JP3057220B2 - 流動床式燃焼方法 - Google Patents
流動床式燃焼方法Info
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- JP3057220B2 JP3057220B2 JP8207601A JP20760196A JP3057220B2 JP 3057220 B2 JP3057220 B2 JP 3057220B2 JP 8207601 A JP8207601 A JP 8207601A JP 20760196 A JP20760196 A JP 20760196A JP 3057220 B2 JP3057220 B2 JP 3057220B2
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- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼炉内の空気分
散板の上に入れられている流動床構成材料に、空気分散
板から空気を吹き込み、流動床構成材料の固定層を流動
層にしてスラッジ等の可燃物を燃焼する、流動床式燃焼
方法に関するものである。
散板の上に入れられている流動床構成材料に、空気分散
板から空気を吹き込み、流動床構成材料の固定層を流動
層にしてスラッジ等の可燃物を燃焼する、流動床式燃焼
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】粉炭のような固体燃料の燃焼方法、ある
いは生活汚泥、食品化学工場等から生じる廃棄物のよう
なスラッジの燃焼方法として流動床式燃焼方法が知られ
ている。この流動床式燃焼方法の実施に使用される流動
床燃焼装置は、周知のように、燃焼炉を備えている。燃
焼炉は所定の高さを有し、その下方に空気分散板が配置
されている。そして、空気分散板の下方が空気室になっ
ている。空気分散板の上には、流動床構成材料すなわち
けい砂等からなる耐火性粉体が入れらている。そして、
耐火性粉体の上方空間はフリーボード部となっている。
また、燃焼装置と直接関係はないが、燃焼炉の上部に
はサイクロンが配置され、燃焼ガスと、燃焼ガス中に含
まれる固形粒子とが分離され、固形粒子は燃焼炉内に戻
され、ガスは冷却されて大気中へ放出されるようになっ
ている。
いは生活汚泥、食品化学工場等から生じる廃棄物のよう
なスラッジの燃焼方法として流動床式燃焼方法が知られ
ている。この流動床式燃焼方法の実施に使用される流動
床燃焼装置は、周知のように、燃焼炉を備えている。燃
焼炉は所定の高さを有し、その下方に空気分散板が配置
されている。そして、空気分散板の下方が空気室になっ
ている。空気分散板の上には、流動床構成材料すなわち
けい砂等からなる耐火性粉体が入れらている。そして、
耐火性粉体の上方空間はフリーボード部となっている。
また、燃焼装置と直接関係はないが、燃焼炉の上部に
はサイクロンが配置され、燃焼ガスと、燃焼ガス中に含
まれる固形粒子とが分離され、固形粒子は燃焼炉内に戻
され、ガスは冷却されて大気中へ放出されるようになっ
ている。
【０００３】したがって、送風ファンにより空気室から
空気分散板を通して耐火性粉体に空気を吹き込むと、固
定層をしていた耐火性粉体は、沸騰状態に似た運動をす
る流動層になる。そこで、固体燃料を供給すると、熱せ
られている耐火性粉体により加熱され、揮発分の放出が
開始される。揮発分は空気分散板の直上で燃焼され、燃
焼にともない窒素酸化物濃度が上昇する。固形可燃物は
粒子濃厚相内で燃焼される。そして、生成ガスはフリー
ボード部へ達する。このフリーボード部で、未燃成分の
２次燃焼、窒素酸化物の濃度制御等が行われる。固形粒
子を含んだ燃焼ガスは、サイクロンで気体と固体とに分
離される。分離された固形粒子は、燃焼炉内の流動層内
へ戻され、ガスからは熱が回収され、そして大気中へ放
出される。
空気分散板を通して耐火性粉体に空気を吹き込むと、固
定層をしていた耐火性粉体は、沸騰状態に似た運動をす
る流動層になる。そこで、固体燃料を供給すると、熱せ
られている耐火性粉体により加熱され、揮発分の放出が
開始される。揮発分は空気分散板の直上で燃焼され、燃
焼にともない窒素酸化物濃度が上昇する。固形可燃物は
粒子濃厚相内で燃焼される。そして、生成ガスはフリー
ボード部へ達する。このフリーボード部で、未燃成分の
２次燃焼、窒素酸化物の濃度制御等が行われる。固形粒
子を含んだ燃焼ガスは、サイクロンで気体と固体とに分
離される。分離された固形粒子は、燃焼炉内の流動層内
へ戻され、ガスからは熱が回収され、そして大気中へ放
出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
流動床燃焼装置によっても固体燃料を効率的に燃焼する
ことができるが、特に流動床燃焼装置によると、流動化
した耐火性粉体が蓄熱体としても作用し、燃焼が促進さ
れるという特徴を有する。しかしながら、問題点あるい
は欠点もある。例えば、上述した従来の流動床燃焼法に
よると、反応速度すなわち燃焼速度が遅いので、燃焼維
持温度を６００〜９００°Ｃの高温に維持しなければな
らず、環境を汚染する窒素酸化物の発生量が多くなり、
その対策費用が嵩む欠点がある。また、下水汚泥等のス
ラッジは、プレスによる脱水後でも８０％程度の水分を
含んでいるので、焼却するとき蒸発熱のためスラッジの
みでは燃焼できず、多量の灯油、Ｃ重油等の補助燃料を
必要とする欠点もある。補助燃料を減らすためには、ス
ラッジを焼却する時に生じる排熱を利用して、燃焼に先
立ち乾燥することが考えられるが、乾燥時にはメタン、
アセトン、フェノール等の悪臭が発生し、環境を汚染す
るので、排熱による乾燥は行われていないのが実状であ
る。さらには、従来の流動床燃焼法によると、燃焼炉内
の上方には２次燃焼をするフリーボード部を確保しなけ
ればならないので、燃焼炉の高さが高くなる欠点もあ
る。また、燃焼速度が遅いので、多量の空気を供給しな
ければならず、送風ファンが大型化する欠点もある。本
発明は、上記したような従来の欠点を解消した流動床式
燃焼法を提供しようとするもので、具体的には、高い含
水率のスラッジもそのまま燃焼でき、また窒素酸化物の
発生も少なく、さらには本発明の方法の実施に使用され
る燃焼炉の高さと容積、送風ファンの送風容量等も従来
のものに比較して小型化できる、流動床式燃焼法を提供
することを目的としている。また、悪臭消滅燃焼すなわ
ちリーンバーン燃焼にも好適な流動床式燃焼法を提供す
ることを目的としている。
流動床燃焼装置によっても固体燃料を効率的に燃焼する
ことができるが、特に流動床燃焼装置によると、流動化
した耐火性粉体が蓄熱体としても作用し、燃焼が促進さ
れるという特徴を有する。しかしながら、問題点あるい
は欠点もある。例えば、上述した従来の流動床燃焼法に
よると、反応速度すなわち燃焼速度が遅いので、燃焼維
持温度を６００〜９００°Ｃの高温に維持しなければな
らず、環境を汚染する窒素酸化物の発生量が多くなり、
その対策費用が嵩む欠点がある。また、下水汚泥等のス
ラッジは、プレスによる脱水後でも８０％程度の水分を
含んでいるので、焼却するとき蒸発熱のためスラッジの
みでは燃焼できず、多量の灯油、Ｃ重油等の補助燃料を
必要とする欠点もある。補助燃料を減らすためには、ス
ラッジを焼却する時に生じる排熱を利用して、燃焼に先
立ち乾燥することが考えられるが、乾燥時にはメタン、
アセトン、フェノール等の悪臭が発生し、環境を汚染す
るので、排熱による乾燥は行われていないのが実状であ
る。さらには、従来の流動床燃焼法によると、燃焼炉内
の上方には２次燃焼をするフリーボード部を確保しなけ
ればならないので、燃焼炉の高さが高くなる欠点もあ
る。また、燃焼速度が遅いので、多量の空気を供給しな
ければならず、送風ファンが大型化する欠点もある。本
発明は、上記したような従来の欠点を解消した流動床式
燃焼法を提供しようとするもので、具体的には、高い含
水率のスラッジもそのまま燃焼でき、また窒素酸化物の
発生も少なく、さらには本発明の方法の実施に使用され
る燃焼炉の高さと容積、送風ファンの送風容量等も従来
のものに比較して小型化できる、流動床式燃焼法を提供
することを目的としている。また、悪臭消滅燃焼すなわ
ちリーンバーン燃焼にも好適な流動床式燃焼法を提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、反
応速度を従来の流動床式燃焼法の反応速度よりも大きく
し、それによって燃焼維持温度を低く保つことにより達
成される。すなわち本発明の上記目的は、酸化触媒燃焼
によって達成される。酸化触媒燃焼は、触媒の接触酸化
作用により火炎燃焼限界以下の希薄燃料で燃焼するもの
で、反応速度が大きく、また燃焼温度が低いことが知ら
れているが、従来の酸化触媒は高価な白金であるため、
ハニカム構造の白金触媒が使用されているにすぎず、流
動床式燃焼法には適用されていない。本発明は安価に入
手できるＢａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＳｒＯ・６Ａｌ
２Ｏ３、 ＣａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＡｌ
２Ｏ４＋α、ＺｒＯ２＋α、Ｋ２Ｏ・１１Ａｌ２Ｏ３、
Ｌａ２Ｏ３・１１Ａｌ２Ｏ３ の中から少なくとも１種
が選ばれるように構成される。かくして、本発明は、燃
焼炉内の空気分散板の上に入れられている流動床構成材
料に、前記空気分散板から空気を吹き込み、流動床構成
材料を流動層にして可燃物を燃焼するとき、流動床構成
材料として、ＢａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＳｒＯ・６Ａｌ２
Ｏ３、 ＣａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＡｌ２Ｏ４＋α、
ＺｒＯ２＋α、Ｋ２Ｏ・１１Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３・
１１Ａｌ２Ｏ３ の中から少なくとも１種が酸化触媒燃
焼用として選ばれる。請求項２記載の発明は、請求項１
記載の可燃物が、汚泥等のスラッジであり、請求項３記
載の発明は、請求項１記載の可燃物が、メタン、アセト
ン、フェノ−ル等の悪臭を発する気体であり、そして請
求項４記載の発明は、請求項１記載の可燃物が、重油、
灯油、軽油等の液体燃料である。
応速度を従来の流動床式燃焼法の反応速度よりも大きく
し、それによって燃焼維持温度を低く保つことにより達
成される。すなわち本発明の上記目的は、酸化触媒燃焼
によって達成される。酸化触媒燃焼は、触媒の接触酸化
作用により火炎燃焼限界以下の希薄燃料で燃焼するもの
で、反応速度が大きく、また燃焼温度が低いことが知ら
れているが、従来の酸化触媒は高価な白金であるため、
ハニカム構造の白金触媒が使用されているにすぎず、流
動床式燃焼法には適用されていない。本発明は安価に入
手できるＢａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＳｒＯ・６Ａｌ
２Ｏ３、 ＣａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＡｌ
２Ｏ４＋α、ＺｒＯ２＋α、Ｋ２Ｏ・１１Ａｌ２Ｏ３、
Ｌａ２Ｏ３・１１Ａｌ２Ｏ３ の中から少なくとも１種
が選ばれるように構成される。かくして、本発明は、燃
焼炉内の空気分散板の上に入れられている流動床構成材
料に、前記空気分散板から空気を吹き込み、流動床構成
材料を流動層にして可燃物を燃焼するとき、流動床構成
材料として、ＢａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＳｒＯ・６Ａｌ２
Ｏ３、 ＣａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＡｌ２Ｏ４＋α、
ＺｒＯ２＋α、Ｋ２Ｏ・１１Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３・
１１Ａｌ２Ｏ３ の中から少なくとも１種が酸化触媒燃
焼用として選ばれる。請求項２記載の発明は、請求項１
記載の可燃物が、汚泥等のスラッジであり、請求項３記
載の発明は、請求項１記載の可燃物が、メタン、アセト
ン、フェノ−ル等の悪臭を発する気体であり、そして請
求項４記載の発明は、請求項１記載の可燃物が、重油、
灯油、軽油等の液体燃料である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施に使用される
流動床式燃焼装置の実施の形態について説明する。図１
の（イ）に示されているように、本実施の形態に係わる
流動床式燃焼装置１も、燃焼炉２を備えている。そし
て、この燃焼炉２内の下方に従来周知のように空気分散
板３が設けられている。空気分散板３の下方は、空気室
４となって、この空気室に一方が送風ファン５の吐出口
に接続されている空気供給管６が開口している。流動床
式燃焼装置１には、固形燃料である例えばスラッジを貯
蔵するサイロ７が備わっており、このサイロ７から供給
管８によりスラッジが燃焼炉２内に供給されるようにな
っている。なお、燃料が重油、灯油、軽油等の液体燃料
であるときは、サイロ７は液体燃料貯蔵タンクとなる。
流動床式燃焼装置の実施の形態について説明する。図１
の（イ）に示されているように、本実施の形態に係わる
流動床式燃焼装置１も、燃焼炉２を備えている。そし
て、この燃焼炉２内の下方に従来周知のように空気分散
板３が設けられている。空気分散板３の下方は、空気室
４となって、この空気室に一方が送風ファン５の吐出口
に接続されている空気供給管６が開口している。流動床
式燃焼装置１には、固形燃料である例えばスラッジを貯
蔵するサイロ７が備わっており、このサイロ７から供給
管８によりスラッジが燃焼炉２内に供給されるようにな
っている。なお、燃料が重油、灯油、軽油等の液体燃料
であるときは、サイロ７は液体燃料貯蔵タンクとなる。
【０００７】燃焼炉２の上方に連なっている排気管９に
は、１次サイクロン１０が接続されている。この１次サ
イクロン１０は、燃焼排ガスと燃焼排ガス中に含まれる
固形物とを分離するもので、そのアンダーフロー管１１
は後述する流動層２０の中まで延びている。１次サイク
ロン１０のオーバーフロー管１２には熱交換器１３が接
続され、燃焼排ガス中の熱が回収されるようになってい
る。熱が回収された燃焼排ガスは、次の２次サイクロン
１４で再度固形物が分離され、そして大気中へ放出され
る。なお、図１中の他の符号２１は、流動層２０内に配
置されている冷却管を、そして２２は焼却灰の排出管を
それぞれ示している。
は、１次サイクロン１０が接続されている。この１次サ
イクロン１０は、燃焼排ガスと燃焼排ガス中に含まれる
固形物とを分離するもので、そのアンダーフロー管１１
は後述する流動層２０の中まで延びている。１次サイク
ロン１０のオーバーフロー管１２には熱交換器１３が接
続され、燃焼排ガス中の熱が回収されるようになってい
る。熱が回収された燃焼排ガスは、次の２次サイクロン
１４で再度固形物が分離され、そして大気中へ放出され
る。なお、図１中の他の符号２１は、流動層２０内に配
置されている冷却管を、そして２２は焼却灰の排出管を
それぞれ示している。
【０００８】空気分散板３の上には流動床構成材料Ｍが
入れられるが、本実施の形態によると、流動床構成材料
Ｍは、ＢａＯ・６Ａｌ2Ｏ3、ＳｒＯ・６Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ
・６Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＡｌ2Ｏ4+α、ＺｒＯ2+α、Ｋ2Ｏ・１
１Ａｌ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3・１１Ａｌ2Ｏ3のうち少なくとも
１種が選ばれる。これらの流動床構成材料Ｍの組成、焼
成温度、Ｓ／Ｓ（Ａｌ2Ｏ3）（添加系材料とアルミナ単
独との表面比）および結晶相は下記の表１の通りであ
る。 表１ 組成 焼成温度°Ｃ Ｓ／Ｓ 結晶相 （ＢａＯ）0.14（Ａｌ2Ｏ3）0.86 １４５０ ４.３ ＢａＯ・６Ａｌ2Ｏ3 （ＳｒＯ）0.14（Ａｌ2Ｏ3）0.86 １４５０ ３.０ ＳｒＯ・６Ａｌ2Ｏ3 （ＣａＯ）0.14（Ａｌ2Ｏ3）0.86 １４５０ ３.６ ＣａＯ・６Ａｌ2Ｏ3 （ＭｇＯ）0.10（Ａｌ2Ｏ3）0.90 １４５０ ０.８ ＭｇＡｌ2Ｏ4+α （ＺｒＯ）0.10（Ａｌ2Ｏ3）0.90 １４５０ ０.７ ＺｒＯ2+α （Ｋ2Ｏ）0.08（Ａｌ2Ｏ3）0.92 １３００ ５.０ Ｋ2Ｏ・１１Ａｌ2Ｏ3 （Ｌａ2Ｏ3）0.08（Ａｌ2Ｏ3）0.92 １３００ ３.０ Ｌａ2Ｏ3・１１Ａｌ2Ｏ3 （Ｌａ2Ｏ3）0.05（Ａｌ2Ｏ3）0.95 １２００ ８.０ Ｌａ2Ｏ3・１１Ａｌ2Ｏ3 表１に示すＩＡ、ＩＩＡ、ＩＩＩＢあるいはＩＶＢ の
酸化物は、酸化アルミニウムに焼成担持され、白金と同
様に酸化触媒作用を奏する。このような酸化触媒は、
０.５〜８ｍｍφの多孔質アルミナを担体とし、添加物
を焼成するため安価に得られる。
入れられるが、本実施の形態によると、流動床構成材料
Ｍは、ＢａＯ・６Ａｌ2Ｏ3、ＳｒＯ・６Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ
・６Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＡｌ2Ｏ4+α、ＺｒＯ2+α、Ｋ2Ｏ・１
１Ａｌ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3・１１Ａｌ2Ｏ3のうち少なくとも
１種が選ばれる。これらの流動床構成材料Ｍの組成、焼
成温度、Ｓ／Ｓ（Ａｌ2Ｏ3）（添加系材料とアルミナ単
独との表面比）および結晶相は下記の表１の通りであ
る。 表１ 組成 焼成温度°Ｃ Ｓ／Ｓ 結晶相 （ＢａＯ）0.14（Ａｌ2Ｏ3）0.86 １４５０ ４.３ ＢａＯ・６Ａｌ2Ｏ3 （ＳｒＯ）0.14（Ａｌ2Ｏ3）0.86 １４５０ ３.０ ＳｒＯ・６Ａｌ2Ｏ3 （ＣａＯ）0.14（Ａｌ2Ｏ3）0.86 １４５０ ３.６ ＣａＯ・６Ａｌ2Ｏ3 （ＭｇＯ）0.10（Ａｌ2Ｏ3）0.90 １４５０ ０.８ ＭｇＡｌ2Ｏ4+α （ＺｒＯ）0.10（Ａｌ2Ｏ3）0.90 １４５０ ０.７ ＺｒＯ2+α （Ｋ2Ｏ）0.08（Ａｌ2Ｏ3）0.92 １３００ ５.０ Ｋ2Ｏ・１１Ａｌ2Ｏ3 （Ｌａ2Ｏ3）0.08（Ａｌ2Ｏ3）0.92 １３００ ３.０ Ｌａ2Ｏ3・１１Ａｌ2Ｏ3 （Ｌａ2Ｏ3）0.05（Ａｌ2Ｏ3）0.95 １２００ ８.０ Ｌａ2Ｏ3・１１Ａｌ2Ｏ3 表１に示すＩＡ、ＩＩＡ、ＩＩＩＢあるいはＩＶＢ の
酸化物は、酸化アルミニウムに焼成担持され、白金と同
様に酸化触媒作用を奏する。このような酸化触媒は、
０.５〜８ｍｍφの多孔質アルミナを担体とし、添加物
を焼成するため安価に得られる。
【０００９】次に、流動床式燃焼装置１の作用について
説明する。送風ファン５を起動して空気室４から空気分
散板３を通して流動床構成材料Ｍに空気を吹き込む。そ
うすると、固定層をしていた流動床構成材料Ｍは、沸騰
状態に似た運動をする流動層２０になる。そこで、サイ
ロ７または液体燃料タンク７から固体燃料例えばスラッ
ジ、または液体燃料を供給すると共に補助燃料を適宜供
給して着火する。以後、熱せられている流動床構成材料
Ｍによりスラッジは加熱され、可燃揮発分と共に固形可
燃物も燃焼される。吹き込む空気により、流動床構成材
料Ｍ、不燃物、燃焼灰等の固形分を含んだ燃焼排ガス
は、排気管９から１次サイクロン１０に送られる。１次
サイクロン１０において固形粒子と燃焼排ガスは分離さ
れる。分離された固形粒子は、アンダーフロー管１１に
より流動層２０内へ戻され、燃焼排ガスは次の熱交換器
１３に送られ、熱が回収される。そして、２次サイクロ
ン１４で微粉が除去され大気中へ放出される。上記のよ
うにして連続的に燃焼する。この時生じる焼却灰は、排
出管２２から適宜排出され、燃焼熱は冷却管２１により
回収される。
説明する。送風ファン５を起動して空気室４から空気分
散板３を通して流動床構成材料Ｍに空気を吹き込む。そ
うすると、固定層をしていた流動床構成材料Ｍは、沸騰
状態に似た運動をする流動層２０になる。そこで、サイ
ロ７または液体燃料タンク７から固体燃料例えばスラッ
ジ、または液体燃料を供給すると共に補助燃料を適宜供
給して着火する。以後、熱せられている流動床構成材料
Ｍによりスラッジは加熱され、可燃揮発分と共に固形可
燃物も燃焼される。吹き込む空気により、流動床構成材
料Ｍ、不燃物、燃焼灰等の固形分を含んだ燃焼排ガス
は、排気管９から１次サイクロン１０に送られる。１次
サイクロン１０において固形粒子と燃焼排ガスは分離さ
れる。分離された固形粒子は、アンダーフロー管１１に
より流動層２０内へ戻され、燃焼排ガスは次の熱交換器
１３に送られ、熱が回収される。そして、２次サイクロ
ン１４で微粉が除去され大気中へ放出される。上記のよ
うにして連続的に燃焼する。この時生じる焼却灰は、排
出管２２から適宜排出され、燃焼熱は冷却管２１により
回収される。
【００１０】
実施例１： 図１の（ロ）は、本実施例による酸化触媒
による燃焼速度と燃焼温度とを、従来の燃焼による燃焼
速度と燃焼温度と比較したグラフであるが、図２に示さ
れているように、本実施例による酸化触媒による燃焼速
度は、従来のそれに比較して１０００倍程度大きいこと
が判る。このように燃焼速度が大きいので、燃焼維持温
度も低い。したがって、従来の流動床式燃焼のようにフ
リーボード部が不要で、燃焼炉１の高さ「Ｈ」を低く、
したがって炉体積を小さくすることができる。また、燃
焼維持温度が低いので、有害な窒素酸化物の発生も少な
くなる。さらには、供給空気量も少なくて済み、送風フ
ァン５を小型化できる。
による燃焼速度と燃焼温度とを、従来の燃焼による燃焼
速度と燃焼温度と比較したグラフであるが、図２に示さ
れているように、本実施例による酸化触媒による燃焼速
度は、従来のそれに比較して１０００倍程度大きいこと
が判る。このように燃焼速度が大きいので、燃焼維持温
度も低い。したがって、従来の流動床式燃焼のようにフ
リーボード部が不要で、燃焼炉１の高さ「Ｈ」を低く、
したがって炉体積を小さくすることができる。また、燃
焼維持温度が低いので、有害な窒素酸化物の発生も少な
くなる。さらには、供給空気量も少なくて済み、送風フ
ァン５を小型化できる。
【００１１】実施例２：含水率８０％の生活汚泥の比較
燃焼テストをした。流動床構成材料ＭとしてＣａＯ・６
Ａｌ2Ｏ3を用いた本実施例による酸化触媒法によると、
補助燃料を用いることなく燃焼することができた。この
とき、汚泥を４.２ｔｏｎ／ｈｒの割合で燃焼させる
と、２３０万Ｋｃａｌ／ｈｒの熱が発生した。これに対
し、実稼動している従来の燃焼法では生活汚泥を４.２
ｔｏｎ／ｈｒ 燃焼させるために、３２０ ｌ／ｈｒの
補助燃料であるＣ重油を必要としている。Ｃ重油を使用
しているので、発熱量は２９０万Ｋｃａｌ／ｈｒになっ
ている。このテストから、本実施例による酸化触媒法に
よると、高含水率の汚泥も格別に脱水することなく、し
かも補助燃料を使用することなく、燃焼できることが判
る。
燃焼テストをした。流動床構成材料ＭとしてＣａＯ・６
Ａｌ2Ｏ3を用いた本実施例による酸化触媒法によると、
補助燃料を用いることなく燃焼することができた。この
とき、汚泥を４.２ｔｏｎ／ｈｒの割合で燃焼させる
と、２３０万Ｋｃａｌ／ｈｒの熱が発生した。これに対
し、実稼動している従来の燃焼法では生活汚泥を４.２
ｔｏｎ／ｈｒ 燃焼させるために、３２０ ｌ／ｈｒの
補助燃料であるＣ重油を必要としている。Ｃ重油を使用
しているので、発熱量は２９０万Ｋｃａｌ／ｈｒになっ
ている。このテストから、本実施例による酸化触媒法に
よると、高含水率の汚泥も格別に脱水することなく、し
かも補助燃料を使用することなく、燃焼できることが判
る。
【００１２】実施例３：下水スラッジ臭気を燃焼して本
実施例による酸化触媒法と、従来の燃焼法とを悪臭消滅
燃焼として適用したときの比較テストをした。その結果
を表２に示す。 表２ 本実施例（酸化触媒法） 従来例 処理温度 ２００〜４００°Ｃ ６００〜８００°Ｃ 滞留時間 ０.２４〜０.１４ｓｅｃ ０.５〜０.３ｓｅｃ 特徴 無煙 高温火炎燃焼 悪臭ガスの着火温度を表３に示す 表３ 本実施例（酸化触媒法） 従来例 メタン ２０〜３５°Ｃ ４７０°Ｃ アセトン １３０〜１３５°Ｃ ５３８〜７２７°Ｃ フェノール １４０〜１４５°Ｃ ７１５°Ｃ 以上のテスト結果から明らかなように、悪臭消滅燃焼に
用いると、補助燃料を大幅に減らすことができる。
実施例による酸化触媒法と、従来の燃焼法とを悪臭消滅
燃焼として適用したときの比較テストをした。その結果
を表２に示す。 表２ 本実施例（酸化触媒法） 従来例 処理温度 ２００〜４００°Ｃ ６００〜８００°Ｃ 滞留時間 ０.２４〜０.１４ｓｅｃ ０.５〜０.３ｓｅｃ 特徴 無煙 高温火炎燃焼 悪臭ガスの着火温度を表３に示す 表３ 本実施例（酸化触媒法） 従来例 メタン ２０〜３５°Ｃ ４７０°Ｃ アセトン １３０〜１３５°Ｃ ５３８〜７２７°Ｃ フェノール １４０〜１４５°Ｃ ７１５°Ｃ 以上のテスト結果から明らかなように、悪臭消滅燃焼に
用いると、補助燃料を大幅に減らすことができる。
【００１３】以上のように、本発明によると、流動床構
成材料として、ＢａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＳｒＯ・６Ａｌ
２Ｏ３、 ＣａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＡｌ
２Ｏ４＋α、ＺｒＯ２＋α、Ｋ２Ｏ・１１Ａｌ２Ｏ３、
Ｌａ２Ｏ３・１１Ａｌ２Ｏ３ の中から少なくとも１種
が酸化触媒燃焼用として選ばれるように構成されていの
で、流動床による酸化触媒燃焼が可能で、燃焼速度が従
来の燃焼方法に比較して大きい。したがって、本発明に
よると、流動床式燃焼方法の特徴はそのまま生き、しか
も燃焼維持温度が低く、有害な窒素酸化物の発生が少な
くなるという、本発明に特有の効果が得られる。また、
燃焼速度が大きく、燃焼維持温度が低いので、従来の流
動床式燃焼のようにフリ−ボ−ド部を必要としない。し
たがって、本発明の実施に使用される燃焼炉の高さを低
くすることができる。また、供給空気量が少なくて済む
ので、送風ファンを小型化できる効果も得られる。ま
た、燃焼速度が大きいので、従来の燃焼方法では補助燃
料を必要とする高含水率の汚泥等のスラッジでも、補助
燃料の助けを借りることなく燃焼できる。さらには、メ
タン、アセトン、フェノ−ル等の悪臭を発するガスも低
い燃焼温度で燃焼できる効果もある。
成材料として、ＢａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＳｒＯ・６Ａｌ
２Ｏ３、 ＣａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＡｌ
２Ｏ４＋α、ＺｒＯ２＋α、Ｋ２Ｏ・１１Ａｌ２Ｏ３、
Ｌａ２Ｏ３・１１Ａｌ２Ｏ３ の中から少なくとも１種
が酸化触媒燃焼用として選ばれるように構成されていの
で、流動床による酸化触媒燃焼が可能で、燃焼速度が従
来の燃焼方法に比較して大きい。したがって、本発明に
よると、流動床式燃焼方法の特徴はそのまま生き、しか
も燃焼維持温度が低く、有害な窒素酸化物の発生が少な
くなるという、本発明に特有の効果が得られる。また、
燃焼速度が大きく、燃焼維持温度が低いので、従来の流
動床式燃焼のようにフリ−ボ−ド部を必要としない。し
たがって、本発明の実施に使用される燃焼炉の高さを低
くすることができる。また、供給空気量が少なくて済む
ので、送風ファンを小型化できる効果も得られる。ま
た、燃焼速度が大きいので、従来の燃焼方法では補助燃
料を必要とする高含水率の汚泥等のスラッジでも、補助
燃料の助けを借りることなく燃焼できる。さらには、メ
タン、アセトン、フェノ−ル等の悪臭を発するガスも低
い燃焼温度で燃焼できる効果もある。
【図１】 本発明の実施の形態を示す図で、その（イ）
は本発明の方法の実施に使用される流動床式燃焼装置の
１形態を模式的に示す一部断面図で、その（ロ）は本実
施の形態による燃焼方法と、従来の燃焼方法との燃焼特
性を示すグラフである。
は本発明の方法の実施に使用される流動床式燃焼装置の
１形態を模式的に示す一部断面図で、その（ロ）は本実
施の形態による燃焼方法と、従来の燃焼方法との燃焼特
性を示すグラフである。
２ 燃焼炉 ３ 空気分散板 ５ 送風ファン ２０ 流動層 Ｍ 流動床構成材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−63779（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−61610（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/30 F23C 10/00 F23C 11/00 313 B01J 8/24
Claims (4)
- 【請求項１】 燃焼炉（１）内の空気分散板（３）の上
に入れられている流動床構成材料（Ｍ）に、前記空気分
散板（３）から空気を吹き込み、流動床構成材料（Ｍ）
を流動層（２０）にして可燃物を燃焼するとき、 流動床構成材料（Ｍ）として、ＢａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、
ＳｒＯ・６Ａｌ２Ｏ３、 ＣａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、Ｍｇ
Ａｌ２Ｏ４＋α、ＺｒＯ２＋α、Ｋ２Ｏ・１１Ａｌ２Ｏ
３、Ｌａ２Ｏ３・１１Ａｌ２Ｏ３ の中から少なくとも
１種が酸化触媒燃焼用として選ばれている、流動床式燃
焼方法。 - 【請求項２】請求項１記載の可燃物が、生活汚泥等のス
ラッジである、流動床式燃焼方法。 - 【請求項３】請求項１記載の可燃物が、メタン、アセト
ン、フェノ−ル等の悪臭を発する気体である、流動床式
燃焼方法。 - 【請求項４】請求項１記載の可燃物が、重油、灯油、軽
油等の液体燃料である、流動床式燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8207601A JP3057220B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 流動床式燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8207601A JP3057220B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 流動床式燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038239A JPH1038239A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3057220B2 true JP3057220B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=16542486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8207601A Expired - Lifetime JP3057220B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 流動床式燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057220B2 (ja) |
-
1996
- 1996-07-19 JP JP8207601A patent/JP3057220B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1038239A (ja) | 1998-02-13 |
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