JP2917022B2 - 流動化処理の方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は通常、流動化処理の困難なものあるいは熱変
質し易いもの、例えば粗粒あるいは粗大物を含むもの、
団塊状物、水分（あるいは液含量、以下同じ）の多いも
の、泥状物、ゼリー状物、木片、プラスチツク片、紙屑
塊等流動化困難なものあるいはこれらを含むもの例えば
埋立てられたプラスチック、金属、ガラス等の屑やゴミ
を含む土状廃棄物等を処理する方法と装置に関するもの
で、生産工程、生活機器、廃棄物処理に関係するもので
ある。 （従来の技術） 粉粒状の物を流動化用ガスで流動化しつつ乾燥、燃焼
あるいは熱処理等を行う流動法は、粉粒の表面積が大
で、熱や物質移動の速度が大なので、装置の容積あるい
は設置面積当りの能力が大であり経済性が良い。しか
し、原料あるいは供給物を流動化に適する様に前処理し
てから処理用流動層に供給するのが普通であつた。しか
もこれは多くの場合前処理コストが高くなり、特に安価
な製品や廃棄物処理を目的とする場合には、問題だつ
た。供給物の前処理を行つても少量の異物の混入はさけ
難いので、ガス分散器上をかくはん機でかくはんしてガ
ス分散器上に沈積し、流動化しない異物を転動させて過
熱による障害を防止していた。ガス分散板や格子状のガ
ス分散器のないものは、この様な異物を、ガス吹込口に
よつて風力分級で分離したり、流動化粒子と共に装置外
にとり出して慣用の手段で粒子と異物を分離し、粒子は
流動層にもどしていた。流動層内に入つてから、加熱下
で分散し易いもの、例えば無機物含量の多い泥状物はか
くはん機付流動層で処理できる場合もあつた。 粗大物を処理するために、流動層を２段にして上の流
動層をかくはん流動層としたもの（特願昭56−28）もあ
つた。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、流動化ガス分散板や格子を有するものはその
上に沈積しているものをかくはん機でかくはんして解砕
してもそのために一定の時間を必要とするので、そのた
めに過熱し変質したり、塊状物の表面が溶融してむしろ
大塊になる傾向がある。これは流動層の伝熱はよくて、
流動層内の温度分布が比較的均一であるにもかかわら
ず、流動化ガス分散板（あるいはその相当物）の直上部
での流動状態は充分でなく、そのために流動層に吹込ま
れる熱風はまだ高温のままであつたり、可燃物を燃焼
（あるは部分燃焼）する場合には熱拡散が不充分で障害
を起すと考えられる。また大量の供給が行われると、そ
れはガス分散板全面を閉塞することになるので、単位断
面積当りの処理量が小さく制限される。一方、粗大物を
分離排出しつつ運転する流動層では、粗大物の処理量が
増すと、未処理のまま系外に排出される割合が大にな
り、同様に問題で、粗大物等を流動法で経済的に処理す
るのは難かしかつた。 また乾燥や熱処理等を流動法で行う場合、加圧下で燃
焼して流動化ガスとしてガス分散器から流動層底に吹込
んだり、流動層上部を加熱するバーナーを使用していた
が、加圧下の燃焼は設備費、動力費とも高価になり易
く、比較的安価な液体燃料の噴霧燃焼も故障を起し易い
難点があつた。 本発明は以上に述べた問題点を解決し、従来流動法に
よる処理が困難で、高価についていた処理費を安くする
こと、流動法で処理できても処理能力を大にできなかつ
たもの、すなわち流動法の利点を生かせなかつたもの、
あるいは燃焼、ないしは焼却が難かしかつた異物の混入
した廃油、高粘度の食用油の廃油、性状の安定しない可
燃性液体あるいは廃油脂類、その他の流動性、半流動性
可燃物を流動法によつて流動層を利用して分別しつつ燃
料化すること即ち燃料として取りだし、または分別しつ
つ発生気相を燃焼して利用しあるいは容易に処理するこ
とを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 本発明は供給物（あるいは原料、以下同じ）に起因す
る粗大物、あるいは凝集塊、流動化条件に適合しない粗
粒子が供給物フイーダー部から流動化ガス分散部に落下
する前に流動化室（好ましくは流動層）内で加熱下（あ
るいは加熱乾燥しつつ）ふるい分け、解砕を行つて供給
物の主要部を流動化条件に適合させることによつて高能
率の処理を行うものである。粗大物や流動不適物の一部
を除く簡単な前処理を併用するのが好ましい。 ふるいは筒型の回転ふるい、筒型、溝型、さら型のふ
るいで、それぞれ回転あるいは揺動してもよいがかくは
ん機、送り翼、スクリユーの付いているもの等を使用す
ることができる。ふるいは無孔または有孔板、網、格
子、打抜板、エクスパンドメタルに例示される様に粗大
物の受器になり、瞬間的落下を阻止し耐熱、耐食性で解
砕の力に耐えるものを使えばよい。高温の場合には、水
冷あるいは吹出口があつてもよい空冷の格子や耐熱材料
で被覆された金属材料を使用してもよい。目開きは０〜
70mmの程度で、特に０〜20mmあるいは対象物により５〜
50mmの範囲が好ましいが均一目開きである必要もない。
目のないものは異物を含む供給物に適する。回転軸の駆
動は横または斜の軸ではスクリユー供給機の軸あるいは
動力を使うことができ、小型装置の場合に便利である。
しかしこの場合には軸のトルク測定は難かしい。同様に
たて軸の場合には流動層かくはん機の軸を使うことがで
きる。 回転数は毎分0.1〜100回の程度、特に0.5〜30回の程
度が適当である。かくはん軸のトルクの測定により、運
転温度、供給量、かくはん機回転数等の運転条件を選択
することができる。またかくはん軸トルクが特定値以下
になる様に供給量を自動制御することもでき、高負荷で
高能率の運転が可能になる。 ふるいが流動層断面積に占める比率は流動層の安定性
の確保および流動層の粒子とふるい上の供給物との熱的
接触の点から重要である。これは処理の種類、供給物の
性質、装置断面積当り処理量等によつて変るもので、10
〜75％の程度で小な方が機械的に好都合であるが、水分
が多い供給物や処理速度が小なものの処理や処理量が大
な場合にはこの比率は大になる。 粗粒や団塊がふるい面上に薄く平面的に拡がつて流動
化粒子の運動、循環を妨げないためには、ふるい面は平
面でない方が好ましい。むしろ局部的に集合し、この集
合部にかくはん力を集中し、良好な流動化粒子との接触
を行うのが有利である。この点が従来の流動層のかくは
んと異つている点である。傾斜したふるい面でかくはん
すると比較的大きい団塊や粒子は底部に集まり、解砕力
が強く働く一方、比較的細粒になつた供給物は浮上し
て、ふるいの縁またはせきをこえて溢流し流動化室を落
下する。 供給物はふるい上でも乾燥、熱処理あるいは燃焼等の
処理を受けるが、流動化ガス分散板直上の様な悪い流動
状態の粒子との接触ではなく、しかも強いかくはんによ
る解砕を受けるので、過熱による障害はなく、流動しな
いものの内部蓄積量は少なく、処理能力は大になる。 次に乾燥や熱処理においては燃料を燃焼して流動層に
熱を与える必要がある。供給物の燃焼やガス化において
は少くとも操作開始時に着火バーナーが必要である。本
発明は従来の慣用の石油やガスのバーナーあるいはその
他の着火および加熱手段を使うことができるが、燃料流
下式の流動法を加熱あるいは着火に利用すると便利であ
る。これを燃料流下式バーナー用流動層あるいはバーナ
ー流動層（または流動層バーナー）と称する。これは発
明者の先の出願に詳細に述べられているものの応用であ
る。（特願昭58−154974）本発明はこの原理を簡単に利
用する事を可能にしたものである。即ち、流動層に浸漬
している流下部を電熱またはガス（あるいは石油）燃焼
で加熱するか流動層内にこれらの熱源によるコイルある
いは加熱面を挿入して効率よく流動層加熱を行う。流動
化ガスは空気、燃焼ガス、燃料ガスを使用することがで
きる。流下面に燃料油あるいは液状可燃物を流下すると
気化あるいは熱分解によつて可燃性気相混合物を発生す
るので、これを燃焼室に導入し燃焼する。燃焼室導入前
に一次空気を混合するのは燃焼性を良好にする効果があ
る。熱分解して炭素を残さとして残すものは、それを流
動媒体粒子上に沈着するので、連続して、（もしくは時
々）空気を吹込んで炭素を燃焼除去することができる。
それは過剰空気を含む燃焼ガスであつてもよい。上記気
化または熱分解流動層は電気またはガスで外熱して熱を
与えることもできる。 バーナー流動層の温度がその中に存在する可燃物の酸
化あるいは燃焼温度以上で操作される時には空気（ある
いは遊離酸素含有ガス、以下同じ）を導入しまたは流動
化ガスとして部分酸化または部分燃焼によつて流下する
燃料の気化熱または（および）分解熱を供給することが
できる。この場合には電熱等は補助熱源となるが、特に
比較的小型の装置では電熱等を使用するバーナー流動層
の温度制御は簡易で融通性に富む。SCR、SSR等の使用が
適当である。 流下燃料の流量は手動制御、自動制御いずれも可能
で、燃焼炉あるいは被加熱物の温度を検出しバーナー流
動層への流下燃料を制御することができる。 バーナー流動層は自身の上部を燃焼室としても使える
構造であることが好ましい。始動用としては小型でよ
く、この場合には操業運転時には乾燥炉あるいは熱処理
炉、焼却炉にあるバーナー口で気相燃料を熱い状態のま
ま直に燃焼する。 噴霧型の石油バーナーと異なり、すでに高温で気化さ
れているので、短炎で燃焼することができしかも安定で
吹消えが起り難く安全である。 この様な特性を利用して、処理用流動層内に流動燃焼
室もしくは燃焼部を設けることができる。 これは処理用流動層内に流動燃焼用の区画を設け被処
理物または流動熱担体を流動処理室との間で循環するも
のであつて、流動処理室と独立に制御できる流動化ガス
吹込構造を有し、要れば循環粒子量を制御するためのダ
ンパーを併用して流動燃焼を行い、流動層バーナーを構
成する。 この場合、燃焼温度の制御は循環粒子をも利用できる
ので、過剰空気の使用は節減でき熱効率の向上を可能に
する。この流動層バーナーは外置の流動層バーナーと併
用することができ、処理流動層の操作温度によつて容
積、構造材質、操作条件が計算および実験によつて容易
に定められる。 この燃焼室壁は内部は流動燃焼のため過熱の恐れは少
なく、外部は処理流動層によつて冷却され伝熱壁を兼ね
ているので、高度の耐熱材料の必要がなく、簡易な構造
ですむ利点がある。 さらにこの燃焼室の設置は、最初は低温で始動が簡単
ではない流動処理装置の始動を容易にする。 バーナー流動層の操作温度は流下燃料気化部は50〜60
0℃の程度であり、流下する燃料が気化し残留物が粒子
流動化に悪影響を与えない条件が選ばれる。一般に軽質
の可燃性液では流動化ガスによる蒸発促進を考慮した沸
点以上、沸点が150〜200℃付近以上のものでは熱分解を
伴うことがあるので、その残留物が流動化に障害を与え
ない温度、例えば350℃程度以上を選ぶことができる。
これは燃料により異るので実験的に定めることができ
る。400℃付近以上が酸化分解に適している。 残さの発生量が多く、パーナー流動層に蓄積する場合
には一部をとり出すこともできるし、発生した可燃性気
相混合物と共に燃焼部に送り燃焼することもできる。バ
ーナー流動層における熱担体（または流動触媒）が炭素
性物質であつてもよくさらにこの様な物をバーナー流動
層に供給しつつ燃料油を気化させてもよい。 またバーナー流動層にかくはん機を装備し、流動層内
または（および）燃料流下面における粒子の流動化を助
け、流動層の固結を防ぎ流動層バーナーの作動の安定性
を確保することができる。 燃料として、石油類は軽質、重質の別なく容易に燃料
として使えるのは当然であるが、従来使用困難であつた
種々の油脂類、廃油、廃溶剤等をその性状、混入物、組
成にほとんど無関係に燃料として使える。これら従来多
くの液状の燃料が噴霧燃焼方式によつており、粘度変
化、異物混入、燃焼中の組成変化に対応することができ
なかつたため問題があったのであるが本発明では通常の
燃料として使用できるものは弁制御により燃焼量を制御
し、問題を起し易い可燃物を燃料にする時には、容積型
ポンプを使用することによつて流動層バーナーを円滑に
作動させることができる。 本発明の流動バーナーは多くの組成未知可燃物の燃焼
制御にも適している。研究の結果、蒸発熱と燃焼熱の間
に相反的関係があり、ほゞ反比例することがわかつた。
流動層バーナーにおいては、燃料気化（あるいは熱分
解、以下同じ）部において定常運転を行うために温度を
所定温度に保つために必要な熱量を投入するが、空気に
よる部分燃焼を含め、熱損失を除いたものは蒸発熱に関
係した数値を示している。この数値を基に演算してフイ
ードバツク制御することができる。また、投入熱量ある
いは電力によつて警報を出したり、燃料ラインを自動的
に切換えることもできる。即ち本発明による流動バーナ
ーにより、安全かつ低コストの燃焼システムを構成する
ことができる。 本発明を図により説明すると、第１図において原料ま
たは処理すべき廃棄物等の供給物は流動化装置１につけ
られたスクリユーフイーダー６からスクリユー７によつ
て流動層３またはその上方に設けられた筒状のふるい分
け装置15に供給される。15は格子12と送り作用を有する
翼８からなり軸20は結合金具14によつてスクリユー軸に
連結され駆動される。供給物は装置に入ると流動層から
の受熱と混入してくる流動化粒子の顕熱によつて加熱さ
れ、かくはん翼によつて解砕され、乾燥しつつ粉粒化す
る。発生した粉粒はふるい目あるいはすき間９を通過し
流動層に入る。粉粒が分離されると残つた粗粒は高温の
流動層との接触がよくなるので加熱、乾燥は促進され
る。開放端か落下する粗粒は粒径は小さくなつているの
で流動層底部でそのまま流動するかまたは容易に崩壊粉
化する。供給物の性質によつては、本発明によるふるい
分け装置を２重以上にかけてもよい。高温熱風によつて
変質しないものでは、流動化ガス分散板上に付けた流動
層かくはん機の併用も有効である。 流動化ガスは装置底のガス吹込口４から入り流動化ガ
ス分散板２によつて流動層底に分配され、流動層３を形
成し微粉と処理によつて発生したガスや水蒸気を同伴し
て流動化室を出て分離装置例えばサイクロン５で微粉分
離の後放出される。 助燃バーナー14はガス、石油等を燃焼して流動層温度
あるいはその上部の温度を維持する。取出口25は粗粒、
余剰の熱担体、異物をとり出すもので分散板２上にかく
はん機やスクリユーを付けると沈積した粗粒や異物の取
出しもできる。 異物を含む供給物を処理する場合には、ふるいの目、
あるいはすき間に異物をかみ込む恐れがあるので筒の下
面は無孔板あるいはかみ込みのない格子（例えば斜に棒
を並べたもの）が適している上面は支持枠であつてもよ
い。 第２図は駆動軸20が供給機の軸と別になり、トルク
（あるいは電流等）測定が容易なかくはん機と供給機よ
り低位置にあり、供給に支障を与え難いふるい分け解砕
装置を有するものを示す。 供給物は装置15に落下しふるい分けされながら解砕さ
れる。この場合には、ふるいは溝状で細粒化されたもの
は側方にかき上げられ溢流できる。先端にせき13が設け
られ、ふるい上の滞留量を調節することができる。この
せきも格子状のものを使用すればふるい分け作用を分担
することになる。22はトルクまたは電流を測定できるモ
ーターである。なお、翼８はスクリユーでもよく、逆転
すれば排出口25からの異物取出しに使える。11は軸受け
を示している。 第３図はふるい分け砕解装置の縦断面で溝型の格子組
をしたふるいとかくはん棒の組合せである。第４図の断
面は第１図の部分（15）に相当する。第５図は２枚の平
板を溝型に組みかくはん翼はスクリユーとしたものを示
す。この図はスクリユー供給機の反対側から見た図であ
る。せき13として横棒２本が端部に設けられ、これがふ
るい分けの機能を果す。２枚の平板の代りに短ざく状の
板をすき間をあけて曲面にならべてもよい。 第６図は第１、２図の内部の平面図を示す。図では供
給機とかくはん機の軸方向はほゞ一致しているが、方向
が異つていてもよく、例えば排出端を壁付近に置く様に
すれば、粗大物や異物の選択取出を行うのに好都合であ
る。第７図は回転ふるいに相当するものを示す。また流
下式の流動層バーナーを付けて、熱風温度を低くとつて
も熱効率を下げないで運転することを可能にしたもので
ある。流動化ガス送入管18から燃料ガスまたは（およ
び）予熱空気を吹込み仕切壁21で仕切られた流下式流動
層バーナーに多孔管、ノズル、スリツト等の慣用手段17
によつて吹出して比較的稀薄な流動層を作つて燃焼発熱
部19とする。27は燃料流下用ノズルである。26は流動化
ガス分散板の上面をかくはんするかくはん棒である。流
動層の粒子は処理部３と燃焼発熱部13の間を循環して熱
の補給が行われる。 第８図は旋回吹込室を有し、流動化ガスを旋回させな
がら上向きに流動化ガスを流動層底部に吹込む。流動層
内における旋回は必須条件ではないので、サイクロンバ
ーナーの様な壁の過熱はなく、むしろ通常型流動層に近
いが、底部流速が大なので流動層内の温度分布を均一に
近づけることができ、しかも吹込口24を有するので優れ
た分級性能を持ち流動しない粗大物や異物は供給されて
も直に排出される。このため乾燥すれば崩壊して粉化し
流動化できる団塊、あるいは団塊になり易いものでは、
分散板や分散ノズルを有する在来型流動層を使用せざる
を得なかつたのであるが、在来型には既に述べた様な欠
点があつた。本発明により第８図の様な構成にすれば以
上の難点を解決できる。流動化ガスは旋回室19にノズル
４から吹込まれ旋回運動を与えられた後流動層底に吹込
まれる。流動化ガスは予熱空気でも、高温の燃焼ガスで
もよい。構造上分散板型流動層に比し、事実上流動化ガ
スの吹込温度に制限がない利点も持つている。本発明に
よるふるい分け解砕装置15を設けると、団塊の吹込口24
への落下は阻止され、解砕されずにせき13を越えた粗粒
（あるいは粗粒塊）や異物だけが落下しとり出し口25か
ら取出される。処理された物は溢流口10から取出され
る。 第９図はふるい分け解砕装置を２重に通過させる流動
化処理装置を示す。上の第１のふるいは粗く、下の第２
のふるいは細かくしてもよい。これは供給機に悪影響を
与えない利点を有し、ふるい分け解砕能力も大きくなる
ので、処理装置の能力を一層増加することができる。 流下式流動層バーナーはこの能力増に対応することが
できる。このバーナーは側壁および底部に取付けること
ができる。流動層バーナーの燃料発生部31に入口32から
液状燃料を送入流動層内を流下させる。流下部は電熱34
によつて気化熱あるいは分解熱を与えられ、気化燃料は
底部33から送入された流動化ガスと共に流動層３に吹込
まれる。底部の流動化ガス吹込口に接続されているバー
ナーは旋回型バーナーとして作動し少い過剰空気で、余
分の燃焼室を要せずに処理用の熱を与えることができ
る。流動層が燃料の燃焼温度でない場合には旋回吹込室
19を燃焼室とすることができる。噴霧燃焼ではないので
燃焼室奥行きを大きくとる必要がなく、しかも旋回室に
おける渦流燃焼になるので燃焼室容積は小さくてすむ利
点がる。 第10図において流動層バーナー31の例えば電熱34によ
つと加熱されている流下面55に液状可燃物が32から導入
される。空気あるいは燃焼廃ガス等の流動化ガスは33か
ら送入され流動化ガス分配器42によつて熱担体（触媒で
あつても、また自身が燃焼する炭素性物質であつてもよ
い）流動層に吹込まれ、流動状態を保持する。液状可燃
物は流下面を流下しつつ、流下面および熱担体粒子から
受熱して蒸発または（および）熱分解によつて気化し流
動化ガスと共に流動層を上昇してバーナー管35から燃焼
炉40に入る。かくはん機37は流動層および流下面をかく
はんして流下面および流動層の機能を保持する。流動層
は流下面の過熱を防止し、円滑な運転に必要な温度測定
端に合理的な代表温度を与える。また一般に流下膜蒸発
面は全面を流下膜で覆われている必要があり、さもなけ
れば部分的過熱によつて加熱用電熱線が断線したり、固
い炭化物を沈積する等の障害を起し運転不能になり易い
が、本発明の様に流動層に接触させることにより蒸発を
促進するとともに、従来困難であつた有機物の分解条件
での蒸発を容易かつ安全に行うことを可能にしたもので
ある。 38は流下液分配部に流動化粒子が侵入したり焼付を起
す障害を防ぐ防熱器である。 第11図は流動層36に挿入された棒状あるいは平面状ヒ
ーターの外表面を流下面55とする流動層バーナーの例を
示している。燃焼室は流動燃焼による温水ボイラーであ
り、バーナーの先端は逆止ダンパー43によつてバーナー
停止時の流動燃焼室の粒子の逆流を防止している。56は
着火装置を示し、52は温水ジヤケツトを示す。 第12図は上向バーナーの例を示す。流動化ガスは33か
ら流下面55の加熱部の外側を通り熱回収して自身は予熱
され流動化ガス42から流動層36に入る。発生した可燃性
気相混合物は旋回室19でノズル44から切線方向に吹込ま
れた１次空気と混合され、かつ飛散微粒子を分離された
後バーナー管35から燃焼室に入る。54は渦流を調整する
邪魔板である。第13図は流下面55の加熱をガス燃焼で行
う例を示している。加熱管34は空管で自然通風による
が、フイン管や吸引型流動層にすると熱効率が改善され
る。押込通風型流動層や多段流動層、循環流動層あるい
は充填層燃焼器（または熱交換器）の使用も可能であ
る。 （作用） 以上に述べた様に複雑な前処理を行うことなく簡単な
選別をした供給物（あるいは原料）は処理流動層（乾
燥、熱処理、熱分解、燃焼その他）に慣用の供給法で投
入されると、ふるい分け解砕装置に入り上記処理を受け
つつふるい分け（あるいは分級）解砕が行われた後に重
い残留物だけが流動層底に沈下することとなり、未処理
の団塊等が流動化ガス分散器上に落下沈積して流動を阻
害したり、過熱変質等の障害を起さずに連続運転を可能
にする。異物や長い処理時間の後になお流動化しないも
のは多孔板型流動層では多孔板上面かくはん機によつて
排出口まで運ばれて排出され、吹込口型流動層ではその
風力分級作用によつて流動化している粒子から簡単かつ
速に分離される。多管型あるいは多ノズル型流動層では
流動化している粒子とともに装置外に取出されて、分離
の後流動化粒子は元の流動層にもどされる。ふるい分け
解砕装置は多段に設けることができ、また異物を流動層
底に落下させたり、分散させることなく処理装置から取
出すこともできる。 本発明のふるい分け解砕装置は慣用の加熱法を使用し
た流動化処理に使用できるが、同じく本発明による燃料
流下式の流動層バーナーを利用することができる。この
バーナーはヒーターによつて加熱される流下面に液状の
可燃物を流下して流動化熱担体等と接触させつつ気化ま
たは（および）熱分解して気相の燃料を発生する。これ
をバーナー口に送り直に燃焼するバーナーシステムであ
る。粘度、発熱量、水分、異成分混入等に関係なく安定
な燃焼性能を持ちしかも装置自体が供給されている燃料
の品質判定にも使用できる。一種の予熱装置でもあるの
で予熱に要した熱量データが容易に得られる。また気化
熱を補償していることになるので粗悪な燃料や組成変化
のはげしい廃棄物の燃料としての性質を改善しつつ燃焼
することができる。 （実施例） 実施例 １ 油分0.5〜４％、水分50〜60％を含むオイ
ルセパレーターからの油泥を第１図に示した装置で処理
した。 処理装置内径 1m、高さ3m ふるいの径 200mm 長さ 600mm ふるいの目 格子目 目開き 20mm 熱風送入量 700Nm³/H 熱風温度 550℃ 流動層温度 520℃ 上部温度 650℃ 油泥供給量 300kg/H 助燃重油 27 kg/H 運転は順調で、サイクロンダスト、下からの取出砂と
も油分、炭素分を含まなかつた。少量の金物のガス分散
板上の沈積があつた。溶融はなかつた。 （対照例） 本発明によらない場合流動層上部温度が上昇する一方
下部温度が下りしかも局部的高温による溶融が認められ
た。 （実施例 ２ 豆腐製造における残さ（おから）を第
２図に示した装置構成で乾燥した。 乾燥装置内径 0.2m 高さ1.5m ふるいの幅 100mm 長さ 100mm ふるいの目 金網 格子目 目開き 15mm 熱風送入量 120Nm³/H 熱風温度 280℃ 流動層温度 85℃ 原料供給量 6kg/H 原料水分 82％ 製品水分 9％ 本発明によらない時には流動不能となり、連続運転困
難であつた。 実施例 ３ 第８図に示した構成の装置で実施例１同
様の焼却を行つた。 処理装置内径 0.5m 高さ 2m 熱風送入量 170m³/H 熱風温度 800℃ 流動層温度 520 ℃ 上部温度 650℃ 油泥供給量 95kg/H ふるい分け装置をつけない時には熱風吹込部24を閉塞
し運転できなかつた。これは団塊が流動層に供給される
と高温にもかかわらず直に底部に達するためと考えられ
る。なおこの型の流動化装置では本発明によるふるい分
け解砕装置を付けると熱風吹込温度を高くとれ熱効率を
上げることができた。 実施例 ４ 第７図に示した装置で廃白土の処理を行
つた。 処理装置内径 1m 高さ 3m ふるいの直径 0.4m 長さ 0.4m せき高 70mm 熱風送入量 300Nm³/H 熱風温度 200℃ 流動層温度 580℃ 上部温度 680℃ 廃白土供給量 290kg/H （水分 65％） 灯油注入量 30 L/H 〃 燃焼用２次空気 280Nm³/H 炉内流動バーナー断面積 0.17m³ 仕切板材質 SUS 304 ステンレス鋼 流動バーナー燃焼温度 750℃ 流下面加熱はLPGによるガス火炎により、運転開始後は
ガス火炎はパイロツトバーナーとした。 処理された白土には残留油分および炭素分は認められ
なかつた。 実施例 ５ 第12図に示した構成の流動バーナーによ
り廃食用油を燃料とするバーナーを製作した。 装置内径25 mm、高さ200mmとした。 流動化粒子 石英砂（0.2〜0.5mm） 流動層温度 480℃ 流動化空気送入量 0.3Nm³/H 流下面の加熱 電熱1KW（温度検出端48と制御計50を
使用、流動層温度制御） 旋回室吹込空気量0.6Nm³/H バーナー閉塞を生じることなく円滑に燃焼できた。 （対照例） 同じ廃油は慣用のロータリーバーナーや重油用霧化バ
ーナーでの燃焼は不安定で、使用は難かしかつた。炭素
沈着とノズル閉塞が原因であつた。 なお実施例５のバーナーは低沸点の溶剤類、廃溶剤混
合物、塗料混合物等でも容易に燃焼できた。これらの燃
焼は危険があつたり、燃え難いものであつたりして処理
が難かしいものであつた。 （発明の効果） 本発明は以上に説明した様に固体あるいは液体供給物
を流動層で処理する場合に、流動層内の供給部に供給物
の滞留部あるいは落下遅延部を設け前処理と本処理を同
時に行うことによつて、前処理の省略または簡易化を行
うとともに、本処理の障害防止をする効果がある。固体
あるいは泥状物を処理する場合にはふるい分けあるいは
分級を解砕しつつ行う装置を内蔵し、流動化し難い粗
粒、粗大物、団塊を乾燥、熱分解しつつ解砕する。多く
の物質は乾燥したり熱分解すると解砕容易になるので装
置は全体として簡易化され安価なものにすることがで
き、この両面から従来未利用であつた資源、副生物、廃
棄物等の利用や処理を有利にする。種々の熱源や通常の
生産工程に利用できることは当然である。 燃料流下式バーナー用流動層では流下面を流下動化粒
子に直接接触させつつ流下面を加熱することによつて、
バーナーとしての構造の簡易化、コスト低減、操作性改
善、燃焼開始を容易にする。 また、従来少量、小口または品質不足のため燃料とし
ての利用が難しかった液体可燃物、例えば食用油の廃
油、あるいは流下燃料の熱分解性に関係なく気化を促進
するので、低沸点のアセトン、メタノール、揮発油等か
ら重質の鉱油、植物油等に至るまで簡単な装置で容易に
対応でき、噴霧燃焼の様にノズル交換のわずらわしさを
避けることができる。噴霧しないので加圧下の燃料制御
は簡単で装置も安価にでき、安全性を向上する効果があ
り、副生油、廃油等の性状の安定しない可燃物の燃料と
しての利用をも可能にする。

【図面の簡単な説明】 第１、２、７、８、９図は固体等処理装置の縦断面図、
第３、４図はふるい分け部の縦断面図、第５図は立面
図、第６図は処理装置内の平面図である。第10、11、12
図は電気過熱により流下面加熱するバーナー装置の縦断
面図、第13図はガス加熱するものの縦断面図である。 ３、36……流動層、８、26、37……かくはん機、55……
流下面。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．流動化困難な粗い固体を含む混合物を流動層で流動
   化ガスによって流動化させながら処理する場合に、流動
   化室内に篩い分けまたは解砕機能を持つ篩い分け装置を
   設け供給物を篩い分け装置に供給し、流動化粒子の共存
   雰囲気中で粗い固体を新しい混合物と共に篩内部または
   篩上で乾燥または熱分解処理しつつ解砕、篩い分けして
   分離された比較的微細な粒子を流動化室に供給し、粗い
   固体を流動化室を経由して取りだし分離する流動化処理
   法。 ２．篩い分け装置が水平ないし傾斜し、突起があっても
   よい筒状の篩であり、筒状の篩を回転し、または（およ
   び）かくはん機能により、供給物をかくはんしつつ解砕
   篩い分けする特許請求の範囲第１項記載の流動化処理
   法。 ３．篩い分け装置が皿状または溝状であり板または篩製
   でその上面をかくはん機能でかくはんして解離し、目ま
   たは間隙を通過させて篩い分けする特許請求の範囲第１
   項記載の流動化処理法。 ４．流動層がかくはん流動層であり、篩い分け装置から
   落下し、ガス分散器上に沈積した比較的粗大物または異
   物をかくはんしつつ処理する特許請求の範囲第２項また
   は第３項記載の流動化処理法。 ５．流動層が旋回吹き込型流動層またはスバウテッド層
   であり、粗大物または異物を単数または複数の吹き込み
   口から分離排出する特許請求の範囲第２項または第３項
   記載の流動化処理法。 ６．篩構造が網、穴あき板、板、線、棒、管から選ばれ
   たものまたは組合せ材料からなる穴または隙間からなる
   特許請求の範囲第１項記載の流動化処理法。 ７．流動層内に液状で流下する可燃物の流下式バーナー
   用流動層を設け燃焼しつつ処理する特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の流動化処理法。 ８．流動層内に液状で流下する可燃物の流下式バーナー
   用流動層と篩い分け装置を有する流動層を併設し、流下
   式バーナー用流動層から発生した可燃物またはその燃焼
   ガスを、篩い分け装置を有する流動層に導入しつつ処理
   する特許請求の範囲第１項ないし第６項記載の流動化処
   理法。