JP3009541B2 - 廃棄物のガス化方法 - Google Patents
廃棄物のガス化方法Info
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機物を主体とする廃棄
物をガス化して有効利用する方法に関する。
物をガス化して有効利用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機物を主体とする廃棄物としては産業
廃棄物としてのプラスチック類、故紙、廃棄自動車中の
プラスチック類を破砕したいわゆるシュレッダーダスト
などがある。これらの廃棄物は（１）減容して埋立処分
する、（２）熱分解する、（３）空気により燃焼して廃
熱を熱交換器で回収するなどの方法が行われていた。
廃棄物としてのプラスチック類、故紙、廃棄自動車中の
プラスチック類を破砕したいわゆるシュレッダーダスト
などがある。これらの廃棄物は（１）減容して埋立処分
する、（２）熱分解する、（３）空気により燃焼して廃
熱を熱交換器で回収するなどの方法が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の方法に
ついては各々次のような問題点がある。 （１）埋立処分 有効成分のエネルギ回収は不可能であり、さらに最近は
埋立場所がなくなっている。 （２）熱分解 プラスチック類： 複数の素材が混在しているので、熱
分解温度が約３００〜８００℃の広範囲になるため運転
が困難であり、熱分解油の品質が悪いため低品質の燃料
油としてしか使用できない。さらに塩化ビニルを含有す
る場合には塩素が油中に含有されるため、燃料として使
用する場合に後処理が必要となる。 故紙： 約４０〜６０％の残留炭素が発生し、熱分解ガ
スはＣＯ2 が多いので発熱量が低い。 シュレッダーダスト： 前記プラスチック類と同様な問
題がある。 （３）空気による燃焼 燃焼排ガスの組成はＮ2 、ＣＯ2 が主成分であり、ガス
の発熱量が非常に低いので燃料として使用できない。不
完全燃焼によりスス、ＮＯｘが副生し、さらにダイオキ
シン類発生等の二次公害が問題となっている。特にプラ
スチック類の場合には、燃焼により約１，２００℃以上
の高温になるために燃焼炉の壁面を損傷しやすい。熱エ
ネルギとして回収する場合には、原料供給量の変動の影
響を大きく受ける。
ついては各々次のような問題点がある。 （１）埋立処分 有効成分のエネルギ回収は不可能であり、さらに最近は
埋立場所がなくなっている。 （２）熱分解 プラスチック類： 複数の素材が混在しているので、熱
分解温度が約３００〜８００℃の広範囲になるため運転
が困難であり、熱分解油の品質が悪いため低品質の燃料
油としてしか使用できない。さらに塩化ビニルを含有す
る場合には塩素が油中に含有されるため、燃料として使
用する場合に後処理が必要となる。 故紙： 約４０〜６０％の残留炭素が発生し、熱分解ガ
スはＣＯ2 が多いので発熱量が低い。 シュレッダーダスト： 前記プラスチック類と同様な問
題がある。 （３）空気による燃焼 燃焼排ガスの組成はＮ2 、ＣＯ2 が主成分であり、ガス
の発熱量が非常に低いので燃料として使用できない。不
完全燃焼によりスス、ＮＯｘが副生し、さらにダイオキ
シン類発生等の二次公害が問題となっている。特にプラ
スチック類の場合には、燃焼により約１，２００℃以上
の高温になるために燃焼炉の壁面を損傷しやすい。熱エ
ネルギとして回収する場合には、原料供給量の変動の影
響を大きく受ける。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は次の（１）〜
（３）の構成を含むものである。 （１）有機物を主体とする廃棄物のガス化において、原
料の廃棄物の一部を酸素で部分酸化してガス化に必要な
８００〜１，０００℃の熱量を供給する酸化反応と、８
００〜１，０００℃に加熱された大半の廃棄物を水蒸気
によりガス化するガス化反応とを併起させてＨ2 とＣＯ
濃度が高いガスを製造することを特徴とする廃棄物のガ
ス化方法。 （２）上記（１）でガス化したガスをガス精製した後
に、ガスタービン用燃料として使用することを特徴とす
る廃棄物のガス化方法。 （３）上記（１）でガス化したガスをガス精製した後、
ＣＯシフト反応装置でＨ2 とＣＯガスの組成を調製した
後、メタノール合成装置でメタノールを合成することを
特徴とする廃棄物のガス化方法。
（３）の構成を含むものである。 （１）有機物を主体とする廃棄物のガス化において、原
料の廃棄物の一部を酸素で部分酸化してガス化に必要な
８００〜１，０００℃の熱量を供給する酸化反応と、８
００〜１，０００℃に加熱された大半の廃棄物を水蒸気
によりガス化するガス化反応とを併起させてＨ2 とＣＯ
濃度が高いガスを製造することを特徴とする廃棄物のガ
ス化方法。 （２）上記（１）でガス化したガスをガス精製した後
に、ガスタービン用燃料として使用することを特徴とす
る廃棄物のガス化方法。 （３）上記（１）でガス化したガスをガス精製した後、
ＣＯシフト反応装置でＨ2 とＣＯガスの組成を調製した
後、メタノール合成装置でメタノールを合成することを
特徴とする廃棄物のガス化方法。
【０００５】すなわち、本発明は有機物を主体とする廃
棄物から高品質のエネルギを回収して有効利用するため
に以下の手段により、従来の課題を解決する。 （１）酸化剤として、空気の代わりに酸素を使用する。 （２）酸化反応と水性ガス化反応を併起させる。 （３）ガス化したガスをガス精製した後に、ガスタービ
ン用燃料として使用する。 （４）ガス化したガスをガス精製した後、ＣＯシフト反
応装置でＨ2 とＣＯガスの組成を調製した後、メタノー
ル合成反応装置でメタノールを合成する。
棄物から高品質のエネルギを回収して有効利用するため
に以下の手段により、従来の課題を解決する。 （１）酸化剤として、空気の代わりに酸素を使用する。 （２）酸化反応と水性ガス化反応を併起させる。 （３）ガス化したガスをガス精製した後に、ガスタービ
ン用燃料として使用する。 （４）ガス化したガスをガス精製した後、ＣＯシフト反
応装置でＨ2 とＣＯガスの組成を調製した後、メタノー
ル合成反応装置でメタノールを合成する。
【０００６】
（１）酸化剤として、空気の代わりに酸素を使用する。
空気中の酸素が有機物と反応して燃焼（酸化）する際
に、燃焼速度が非常に速く、有機物表面への酸素の拡散
による補給が追いつかなくなり部分的に酸素欠乏状態が
発生する。その結果、ススが発生してこれが更に有害物
質であるダイオキシン類副生の原因になる。また、酸素
欠乏状態によりＮＯｘが発生する。そこで、本発明は空
気の代わりに酸素を使用することにより、上記課題を解
決するものである。 （２）酸化反応と水性ガス化反応を併起させる。酸化反
応は発熱反応であるが、水性ガス化反応は吸熱反応であ
るため、両者を併起させて穏やかな反応を進行させるこ
とにより、酸化反応の暴走による上記（１）のスス発生
や、ＮＯｘ発生を防止できる。 酸化反応 Ｃ ＋ Ｏ2 → ＣＯ2 Ｈ2 ＋ 0.5 Ｏ2 → Ｈ2 Ｏ 水性ガス化反応 Ｃ ＋ Ｈ2 Ｏ → ＣＯ ＋ Ｈ2 （３）ガス化したガスをガス精製した後に、ガスタービ
ン用燃料として使用する。酸化剤に酸素を使用すること
により、製造ガス中にＮ2 が含まれないため、製造ガス
の燃焼熱量が高く、ガスタービン用燃料ガスとして使用
できる。 （４）ガス化したガスをガス精製した後、ＣＯシフト反
応装置でＨ2 とＣＯガスの組成を調製した後、メタノー
ル合成反応装置でメタノールを合成する。廃棄物のエネ
ルギをガスとして回収した場合には、原料供給量の変動
やガス需要量の変動に対応しにくいが、メタノールに変
換することによりエネルギ貯蔵が可能となる。
空気中の酸素が有機物と反応して燃焼（酸化）する際
に、燃焼速度が非常に速く、有機物表面への酸素の拡散
による補給が追いつかなくなり部分的に酸素欠乏状態が
発生する。その結果、ススが発生してこれが更に有害物
質であるダイオキシン類副生の原因になる。また、酸素
欠乏状態によりＮＯｘが発生する。そこで、本発明は空
気の代わりに酸素を使用することにより、上記課題を解
決するものである。 （２）酸化反応と水性ガス化反応を併起させる。酸化反
応は発熱反応であるが、水性ガス化反応は吸熱反応であ
るため、両者を併起させて穏やかな反応を進行させるこ
とにより、酸化反応の暴走による上記（１）のスス発生
や、ＮＯｘ発生を防止できる。 酸化反応 Ｃ ＋ Ｏ2 → ＣＯ2 Ｈ2 ＋ 0.5 Ｏ2 → Ｈ2 Ｏ 水性ガス化反応 Ｃ ＋ Ｈ2 Ｏ → ＣＯ ＋ Ｈ2 （３）ガス化したガスをガス精製した後に、ガスタービ
ン用燃料として使用する。酸化剤に酸素を使用すること
により、製造ガス中にＮ2 が含まれないため、製造ガス
の燃焼熱量が高く、ガスタービン用燃料ガスとして使用
できる。 （４）ガス化したガスをガス精製した後、ＣＯシフト反
応装置でＨ2 とＣＯガスの組成を調製した後、メタノー
ル合成反応装置でメタノールを合成する。廃棄物のエネ
ルギをガスとして回収した場合には、原料供給量の変動
やガス需要量の変動に対応しにくいが、メタノールに変
換することによりエネルギ貯蔵が可能となる。
【０００７】
（実施例１）図１に示すフローで以下の仕様の装置を使
用してガス化を行った。 （１）主要機器 ガス化炉 ： 内径１００×２，５００Ｈ（ｍｍ） （２）ガス化運転条件 ： １，０００℃、１０ａｔｍ （３）運転結果 （ア）原料 ：故紙＝１００ｇ／ｈ （イ）Ｈ2 Ｏ供給量＝２５０ｇ／ｈ （ウ）Ｏ2 供給量＝２リットル／ｈ （オ）製造ガス ガス量 ＝ １５０リットル／ｈ ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝４１、ＣＯ＝２６、ＣＯ
2 ＝２４、ＣＨ4 ＝９
用してガス化を行った。 （１）主要機器 ガス化炉 ： 内径１００×２，５００Ｈ（ｍｍ） （２）ガス化運転条件 ： １，０００℃、１０ａｔｍ （３）運転結果 （ア）原料 ：故紙＝１００ｇ／ｈ （イ）Ｈ2 Ｏ供給量＝２５０ｇ／ｈ （ウ）Ｏ2 供給量＝２リットル／ｈ （オ）製造ガス ガス量 ＝ １５０リットル／ｈ ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝４１、ＣＯ＝２６、ＣＯ
2 ＝２４、ＣＨ4 ＝９
【０００８】（実施例２）実施例１と同様の仕様の装置
を使用してガス化を行った。 （１）運転条件 ガス化 ： １，０００℃、１０ａｔｍ （２）運転結果 （ア）原料 ：廃プラスチック（ポリエチレン系）＝１
００ｇ／ｈ （イ）Ｈ2 Ｏ供給量＝２５０ｇ／ｈ （ウ）Ｏ2 供給量＝２リットル／ｈ （オ）ガス化炉製造ガス ガス量 ＝ １５０リットル／ｈ ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝５５、ＣＯ＝２４、ＣＯ
2 ＝１６、ＣＨ4 ＝５
を使用してガス化を行った。 （１）運転条件 ガス化 ： １，０００℃、１０ａｔｍ （２）運転結果 （ア）原料 ：廃プラスチック（ポリエチレン系）＝１
００ｇ／ｈ （イ）Ｈ2 Ｏ供給量＝２５０ｇ／ｈ （ウ）Ｏ2 供給量＝２リットル／ｈ （オ）ガス化炉製造ガス ガス量 ＝ １５０リットル／ｈ ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝５５、ＣＯ＝２４、ＣＯ
2 ＝１６、ＣＨ4 ＝５
【０００９】（実施例３）実施例１と同様の仕様の装置
を使用してガス化を行い、さらに製造ガスをガス精製し
た後にガスタービンへ供給した。 （１）主要機器 ガス化炉 ： 内径１００×２，５００Ｈ（ｍｍ） ガス精製塔 ： 内径１５０×１，５００Ｈ（ｍｍ） 吸収塔型、ポールリング充填（充填高さ１ｍ） （２）運転条件 ガス化 ： １，０００℃、１１ａｔｍ ガス精製 ： ５０℃、 ９ａｔｍ 吸収液・・・ＮａＯＨ水溶液 （３）運転結果 （ア）原料 ：廃プラスチック（塩化ビニル系含有）＝
１００ｇ／ｈ （イ）Ｈ2 Ｏ供給量＝１００ｇ／ｈ （ウ）Ｏ2 供給量＝２リットル／ｈ （オ）ガス化炉製造ガス（乾量基準） ガス量 ＝ １５０リットル／ｈ ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝５３、ＣＯ＝２６、ＣＯ
2 ＝６、ＨＣｌ＝１５
を使用してガス化を行い、さらに製造ガスをガス精製し
た後にガスタービンへ供給した。 （１）主要機器 ガス化炉 ： 内径１００×２，５００Ｈ（ｍｍ） ガス精製塔 ： 内径１５０×１，５００Ｈ（ｍｍ） 吸収塔型、ポールリング充填（充填高さ１ｍ） （２）運転条件 ガス化 ： １，０００℃、１１ａｔｍ ガス精製 ： ５０℃、 ９ａｔｍ 吸収液・・・ＮａＯＨ水溶液 （３）運転結果 （ア）原料 ：廃プラスチック（塩化ビニル系含有）＝
１００ｇ／ｈ （イ）Ｈ2 Ｏ供給量＝１００ｇ／ｈ （ウ）Ｏ2 供給量＝２リットル／ｈ （オ）ガス化炉製造ガス（乾量基準） ガス量 ＝ １５０リットル／ｈ ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝５３、ＣＯ＝２６、ＣＯ
2 ＝６、ＨＣｌ＝１５
【００１０】（実施例４）実施例３の精製ガスをＣＯシ
フト反応塔に供給し、ＣＯの一部をＨ2 に変換した後、
メタノール合成塔に供給して、メタノールを合成した。 （１）主要機器 ガス化炉 ： 内径１００×２，５００Ｈ（ｍｍ） ガス精製塔 ： 内径１５０×１，５００Ｈ（ｍｍ） 吸収塔型、ポールリング充填（充填高さ１ｍ） ＣＯシフト反応塔 ： 内径１００×２，０００Ｈ（ｍ
ｍ） 触媒・・・酸化鉄／酸化クロム系 メタノール合成反応塔 ： 内径１００×２，０００Ｈ
（ｍｍ） 触媒・・・ニッケル系（アルミナ担体） （２）運転条件 ガス化 ： １，０００℃、１１ａｔｍ ガス精製 ： ５０℃、 ９ａｔｍ 吸収液・・・ＮａＯＨ水溶液 ＣＯシフト反応 ： ３３０℃、７１ａｔｍ メタノール合成 ： ５５０℃、７０ａｔｍ （３）運転結果 （ア）ガス化原料： 廃プラスチック（塩化ビニル系含
有）＝１００ｇ／ｈ （イ）ガス化炉Ｈ2 Ｏ供給量＝１００ｇ／ｈ （ウ）ガス化炉Ｏ2 供給量＝２リットル／ｈ （エ）ガス化炉製造ガス（乾量基準） ガス量 ＝ １５０リットル／ｈ ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝５０、ＣＯ＝２９、ＣＯ
2 ＝６、ＨＣｌ＝１５ （オ）ガス精製塔出口ガス ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝５９、ＣＯ＝３４、ＣＯ
2 ＝７ （カ）ＣＯシフト反応塔出口ガス ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝６２、ＣＯ＝３１、ＣＯ
2 ＝７ （キ）メタノール製造量＝５１０ｇ／ｈ
フト反応塔に供給し、ＣＯの一部をＨ2 に変換した後、
メタノール合成塔に供給して、メタノールを合成した。 （１）主要機器 ガス化炉 ： 内径１００×２，５００Ｈ（ｍｍ） ガス精製塔 ： 内径１５０×１，５００Ｈ（ｍｍ） 吸収塔型、ポールリング充填（充填高さ１ｍ） ＣＯシフト反応塔 ： 内径１００×２，０００Ｈ（ｍ
ｍ） 触媒・・・酸化鉄／酸化クロム系 メタノール合成反応塔 ： 内径１００×２，０００Ｈ
（ｍｍ） 触媒・・・ニッケル系（アルミナ担体） （２）運転条件 ガス化 ： １，０００℃、１１ａｔｍ ガス精製 ： ５０℃、 ９ａｔｍ 吸収液・・・ＮａＯＨ水溶液 ＣＯシフト反応 ： ３３０℃、７１ａｔｍ メタノール合成 ： ５５０℃、７０ａｔｍ （３）運転結果 （ア）ガス化原料： 廃プラスチック（塩化ビニル系含
有）＝１００ｇ／ｈ （イ）ガス化炉Ｈ2 Ｏ供給量＝１００ｇ／ｈ （ウ）ガス化炉Ｏ2 供給量＝２リットル／ｈ （エ）ガス化炉製造ガス（乾量基準） ガス量 ＝ １５０リットル／ｈ ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝５０、ＣＯ＝２９、ＣＯ
2 ＝６、ＨＣｌ＝１５ （オ）ガス精製塔出口ガス ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝５９、ＣＯ＝３４、ＣＯ
2 ＝７ （カ）ＣＯシフト反応塔出口ガス ガス組成（ｖｏｌ％）：Ｈ2 ＝６２、ＣＯ＝３１、ＣＯ
2 ＝７ （キ）メタノール製造量＝５１０ｇ／ｈ
【００１１】
【発明の効果】本発明により、有機物を主体とする廃棄
物から高品質のエネルギを回収することが可能となり、
回収ガスを有効利用することができるようになり、その
工業的効果は顕著なものがある。
物から高品質のエネルギを回収することが可能となり、
回収ガスを有効利用することができるようになり、その
工業的効果は顕著なものがある。
【図１】本発明の工程の説明図
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10J 3/00 B09B 3/00 B29B 17/00
Claims (3)
- 【請求項１】 有機物を主体とする廃棄物のガス化にお
いて、原料の廃棄物の一部を酸素で部分酸化してガス化
に必要な８００〜１，０００℃の熱量を供給する酸化反
応と、８００〜１，０００℃に加熱された大半の廃棄物
を水蒸気によりガス化するガス化反応とを併起させてＨ
2 とＣＯ濃度が高いガスを製造することを特徴とする廃
棄物のガス化方法。 - 【請求項２】 請求項１でガス化したガスをガス精製し
た後に、ガスタービン用燃料として使用することを特徴
とする廃棄物のガス化方法。 - 【請求項３】 請求項１でガス化したガスをガス精製し
た後、ＣＯシフト反応装置でＨ2 とＣＯガスの組成を調
製した後、メタノール合成反応装置でメタノールを合成
することを特徴とする廃棄物のガス化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4123379A JP3009541B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 廃棄物のガス化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4123379A JP3009541B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 廃棄物のガス化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH069967A JPH069967A (ja) | 1994-01-18 |
| JP3009541B2 true JP3009541B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=14859126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4123379A Expired - Fee Related JP3009541B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 廃棄物のガス化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3009541B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6645442B2 (en) | 2000-12-28 | 2003-11-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and apparatus for producing methanol making use of biomass material |
| CN109261687A (zh) * | 2018-08-17 | 2019-01-25 | 伍超群 | 一种蒸汽均布式节能生物降解装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5922090A (en) * | 1994-03-10 | 1999-07-13 | Ebara Corporation | Method and apparatus for treating wastes by gasification |
| DE60015129T2 (de) * | 1999-05-21 | 2006-03-09 | Ebara Corp. | System zur erzeugen von elektrischer energie mittels vergasung |
| JP4981202B2 (ja) * | 2000-07-26 | 2012-07-18 | 三菱重工業株式会社 | バイオマスガス化炉 |
| JP4885254B2 (ja) * | 2001-01-19 | 2012-02-29 | 三菱重工業株式会社 | バイオマスガス化システム |
| KR20030025314A (ko) * | 2001-09-20 | 2003-03-29 | 김현영 | 고분자 유기물의 가스화 방법 및 장치 |
| JP2012201610A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Hiroshima Univ | アルコール製造方法及びその装置 |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP4123379A patent/JP3009541B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6645442B2 (en) | 2000-12-28 | 2003-11-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and apparatus for producing methanol making use of biomass material |
| CN109261687A (zh) * | 2018-08-17 | 2019-01-25 | 伍超群 | 一种蒸汽均布式节能生物降解装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH069967A (ja) | 1994-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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