JP2766470B2 - 多孔式ジェットバーナによる多段階処理装置 - Google Patents

多孔式ジェットバーナによる多段階処理装置

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JP2766470B2 JP8020288A JP2028896A JP2766470B2 JP 2766470 B2 JP2766470 B2 JP 2766470B2 JP 8020288 A JP8020288 A JP 8020288A JP 2028896 A JP2028896 A JP 2028896A JP 2766470 B2 JP2766470 B2 JP 2766470B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、製紙スラッジ、食
品加工副産物等の高含水物、即ち水分率70%〜90%
の粒子状物質、有機又は無機の強粘性スラリー、貝殻、
ゴミ等の廃棄物、水分、油分を含む含油スラッジ等(以
下これを原料又は被処理物と称することとする)を乾
燥、焼却、又は解砕、粉砕若しくは破砕等の処理に利用
される多孔式ジェットバーナによる多段階処理装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】製紙スラッジ等の原料を乾燥等の処理を
するための従来のジェットバーナの利用方法は、特開昭
52−106159号公報に示すように、一つの処理槽
内に燃焼盤にて燃焼制御された1本又は複数本のジェッ
トバーナを装着して処理する方法であった。即ち、図3
に示すように、一つの処理槽A内に1本の図示せざる燃
焼盤にて燃焼制御されたジェットバーナBを、処理部断
熱材C内の空間DにノズルNが臨むように接続し、原料
を原料供給口Fより供給し、空間D内でノズルNからの
ジェット流により乾燥、破砕し、排出口Eより被処理物
を排出させるか、又は、図4に示すように、処理槽Aの
空間DのXY垂直線の中心Oで交わるように複数のジェ
ットバーナB1 ,B2 を斜上方から角度θで挿入装着
し、原料供給口F1 ,F2 から供給された原料を、ノズ
ルN1 ,N2 の火焔ジェットに基づくO点回りの渦流ジ
ェットで乾燥破砕し、排出口Eから排出させるものであ
った。
【0003】又、ジェットバーナに複数個のノズルを持
つものとしては、特開昭52−119536号公報に示
すようなものがある。即ち、図5に示すように、バーナ
101は前面板102に複数(2個)のジェットフレー
ム噴出孔、即ちノズル131と132とを中心線OPに
対し角度θで傾斜して穿設されており、ここからの複数
個のジェットフレームにより処理槽内でのジェットフレ
ームの作用領域を広く形成して熱交換率を高め、又、広
範囲に亘って均等加熱しうることを目的とするものであ
る。なお図5において、109は燃料供給口、120は
空気供給口、114は冷却水入口、115は冷却水出
口、107,108は燃料パイプ、121は空気の筒状
噴出筒、122は噴出筒内の螺旋状翼片、123は点火
プラグ、124は赤外線感知器等の点火確認装置、10
4は燃焼室、115,116は燃焼室内ノズル、110
は燃焼室内筒、111は外筒、112,113は夫々間
隙で冷却水入口114、冷却水出口115に接続される
ものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、内部に水分を多く含んだ粒子などの原料
を、いかにして、少ない設備で、経済的にかつ、効率良
く、乾燥などの処理ができるようにするかにある。即
ち、粒子内に水分を多く含む場合(70〜90%)に
は、乾燥効率を高めても、粒子内に残存水分が含まれる
という不都合なことがあり、従って、従来のように、1
処理槽内に1本又は複数のジェットバーナを装着したも
の、又、ジェットバーナ前面板に複数個のノズルを穿設
したもので、熱効率良く乾燥処理しても、唯一回の処理
では前述のごとく不都合となり処理不足を来たすことが
あり、従って、通常これを解決するには、従来のものを
重複的に用いるしか方法がなかった。
【0005】しかしながら、前述の不都合を解決する、
このような通常の重複的方法では、複数個の燃焼制御盤
及び複数本のジェットバーナと、複数個の乾燥、粉砕等
の燃焼制御による処理部を必要とし、それだけ、設備が
増え、高価格を招くという問題点を生ずるものであっ
た。
【0006】従って、本発明は、前記問題点を解決する
ため、1個の燃焼制御盤及び1本の多孔式ジェットバー
ナにて、これを多段に用いる事に着目し、経済的に、か
つ、効率良く、原料の処理ができる装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下の構成とした。
【0008】請求項1では、多孔式ジェットバーナの各
ノズルに各処理部を接続し、前記処理部の出口を次段の
処理部の入口に接続し、第1段の処理部の入口に原料を
供給し、中間の処理部を経て最終段の処理部の出口から
被処理部を排出することにより原料を多段階に処理する
装置であって、任意の処理部の出口にサイクロン等の固
形物分離装置を配置し、該固形物分離装置にて分離され
た固形物のみを次段の処理部の入口に供給し処理するこ
とを特徴とする。
【0009】請求項2では、多孔式ジェットバーナのノ
ズルの大きさを各処理部の処理の必要度合に応じ設定で
きるようにしたことを特徴とする。
【0010】請求項3では、各処理部間の適切な部分に
別途の閉回路をもつ機構装置を連接し、該機構装置の供
給部に前記処理物以外の有機若しくは無機の固形物又は
溶液材等の他の1または複数の処理物を供給し、次段の
処理部のいずれか1又は複数の処理部のジェットフレー
ムの利用に基づく前記処理物と他の処理物との混合又は
及び化学反応等により目的に応じた複合物質或いは化学
物質をつくるようにしたことを特徴とする。
【0011】請求項1の発明によれば、乾燥部などの処
理部を段階的に接続する方法を用いているために、乾燥
部などの数を任意に選定することにより任意の乾燥度と
なるような原料の処理が不都合なく達成することができ
る。
【0012】そしてジェットバーナ(本体)及びその燃
焼制御用の制御盤が各1本又は1台でよく経済的であ
る。
【0013】更に、任意の段階で固形物を燃焼ガス及び
水蒸気から分離して処理することができ好都合である。
【0014】請求項2の発明によれば、ノズル口径を任
意に設定できるので、第1段階にて第2段階の2倍の熱
量を供給するなど高含水原料の各段階処理に最適な熱量
を供給する方法が可能となり、好都合である。
【0015】請求項3の発明によれば、処理部中間に連
設の機構装置の供給部に、例えば、コーティング材を供
給することにより処理物の表面にコーティングを施こし
複合物質として異質化することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1及び図2により説明する。まず、構成を説明する。図
1及び図2は、ノズル2個の1本の垂直ジェットバーナ
に水平左右2個の乾燥解砕処理部としての乾燥部A,B
を接続した2段階形式のものの形態例を示している。こ
れらの図において、ジェットバーナ1は垂直方向の円筒
状を呈し、その下部両側即ち先端側面板に同じ大きさの
ノズル2が対向して穿設されている。ジェットバーナ1
は燃料供給口3、燃焼用空気又は酸素などの酸化剤供給
口4、冷却水供給口5及び冷却水排出口6を有し、燃焼
室7内で、旋回燃焼の高温高圧高速(超高速)の燃焼ガ
スをジェット流として、ノズル2から噴出させる構造で
あり、その構造は図5と同様のものであるが、好ましく
は本出願人の出願に係る、特願平7−170950号の
構成のものを採用できる。10は1個の燃焼制御盤であ
って、ジェットバーナ1の燃焼を制御するものである。
即ち、燃焼制御盤10は、バーナ1内の温度、圧力及び
その他の情報(乾燥部、原料、被処理物などの状況因子
等)を入力して、燃料供給口3、空気供給口4に出力
し、燃料及び空気の流量などをコントロールし、適切な
燃焼にて、原料の最適乾燥を行なうように手動又は自動
にて作動するように構成されている。
【0017】右側(A)の乾燥部12は、乾燥パイプ1
5を介してジェットバーナ1の右側のノズル2に連通す
るようにフランジ16にて接続された内外2層の筒状
で、右端にて内外層が連通している構造である。乾燥パ
イプ15にはノズル2のジェット流に対し、直交するよ
うに原料供給口(入口)13が設けられ、乾燥部12に
はその外層左端(下流部)に排出口(出口)14が設け
られている。左側(B)の乾燥部22は右側のものと対
称的な構造であり、乾燥パイプ25に直交するように設
けられた原料供給口(入口)23がA乾燥部12の出口
14と連通管17で接続され、乾燥部外層の右端(下流
部)に設けられた排出口(出口)24から乾燥処理され
た原料が燃焼ガスと共に排出され、被処理物として重量
捕集器、サイクロン又はバッグフィルタ等で捕集又は回
収(取出)しうる様に構成されている。
【0018】次に前記形態例の作用を図1により説明す
る。原料としての高含水処理物がスクリュウフィーダ等
の手段にて原料供給口13から供給されると、ジェット
バーナ1のノズル2から発生した高温(1200℃)、
超音速(1200m/sec)の水平方向のジェット流
(ジェットフレーム)が乾燥パイプ15内を通るときの
吸込みにより、直交するように供給された原料がこのジ
ェット流に接触し、吸込まれ、その流れに混入される。
このジェット流に混入された原料は乾燥部12の内外層
をUターンして通過する段階で、ジェット流により解砕
作用と乾燥作用とを受け、表面及び内方部の水分を放出
し、半乾燥の第1段の乾燥解砕工程を終え、排出口14
からジェットバーナ1の燃焼ガス、乾燥解砕時の発生水
蒸気と共に気流に乗って排出される。
【0019】排出口14から気流排出された半乾燥の原
料は、連通管17と第2段の乾燥部22の原料供給口
(入口)23との連通により、第1段と同様の第2段階
としてジェット流に基づく吸込を受け、連通管17内を
流れ供給口23に到達する。このため、原料は気流とも
ども、ジェット流に混入し、乾燥パイプ25及び乾燥部
22を通過中、乾燥処理作用を受け、残存水分を放出し
て排出口24から排出され、重量捕集器等により、完全
に乾燥した原料のみが捕集回収される。
【0020】この様に、本形態例によれば原料が高含水
物であっても、2段階乾燥処理により、内部に水分を含
むことなく、完全に乾燥処理でき、しかも、ジェットバ
ーナや燃焼制御盤が1個で済み、まことに経済的で、か
つ有効に乾燥処理できるものである。
【0021】なお、本発明は、前記実施の形態に限定さ
れるものではない。
【0022】即ち、ジェットバーナの本体先端前面板又
は先端側面板に3個以上の適宜数のノズルを設け、この
各ノズルに各処理部を接続し、そして各処理部の出口を
次段の処理部の入口に接続して次々と多段に構成すれ
ば、原料を多段階に処理でき、原料の含水量など処理目
的に応じた処理ができる。
【0023】又、ある段階の処理部での排出口に、サイ
クロン等の固形物を気体(流体)から分離する固形物分
離装置を設ければ、任意の処理状態の原料のみを燃焼ガ
ス等から分けて取出すことができて便利であるほか、次
段の処理の際、固形物のみのジェット流への混入によ
り、処理効率を増加できる。
【0024】又、各ノズルの口径の大きさを各段での処
理能力の必要度に応じて任意に変更できるように構成す
ることもできる。例えば内部含水量の多い粒子を多段階
乾燥処理する場合、初め、70%含水の粒子をノズル径
大のものを用いて、40%に減少するように大量の熱量
を与えて乾燥処理し、次の段階では、ノズル径小のもの
を用いて、40%から20%に減少するように適当な小
量の熱量を与えて乾燥処理する場合が考えられる。
【0025】又、本発明において、処理部は乾燥、焼
却、解砕、粉砕、又は破砕など、目的に応じて機構装置
を選択でき、この場合、同一種類の機構装置とするか、
又は異種類とするか、処理目的に応じて任意の機構装置
を選択できるものである。
【0026】更に、本発明においては、各処理部間に別
途の閉回路をもつ機構装置を連設し、その供給部に他の
処理物(物質)を供給して目的に応じた複合物質などを
つくるようにすることもできる。例えば、ジェットフレ
ーム処理部間を接続する連通管(パイプ)或いは固形物
のみをサイクロンで捕集する場合はサイクロン入口部の
位置に他の物質を供給する供給部具備の機構装置を配置
し処理物が乾燥され又保護している状態処理物が流
動している状態処理物が分散している状態等を活用し
この部分で他の単一又は複数の物質を供給し、均一混合
化させ次段のジェットフレーム処理により表面コーティ
ング処理或いは結合、結晶化等の改質処理を行ない機能
性を高めた物質を連続的につくる事ができる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、高含水物である製紙ス
ラッジなどの原料を多段階に乾燥等の処理ができるの
で、効率的処理を可能とするとともに、バーナ本体及び
燃焼制御盤が各1台でよいので、経済的な処理を可能と
するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一部破断した正面図である。
【図2】図1の上面図である。
【図3】従来のジェットバーナ1本を使用した装置の一
部破断正面図である。
【図4】従来のジェットバーナ複数本を使用した装置の
一部破断正面図である。
【図5】従来の複数個のノズル孔を有するジェットバー
ナの正面断面図である。
【符号の説明】
1 多孔式ジェットバーナ 2 ノズル 3 燃焼供給口 4 燃焼空気供給口 5 冷却水供給口 5 冷却水排出口 7 燃焼室 10 燃焼制御盤 12 乾燥部(処理部)A 13 原料供給口(入口) 14 排出口(出口) 15 乾燥パイプA 16 フランジ 17 連通管 22 乾燥部(処理部)B 23 原料供給口(入口) 24 排出口(出口) 25 乾燥パイプB A 処理槽 B ジェットバーナ C 断熱材 D 空間 E 排出口 F 原料供給口

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多孔式ジェットバーナの各ノズルに各処
    理部を接続し、前記処理部の出口を次段の処理部の入口
    に接続し、第1段の処理部の入口に原料を供給し、中間
    の処理部を経て最終段の処理部の出口から被処理部を排
    出することにより原料を多段階に処理する装置であっ
    て、任意の処理部の出口にサイクロン等の固形物分離装
    置を配置し、該固形物分離装置にて分離された固形物の
    みを次段の処理部の入口に供給し処理することを特徴と
    する多孔式ジェットバーナによる多段階処理装置。
  2. 【請求項2】 多孔式ジェットバーナのノズルの大きさ
    を各処理部の処理の必要度合に応じ設定できるようにし
    たことを特徴とする請求項1記載の多孔式ジェットバー
    ナによる多段階処理装置。
  3. 【請求項3】 各処理部間の適切な部分に別途の閉回路
    をもつ機構装置を連接し、該機構装置の供給部に前記処
    理物以外の有機若しくは無機の固形物又は溶液材等の他
    の1または複数の処理物を供給し、次段の処理部のいず
    れか1又は複数の処理部のジェットフレームの利用に基
    づく前記処理物と他の処理物との混合又は及び化学反応
    等により目的に応じた複合物質或いは化学物質をつくる
    ようにしたことを特徴とする請求項1〜2記載の多孔式
    ジェットバーナによる多段階処理装置。
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