まれている場合は、炉内で水性ガス化反応が進行するため、ガス化効率をさらに向上させることができる。   On the other hand, the gas reforming furnace 9 is supplied with the product gas from the gasification furnace 5 through the line L3 and is supplied with the pyrolysis gas from the pyrolysis drum 1 through the line L2. In the gas reforming furnace 9, these gases are heated to a predetermined temperature (for example, about 800 ° C.) by partial combustion using combustion air supplied by a separate system. By this heating, the tar content in the product gas and pyrolysis gas is decomposed and removed. Moreover, when water vapor | steam is contained in gas, since water-gasification reaction advances in a furnace, gasification efficiency can further be improved.

このようにガス改質炉9において部分燃焼し、炉内から排出された改質ガスは、ガス精製装置11を通じて、冷却、清浄化され、ガスホルダに一時貯蔵された後、ガスエンジン15に燃料ガスとして供給される。   The reformed gas thus partially burned in the gas reforming furnace 9 and discharged from the furnace is cooled and purified through the gas purifier 11 and temporarily stored in the gas holder. Supplied as

以上述べたように、本実施の形態では、廃棄物の熱分解残渣に由来する微粉状の炭化物を無機バインダーと混合して固化させ、ペレット状の固形物とした後、この固形物を移動床式のガス化炉に導入して充填層を形成するようにしているから、ガス化炉内において、充填層の圧力損失の上昇を抑えるとともに、燃焼帯の形成を安定化させ、炭化物のガス化効率を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, fine powdered carbide derived from the thermal decomposition residue of waste is mixed with an inorganic binder and solidified to form a pellet-like solid, and then the solid is moved to a moving bed. Introduced into a gasification furnace of the type, so as to form a packed bed, in the gasification furnace, while suppressing an increase in the pressure loss of the packed bed, stabilizing the formation of the combustion zone, gasifying the carbide Efficiency can be improved.

また、従来、移動床式のガス化炉においては、ガス化を安定化させるため、所定の大きさの不燃性ペレットを廃棄物とともに添加していたが、本実施の形態によれば、炭化物の固形物自体が移動媒体となり、不燃性ペレットの役割を果たすため、不燃性ペレットが不要になるという利点がある。   Conventionally, in a moving bed type gasification furnace, in order to stabilize gasification, incombustible pellets of a predetermined size have been added together with waste, but according to this embodiment, Since solid matter itself becomes a moving medium and plays the role of non-combustible pellets, there is an advantage that non-combustible pellets are unnecessary.

次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図3は、本発明の廃棄物ガス化方法を適用してなる第2の実施形態の廃棄物ガス化システムの系統図である。なお、図1と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。   FIG. 3 is a system diagram of a waste gasification system according to a second embodiment to which the waste gasification method of the present invention is applied. In addition, about the structure same as FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

この廃棄物ガス化システムは、廃棄物ガス化システムの施設外に固化装置3が設置され、その施設外でペレット化された炭化物を施設内のガス化炉5に導入してガス化させるように構成したものであり、他の構成は第1の実施の形態と基本的に同じである。なお、施設内には、熱分解ドラム1が設けられていないため、ガスエンジン15から排出される排ガスは煙突17から大気に放出される。   In this waste gasification system, the solidification device 3 is installed outside the facility of the waste gasification system, and the pelletized carbide outside the facility is introduced into the gasification furnace 5 in the facility for gasification. The other configuration is basically the same as that of the first embodiment. Since the thermal decomposition drum 1 is not provided in the facility, the exhaust gas discharged from the gas engine 15 is discharged from the chimney 17 to the atmosphere.

このように構成しても、炭化物の固化物を施設内まで搬送することにより、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができ、加えて、設備の設計自由度を高めることができる。   Even if comprised in this way, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired by conveying the solidified material of a carbide | carbonized_material in a facility, and in addition, the design freedom of an installation can be raised. .

なお、本実施の形態では、廃棄物ガス化システムの施設外に設置される固化装置3を用いて炭化物を固化する例を説明したが、この例に限らず、例えば、施設外で回収された炭化物を施設内に設置される固化装置3により固化させるようにしても、同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the example in which the carbide is solidified using the solidification device 3 installed outside the facility of the waste gasification system has been described. However, the present invention is not limited to this example. For example, the carbide is collected outside the facility. Even when the carbide is solidified by the solidification device 3 installed in the facility, the same effect can be obtained.

本発明の廃棄物ガス化方法を適用してなる第1の実施形態の廃棄物ガス化システムの系統図である。1 is a system diagram of a waste gasification system according to a first embodiment to which a waste gasification method of the present invention is applied. 本発明の廃棄物ガス化方法を実施する移動床式のガス化炉の主要部を説明する構成図である。It is a block diagram explaining the principal part of the moving bed type gasification furnace which implements the waste gasification method of this invention. 本発明の廃棄物ガス化方法を適用してなる第2の実施形態の廃棄物ガス化システムの系統図である。It is a systematic diagram of the waste gasification system of 2nd Embodiment formed by applying the waste gasification method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 熱分解ドラム
3 固化装置
5 ガス化炉
7 分級機
9 ガス改質炉
11 ガス精製装置
13 分別装置
15 ガスエンジン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal decomposition drum 3 Solidification apparatus 5 Gasification furnace 7 Classifier 9 Gas reforming furnace 11 Gas purification apparatus 13 Separation apparatus 15 Gas engine

Claims (5)

廃棄物を熱分解して生成される炭化物を縦型のガス化炉内に投入して充填層を形成し、この充填層の下方から酸化剤ガスを供給して部分燃焼による燃焼帯と熱分解帯とを形成し、炉上部から生成ガスを排出するとともに、炉底部から燃焼残渣を抜き出す廃棄物のガス化方法であって、
前記炭化物の粉状物を無機バインダーと混合してペレット状に固化させた固形物を前記ガス化炉内に投入することを特徴とする廃棄物のガス化方法。
Carbide produced by pyrolyzing waste is put into a vertical gasification furnace to form a packed bed, and oxidant gas is supplied from below the packed bed to burn the combustion zone and pyrolysis by partial combustion. A waste gasification method in which a belt is formed and the generated gas is discharged from the furnace top and combustion residue is extracted from the furnace bottom,
A waste gasification method, wherein a solid material obtained by mixing the powdered carbide material with an inorganic binder and solidifying into a pellet is put into the gasification furnace.
前記炉底部から抜き出した燃焼残渣を分級し、所定以上の粒径の粒状物を前記固形物の無機バインダーとして再利用することを特徴とする請求項1に記載の廃棄物のガス化方法。   2. The waste gasification method according to claim 1, wherein the combustion residue extracted from the bottom of the furnace is classified, and a granular material having a particle size of a predetermined size or more is reused as an inorganic binder of the solid material. 前記無機バインダーは、水酸化カルシウム、消石灰、炭酸カルシウム、アルミナ、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、珪藻土のうち、少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の廃棄物のガス化方法。   The waste according to claim 1 or 2, wherein the inorganic binder contains at least one of calcium hydroxide, slaked lime, calcium carbonate, alumina, magnesium hydroxide, magnesium oxide, magnesium carbonate, and diatomaceous earth. Gasification method. 前記充填層の下方から前記酸化剤ガスとともに水蒸気を供給することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の廃棄物のガス化方法。   The waste gasification method according to any one of claims 1 to 3, wherein water vapor is supplied together with the oxidant gas from below the packed bed. 前記ガス化炉から排出された生成ガスを部分燃焼して、この生成ガスに含まれるタール分を熱分解することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の廃棄物のガス化方法。   The waste gasification method according to any one of claims 1 to 4, wherein the product gas discharged from the gasification furnace is partially combusted, and a tar content contained in the product gas is thermally decomposed. .
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