JP3054838B2 - How to incinerate soy sauce - Google Patents

How to incinerate soy sauce

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JP3054838B2
JP3054838B2 JP4361845A JP36184592A JP3054838B2 JP 3054838 B2 JP3054838 B2 JP 3054838B2 JP 4361845 A JP4361845 A JP 4361845A JP 36184592 A JP36184592 A JP 36184592A JP 3054838 B2 JP3054838 B2 JP 3054838B2
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は醤油製造工程において副
生する不用物の一つである醤油油の焼却処理方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for incinerating soy sauce, which is one of the by-products produced in the soy sauce production process.

【0002】[0002]

【従来の技術】醤油は基本的に大豆や小麦などを加熱処
理して食塩水中で発酵させた懸濁スラリー状のもろみを
圧搾濾過により清澄化した調味料である。ところで、醤
油製造工場では清澄化工程において、非水溶性の液分と
して醤油油が副生する。この醤油油は主として大豆、小
麦などの原料由来の高級脂肪酸類ないしそれらのエチル
エステル類であり、食用には適さず廃棄されなければな
らない。その一部は精製して金属製品の機械加工用切削
油などとして販売出来ないこともないが、精製経費との
兼ね合いから大部分は廃棄物焼却炉などで他の一般廃棄
物と一緒に焼却処理されているのが従来の状況である。
2. Description of the Related Art Soy sauce is basically a seasoning obtained by heat-treating soybeans and wheat and fermenting in a saline solution to clarify suspended slurry-like mash by press filtration. By the way, in a soy sauce manufacturing plant, in the clarification step, soy sauce is by-produced as a water-insoluble liquid component. This soy sauce is mainly higher fatty acids or their ethyl esters derived from raw materials such as soybeans and wheat, and is not suitable for edible use and must be discarded. Some of them are not refined and cannot be sold as cutting oils for machining metal products, but most of them are incinerated together with other municipal waste in waste incinerators etc. due to refining costs. This is the conventional situation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】粗製の醤油油を従来の
ように単純に焼却すると、それが含有する窒素(N)分
から、部分的に空気不足になるような燃焼条件で焼却す
ると有毒なシアン化合物が副生する危険がある。本来の
醤油油を構成する主要成分は高級脂肪酸類、即ち、リノ
ール酸、オレイン酸、パルミチン酸ないしはそれらのエ
チルエステル類であって、それ自体にはN分を含有しな
いものであるが、醤油製造工程で分離する粗製醤油油に
はアミノ酸類を含む醤油分やもろみ由来の微細固形物等
を溶解ないし懸濁同伴しているために、0.1〜0.5
wt%のN分を含有するのが普通である。
When crude soy sauce is simply incinerated as in the prior art, the nitrogen (N) content contained in the soy sauce is incinerated under combustion conditions such that the air becomes partially insufficient. There is a risk of by-products of the compound. The main constituents of the original soy sauce are higher fatty acids, that is, linoleic acid, oleic acid, palmitic acid or their ethyl esters, which themselves do not contain N components. Since the crude soy sauce separated in the process dissolves or suspends soy sauce containing amino acids and fine solids derived from moromi, it is 0.1 to 0.5.
It usually contains wt% N.

【0004】[0004]

【表1】 [Table 1]

【0005】表1に粗製醤油油の物性および組成の測定
例を示した。これによると、N分は0.3wt%含有し
ている。
[0005] Table 1 shows measurement examples of the physical properties and composition of crude soy sauce. According to this, the N content is 0.3 wt%.

【0006】N分を含有する有機物を燃焼した場合に窒
素酸化物が生成し易いことはよく知られているところで
あるが、最近のそれらの反応機構の研究によると、例え
ば平野敏右著、燃焼学、185頁、海文堂出版、198
6年には、
[0006] It is well known that nitrogen oxides are liable to be formed when organic matter containing N is burned, but according to recent studies on their reaction mechanisms, for example, Toshiro Hirano, , 185 pages, Kaibundo Publishing, 198
In six years,

【0007】[0007]

【式1】 (Equation 1)

【0008】式1のような反応式が示されており、燃料
中のN分は中間生成物としてシアン化水素(HCN)を
経由して燃焼反応が進行することが明らかになってい
る。
[0008] A reaction formula such as Formula 1 is shown, and it has been clarified that the N component in the fuel undergoes a combustion reaction via hydrogen cyanide (HCN) as an intermediate product.

【0009】若しN分を含む燃料を酸素(O)不足の
状態で強制的に燃焼を進めた場合、式1後半の反応が進
まず有毒なHCNが副生したままとなる。
If the fuel containing N is forcibly burned in a state of lack of oxygen (O 2 ), the reaction in the latter half of equation 1 does not proceed, and toxic HCN remains as a by-product.

【0010】HCNは通常ガス状でありそれは排ガス中
に含まれるが、その排ガスを水洗浄等で浄化した場合は
シアンイオン(CN)として水に吸収されることにな
り排水が毒性を持つことになる。なお、周知のようにH
CNやCNは強度な毒性物質であり、これらを含む排
ガス又は排水を環境中に排出するには通常1ppm以下
に除去、低減されねばならないものである。
HCN is usually in a gaseous state and is contained in exhaust gas. However, when the exhaust gas is purified by washing with water or the like, it is absorbed into water as cyan ions (CN ), and the waste water has toxicity. become. As is well known, H
CN and CN - is the intensity of toxic substances, removal of exhaust gas or waste water below normal 1ppm to discharge into the environment containing them, are those that must be reduced.

【0011】ここで、一般に廃棄物等を焼却処理する場
合に容易にO不足になるかということであるが、焼却
の進行している部分では焼却物に対するOの比率は小
さく局所的には必ずO不足の状況になっているもので
ある。特に固形物ないし固・液混合物を焼却する場合は
空気が焼却物の内部には浸透し難いことから比較的大き
な部分においてO不足なり易い。
Here, it is generally said that O 2 deficiency easily occurs when incinerating wastes and the like. However, in a portion where incineration is in progress, the ratio of O 2 to incineration is small and locally. Means that O 2 is in short supply. In particular, when a solid or a solid / liquid mixture is incinerated, O 2 is likely to be insufficient in a relatively large part since air hardly permeates into the incineration.

【0012】このHCN生成に関する実験的例証として
の文献を上げれば、高城、他、日本機械学会論文集、4
4巻−388号、4282頁、1978年がある。すな
わち、高城、他はN分を含まない燃料のプロパンガス
(主成分C)にN分源としてアンモニア(N
)を1.35VOL%(N分として0.43Wt
%)含ませたガスを焼結金属多孔板から吹き出させて平
面火炎を形成させるように燃焼し、火炎面近傍(焼結金
属多孔板から10mm位置)のガス組成を測定してい
る。
References as an experimental example of this HCN generation include Takashiro et al., Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, 4
Vol. 4, No. 388, p. 4282, 1978. That is, Takagi et al. Added ammonia (N 3 ) as a N source to propane gas (main component C 3 H 8 ) as a fuel not containing N.
H 3) the 1.35VOL% (0.43Wt as N minutes
%) The contained gas is blown out from the sintered metal porous plate and burned to form a flat flame, and the gas composition near the flame surface (at a position 10 mm from the sintered metal porous plate) is measured.

【0013】その結果によると、生成HCN濃度は燃焼
温度(1600〜1800゜K)によって異なるが、1
00〜1000Volppmの値を示している。また、
参考にNHを含まない場合の測定値も示されており、
この場合も空気中のN分より微量のHCNが生成される
が、その濃度は前者の1/100程度であり、N分含有
物を焼却した場合にはHCN生成の著しいことが明瞭で
ある。勿論、これらの火炎中のHCNは通常は火炎の後
流で式1に従ってさらにNO、Nなどに酸化されるも
のであるが、若し後流でOが不足の場合はHCNで止
まることになり、前述のようにシアン化合物を環境中に
排出する危険を生起する。
According to the results, the generated HCN concentration varies depending on the combustion temperature (1600-1800 ° K).
It shows a value of 00 to 1000 Volppm. Also,
For reference, the measured values without NH 3 are also shown,
Also in this case, a small amount of HCN is generated from the N content in the air, but the concentration is about 1/100 of the former, and it is clear that HCN generation is remarkable when the N content is incinerated. Of course, the HCN in these flames are usually intended to be oxidized further NO, etc. N 2 according to equation 1 in the wake of the flame, stop at HCN when O 2 is insufficient in Wakashi slipstream , Causing a risk of discharging the cyanide into the environment as described above.

【0014】本発明が解決しようとする課題は、前記に
ような粗製の醤油油を焼却した場合に排ガスおよび/あ
るいは排ガス洗浄排水が有毒なシアン化合物を含有する
危険を防止することである。さらに併せて、醤油油は通
常9000kcal/kg以上の燃焼熱量を有するの
で、この熱量を有効に活用するために、熱風発生を必要
とする廃棄物等の焼却炉、例えば日本特許、特開平4−
143510醤油絞滓の焼却方法が示すような醤油絞滓
用焼却炉における熱風発生用の燃料として使用すること
で醤油油を安全に焼却処理することを可能にすることで
ある。
An object of the present invention is to prevent the danger of containing toxic cyanide in exhaust gas and / or exhaust gas washing wastewater when the above-mentioned crude soy sauce is incinerated. In addition, since soy sauce oil usually has a heat of combustion of 9000 kcal / kg or more, in order to make effective use of this heat, incinerators for wastes and the like that require generation of hot air, for example, Japanese Patent Application Publication No.
The object of the present invention is to make it possible to incinerate soy sauce safely by using it as a fuel for generating hot air in a soy sauce slag incinerator as shown by the method for incinerating 143510 soy sauce slag.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明では課題解決のた
めの手段として、醤油油を微細液滴に噴霧して燃焼させ
ることにより、醤油油を高温で十分なO雰囲気下で急
速に完全燃焼させる方法を採用している。
According to the present invention, as a means for solving the problem, soy sauce is sprayed into fine droplets and burned, so that the soy sauce is rapidly and completely removed under a high temperature and sufficient O 2 atmosphere. The method of burning is adopted.

【0016】液体燃料を燃焼する場合、燃焼速度を向上
させるための必要条件は、一般に噴霧液滴を微粒化する
こと、燃焼温度を上げること、酸素分圧を高くし、かつ
燃焼場の混合状態を良くすることならびに燃焼反応の完
結に十分な滞留時間を燃焼ガスに与えることである。
In the case of burning liquid fuel, the necessary conditions for improving the burning rate are generally to atomize the spray droplets, raise the combustion temperature, increase the oxygen partial pressure, and mix the combustion field. And giving the combustion gas sufficient residence time to complete the combustion reaction.

【0017】本発明者等は醤油油を対象にHCN生成を
抑制するために前記の燃焼条件をどのように設定すれば
よいかを研究した。
The present inventors have studied how to set the above combustion conditions in order to suppress the generation of HCN in soy sauce.

【0018】はじめに、醤油油を微細噴霧する条件であ
るが、通常、液体を微細噴霧するには高圧噴霧ノズルな
いしは2流体噴霧ノズルによる噴霧が採用される。前者
は液体自身の圧力を10kg/cm−G以上にしてノ
ズル先端の小孔から噴出させて圧力エネルギーで液体を
微粒化するものであり、後者は2〜10kg/cm
Gに加圧した空気あるいは水蒸気などガス状媒体と一緒
にノズル先端の小孔から噴出させ、空気あるいは水蒸気
の圧力および運動エネルギーによって微粒化するもので
ある。
First, the conditions for finely spraying soy sauce oil are usually employed. For finely spraying liquid, spraying with a high-pressure spray nozzle or a two-fluid spray nozzle is usually employed. The former is intended to atomize the liquid is ejected pressure energy from the small holes of the nozzle tip by the pressure of the liquid itself more than 10kg / cm 2 -G, the latter 2 to 10 kg / cm 2 -
G is ejected from a small hole at the tip of the nozzle together with a gaseous medium such as air or steam pressurized to G, and is atomized by the pressure and kinetic energy of the air or steam.

【0019】しかしながら、ここで前者の自圧噴霧で噴
霧液滴を微粒化にするには噴霧液流量の小さい小型ノズ
ルを使用するか、極めて高圧噴霧にする必要があり、あ
る程度の大量処理が必要な場合には実用的ではない。後
者の2流体噴霧では噴霧媒体の空気ないし水蒸気の圧力
は前記のようにそれ程高くなくても微粒化噴霧が可能で
あり、かつ比較的大噴霧液流量のノズルも製作可能であ
る。
However, in order to atomize the spray droplets by the former self-pressure spraying, it is necessary to use a small nozzle having a small flow rate of the spraying liquid or to use extremely high-pressure spraying, which requires a certain amount of large-scale processing. Is not practical. In the latter two-fluid spraying, atomization spraying is possible even if the pressure of the air or steam of the spraying medium is not so high as described above, and a nozzle having a relatively large spraying liquid flow rate can also be manufactured.

【0020】そこで、本発明者等は始めに使用ノズルを
2流体噴霧ノズルに限定し、醤油油についてその噴霧条
件と噴霧液滴粒径の関係を研究した。続いてそれら研究
結果に基づいて微粒化噴霧が可能な条件で醤油油の燃焼
実験を行なってHCN生成の有無を調べる研究を行っ
た。
Therefore, the present inventors first limited the nozzles used to the two-fluid spray nozzle, and studied the relationship between the spray conditions and the droplet diameter of the soy sauce oil. Subsequently, based on the results of these studies, a combustion experiment was conducted on soy sauce under conditions that allow atomization and spraying, and a study was conducted to determine the presence or absence of HCN generation.

【0021】本発明者等が使用した2流体噴霧ノズルの
構造の例を図1に示す。このノズルでは噴霧すべき液体
と加圧空気または水蒸気を一旦ノズル先端部分に設けら
れた混合室で混合してから先端の小さい噴出孔から燃焼
空間に噴出する構造になっている。これは内部混合型と
呼ばれるノズルであり、噴出孔の数は噴霧すべき液流量
によって1孔から10数孔まで開けることがあり、それ
らの孔径を同一にすると噴霧された液滴の粒径はほぼ同
一になる。
FIG. 1 shows an example of the structure of the two-fluid spray nozzle used by the present inventors. This nozzle has a structure in which a liquid to be sprayed and pressurized air or steam are once mixed in a mixing chamber provided at a nozzle tip portion, and then are ejected into a combustion space from an ejection hole having a small tip. This is a nozzle called an internal mixing type. The number of ejection holes may be from 1 to 10 or more depending on the flow rate of the liquid to be sprayed. It will be almost the same.

【0022】最初に上述の2流体噴霧ノズルにより、醤
油油を噴霧した場合の噴霧液滴径に対する噴霧液量対噴
霧媒体量、すなわち醤油油流量に対する加圧空気流量、
あるいは水蒸気流量の比、噴霧液と噴霧媒体の圧力、噴
出孔の大きさと数の影響等を系統的に調べた。なお、噴
霧液滴径の測定にはレーザー光の回折を利用した測定装
置を使った。
First, when the soy sauce oil is sprayed by the above-described two-fluid spray nozzle, the spray liquid amount to the spray droplet size versus the spray medium amount, that is, the pressurized air flow rate to the soy sauce oil flow rate.
Alternatively, the effects of the ratio of the water vapor flow rate, the pressure between the spray liquid and the spray medium, the size and number of the ejection holes, etc. were systematically examined. In addition, a measuring device utilizing diffraction of laser light was used for measuring the diameter of the spray droplet.

【0023】結果の一部を図2に示す。図は噴霧液と噴
霧媒体の圧力をそれぞれ5kg/cm−Gと一定にし
て、二つのノズル、小流量30リットル/h用、2.2
mmφ−1孔ノズルと大流量200リットル/h用、
2.2mmφ−6孔ノズルでの噴霧液量に対する噴霧媒
体の比すなわちガス・液比による噴霧液滴径の変化を示
すものである。
Some of the results are shown in FIG. The figure shows two nozzles for a small flow rate of 30 l / h and a pressure of 5 kg / cm 2 -G, with the pressure of the spray liquid and the pressure of the spray medium being constant, 2.2.
mmφ-1 hole nozzle and large flow rate 200 liter / h,
It is a graph showing a change in a spray droplet diameter depending on a ratio of a spray medium to a spray liquid amount in a 2.2 mm φ-6 hole nozzle, that is, a gas-liquid ratio.

【0024】図中には平均粒径d32と99%粒径d
99を示してあるが、これらは測定した噴霧液滴径の分
布をロジン・ラムラー分布式で近似して体面積平均径を
求めたのがd32であり、小粒径側からの質量累積曲線
の99wt%に相当する粒径がd99である。燃焼排ガ
ス中の未燃焼残分などを問題にする場合は噴霧液滴の最
大粒径がより支配的であり、この点から一種の不完全燃
焼生成物と考えられるHCNに対しても後のd99がよ
り重要な指標である。
The average particle size d 32 in the figure 99% particle size d
It is shown 99, but these were determined body area average particle diameter distribution of the measured spray droplet size was approximated by the Rosin-Rammler distribution formula of d 32, the mass cumulative curve from smaller particle size side particle diameter corresponding to a 99 wt% is d 99. When the unburned residue in the flue gas is a problem, the maximum particle size of the spray droplets is more dominant. From this point, d is also applied to HCN which is considered to be a kind of incomplete combustion product. 99 is a more important index.

【0025】同図中の実験値から先に述べたようにノズ
ル孔径を同一にすれば、孔数を変えた噴霧液量の異なる
ノズルでもほぼ同じ液滴径が得られることがわかる。
From the experimental values shown in the figure, it can be understood that, as described above, if the nozzle hole diameter is made the same, even nozzles having different numbers of spray liquid and different amounts of spray liquid can obtain substantially the same droplet diameter.

【0026】噴霧液滴径には噴霧液の物性(密度、粘
度、表面張力)が影響する。特に噴霧液の粘度は重要因
子であり、高粘性液体は噴霧が困難になるが、粘度が2
0cP以下ならば通常水(粘度約1cP)の噴霧に準じ
た噴霧が可能である。醤油油の粘度は表1に示すよう
に、10cP程度であるから微細化噴霧が可能な範囲に
ある。
The physical properties (density, viscosity, surface tension) of the spray liquid influence the diameter of the spray droplet. In particular, the viscosity of the spray liquid is an important factor, and it is difficult to spray a highly viscous liquid.
If it is 0 cP or less, it is possible to perform spraying according to the spraying of water (viscosity of about 1 cP). As shown in Table 1, the viscosity of soy sauce oil is about 10 cP, which is in a range where fine spraying is possible.

【0027】噴霧液と噴霧媒体の圧力も噴霧液滴径に影
響する。ただし、2流体噴霧ノズルの場合両者の圧力は
ほぼ同等でないと流量の安定性が得られないので、通常
両者は同等値とする。これらの噴霧圧力は高いほど噴霧
液滴は微粒化する。この点から噴霧圧力が2.0kg/
cm−G以下では噴霧液滴の微粒化は困難であり、か
つ噴霧液滴の空間的分布の不均一性が増大する。一方、
噴霧圧力が8.0kg/cm−G以上では圧力増加に
伴う微粒化の効果は小さくなる。実験データから結果的
に、常圧空間に噴霧する場合の噴霧圧力の影響は2.0
〜8.0kg/cm−Gの範囲ならば、ガス・液比
(G/L)を常圧換算の値(Nm−ガス/リットル−
油)で表示すれば、圧力が上がれば液流量も増してゆく
のでG/Lはあまり変化せず、図2の曲線関係は噴霧圧
力が変わっても殆ど変わらない。
The pressure of the spray liquid and the spray medium also affects the spray droplet size. However, in the case of a two-fluid spray nozzle, the stability of the flow rate cannot be obtained unless the pressures of both nozzles are substantially equal. The higher the spray pressure, the finer the spray droplets. From this point, the spray pressure is 2.0 kg /
At cm 2 -G or less, atomization of the spray droplets is difficult, and the non-uniformity of the spatial distribution of the spray droplets increases. on the other hand,
When the spray pressure is 8.0 kg / cm 2 -G or more, the effect of atomization accompanying the pressure increase becomes small. As a result of the experimental data, the effect of the spray pressure when spraying into the normal pressure space was 2.0
If it is in the range of up to 8.0 kg / cm 2 -G, the gas-liquid ratio (G / L) is converted to a value in normal pressure (Nm 3 -gas / liter-).
When the pressure is increased, the liquid flow rate is increased, so that G / L does not change much, and the curve relationship in FIG. 2 hardly changes even if the spray pressure changes.

【0028】ノズル噴出孔の孔径も噴霧液滴径に影響す
る。大略的には図2に示す絶対値が孔径にほぼ比例して
変化する。したがって孔径を4mmφ以上にして微細噴
霧をするにはかなり大量の噴霧媒体を必要とすることに
なり、実賛的には孔径を4mmφ以下、望ましくは2.
5mmφ以下にするのがよい。ただし、孔径を小さくし
過ぎると液中に懸濁する固体粒子がある場合ノズル孔で
閉塞を起こすので望ましくない。実用的には1.0mm
φ以上が必要である。
The diameter of the nozzle ejection hole also affects the diameter of the spray droplet. Generally, the absolute value shown in FIG. 2 changes almost in proportion to the hole diameter. Therefore, in order to perform fine spraying with a pore diameter of 4 mmφ or more, a considerably large amount of a spray medium is required, and the pore diameter is 4 mmφ or less, preferably 2.
It is better to be 5 mmφ or less. However, if the pore size is too small, the solid particles suspended in the liquid may cause blockage at the nozzle hole, which is not desirable. 1.0mm for practical use
φ or more is required.

【0029】ここで液体を燃焼する場合の液滴の大きさ
と燃焼速度の関係であるが、燃焼速度は液滴径の2乗に
逆比例して速くなることが知られている。したがって、
噴霧液滴を微粒化すると燃焼速度は急激に増大するが、
本発明者等は本発明の醤油油を焼却して完全燃焼を達成
するにはd99を300μm以下にする必要のあること
を見出したので、d99を300μm以下にすることが
出来る噴霧ノズルと噴霧条件を選定することを完全燃焼
の必要条件とした。したがって、醤油油の場合、d99
を300μm以下にするには図2等よりG/Lを0.3
Nm−ガス/リットル−油以上にする必要がある。
Here, the relationship between the size of the droplet and the burning speed when burning the liquid is known. The burning speed is known to increase in inverse proportion to the square of the droplet diameter. Therefore,
When the atomized droplets are atomized, the combustion speed increases rapidly,
Since to achieve incineration to complete combustion of soy sauce oil of the present invention have found that the present invention has found that there needs to be a d 99 to 300μm or less, and the spray nozzle that can be the d 99 to 300μm or less The selection of spray conditions was a necessary condition for complete combustion. Therefore, in the case of soy sauce, d 99
G / L is set to 0.3 from FIG.
Nm 3 -gas / liter-oil or higher.

【0030】次に燃焼温度および酸素分圧であるが、完
全燃焼を達成する指標として燃焼温度は950℃以上、
望ましくは1050℃以上、空気率は燃焼後排ガス中の
過剰酸素量が3Vol%以上であることが必要なことを
見出した。
Next, the combustion temperature and the oxygen partial pressure are shown as indices for achieving complete combustion.
It has been found that it is necessary to desirably have a temperature of 1050 ° C. or higher, and the air ratio needs to be 3 vol% or more in the exhaust gas after combustion.

【0031】ここで、燃焼温度は一般の燃焼計算と同様
に燃料の発熱量と噴霧媒体ならびに燃焼用空気量、さら
に燃焼炉での熱損失とのエンタルピー収支から決まるも
のである。これから、発熱量が過少の場合は高燃焼温度
を得るのは難しくなる。排ガス中の過剰酸素量は燃料を
化学量論的に酸化するに必要な理論空気量以上に供給さ
れる空気量、即ち過剰空気率によって決まる。
Here, the combustion temperature is determined from the calorific value of the fuel, the spray medium and the amount of combustion air, and the enthalpy balance of the heat loss in the combustion furnace, as in the general combustion calculation. From this, it is difficult to obtain a high combustion temperature when the calorific value is too small. The amount of excess oxygen in the exhaust gas is determined by the amount of air supplied above the theoretical amount of air required to oxidize the fuel stoichiometrically, that is, the excess air ratio.

【0032】醤油油の場合、表1にみるように高位発熱
量が約9400kcal×kgである。またその理論空
気量は約8.5Nm/kgであり、過剰空気率0の場
合の理論燃焼温度は約2300゜Kと計算される。した
がって、排ガス中の過剰酸素量を3Vol%以上とする
のに必要な過剰空気のための顕熱分、ならびに燃焼炉熱
損失分を考慮しても、醤油油の発熱量は前記の燃焼温度
を実現するのに十分である。
In the case of soy sauce, as shown in Table 1, the higher calorific value is about 9400 kcal × kg. The theoretical air amount is about 8.5 Nm 3 / kg, and the theoretical combustion temperature when the excess air rate is 0 is calculated to be about 2300 ° K. Therefore, even when considering the sensible heat for excess air and the heat loss of the combustion furnace necessary to make the excess oxygen amount in the exhaust gas 3 vol% or more, the calorific value of the soy sauce oil depends on the combustion temperature. Sufficient to realize.

【0033】次に燃焼場の混合を良くすることについて
は噴霧液滴を微粒化すること自体も混合を良くすること
の有力な手段であるが、燃焼炉内雰囲気全体の混合のた
めには噴霧媒体および燃焼用空気に旋回力を与えて吹き
込むのが常法であり、この種のバーナーは旋回流バーナ
ーと呼ばれ、小空間内で熱量的に多量の燃焼を可能にす
る高負荷バーナーとして汎用されている。本発明におい
ても同種バーナーを使用する。
Next, to improve the mixing in the combustion field, atomization of the spray droplets is also a powerful means for improving the mixing itself. It is common practice to apply a swirl force to the medium and combustion air to blow it in. This type of burner is called a swirl flow burner and is commonly used as a high-load burner that enables calorifically large amounts of combustion in a small space. Have been. The same type of burner is used in the present invention.

【0034】一方、完全燃焼に必要な滞留時間は混合状
態の程度と相補的であるが、醤油油の焼却においては、
混合状態の良いバーナーを使用して、先の温度と残存酸
素分圧を満足した場合、0.4s以上あれば十分に燃焼
が完結する。従って燃焼炉の炉内容積はこの滞留時間が
確保できるように設計する必要がある。
On the other hand, while the residence time required for complete combustion is complementary to the degree of mixing, in soy sauce incineration,
When the above temperature and residual oxygen partial pressure are satisfied by using a burner with a good mixed state, the combustion is sufficiently completed if 0.4 s or more. Therefore, it is necessary to design the internal volume of the combustion furnace so that the residence time can be secured.

【0035】以上に説明した各種燃焼条件について粗製
醤油油の焼却実験を行い、HCN生成の有無を調べた結
果を以下に具体的に説明する。ここで、HCNの検出は
排ガス中濃度は非常に希薄であり分析方法に難しさが伴
うので、燃焼炉を出た燃焼排ガスを直ちに水中に導いて
HCN分を水に吸収させ、その時間的な蓄積量を検出す
るようにした。
The incineration experiment of crude soy sauce under the various combustion conditions described above was conducted, and the result of examining the presence or absence of HCN generation will be specifically described below. Here, the detection of HCN has a very low concentration in the exhaust gas, and the analysis method is difficult. Therefore, the flue gas discharged from the combustion furnace is immediately introduced into the water to absorb the HCN component into the water, and its time The amount of accumulation was detected.

【0036】この燃焼排ガスを直ちに水中に導いて排ガ
スと水との直接接触により、排ガスの急冷や有害成分の
吸収などを行う方式を液中冷却缶法と呼ぶが、図3は実
験研究に使用した液中冷却缶付き焼却装置の構造説明図
である。
A method in which the combustion exhaust gas is immediately introduced into water to rapidly cool the exhaust gas or absorb harmful components by direct contact between the exhaust gas and water is called a submerged cooling can method. FIG. It is a structural explanatory view of an incinerator with a submerged cooling can.

【0037】図3で上半が焼却炉1を構成しており、醤
油油用の噴霧ノズル2は加圧空気を使う2流体噴霧ノズ
ルで、サイズは30リットル/h用(2.2mmφ−1
孔)であり、これはバーナー3の上端中心部に取り付け
られている。バーナー3は耐火材を内張りした円筒状で
あるが上端円周方向に取付けられた燃焼用空気吹込み口
4があり、燃焼ガスが旋回流を形成するようになってい
る。バーナー3の下端はさらに耐火材を内張りした円筒
型の焼却炉本体に接続しており、燃焼ガスがこの炉内を
通過滞留する間に完全燃焼が進行するように設計されて
いる。この直胴部内径は400mmφ、長さ1300m
mで、炉内容積は約160リットルである。燃焼炉下部
には燃焼温度検出のための検出端TIが取り付けられて
いる。
In FIG. 3, the upper half constitutes the incinerator 1. The spray nozzle 2 for soy sauce is a two-fluid spray nozzle using pressurized air, and the size is 30 liter / h (2.2 mmφ-1).
Hole), which is attached to the center of the upper end of the burner 3. The burner 3 has a cylindrical shape with a refractory material lined therein, but has a combustion air blowing port 4 attached in the circumferential direction at the upper end, so that the combustion gas forms a swirling flow. The lower end of the burner 3 is further connected to a cylindrical incinerator body lined with a refractory material, and is designed so that complete combustion proceeds while the combustion gas passes through the furnace and stays therein. The inner diameter of this straight body is 400mmφ, length 1300m
m, the furnace volume is about 160 liters. A detection end TI for detecting a combustion temperature is attached to a lower portion of the combustion furnace.

【0038】図3の下半は液中冷却缶5を構成してお
り、燃焼炉を出たガスは上部が漏斗状、下部が直管状で
ある燃焼ガス吹込み管ダウンカマー6を通して缶液7の
中に吹き込まれる。缶液量は約130リットルである。
吹き込まれたガスは缶底で反転して気泡になり液中を上
昇するが、この間にガスの冷却と水溶性成分の吸収が行
われる。必要に応じて缶液7をアルカリ性水にして吸収
能を向上させることは任意である。ただし、液中冷却缶
を出たガスの有害成分が完全に吸収されていない場合
や、非水溶性の有害成分が含有される場合は、図3には
記載してないが排ガスをさらに無害化処理して排出する
必要があることは当然である。ダウンカマー上部が漏斗
状であるのは、材料保護のために上端周縁より水または
缶液をオーバーフローさせて濡壁を作るためである。ポ
ンプ9は缶液循環用で、FIは流量計である。
The lower half of FIG. 3 constitutes a submerged cooling can 5, and the gas exiting the combustion furnace passes through a downcomer 6 of a combustion gas injection pipe having a funnel-shaped upper part and a straight tubular part at the lower part. It is blown into. The can volume is about 130 liters.
The injected gas is inverted at the bottom of the can and becomes bubbles to rise in the liquid. During this time, the gas is cooled and the water-soluble components are absorbed. It is optional to improve the absorption capacity by making the can solution 7 alkaline water as needed. However, in the case where the harmful components of the gas discharged from the submerged cooling can are not completely absorbed or the harmful components insoluble in water are contained, the exhaust gas is further made harmless, though not shown in FIG. Of course, it must be processed and discharged. The upper part of the downcomer is funnel-shaped in order to form a wet wall by overflowing water or a can solution from the peripheral edge of the upper end for material protection. The pump 9 is for circulation of the can liquid, and FI is a flow meter.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】図3に説明した装置による醤油油の燃焼実
験の結果を表2に示す。使用した醤油油は表1に示した
物性のものである。なお、表2のデータは醤油油の供給
量を26.0kg/hとし、噴霧は5kg/cm−G
の加圧空気によりガス・液比を0.40Nm−空気/
リットル−油として噴霧し、燃焼空気量を任意に調節し
て燃焼温度を変更するようにした実験のものである。缶
液は水約130リットルを最初に供給し蒸発分を補給し
つつ循環使用した。ここで、CNの分析JIS−K0
102に準じて行ったものであるが、この場合のCN
の定量限界は1μg/gである。
Table 2 shows the results of a soy sauce oil combustion experiment using the apparatus described in FIG. The soy sauce used had the physical properties shown in Table 1. In the data of Table 2, the supply amount of soy sauce was 26.0 kg / h, and the spray was 5 kg / cm 2 -G.
Gas / liquid ratio of 0.40 Nm 3 -air /
The experiment was conducted by spraying as liter-oil and changing the combustion temperature by arbitrarily adjusting the amount of combustion air. Approximately 130 liters of water was first supplied to the can solution, and the solution was circulated while replenishing the evaporation. Here, CN - of analysis JIS-K0
102, but in this case, CN
Is 1 μg / g.

【0041】表2以外の実験結果も検討しHCN生成の
危険の無い燃焼条件として次の知見を得た。すなわち、
噴霧のための噴出孔の孔径が3mm以下、望ましくは
2.5mm以下、1.0mm以上である2流体噴霧ノズ
ルを使って、2.0kg/cm−G以上に加圧した空
気または水蒸気を0.3Nm−ガス/リットル−油以
上の比率で噴霧して、燃焼ガス温度が950℃以上、望
ましくは1050℃以上になり、かつ、燃焼空気量を燃
焼排ガス中残存酸素量が3vol%以上で、さらに燃焼
ガス滞留時間が0.4s以上になるように醤油油流量な
らびに燃焼空気流量を調節して燃焼する。
Experimental results other than those in Table 2 were also examined, and the following findings were obtained as combustion conditions without danger of HCN generation. That is,
Air or water vapor pressurized to 2.0 kg / cm 2 -G or more using a two-fluid spray nozzle having a hole diameter of an ejection hole for spraying of 3 mm or less, desirably 2.5 mm or less, and 1.0 mm or more is used. By spraying at a ratio of 0.3 Nm 3 -gas / liter-oil or more, the combustion gas temperature becomes 950 ° C. or more, preferably 1050 ° C. or more, and the amount of combustion air is reduced to 3 vol% or more of residual oxygen in the combustion exhaust gas. Then, the combustion is performed by adjusting the soy sauce oil flow rate and the combustion air flow rate so that the combustion gas residence time becomes 0.4 s or more.

【0042】また、熱風発生を必要とする廃棄物の焼却
炉等、例えば醤油絞滓用の焼却炉において、熱風発生用
バーナーと燃焼炉全体の燃焼条件が前記HCN生成の危
険の無い燃焼条件を満たすならば、熱風発生用の燃料と
して醤油油を活用すると同時に、その処理が可能にな
る。
In a waste incinerator or the like that requires the generation of hot air, for example, in an incinerator for soy sauce slag, the combustion conditions of the burner for generating hot air and the entire combustion furnace are set to the combustion conditions without the risk of HCN generation. If so, soy sauce can be used as a fuel for generating hot air, and at the same time, it can be treated.

【0043】[0043]

【作用】醤油油を、先に開示した噴霧燃焼条件で焼却す
るならば、噴霧油滴が微粒化してその粒径の殆どが30
0μm以下となり、燃焼は急速にかつ完全に進行するの
で、酸素不足の燃焼条件下で副生する危険のあるシアン
化合物が燃焼排ガス中または排ガス洗浄水中に含有され
ることはない。
If soy sauce is incinerated under the spray combustion conditions disclosed above, the spray oil droplets are atomized and most of the particle size is 30.
Since the particle size is 0 μm or less and the combustion proceeds rapidly and completely, no cyanide compound which may be a by-product under the oxygen-deficient combustion conditions is not contained in the combustion exhaust gas or the exhaust gas cleaning water.

【0044】[0044]

【実施例1】図3に従って先に説明したものと同じ装置
を使用してN分0.30wt%の粗製醤油油を26kg
/hの流量で燃焼し、燃焼温度が1050±15℃にな
るように燃焼空気量を調節して48h以上の連続焼却を
行った。1hに1回の割合で排ガスおよび排ガス洗浄水
中のシアン化合物の分析を行ったが、すべての場合に定
量限界(CN−量換算1μg/g)以下であった。
EXAMPLE 1 26 kg of crude soy sauce having an N content of 0.30 wt% was prepared using the same apparatus as described above with reference to FIG.
/ H, and the amount of combustion air was adjusted so that the combustion temperature became 1050 ± 15 ° C., and continuous incineration for 48 hours or more was performed. The analysis of the exhaust gas and the cyanide compound in the exhaust gas cleaning water was performed once per hour, and in all cases, the analysis was below the quantification limit (1 μg / g in terms of CN-amount).

【0045】[0045]

【実施例2】次に醤油油を焼却炉等の熱風発生用燃料と
して活用した実施例を説明する。日本特許、特開平4−
143510に従った醤油絞滓の焼却炉において、熱風
発生用の重油バーナーの代わりに本発明における燃焼条
件を満足する醤油油の燃焼バーナーを取り付けて醤油絞
滓の焼却と同時に醤油油の燃焼を行った。本焼却炉は醤
油絞滓(粒径2mm以下の破砕物、N分1.9wt%)
を900kg/hの割合で熱風気流中で焼却するもので
あり、醤油油を約25kg/hの流量で燃焼させ該燃焼
ガスが竪型円錐台状の焼却炉内で旋回流れを形成するよ
うに設計されており、燃焼ガス平均滞留時間約1.5s
で1300±20℃に保たれるように醤油油ならびに燃
焼空気量を調節して運転されている。本焼却炉の運転を
6ケ月以上継続したが、燃焼排ガス洗浄装置であるベン
チュリー洗浄器の洗浄水中ならびに洗浄後の排ガス中に
シアン化合物は検出されなかった。
Embodiment 2 Next, an embodiment using soy sauce as a fuel for generating hot air in an incinerator or the like will be described. Japanese patent, JP-A-4-
In the soy sauce slag incinerator according to 143510, a soy sauce combustion burner satisfying the combustion conditions of the present invention is attached in place of the heavy oil burner for generating hot air, and the soy sauce slag is burned and simultaneously burned. Was. This incinerator uses soy sauce slag (crushed material with a particle size of 2 mm or less, N content: 1.9 wt%)
Is burned in a stream of hot air at a rate of 900 kg / h, soy sauce is burned at a flow rate of about 25 kg / h so that the combustion gas forms a swirling flow in a vertical frustoconical incinerator. Designed, average combustion gas residence time about 1.5s
The operation is performed by adjusting the amount of soy sauce and combustion air so that the temperature is maintained at 1300 ± 20 ° C. Although the operation of the incinerator was continued for 6 months or more, no cyanide was detected in the washing water of the venturi scrubber, which is a combustion exhaust gas washing device, and in the exhaust gas after washing.

【0046】本実施例では熱風発生用燃料として醤油油
を活用する例として、醤油絞滓の焼却炉を選定したが、
活用の対象はこれに限定されるものではなく、本発明の
燃焼条件が満たされるならば他の廃液、廃油、その他の
廃棄物の焼却炉にも適用出来るのは当然である。
In this embodiment, an incinerator for soy sauce slag was selected as an example of using soy sauce as a fuel for generating hot air.
The object of utilization is not limited to this, and it is natural that the invention can be applied to incinerators for other waste liquids, waste oils and other wastes as long as the combustion conditions of the present invention are satisfied.

【0047】[0047]

【発明の効果】粗製醤油油を単純に焼却すると排ガスま
たは排ガス洗浄水中に有毒なシアン化合物が含有される
危険があるが、本発明に従って焼却処理するならば、そ
の危険はなく、安全に処理することができるうえ、熱風
発生を必要とする廃棄物の焼却炉、例えば醤油絞滓の焼
却炉における熱風発生用の燃料としてそれが有効に利用
出来ることとなり、公害の防止と省資源上極めて有用で
ある。
According to the present invention, there is a risk that toxic cyanide is contained in exhaust gas or exhaust gas washing water when crude soy sauce is simply incinerated. In addition, it can be effectively used as a fuel for generating hot air in waste incinerators that require the generation of hot air, for example, incinerators for soy sauce slag, which is extremely useful in preventing pollution and saving resources. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】2流体噴霧ノズルの構造説明図である。FIG. 1 is a structural explanatory view of a two-fluid spray nozzle.

【図2】2流体噴霧ノズルにおけるガス・液比による噴
霧液滴径の変化を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a change in a spray droplet diameter depending on a gas-liquid ratio in a two-fluid spray nozzle.

【図3】液中冷却缶付き廃液焼却装置の構造説明図であ
る。
FIG. 3 is a structural explanatory view of a waste liquid incinerator with a submerged cooling can.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 焼却炉 2 噴霧ノズル 3 バーナー 4 燃焼用空気吹き込み口 5 液中冷却缶 6 ダウンカマー 7 缶液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Incinerator 2 Spray nozzle 3 Burner 4 Air inlet for combustion 5 Cooling can in liquid 6 Downcomer 7 Can liquid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅海 謙二 愛媛県松山市堀江町7番地 三浦工業株 式会社内 (72)発明者 井上 一信 愛媛県松山市堀江町7番地 三浦工業株 式会社内 (72)発明者 大塚 五十六 千葉県野田市野田339 キッコーマン株 式会社内 (72)発明者 原 行明 東京都港区港南2−12−26 日鉄化工機 株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−143510(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23G 7/00 F23G 7/05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Asami 7th Horie-cho, Matsuyama-shi, Ehime Miura Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Isoroku Otsuka 339 Noda, Noda-shi, Chiba Pref. Within Kikkoman Corporation (72) Inventor Yukiaki Hara 2-12-26 Konan, Minato-ku, Tokyo Nippon Steel Chemical Co., Ltd. (56) References JP-A-4-143510 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23G 7/00 F23G 7/05

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 醤油製造工程において副生する醤油油を
そのまま焼却処理する方法において、噴射のための噴出
孔の孔径が4mm以下1.0mm以上である2流体噴霧
ノズルを使って、醤油油を、噴霧媒体として2.0〜
8.0kg/cm−Gに加圧した空気または水蒸気を
0.3Nm−ガス/リットル−油以上の比率で使用し
て噴霧し、燃焼ガス温度が950℃以上で燃焼排ガス中
の酸素が3vol%以上になり、かつ燃焼ガスの燃焼炉
内滞留時間が0.4s以上になるような燃焼条件で燃焼
させることにより、燃焼排ガスまたは排ガス洗浄排水中
にシアン化合物を含まないようにすることを特徴とする
醤油油の焼却処理方法。
1. A method for incinerating soy sauce oil by-produced in a soy sauce production process as it is, wherein the soy sauce oil is sprayed using a two-fluid spray nozzle having an orifice diameter for injection of 4 mm or less and 1.0 mm or more. 2.0 as spray medium
Air or steam pressurized to 8.0 kg / cm 2 -G is sprayed using a ratio of 0.3 Nm 3 -gas / liter-oil or more. When the combustion gas temperature is 950 ° C. or more, oxygen in the combustion exhaust gas is reduced. By burning under combustion conditions such that the combustion gas becomes 3 vol% or more and the residence time of the combustion gas in the combustion furnace becomes 0.4 s or more, the combustion exhaust gas or the exhaust gas washing waste water is made to contain no cyanide. Characteristic method of incineration of soy sauce.
【請求項2】 廃棄物等の焼却炉において、熱風発生を
必要とする場合に熱風発生用バーナーとして請求項1記
載の噴霧ノズルを備えたバーナーを用い、醤油油を燃料
として、焼却炉の燃焼温度、酸素分圧、燃焼ガス滞留時
間について請求項1記載の燃焼条件を満足させることに
より、燃焼排ガスまたは排ガス洗浄排水中にシアン化合
物を含まないようにすることを特徴とする醤油油の焼却
処理方法。
2. A burner equipped with a spray nozzle according to claim 1 as a burner for generating hot air when incinerators for wastes or the like require hot air generation, and burning of the incinerator using soy sauce oil as fuel. The incineration treatment of soy sauce oil, characterized in that the combustion conditions described in claim 1 are satisfied with respect to temperature, oxygen partial pressure, and combustion gas residence time so that combustion exhaust gas or exhaust gas washing wastewater does not contain cyanide. Method.
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