JP2566768B2 - 発電所残渣の処理方法とその装置 - Google Patents

発電所残渣の処理方法とその装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉粒体形状の発電所残渣、特に発電所から
の濾過灰を水分の添加によって、かつ更に粉粒体物質を
湿らすことによって含有石灰分を水和し、処理すべき物
質を連続的に供給し、処理された物質を連続的に排出す
ることができる処理方法に関する。
発電所灰の処理のために種々の異なるプラントや装置
が用いられている。かかる装置のタイプの多くは、他の
生成物および処理方法のために開発されたものであり、
従って多くの場合に発電所灰の処理に用いると、方法的
に不満足な、または経済的に好ましくない結果がもたら
される。
バッチ式または連続式のいずれかで操作される、いわ
ゆる混合反応器が知られている。
この混合反応器では、処理されるべき物質が、ほとん
ど垂直な軸のまわりに回転する撹拌および混合器によっ
て容器中で処理される。これらの装置は極めて満足すべ
き均一な生成物を与える。
これらの装置は、仕込み時の良好な調整が可能であ
り、一定の滞留時間が保証される。
これら装置の自己清浄効果によって、焼成残渣によっ
て装置が影響されることがない。
しかしながら、現在利用可能な技術的理由によって、
これらの装置を経済的なコストで目的とする容量に製造
することができない欠点があることも事実である。
更に、特にフライアッシュ処理用として、満足すべき
混合容器を有する横型ドラムミキサーが知られている。
これらの装置も同様に、その規模の上で技術上および
コスト上の制限がある。更に、横型ドラム中で回転する
混合翼軸は著しくケーキング（caking）を生じやすい傾
向を有する。また多数の混合翼が混合容器内壁の全表面
をカバーすることが要求される。
これら混合翼は、著しい摩耗を生じ、混合されるべき
物質が混合翼軸上に、および容器内壁に固着することを
助長する。
更に、容器の端面における混合翼軸の操作上、確実な
シールに問題が多い。混合された物質の性質の、赤外線
またはマイクロウエーブ測定装置による間接的測定は、
全く不可能であるか、或いは極めて困難である。
石灰岩工業から、適切な配送手段を有する、サイロ状
に設置された円筒状容器が知られている。これら容器
も、また、灰分の処理に使用することがこころみられ
た。事実、これらの反応器は、比較的低い投資額で大き
な反応容量の処理を可能にする。
しかしながら、反応器は非常に高さがあるので、建造
費および仕込み設備費が著しく大きくなる。
これらの反応器は、撹拌器を全く有していないので、
ケーキングを起し易い。反応器内容物が極くわずかに湿
り気があると、ケーキングを起し、固化した付着物は手
作業で大きな費用をかけてのみ除去することができる。
更に、これらの反応器は反応の測定をすることができ
ず、従って反応器内の滞留時間を調整することが不可能
である。
いわゆる消和（slaking）ドラムが、また石灰石工業
で知られている。
多くの場合、これらのドラムは円筒状または二重円錐
状の容器であり、中心軸の廻りに回転する。
これらの容器は加圧可能に密封されており、水および
／または蒸気が支持軸の開孔を経て供給される。
これら装置は、バッチ式操作のみが可能であり、従っ
て充填、取り出しおよび装置からの廃棄物の処分のため
に高価な機械の設備および技術が要求される。
ドラム内容物の性質の間接的な測定、および混合およ
び容器壁の清浄のための撹拌器の使用も同様に不可能で
ある。
最後に、縦方向軸の廻りに回転するドラム本体を有
し、かつ密封された一端部と開放された一端部を有する
消和ドラムが知られている。ドラム軸は垂線に対して傾
斜しており、充填程度は傾斜角度によって調整される。
ドラムへの仕込み、および内容物の取り出しは、同一
の開放端部から行なわれ、従って新規に供給された物質
が反応を経ずに再び直接排出される可能性を排除するこ
とが不可能である。
密封端壁を有するドラムの端まで供給手段を延ばすこ
とによって、この欠点を回避するこころみがなされたこ
とは事実であるが、しかしながら、この処置は、供給手
段を何も支持せずにドラム中に望むように延ばすことが
できないので、ドラムの長さ、従ってドラムの容積を著
しく制限する。
また、容器内壁への層状付着物および固着した析出物
をこすり落とすときに発生する力を、望ましい長さの、
何も支持されないアームによって、構造的に適切に吸収
することができないので、ケーキングを避けるためにド
ラム壁に取り付けられ、デザインされたスクラパーもド
ラムの長さを制限した。
しかしながら、一方、環境問題の自覚増大および発電
所残渣のコスト低下を支配する新規な関連規則の主張
は、これら物質の処理のための適切な技術を要求してい
る。
発電所残渣は実質的に濾過灰（filter ash）、湿灰お
よび煙道ガス脱硫工程からの残渣である。
ここで用語“処理”とは、一般的に濾過灰を100℃以
下に冷却し、灰中に含まれた石灰（CaO）を水和し、最
適の圧縮性および取り扱い、すなわち処理残渣の輸送、
船への積み替え、コンパクト化および送り出しのため
に、ダストのない砕け易い構造に灰を湿らすことと理解
されるべきである。
処理のために必要とされる水の添加は、新しい水、発
電所循環、湿灰または煙道ガス脱硫工程からの工程水の
添加によって効果的に行なわれる。
しばしば、これら種々の供給源の組合せの適用によっ
て水が添加される。
とりわけ問題は、高CaO含有の灰分の処理によっても
たらされる。高CaO含有量は、一方において70％ものCaO
含有の灰を生ずる、限定された天然産の炭素によっても
たらされ、他方では、石灰石が石炭に添加され、石炭中
に存在する硫黄をCaSO4（石膏）に変換することを目的
とするが、同時にCaOを与える乾式添加法（dryadditive
process）と呼ばれる多くの焼成工程によって生ずる。
粗石炭の組成が異なるために、灰分中の石膏およびCa
O含有量は共に変化する。
しかしながら、環境によって認められるように灰を貯
蔵しえるためには、生石灰（CaO）を水の添加によって
消和することが絶対的に必要である。
消和された、また水和された石灰Ca（OH）２と石膏Ca
SO4とから成る混合物は、著しい水硬性、すなわち過剰
の水が存在し、空気が排除された状態でさえも固化する
性質を有する。
従って、一方では、生石灰を水和するために或る最少
量の水の添加が絶対的に必要であり、一方では、過剰の
水によって石灰−石膏混合物ケーキングの危険をのがれ
ることが可能であり、従って、発電所残渣の取り扱いま
たは処理は極めて困難である。
上述した設備および関連する方法の使用は、他の工業
分野から一般に知られており、従って経済性の点で、ま
たは技術的実現可能性に関して、その限界がある。
既知の装置および方法を用いるときに発生する欠点
は、最初から詳細に明らかにされている。
従って、本発明は大量の発電所残渣（灰）を速やか
に、かつ確実に、経済的な、そして比較的低コストで処
理することができる方法と装置を提供する問題にもとづ
くものである。
即ち本発明の火力発電所残渣の処理方法の構成は、粉
粒体、特に火力発電所からの濾過灰からなる粉粒体を、
可及的に連続して供給し、且つ処理された物質を可及的
に連続して取り出しながら、生石灰を水和するために必
要とする最少量を越えた量の水を添加して石灰を水和す
るに際し、前記粉粒体は、空間的に分離された別々の処
理帯を順次通過し、各処理帯において、それぞれ別々に
機械的運動させながら反応と輸送とを行わせるために、
反応ラインを順次第１処理帯、第２処理帯及び第３処理
帯に区分し、第１処理帯において、独立して操作される
予備混合機によって粉粒体と水とを予備混合し、第２処
理帯において主反応を行わせ、第３処理帯において凝集
反応を起こさせることにより、粉粒体の水分を保つ水を
添加しながら本質的に被水和成分と添加水との間で進行
する反応を、各処理帯に適する制御方法で行わせ、前記
粉粒体の機械的運動を、各処理帯において独立した強度
によって行わせることを特徴とするものである。
種々の空間的に実質的に分離した処理帯を相続いて通
過して供給された粉粒体が、全過程を経て調整可能な量
で機械的に移動され、夫々の処理帯において種々に処理
され、反応を行わせる処理ライン、即ち前記反応ライン
に沿って制御下に輸送される。
空間的に分離された種々の処理帯へ区分することによ
って、何時でも粉粒体の条件を監視し、その中で起って
いる反応を監視することが可能であり、また反応ライン
に沿って制御された先の段階への輸送は個々の処理帯に
おける適切な滞留時間の調節を可能にし、この結果、た
とえば物質の不適当な、または過剰な湿りおよび容器壁
または装置上へのケーキングを回避することができる。
好都合には、この方法は、粉粒体の機械的に前進可能
なベットが調節可能な速度で移動できるように工夫され
ている。
従って、既知の方法に比較して、機械的移動の大きさ
は、ある与えられた時間における粉粒体の特有の条件に
適合せしめられ、個々の処理帯に応じて変化する。
本発明においては、機械的処理は複雑でなく、費用的
により有利であり、他の考えられる、たとえば純化学的
な工程よりもより実際的である。
本発明による方法に関して、反応ラインの始めおよび
終りに反応混合物の湿気および／または温度および／ま
たは化学的成分を測定し、そして得られた測定値にもと
づいて、反応ラインに沿って、いずれかの望ましい場所
において行なうべき少なくとも一つの測定された調整を
することは有益なことであり、その調整は十分に好適な
時期に行なわれるので、装置を離れる前に物質に影響を
及ぼすことができる。
今まで用いられた灰処理の方法に関して云えば、かか
る可能性は存在しない。従って、粉粒体の最適かつ急速
な処理が非常に有利に改善された。
好ましい本発明の方法は、個々の処理帯が本質的に供
給および混合帯（Ｉ）、主反応帯（II）および凝集およ
び排出帯（III）（以下前記３帯域を総称するときは処
理帯Ｉ、IIおよびIIIという）から成ることを特徴とす
る。
三つのかかる帯への区分は安全な処理、すなわち、と
りわけCaO部分の石灰−石膏混合物のベーキング（bakin
g）なしでの完全な水和に適切であり、かつなかんづく
大量を急速に生産する必要性と両立する。
個々の処理帯は、もちろん、夫々の端部において相互
に連続的に合体している。三つの著しく異なる処理帯
は、その特徴によって確認されることのみが必須であ
り、その処理帯において、物質はこの処理帯の特徴であ
る処理を受ける。
理想的には、本発明の方法の場合においては、煙道ガ
ス脱硫工程からの湿った灰または含水残渣が、その含湿
量を増加させるために粉粒体に添加される。
これら湿灰または含水残渣は、発電所における相当す
る系の操作中のいずれの場合においても発生するので、
目的に沿って使用することができる。
もしも湿灰または煙道ガス脱硫工程からの残渣の添加
が適当でないか、または目的とする硬さが得られない場
合には、本発明によって処理されたように、湿りの含有
量を増大させるために、新鮮な、または添加物が混入さ
れた工程水の添加が好都合である。
新鮮な処理水は粉粒体または熱い灰の冷却を特に助け
るが、一方、添加物を含む工程水は、それが含む添加物
に応じて特定の反応を促進したり、または遅らすことが
できる。
これに関して、本発明によれば、工程水は主反応帯
（II）または前に接続された発電所からの廃熱によって
予熱することが有利である。
水の予熱は、まず第１に反応を促進するうえで有益で
あり、この結果、生産を迅速にすることができる。
本発明による好ましい方法に関して云えば、反応混合
物の物理的および／または化学的性質が直接接触せずに
測定される。
従って相当する測定針（probe）は、汚れおよび／ま
たは損傷に全くさらされないか、または極くわずかさら
されるのみである。
更に本発明の方法では、好ましいことには粉粒体の比
較的大きな固まりが排出される前に粉砕される。
この処理によって、以後の処理、とりわけ処理された
物質を稠密に詰めることが容易になり、または改善され
る。
本発明の方法に関しては、粉粒体の供給の反応ライン
の端部における、その物質の湿度および／または温度の
凾数として、制御が有利に行なわれる。
この操作は本発明による方法を生産高を最高にするう
えで最適化するのに役立ち、一方、同時に装置における
完全な処理を確立する。
このサイロ法は、ケーキングが起らないように制御さ
れねばならない。本発明によるこの方法は、一方におい
て、すでに記述したような一定の機械的動作および構造
上の大きな理由によって影響されない。
この目的は、また、本発明の方法によって有利に所有
される二つの他の特長によって達成される。すなわち、
粉粒体の供給が主反応帯（II）が充填される程度の凾数
として制御されること、および輸送速度が主反応帯（I
I）または凝集および排出帯（III）からの出口における
温度および／または湿度および／または化学的組成の凾
数として制御されることである。
好ましい循環下において、上記特長の夫々がそれ自体
によって最適化の問題を解決することができるが、しか
しながら本発明の方法を最適化するためには、上記本発
明の方法の特長のいくつか、またはすべて用いることが
必要である。
いずれにしても、パラメーターの湿度、温度および輸
送速度が適正に調節されれば、本発明の方法によればCa
O含有量は何らのケーキングなしで完全に消和され、こ
の結果、粉粒体または灰の最高量が処理される。
粉粒体の形状の発電所残渣、特に水分の添加および粉
粒体を更に湿らせることによる石灰含有量の水和による
発電所からの灰の処理のための、回転反応容器、粉粒体
のための供給および排出手段および供給水分のための手
段から成る装置に関して、本発明が解決せんとする問題
点は、両端が実質的に開放し、水平に対してわずかに傾
斜した軸の廻りに回転する少なくとも一つの円筒状ドラ
ム、および／または水平軸または水平に対してわずかに
傾斜する少なくとも一つの截頭円錐形状ドラムから成る
反応容器において、ドラム長さの最大内径に対する比を
2:1よりも大きく、好ましくは4:1よりも大きくし、かつ
ドラム内壁をドラム長さの少なくとも一部にわたって弾
性材で被覆することによって解決される。
かかるドラムの長さと、その径の比率によって、この
ドラム内に種々の処理帯の配置が可能になる。しかしな
がら同時に、夫々が反応帯の一つとなる外に更に装置を
ドラムの前に設けたり、または後に設けることも可能で
ある。
ドラムおよび／または截頭円錐形状ドラムの軸の傾斜
は、それが回転したときに、その中に含まれる粉粒体の
輸送が開始され、輸送速度がドラムの回転速度および／
またはドラム軸の傾斜角の変化によって変化し、かつ調
整されることを意味する。
ドラム内壁を被覆する弾性材は石膏の凝固によるケー
キングの回避に役立つ。
弾性材がドラムから距離を置いて位置するのが好都合
であることが見出された。
ドラム壁に直接適用された弾性材に比較して、ドラム
壁から距離を置いて設けられた弾性材は、より大きな動
きの自由度があり、ケーキング析出物の脱離を容易にす
る。
すでに述べたように、ドラムは他の装置、特に更にド
ラムを前に設けたり、または後に設けることができる。
装置の過度の大形化を避けるために、たとえば本発明
による装置は相互に連結された直径の異なる少なくとも
二つの円筒状ドラムから成ることが有利である。
この場合においては粉粒体は常に小さい径のドラムか
ら大きい径のドラム中に送出される。
加えて、上述した装置に関して云えば、二つのドラム
を異なる速度で回転させることが有利であることが見出
された。
また、容積および輸送速度は、とりわけドラムの径に
依存するので、このようにしてドラム中に存在する粉粒
体量および対応する輸送速度への適用が可能である。
一般に、本発明の態様によれば、好ましくはゴム・シ
ートから成る弾性材が引きのばされた多角形状でドラム
内壁に取付けられる。
かかる引きのばされた多角形内張りは、正当と認めら
れるコストで構造的に達成することができ、ドラム壁か
ら距離を置いて取り付けられた弾性材の既に述べた利点
を与える。なぜならば、ドラム壁自体は環状断面内壁を
有し、一方、引きのばされた多角形内張りは、その名称
自体が示すように、断面が多角形であり、たとえば規則
的な六角形または八角形を有するので、その大部分はド
ラム壁から距離を置いて延びている。
必要な測定を正確に行ないうるために、本発明の装置
の場合にはドラムを貫通して、かつ実質的にその回転軸
に平行に支持棒が延び、かつ水および冷却空気供給ライ
ンと同様に測定装置が支持棒上に設けられるのが有利で
ある。
ドラムはその両端が開放されているので、支持棒が実
質的にドラムの回転軸に平行に開放端を通り、かつ供給
ラインと同様に測定装置が直接的に取付けられるのに問
題がなく、従って一方では正確に測定された値が得ら
れ、他方では、たとえば水および／または冷却空気を、
これらを必要とする場所に正確に供給することができ
る。
好ましい一つの態様は、少なくとも一つの水および／
または空気供給ラインが支持棒を構成する態様である。
水および／または冷却空気のために、いずれの場合に
おいても供給ラインが必要であるので、これは論理的に
厳格な構造であることができ、従って同時にそれは測定
装置のための支持棒として、たとえばインゼクタ・ノズ
ルとして用いることができる。
本発明による装置の他の態様においては、引きのばさ
れた内張りとドラムの内壁との間に自由に移動可能なボ
ールを設けることが行なわれる。
ドラムの回転中、かかるボールが引きのばされた弾性
体内張りの変形をもたらし、この結果、内張りの上のケ
ーキング付着物が脱離するようになる。
好ましくは、混合機または混合手段が、本発明による
装置の取り入口帯に配置される。
一般に、既に延べた供給および混合帯は混合機または
混合装置の作用範囲によって限定される。
特にかかる混合機または混合装置によって、粉粒体の
変化に富んだ烈しい機械的な動きが達成される。
同様にして本発明の好ましい態様によれば、本発明装
置の排出領域に混合機または混合装置が配置される。
これら混合機または混合装置の領域は、上述した凝集
および排出帯と定義される。
全体として装置の供給帯における混合装置および排出
帯における混合装置も、粉粒体または反応混合物の成分
の烈しい混合によって必然的に遂行された反応を促進す
るのに役立つ。
処理された粉粒体量および水等のように供給された添
加物の測定のために、本発明の装置によれば、一つまた
は複数のドラムおよび／または前におよび／または後に
連結された混合機または混合装置が計量手段上に配置さ
れる。
同様な理由で、装置の供給前に、そして装置の取り出
しの後に物質流の測定のための設備を備えることが適切
である。
本発明の態様によれば、特別の使用例のために、閉鎖
可能な取り出し口を設けることが好ましい。
このことは、凝集した、そして処理された粉粒体を更
に輸送することがバッチ毎に行なう上で特に好都合であ
る。
この場合において、処理された粉粒体は装置の最終段
階に、それが取り出されるまでとどまる。
本発明による装置の好ましい態様によれば、その上に
位置する関連した粉粒体サイロを支持する構造において
配置された個々の要素を有する。
本発明による装置のかかる構造は著しく空間を節約
し、更に価格の点で好適である。
本発明の更に他の利点、特長および可能な用途は、以
下に述べる好ましい態様の記述から、およびそれに関連
する図面から明らかにすることができる。
第11図にもとづき、まず本発明の好ましい態様につい
て記述する。
本発明の方法によれば、三つの異なる段階、または処
理帯Ｉ、IIおよびIIIが区分される。第11図において
は、これら処理帯は破線によって示されている。これら
三つの帯域において、粉粒体は夫々、相異なる機械的処
理をうける。
まず第１に、粉粒体は処理帯Ｉ、即ち混合帯（Ｉ）に
到着し、ここで測定装置Ｔが粉粒体の物理的（温度、湿
度）および化学的性質を測定する。
電算機Ｒが、処理帯Ｉにおいて粉粒体と烈しく混合さ
れ、予備反応にもたらされる水、湿灰および／またはそ
の他の添加物の供給を制御する。
本発明の方法または装置を制限する意図ではなく、以
下、粉粒体として発電所からの濾過灰を考えることにす
る。
予備混合および予備反応の後に、濾過灰はドラム１か
ら本質的に成る処理帯II、即ち主反応帯（II）に到着す
る。
主反応帯IIにおいては、混合または混練具は一般に使
用されず、機械的処理は従って激しくはない。
この帯域においては、発熱を伴うCaO含有量の消和ま
たは水和が主として起り、水和工程の速度を制御する、
温度および湿度測定装置によって冷却空気、冷却水、消
和の供給および要求されるドラム１の回転速度が電算機
によって制御される。
加えて、変化しえる他の制御パラメーターは、ドラム
軸31の傾斜角度であり、この角度は電算機Ｒによって変
化され、この結果ドラム１中の濾過灰の滞留時間は、起
る反応の継続時間となる。ドラム軸31の傾斜角度は、ま
たドラム１の回転速度および濾過灰の粉粒挙動に依存す
る。
冷却空気、水または他の添加物の制御された添加は、
すでに述べたように、本質的に、しかしそれが全てでは
ないが石灰含有量の水和から成る主反応の最適制御を可
能にする。
焼成石灰（CaO）と共に、濾過灰中には石膏（CaSO4）
もまた一般に存在する。これら二つの成分の比率は、し
かしながら石灰の組成によって著しい変動を受ける。
従って、この工程は、全てのCaOおよびCaSO4が確実に
水和されるように制御されなければならない。
従って、主反応およびとりわけドラム１における輸送
速度との組合せの精密な制御は、最適化された処理方法
にとって著しく重要である。
最後に上記のように処理された濾過灰の凝集および圧
縮が処理帯IIIにおいて行なわれ、この結果、最終的に
更に以後の処理を或いは必要とするかも知れないが、山
積みで貯蔵することのできる生成物が得られる。
また処理の第三段階においては、その場で、すなわち
処理域IIIにおいて、または先行する処理工程ＩおよびI
Iにおいて適切な調節添加を可能にする、監視試験が更
に行なわれる。
第１図〜第５図は、本発明による装置のためのドラム
の種々の態様を示す。
第１図は駆動輪２を有する単純な円筒状ドラム１を示
し、駆動輪２は歯車機構または摩擦車であり、これによ
ってドラム１は相当する駆動によって回転せしめられ
る。
ドラム１は、また複数の駆動輪２を有することができ
る。
第１図における部分説明図のように、このドラムはそ
の全長を通じて円形の等しい横断面を有する。
第２図に示した態様について云えば、二つのドラム1,
1′が共通の軸の廻りを回転するように位置しており、
一方のドラムの一部分が他方のドラムの一部上に係合し
ている。
かかる態様においては、濾過灰流れの方向は固定さ
れ、常に小さい径のドラム１から、より大きい径のドラ
ム１′の方向でなければならない。もしもそうでない
と、大径のドラム１′から小径のドラム１中への灰の輸
送はコストの上昇を来たすのみである。二つのドラムが
オーバーラップする領域においては、二つのドラム1,
1′は相互に強固に連結されている。
第３図は第２図におけるのと類似した態様を示すが、
この場合には三つのドラム1,1′,1″が連続して連結さ
れている。かかる態様においては、たとえば、内側ドラ
ム１″と供給および混合帯Ｉを形成し、ドラム１は主反
応帯IIを構成し、一方ドラム１′は凝集および排出帯II
Iを表わす。加えて第３図に示した態様においては、ド
ラム１の内側に伸張した多角形ライニングの７の使用が
示されており、その最も小さい内側の径は、しかしなが
ら、ドラム１″の内径よりもより大きい。このことは第
３図におけるドラムの軸方向側面図である部分説明図に
おいて明らかに見ることができる。
最後に、第４図は円錐形状のドラム１を示す。もしも
かかるドラムが水平ドラム軸31の廻りを回転すると、ま
たもしもその狭い開口から濾過灰が供給されると、円錐
形状のために、ドラムの回転は常に灰を広い開口の方向
に運ぶ。
円筒状ドラム１の場合には、このことはドラム軸31の
相当する傾斜によって達成される。
第５図は再び異なる直径の二つのドラム1,1′が相互
係合している態様を示すが、第２図および第３図に示し
たドラムと比較して、これら二つのドラム1,1′はオー
バーラップする領域で相互に連結されておらず、相互に
自由に回転するように装着されている。このことは二つ
のドラムが異なる速度で回転することを可能にし、本発
明の方法の最適な計画化の助けとなる。なぜならば、ド
ラム1,1′における濾過灰の輸送速度は、ドラム回転速
度および回転軸31の傾斜角度に依存するばかりでなく、
それらの径にもよるからである。更に、二つのドラムの
軸31は異なる角度で傾斜することもできる。
第６図は供給帯に混合装置３が存在し、かつ排出帯に
凝集装置５が存在するドラム１を示す。これらの装置
は、相当する駆動手段４または６によって回転せしめら
れ、この結果、混合または凝集工程が助長される。従っ
て、この態様によれば、一つの、そして同一ドラム１内
において異なる機械的処理が行なわれ、第15図に図示し
た方法に類似して、破線で示したようにドラム１を三つ
の異なる処理帯Ｉ、IIおよびIIIに区分することがで
き、これら区分において濾過灰は夫々異なる機械的処理
を受ける。
第７図および第８図は夫々、ドラムの横断面を示し、
ドラムの内側には伸張された内張り７が、ドラム１の内
壁から実質的に固定された距離でスペーサー８によって
保持されている。伸張された弾性内張りは、たとえば、
ゴムシートから成り、形状の安定性を増加するために、
たとえば、内側に薄い鋼のガーゼを有し、この結果、そ
の弾性にもかかわらず伸張された内張り７は第７図に示
したように円形の横断面を有する。
更に模式図８においては、伸張された多角形内張り７
が示され、多角形様式が内張り材によって形成されてい
る。換言すれば、たとえばゴムが引っぱられた状態でド
ラム１の内壁に固定されている。
この状態においては、６〜最高12面を有する規則的な
多角形が理想的であることが見出された。
伸張された弾性体内張り７の背面における明瞭な空間
は、内張り７が半径方向に外側に、または内側に動くこ
とを可能にする。
かかるドラム１の内壁は、従って実質的に弾性的変形
が可能である。この変形は、たとえば内張り７の内側に
存在する濾過灰の重量に引き起される。ドラム１の回転
によって、内張りは頂上に位置すると同時に灰の重量か
ら解放されて再び元の形状になると考えられる。
何らかの軽く固着した物質は、この状態において弾性
表面から脱落する。
従ってケーキング析出物は実質的に回避される。
内張り７の弾性的変形によって生ずるこの効果は、ド
ラムの内壁と内張り７との間の空間を、たとえばドラム
１の回転によって回転し、ドラム１の位置によって時に
は内張り７に荷重を加え、時には内張り７を解放する重
い球で満すことによって更に増加される。
この結果、弾性体内張り７の変形は更に一層著しくな
り、ケーキング固着物はより一層容易に回避される。
第６図に対して、第９図はドラム１の内側に混合また
は凝集手段も設けられていないが、ドラム１には予備混
合機10が前に設けられ、凝集機11が後に設けられている
本発明の態様を示す。装置を予備混合機10、ドラム／お
よび凝集機11に区分することは、従って処理帯Ｉ、IIお
よびIIIと同一連続に相当する。
加えて、第９図に示した装置の個々の要素は、力変換
器（force transducer）９の上に置かれ、これによって
処理した物質の重量または量を決定することができる。
第10図はドラム１の長手方向断面を示し、ドラム１内
には水パイプ12が配置され、これには図示されていない
冷却空気ラインが付加されており、上記水パイプ12は回
転軸31と平行に延び、かつ測定装置13およびスプレイノ
ズル14を支持するのに役立つ。
ドラム１の末端は開放されているので、水パイプ12
は、たとえばドラム１の外側の固定枠要素上に固定され
る。
第11図は装置の態様の詳細を示す。
濾過灰は取り入れ口26を経て予備混合機10に至り、こ
こで灰はスプレイノズル21から供給される処理水と混合
手段駆動装置４によって回転する手段３によって予備混
合される。
予め、測定装置Ｔが粉粒体の温度、含水量および化学
的成分を測定し、これら測定の結果が電算機Ｒに供給さ
れる。
混合機に入る灰の量は粉粒流量計29および予備混合機
10の基における力変換器９によって決定される。測定結
果は、粉粒流量計29から電算機Ｒに入るが、力変換器９
からの結果は電算機Ｒと連結された、またはＲと同一で
ある電算機R2に供給される。
電算機Ｒは自動化された通過バルブ23および磁気バル
ブ25を制御し、この結果、供給された水量は測定値から
計算された必要量に対応する。可変流量計（inductive
flow meter）24が、いずれかの与えられた時点において
実際に供給された水量を電算機Ｒに伝える。加えて、手
動で操作されるバルブ22が水パイプに設けられている。
予備混合機10は回転型ベアリング17上の一端に載置さ
れ、一方、力変換器９は他端におけるベアリングの役目
をする。
予備混合機10の混合ドラム20もまた回転するので、一
端にのみ設けられた力変換器９によって、混合ドラム20
内に含まれる物質の量を決定することができる。
予備混合工程の後に、灰は閉鎖蓋（closurelid）18を
経て充填ホッパ19に移り、ついでドラム１に供給され
る。
ドラム１は両端が力変換器９上に位置し、測定値が電
算機R2に伝達される。
このようにして、ドラム中に存在する物質量の決定に
は問題がない。加えて、昇降機32によって、水平に対す
るドラム軸31の傾斜角の調節が可能である。
ドラムは少なくとも一つの駆動輪２によって駆動さ
れ、予備混合された灰は徐々にドラム排出口28の方向に
移動し、この間に主反応が起る。ドラム１は、その開口
端が直接にドラム排出口28上で終るが、しかしながらこ
の端部も覆われており、ドラム壁上に設けられた開口を
有し、この開口からドラム内容物がドラム排出口28中に
落下する。
この排出口28から、ドラム中に主反応が行なわれた灰
が図示されていない凝集手段５を有し、駆動手段６を凝
集器11の外側に見ることができる凝集器11中に入る。
凝集器11は、同様に一端が少なくとも一つの回転型ベ
アリング17上に載置され、一方、他端は力変換器９に載
置される。予備混合機10と同様にして、凝集器11の場合
においても、その中に含まれる物質の量を電算機R2によ
って決定することができる。
測定された量の凾数として、電算機R2が予備混合機1
0,ドラム１および凝集機11の回転速度を制御し、また閉
鎖蓋18の開放リズムおよびトラム軸31の傾斜角度を調整
するための昇降装置32を制御する。
処理された灰は、次いで排出口27を経て凝集器を出
る。
第12図は、第11図に示した視点に関して右側から見た
第11図に説明した装置を示す。
ドラム１からの灰および湿灰サイロ16から湿灰の両方
がコンベアベルト30を経て凝集器11に供給されることを
見ることができる。
第13図および第14は、二つの粉粒体サイロ15,15′を
支持する構造について記述した二つの装置の構造を示
す。
第11図と同様に、粉粒体サイロ15の下に直接、予備混
合機10を見ることができ、その内容物はドラム１中に送
られ、次いで凝集器11中に供給される。背後に、サイロ
15′から供給される予備混合器10′から成る部分的にの
み説明された装置が示されており、ドラム１′が部分的
にのみ示され、凝集器11′がその下に設置されている。
相当する粉粒体サイロ15,15′を支持する構造内の、
かかる構成は極めて省スペース的であり、更にかかるプ
ラントの設置の費用を実質的に著しく低下する。
第14図は第13図を上方から見た図であり、省スペース
配置を明らかに見ることができる。この場合において
は、両凝集器11,11′が共通の湿灰サイロ16から必要に
より供給される。
すでに説明したように、全工程が測定装置によって一
つまたは複数の電算機によって調整され、最適化され
る。これは第15図に図示的に示されている。
ここで、T1,T2,T3は湿度、温度および／または化学的
成分を測定するための位置であり、Q1,Q2は計量手段ま
たは流量メータからの測定信号Q1,Q2であり、一方、Ｒ
は工程を制御する電算機を示す。QWは制御信号に相当す
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の装置のドラムの側面図および横断図で
あり、第２図は異なる径の二つのドラムが連続的に連結
されている態様を示し、第３図は異なる径の三つのドラ
ムから成り、中央のドラムが更に伸張された弾性的多角
形ライニングを有する態様であり、第４図は円錐形ドラ
ムを示し、第５図は異なる速度で駆動される二つのドラ
ムを示し、第６図はその中に突出する、図示的に示した
混合機を有するドラムを示し、第７図はドラム壁から一
定の距離で設けられた弾性体の伸張されたライニングを
有するドラムの横断面を示し、第８図は弾性体の伸張さ
れた多角形内張りを有するドラムを示し、第９図は力変
換器上に配置された装置の組合せを示し、第10図は測定
および供給装置のための支持棒としての給水管が貫通し
たドラムの長手方向断面図であり、第11図は灰処理のた
めの完全な装置を示し、第12図は第11図の装置の側面図
であり、第13図は二つの粉粒体サイロを有する本発明に
係る二つの装置の配置を示し、第14図は第13図の平面図
であり、第15図は測定位置を有する装置の概要図であ
る。 1,1′,1″……ドラム、2,2′……駆動輪、７……内張
り、Ｉ……混合帯、II……主反応帯、III……凝集およ
び排出帯。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フーベルト、アイリッヒ ドイツ連邦共和国、6969 ハルトハイ ム、ザントヴェーク16 (72)発明者 パウル・アイリッヒ ドイツ連邦共和国、6969 ハルトハイ ム、バーンホフシュトラーセ11 (72)発明者 ヴァルター・アイリッヒ ドイツ連邦共和国、6969 ハルトハイ ム、シュペッサルトヴェーク16 (72)発明者 ヘルベルト・デュール ドイツ連邦共和国、6806 フィールンハ イム、ベンスハイマー・シュトラーセ５ (56)参考文献 特開 昭59−203680（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−12266（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−44269（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (25)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】粉粒体、特に火力発電所からの濾過灰から
    なる粉粒体を、可及的に連続して供給し、且つ処理され
    た物質を可及的に連続して取り出しながら、生石灰を水
    和するために必要とする最少量を越えた量の水を添加し
    て石灰を水和するに際し、前記粉粒体は、空間的に分離
    された別々の処理帯を順次通過し、各処理帯において、
    それぞれ別々に機械的運動させながら反応と輸送とを行
    わせるために、反応ラインを順次第１処理帯、第２処理
    帯及び第３処理帯に区分し、第１処理帯において、独立
    して操作される予備混合機によって粉粒体と水とを予備
    混合し、第２処理帯において主反応を行わせ、第３処理
    帯において凝集反応を起こさせることにより、粉粒体の
    水分を保つ水を添加しながら本質的に被水和成分と添加
    水との間で進行する反応を、各処理帯に適する制御方法
    で行わせ、前記粉粒体の機械的運動を、各処理帯におい
    て独立した強度によって行わせることを特徴とする発電
    所残渣の処理方法。
  2. 【請求項２】前記反応ラインの少なくとも開始および終
    わりにおいて、反応混合物の湿度および／または温度お
    よび／または化学的組成が測定され、得られた測定値の
    函数として反応ライン上の、いずれかの望ましい点にお
    いて測定にもとづく調節をするために準備がなされ、十
    分に好適な時における補正が、物質が装置を去る前に行
    われる特許請求の範囲第１項記載の発電所残渣の処理方
    法。
  3. 【請求項３】前記各処理帯が本質的に、供給および混合
    帯（Ｉ）、主反応帯（II）ならびに凝集および排出帯
    （III）からなる特許請求の範囲第１項または第２項記
    載の発電所残渣の処理方法。
  4. 【請求項４】煙道ガス脱硫工程からの湿灰または水含有
    残渣が水含有量増加のために前記粉粒体に添加される特
    許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の発電所
    残渣の処理方法。
  5. 【請求項５】新鮮な、または添加物を含む処理水が水含
    有量増加のために前記粉粒体に添加される特許請求の範
    囲第１項、第２項または第３項記載の発電所残渣の処理
    方法。
  6. 【請求項６】処理水が主反応帯（II）からの廃熱によっ
    て予熱される特許請求の範囲第５項記載の発電所残渣の
    処理方法。
  7. 【請求項７】反応混合物の物理的および／または化学的
    性質が非接触方法によって測定される特許請求の範囲第
    ２項、第３項、第４項、第５項または第６項記載の発電
    所残渣の処理方法。
  8. 【請求項８】粉粒体の比較的大きい径部分が排出前に粉
    砕される特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４
    項、第５項、第６項または第７項記載の発電所残渣の処
    理方法。
  9. 【請求項９】粉粒体の供給が、前記反応ラインの末端に
    おける物質の水分および／または温度の函数として制御
    される特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４
    項、第５項、第６項、第７項または第８項記載の発電所
    残渣の処理方法。
  10. 【請求項１０】粉粒体の供給が主反応帯（II）の充填度
    の函数として制御される特許請求の範囲第１項、第２
    項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項
    または第９項記載の発電所残渣の処理方法。
  11. 【請求項１１】輸送速度が主反応帯（II）または凝集お
    よび排出帯（III）からの排出口における温度及び／ま
    たは水分および／または化学的組成の函数として制御さ
    れる特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、
    第５項、第６項、第７項、第８項、第９項または第10項
    記載の発電所残渣の処理方法。
  12. 【請求項１２】回転反応容器、粉粒体の供給及び排出手
    段及び水分供給のための配列からなり、粉粒体形状の発
    電所残渣、特に火力発電所からの濾過灰を、水分の添加
    及び粉粒体を更に湿らすことにより処理するための装置
    であり、前記反応容器の両端が開放され、水平に対して
    わずかに傾斜した軸の周りに回転する、少なくとも一つ
    の円筒状のドラムおよび／または水平軸または水平に対
    してわずかに傾斜した軸の周りに回転する少なくとも一
    つの円錐截頭状ドラムからなり、該ドラムの長さの最大
    内径に対する比が2:1より大きく、且つ該ドラムの内壁
    が少なくともドラム長さの一部において弾性材料で覆わ
    れ、前記粉粒体を、前記ドラムの一方の端部から供給
    し、他方の端部から取り出すようにしたことを特徴とす
    る発電所残渣の処理装置。
  13. 【請求項１３】弾性材料がドラム壁から距離を置いて設
    けられている特許請求の範囲第12項記載の発電所残渣の
    処理装置。
  14. 【請求項１４】径が異なる少なくとも二つの相互に係合
    する円筒状ドラムから成る特許請求の範囲第12項または
    第13項記載の発電所残渣の処理装置。
  15. 【請求項１５】二つのドラムが異なる速度で回転する特
    許請求の範囲第14項記載の発電所残渣の処理装置。
  16. 【請求項１６】弾性材料が好ましくはゴムシートから成
    り、ドラムの内側に伸長された多角形内張りの形状で取
    り付けられる特許請求の範囲第12項、第13項、第14項ま
    たは第15項記載の発電所残渣の処理装置。
  17. 【請求項１７】両端が開放されたドラムを貫通し、該ド
    ラムの回転軸に対して平行状に支持棒を配置し、測定装
    置、水および冷却空気のための供給ラインが前記支持棒
    に取り付けられている特許請求の範囲第12項、第13項、
    第14項、第15項または第16項記載の発電所残渣の処理装
    置。
  18. 【請求項１８】少なくとも一つの水および／または冷却
    空気供給管が支持棒を構成する特許請求の範囲第17項記
    載の発電所残渣の処理装置。
  19. 【請求項１９】自由に移動可能な球が伸長された弾性体
    内張りとドラム内壁との間に収容されている特許請求の
    範囲第12項、第13項、第14項、第15項、第16項、第17項
    または第18項記載の発電所残渣の処理装置。
  20. 【請求項２０】ドラムに粉粒体を供給する側に、混合機
    または混合装置が存在する特許請求の範囲第12項、第13
    項、第14項、第15項、第16項、第17項、第18項または第
    19項記載の発電所残渣の処理装置。
  21. 【請求項２１】ドラムから粉粒体を排出させる側に、混
    合機または混合装置が位置する特許請求の範囲第12項、
    第13項、第14項、第15項、第16項、第17項、第18項、第
    19項または第20項記載の発電所残渣の処理装置。
  22. 【請求項２２】一つまたは複数のドラムおよび／または
    ドラムに供給される粉粒体の上流および／またはドラム
    から排出される粉粒体の下流に設置された混合機に計量
    手段が設置されている特許請求の範囲第12項、第13項、
    第14項、第15項、第16項、第17項、第18項、第19項、第
    20項または第21項記載の発電所残渣の処理装置。
  23. 【請求項２３】物質の流量測定手段が装置への取り入れ
    口前および排出口後に設けられている特許請求の範囲第
    12項、第13項、第14項、第15項、第16項、第17項、第18
    項、第19項、第20項、第21項または第22項記載の発電所
    残渣の処理装置。
  24. 【請求項２４】閉鎖可能な排出口が取付けられている特
    許請求の範囲第13項、第14項、第15項、第16項、第17
    項、第18項、第19項、第20項、第21項、第22項または第
    23項記載の発電所残渣の処理装置。
  25. 【請求項２５】火力発電所残渣の処理装置に粉粒体を供
    給する粉粒体サイロが、前記処理装置上に位置する支持
    構造体上に配置されている特許請求の範囲第13項、第14
    項、第15項、第16項、第17項、第18項、第19項、第20
    項、第21項、第22項、第23項または第24項記載の発電所
    残渣の処理装置。
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