JP2014034665A - Drying and carbonization system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new drying and carbonization system (multi-heating system) that achieves both drying and carbonization while saving energy.SOLUTION: A drying and carbonization system 1 comprises a dryer 2 to preliminarily dry a material W to be processed, a carbonization apparatus 3 to carbonize the preliminarily dried material W to be processed, a heat recovery apparatus 4 to recover heat from a carbonization exhaust gas CG discharged from the carbonization apparatus 3 so as to reuse the recovered heat as a heat source for the dryer 2, and an incinerator 5 that can incinerate part of the preliminarily dried material W to be processed. The heat recovery apparatus 4 is supplied with both the carbonization exhaust gas CG from the carbonization apparatus 3 and an incineration exhaust gas BG from the incinerator 5. Part of the incineration exhaust gas BG discharged from the incinerator 5 is sent to a carbonization furnace 31 of the carbonization apparatus 3.

Description

本発明は、例えば下水汚泥やし尿汚泥などを乾留炭化処理し、燃料や肥料などを製造するシステムに関するものであり、特に炭化装置を乾燥機と組み合わせ、乾燥機で予備乾燥した被処理物を炭化装置に供給することで効率的に炭化処理を行い、また被処理物の一部を焼却炉で焼却処理し、この焼却炉から排出される焼却排ガスを、炭化装置の熱源として、あるいは炭化排ガスと合流させて乾燥機の熱源として再利用することでエネルギーの省力化(いわゆる省エネ)を図るようにした乾燥炭化システムに係るものである。   The present invention relates to a system for carbonizing carbon dioxide, for example, sewage sludge and human waste sludge to produce fuel, fertilizer, and the like, and in particular, combining a carbonization device with a dryer and carbonizing an object to be pre-dried with a dryer. Carbonization is efficiently performed by supplying to the equipment, and a part of the object to be treated is incinerated in the incinerator, and the incineration exhaust gas discharged from the incinerator is used as the heat source of the carbonization equipment or as the carbonization exhaust gas. The present invention relates to a dry carbonization system in which energy is saved (so-called energy saving) by joining and reusing as a heat source of a dryer.

例えば下水汚泥などを乾留・炭化し、効率的に燃料や肥料を製造する手法として乾燥機と炭化装置とを組み合わせた乾燥炭化システムが知られている(例えば本出願人による特許文献1参照)。
この乾燥炭化システム1′は、例えば図5に示すように、予め乾燥機2′で被処理物W(材料)をある一定の含水率まで予備乾燥させるものであり、予備乾燥後の被処理物Wを炭化装置3′に投入することで効率的に炭化処理が行えるようにしたものである。また、炭化装置3′より排出される炭化排ガスCGは、ここから熱回収し乾燥機2′の熱源として再利用することで省エネを図っている。更に、乾燥機2′から排出された乾燥排ガスDGは、炭化装置3′に導入することで、脱臭炉を特に設けることなく臭気分を含んだ乾燥排ガスDGを完全燃焼させることができる等、多くの利点を有するものである。
For example, a dry carbonization system in which a dryer and a carbonizer are combined is known as a technique for efficiently producing fuel and fertilizer by carbonizing and carbonizing sewage sludge (see, for example, Patent Document 1 by the present applicant).
For example, as shown in FIG. 5, the dry carbonization system 1 'preliminarily drys the workpiece W (material) to a certain water content with a dryer 2'. By introducing W into the carbonization apparatus 3 ', carbonization can be efficiently performed. Further, the carbonized exhaust gas CG discharged from the carbonization apparatus 3 'is heat-recovered and reused as a heat source for the dryer 2' to save energy. Furthermore, the dry exhaust gas DG discharged from the dryer 2 'can be completely burned by introducing it into the carbonization device 3' so that the dry exhaust gas DG containing odor can be completely burned without providing a deodorizing furnace. It has the advantage of.

特に特許文献1では、炭化装置3′としてスクリュー式のものが適用され、このものはスクリューコンベヤ35′を内蔵した乾留管34′を、炭化炉31′内に設けるものであり、被処理物Wの乾留炭化処理は、加熱した乾留管34′内で被処理物Wを移送しながら被処理物Wを炭化するものである(間接加熱)。
なお、このような乾燥炭化システム1′(スクリュー式の炭化装置3′)では、乾留管34′内における被処理物Wの滞留時間(炭化炉31′内の通過時間)や炭化温度などを種々調整することができるため、一基(一台)でも加工したい炭化物の種々の用途に対応できるという優れた効果を奏する。因みに、本出願人は、特許文献1の乾燥炭化システムが、色々な用途の炭化物に対応できることから、当該システムをマルチヒーティングシステムと称している。
In particular, in Patent Document 1, a screw type is applied as the carbonization apparatus 3 '. This is a carbonization furnace 31' provided with a dry distillation pipe 34 'containing a screw conveyor 35'. The carbonization treatment of carbonization is to carbonize the workpiece W while transferring the workpiece W in the heated dry distillation pipe 34 '(indirect heating).
In such a dry carbonization system 1 '(screw type carbonization apparatus 3'), the residence time of the workpiece W in the dry distillation pipe 34 '(passing time in the carbonization furnace 31'), the carbonization temperature, and the like are various. Since it can be adjusted, even one unit (one unit) has an excellent effect of being able to cope with various uses of carbides to be processed. Incidentally, since the dry carbonization system of patent document 1 can respond to the carbide | carbonized_material of various uses, the present applicant has called the said system as a multi-heating system.

また乾燥機2′は、本体シェル21′内で回転する回転伝熱部22′を具えて成り、この回転伝熱部22′には、内部に蒸気を通す複数の加熱管25′が円弧状(円周状)に等配されて成り、被処理物Wの予備乾燥処理は、蒸気を加熱管25′内に流した状態で回転伝熱部22′を回転させながら、加熱管25′を介して被処理物Wを間接的に加熱するものである(伝導伝熱式)。
また炭化装置3′から排出される炭化排ガスCGから熱回収するにあたっては、この炭化排ガスCGとの熱交換により蒸気を生成する廃熱ボイラ41′を具えるものであり、また乾燥機2′の熱量不足を補うために貫流ボイラ42′を具えるものである。
The dryer 2 'includes a rotating heat transfer section 22' that rotates in the main body shell 21 '. In the rotating heat transfer section 22', a plurality of heating tubes 25 'through which steam passes are arc-shaped. In the pre-drying process of the workpiece W, the heating pipe 25 ′ is rotated while rotating the rotary heat transfer section 22 ′ in a state where steam flows in the heating pipe 25 ′. The workpiece W is indirectly heated through (conduction heat transfer type).
In addition, when recovering heat from the carbonized exhaust gas CG discharged from the carbonization apparatus 3 ', a waste heat boiler 41' that generates steam by heat exchange with the carbonized exhaust gas CG is provided. In order to make up for the shortage of heat, a once-through boiler 42 'is provided.

しかしながら、このような乾燥炭化システム1′においても、まだ以下のような点で改善の余地があった。
すなわち従来の乾燥炭化システム1′は、種々の炭化物用途に対応できるという優れた利点を有する一方で、用途が変わると炭化処理中の乾留ガス発生量が変わり、排ガス熱量に違いが出るため、排ガスから熱交換して蒸気回収する際の回収量が増減し、その分、貫流ボイラ42′での燃料使用量が増減するという不都合があった。また、特に肥料化用途であれば燃料使用量が増加するため、燃費の悪化ひいては製品としての肥料の価格の上昇につながるものであった。
However, this dry carbonization system 1 'still has room for improvement in the following points.
That is, the conventional dry carbonization system 1 ′ has an excellent advantage that it can be used for various carbide applications. On the other hand, if the use is changed, the amount of dry distillation gas generated during the carbonization treatment is changed, and the amount of exhaust gas heat is different. However, the amount of fuel recovered when the steam is recovered by exchanging heat increases and decreases, and the amount of fuel used in the once-through boiler 42 ′ increases and decreases accordingly. In addition, since the amount of fuel used increases especially in the case of fertilizer application, fuel consumption is worsened and, as a result, the price of fertilizer as a product is increased.

より詳細には、例えば炭化の目的が、乾燥品Wをできる限り炭素に近い状態に変化させることであったり、あるいは乾燥品Wを減容して廃棄物として処理することであったりした場合には、炭化装置3′(炭化炉31′)の温度を一例として600℃を越える高温に設定するため、廃熱ボイラ41′で回収できる熱量も比較的多いが、炭化の目的が燃料や肥料である場合(炭化装置3′で乾燥品Wを燃料用途としての炭化物、あるいは肥料用途としての炭化物として製造する場合)には、被処理物W中に充分な量の有機成分や無機成分を残存させるために、炭化装置3′(炭化炉31′)の温度を一例として400℃〜600℃程度の中低温にするため、回収できる熱量も比較的少ないものである。このように炭化の目的が異なると、排ガスから回収できる熱量も変動してしまう点で改善の余地があった。なお、ここでは上述したように、600℃を越える温度での炭化を便宜的に「高温炭化」と称する一方、600℃以下での炭化を便宜的に「低温炭化」と称している。
また炭化装置3′における再燃炉32′では、乾留ガスの増減で特に再燃炉32′の燃料使用量すなわち排ガス量の変動が大きく変わるものであり、この点でも改善の余地があった。
More specifically, for example, when the purpose of carbonization is to change the dry product W as close to carbon as possible, or to reduce the volume of the dry product W and treat it as waste. Since the temperature of the carbonization apparatus 3 ′ (carbonization furnace 31 ′) is set to a high temperature exceeding 600 ° C. as an example, the amount of heat that can be recovered by the waste heat boiler 41 ′ is relatively large, but the purpose of carbonization is fuel and fertilizer. In some cases (when the dry product W is produced as a carbide for fuel use or a carbide for fertilizer use in the carbonization apparatus 3 '), a sufficient amount of organic or inorganic components remain in the workpiece W. For this reason, since the temperature of the carbonization apparatus 3 ′ (carbonization furnace 31 ′) is set to a medium to low temperature of about 400 ° C. to 600 ° C. as an example, the amount of heat that can be recovered is relatively small. Thus, if the purpose of carbonization is different, there is room for improvement in that the amount of heat that can be recovered from the exhaust gas also varies. Here, as described above, carbonization at a temperature exceeding 600 ° C. is referred to as “high temperature carbonization” for convenience, while carbonization at 600 ° C. or lower is referred to as “low temperature carbonization” for convenience.
Further, in the reburning furnace 32 'in the carbonization apparatus 3', the change in the amount of fuel used in the reburning furnace 32 ', that is, the amount of exhaust gas changes greatly with the increase or decrease in dry distillation gas, and there is room for improvement in this respect.

特願2011−114622号Japanese Patent Application No. 2011-114622

本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、従来の乾燥炭化システムの利点である「種々の炭化物を製造することができる」ことはそのまま維持しながらも、乾燥機で再利用できる熱量(回収熱量)をほぼ一定にするようにした新規な乾燥炭化システム(マルチヒーティングシステム)に係るものである。   The present invention has been made in view of such a background, and while maintaining the fact that “various carbides can be produced”, which is an advantage of a conventional dry carbonization system, is maintained in a dryer. The present invention relates to a novel dry carbonization system (multi-heating system) in which the amount of heat that can be reused (recovered heat amount) is made substantially constant.

まず請求項1記載の乾燥炭化システムは、
被処理物を加熱して予備乾燥する乾燥機と、
この予備乾燥を終えた被処理物を、更に加熱して乾留炭化処理する炭化装置と、
この炭化装置より排出される炭化排ガスから熱回収し、これを前記乾燥機の熱源として再利用するようにした熱回収装置とを具え、被処理物を乾燥炭化するシステムにおいて、
このシステムには焼却炉が設けられ、この焼却炉からの焼却排ガスを熱回収装置に移送する経路は、前記炭化装置からの炭化排ガスを熱回収装置に移送する経路に対して合流するように形成され、
前記炭化装置からの炭化排ガスと、焼却炉からの焼却排ガスとを合わせて熱回収装置に送り込むように構成されることを特徴として成るものである。
First, the dry carbonization system according to claim 1 is:
A dryer for pre-drying by heating the workpiece;
The carbonized apparatus that further heats the object to be treated after the preliminary drying, and carbonizes the carbonized carbon by distillation,
In a system for recovering heat from the carbonized exhaust gas discharged from this carbonization device, comprising a heat recovery device that is reused as a heat source for the dryer, and drying and carbonizing the workpiece,
This system is provided with an incinerator, and the path for transferring the incineration exhaust gas from the incinerator to the heat recovery device is formed so as to merge with the path for transferring the carbonization exhaust gas from the carbonization device to the heat recovery device. And
The carbonization exhaust gas from the carbonization device and the incineration exhaust gas from the incinerator are combined and sent to the heat recovery device.

また請求項2記載の乾燥炭化システムは、前記請求項1記載の要件に加え、
前記熱回収装置は、炭化装置から送られる炭化排ガスや焼却炉から送られる焼却排ガスから熱回収して蒸気を生成する廃熱ボイラを具えて成り、

また前記乾燥機は、被処理物を収容する中空の本体シェルと、この本体シェル内で回転する回転伝熱部とを具えて成り、
この回転伝熱部は、内部に蒸気が通過する加熱管を複数円弧状に等配して成るものであり、
被処理物を予備乾燥するにあたっては、本体シェル内に被処理物を供給した後、前記熱回収装置により生成された蒸気を加熱管内に通過させながら回転伝熱部を回転させ、加熱管を介して間接的な加熱により被処理物を予備乾燥するものであり、

また前記炭化装置は炭化炉を具え、この炭化炉内に、スクリューコンベヤを内蔵した乾留管を具えて成るものであり、
被処理物を乾留炭化するにあたっては、炭化炉内で乾留管を加熱しながら乾留管内で被処理物を移送し、乾留管を介した間接的な加熱により被処理物を乾留炭化するようにしたことを特徴として成るものである。
Further, the dry carbonization system according to claim 2 is in addition to the requirements of claim 1,
The heat recovery device comprises a waste heat boiler that generates steam by recovering heat from a carbonization exhaust gas sent from a carbonization device or an incineration exhaust gas sent from an incinerator,

Further, the dryer comprises a hollow main body shell that accommodates an object to be processed, and a rotary heat transfer section that rotates within the main body shell,
This rotating heat transfer section is formed by equally arranging a plurality of heating tubes through which steam passes in an arc shape,
In pre-drying the object to be processed, after supplying the object to be processed into the main body shell, the rotating heat transfer section is rotated while passing the steam generated by the heat recovery device into the heating pipe, And pre-drying the workpiece by indirect heating,

The carbonization apparatus includes a carbonization furnace, and a carbonization furnace including a screw conveyor is provided in the carbonization furnace.
When carbonizing the object to be carbonized, the object to be processed is transferred in the carbonization tube while heating the carbonization tube in the carbonization furnace, and the object to be processed is carbonized by indirect heating through the carbonization tube. It is characterized by this.

また請求項3記載の乾燥炭化システムは、前記請求項2記載の要件に加え、
前記焼却炉から排出される焼却排ガスの一部は、炭化装置の炭化炉に移送するようにしたことを特徴として成るものである。
Further, the dry carbonization system according to claim 3 is in addition to the requirement according to claim 2,
A part of the incineration exhaust gas discharged from the incinerator is transferred to the carbonization furnace of the carbonization apparatus.

また請求項4記載の乾燥炭化システムは、前記請求項3記載の要件に加え、
前記焼却炉から排出される焼却排ガスの一部を炭化炉に移送するにあたっては、焼却排ガスを希釈して炭化炉に移送するようにしたことを特徴として成るものである。
Further, the dry carbonization system according to claim 4 is in addition to the requirement according to claim 3,
In transferring a part of the incineration exhaust gas discharged from the incinerator to the carbonization furnace, the incineration exhaust gas is diluted and transferred to the carbonization furnace.

また請求項5記載の乾燥炭化システムは、前記請求項1、2、3または4記載の要件に加え、
前記焼却炉には、予備乾燥処理後の被処理物の一部を供給して焼却するようにしたことを特徴として成るものである。
Further, the dry carbonization system according to claim 5 is in addition to the requirement according to claim 1, 2, 3 or 4,
The incinerator is supplied with a part of the object to be processed after the preliminary drying process and incinerated.

また請求項6記載の乾燥炭化システムは、前記請求項5記載の要件に加え、
前記焼却炉に、予備乾燥処理後の被処理物の一部を供給して焼却する場合には、
前記炭化装置で製造される炭化物の用途に応じて、予備乾燥後の被処理物を炭化処理または焼却処理する割合と、消費燃油量との関係を予め数値化しておき、この数値化の関係に基づいて所望の消費燃油量から前記炭化処理または焼却処理の割合を決定するようにしたことを特徴として成るものである。
Further, the dry carbonization system according to claim 6 is in addition to the requirement according to claim 5,
When supplying a part of the processed material after the preliminary drying process to the incinerator and incinerating,
Depending on the application of the carbide produced by the carbonization apparatus, the relationship between the ratio of the carbonized or incinerated treatment of the pre-dried material to be treated and the amount of consumed fuel oil is digitized in advance. The ratio of the carbonization treatment or the incineration treatment is determined from the desired amount of consumed fuel based on the above.

また請求項7記載の乾燥炭化システムは、前記請求項1、2、3、4、5または6記載の要件に加え、
前記乾燥機から排出される乾燥排ガスは、炭化装置と焼却炉とに移送するようにしたことを特徴として成るものである。
Further, the dry carbonization system according to claim 7 is in addition to the requirement according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6,
The dry exhaust gas discharged from the dryer is transferred to a carbonization apparatus and an incinerator.

まず請求項1記載の発明によれば、炭化装置からの炭化排ガスと、焼却炉からの焼却排ガスとを合わせて熱回収装置に送り込むことができるため、例えば炭化装置から送られる炭化排ガス量が少ない場合でも、その分を焼却炉から送られる焼却排ガスで補うことができる。このため炭化物の用途によって炭化装置の炭化排ガス量が変動した場合でも、熱回収装置に送り込む総排ガス量としては、ほぼ一定に維持することができ、安定した熱回収ひいては安定したシステム運転が行える。また、熱回収装置に送り込む総排ガス量が安定化することにより、燃費の良い運転が行える。   First, according to the first aspect of the invention, since the carbonized exhaust gas from the carbonization device and the incineration exhaust gas from the incinerator can be combined and sent to the heat recovery device, for example, the amount of the carbonized exhaust gas sent from the carbonization device is small Even in this case, the amount can be supplemented with incineration exhaust gas sent from the incinerator. For this reason, even when the amount of carbonized exhaust gas of the carbonizer varies depending on the use of the carbide, the total amount of exhaust gas fed to the heat recovery device can be maintained almost constant, and stable heat recovery and thus stable system operation can be performed. In addition, since the total amount of exhaust gas sent to the heat recovery device is stabilized, an operation with good fuel efficiency can be performed.

また請求項2記載の発明によれば、乾燥炭化システムは、伝導伝熱乾燥機と、スクリュー式の炭化装置とを組み合わせたシステム(マルチヒーティングシステム)であるため、製造する炭化物の様々な用途に応じて、被処理物が乾留管内に滞留する時間(炭化炉を通過する時間)や炭化温度などを調整することができ、一つのシステムでも種々の製品(炭化物)に対応することができるとともに省エネルギーな運転が行える。   According to the invention described in claim 2, since the dry carbonization system is a system (multi-heating system) in which a conduction heat transfer dryer and a screw-type carbonization device are combined, various uses of the carbide to be produced are used. Depending on the condition, it is possible to adjust the time during which the material to be treated stays in the dry distillation pipe (time to pass through the carbonization furnace), the carbonization temperature, etc., and even one system can handle various products (carbides). Energy-saving operation can be performed.

また請求項3記載の発明によれば、焼却炉から排出される焼却排ガスの一部を炭化炉に移送するようにしたため、焼却炉が、例えば図5に示す従来のシステムにおける予熱炉の作用を実質的に担い、従来の炭化装置では存在していた予熱炉を排除することができる。すなわち、本発明では炭化装置からの炭化排ガスの熱量不足を解消するために設けた焼却炉を、炭化装置の予熱炉(炭化炉の予備加熱)としても機能させることができるものである。   Further, according to the invention described in claim 3, since a part of the incineration exhaust gas discharged from the incinerator is transferred to the carbonization furnace, the incinerator performs, for example, the action of the preheating furnace in the conventional system shown in FIG. The preheating furnace which is substantially carried and exists in the conventional carbonization apparatus can be eliminated. That is, in the present invention, the incinerator provided for solving the shortage of calorific value of the carbonized exhaust gas from the carbonization apparatus can also function as a preheating furnace (preheating of the carbonization furnace) of the carbonization apparatus.

また請求項4記載の発明によれば、焼却炉からの焼却排ガスの温度は比較的高温であるが(一例として850℃)、これを炭化炉の予熱(予備加熱)に適した温度(一例として600℃)に下げた状態で供給することができ、上述の予熱炉を省いても効率的且つ安定した炭化処理が行える。   According to the invention of claim 4, the temperature of the incineration exhaust gas from the incinerator is relatively high (850 ° C. as an example), which is suitable for preheating (preheating) of the carbonization furnace (as an example). 600.degree. C.), and efficient and stable carbonization can be performed even if the above-mentioned preheating furnace is omitted.

また請求項5記載の発明によれば、予備乾燥処理を受けた被処理物(乾燥品)の一部を焼却炉に供給して焼却するため、例えば熱回収装置(廃熱ボイラ)に送られる排ガス量(熱量)の不足を、被処理物の焼却(燃焼)によって補うことができる。なお、焼却炉で焼却するものは乾燥品に限らず木材チップやおが屑などのバイオマスでも構わないが、予備乾燥処理後の被処理物(乾燥品)であれば本システム内で物質収支と熱収支を省エネルギーとなるように調整することができるため、被焼却物の調達等の点において有利であり、炭化物の製造コストを削減する面においても有利である。   According to the invention described in claim 5, in order to supply a part of the object to be treated (dried product) to the incinerator and incinerate it, for example, it is sent to a heat recovery device (waste heat boiler). The shortage of exhaust gas amount (heat amount) can be compensated by incineration (combustion) of the object to be processed. In addition, what is incinerated in the incinerator is not limited to dried products, but may be biomass such as wood chips and sawdust. However, the material balance and heat balance within this system are to be processed (dried products) after preliminary drying. Can be adjusted to save energy, which is advantageous in terms of procurement of incinerated materials and the like, and also advantageous in terms of reducing the manufacturing cost of carbides.

また請求項6記載の発明によれば、予備乾燥後の被処理物を炭化処理または焼却処理に供する場合には、単に炭化排ガスと焼却排ガスとを合流させるとか、炭化排ガス量が不足する場合に焼却排ガスで補う等といった技術思想にとどまらず、予め炭化の目的と消費燃料量に応じた、適切な割り振り(予備乾燥後の被処理物を炭化処理または焼却処理に供する割合)までも設定でき、燃費を向上させる運転が行えるという効果を奏する。   According to the invention of claim 6, when the pre-dried workpiece is subjected to carbonization or incineration, the carbonized exhaust gas and the incineration exhaust gas are simply merged or the amount of carbonized exhaust gas is insufficient. In addition to the technical idea of supplementing with incineration exhaust gas, etc., it can be set up to an appropriate allocation according to the purpose of carbonization and the amount of fuel consumed in advance (percentage of pre-dried material to be carbonized or incinerated) There is an effect that driving that improves fuel consumption can be performed.

また請求項7記載の発明によれば、乾燥機からの乾燥排ガスを炭化装置と焼却炉とに移送し、ここで乾燥排ガス中の臭気成分を燃焼させるようにしたため、乾燥処理に伴い被処理物から大量に発生する臭気成分などを別途、格別な脱臭炉を用いなくても燃焼除去することができる。
また、乾燥排ガスを炭化装置だけでなく焼却炉にも移送するようにしたため、炭化装置に導入する乾燥排ガス量を定量化することができる。すなわち、炭化物の用途によって乾留ガス燃焼に必要な空気量は決められるものであり、本発明では適正量の乾燥排ガスを炭化装置に送り、余剰分を焼却炉で処理することができるものである。
According to the seventh aspect of the present invention, the dried exhaust gas from the dryer is transferred to the carbonization device and the incinerator, and the odor components in the dried exhaust gas are burned here. Thus, odorous components generated in large quantities can be removed by combustion without using a special deodorizing furnace.
Further, since the dry exhaust gas is transferred not only to the carbonization apparatus but also to the incinerator, the amount of dry exhaust gas introduced into the carbonization apparatus can be quantified. That is, the amount of air necessary for dry distillation gas combustion is determined by the use of the carbide, and in the present invention, an appropriate amount of dry exhaust gas can be sent to the carbonizer and the surplus can be processed in an incinerator.

本発明の乾燥炭化システムの一例を骨格的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the dry carbonization system of this invention skeletally. 炭化炉と再燃炉とを一体的に構成した炭化装置を骨格的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows skeletally the carbonization apparatus which comprised the carbonization furnace and the recombustion furnace integrally. 乾燥機を一部破断して示す側面図(a)、並びに本図X−X線における断面図(b)である。It is the side view (a) which shows a dryer partially broken, and sectional drawing (b) in this figure XX. 高温炭化時及び低温炭化時における、予備乾燥後の被処理物(乾燥品)を炭化処理する割合と、消費燃油量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the ratio which carbonizes the to-be-processed object (dry product) after preliminary drying at the time of high temperature carbonization, and low temperature carbonization, and the amount of fuel oil consumed. 従来の乾燥炭化システムの一例を骨格的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the conventional dry carbonization system skeleton.

本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。   The mode for carrying out the present invention includes one described in the following embodiments, and further includes various methods that can be improved within the technical idea.

本発明の乾燥炭化システム1は、下水汚泥などの被処理物Wを乾留炭化処理するものであり、乾燥機2(特にここでは伝導伝熱式乾燥機)と、炭化装置3(特にここではスクリュー炭化装置)とを組み合わせたものであり、乾燥機2で予備乾燥した被処理物Wを炭化装置3に供給して効率的に乾留炭化処理を行うものである。
また炭化装置3から排出される排ガス(本明細書ではこれを「炭化排ガスCG」とする)を乾燥機2の熱源、特にここでは蒸気として回収し、再利用できるようにしている。
因みに、従来、乾燥機2の熱源としては、炭化装置3から排出される炭化排ガスCGのみであったが、これでは再利用できる熱量が炭化物の用途によって変動してしまうことから、本発明では焼却炉5を併設し、焼却炉5から排出される排ガス(本明細書ではこれを「焼却排ガスBG」とする)も乾燥機2の熱源に再利用できるようにしたものであり、これが大きな特徴である。
従って、本発明の乾燥炭化システム1は、一例として図1に示すように、乾燥機2と、炭化装置3と、熱回収装置4(廃熱ボイラ41を主要部とし貫流ボイラ42も含む)とに加え、更に焼却炉5を具えて成るものであり、以下、各構成部について説明する。
A dry carbonization system 1 according to the present invention performs carbonization carbonization of a workpiece W such as sewage sludge, and includes a dryer 2 (especially a conductive heat transfer dryer here) and a carbonizer 3 (especially a screw here). A carbonization apparatus), and the workpiece W pre-dried by the dryer 2 is supplied to the carbonization apparatus 3 for efficient carbonization carbonization.
Further, the exhaust gas discharged from the carbonization apparatus 3 (in this specification, this is referred to as “carbonization exhaust gas CG”) is recovered as a heat source of the dryer 2, particularly steam here, so that it can be reused.
Incidentally, conventionally, the heat source of the dryer 2 was only the carbonized exhaust gas CG discharged from the carbonization apparatus 3, but in this case, the amount of heat that can be reused fluctuates depending on the use of the carbide. A furnace 5 is also provided, and the exhaust gas discharged from the incinerator 5 (this is referred to as “incineration exhaust gas BG” in this specification) can also be reused as a heat source for the dryer 2. is there.
Therefore, the dry carbonization system 1 of the present invention includes, as an example, as shown in FIG. 1, a dryer 2, a carbonization device 3, and a heat recovery device 4 (including a waste heat boiler 41 as a main part and including a once-through boiler 42). In addition to the above, an incinerator 5 is provided, and each component will be described below.

まず乾燥機2について説明する。乾燥機2は、上述したように被処理物Wの乾留炭化処理を効率的に行うために、事前に被処理物Wを予備乾燥するためのものであり、このような予備乾燥は、特に被処理物Wの含水率が高い場合、例えば被処理物Wが下水汚泥や、し尿汚泥等である場合に適している。
乾燥機2は、一例として図3に示すように、固定状態(非回転状態)に設けられた中空状の本体シェル21と、その内部で回転自在に支持される回転伝熱部22とを具えて成るものである。
回転伝熱部22は、回転軸23を有した一対のエンドプレート24の間に、複数の加熱管25が円弧状(回転軸23を中心とする円周状)等に等配され、管束状に形成されて成るものである。そして、本乾燥機2によって被処理物Wを予備乾燥するには、加熱管25内に蒸気を流しながら回転伝熱部22(管束)を回転させることにより、本体シェル21内に受け入れた被処理物Wに、間接的に熱を加え(加熱管25を通して熱を加え)、被処理物Wを所望の含水率まで乾燥させるものである。
First, the dryer 2 will be described. The dryer 2 is for preliminarily drying the workpiece W in advance in order to efficiently perform the carbonization treatment of the workpiece W as described above. When the water content of the processed product W is high, for example, it is suitable when the processed material W is sewage sludge, human waste sludge, or the like.
As shown in FIG. 3 as an example, the dryer 2 includes a hollow body shell 21 provided in a fixed state (non-rotating state), and a rotating heat transfer unit 22 rotatably supported therein. It is made up of.
The rotating heat transfer section 22 has a plurality of heating tubes 25 arranged in a circular arc shape (circumferential shape around the rotating shaft 23) between a pair of end plates 24 having a rotating shaft 23, and a tube bundle shape. It is formed by. And in order to pre-dry the to-be-processed object W with this drier 2, by rotating the rotation heat-transfer part 22 (tube bundle), flowing the steam in the heating pipe 25, the to-be-processed received in the main body shell 21 is carried out. Heat is indirectly applied to the object W (heat is added through the heating tube 25), and the object W is dried to a desired moisture content.

なお、回転軸23及びエンドプレート24には、内部に蒸気を流す通路が形成されており、蒸気は一方の回転軸23及びエンドプレート24から加熱管25内へと分散して流入し、ここで熱交換を行って自身は凝縮してドレンとなる。ドレンとなった蒸気は、その後、他方のエンドプレート24及び回転軸23を経由して乾燥機2外(ここでは廃熱ボイラ41)に移送されるものである。
ここで図中符号26は、加熱管25に外接して突出状態に設けられたリフタであり、これは回転伝熱部22(管束)の回転に伴い、本体シェル21内に投入された被処理物Wを掻き上げるためのものである。
The rotary shaft 23 and the end plate 24 have a passage through which steam flows, and the steam is dispersed and flows into the heating tube 25 from the one rotary shaft 23 and the end plate 24. It performs heat exchange and condenses itself to drain. The drained steam is then transferred to the outside of the dryer 2 (here, the waste heat boiler 41) via the other end plate 24 and the rotating shaft 23.
Here, reference numeral 26 in the figure denotes a lifter that is provided in a protruding state so as to circumscribe the heating tube 25, and this is the object to be processed that is put into the main body shell 21 as the rotary heat transfer section 22 (tube bundle) rotates. This is for scraping up the object W.

また、上記のような構成上、本体シェル21には被処理物W(材料)を投入する投入口28a(ここでは三箇所)と、予備乾燥を終えた被処理物W(乾燥品)を排出する排出口28bとが形成される。
更にまた、予備乾燥中は、被処理物Wから水分(水蒸気)、臭気成分、その他の揮発成分、粉塵など(乾燥排ガス)が分離・放出されるため、これを乾燥機2外に効率的に排出するため本体シェル21には、外気取り込み用のキャリアガス導入口29aと、排出用のキャリアガス排出口29bとが形成される。すなわち、キャリアガス導入口29aから導入された外気は、本体シェル21内を通過してキャリアガス排出口29bから出て行く間に、被乾燥物Wからの水分、臭気成分、その他の揮発成分、粉塵などを同伴することになる。
なお、特に図示しないが、キャリアガス排出口29bから排出される乾燥排ガスDGの水分が高い場合には、コンデンサを用いて乾燥排ガスDG中の水分を低下させたり、粉塵が多い場合には、集塵機を用いて乾燥排ガスDG中の粉塵を低減させたりすることもできる。
因みに、乾燥機2(キャリアガス排出口29b)から放出された排ガス(本明細書ではこれを「乾燥排ガスDG」とする)は、炭化装置3(炭化炉31及び再燃炉32)や焼却炉5に送り込まれるものである(図1参照)。
このように本実施例の乾燥機2は、間接加熱タイプの連続式伝導伝熱乾燥機であり、ITR:Inner Tube Rotary (インナーチューブロータリ)とも呼ばれている。
In addition, due to the above-described configuration, the main body shell 21 is discharged with the inlets 28a (three places here) into which the workpiece W (material) is charged and the workpiece W (dried product) after the preliminary drying. A discharge port 28b is formed.
Furthermore, during pre-drying, moisture (water vapor), odor components, other volatile components, dust, etc. (dry exhaust gas) are separated and released from the workpiece W. In order to discharge, the main body shell 21 is formed with a carrier gas introduction port 29a for taking in outside air and a carrier gas discharge port 29b for discharge. That is, outside air introduced from the carrier gas introduction port 29a passes through the main body shell 21 and exits from the carrier gas discharge port 29b, moisture, odor components, other volatile components from the material to be dried W, It will accompany dust.
Although not particularly illustrated, when the moisture of the dry exhaust gas DG discharged from the carrier gas discharge port 29b is high, the condenser is used to reduce the moisture in the dry exhaust gas DG, or when there is a lot of dust, the dust collector It is also possible to reduce the dust in the dry exhaust gas DG.
Incidentally, the exhaust gas discharged from the dryer 2 (carrier gas discharge port 29b) (this is referred to as “dry exhaust gas DG” in this specification) is the carbonization apparatus 3 (carbonization furnace 31 and recombustion furnace 32) or incinerator 5. (Refer to FIG. 1).
Thus, the dryer 2 of a present Example is an indirect heating type continuous conduction heat-transfer dryer, and is also called ITR: Inner Tube Rotary (inner tube rotary).

次に炭化装置3について説明する。炭化装置3は、一例として図2に示すように、被処理物Wの実質的な乾留炭化処理を担う炭化炉31と、この乾留炭化処理に伴い放出される乾留ガスが残留した場合に、これをほぼ完全に燃焼させるための再燃炉32とを具えて成るものである。
また炭化炉31は、炉本体33と乾留管34とを具えて成り、乾留管34は、複数の乾留路34Rが炉本体33内を貫通するように、また上下に折れ重なるように形成されている。これにより乾留管34は、上方の受入口34a(被処理物Wの受入口34a)から下方の吐出口34b(被処理物Wの吐出口34b)までが一本の連続した移送路(管路)となるように形成されている。なお、各乾留路34Rには、スクリューコンベヤ35が内蔵されており、スクリューの回転によって被処理物Wは、受入口34aから吐出口34bまで一連の流れとなって連続して移送されるものである。
そして、被処理物Wを炭化処理するにあたっては、炭化炉31内において乾留管34を外側から加熱しながら乾留管34内では被処理物Wを移送し、被処理物Wを炉本体33内の火炎や燃焼ガスに直接さらすことなく(つまり間接的に)、低酸素状態で加熱し乾留炭化処理するものである。
Next, the carbonization apparatus 3 will be described. As an example, as shown in FIG. 2, the carbonization apparatus 3 includes a carbonization furnace 31 that performs substantial carbonization carbonization of the workpiece W and a carbonization gas that is released along with the carbonization carbonization process. And a re-burning furnace 32 for almost completely burning.
The carbonization furnace 31 includes a furnace body 33 and a dry distillation pipe 34. The dry distillation pipe 34 is formed so that a plurality of dry distillation paths 34R penetrate the furnace body 33 and be folded up and down. Yes. As a result, the dry distillation pipe 34 has a single continuous transfer path (pipe line) from the upper receiving port 34a (the receiving port 34a for the workpiece W) to the lower outlet 34b (the discharging port 34b for the workpiece W). ). Each dry distillation path 34R includes a screw conveyor 35, and the workpiece W is continuously transferred from the receiving port 34a to the discharge port 34b by a rotation of the screw. is there.
And in carbonizing the to-be-processed object W, the to-be-processed object W is transferred in the dry distillation pipe 34, heating the dry distillation pipe 34 from the outside in the carbonization furnace 31, and the to-be-processed object W in the furnace main body 33 is transferred. Without direct exposure to flames or combustion gases (that is, indirectly), it is heated in a low oxygen state and carbonized by carbonization.

因みに、乾留管34には、炭化処理中に管内で発生する乾留ガスを管外(炭化炉31内)に放出するための乾留ガス噴出孔34Hが多数形成されており、主熱源(ここでは後述する焼却炉5)の他、乾留ガス噴出孔34Hから炉本体33内に放出される乾留ガスの燃焼によって炉内が加熱されるものである。
また、炉本体33内に放出された乾留ガスは、そのほとんどが炭化炉31内で燃焼されるが、未燃焼のガスが残留した場合であっても、それらの未燃焼ガスは再燃炉32でほぼ完全に燃焼されるものであり、このために再燃炉32にはバーナ36が設けられている。
ここで、図1に示す炭化装置3は、炭化炉31と再燃炉32とを別々に形成し、これらを別途ダクト等により接続する分離形式で図示したが、炭化装置3は例えば本図2に示すように、炭化炉31の上方に再燃炉32を連設した一体構造とすることも可能である。
Incidentally, the dry distillation pipe 34 is formed with a large number of dry distillation gas ejection holes 34H for discharging the dry distillation gas generated in the pipe during the carbonization treatment to the outside of the pipe (inside the carbonization furnace 31). In addition to the incinerator 5), the inside of the furnace is heated by combustion of the dry distillation gas discharged from the dry distillation gas injection hole 34H into the furnace body 33.
Further, most of the dry distillation gas released into the furnace body 33 is combusted in the carbonization furnace 31, but even if unburned gas remains, the unburned gas is regenerated in the reburning furnace 32. For this purpose, the reburning furnace 32 is provided with a burner 36.
Here, although the carbonization apparatus 3 shown in FIG. 1 is shown in a separated form in which the carbonization furnace 31 and the reburning furnace 32 are separately formed and these are connected separately by a duct or the like, the carbonization apparatus 3 is shown in FIG. As shown, an integrated structure in which a reburning furnace 32 is continuously provided above the carbonization furnace 31 is also possible.

次に、熱回収装置4について説明する。熱回収装置4は、上述したように炭化装置3から排出される炭化排ガスCGや、焼却炉5から排出される焼却排ガスBGから熱回収して乾燥機2の熱源とするものであり、ここでは蒸気の形で熱回収を行うものである。
熱回収装置4は、一例として図1に示すように、廃熱ボイラ41を主要部材とし、更に貫流ボイラ42と蒸気ヘッダ43とを具えて成るものである。
ここで廃熱ボイラ41は、炭化装置3(再燃炉32)や焼却炉5より排出される排ガスから熱交換して、乾燥機2に送る蒸気を得るものであり、また貫流ボイラ42は、乾燥機2の熱量(蒸気)不足分を補うものである。また蒸気ヘッダ43は、廃熱ボイラ41や貫流ボイラ42から供給される蒸気を一旦集める貯留部であり、蒸気はここから乾燥機2に供給される。また廃熱ボイラ41及び貫流ボイラ42には、蒸気を生成するための水が供給される。
このため、乾燥機2に蒸気を送り込む移送経路としては、廃熱ボイラ41から蒸気ヘッダ43を経て乾燥機2に送る経路と、貫流ボイラ42から蒸気ヘッダ43を経て乾燥機2に送る経路とが存在するものである。なお貫流ボイラ42から蒸気ヘッダ43に蒸気を送るのは、例えば乾燥炭化システム1の起動時において廃熱ボイラ41から十分に熱回収できない場合や、運転中において何らかの理由で廃熱ボイラ41からの回収熱量が減少した場合などが挙げられる。
因みに、特に図示はしないが、蒸気ヘッダ43から乾燥機2に供給された蒸気は、被処理物Wに熱を与えてドレンとなるため、これを廃熱ボイラ41に供給される水の経路に合流させ、廃熱ボイラ41で再び蒸気として循環利用するものである。
Next, the heat recovery apparatus 4 will be described. As described above, the heat recovery device 4 recovers heat from the carbonized exhaust gas CG discharged from the carbonization device 3 or the incineration exhaust gas BG discharged from the incinerator 5, and serves as a heat source for the dryer 2. Here, Heat recovery is performed in the form of steam.
As shown in FIG. 1 as an example, the heat recovery apparatus 4 includes a waste heat boiler 41 as a main member, and further includes a once-through boiler 42 and a steam header 43.
Here, the waste heat boiler 41 exchanges heat from the exhaust gas discharged from the carbonization apparatus 3 (reburning furnace 32) and the incinerator 5, and obtains steam to be sent to the dryer 2, and the once-through boiler 42 is dried. This compensates for the shortage of heat (steam) in the machine 2. The steam header 43 is a storage unit that once collects steam supplied from the waste heat boiler 41 and the once-through boiler 42, and the steam is supplied to the dryer 2 from here. The waste heat boiler 41 and the once-through boiler 42 are supplied with water for generating steam.
For this reason, as a transfer path | route which sends steam into the dryer 2, the path | route sent from the waste heat boiler 41 via the steam header 43 to the dryer 2 and the path | route sent from the once-through boiler 42 via the steam header 43 to the dryer 2 are included. It exists. The steam is sent from the once-through boiler 42 to the steam header 43, for example, when the heat recovery from the waste heat boiler 41 cannot be sufficiently performed at the start of the dry carbonization system 1 or from the waste heat boiler 41 for some reason during operation. For example, when the amount of heat decreases.
Incidentally, although not shown in particular, the steam supplied from the steam header 43 to the dryer 2 gives heat to the workpiece W and becomes drain, and this is used as a path of water supplied to the waste heat boiler 41. The waste heat boiler 41 circulates and uses it again as steam.

次に、焼却炉5について説明する。焼却炉5は、一例として図1に示すように、全体的には略円筒状を呈しながらも本体上部が上窄まり状に形成されて成るものである。この焼却炉5は、炉床に溜まる焼却灰を掻きならす撹拌棒51によって炉床上を掻きならして被焼却物の均一な燃焼ができるようにしたものである。
ここで焼却対象物としては、例えば上記乾燥機2によって予備乾燥された被処理物Wの一部が適用でき、焼却対象物はスクリューコンベヤ52などによって炉壁から焼却炉5内に投入される。また、炉内での焼却処理によって生じる焼却灰は、撹拌棒51の作用により炉床中央部に移動し、ここからスクリューコンベヤ53を経由するなどして焼却炉5外に排出される。ここで図中符号54は、焼却炉5に設けられたバーナである。
なお、焼却処理に伴い被焼却物から放出される焼却排ガスBGは、焼却炉5の本体上部から排出され、廃熱ボイラ41や炭化炉31に移送される。また、特に図示していないが、焼却炉5の本体上部には温度センサを設け、このセンサにより焼却排ガスBGの温度を検出し、バーナ54の燃焼状態を自動制御するものである。
Next, the incinerator 5 will be described. As shown in FIG. 1 as an example, the incinerator 5 has a generally cylindrical shape, but the upper portion of the main body is formed in a constricted shape. The incinerator 5 is configured such that the incinerator can be uniformly burned by stirring the top of the hearth with a stirring rod 51 that stirs the incinerated ash accumulated on the hearth.
Here, as the incineration object, for example, a part of the workpiece W preliminarily dried by the dryer 2 can be applied, and the incineration object is put into the incinerator 5 from the furnace wall by the screw conveyor 52 or the like. Further, the incineration ash generated by the incineration process in the furnace moves to the center of the hearth by the action of the stirring rod 51, and is discharged out of the incinerator 5 from here through the screw conveyor 53. Here, reference numeral 54 in the figure denotes a burner provided in the incinerator 5.
Note that the incineration exhaust gas BG released from the incineration object in accordance with the incineration process is discharged from the upper part of the main body of the incinerator 5 and transferred to the waste heat boiler 41 and the carbonization furnace 31. Although not specifically shown, a temperature sensor is provided at the upper part of the main body of the incinerator 5, the temperature of the incineration exhaust gas BG is detected by this sensor, and the combustion state of the burner 54 is automatically controlled.

次に、炭化装置3や焼却炉5から排出される排ガスの移送経路等、本実施例において特徴的な経路等について説明する。
まず本発明では、炭化装置3からの炭化排ガスCGと、焼却炉5からの焼却排ガスBGとを合流させた後、廃熱ボイラ41に移送できるように構成される。すなわち炭化装置3(再燃炉32)から廃熱ボイラ41に炭化排ガスCGを送り込む経路を形成することはもちろん、焼却炉5から廃熱ボイラ41に焼却排ガスBGを送り込む経路を形成するものであり、これらを廃熱ボイラ41の手前で合流するように形成している。また、焼却炉5から排出される焼却排ガスBGの一部は、炭化炉31にも移送される。
これにより、例えば炭化装置3から廃熱ボイラ41に送る炭化排ガスCGの熱量が少ない場合には、焼却炉5から廃熱ボイラ41に送る焼却排ガスBGの熱量を増やして、廃熱ボイラ41が受け取る総熱量をほぼ一定にすることができるものである。具体的には、例えば本発明の乾燥炭化システム1の起動時において、炭化炉31の昇温に必要な熱量を焼却炉5から炭化炉31に焼却排ガスBGとして送るとともに、廃熱ボイラ41にも廃熱ボイラ41の昇温に必要な熱量を焼却排ガスBGとして送ることができる。これにより起動時から短時間で廃熱ボイラ41を定常運転状態にすることができ、また廃熱ボイラ41で生成する蒸気を起動時から短時間で乾燥機2に利用できるものである。すなわち、焼却炉5からの焼却排ガスBGを、再燃炉32からの炭化排ガスCGに合流させて廃熱ボイラ41に送ることは、炭化炉31、廃熱ボイラ41、及び乾燥機2を短時間で起動するのに適した構成である。
なお、焼却排ガスBGを廃熱ボイラ41に移送する経路には、図1に併せ示すように、排ガス流量を調整するダンパ55を設けることが好ましい。因みに焼却炉5の排ガス吐出口部分に、ここから排出される焼却排ガスBGの圧力を検出する圧力センサ56を設けておけば、この圧力センサ56の計測値によって、上記ダンパ55の開度を自動的に調整することが可能である。
Next, characteristic passages and the like in this embodiment, such as a transfer route of exhaust gas discharged from the carbonization apparatus 3 and the incinerator 5, will be described.
First, in the present invention, the carbonization exhaust gas CG from the carbonization apparatus 3 and the incineration exhaust gas BG from the incinerator 5 are merged and then transferred to the waste heat boiler 41. That is, not only the path for feeding the carbonized exhaust gas CG from the carbonization device 3 (reburning furnace 32) to the waste heat boiler 41 but also the path for feeding the incineration exhaust gas BG from the incinerator 5 to the waste heat boiler 41 is formed. These are formed so as to merge before the waste heat boiler 41. A part of the incineration exhaust gas BG discharged from the incinerator 5 is also transferred to the carbonization furnace 31.
Thereby, for example, when the calorific value of the carbonized exhaust gas CG sent from the carbonization device 3 to the waste heat boiler 41 is small, the heat amount of the incineration exhaust gas BG sent from the incinerator 5 to the waste heat boiler 41 is increased, and the waste heat boiler 41 receives it. The total amount of heat can be made almost constant. Specifically, for example, when the dry carbonization system 1 of the present invention is started, the amount of heat necessary for raising the temperature of the carbonization furnace 31 is sent from the incinerator 5 to the carbonization furnace 31 as incineration exhaust gas BG, and also to the waste heat boiler 41. The amount of heat necessary for raising the temperature of the waste heat boiler 41 can be sent as the incineration exhaust gas BG. Thereby, the waste heat boiler 41 can be brought into a steady operation state in a short time from the start-up, and the steam generated in the waste heat boiler 41 can be used in the dryer 2 in a short time from the start-up. That is, the incineration exhaust gas BG from the incinerator 5 is merged with the carbonization exhaust gas CG from the recombustion furnace 32 and sent to the waste heat boiler 41, so that the carbonization furnace 31, the waste heat boiler 41, and the dryer 2 are made in a short time. The configuration is suitable for starting up.
In addition, it is preferable to provide the damper 55 which adjusts exhaust gas flow volume in the path | route which transfers the incineration waste gas BG to the waste heat boiler 41, as it shows in FIG. Incidentally, if a pressure sensor 56 for detecting the pressure of the incineration exhaust gas BG discharged therefrom is provided at the exhaust gas discharge port portion of the incinerator 5, the opening degree of the damper 55 is automatically set based on the measured value of the pressure sensor 56. It is possible to make adjustments.

また、上述したように焼却炉5から排出される焼却排ガスBGの一部は、炭化装置3(炭化炉31)に移送されるものであり、これにより焼却炉5の焼却排ガスBGを炭化炉31の加熱源としても利用することができる。従って、この場合には、焼却炉5を従来の炭化装置3′の予熱炉H(図5参照)としても活用でき、従来の予熱炉Hは不要となる。
なお、焼却排ガスBGの一部を炭化装置3(炭化炉31)に送る場合、焼却排ガスBGは温度が高いため、例えば本図1に併せ示すようにダンパ57を設け、炭化炉31に送り込む焼却排ガスBGを外気で希釈して送り込むことが好ましい。
ここで、ダンパ57の開度は、肥料や燃料を製造するなどの炭化の目的に応じて要求される温度となるように調整される。また、特に図示しないが、例えばダンパ57から吸い込まれる外気と、焼却排ガスBGとの合流後、炭化炉31に入る経路内のガスの温度を温度センサで測定し、その温度に応じてダンパ57の開度を調整するものである。更にダンパ57の開度を制御する温度センサとしては、上述した以外に、例えば乾留管34の吐出口34bにおいて炭化物(被処理物W)の品温を測定する温度センサでも構わないし、あるいは炭化炉31から再燃炉32に流れる炭化排ガスCGの温度を測定する温度センサでも構わない。
また、例えば図1に併せ示すように、焼却炉5から炭化炉31に焼却排ガスBGを移送する経路にダンパ58を設ければ、このダンパ58で焼却排ガスBGの流量を調整することにより、炭化炉31に導入するガスの熱量の調整がより高い精度で行えるものである。
Further, as described above, a part of the incineration exhaust gas BG discharged from the incinerator 5 is transferred to the carbonization apparatus 3 (carbonization furnace 31), and thereby the incineration exhaust gas BG of the incinerator 5 is converted into the carbonization furnace 31. It can also be used as a heating source. Therefore, in this case, the incinerator 5 can also be used as a preheating furnace H (see FIG. 5) of the conventional carbonization apparatus 3 ′, and the conventional preheating furnace H becomes unnecessary.
When a part of the incineration exhaust gas BG is sent to the carbonization device 3 (carbonization furnace 31), the incineration exhaust gas BG has a high temperature. For example, a damper 57 is provided as shown in FIG. It is preferable to send the exhaust gas BG diluted with outside air.
Here, the opening degree of the damper 57 is adjusted so as to be a temperature required according to the purpose of carbonization such as manufacturing fertilizer and fuel. Although not particularly illustrated, for example, after the outside air sucked in from the damper 57 and the incineration exhaust gas BG merge, the temperature of the gas in the path entering the carbonization furnace 31 is measured by a temperature sensor, and the damper 57 according to the temperature is measured. The opening is adjusted. Further, as the temperature sensor for controlling the opening degree of the damper 57, in addition to the above, for example, a temperature sensor that measures the product temperature of the carbide (the workpiece W) at the discharge port 34b of the dry distillation pipe 34 may be used. A temperature sensor that measures the temperature of the carbonized exhaust gas CG flowing from 31 to the reburning furnace 32 may be used.
For example, as shown in FIG. 1, if a damper 58 is provided in the path for transferring the incineration exhaust gas BG from the incinerator 5 to the carbonization furnace 31, carbonization can be achieved by adjusting the flow rate of the incineration exhaust gas BG with this damper 58. The amount of heat of the gas introduced into the furnace 31 can be adjusted with higher accuracy.

また、乾燥機2で予備乾燥した被処理物Wの一部は、焼却炉5に投入して焼却することが可能であり、これは廃熱ボイラ41に移送される排ガスの保有する熱量が不足する場合に、この不足分の補充を可能とするものである。
なお、焼却炉5で焼却する対象物(被焼却物)としては、木材チップやおが屑なども適用できるが、予備乾燥後の被処理物Wの一部を適用すれば、本発明の乾燥炭化システム1の中で物質収支と熱収支を省エネルギーとなるように調整することができるため、木材チップ等の焼却対象物の調達などに手間を掛ける必要がなくなり、利便性が高いものである。
もちろん、別途バイオマス燃料を使用すれば、乾燥品(予備乾燥処理した被処理物Wなど)を焼却しなくても燃費を改善することが可能である。
Further, a part of the workpiece W preliminarily dried by the dryer 2 can be put into the incinerator 5 and incinerated, which is insufficient in the amount of heat held by the exhaust gas transferred to the waste heat boiler 41. In this case, this shortage can be replenished.
In addition, although the wood chip, sawdust, etc. can be applied as the object (incinerator) to be incinerated in the incinerator 5, if a part of the pre-dried object W is applied, the dry carbonization system of the present invention. Since the material balance and the heat balance can be adjusted so as to save energy in 1, it is not necessary to take time to procure incineration objects such as wood chips, which is highly convenient.
Of course, if biomass fuel is used separately, it is possible to improve fuel efficiency without incineration of dried products (such as the pre-dried workpiece W).

本発明の乾燥炭化システム1は、以上のような基本構造を有するものであり、以下、このシステムによって下水汚泥等の被処理物Wを炭化する作動態様について説明する。なお、説明にあたっては、「被処理物の流れ」、「乾燥排ガスの流れ」、「炭化排ガスの流れ」、「焼却排ガスの流れ」、「蒸気の流れ」等に分けて説明する。
(1)被処理物の流れ
被処理物Wは、例えば多くの水分を含んだ状態で乾燥機2に供給され(図1・5では「材料」と表記)、ここで加熱管25内を通過する蒸気と間接的な熱交換により予備乾燥された後、炭化炉31に移送される。そして炭化炉31に供給された被処理物Wは、スクリューコンベヤ35が内蔵された乾留管34内を通過しながら乾留管34を介して間接加熱され、乾留炭化処理される。
なお、乾燥機2で予備乾燥された被処理物Wの一部は(図1・5では「乾燥品」と表記)、焼却炉5に供給して焼却することが可能であり、これにより焼却炉5で被処理物Wが焼却され、高温の焼却排ガスBGが生じるものである。
The dry carbonization system 1 of the present invention has the basic structure as described above. Hereinafter, an operation mode in which the workpiece W such as sewage sludge is carbonized by this system will be described. In the description, the description will be divided into “flow of object to be treated”, “flow of dry exhaust gas”, “flow of carbonized exhaust gas”, “flow of incineration exhaust gas”, “flow of steam”, and the like.
(1) Flow of the object to be processed The object W to be processed is supplied to the dryer 2 containing, for example, a lot of moisture (indicated as “material” in FIGS. 1 and 5), and passes through the heating tube 25 here. After being pre-dried by indirect heat exchange with the steam to be transferred, it is transferred to the carbonization furnace 31. And the to-be-processed object W supplied to the carbonization furnace 31 is indirectly heated via the dry distillation pipe 34, passing through the dry distillation pipe 34 in which the screw conveyor 35 is incorporated, and subjected to dry distillation carbonization treatment.
A part of the workpiece W preliminarily dried by the dryer 2 (denoted as “dried product” in FIGS. 1 and 5) can be supplied to the incinerator 5 and incinerated. The to-be-processed object W is incinerated with the furnace 5, and high temperature incineration waste gas BG arises.

(2)乾燥排ガスの流れ
乾燥機2での予備乾燥中、被処理物Wから分離・放出される乾燥排ガスDG(図1・5では「乾燥排気」と表記)には、被処理物W中の臭気成分が多く含まれるため、これを炭化装置3(炭化炉31・再燃炉32)や焼却炉5に導入して燃焼させ、脱臭するものである。これにより、格別、燃焼脱臭炉を用いなくても、乾燥排ガスDGを脱臭処理することができるものである。
なお、炭化装置3に供給された乾燥排ガスDGは、乾留炭化処理中に被処理物Wから放出される乾留ガスの燃焼にも使用される。また、焼却炉5に供給された乾燥排ガスDGは、被焼却物(ここでは被処理物Wの一部)の焼却にも使用されるものである。
また、乾燥排ガスDGを炭化炉31だけでなく、焼却炉5や再燃炉32にも送るようにしたことで、炭化炉31に導入する乾燥排ガス量を定量化することができ、炭化炉31内の状態を安定化させることができる。すなわち、乾留ガスの燃焼に必要な空気量は、炭化物の用途によって決められるものであり、本実施例では乾燥排ガスDGを炭化炉31や焼却炉5あるいは再燃炉32に送ることができるため、例えば適正量の乾燥排ガスDGを炭化炉31に送り、余剰分を焼却炉5に送ることができるものである。
(2) Flow of dry exhaust gas During the preliminary drying in the dryer 2, the dry exhaust gas DG separated and released from the workpiece W (denoted as “dry exhaust” in FIGS. 1 and 5) is contained in the workpiece W. Therefore, this is introduced into the carbonization apparatus 3 (carbonization furnace 31 / reburning furnace 32) or incinerator 5 to burn and deodorize. Thereby, it is possible to deodorize the dry exhaust gas DG without using a special and combustion deodorization furnace.
The dry exhaust gas DG supplied to the carbonization apparatus 3 is also used for combustion of the dry distillation gas released from the workpiece W during the carbonization carbonization process. Further, the dry exhaust gas DG supplied to the incinerator 5 is also used for incineration of an incineration object (here, a part of the object to be processed W).
Further, since the dry exhaust gas DG is sent not only to the carbonization furnace 31 but also to the incinerator 5 and the reburning furnace 32, the amount of dry exhaust gas introduced into the carbonization furnace 31 can be quantified. Can be stabilized. That is, the amount of air necessary for combustion of the dry distillation gas is determined by the use of the carbide, and in this embodiment, the dry exhaust gas DG can be sent to the carbonization furnace 31, the incinerator 5, or the reburning furnace 32. An appropriate amount of the dry exhaust gas DG can be sent to the carbonization furnace 31 and the surplus can be sent to the incinerator 5.

(3)炭化排ガスの流れ
炭化装置3(再燃炉32)から排出される炭化排ガスCGは、再燃炉32での燃焼によりほぼ完全に乾留ガスが除去されており、一例として800℃〜850℃程度の温度である。この炭化排ガスCGは、その後、廃熱ボイラ41に移送され、ここで蒸気として熱回収されるものである。そして廃熱ボイラ41での熱交換により低温化した排ガス(炭化排ガスCG)は、バグフィルタ等の排気設備を経由した後、大気中に放出される。なお符号61、62は、このためのブロワとダンパである。
ここで上記ダンパ62の制御について説明すると、例えば再燃炉32の排ガス吐出口部に圧力センサ63を設けておき、この圧力センサ63で検出される圧力が適切な値になるように、ダンパ62の開度を制御するものである。
なお、特に図示しないが、再燃炉32から廃熱ボイラ41に移送する炭化排ガスCGの流量を調整したい場合には、再燃炉32から吐出される炭化排ガスCGの一部を、適宜の安全対策を施した上で廃熱ボイラ41を経由させずに大気に放出するようにしても構わない。
(3) Flow of carbonized exhaust gas The carbonized exhaust gas CG discharged from the carbonization apparatus 3 (recombustion furnace 32) has almost completely removed dry distillation gas by combustion in the recombustion furnace 32. As an example, about 800 ° C to 850 ° C Temperature. The carbonized exhaust gas CG is then transferred to the waste heat boiler 41 where heat is recovered as steam. The exhaust gas (carbonized exhaust gas CG), which has been lowered in temperature by heat exchange in the waste heat boiler 41, is discharged into the atmosphere after passing through an exhaust facility such as a bag filter. Reference numerals 61 and 62 are a blower and a damper for this purpose.
Here, the control of the damper 62 will be described. For example, a pressure sensor 63 is provided at the exhaust gas discharge port of the reburning furnace 32, and the damper 62 is controlled so that the pressure detected by the pressure sensor 63 becomes an appropriate value. It controls the opening.
Although not shown in particular, when it is desired to adjust the flow rate of the carbonized exhaust gas CG transferred from the reburning furnace 32 to the waste heat boiler 41, a part of the carbonized exhaust gas CG discharged from the reburning furnace 32 is subjected to appropriate safety measures. However, it may be discharged to the atmosphere without passing through the waste heat boiler 41.

(4)焼却排ガスの流れ
焼却炉5から排出される焼却排ガスBGは、一部が廃熱ボイラ41に移送され、一部が炭化炉31に移送される。
まず廃熱ボイラ41に移送される焼却排ガスBGについては、炭化装置3からの炭化排ガスCGと合流して廃熱ボイラ41に移送され、ここで蒸気を生成する熱エネルギーとして熱回収されるものである。なお、本発明では、炭化排ガスCGのみを廃熱ボイラ41に送るのではなく、焼却排ガスBGと合わせて廃熱ボイラ41に送ることができるため、炭化物の用途によって炭化排ガスCGの熱量が増減しても、その増減分を焼却炉5から排出される焼却排ガスBGで調整できるものである。従って、廃熱ボイラ41が受け取る総熱量を一定化することができ、安定した熱回収が行えるものである。なお、廃熱ボイラ41に移送する焼却排ガスBGの排ガス量を調整するにあたっては、上述したように焼却炉5の本体上部付近に設けられた圧力センサ56により、焼却炉5内の圧力を検出し、その検出値を利用してダンパ55の開度を制御して調整するものである。
また、炭化炉31に移送される焼却排ガスBGについては、焼却排ガスBGを炭化炉31の加熱源として利用するものである。この場合、焼却排ガスBGは高温であるため、ダンパ57により適宜希釈して目的とする炭化に適した温度に調整して移送することになる。なお、焼却排ガスBGの一部を炭化炉31の加熱源として利用することで、従来の予熱炉Hは必要なくなる。
(4) Flow of incineration exhaust gas A part of the incineration exhaust gas BG discharged from the incinerator 5 is transferred to the waste heat boiler 41, and a part thereof is transferred to the carbonization furnace 31.
First, the incineration exhaust gas BG transferred to the waste heat boiler 41 merges with the carbonization exhaust gas CG from the carbonization apparatus 3 and is transferred to the waste heat boiler 41 where heat is recovered as thermal energy for generating steam. is there. In the present invention, only the carbonized exhaust gas CG is not sent to the waste heat boiler 41, but can be sent to the waste heat boiler 41 together with the incineration exhaust gas BG. Therefore, the calorific value of the carbonized exhaust gas CG increases or decreases depending on the use of the carbide. However, the increase / decrease amount can be adjusted by the incineration exhaust gas BG discharged from the incinerator 5. Therefore, the total amount of heat received by the waste heat boiler 41 can be made constant, and stable heat recovery can be performed. When adjusting the amount of exhaust gas of the incineration exhaust gas BG transferred to the waste heat boiler 41, the pressure in the incinerator 5 is detected by the pressure sensor 56 provided near the upper part of the main body of the incinerator 5 as described above. The detected value is used to control and adjust the opening degree of the damper 55.
The incineration exhaust gas BG transferred to the carbonization furnace 31 is used as a heating source for the carbonization furnace 31. In this case, since the incineration exhaust gas BG has a high temperature, the incineration exhaust gas BG is appropriately diluted by the damper 57 and adjusted to a temperature suitable for the intended carbonization and transferred. In addition, the conventional preheating furnace H becomes unnecessary by utilizing a part of the incineration exhaust gas BG as a heating source of the carbonization furnace 31.

(5)蒸気の流れ
廃熱ボイラ41において炭化排ガスCGや焼却排ガスBGから熱回収して得られた蒸気は、上述したように一旦、蒸気ヘッダ43に送られ、ここから乾燥機2に供給される。なお、この蒸気ヘッダ43には、上述したように貫流ボイラ42で生成された蒸気も送られ、その後、同様に乾燥機2に送られる。そして、乾燥機2に送られた蒸気は、加熱管25を通過しながら被処理物Wと間接的に熱交換して自らはドレンとなり、その後、廃熱ボイラ41に供給される水の経路に合流し、廃熱ボイラ41で再び蒸気となる(循環使用される)。
(5) Steam flow Steam obtained by heat recovery from the carbonized exhaust gas CG and the incineration exhaust gas BG in the waste heat boiler 41 is once sent to the steam header 43 and supplied to the dryer 2 from here. The In addition, the steam produced | generated with the once-through boiler 42 as mentioned above is also sent to this steam header 43, and is sent to the dryer 2 similarly after that. Then, the steam sent to the dryer 2 indirectly exchanges heat with the workpiece W while passing through the heating pipe 25, becomes itself drained, and then enters the path of water supplied to the waste heat boiler 41. It joins and becomes steam again in the waste heat boiler 41 (circulated and used).

本発明は以上述べた実施例を一つの基本的な技術思想とするものであり、更に次のような機能を発揮するものである。
上述した実施例では、炭化排ガスCGと焼却排ガスBGとの移送経路を合流させるようにしたことや、炭化排ガスCGの不足分を焼却排ガスBGによって補うこと等を主に説明した。しかしながら、より積極的に、この炭化排ガスCGと焼却排ガスBGとの合流割合、すなわち乾燥品(予備乾燥後の被処理物W)を炭化処理と焼却処理に供する処理割合を決定することも可能であり、以下、この形態について図4に基づき説明する。
図4に示すグラフの横軸は、乾燥機2で予備乾燥処理を終えた被処理物W(乾燥品)の総量を1とした場合、それを炭化処理に供する割合を示している。具体的には乾燥品をどのような比率で炭化装置3に投入するかという割合であり、(炭化処理量/乾燥品総量)という形(分数)で示しているので、グラフ横軸左端の「0」は、炭化処理の割合がゼロ、つまり乾燥品の全てを焼却処理する場合を示している。またグラフ横軸右端の「1」は、乾燥品の全てを炭化処理する場合を示している。
またグラフの縦軸は、上記の割合で炭化処理や焼却処理を行う際のバーナ36及びバーナ54での消費燃油量を示している。
The present invention uses the above-described embodiment as one basic technical idea, and further exhibits the following functions.
In the above-described embodiments, the description has mainly been made of joining the transfer paths of the carbonized exhaust gas CG and the incineration exhaust gas BG, and supplementing the shortage of the carbonized exhaust gas CG with the incineration exhaust gas BG. However, it is also possible to more positively determine the merging ratio of the carbonized exhaust gas CG and the incineration exhaust gas BG, that is, the processing ratio at which the dried product (the pre-dried workpiece W) is subjected to carbonization and incineration. There will be described below with reference to FIG.
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 4 indicates the ratio of subjecting it to carbonization when the total amount of the workpieces W (dried products) that have been subjected to the preliminary drying process in the dryer 2 is 1. Specifically, it is the ratio at which the dry product is charged into the carbonization apparatus 3, and is shown in the form (fraction) of (carbonization treatment amount / dry product total amount). “0” indicates a case where the ratio of carbonization is zero, that is, all dry products are incinerated. Further, “1” at the right end of the horizontal axis of the graph indicates a case where all the dried products are carbonized.
In addition, the vertical axis of the graph indicates the amount of fuel consumed in the burner 36 and the burner 54 when the carbonization process or the incineration process is performed at the above ratio.

また、グラフ中に描かれた二つのライン(直線)は、上側が低温炭化時を示しており、例えば肥料や燃料を目的として乾燥品(被処理物W)を炭化する場合の一例である。一方、下側のライン(直線)は、高温炭化時を示しており、例えば炭化の目的が、乾燥品Wをできる限り炭素に近い状態に変化させることであったり、あるいは乾燥品Wを減容して廃棄物として処理することであったりした場合の一例である。
ここで、例えば高温炭化の場合、乾燥した被処理物Wを焼却炉5での燃焼により利用できる熱量と、炭化装置3で製造される炭化物の生産量及び当該炭化物の価格を鑑みて、消費燃油量を概ね200リットル/時間とすれば(つまり使用する燃料の量を当該数値に抑えたい場合には)、上記グラフ上に破線で示すように、処理割合を約0.8とすれば良いことが分かる。つまり乾燥品の8割を炭化装置3に供給して炭化処理し、残りの2割を焼却炉5に供給して焼却処理するという適切な処理割合が事前に設定できるものである。このように、ここでは消費燃油量と、予備乾燥後の被処理物Wを炭化処理または乾燥処理する割合との関係をグラフにより数値関係化して表している。これらの関係は、乾燥炭化システム1を試験的に運転するなどして求めることができる。
In addition, two lines (straight lines) drawn in the graph indicate the time of low-temperature carbonization on the upper side, and are an example in the case of carbonizing a dried product (processing object W) for the purpose of fertilizer or fuel, for example. On the other hand, the lower line (straight line) indicates high temperature carbonization. For example, the purpose of carbonization is to change the dry product W to be as close to carbon as possible, or to reduce the dry product W volume. This is an example of a case where the waste is treated as waste.
Here, for example, in the case of high-temperature carbonization, in view of the amount of heat that can be used by burning the dried workpiece W in the incinerator 5, the production amount of carbide produced by the carbonization apparatus 3, and the price of the carbide, the consumed fuel oil If the amount is approximately 200 liters / hour (that is, if the amount of fuel to be used is limited to this value), the processing rate should be about 0.8, as indicated by the broken line on the graph. I understand. That is, an appropriate treatment ratio can be set in advance, in which 80% of the dried product is supplied to the carbonization apparatus 3 for carbonization, and the remaining 20% is supplied to the incinerator 5 for incineration. Thus, here, the relationship between the amount of fuel oil consumed and the rate of carbonization or drying treatment of the pre-dried workpiece W is numerically represented by a graph. These relationships can be obtained by operating the dry carbonization system 1 on a trial basis.

なお、図4では消費燃油量と処理割合との関係を示すラインを、低温炭化と高温炭化との二つの場合で描いたが、実際には炭化物の用途等に応じて種々のラインが想定される。ただし、上述したように、このようなラインに基づいて焼却有無や適切な割合(焼却または炭化処理に供する割合)を事前に検討することができ、これにより燃費を向上させる運転が可能となるものである。
また、このようなことから図1に示した実施例では、炭化装置3(再燃炉32)から廃熱ボイラ41に送る炭化排ガスCG量と、焼却炉5から廃熱ボイラ41に送る焼却排ガスBG量とが、独立して制御できる構成を採ったものである。すなわち、図1に示した実施例は、予備乾燥後の被処理物Wを炭化処理または焼却処理に供する場合には、単に炭化排ガスCGと焼却排ガスBGとを合流させるとか、炭化排ガスCG(流量または熱量)が不足する場合に焼却排ガスBGで補う等といった技術思想にとどまらず、予め炭化の目的と消費燃料量に応じた、適切な割り振り(予備乾燥後の被処理物Wを炭化処理または焼却処理に供する割合)までも設定するという思想である。
In addition, although the line which shows the relationship between the amount of fuel oil consumed and a process rate was drawn in two cases, low temperature carbonization and high temperature carbonization, in FIG. 4, various lines are actually assumed according to the use etc. of carbide. The However, as described above, whether or not to incinerate and an appropriate ratio (a ratio to be used for incineration or carbonization) can be examined in advance based on such a line, thereby enabling operation to improve fuel consumption. It is.
Further, in the embodiment shown in FIG. 1, the amount of carbonized exhaust gas CG sent from the carbonizer 3 (reburning furnace 32) to the waste heat boiler 41 and the incineration exhaust gas BG sent from the incinerator 5 to the waste heat boiler 41 are used. The quantity is a configuration that can be controlled independently. That is, in the embodiment shown in FIG. 1, when the pre-dried workpiece W is subjected to carbonization or incineration, the carbonization exhaust gas CG and the incineration exhaust gas BG are simply joined together, or the carbonization exhaust gas CG (flow rate) In addition to technical ideas such as supplementing with incineration exhaust gas BG when the amount of heat is insufficient, appropriate allocation according to the purpose of carbonization and the amount of fuel consumed in advance (carbonization or incineration of the pre-dried workpiece W) The ratio is also set up to the ratio for processing.

1 乾燥炭化システム
2 乾燥機
3 炭化装置
4 熱回収装置
5 焼却炉

2 乾燥機
21 本体シェル
22 回転伝熱部(管束)

21 本体シェル
28a 投入口
28b 排出口
29a キャリアガス導入口
29b キャリアガス排出口

22 回転伝熱部(管束)
23 回転軸
24 エンドプレート
25 加熱管
26 リフタ

3 炭化装置
31 炭化炉
32 再燃炉

31 炭化炉
33 炉本体
34 乾留管
34R 乾留路
34a 受入口(被処理物の)
34b 吐出口(被処理物の)
34H 乾留ガス噴出孔
35 スクリューコンベヤ

32 再燃炉
36 バーナ

4 熱回収装置
41 廃熱ボイラ
42 貫流ボイラ
43 蒸気ヘッダ

5 焼却炉
51 撹拌棒
52 スクリューコンベヤ
53 スクリューコンベヤ
54 バーナ
55 ダンパ
56 圧力センサ
57 ダンパ
58 ダンパ

61 ブロワ
62 ダンパ
63 圧力センサ

W 被処理物(材料、乾燥品)
H 予熱炉

DG 乾燥排ガス
CG 炭化排ガス
BG 焼却排ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drying carbonization system 2 Drying machine 3 Carbonization apparatus 4 Heat recovery apparatus 5 Incinerator

2 Dryer 21 Body shell 22 Rotating heat transfer section (tube bundle)

21 body shell 28a inlet 28b outlet 29a carrier gas inlet 29b carrier gas outlet

22 Rotating heat transfer section (tube bundle)
23 Rotating shaft 24 End plate 25 Heating tube 26 Lifter

3 Carbonization equipment 31 Carbonization furnace 32 Reburning furnace

31 Carbonization furnace 33 Furnace main body 34 Carbonization pipe 34R Carbonization path 34a Inlet (for workpiece)
34b Discharge port (to be processed)
34H Carbon Distillation Hole 35 Screw Conveyor

32 Reburning furnace 36 Burner

4 heat recovery equipment 41 waste heat boiler 42 once-through boiler 43 steam header

5 Incinerator 51 Stirring Rod 52 Screw Conveyor 53 Screw Conveyor 54 Burner 55 Damper 56 Pressure Sensor 57 Damper 58 Damper

61 Blower 62 Damper 63 Pressure sensor

W Object to be processed (material, dry product)
H Preheating furnace

DG Dry exhaust gas CG Carbonization exhaust gas BG Incineration exhaust gas

Claims (7)

被処理物を加熱して予備乾燥する乾燥機と、
この予備乾燥を終えた被処理物を、更に加熱して乾留炭化処理する炭化装置と、
この炭化装置より排出される炭化排ガスから熱回収し、これを前記乾燥機の熱源として再利用するようにした熱回収装置とを具え、被処理物を乾燥炭化するシステムにおいて、
このシステムには焼却炉が設けられ、この焼却炉からの焼却排ガスを熱回収装置に移送する経路は、前記炭化装置からの炭化排ガスを熱回収装置に移送する経路に対して合流するように形成され、
前記炭化装置からの炭化排ガスと、焼却炉からの焼却排ガスとを合わせて熱回収装置に送り込むように構成されることを特徴とする乾燥炭化システム。
A dryer for pre-drying by heating the workpiece;
The carbonized apparatus that further heats the object to be treated after the preliminary drying, and carbonizes the carbonized carbon by distillation,
In a system for recovering heat from the carbonized exhaust gas discharged from this carbonization device, comprising a heat recovery device that is reused as a heat source for the dryer, and drying and carbonizing the workpiece,
This system is provided with an incinerator, and the path for transferring the incineration exhaust gas from the incinerator to the heat recovery device is formed so as to merge with the path for transferring the carbonization exhaust gas from the carbonization device to the heat recovery device. And
A dry carbonization system configured to combine the carbonized exhaust gas from the carbonization apparatus and the incineration exhaust gas from the incinerator into a heat recovery apparatus.
前記熱回収装置は、炭化装置から送られる炭化排ガスや焼却炉から送られる焼却排ガスから熱回収して蒸気を生成する廃熱ボイラを具えて成り、

また前記乾燥機は、被処理物を収容する中空の本体シェルと、この本体シェル内で回転する回転伝熱部とを具えて成り、
この回転伝熱部は、内部に蒸気が通過する加熱管を複数円弧状に等配して成るものであり、
被処理物を予備乾燥するにあたっては、本体シェル内に被処理物を供給した後、前記熱回収装置により生成された蒸気を加熱管内に通過させながら回転伝熱部を回転させ、加熱管を介して間接的な加熱により被処理物を予備乾燥するものであり、

また前記炭化装置は炭化炉を具え、この炭化炉内に、スクリューコンベヤを内蔵した乾留管を具えて成るものであり、
被処理物を乾留炭化するにあたっては、炭化炉内で乾留管を加熱しながら乾留管内で被処理物を移送し、乾留管を介した間接的な加熱により被処理物を乾留炭化するようにしたことを特徴とする請求項1記載の乾燥炭化システム。
The heat recovery device comprises a waste heat boiler that generates steam by recovering heat from a carbonization exhaust gas sent from a carbonization device or an incineration exhaust gas sent from an incinerator,

Further, the dryer comprises a hollow main body shell that accommodates an object to be processed, and a rotary heat transfer section that rotates within the main body shell,
This rotating heat transfer section is formed by equally arranging a plurality of heating tubes through which steam passes in an arc shape,
In pre-drying the object to be processed, after supplying the object to be processed into the main body shell, the rotating heat transfer section is rotated while passing the steam generated by the heat recovery device into the heating pipe, And pre-drying the workpiece by indirect heating,

The carbonization apparatus includes a carbonization furnace, and a carbonization furnace including a screw conveyor is provided in the carbonization furnace.
When carbonizing the object to be carbonized, the object to be processed is transferred in the carbonization tube while heating the carbonization tube in the carbonization furnace, and the object to be processed is carbonized by indirect heating through the carbonization tube. The dry carbonization system according to claim 1.
前記焼却炉から排出される焼却排ガスの一部は、炭化装置の炭化炉に移送するようにしたことを特徴とする請求項2記載の乾燥炭化システム。
The dry carbonization system according to claim 2, wherein a part of the incineration exhaust gas discharged from the incinerator is transferred to a carbonization furnace of a carbonization apparatus.
前記焼却炉から排出される焼却排ガスの一部を炭化炉に移送するにあたっては、焼却排ガスを希釈して炭化炉に移送するようにしたことを特徴とする請求項3記載の乾燥炭化システム。
4. The dry carbonization system according to claim 3, wherein when transferring a part of the incineration exhaust gas discharged from the incinerator to the carbonization furnace, the incineration exhaust gas is diluted and transferred to the carbonization furnace.
前記焼却炉には、予備乾燥処理後の被処理物の一部を供給して焼却するようにしたことを特徴とする請求項1、2、3または4記載の乾燥炭化システム。
The dry carbonization system according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the incinerator is supplied with a part of an object to be treated after the preliminary drying treatment and incinerated.
前記焼却炉に、予備乾燥処理後の被処理物の一部を供給して焼却する場合には、
前記炭化装置で製造される炭化物の用途に応じて、予備乾燥後の被処理物を炭化処理または焼却処理する割合と、消費燃油量との関係を予め数値化しておき、この数値化の関係に基づいて所望の消費燃油量から前記炭化処理または焼却処理の割合を決定するようにしたことを特徴とする請求項5記載の乾燥炭化システム。
When supplying a part of the processed material after the preliminary drying process to the incinerator and incinerating,
Depending on the application of the carbide produced by the carbonization apparatus, the relationship between the ratio of the carbonized or incinerated treatment of the pre-dried material to be treated and the amount of consumed fuel oil is digitized in advance. 6. The dry carbonization system according to claim 5, wherein a ratio of the carbonization treatment or the incineration treatment is determined based on a desired fuel consumption amount.
前記乾燥機から排出される乾燥排ガスは、炭化装置と焼却炉とに移送するようにしたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5または6記載の乾燥炭化システム。   The dry carbonization system according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the dry exhaust gas discharged from the dryer is transferred to a carbonization device and an incinerator.
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