JP3064175U - 回転炭化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現在水分を多量に含有した粉末状態に近い顆
粒状や塊状の物質の炭化は困難であった。これらの水分
を含む顆粒状の産業廃棄物を均一に炭化し、その排煙に
含まれる木酢や香料やタール成分を分留回収し公害物の
拡散を防止する炭化装置を提供する 【解決手段】 炭化の過程で塊になる含水顆粒状の有機
廃棄物の炭化を本考案の装置は炭化窯を回転することで
解決した。回転により原料は撹拌され絶えず移動し互い
に固着したり塊状化せず、炭化窯内の温度も均一に保て
た。炭化窯を５分間で１回転の可変速回転とし、炭化窯
内に掻き上げ羽根を設けて炭化物の撹拌を行い、窯内を
設定温度に保ち顆粒状態を維持し、タールや木酢成分等
の揮発成分は分留し回収する。熱炉内の温度をセンサー
で計測し燃料供給量を制御し炭化窯内を適正温度に保
つ。完成した炭化物は窯内に水を噴霧し急速に冷却し速
やかに取り出せる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は含水顆粒状または粉体物の炭化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の有機廃棄物は焼却処理をしていたが、灰にしてしまうと利用価値がない 。又有機廃棄物の埋め立て処理は環境破壊につながり社会的制約が厳しい。この 有機廃棄物を炭化物に再生すれば再利用の分野が広がり、産業上有益な処理法で ある。有機廃棄物の炭化処理法は多数存在するが、水分を多量に含有するコーヒ ー絞り粕や茶粕や籾殻や鋸屑など、粉体に近い顆粒状の産業廃棄物を効率的に低 コストで炭化する方法は確立されていない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の炭化装置では炭化の過程で団塊状になりやすくて、均一な炭化が困難で あった水分量の多い顆粒状や粉体の物質を、数立方メートル単位で比較的短時間 で均一に炭化し、炭化の途中工程で排出される排煙に含有される木酢や香料やタ ール成分を分留回収し公害物の空中拡散を防止する炭化装置を提供する

【０００４】

【課題を解決するための手段】

従来の技術では含有する水分量が多い顆粒状の物質を炭化する場合は、炭化窯 内の均一な炭化の進行が極めて困難であった。原因は粒子同士が互いに固着し大 きな団塊状になり、塊内部の炭化が遅れることが原因であった。本考案の炭化装 置では炭化窯を回転することでこの問題を解決した。回転により窯内の炭化原料 は撹拌され、絶えず移動することで、粒子が固着し団塊状になることを防止し、 炭化窯内の炭化原料物の温度を均一に保てた。炭化窯の回転速度を５分間で１回 転前後の可変速とし、炭化窯内壁に掻き上げ羽根を設けて炭化物の撹拌を行い、 均一な温度と顆粒状態を維持することに成功した。

【０００５】 次ぎに揮発成分の回収について述べる。炭化の過程で多量に発生するタールや 木酢成分等の揮発成分は分別して回収することが可能である。炭化工程の温度経 過については、炭化初期に揮発する成分は通常１００度Ｃ以上では不安定になり 、容易に分解変質する物質である。一方有機物の炭化には２５０度以上の温度が 必要である。熱炉内の温度を設定値に保つため、熱炉内の温度を温度センサーで 計測し、得られた温度データ信号を温度制御回路へ送り、熱炉のバーナー燃料供 給ポンプの送油量を制御する。

【０００６】 炭化窯より排出された排煙は、熱炉外の水冷コンデンサーで液化したあと分留 器に導入し、比重差で底部のタール分と上部の木酢に分離し、各々の排出口より 外部へ取り出す。残存の気体成分は排煙フアンにより外界に放出する

【０００７】 熱炉内の温度分布はバーナー口と排気口付近で１００度の差があり、熱炉内の 温度分布が不均一になることから、炉内温度分布を均一にし消費熱量を節減する ため、熱炉上部にある温度の低下した気体を、循環フアンとリサイクルダクトを 用いて熱炉下部のバーナー口付近に戻せば、熱炉内の温度差が解消され熱量を多 量に節減して燃料の節約ができる。

【０００８】

【考案の実施の形態】

本考案の炭化装置を図１と図２で説明する。回転炭化窯１の内部壁面に図２で 示す位置に４枚の掻き上げ羽根２を設け、５分間１回転前後の可変速で一方向に 連続回転する。炭化窯１はバーナー側回転軸受３を経て外部より給水管５を導入 し、駆動側回転軸受４を経て炭化原料より発生する気体を外部へ排出する。駆動 側回転軸受４に温度計６を設け排煙導管７で水冷コンデンサー８を経て分留器９ より排煙筒に至る分留回収回路を形成する。炭化窯１には開閉可能の炭化材料出 し入れ口１８を設ける。炭化窯１の窯内温度を高めるため内壁に遠赤外線塗料を 塗装する。

【０００９】 次に炭化窯１の回転機構について図１で説明する。炭化窯１は熱炉１０の外に 設けたチエン駆動装置１７とモーター１６により可変速回転駆動される。炭化窯 １は軸両端のバーナー側回転軸受３と駆動側回転軸受４により支持される。炭化 窯１の気密シールはグランドパッキン１９による。

【００１０】 図１で熱炉１０の構造を説明する。内壁は断熱内壁１１を張り付けて熱の炉体 外への伝導を防ぎ、炉内を高温度に保ち外壁温度を上昇させない。熱炉１０の温 度センサー１５で得られた温度データ信号を温度制御回路へ送り熱炉１０のバー ナー１２に付属する燃料供給ポンプの燃料供給量を調整し熱炉を設定温度に保つ 。更に熱炉１０内の上部と下部の温度差を解消し、炉内の均一な温度分布を得る ために、バーナー口の熱気は熱炉１０の上部に達したとき、温度が１００度低下 し熱炉内の温度分布が不均一になる。熱炉上部の熱気を循環フアン１４とリサイ クルダクト２３でバーナー１２付近へ循環した結果、熱炉１０内の温度差発生が 解消しバーナー１２の運転時間が７０％程低減した。

【００１１】 次に炭化窯の回転機構について図１で説明する。炭化窯１はチエン駆動装置１ ７とモーター１６により可変速回転駆動される。炭化窯１は軸両端のバーナー側 回転軸受３と駆動側回転軸受４により支持され気密シールはグランドパッキン１ ９による。

【００１２】 次に炭化窯１の排煙からの分留と炭化の過程における温度管理を説明する。先 ず分留の際は、炭化への前処理で炭化原料の有機物から揮発する成分は１００度 以上では分解し変質する物質である。したがって揮発成分の炭化窯１内を出て駆 動側回転軸受４に設けた温度計６を経て排煙導管７を通り水冷コンデンサー８に 至る間の温度を１００度に保つ必要がある。炭化窯１から出る排煙は水冷コンデ ンサー８で冷却されて液体となり分留器９に貯留する。

【００１３】 次ぎに炭化の工程の温度管理について説明する。有機物の炭化は空気を遮断し た炭化窯１内で炭化原料を２５０度以上に加熱する必要がある。従ってこの間の 温度管理は全て温度センサー１５の信号により温度制御回路が熱炉１０に熱気を 吹き込むバーナー１２の燃料供給量の調整をし、炭化窯１内の温度を温度計６で 計測して炭化窯内温度を規定値に保つ。

【００１４】 炭化窯１の内部温度は、炭化の終了後に加熱を停止した後も長時間にわたり高 温状態を保つが、炭化作業の効率を高めるため急速に冷却する要求が多い。冷却 方法は給水管５より炭化窯１内に水をスプレイして気化潜熱で冷却し、排煙フア ン２０により炭化窯内部の熱を排出することで窯内の温度を急速に低下させる。

【００１５】 炭化材料と炭化製品の出し入れは、熱炉１０に設けた点検口２１と製品取出口 ２１及び炭化窯１の材料出し入れ口１８を開いて行う。

【００１６】

【考案の効果】

本考案の炭化装置を使用すると、産業廃棄物に多い顆粒状とか粉体で水分を多 量に含み、従来の炭化装置では炭化が困難とされていた物質を容易に炭化できる 。炭化の過程で発生する排煙はコンデンサーで冷却して木酢酸、香料、タール成 分を回収し再活用できる。熱炉内温度はバーナーの燃料送油量を制御して、設定 温度の異なる二工程の温度管理を連続して行える。排煙を分留した木酢の回収工 程と炭化の工程を中断せずに連続して行える。炭化が終了すれば水のスプレイと 排煙フアンで炭化装置を急速に冷却し、直ちに製品の排出と次の炭化材料の装填 が可能になり炭化装置の利用効率が極めて高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転炭化装置全体の実施例を示す正面断面図で
ある。

【図２】回転炭化装置の熱炉部分の実施例を示す左側面
断面図である。

【符号の説明】

１ 炭化窯 ２ 掻き上げ羽根 ３ バーナー側回転軸受 ４ 駆動側回転軸受 ５ 給水管 ６ 温度計 ７ 排煙導管 ８ コンデンサー ９ 分留器 １０ 熱炉 １１ 断熱内壁 １２ バーナー １３ 排気筒 １４ 循環フアン １５ 温度センサー １６ 駆動モーター １７ 駆動チエン装置 １８ 材料出し入れ口 １９ グランドパッキン ２０ 排煙フアン ２１ 点検口 ２２ 製品取出口 ２３ リサイクルダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｂ 21/12 Ｃ１０Ｂ 53/00 Ａ 47/30 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ 53/00 ３０２Ｆ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】断熱内張（１１）を施した熱炉（１０）中
   に、材料出し入れ口（１８）とかき上げ羽根（２）と急
   速冷却器の給水管（５）とバーナー側回転軸受（３）と
   駆動側回転軸受（４）を備えた回転炭化窯（１）を置
   き、熱炉（１０）の外部に回転炭化窯（１）の回転装置
   （１７）と排煙の分留器（９）と熱気循環フアン（１
   ４）と温度制御装置付きバーナー（１２）を備え、回転
   炭化窯（１）が回転することを特徴とした回転炭化装
   置。