JP3497822B2 - 循環流動層 - Google Patents
循環流動層Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/005—Fluidised bed combustion apparatus comprising two or more beds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/30—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2203/00—Furnace arrangements
- F23G2203/50—Fluidised bed furnace
- F23G2203/503—Fluidised bed furnace with two or more fluidised beds
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【０００１】技術分野
この発明は、都市ごみや廃プラスチック等の固形廃棄物
の熱処理などに用いる流動層に関する。
の熱処理などに用いる流動層に関する。
【０００２】背景技術
都市ごみや廃プラスチック等の固形廃棄物の熱処理にお
いては、本件発明者が既に特公昭６２−３５００４号
（特許第１４６１７７５号）「固形物の燃焼方法及びそ
の装置」に於て詳記したように、熱分解ガス化流動層と
サイクロン燃焼溶融炉との組み合わせ方式が両者の欠点
を相補う合理的な方式であり、周知のように近年この方
式は「ガス化溶融炉」として実用化されつつある。しか
しながら従来のガス化溶融炉における流動層は原料の部
分燃焼によりガス化（吸熱反応）に必要な熱量を供給し
ているため、この燃焼排ガスが熱分解ガスを稀釈してガ
スのカロリーを低下せしめていた。一方、サイクロン燃
焼溶融炉は、灰分を高温溶融して強力な旋回流によって
炉の内壁に捕捉する機能上、急速な高温加熱が必須条件
となるが、熱量の低い高含水率のごみ原料から得られた
低カロリーガスではこのような急速高温加熱が困難、と
いう問題があった。またサイクロン燃焼溶融炉では、前
記のように内壁上で灰分を溶融滴下せしめるために炉内
の温度は１３００〜１４００℃の高温となるので、炉壁
からの放熱・熱損失を防止する必要上、炉壁の構築が高
価となる問題があった。
いては、本件発明者が既に特公昭６２−３５００４号
（特許第１４６１７７５号）「固形物の燃焼方法及びそ
の装置」に於て詳記したように、熱分解ガス化流動層と
サイクロン燃焼溶融炉との組み合わせ方式が両者の欠点
を相補う合理的な方式であり、周知のように近年この方
式は「ガス化溶融炉」として実用化されつつある。しか
しながら従来のガス化溶融炉における流動層は原料の部
分燃焼によりガス化（吸熱反応）に必要な熱量を供給し
ているため、この燃焼排ガスが熱分解ガスを稀釈してガ
スのカロリーを低下せしめていた。一方、サイクロン燃
焼溶融炉は、灰分を高温溶融して強力な旋回流によって
炉の内壁に捕捉する機能上、急速な高温加熱が必須条件
となるが、熱量の低い高含水率のごみ原料から得られた
低カロリーガスではこのような急速高温加熱が困難、と
いう問題があった。またサイクロン燃焼溶融炉では、前
記のように内壁上で灰分を溶融滴下せしめるために炉内
の温度は１３００〜１４００℃の高温となるので、炉壁
からの放熱・熱損失を防止する必要上、炉壁の構築が高
価となる問題があった。
【０００３】一方、原料ごみの熱量に拘らず高カロリー
ガスを得る方式としては公知の２塔循環式流動層があ
る。図１０及び図１１は従来の２塔循環式流動層を示す
図であり、図１０は概略断面図、図１１は図１０のＺ矢
視図である。図１０及び図１１に示すように、２塔循環
式流動層は、熱分解ガス化流動層５１とチャー類の燃焼
流動層５２とを襷掛けの配管５３，５４で結び、熱媒体
の２塔循環によって熱分解に必要な熱量を補給して、熱
分解ガスを燃焼排ガスと別個に取り出す方式である。し
かし流動層の熱媒体は水平方向に移動し難い性質がある
ので、この構成では熱媒体は配管により局所的に供給さ
れ矢印５５，５６に示すように短絡して流れる傾向とな
り、流動層内で充分に反応を行わせるためには流動層高
さＨを高くする必要を生じ、流動化の動力損失が大きく
なるのみならず装置が大型化する、という問題があっ
た。
ガスを得る方式としては公知の２塔循環式流動層があ
る。図１０及び図１１は従来の２塔循環式流動層を示す
図であり、図１０は概略断面図、図１１は図１０のＺ矢
視図である。図１０及び図１１に示すように、２塔循環
式流動層は、熱分解ガス化流動層５１とチャー類の燃焼
流動層５２とを襷掛けの配管５３，５４で結び、熱媒体
の２塔循環によって熱分解に必要な熱量を補給して、熱
分解ガスを燃焼排ガスと別個に取り出す方式である。し
かし流動層の熱媒体は水平方向に移動し難い性質がある
ので、この構成では熱媒体は配管により局所的に供給さ
れ矢印５５，５６に示すように短絡して流れる傾向とな
り、流動層内で充分に反応を行わせるためには流動層高
さＨを高くする必要を生じ、流動化の動力損失が大きく
なるのみならず装置が大型化する、という問題があっ
た。
【０００４】さらにまた、塩化ビニールなどを含む廃プ
ラスチックの熱分解ガス化においては、発生するＨＣｌ
が熱分解ガスに含まれる為、これを高温燃焼した場合に
サイクロン燃焼溶融炉以降の諸装置にＨＣｌガスによる
高温腐食を生ずる。これを防ぐため予め塩化ビニール類
を機械的に除いたり、別途加熱溶融して塩素を除去して
から熱分解するなど、煩雑な事前処理を必要とする問題
があった。
ラスチックの熱分解ガス化においては、発生するＨＣｌ
が熱分解ガスに含まれる為、これを高温燃焼した場合に
サイクロン燃焼溶融炉以降の諸装置にＨＣｌガスによる
高温腐食を生ずる。これを防ぐため予め塩化ビニール類
を機械的に除いたり、別途加熱溶融して塩素を除去して
から熱分解するなど、煩雑な事前処理を必要とする問題
があった。
【０００５】発明の開示
本発明は上述の諸課題を解決するもので、即ち、（１）
熱量の低い高含水率のごみ原料でもサイクロン燃焼溶融
炉の急速高温加熱を可能とする高カロリーガスが得られ
ること、（２）炉内温度の高いサイクロン燃焼溶融炉の
構築にあたって高価な炉壁を必要としないこと、（３）
従来の２塔循環式のように熱媒体の循環が短絡する恐れ
がなく、低層高で流動化動力が少なく装置を小型コンパ
クト化すること、（４）塩化ビニールなどを含む廃プラ
スチック原料でもサイクロン燃焼溶融炉に適用可能なガ
スが得られ、溶融炉以降の諸装置のＨＣｌによる高温腐
食を避けられること、等を目的としている。
熱量の低い高含水率のごみ原料でもサイクロン燃焼溶融
炉の急速高温加熱を可能とする高カロリーガスが得られ
ること、（２）炉内温度の高いサイクロン燃焼溶融炉の
構築にあたって高価な炉壁を必要としないこと、（３）
従来の２塔循環式のように熱媒体の循環が短絡する恐れ
がなく、低層高で流動化動力が少なく装置を小型コンパ
クト化すること、（４）塩化ビニールなどを含む廃プラ
スチック原料でもサイクロン燃焼溶融炉に適用可能なガ
スが得られ、溶融炉以降の諸装置のＨＣｌによる高温腐
食を避けられること、等を目的としている。
【０００６】上記目的を達成するため請求項１に記載の
発明は、流動層を円環状に形成すると共に、該円環状流
動層の中間を移動層で仕切って独立したフリーボードを
有する複数個の流動層に分割し、移動層と流動層との比
重差を駆動力として流動媒体を循環せしめ、該円環状流
動層の中心部にサイクロン燃焼溶融炉を構築したことを
特徴とする。
発明は、流動層を円環状に形成すると共に、該円環状流
動層の中間を移動層で仕切って独立したフリーボードを
有する複数個の流動層に分割し、移動層と流動層との比
重差を駆動力として流動媒体を循環せしめ、該円環状流
動層の中心部にサイクロン燃焼溶融炉を構築したことを
特徴とする。
【０００７】また、請求項２に記載の発明は請求項１に
記載の円環状流動層において、円環状流動層を２つの移
動層で仕切って熱分解ガス化流動層とチャー類の燃焼流
動層を構築すると共に、生成した熱分解ガスを中心部の
サイクロン燃焼溶融炉に供給することを特徴とする。ま
た、請求項３に記載の発明は請求項１に記載の円環状流
動層において、移動層内に伝熱管を設けたことを特徴と
する。また、請求項４に記載の発明は請求項３に記載の
円環状流動層において、円環状流動層を２つの移動層で
仕切って脱塩素流動層と熱分解ガス化流動層を構築する
と共に、生成した熱分解ガスを中心部のサイクロン燃焼
溶融炉に供給することを特徴とする。
記載の円環状流動層において、円環状流動層を２つの移
動層で仕切って熱分解ガス化流動層とチャー類の燃焼流
動層を構築すると共に、生成した熱分解ガスを中心部の
サイクロン燃焼溶融炉に供給することを特徴とする。ま
た、請求項３に記載の発明は請求項１に記載の円環状流
動層において、移動層内に伝熱管を設けたことを特徴と
する。また、請求項４に記載の発明は請求項３に記載の
円環状流動層において、円環状流動層を２つの移動層で
仕切って脱塩素流動層と熱分解ガス化流動層を構築する
と共に、生成した熱分解ガスを中心部のサイクロン燃焼
溶融炉に供給することを特徴とする。
【０００８】発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明す
る。図１乃至図９において、同一の符号を付した部分は
同一または相当部分で示す。図１〜図４によって一実施
形態を説明する。図１〜図４に示すように、本発明の循
環流動層においては、熱分解ガス化流動層１と燃焼流動
層２は外筒壁３と内筒壁４とにより円環状に構築され、
両流動層は上端に開口５を有する隔壁６と下端に開口７
を有する隔壁８とで構成された移動層９，１０によって
仕切られている。下部のガス室１１，１２にそれぞれ熱
分解ガスの再循環ガスなどの非酸化性ガス１３、及び燃
焼用空気１４を供給すると、それぞれガス分散板１５，
１６を経て流動媒体（砂）を流動化し、熱分解ガス化流
動層１と燃焼流動層２が形成される。ここで、非酸化性
ガスとは熱分解ガスの再循環ガスなどの酸素を含まない
ガスのことをいい、支燃性のＯ２（酸素）を含まない非
酸化性のガスのことをいう。熱分解ガスの組成はＣＯ
（一酸化炭素）、Ｈ２（水素）、ＣＯ２（炭酸ガス）、
ＣＨ４（メタン）、その他の可燃性ガスである。流動層
１，２の比重は移動層９，１０の比重より軽いのでこの
比重差が駆動力となって、流動媒体（砂）は熱分解ガス
化流動層１→上端の開口５→移動層９→下端の開口７→
燃焼流動層２→上端の開口５→移動層１０→下端の開口
７→熱分解ガス化炉１の順で逐次移動する。即ち流動層
の上面１７が上端の開口５の下面１８より高ければ、流
動媒体は溢流して矢印１９の方向に自動的に循環し、し
かもこの循環速度は移動層の幅Ｂと下端の開口の幅Ｓが
充分大きければ溢流高さΔで律則され、換言すれば流動
層の高さＨを調節することにより循環速度を制御するこ
とができる。原料供給装置２０から供給されたごみ原料
を無酸素状態の熱分解ガス化流動層１において５００〜
７００℃程度で熱分解すると、生成した熱分解ガス２１
は灰分と共にフリーボード２２を経て熱分解ガス出口２
３から取り出され、また熱分解で生成したチャー類は流
動媒体と共に燃焼流動層２に移動して燃焼し、熱媒体を
加熱昇温させて熱分解（吸熱反応）に必要な熱量を与え
る。燃焼排ガス２４はフリーボード２５を経て燃焼排ガ
ス出口２６から取り出されるが、両フリーボード２２，
２５は隔壁６，８と移動層９，１０とで仕切られ独立し
ているので、熱分解ガス２１は燃焼排ガス２４と混ざり
合って稀釈されることがなく、このような熱分解ガスの
カロリーは約５０００ｋＣａｌ／ｍ３に達することが実
験的に確認されている。尚、図中２７は不燃物残滓取り
出し用の二重排出弁を示し、取り出された不燃物残滓は
篩分して篩下の流動媒体（砂）は再び流動層に戻され
る。
る。図１乃至図９において、同一の符号を付した部分は
同一または相当部分で示す。図１〜図４によって一実施
形態を説明する。図１〜図４に示すように、本発明の循
環流動層においては、熱分解ガス化流動層１と燃焼流動
層２は外筒壁３と内筒壁４とにより円環状に構築され、
両流動層は上端に開口５を有する隔壁６と下端に開口７
を有する隔壁８とで構成された移動層９，１０によって
仕切られている。下部のガス室１１，１２にそれぞれ熱
分解ガスの再循環ガスなどの非酸化性ガス１３、及び燃
焼用空気１４を供給すると、それぞれガス分散板１５，
１６を経て流動媒体（砂）を流動化し、熱分解ガス化流
動層１と燃焼流動層２が形成される。ここで、非酸化性
ガスとは熱分解ガスの再循環ガスなどの酸素を含まない
ガスのことをいい、支燃性のＯ２（酸素）を含まない非
酸化性のガスのことをいう。熱分解ガスの組成はＣＯ
（一酸化炭素）、Ｈ２（水素）、ＣＯ２（炭酸ガス）、
ＣＨ４（メタン）、その他の可燃性ガスである。流動層
１，２の比重は移動層９，１０の比重より軽いのでこの
比重差が駆動力となって、流動媒体（砂）は熱分解ガス
化流動層１→上端の開口５→移動層９→下端の開口７→
燃焼流動層２→上端の開口５→移動層１０→下端の開口
７→熱分解ガス化炉１の順で逐次移動する。即ち流動層
の上面１７が上端の開口５の下面１８より高ければ、流
動媒体は溢流して矢印１９の方向に自動的に循環し、し
かもこの循環速度は移動層の幅Ｂと下端の開口の幅Ｓが
充分大きければ溢流高さΔで律則され、換言すれば流動
層の高さＨを調節することにより循環速度を制御するこ
とができる。原料供給装置２０から供給されたごみ原料
を無酸素状態の熱分解ガス化流動層１において５００〜
７００℃程度で熱分解すると、生成した熱分解ガス２１
は灰分と共にフリーボード２２を経て熱分解ガス出口２
３から取り出され、また熱分解で生成したチャー類は流
動媒体と共に燃焼流動層２に移動して燃焼し、熱媒体を
加熱昇温させて熱分解（吸熱反応）に必要な熱量を与え
る。燃焼排ガス２４はフリーボード２５を経て燃焼排ガ
ス出口２６から取り出されるが、両フリーボード２２，
２５は隔壁６，８と移動層９，１０とで仕切られ独立し
ているので、熱分解ガス２１は燃焼排ガス２４と混ざり
合って稀釈されることがなく、このような熱分解ガスの
カロリーは約５０００ｋＣａｌ／ｍ３に達することが実
験的に確認されている。尚、図中２７は不燃物残滓取り
出し用の二重排出弁を示し、取り出された不燃物残滓は
篩分して篩下の流動媒体（砂）は再び流動層に戻され
る。
【０００９】上記円環状流動層の内筒壁４を若干上方に
延長し、この円筒上部に、図１及び図２に示すように、
燃焼ガス２１の供給口２９及び加圧空気３０の供給口３
１を接線方向に設けると共に、上部中央に排ガス出口３
２を設けてサイクロン燃焼溶融炉２８を構築する。加圧
空気３０により旋回流３３を作って熱分解ガス２１を高
負荷燃焼させて１３００〜１４００℃に急速加熱する
と、灰分は溶融してサイクロン内壁に捕捉され、点線矢
印３４に示すような溶融スラグとなって流下し、排出口
３５を経て水室３６で冷却された後、コンベア３７、二
重排出弁３８を経て固体スラグとして外部に取り出され
る。排ガス出口３２から排出したサイクロン燃焼溶融炉
の高温燃焼排ガス３９は燃焼流動層の燃焼排ガス２４と
合流（図示せず）してボイラー４０で廃熱を回収利用さ
れ、ガス処理設備４１を経て外部に放出される。尚、公
知の特公昭６２−３５００４号と同様に、熱分解ガス２
１は加圧空気３０によってエジェクター方式で供給する
と一層よい。
延長し、この円筒上部に、図１及び図２に示すように、
燃焼ガス２１の供給口２９及び加圧空気３０の供給口３
１を接線方向に設けると共に、上部中央に排ガス出口３
２を設けてサイクロン燃焼溶融炉２８を構築する。加圧
空気３０により旋回流３３を作って熱分解ガス２１を高
負荷燃焼させて１３００〜１４００℃に急速加熱する
と、灰分は溶融してサイクロン内壁に捕捉され、点線矢
印３４に示すような溶融スラグとなって流下し、排出口
３５を経て水室３６で冷却された後、コンベア３７、二
重排出弁３８を経て固体スラグとして外部に取り出され
る。排ガス出口３２から排出したサイクロン燃焼溶融炉
の高温燃焼排ガス３９は燃焼流動層の燃焼排ガス２４と
合流（図示せず）してボイラー４０で廃熱を回収利用さ
れ、ガス処理設備４１を経て外部に放出される。尚、公
知の特公昭６２−３５００４号と同様に、熱分解ガス２
１は加圧空気３０によってエジェクター方式で供給する
と一層よい。
【００１０】上記実施形態では流動層を円環状に構築し
ているが、以上の説明から明らかなように、流動媒体を
循環せしめるためには流動層は円環状に限らず楕円環状
にするなど、要するにループ状であればよい。このよう
に構成された循環流動層においては流動媒体は「ところ
てん式」に押し出されて移動するので、従来の２塔循環
式のように短絡する恐れはなく、流動層の高さＨが小さ
くとも流動層内で充分に反応が促進される。従って本循
環流動層は単に固形廃棄物の熱処理に限らず、例えば重
質油のクラッキングなどにも適用できることは勿論であ
る。
ているが、以上の説明から明らかなように、流動媒体を
循環せしめるためには流動層は円環状に限らず楕円環状
にするなど、要するにループ状であればよい。このよう
に構成された循環流動層においては流動媒体は「ところ
てん式」に押し出されて移動するので、従来の２塔循環
式のように短絡する恐れはなく、流動層の高さＨが小さ
くとも流動層内で充分に反応が促進される。従って本循
環流動層は単に固形廃棄物の熱処理に限らず、例えば重
質油のクラッキングなどにも適用できることは勿論であ
る。
【００１１】尚、流動層内での原料や熱媒体の混合を促
進する目的で、例えば図９に示すように分散板１５をＶ
型にすると共に、ガス室１１を１１−１〜１１−４のよ
うに分割し、外側のガス室１１−１と１１−４に供給す
るガス管１３−１のガス圧力を、内側のガス室１１−２
と１１−３に供給するガス管１３−２のガス圧力よりも
高くして、流動層を矢印４４に示すように撹拌すると良
い。
進する目的で、例えば図９に示すように分散板１５をＶ
型にすると共に、ガス室１１を１１−１〜１１−４のよ
うに分割し、外側のガス室１１−１と１１−４に供給す
るガス管１３−１のガス圧力を、内側のガス室１１−２
と１１−３に供給するガス管１３−２のガス圧力よりも
高くして、流動層を矢印４４に示すように撹拌すると良
い。
【００１２】次に、図５〜図８によって他の実施形態を
説明する。本構成は図１に示す熱分解ガス化流動層１と
燃焼流動層２の位置をそれぞれ脱塩素流動層２Ａと熱分
解ガス化流動層１に置き換えたものであり、更に、熱分
解ガス化流動層１の後段の移動層９の中に流動媒体冷却
用の熱交換器４２を設けて流動媒体を脱塩素の適温約３
００〜３５０℃に調整すると共に、脱塩素流動層２Ａか
ら排出するＨＣｌリッチガス２４Ａを洗浄してＨＣｌを
除去するガス洗浄装置４３を設けてある。また、熱分解
ガス化流動層１の下部のガス室１１からは流動化ガスと
して空気を供給して部分燃焼により４００〜６００℃程
度で熱分解を行うが、原料の廃プラスチックは熱量が高
いのでサイクロン燃焼溶融炉２８に充分適用可能な高カ
ロリーガスが得られる。ガス洗浄装置４３から出たクリ
ーンな熱分解ガスの一部を再循環して脱塩素流動層２Ａ
の流動化ガスとしてガス室１２から供給し、必要に応じ
部分燃焼せしめて脱塩素の適温３００〜３５０℃に調整
する。
説明する。本構成は図１に示す熱分解ガス化流動層１と
燃焼流動層２の位置をそれぞれ脱塩素流動層２Ａと熱分
解ガス化流動層１に置き換えたものであり、更に、熱分
解ガス化流動層１の後段の移動層９の中に流動媒体冷却
用の熱交換器４２を設けて流動媒体を脱塩素の適温約３
００〜３５０℃に調整すると共に、脱塩素流動層２Ａか
ら排出するＨＣｌリッチガス２４Ａを洗浄してＨＣｌを
除去するガス洗浄装置４３を設けてある。また、熱分解
ガス化流動層１の下部のガス室１１からは流動化ガスと
して空気を供給して部分燃焼により４００〜６００℃程
度で熱分解を行うが、原料の廃プラスチックは熱量が高
いのでサイクロン燃焼溶融炉２８に充分適用可能な高カ
ロリーガスが得られる。ガス洗浄装置４３から出たクリ
ーンな熱分解ガスの一部を再循環して脱塩素流動層２Ａ
の流動化ガスとしてガス室１２から供給し、必要に応じ
部分燃焼せしめて脱塩素の適温３００〜３５０℃に調整
する。
【００１３】図５〜図８に示す実施形態は以上の違いを
除き、フリーボード２２と２５Ａが独立した状態で流動
媒体が矢印１９の方向に循環するメカニズムや、サイク
ロン燃焼溶融炉２８以降の構成・作用等は全て図１〜図
４に示す実施形態で説明した内容と同様である。即ち塩
化ビニール等を含む廃プラスチック原料を原料供給装置
２０から脱塩素流動層２Ａに供給し、不燃物を二重排出
弁２７から除去し且つ塩素を離脱した固形分は、流動媒
体と共に熱分解ガス化流動層１に移動してガス化され
る。脱塩素流動層２Ａのガス出口２６Ａから排出するＨ
Ｃｌリッチガス２４Ａは、ガス洗浄装置４３で浄化して
から、熱分解ガス２１と合流せしめた後に供給口２９か
らサイクロン燃焼溶融炉２８に供給する。
除き、フリーボード２２と２５Ａが独立した状態で流動
媒体が矢印１９の方向に循環するメカニズムや、サイク
ロン燃焼溶融炉２８以降の構成・作用等は全て図１〜図
４に示す実施形態で説明した内容と同様である。即ち塩
化ビニール等を含む廃プラスチック原料を原料供給装置
２０から脱塩素流動層２Ａに供給し、不燃物を二重排出
弁２７から除去し且つ塩素を離脱した固形分は、流動媒
体と共に熱分解ガス化流動層１に移動してガス化され
る。脱塩素流動層２Ａのガス出口２６Ａから排出するＨ
Ｃｌリッチガス２４Ａは、ガス洗浄装置４３で浄化して
から、熱分解ガス２１と合流せしめた後に供給口２９か
らサイクロン燃焼溶融炉２８に供給する。
【００１４】従来の廃プラスチックの脱塩素処理は、熱
分解を可及的最小限に止め且つ脱塩素を可能とする最適
温度として３００〜３５０℃に溶融して行われている
が、溶融プラスチックは熱伝導が悪いので短時間でこの
適温に均等加熱することは容易ではなかった。本法で
は、溶融プラスチックが流動媒体（砂）に薄く付着して
比表面積が極めて大きくなることや流動層特有の物質破
砕作用と撹拌効果とが相俟ってプラスチックの均等加熱
が容易となるので、比較的短時間で塩素が離脱し、換言
すれば装置の小形化が可能となる。尚、脱塩素流動層２
ＡではＨＣｌの他に若干の熱分解ガスが発生するが、ガ
ス洗浄後に熱分解ガス２１と合流してサイクロン燃焼溶
融炉２８に供給されるので無駄にはならない。
分解を可及的最小限に止め且つ脱塩素を可能とする最適
温度として３００〜３５０℃に溶融して行われている
が、溶融プラスチックは熱伝導が悪いので短時間でこの
適温に均等加熱することは容易ではなかった。本法で
は、溶融プラスチックが流動媒体（砂）に薄く付着して
比表面積が極めて大きくなることや流動層特有の物質破
砕作用と撹拌効果とが相俟ってプラスチックの均等加熱
が容易となるので、比較的短時間で塩素が離脱し、換言
すれば装置の小形化が可能となる。尚、脱塩素流動層２
ＡではＨＣｌの他に若干の熱分解ガスが発生するが、ガ
ス洗浄後に熱分解ガス２１と合流してサイクロン燃焼溶
融炉２８に供給されるので無駄にはならない。
【００１５】以上説明したように請求項１に記載の発明
によれば、独立したフリーボードを有する複数個の流動
層がループ状に形成され、流動媒体が「ところてん式」
に押し出されて各流動層を循環するので、従来の２塔循
環式のように短絡して循環する恐れがなくなり、流動層
の高さを小さくしても充分に反応が促進され、流動化動
力が少なくなるのみならず装置を小型コンパクト化でき
る。また、サイクロン燃焼溶融炉は、円環状流動層の中
心に設けられて外側が流動層で囲まれているので、炉内
温度が高いにも拘わらず炉壁からの放熱・熱損失を防止
するための高価な炉壁を必要としない。
によれば、独立したフリーボードを有する複数個の流動
層がループ状に形成され、流動媒体が「ところてん式」
に押し出されて各流動層を循環するので、従来の２塔循
環式のように短絡して循環する恐れがなくなり、流動層
の高さを小さくしても充分に反応が促進され、流動化動
力が少なくなるのみならず装置を小型コンパクト化でき
る。また、サイクロン燃焼溶融炉は、円環状流動層の中
心に設けられて外側が流動層で囲まれているので、炉内
温度が高いにも拘わらず炉壁からの放熱・熱損失を防止
するための高価な炉壁を必要としない。
【００１６】また、請求項２に記載の発明によれば、熱
分解ガスは燃焼排ガスによって稀釈されないので、熱量
の低い高含水律のごみでもガスカロリーが高くなり、急
速な高温加熱を必要とするサイクロン燃焼溶融炉の燃料
として使用できる。即ち、原料ごみの熱量如何に拘わら
ず使用可能な「ガス化溶融炉」を提供できる。また、請
求項３に記載の発明によれば、中間の移動層で流動層温
度を調整できるので、温度の異なる複数個の粒状層から
なる循環流動層を構築できる。また、請求項４に記載の
発明によれば、流動層の特性から塩化ビニールなどを含
む廃プラスチックの脱塩素が比較的短時間で可能とな
り、サイクロン燃焼溶融炉以降の諸装置のＨＣｌガスに
よる高温腐食を防ぐことができる。
分解ガスは燃焼排ガスによって稀釈されないので、熱量
の低い高含水律のごみでもガスカロリーが高くなり、急
速な高温加熱を必要とするサイクロン燃焼溶融炉の燃料
として使用できる。即ち、原料ごみの熱量如何に拘わら
ず使用可能な「ガス化溶融炉」を提供できる。また、請
求項３に記載の発明によれば、中間の移動層で流動層温
度を調整できるので、温度の異なる複数個の粒状層から
なる循環流動層を構築できる。また、請求項４に記載の
発明によれば、流動層の特性から塩化ビニールなどを含
む廃プラスチックの脱塩素が比較的短時間で可能とな
り、サイクロン燃焼溶融炉以降の諸装置のＨＣｌガスに
よる高温腐食を防ぐことができる。
【００１７】以上で明らかなように本発明によれば、都
市ごみや廃プラスチック等の熱処理において、環境問題
上多くの利点を有する熱分解ガス化流動層炉とサイクロ
ン燃焼溶融炉とを組み合わせた「ガス化溶融炉」をコン
パクトに構成し得ると共に、その適用可能範囲を大幅に
拡大できる。
市ごみや廃プラスチック等の熱処理において、環境問題
上多くの利点を有する熱分解ガス化流動層炉とサイクロ
ン燃焼溶融炉とを組み合わせた「ガス化溶融炉」をコン
パクトに構成し得ると共に、その適用可能範囲を大幅に
拡大できる。
【００１８】産業上の利用の可能性
本発明は、都市ごみや廃プラスチック等の固形廃棄物の
熱処理などに用いる流動層に関するものであり、廃棄物
処理に好適に利用可能である。 ［図面の簡単な説明］
熱処理などに用いる流動層に関するものであり、廃棄物
処理に好適に利用可能である。 ［図面の簡単な説明］
【図１】図１は本発明の循環流動層の縦断面図を含むシ
ステム実施例の説明図で、循環流動層本体は図２及び図
３に共通なＹ−Ｙ断面図である。
ステム実施例の説明図で、循環流動層本体は図２及び図
３に共通なＹ−Ｙ断面図である。
【図２】図２は請求項２に記載の発明に係わる循環流動
層で、図１のＰ矢視図である。
層で、図１のＰ矢視図である。
【図３】図３は請求項２に記載の発明に係わる循環流動
層で、図１のＸ−Ｘ断面図であ３る。
層で、図１のＸ−Ｘ断面図であ３る。
【図４】図４は図３のＲ−Ｒ展開断面図である。
【図５】図５は本発明の循環流動層の縦断面図を含む他
のシステム実施例の説明図で、循環流動層本体は図６及
び図７に共通なＹ−Ｙ断面図である。
のシステム実施例の説明図で、循環流動層本体は図６及
び図７に共通なＹ−Ｙ断面図である。
【図６】図６は請求項３、４に記載の発明に係わる循環
流動層で、図５のＰ矢視図である。
流動層で、図５のＰ矢視図である。
【図７】図７は請求項３、４に記載の発明に係わる循環
流動層で、図５のＸ−Ｘ断面図である。
流動層で、図５のＸ−Ｘ断面図である。
【図８】図８は図７のＲ−Ｒ展開断面図である。
【図９】図９はガス分散板及びガス室の他の実施例であ
る。
る。
【図１０】図１０は従来の２塔循環式流動層の縦断面図
である。
である。
【図１１】図１１は図１０のＺ矢視図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F23G 5/027
F23G 5/30
F23C 10/02
F27B 15/02
Claims (4)
- 【請求項１】 流動層を円環状に形成すると共に、該円
環状流動層の中間を移動層で仕切って独立したフリーボ
ードを有する複数個の流動層に分割し、移動層と流動層
との比重差を駆動力として流動媒体を循環せしめ、該円
環状流動層の中心部にサイクロン燃焼溶融炉を構築した
ことを特徴とする循環流動層。 - 【請求項２】 円環状流動層を２つの移動層で仕切って
熱分解ガス化流動層とチャー類の燃焼流動層を構築する
と共に、生成した熱分解ガスを中心部のサイクロン燃焼
溶融炉に供給することを特徴とする請求項１に記載の循
環流動層。 - 【請求項３】 移動層内に伝熱管を設けたことを特徴と
する請求項１に記載の循環流動層。 - 【請求項４】 円環状流動層を２つの移動層で仕切って
脱塩素流動層と熱分解ガス化流動層を構築すると共に、
生成した熱分解ガスを中心部のサイクロン燃焼溶融炉に
供給することを特徴とする請求項３に記載の循環流動
層。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-125210 | 1998-03-31 | ||
| JP12521098 | 1998-03-31 | ||
| PCT/JP1999/001663 WO1999051917A1 (fr) | 1998-03-31 | 1999-03-31 | Lit fluidise circulant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3497822B2 true JP3497822B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=14904615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000542609A Expired - Fee Related JP3497822B2 (ja) | 1998-03-31 | 1999-03-31 | 循環流動層 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3497822B2 (ja) |
| AU (1) | AU3053899A (ja) |
| WO (1) | WO1999051917A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200101781A (ko) * | 2019-02-20 | 2020-08-28 | 주식회사 대경에스코 | 유동상 열분해장치 및 이를 이용한 유기성 물질의 열분해 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2512367A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | Carbon Gold Ltd | A method of producing biochar |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5135467B2 (ja) * | 1972-12-14 | 1976-10-02 | ||
| JPS5839194B2 (ja) * | 1975-04-14 | 1983-08-27 | カブシキガイシヤ エバラセイサクシヨ | ユウキブツノネツブンカイホウホウ オヨビ ネツブンカイソウチ |
| JPS51130079A (en) * | 1975-05-06 | 1976-11-12 | Agency Of Ind Science & Technol | Method and apparatus for fluidized thermal decomposition of organic so lid city wastes |
| JPS5330480A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-22 | Ishigaki Mech Ind | Recycling fluid layer thermocracking furnace |
| JPS563810A (en) * | 1979-06-20 | 1981-01-16 | Ebara Corp | Method and device for burning solid |
| JP3770653B2 (ja) * | 1996-06-11 | 2006-04-26 | 株式会社荏原製作所 | 流動層炉によるガス化燃焼方法 |
-
1999
- 1999-03-31 WO PCT/JP1999/001663 patent/WO1999051917A1/ja active Application Filing
- 1999-03-31 JP JP2000542609A patent/JP3497822B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-31 AU AU30538/99A patent/AU3053899A/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200101781A (ko) * | 2019-02-20 | 2020-08-28 | 주식회사 대경에스코 | 유동상 열분해장치 및 이를 이용한 유기성 물질의 열분해 방법 |
| KR102175676B1 (ko) | 2019-02-20 | 2020-11-06 | 주식회사 대경에스코 | 유동상 열분해장치 및 이를 이용한 유기성 물질의 열분해 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1999051917A1 (fr) | 1999-10-14 |
| AU3053899A (en) | 1999-10-25 |
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