JP3572121B2 - 有機系廃棄物のガス化炉及びガス化方法 - Google Patents
有機系廃棄物のガス化炉及びガス化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3572121B2 JP3572121B2 JP21176795A JP21176795A JP3572121B2 JP 3572121 B2 JP3572121 B2 JP 3572121B2 JP 21176795 A JP21176795 A JP 21176795A JP 21176795 A JP21176795 A JP 21176795A JP 3572121 B2 JP3572121 B2 JP 3572121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gasification
- chamber
- supplied
- gasifying agent
- organic waste
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は廃タイヤ、廃プラスチックスなどの有機系廃棄物をガス化するためのガス化炉及びそれを用いた有機系廃棄物のガス化方法、特に有機系廃棄物を原料としてカーボンブラックを製造するプロセスにおけるガス化装置として好適な有機系廃棄物のガス化炉及びそれを用いた有機系廃棄物のガス化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の廃タイヤ、廃プラスチックスなどの有機系廃棄物をガス化するための固定床ガス化炉の1例を図2に示す。図2の固定床ガス化炉01において、上部より供給される有機系廃棄物02は、下部の残渣中の固定炭素の部分燃焼により発生した熱により揮発分が熱分解、ガス化され、固定炭素を主成分とする残渣03となる。残渣03中の固定炭素は、バルブ04を経て目皿05の下部に供給される酸素含有ガスと水蒸気を混合したガス化剤06により部分燃焼、ガス化すると共に、揮発分が熱分解するのに必要な熱を供給する。揮発分が熱分解、ガス化したガスと固定炭素がガス化したガスは合流し、有機系廃棄物ガス化ガス07として取り出される。このときの反応は次の式(1)、(2)及び(3)のとおりである。
【0003】
【化1】
C+O2 → CO+CO2 +Q1 (発熱) (1)
(固定炭素の部分燃焼、ガス化による反応熱の供給)
C+H2 O → CO+H2 −Q3 (吸熱) (2)
(固定炭素と水蒸気との反応によるガス化)
Cn Hm → Cn1Hm1−Q2 (吸熱) (3)
(n>n1 ,m>m1 )
(揮発分の熱分解、ガス化)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
有機系廃棄物のガス化ガスをカーボンブラックの原料として使用する場合、ガス化炉から発生するガスをカーボン生成燃焼炉に導き、低酸素状態で燃焼させ、カーボンブラックを生成させる。このとき、低分子成分のガスは主として酸素と反応して燃焼し、高温場を形成する。そして高分子炭化水素ガスは高温場で脱水素、重縮合を繰り返しながら成長しカーボンブラックとなる。従って、カーボンブラックの歩留りを高くするためには原料中の固定炭素の一部をガス化剤と反応させ、その熱で原料中の揮発分熱分解・ガス化することによってナフタレン(C10H8 )やアントラセン(C14H10)などの芳香族炭化水素を含む高分子炭化水素ガスを多く発生させる必要がある。
【0005】
ところが、図2のようなガス化炉で有機系廃棄物のガス化を行うと(廃タイヤの場合、特に)、揮発分のガス化から固定炭素燃焼の過程で粒子のかさ比重が極端に減少すると共に、粒子が分裂、細粒化し浮遊・流動化しやすい状態となり、固定床のバランスが崩れて廃棄物と固定炭素が混在する層を形成する。揮発分の反応速度は固定炭素の反応速度より大きいことから、廃棄物と固定炭素の混在状態では揮発分が先にガス化剤と反応して酸素を消費し、固定炭素がガス化するが、固定炭素のガス化ガスはCOを主体とする低分子成分であり、カーボンブラックの原料とはなり得ないのでカーボンブラックの収率が低下してしまう。
【0006】
本発明はこのような従来技術における問題点を解決し、廃タイヤなどの有機系廃棄物中の揮発分を安定して熱分解・ガス化することができ、カーボンブラックの製造用原料として好適な高分子炭化水素を多量に発生させることができる有機系廃棄物のガス化炉及びそれを用いた有機系廃棄物のガス化方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス化炉は、
(1)有機系廃棄物を投入し、ガス化剤を供給してガス化するガス化炉において、炉内を火格子を挟んで上下2室に分割し、上部を原料を供給し主として原料中の揮発分を固定床でガス化させるA室とし、下部をA室で揮発分の大部分がガス化されて残った固定炭素を主成分とする残渣を導入し、ガス化炉底部のガス化剤供給管から供給されるガス化剤により流動床を形成させて燃焼又はガス化させるB室とし、B室で発生した燃焼又はガス化ガスをA室に導いてガス化の熱源として使用するようにし、発生したガス化ガスはガス化炉上部に設けられたガス化ガス排出ダクトから排出するように構成してなる有機系廃棄物のガス化炉であって、前記ガス化剤供給管に分岐管を設け、前記ガス化剤の一部を前記B室上部に供給できるように構成してなることを特徴とする有機系廃棄物のガス化炉、
(2)前記A室で生成する残渣をB室に導入する手段として、A室底部に配設された火格子を振動及び/又は回転させる手段を設けてなることを特徴とする前記(1)の有機系廃棄物のガス化炉、
(3)前記ガス化ガス排出ダクトにサイクロンを配設し、サイクロンで捕集された残渣をB室に戻す残渣搬送管を設けてなることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の有機系廃棄物のガス化炉、
である。
【0008】
本発明のガス化方法は、(4)ガス化炉内に有機系廃棄物を投入し、ガス化剤を供給してガス化する有機系廃棄物のガス化方法において、炉内を火格子を挟んで上部A室と下部B室とに分割されたガス化炉を使用し、A室に原料を供給して主として原料中の揮発分を固定床によりガス化させ、発生したガス化ガスはガス化炉上部に設けられたガス化ガス排出ダクトから排出するようにし、A室で揮発分の大部分がガス化されて残った固定炭素を主成分とする残渣は火格子を通してB室に導入し、ガス化炉底部のガス化剤供給管から供給されるガス化剤により流動床を形成させて燃焼又はガス化させ、前記ガス化剤供給管に分岐管を設けてガス化剤の一部をB室上部に供給するようにし、その流量を制御することによって、流動床の流動化を抑制すると共に流動床の温度及び層高を制御するようにし、B室で発生する燃焼又はガス化ガスをA室に導入して熱源として使用することを特徴とする有機系廃棄物のガス化方法、である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明のガス化炉により有機系廃棄物のガス化を行う場合、ガス化炉上部から供給される原料(有機系廃棄物)はA室において下部の残渣中の固定炭素の部分燃焼により発生する熱により主として揮発分が熱分解・ガス化してガス化ガスを発生すると共に固定炭素を主成分とする残渣となる。この残渣は熱分解・ガス化の過程で細粒化し、所定の粒子径以下となって、A室底部に設けられたスリット又は多孔板で構成される火格子を通過して落下しB室に導入される。B室に導入された残渣は、部分燃焼によりさらに細粒化し、B室底部の目皿を通して供給されるガス化剤(例えば酸素又は空気と水蒸気との混合ガス)により流動床状態で部分燃焼又はガス化する。
【0010】
A室内の火格子上の残渣の層高を制御する手段、すなわちA室の残渣をB室に導く手段として火格子を振動及び/又は回転させる手段(例えば揺動装置)を設けるのが好ましい。揺動の強度及び周期を適正化することにより、A室内で残渣が流動化しないような残渣の層高を維持するとともに、火格子の目詰まりを防止することができる。また、揺動と同時に火格子をガス化炉軸心で回転させることによりA室内での残渣の層高の均一化とともに、B室で発生する熱ガスを均一にA室に導き、片燃え現象を防止することができる。
【0011】
カーボンブラックの収率を高くするためには芳香族系炭化水素を含む高分子炭化水素ガスを多く発生させることが必要である。そのための揮発分の熱分解温度は500〜700℃が適正範囲である。この温度は主としてB室で発生した熱ガスの温度に依存するのでB室からA室へ送られる熱ガスの温度は800〜1200℃の範囲となるように制御する。
【0012】
B室底部の目皿を通して供給するガス化剤はB室内の残渣がA室へキャリオーバしないように適正な流動状態を維持するとともに流動床の温度を前記範囲内に維持できるガス量に抑え、それ以外の部分燃焼、熱分解に必要なガス化剤は分岐管を経由してB室上部に供給する。
【0013】
ガス化炉で発生したガス化ガス中には、通常、ガス化炉をキャリオーバした微細な残渣が含まれている。そのため、ガス化炉上部に接続したガス化ガス排出ダクトにサイクロンを設けてガス化ガス中の残渣を分離し、分離した残渣は搬送管を介してB室内の固定炭素部分燃焼域に循環供給することによりガス化収率を高めることができる。
【0014】
本発明のガス化炉及びそれを用いた有機系廃棄物のガス化方法は、有機系廃棄物(特に廃タイヤ)を原料としてカーボンブラックを製造するプロセスにおけるガス化炉として好適なものであるが、有機系廃棄物や石炭をガス化し、燃料油や可燃性ガスなどを回収するためのガス化炉としても好適である。
【0015】
【実施例】
以下実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
(実施例)
図1は本発明の有機系廃棄物ガス化炉の1例を示す概念図である。このガス化炉は有機系廃棄物である廃タイヤをガス化するためのものであって、ガス化炉1は風箱22の部分を除き火格子3を介して上部のA室20と下部のB室21に上下2分割されている。B室21下部には目皿2が設けられており、目皿2の下部にはバルブ7を介してガス化剤供給管16から酸素と水蒸気の混合ガスなどのガス化剤6が供給される。また、ガス化剤6の一部はバルブ7を介してガス化剤供給分岐管17からB室21の上部に供給される。
【0016】
ガス化炉内をA室20とB室21とに分割する火格子3には、火格子3を揺動、振動させるとともに緩やかに回転させる機能を有する揺動装置11が接続されており、ガス化炉の操作条件に応じて揺動、振動の強度、回転速度などを任意に制御できるようになっている。
【0017】
この有機系廃棄物ガス化炉1を使用して有機系廃棄物の代表例の一つである廃タイヤ(揮発分70%、固定炭素30%)のガス化試験を行った。
チップ状に切断された廃タイヤ(有機系廃棄物)5はフィーダ4を介して投入口14からA室20に供給され、火格子3の上に廃タイヤの層を形成する。そして廃タイヤ層の上部の揮発分熱分解域12で揮発分が熱分解、ガス化し、固定炭素を主成分とする残渣15が下方に移動する。
【0018】
この残渣15は熱分解、ガス化の過程で細粒化し、一定の大きさ以下のものが所定の大きさのスリットまたは孔を有するスリット板又は多孔板で構成される火格子3を通ってB室21に導入される。B室21内に導入された残渣15は、B室21底部の目皿2を通して供給されるガス化剤6によって流動床を形成し、目皿2及びガス化剤供給分岐管17から供給されるガス化剤6により固定炭素部分燃焼域13で部分燃焼し、ガス化する。目皿2を通して供給されるガス化剤6とガス化剤供給分岐管17から供給されるガス化剤6との割合は固定炭素部分燃焼域13の温度を適正温度範囲(800〜1200℃)内に抑えるとともにB室21内の残渣15がA室20へキャリオーバしないように制御する。
【0019】
ガス化炉1内で発生したガス化ガスはガス化ガス排出ダクト8からサイクロン9に入り、ガスに随伴する微細残渣を分離捕集されたのち、後続のカーボンブラック製造設備等(図示せず)に供給される。サイクロン9で分離捕集された微細残渣は残渣搬送管10を通ってB室21内の固定炭素部分燃焼域13に循環供給される。
【0020】
【発明の効果】
本発明の有機系廃棄物のガス化炉及びそれを用いたガス化法によれば、廃タイヤなどの有機系廃棄物中の揮発分を安定した状態で熱分解、ガス化できるので、性状の安定した高分子炭化水素ガスを多量に発生させることが可能となる。
本発明によって得られる高分子炭化水素ガスを高濃度で含むガス化ガスは、カーボンブラックの製造用原料として特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機系廃棄物ガス化炉の1例を示す概念図。
【図2】従来の有機系廃棄物ガス化炉の1例を示す概念図。
Claims (4)
- 有機系廃棄物を投入し、ガス化剤を供給してガス化するガス化炉において、炉内を火格子を挟んで上下2室に分割し、上部を原料を供給し主として原料中の揮発分を固定床でガス化させるA室とし、下部をA室で揮発分の大部分がガス化されて残った固定炭素を主成分とする残渣を導入し、ガス化炉底部のガス化剤供給管から供給されるガス化剤により流動床を形成させて燃焼又はガス化させるB室とし、B室で発生した燃焼又はガス化ガスをA室に導いてガス化の熱源として使用するようにし、発生したガス化ガスはガス化炉上部に設けられたガス化ガス排出ダクトから排出するように構成してなる有機系廃棄物のガス化炉であって、前記ガス化剤供給管に分岐管を設け、前記ガス化剤の一部を前記B室上部に供給できるように構成してなることを特徴とする有機系廃棄物のガス化炉。
- 前記A室で生成する残渣をB室に導入する手段として、A室底部に配設された火格子を振動及び/又は回転させる手段を設けてなることを特徴とする請求項1に記載の有機系廃棄物のガス化炉。
- 前記ガス化ガス排出ダクトにサイクロンを配設し、サイクロンで捕集された残渣をB室に戻す残渣搬送管を設けてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機系廃棄物のガス化炉。
- ガス化炉内に有機系廃棄物を投入し、ガス化剤を供給してガス化する有機系廃棄物のガス化方法において、炉内を火格子を挟んで上部A室と下部B室とに分割されたガス化炉を使用し、A室に原料を供給して主として原料中の揮発分を固定床によりガス化させ、発生したガス化ガスはガス化炉上部に設けられたガス化ガス排出ダクトから排出するようにし、A室で揮発分の大部分がガス化されて残った固定炭素を主成分とする残渣は火格子を通してB室に導入し、ガス化炉底部のガス化剤供給管から供給されるガス化剤により流動床を形成させて燃焼又はガス化させ、前記ガス化剤供給管に分岐管を設けてガス化剤の一部をB室上部に供給するようにし、その流量を制御することによって、流動床の流動化を抑制すると共に流動床の温度及び層高を制御するようにし、B室で発生する燃焼又はガス化ガスをA室に導入して熱源として使用することを特徴とする有機系廃棄物のガス化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21176795A JP3572121B2 (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 有機系廃棄物のガス化炉及びガス化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21176795A JP3572121B2 (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 有機系廃棄物のガス化炉及びガス化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0959653A JPH0959653A (ja) | 1997-03-04 |
JP3572121B2 true JP3572121B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=16611254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21176795A Expired - Fee Related JP3572121B2 (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 有機系廃棄物のガス化炉及びガス化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3572121B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3402877B2 (ja) * | 1995-10-09 | 2003-05-06 | 三菱重工業株式会社 | 廃タイヤからのカーボンブラック製造方法及び装置 |
JP4986080B2 (ja) * | 2006-10-23 | 2012-07-25 | 学校法人長崎総合科学大学 | バイオマスガス化装置 |
SE0801266A0 (sv) * | 2008-05-29 | 2009-12-21 | Blasiak Wlodzimierz | Tvåstegsförgasare som använder förupphettad ånga av hög temperatur |
KR100952609B1 (ko) * | 2009-09-16 | 2010-04-15 | 한국기계연구원 | 상하향 통풍식 복합 가스화 장치 |
CN104629806B (zh) * | 2015-01-20 | 2017-07-28 | 南京工业大学 | 一种废轮胎整胎气化装置及方法 |
CN109385308A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-02-26 | 浙江工业大学 | 一种燃煤耦合生活垃圾热解的双床发电系统及方法 |
WO2023208349A1 (de) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | Schlaeffer Patrick | Vorrichtung sowie verfahren zur pyrolyse von brennstoff |
-
1995
- 1995-08-21 JP JP21176795A patent/JP3572121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0959653A (ja) | 1997-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10144887B2 (en) | Method of gasifying carbonaceous material and a gasification system | |
JP3933105B2 (ja) | 流動層ガス化システム | |
US6647903B2 (en) | Method and apparatus for generating and utilizing combustible gas | |
CA2376483C (en) | Facility for the gasification of carbon-containing feed materials | |
KR19980023904A (ko) | 기화를 통한 폐기물 처리 장치 및 방법 | |
WO2007081296A1 (en) | Downdraft/updraft gasifier for syngas production from solid waste | |
WO1981001713A1 (en) | Fluidized-bed process to convert solid wastes to clean energy | |
US5961946A (en) | Method for recovering carbon black from a waste rubber such as tires and the like and apparatus therefor | |
EP0693539B1 (en) | Combustion of organic wastes | |
CA2388869A1 (en) | Process for the production of a gaseous fuel | |
JPH10310783A (ja) | 廃棄物の高温ガス化方法及び装置 | |
JP3572121B2 (ja) | 有機系廃棄物のガス化炉及びガス化方法 | |
US10119087B2 (en) | Process for and processor of natural gas and activated carbon together with blower | |
JP5118338B2 (ja) | 炭化・ガス化方法並びにシステム | |
JP3377630B2 (ja) | 固定床ガス化炉及び有機系廃棄物のガス化方法 | |
JP2004217868A (ja) | 石炭の水素化熱分解方法 | |
JP4435966B2 (ja) | 石炭の気流床型ガス化方法 | |
JP3938981B2 (ja) | 廃棄物ガス化処理におけるガスリサイクル方法 | |
CN113025381B (zh) | 一种小型振动式热解炭气化装置及气化工艺 | |
JP3559163B2 (ja) | バイオマスと化石燃料を用いたガス化方法 | |
CN107151568A (zh) | 用于生产用于运行内燃机的合成气体的方法和装置 | |
JP2006075693A (ja) | 可燃性ガス製造方法および装置 | |
JP2003213269A (ja) | 高温炭化装置および高温炭化方法 | |
EP1207191A2 (en) | Fixed-bed gasification furnace and method for the gasification of organic waste | |
JPH1143680A (ja) | 廃棄物のガス化処理方法および装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040512 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040601 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040628 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 4 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 4 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702 Year of fee payment: 5 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |