JP3838589B2 - Method and apparatus for pyrolysis gasification and melting of waste - Google Patents

Method and apparatus for pyrolysis gasification and melting of waste Download PDF

Info

Publication number
JP3838589B2
JP3838589B2 JP35579396A JP35579396A JP3838589B2 JP 3838589 B2 JP3838589 B2 JP 3838589B2 JP 35579396 A JP35579396 A JP 35579396A JP 35579396 A JP35579396 A JP 35579396A JP 3838589 B2 JP3838589 B2 JP 3838589B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
fluidized bed
melting
furnace
size
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
Application number
JP35579396A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10185113A (en
Inventor
晶作 藤並
和夫 高野
正昭 入江
安男 牧野
哲久 廣勢
孝裕 大下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP35579396A priority Critical patent/JP3838589B2/en
Publication of JPH10185113A publication Critical patent/JPH10185113A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3838589B2 publication Critical patent/JP3838589B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動層ガス化炉の排出固形物を分離・循環する方法に係り、特に、都市ごみ、固形化燃料、スラリー化燃料、廃プラスチック、廃FRP、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物低品位炭、廃油等の廃棄物を、低温で熱分解ガス化する廃棄物の熱分解ガス化及び溶融方法と装置に関する。
上記中、固形化燃料(=RDF)は、都市ごみを破砕選別後、生石灰等を添加して圧縮成形したものであり、スラリー化燃料は、都市ごみを破砕後水スラリー化し、高圧下で水熱分解により油化したものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、低温で熱分解ガス化する流動層ガス化炉は、焼却に代わる新たな次世代型廃棄物処理技術として、ガス化と溶融燃焼を組み合わせた「ガス化溶融システム」に用いられており、既に実用化の域に到達している所もある。この「ガス化溶融システム」が目標とする特長を示す。
▲1▼ 低空気比燃焼のため、排ガス量は大幅に低減される。
▲2▼ 高温燃焼により、ダイオキシン類やフラン類はほとんど発生しない。
▲3▼ 廃棄物中の灰分は重金属が溶出しない無害なスラグとして回収される。このため、埋立地の延命化が図れ、路盤材等への利用も可能となる。
▲4▼ ガス化で生成するガス、タール、炭化物の保有エネルギーを、灰溶融のための熱源に有効活用できる。
▲5▼ システム中にダイオキシン処理や灰溶融の機能が組み込まれるため、装置全体がコンパクト化され、建設コストもそれぞれの機能を在来型の焼却設備に付与したより安価となる。
【0003】
図3に、公知の「ガス化溶融システム」の構成要素として、流動層ガス化炉(好ましくは内部旋回型流動層を使用)と旋回溶融炉を組み合わせたものを示す。図3において、1は廃棄物供給装置、2は流動層ガス化炉、3は空気室、4は空気分散板、5は流動層、6はフリーボード、7は旋回溶融炉、8は一次燃焼室、9は二次燃焼室、10はスラグ分離部、11と12は昇温用バーナ、aは廃棄物、bは一次空気、cは二次空気、dは生成ガス、eは三次空気、fは排ガス、gはスラグである。
図3を用いて、ガス化溶融システムの概要を説明する。廃棄物aは、必要に応じて破砕・選別などの前処理を施した後、廃棄物供給装置1により流動層ガス化炉2に供給される。ガス化炉の空気室3には一次空気bが送入され、空気分散板4上には吹き上げる空気により流動層5が形成される。廃棄物aは流動層5の上方より投入され、450〜650℃に保持された流動層内に落下することにより、速やかに熱分解ガス化されガス、タール、固形カーボンを生成する。
【0004】
固形カーボンは流動層5の攪乱運動により粉砕され微細化される。ガス化炉の炉底からは不燃物が流動媒体と共に排出され、鉄,銅,アルミといった金属は、未酸化の状態で回収される。ガス化炉のフリーボード6には二次空気cが送入され、650〜850℃でタールや固形カーボンを対象に第二段階のガス化を行う。
流動層ガス化炉2から排出された生成ガスdは、微細化した固形カーボンを同伴しつつ、旋回溶融炉7の一次燃焼室8に供給され、予熱された三次空気eと旋回流中で混合しながら、1200〜1500℃の高温で高速燃焼する。燃焼は二次燃焼室9で完結し、排ガスfはスラグ分離部10の上部より排出される。固形カーボン中の灰分は高温のためにスラグミストとなり、旋回流の遠心力により一次燃焼室9の炉壁上の溶融スラグ相に捕捉され、炉壁を流れ下って二次燃焼室9に入り、スラグ分離部10の底部より排出される。なお、旋回溶融炉7を出た排ガスfは、一連の熱回収と脱塵の装置を経て大気放出される。なお、一次燃焼室8と二次燃焼室9には、昇温用のオイルバーナ11,12が設置されている。
【0005】
廃棄物は不燃物を含むことが多いため、不燃物がガス化炉に入るのは避けられない。不燃物が流動層中に堆積するようなことになれば、流動化不良のため運転の続行は不可能となるので、不燃物を流動層から排出することは極めて重要である。この不燃物排出を、通常流動層焼却炉で採用されている図4に示す方法により試みた。すなわち、二段階の分級により不燃物を分離し、流動媒体だけをガス化炉に戻した。図4にて、2は内部旋回型の流動層ガス化炉、13はディフレクター、14は不燃物排出シュート、15はトロンメル付き排出機、16はバケットコンベア、17は分級機、18は流動媒体供給機、hは流動媒体、iは不燃物、jは固形カーボンである。
【0006】
ところが、不燃物の排出を図4の方法により行うと、用いる廃棄物によっては、次のような問題を生じることが判った。
▲1▼ 二段目の分級機の篩上となる固形カーボンが未利用のまま不燃物と共に排出されてしまい、エネルギーロスとなった。
▲2▼ 二段目の分級機の篩下となる固形カーボンが、破砕されずにガス化炉に戻されてしまう。このため、炉内に固形カーボンが蓄積されることになり、流動層が膨張すると共に、流動層中の固形カーボン濃度が上昇する。
▲3▼ 細かい鉄片を含む廃棄物を処理すると、酸化されずに排出されるため、二段目の分級機が目詰まりを起こしやすい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不燃物排出の問題点を解決し、排出する固形物から同伴する流動媒体は粉砕せずに循環すると共に、固形カーボンを燃焼しやすいように粉砕して流動媒体と共に流動層ガス化炉に循環できる廃棄物の熱分解ガス化及び溶融方法と装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、廃棄物を流動層炉にて熱分解ガス化して溶融炉で溶融する廃棄物の熱分解ガス化及び溶融方法において、前記流動層炉の炉底から固形物を排出し、該固形物に含まれる固形カーボンを粉砕して前記流動層炉の流動層上部から供給し、前記粉砕された固形カーボンを前記ガス化したガスと共に溶融炉に輸送して該溶融炉で燃焼することを特徴とする廃棄物の熱分解ガス化及び溶融方法としたものである。
前記本発明の熱分解ガス化及び溶融方法において、前記流動層炉の炉底から排出された固形物は、流動媒体と不燃物と固形カーボンを含む固形物から大サイズの固形物を分離し、該分離によって得られた大サイズ以下のサイズの固形物を分級して、1mm〜10mm間の任意の数値から選択された所定サイズ以上のサイズの固形物と、該所定サイズ以下のサイズの固形物を得、前記所定サイズ以上の固形物を粉砕して得られた所定サイズ以下の固形物を、前記所定サイズ以下の固形物と共に前記流動層炉に供給することができ、また、前記流動層炉の炉底から排出した固形物は、鉄分を分離して流動層炉に供給することができる
【0009】
また、本発明では、廃棄物を熱分解ガス化する流動層炉と、前記流動層炉の炉底から固形物を排出する排出手段と、該排出手段から排出された固形物に含まれる固形カーボンを粉砕する粉砕手段と、該粉砕手段により粉砕された固形カーボンを前記流動層炉の流動層上部に供給する手段と、前記粉砕された固形カーボンを前記ガス化したガスと共に溶融炉へ輸送する手段と、前記粉砕された固形カーボンを溶融する溶融炉とを備えたことを特徴とする廃棄物の熱分解ガス化及び溶融装置としたものである。
前記本発明の廃棄物の熱分解ガス化及び溶融装置において、前記流動層炉の炉底から固形物を排出する排出手段と、前記排出された流動媒体と不燃物と固形カーボンとを含む固形物から大サイズの固形物を分離するための手段と、それによって得られたそれ以下のサイズの固形物を分級して、1mm〜10mm間の任意の数値から選択された所定サイズ以上の固形物と、所定サイズ以下の固形物を得るための手段と、前記所定サイズ以上の固形物を破砕する破砕手段と、該破砕された所定サイズ以下の固形物を前記所定サイズ以下の固形物と共に前記流動層炉に供給する供給手段とを備えることができ、また前記熱分解ガス化及び溶融装置において、さらに、前記流動層炉から排出した固形物から、鉄分を分離する鉄分分離手段を設けることができる
【0010】
【発明の実施の形態】
上記のように、本発明では、流動層ガス化炉から取り出した流動媒体と不燃物と固形カーボンから成る混合物を、分級と粉砕と磁力選別を適宜組み合わせて、流動媒体を粉砕することなく、(1)所定サイズ以上の不燃物と、(2)所定サイズ以下の流動媒体と不燃物と固形カーボンと、(3)鉄分に分別する。この時、所定サイズを1mm〜10mm間の任意の数値かち選択する。そして、(1)と(3)は系外に取り出し、(2)は流動層ガス化炉に供給すればよい。
具体的には、ガス化炉から取り出した混合物は、分級により大サイズ(10mm以上)の不燃物を分離する。次いで磁力選別により鉄分を分離した後に、(A)、分級により、中サイズ以上の不燃物と固形カーボン(a)と、中サイズ以下の流動媒体と不燃物と固形カーボン(b)に分け、(B)、(a)を粉砕と分級により、小サイズ以上の不燃物(c)と、小サイズ以下の不燃物と固形カーボン(d)に分け、(C)、(c)を回収すると共に、(b)と(d)をガス化炉に供給する。なお、中サイズと小サイズは前記所定サイズの範囲内とする。
【0011】
この時、ガス化炉からの混合物取り出しには、炉底からのみ行う場合と、炉底からの排出と流動層からのオーバーフローを併用する場合とがある。
ここで、サイズの関係は以下のようにまとめられる。
1mm≦小サイズ<中サイズ≦10mm≦大サイズ
次に本発明を詳細に説明する。
先ず、ガス化炉から排出された流動媒体、不燃物、固形カーボンから成る混合物のハンドリングのポイントは、次の点にある。
▲1▼ 流動媒体は、粉砕しないでガス化炉に戻す。
▲2▼ 固形カーボンの全量をガス化炉に戻すが、その際粉砕により微粉化する。
▲3▼ 不燃物は出来るだけ外に取り出すが、細かいものはガス化炉に戻してもよい。
▲4▼ 耐熱性及び気密性を確保する。
▲5▼ 早めに磁力選別により鉄分を除く。
【0012】
▲1▼は流動媒体の損耗を減らすために必要である。微粉化した流動媒体は、ガスに同伴するため、流動媒体の補給量増加によるユーティリティー費の上昇を招くし、スラグの量を増やすことにもなる。▲2▼は固形カーボンの有する燃焼熱を100%有効利用するために必要である。微粉化することにより、溶融炉まで運ばれ、そこで燃焼のための燃料として有効利用される。粉砕をしないでガス化炉に戻すと、流動層高の膨張を招く恐れがある。▲3▼は良好な流動化の確保のために、また不燃物中の有価物を回収してリサイクル利用するために必要である。ただし、流動媒体と同程度のサイズになれば、流動媒体としても使えるので、ガス化炉に戻しても差し支えない。▲4▼について、流動層には可燃性でしかも有害なガスが充満しているので、特にガス化炉からの排出時には気密性を留意する必要がある。また、ガス化炉から取り出された混合物中には固形カーボンが含まれるため、空気と接触すると発火する恐れがある。従って、分級、粉砕等の操作時には、外気に触れないようにする必要がある。固形カーボンを発火しない温度まで冷却するのは、熱損失量を増やすので、得策とは言えない。
【0013】
▲5▼は、炉内全域が還元雰囲気にあることに起因する。通常の焼却炉では酸化されてボロボロになる鉄の小片が、ガス化炉から元の姿のままで出てくるため、特に目の細かい篩を使う前にそれらを除去しておく必要がある。
次に、ガス化炉から混合物を抜き出す方法を述べる。基本的には、流動媒体の放熱損失は出来るだけ小さくするべきである。従って、炉底からの排出量は不燃物+固形カーボン量の10倍程度に抑えることが望ましい。これで、流動層高が固形カーボンの堆積により上昇するようであれば、篩の目開きを調節して炉に戻す固形カーボンの粉砕割合を増やすか、炉底から排出する混合物の量を増やすようにするのが良い。あるいは、これで対処できないなら、流動層から直接オーバーフローにより抜くようにする。
【0014】
以下、本発明を図面を用いて具体的且つ詳細に解説する。
図1は、本発明の流動層ガス化炉の排出固形物の分離・循環方法を実施するための循環フロー図である。
図1において、19は磁力選別機、20はボールミル、21は分級機、22は破砕物ホッパー、kは鉄分であり、図4と同一符号は同一の言葉を表す。廃棄物aが流動層ガス化炉2に供給されて熱分解ガス化されるに伴い、元から廃棄物に含まれていた不燃物iが流動層底部に堆積する。このため、不燃物排出シュート14に直結したトロンメル付き排出機15を、連続的或いは間欠的に運転することにより、不燃物iを流動媒体hや固形カーボンjと共に炉から排出する。不燃物排出シュート14は水冷構造として、流動媒体h,不燃物i,固形カーボンjの混合物を300℃位まで冷却する。
【0015】
冷却の目的は、この後の分級,破砕,磁選に関わる機器の保護にある。通常トロンメル孔径は10〜25mmで選定されるが、通常は15mm程度を用いる。したがって、ここでは大サイズ=15mmである。トロンメルの篩上である不燃物i(大サイズ以上)は系外へ、篩下の流動媒体h,不燃物i,固形カーボンjの混合物(大サイズ以下)はバケットコンベア16へ、共にガスシール用のバルブを常時閉、排出時のみ開とすることにより、ガスリーク量を最小限に減らしつつ排出される。
バケットコンベア16により上方へ搬送された流動媒体h,不燃物i,固形カーボンjの混合物(大サイズ以下)は、鉄分kを分離回収するためにドラム式の磁力選別機19に供給される。
【0016】
次いで、振動篩形式の分級機17に供給される。ここでは通常目開き4mmの篩を用いるため、中サイズ=4mmとなる。篩下の流動媒体h,不燃物i,固形カーボンjの混合物(中サイズ以下)は、スクリュー式の流動媒体供給機18に送られ、連続的或いは間欠的に流動層ガス化炉2に供給される。分級機17の篩上となる不燃物iと固形カーボンjの混合物(中サイズ以上)は、ボールミル20で破砕した後に、分級機21に供給される。分級機21の目開きは通常1.5mmであることから、小サイズ=1.5mmとなる。なお、上記のボールミル20と分級機21を一体化して、例えばスクリーン付きのボールミルとすることも可能である。
【0017】
分級機21の篩下である不燃物iと固形カーボンjの混合物(小サイズ以下)は、破砕物ホッパー22に貯留された後に、ホッパー出口のロータリーバルブを介して、廃棄物供給装置1に供給され、廃棄物aと共に流動層ガス化炉2に戻される。同じく篩上である不燃物i(小サイズ以上)は系外に排出される。
この結果、流動媒体hとして通常用いられる0.6mm前後の硅砂は、分級機17の性能が良ければ、全量を粉砕することなく、ガス化炉に戻すことが出来る。また、元々大サイズ以上であった不燃物iと、中サイズ以上である小サイズ以下に粉砕できなかった不燃物iは系外に排出され、残りはガス化炉の流動媒体となる。固形カーボンjは、中サイズ以上のものだけが小サイズ以下に粉砕されてガス化炉に戻される。
【0018】
次に、本発明の別の循環フロー図を示す図2を用いて、本発明の別の実施例を説明する。図2にて、23はオーバーフロー物搬送機である。ここでは、流動層ガス化炉2の流動層からオーバーフローした流動媒体hと固形カーボンjを、スクリュー式のオーバーフロー物搬送機23を用いて、バケットコンベア16に供給する新たなラインを図1に加えられている。こうすると、流動層の底部から排出するよりも、固形カーボンを優先的に流動層から抜くことが出来る。廃棄物aを熱分解ガス化したときに固形カーボンを大量に生成する特定の廃棄物(例えば廃車シュレッダーダスト)に対して、特に有効な方法である。この場合、抜き出した固形カーボンの大部分を破砕してからガス化炉に戻す必要があるので、分級機17の目開きは通常の4mmより小さくする必要がある。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果を奏することができる。
(1)流動媒体は、粉砕しないでガス化炉に戻すことができ、流動媒体の損耗を減らすことができる。
(2)固形カーボンの全量を微粉化してガス化炉に戻すため、固形カーボンの有する燃焼熱を100%有効利用できる。
(3)不燃物は出来るだけ外に取り出し、有価物を回収してリサイクル利用できる。
(4)磁力選別により鉄分を還元雰囲気中で分離できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の流動層ガス化炉の排出固形物の分離・循環フローを示す循環フロー図。
【図2】本発明の流動層ガス化炉の排出固形物の分離・循環フローの他の例を示す循環フロー図。
【図3】公知の廃棄物ガス化溶融システムの概念図。
【図4】従来の流動焼却炉と同じガス化炉の流動媒体循環フロー図。
【符号の説明】
1:廃棄物供給装置、2:流動層ガス化炉、3:空気室、4:空気分散板、5:流動層、6:フリーボード、7:旋回溶融炉、8:一次燃焼室、9:二次燃焼室、10:スラグ分離部、11、12:昇温用バーナ、13:ディフレクター、14:不燃物排出シュート、15:トロンメル付き排出機、16:バケットコンベア、17:分級機、18:流動媒体供給機、19:磁力選別機、20:ボールミル、21:分級機、22:破砕物ホッパー、23:オーバーフロー物搬送機a:廃棄物、b:一次空気、c:二次空気、d:生成ガス、e:三次空気、f:排ガス、g:スラグ、h:流動媒体、i:不燃物、j:固形カーボン、k:鉄分
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for separating and circulating solids discharged from a fluidized bed gasification furnace, and in particular, municipal waste, solidified fuel, slurried fuel, waste plastic, waste FRP, biomass waste, automobile waste low grade The present invention relates to a pyrolysis gasification and melting method and apparatus for waste, such as charcoal and waste oil, which are pyrolyzed and gasified at low temperatures.
Among the above, the solidified fuel (= RDF) is a product obtained by crushing and sorting municipal waste and then adding quick lime etc. to compression molding. It is oiled by pyrolysis.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, fluidized bed gasification furnaces that thermally decompose and gasify at low temperatures have been used in "gasification and melting systems" that combine gasification and melting combustion as a new next-generation waste treatment technology that replaces incineration. Some have already reached the point of practical use. This "gasification melting system" shows the target features.
(1) Due to low air ratio combustion, the amount of exhaust gas is greatly reduced.
(2) Dioxins and furans are hardly generated due to high temperature combustion.
(3) Ash content in waste is recovered as harmless slag from which heavy metals do not elute. For this reason, the life of the landfill can be extended and it can be used for roadbed materials.
(4) The retained energy of gas, tar, and carbide generated by gasification can be effectively used as a heat source for ash melting.
(5) Since the functions of dioxin treatment and ash melting are incorporated into the system, the entire apparatus is made compact, and the construction costs are lower than those provided for conventional incineration facilities.
[0003]
FIG. 3 shows a combination of a fluidized bed gasification furnace (preferably using an internal swirling fluidized bed) and a swirling melting furnace as components of a known “gasification melting system”. In FIG. 3, 1 is a waste supply apparatus, 2 is a fluidized bed gasification furnace, 3 is an air chamber, 4 is an air dispersion plate, 5 is a fluidized bed, 6 is a free board, 7 is a swirl melting furnace, and 8 is primary combustion. Chamber, 9 is a secondary combustion chamber, 10 is a slag separator, 11 and 12 are burners for heating, a is waste, b is primary air, c is secondary air, d is product gas, e is tertiary air, f is exhaust gas and g is slag.
The outline of the gasification melting system will be described with reference to FIG. The waste a is subjected to pretreatment such as crushing and sorting as necessary, and then supplied to the fluidized bed gasification furnace 2 by the waste supply device 1. Primary air b is fed into the air chamber 3 of the gasification furnace, and a fluidized bed 5 is formed on the air dispersion plate 4 by the air blown up. The waste a is introduced from above the fluidized bed 5 and falls into the fluidized bed maintained at 450 to 650 ° C., so that it is quickly pyrolyzed and gasified to produce gas, tar, and solid carbon.
[0004]
Solid carbon is pulverized and refined by the disturbing motion of the fluidized bed 5. Incombustible materials are discharged from the bottom of the gasification furnace together with the fluid medium, and metals such as iron, copper, and aluminum are recovered in an unoxidized state. The secondary air c is fed into the freeboard 6 of the gasification furnace, and second-stage gasification is performed on tar and solid carbon at 650 to 850 ° C.
The product gas d discharged from the fluidized bed gasification furnace 2 is supplied to the primary combustion chamber 8 of the swirl melting furnace 7 while being accompanied by fine solid carbon, and is mixed with the preheated tertiary air e in the swirl flow. However, high-speed combustion is performed at a high temperature of 1200 to 1500 ° C. Combustion is completed in the secondary combustion chamber 9, and the exhaust gas f is discharged from the upper part of the slag separation unit 10. The ash in the solid carbon becomes slag mist due to the high temperature, is captured by the molten slag phase on the furnace wall of the primary combustion chamber 9 by the centrifugal force of the swirling flow, flows down the furnace wall and enters the secondary combustion chamber 9, It is discharged from the bottom of the slag separator 10. The exhaust gas f exiting the swirl melting furnace 7 is released into the atmosphere through a series of heat recovery and dust removal devices. In the primary combustion chamber 8 and the secondary combustion chamber 9, oil burners 11 and 12 for increasing the temperature are installed.
[0005]
Since waste often contains incombustibles, it is inevitable that the incombustibles enter the gasifier. If the incombustible material is deposited in the fluidized bed, the operation cannot be continued due to poor fluidization. Therefore, it is very important to discharge the incombustible material from the fluidized bed. This incombustible discharge was attempted by the method shown in FIG. 4 which is usually employed in a fluidized bed incinerator. That is, incombustible materials were separated by two-stage classification, and only the fluidized medium was returned to the gasifier. In FIG. 4, 2 is an internal swirling fluidized bed gasification furnace, 13 is a deflector, 14 is an incombustible discharge chute, 15 is a discharger with a trommel, 16 is a bucket conveyor, 17 is a classifier, and 18 is a fluid medium supply. H is a fluid medium, i is an incombustible material, and j is solid carbon.
[0006]
However, when the incombustible material is discharged by the method shown in FIG. 4, it has been found that the following problems occur depending on the waste used.
(1) Solid carbon on the sieve of the second classifier was discharged together with incombustibles without being used, resulting in energy loss.
{Circle around (2)} The solid carbon used as the sieve of the second classifier is returned to the gasifier without being crushed. For this reason, solid carbon accumulates in the furnace, the fluidized bed expands, and the solid carbon concentration in the fluidized bed increases.
(3) When waste containing fine iron pieces is processed, it is discharged without being oxidized, so the second classifier is likely to be clogged.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problem of incombustible discharge, the fluid medium accompanying the discharged solid material circulates without being pulverized, and pulverizes the solid carbon so that it is easy to burn, and the fluidized bed together with the fluidized medium. It is an object of the present invention to provide a pyrolysis gasification and melting method and apparatus for waste that can be circulated in a gasification furnace.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, in the pyrolysis gasification and melting method of waste, wherein the waste is pyrolyzed and gasified in a fluidized bed furnace and melted in a melting furnace, from the furnace bottom of the fluidized bed furnace. The solid matter is discharged, the solid carbon contained in the solid matter is pulverized and supplied from the upper part of the fluidized bed of the fluidized bed furnace, and the pulverized solid carbon is transported to the melting furnace together with the gasified gas. A waste pyrolysis gasification and melting method characterized by burning in a melting furnace.
In the pyrolysis gasification and melting method of the present invention, the solid matter discharged from the bottom of the fluidized bed furnace separates a large-size solid matter from a solid matter containing a fluid medium, an incombustible matter and solid carbon, A solid having a size not larger than the large size obtained by the separation is classified, and a solid having a size not less than a predetermined size selected from any numerical value between 1 mm and 10 mm, and a solid having a size not greater than the predetermined size. The solid material of a predetermined size or less obtained by pulverizing the solid material of the predetermined size or more can be supplied to the fluidized bed furnace together with the solid material of the predetermined size or less , and the fluidized bed furnace solids discharged from the furnace bottom, as possible out to supply to the fluidized-bed furnace to separate the iron.
[0009]
Further, in the present invention, a fluidized bed furnace for pyrolyzing and gasifying waste, a discharge means for discharging solid matter from the bottom of the fluidized bed furnace, and solid carbon contained in the solid matter discharged from the discharge means A means for supplying the solid carbon pulverized by the pulverizing means to the upper part of the fluidized bed of the fluidized bed furnace, and a means for transporting the pulverized solid carbon together with the gasified gas to the melting furnace. And a melting furnace for melting the pulverized solid carbon, and a waste pyrolysis gasification and melting apparatus.
In the pyrolysis gasification and melting apparatus for wastes according to the present invention, a solid matter containing a discharge means for discharging solid matters from the bottom of the fluidized bed furnace , the discharged fluid medium, incombustible matter and solid carbon. A means for separating a large-sized solid from the solid, and a solid having a size smaller than that obtained by classifying the solid having a size smaller than that, and a solid larger than a predetermined size selected from any value between 1 mm and 10 mm; A means for obtaining a solid having a predetermined size or less; a crushing means for crushing the solid having a predetermined size or more; and the fluidized bed together with the solid having a size not larger than the predetermined size together with the solid having the predetermined size or less. can Rukoto and a supply means for supplying to the furnace and in the pyrolysis gasification and melting apparatus, further, from the solids discharged from the fluidized-bed furnace, by providing the iron separating means for separating the iron Kill at.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described above, in the present invention, a mixture of a fluid medium taken out from a fluidized bed gasification furnace, an incombustible material, and solid carbon is appropriately combined with classification, pulverization, and magnetic force sorting without pulverizing the fluid medium ( 1) Non-combustible material of a predetermined size or more; (2) Fluid medium, non-combustible material and solid carbon of a predetermined size or less; and (3) Iron. At this time, the predetermined size is selected from any numerical value between 1 mm and 10 mm. Then, (1) and (3) may be taken out of the system, and (2) may be supplied to the fluidized bed gasifier.
Specifically, the mixture taken out from the gasification furnace separates incombustibles having a large size (10 mm or more) by classification. Next, after separating the iron content by magnetic separation, (A), by classification, the medium-size or larger incombustible material and solid carbon (a), medium-size or smaller fluid medium, incombustible material and solid carbon (b), ( B), (a) is pulverized and classified into a non-combustible material (c) of a small size or more, a non-combustible material of a small size or less and solid carbon (d), and (C) and (c) are recovered, (B) and (d) are supplied to the gasifier. The medium size and the small size are within the range of the predetermined size.
[0011]
At this time, there are a case where the mixture is taken out from the gasification furnace only from the furnace bottom, and a case where discharge from the furnace bottom and overflow from the fluidized bed are used in combination.
Here, the size relationship is summarized as follows.
1 mm ≦ small size <medium size ≦ 10 mm ≦ large size Next, the present invention will be described in detail.
First, the handling points of the mixture composed of the fluidized medium discharged from the gasification furnace, the incombustible material, and the solid carbon are as follows.
(1) The fluid medium is returned to the gasification furnace without being pulverized.
{Circle around (2)} The entire amount of solid carbon is returned to the gasification furnace, but it is pulverized by grinding.
(3) Incombustibles are taken out as much as possible, but fine ones may be returned to the gasifier.
(4) Ensure heat resistance and airtightness.
(5) Remove iron by magnetic sorting as soon as possible.
[0012]
(1) is necessary to reduce the wear of the fluid medium. Since the pulverized fluid medium accompanies the gas, the utility cost increases due to an increase in the replenishment amount of the fluid medium, and the amount of slag increases. {Circle around (2)} is necessary for effectively using the combustion heat of solid carbon. By being pulverized, it is transported to a melting furnace where it is effectively used as a fuel for combustion. If the gasification furnace is returned to the gasification furnace without pulverization, the fluidized bed height may be expanded. (3) is necessary for ensuring good fluidization and for recovering and recycling valuable materials in incombustible materials. However, if the size is about the same as that of the fluidized medium, it can be used as the fluidized medium, so it can be returned to the gasification furnace. Regarding (4), since the fluidized bed is filled with flammable and harmful gas, it is necessary to pay attention to airtightness particularly when discharging from the gasification furnace. Moreover, since solid carbon is contained in the mixture taken out from the gasification furnace, it may ignite upon contact with air. Therefore, it is necessary not to touch outside air during operations such as classification and crushing. Cooling the solid carbon to a temperature at which it does not ignite increases the amount of heat loss and is not a good idea.
[0013]
(5) is attributed to the fact that the entire furnace interior is in a reducing atmosphere. In normal incinerators, iron pieces that are oxidized and become tattered come out of the gasification furnace as they are, so it is necessary to remove them before using a fine sieve.
Next, a method for extracting the mixture from the gasifier will be described. Basically, the heat dissipation loss of the fluidized medium should be as small as possible. Therefore, it is desirable to suppress the discharge amount from the furnace bottom to about 10 times the amount of incombustibles + solid carbon. If the fluidized bed height rises due to solid carbon accumulation, adjust the sieve opening to increase the solid carbon pulverization rate returned to the furnace or increase the amount of mixture discharged from the furnace bottom. It is good to be. Alternatively, if this is not possible, remove it from the fluidized bed directly by overflow.
[0014]
Hereinafter, the present invention will be described specifically and in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circulation flow diagram for carrying out the method for separating and circulating the solid matter discharged from the fluidized bed gasification furnace of the present invention.
In FIG. 1, 19 is a magnetic separator, 20 is a ball mill, 21 is a classifier, 22 is a crushed material hopper, k is iron, and the same reference numerals as those in FIG. 4 represent the same words. As the waste a is supplied to the fluidized bed gasification furnace 2 and pyrolyzed and gasified, the incombustible material i originally contained in the waste accumulates at the bottom of the fluidized bed. For this reason, the incombustible material i is discharged from the furnace together with the fluid medium h and the solid carbon j by operating the discharger 15 with the trommel directly connected to the incombustible material discharge chute 14 continuously or intermittently. The incombustible discharge chute 14 has a water cooling structure and cools the mixture of the fluid medium h, the incombustible i, and the solid carbon j to about 300 ° C.
[0015]
The purpose of cooling is to protect the equipment related to classification, crushing, and magnetic separation. Normally, the trommel hole diameter is selected from 10 to 25 mm, but usually about 15 mm is used. Therefore, here, the large size = 15 mm. Non-combustible material i (large size or larger) on the trommel sieve is out of the system, and the mixture of fluid medium h, incombustible material i and solid carbon j (large size or smaller) under the sieve is to the bucket conveyor 16, both for gas sealing. The valve is normally closed and opened only at the time of discharge, so that the gas leak is reduced while being minimized.
A mixture (large size or less) of the fluid medium h, the incombustible material i, and the solid carbon j conveyed upward by the bucket conveyor 16 is supplied to a drum type magnetic separator 19 for separating and recovering the iron content k.
[0016]
Subsequently, it is supplied to a classifier 17 in the form of a vibrating sieve. Here, since a sieve having a mesh size of 4 mm is normally used, the medium size = 4 mm. A mixture (under medium size) of the fluidized medium h, the incombustible material i, and the solid carbon j under the sieving is sent to the screw-type fluidized medium feeder 18 and supplied to the fluidized bed gasification furnace 2 continuously or intermittently. The A mixture of non-combustible material i and solid carbon j (medium size or larger) on the sieve of the classifier 17 is supplied to the classifier 21 after being crushed by the ball mill 20. Since the opening of the classifier 21 is usually 1.5 mm, the small size is 1.5 mm. The ball mill 20 and the classifier 21 can be integrated into a ball mill with a screen, for example.
[0017]
The mixture (small size or less) of the non-combustible material i and the solid carbon j, which is under the sieve of the classifier 21, is stored in the crushed material hopper 22 and then supplied to the waste supply device 1 through the rotary valve at the hopper outlet. And returned to the fluidized bed gasification furnace 2 together with the waste a. Incombustible material i (small size or larger) that is also on the screen is discharged out of the system.
As a result, about 0.6 mm of dredged sand that is normally used as the fluid medium h can be returned to the gasifier without pulverizing the entire amount if the performance of the classifier 17 is good. Moreover, the incombustible material i which was originally larger than the large size and the incombustible material i which could not be pulverized to the small size which is larger than the medium size are discharged out of the system, and the rest becomes the fluidized medium of the gasifier. Only the solid carbon j having a medium size or larger is pulverized to a small size or smaller and returned to the gasification furnace.
[0018]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 showing another circulation flow chart of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 23 denotes an overflow material transporter. Here, a new line for supplying the fluidized medium h and the solid carbon j overflowed from the fluidized bed of the fluidized bed gasification furnace 2 to the bucket conveyor 16 using the screw-type overflow material conveyor 23 is added to FIG. It has been. In this way, solid carbon can be preferentially extracted from the fluidized bed rather than discharged from the bottom of the fluidized bed. This is a particularly effective method for a specific waste (for example, scrap car shredder dust) that generates a large amount of solid carbon when the waste a is pyrolyzed and gasified. In this case, most of the extracted solid carbon needs to be crushed and then returned to the gasification furnace, so the opening of the classifier 17 needs to be smaller than the usual 4 mm.
[0019]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) The fluid medium can be returned to the gasification furnace without being pulverized, and wear of the fluid medium can be reduced.
(2) Since the total amount of solid carbon is pulverized and returned to the gasification furnace, the combustion heat of the solid carbon can be effectively used 100%.
(3) Unburnable materials can be taken out as much as possible, and valuable materials can be collected and recycled.
(4) Iron can be separated in a reducing atmosphere by magnetic separation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circulation flow diagram showing a separation / circulation flow of discharged solids of a fluidized bed gasification furnace of the present invention.
FIG. 2 is a circulation flow diagram showing another example of separation / circulation flow of discharged solids of the fluidized bed gasification furnace of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a known waste gasification melting system.
FIG. 4 is a fluid medium circulation flow diagram of the same gasification furnace as the conventional fluidized incinerator.
[Explanation of symbols]
1: Waste supply device, 2: Fluidized bed gasification furnace, 3: Air chamber, 4: Air dispersion plate, 5: Fluidized bed, 6: Free board, 7: Swivel melting furnace, 8: Primary combustion chamber, 9: Secondary combustion chamber, 10: slag separation unit, 11, 12: temperature rising burner, 13: deflector, 14: incombustible discharge chute, 15: discharger with trommel, 16: bucket conveyor, 17: classifier, 18: Fluid medium feeder, 19: magnetic separator, 20: ball mill, 21: classifier, 22: crushed material hopper, 23: overflow material transporter a: waste, b: primary air, c: secondary air, d: Product gas, e: tertiary air, f: exhaust gas, g: slag, h: fluid medium, i: incombustible, j: solid carbon, k: iron

Claims (6)

廃棄物を流動層炉にて熱分解ガス化して溶融炉で溶融する廃棄物の熱分解ガス化及び溶融方法において、前記流動層炉の炉底から固形物を排出し、該固形物に含まれる固形カーボンを粉砕して前記流動層炉の流動層上部から供給し、前記粉砕された固形カーボンを前記ガス化したガスと共に溶融炉に輸送して該溶融炉で燃焼することを特徴とする廃棄物の熱分解ガス化及び溶融方法。In pyrolysis gasification and melting method for wastes waste by pyrolysis gasification in a fluidized bed furnace for melting in a melting furnace, and discharged solids from the furnace bottom of the fluidized bed furnace, is included in the solid was Solid waste is pulverized and supplied from the upper part of the fluidized bed of the fluidized bed furnace, and the pulverized solid carbon is transported to the melting furnace together with the gasified gas and burned in the melting furnace . Pyrolysis gasification and melting method. 前記流動層炉の炉底から排出された固形物は、流動媒体と不燃物と固形カーボンを含む固形物から大サイズの固形物を分離し、該分離によって得られた大サイズ以下のサイズの固形物を分級して、1mm〜10mm間の任意の数値から選択された所定サイズ以上のサイズの固形物と、該所定サイズ以下のサイズの固形物を得、前記所定サイズ以上の固形物を粉砕して得られた所定サイズ以下の固形物を、前記所定サイズ以下の固形物と共に前記流動層炉に供給することを特徴とする請求項1記載の廃棄物の熱分解ガス化及び溶融方法。The solid matter discharged from the bottom of the fluidized bed furnace is separated from a solid matter containing a fluid medium, an incombustible matter and solid carbon, and a solid having a size of not more than a large size obtained by the separation. Classifying the product to obtain a solid having a size not less than a predetermined size selected from an arbitrary value between 1 mm and 10 mm and a solid having a size not greater than the predetermined size, and pulverizing the solid having a size not less than the predetermined size. 2. The method for pyrolysis gasification and melting of waste according to claim 1 , wherein the solid material having a predetermined size or less is supplied to the fluidized bed furnace together with the solid material having a predetermined size or less. 前記流動層炉から排出した固形物は、鉄分を分離して流動層炉に供給することを特徴とする請求項1又は2に記載の廃棄物の熱分解ガス化及び溶融方法。The method for pyrolysis gasification and melting of waste according to claim 1 or 2, wherein the solid matter discharged from the fluidized bed furnace is separated into iron and supplied to the fluidized bed furnace. 廃棄物を熱分解ガス化する流動層炉と、前記流動層炉の炉底から固形物を排出する排出手段と、該排出手段から排出された固形物に含まれる固形カーボンを粉砕する粉砕手段と、該粉砕手段により粉砕された固形カーボンを前記流動層炉の流動層上部に供給する手段と、前記粉砕された固形カーボンを前記ガス化したガスと共に溶融炉へ輸送する手段と、前記粉砕された固形カーボンを溶融する溶融炉とを備えたことを特徴とする廃棄物の熱分解ガス化及び溶融装置。A fluidized bed furnace for pyrolyzing waste gas, a discharge means for discharging solid matter from the bottom of the fluidized bed furnace, and a pulverizing means for pulverizing solid carbon contained in the solid matter discharged from the discharge means; , Means for supplying the solid carbon pulverized by the pulverizing means to the upper part of the fluidized bed of the fluidized bed furnace , means for transporting the pulverized solid carbon together with the gasified gas to the melting furnace, and the pulverized A waste pyrolysis gasification and melting apparatus comprising a melting furnace for melting solid carbon . 請求項4の廃棄物の熱分解ガス化及び溶融装置において、前記流動層炉の炉底から固形物を排出する排出手段と、前記排出された流動媒体と不燃物と固形カーボンとを含む固形物から大サイズの固形物を分離するための手段と、それによって得られたそれ以下のサイズの固形物を分級して、1mm〜10mm間の任意の数値から選択された所定サイズ以上の固形物と、所定サイズ以下の固形物を得るための手段と、前記所定サイズ以上の固形物を破砕する破砕手段と、該破砕された所定サイズ以下の固形物を前記所定サイズ以下の固形物と共に前記流動層炉に供給する供給手段とを備えたこと特徴とする廃棄物の熱分解ガス化及び溶融装置。5. The pyrolysis gasification and melting apparatus for waste according to claim 4 , wherein the discharge means for discharging solid matter from the bottom of the fluidized bed furnace , the solid matter containing the discharged fluid medium, incombustible matter and solid carbon. A means for separating a large-sized solid from the solid, and a solid having a size smaller than that obtained by classifying the solid having a size smaller than that, and a solid larger than a predetermined size selected from any value between 1 mm and 10 mm; A means for obtaining a solid having a predetermined size or less; a crushing means for crushing the solid having a predetermined size or more; and the fluidized bed together with the solid having a size not larger than the predetermined size together with the solid having the predetermined size or less. A waste pyrolysis gasification and melting apparatus comprising a supply means for supplying to a furnace. 前記熱分解ガス化及び溶融装置には、前記流動層炉から排出した固形物から、鉄分を分離する鉄分分離手段を設けたことを特徴とする請求項又はに記載の廃棄物の熱分解ガス化及び溶融装置。6. The pyrolysis of waste according to claim 4 or 5 , wherein the pyrolysis gasification and melting apparatus is provided with iron separation means for separating iron from solids discharged from the fluidized bed furnace. Gasification and melting equipment.
JP35579396A 1996-12-25 1996-12-25 Method and apparatus for pyrolysis gasification and melting of waste Expired - Fee Related JP3838589B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35579396A JP3838589B2 (en) 1996-12-25 1996-12-25 Method and apparatus for pyrolysis gasification and melting of waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35579396A JP3838589B2 (en) 1996-12-25 1996-12-25 Method and apparatus for pyrolysis gasification and melting of waste

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10185113A JPH10185113A (en) 1998-07-14
JP3838589B2 true JP3838589B2 (en) 2006-10-25

Family

ID=18445781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35579396A Expired - Fee Related JP3838589B2 (en) 1996-12-25 1996-12-25 Method and apparatus for pyrolysis gasification and melting of waste

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3838589B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5213340B2 (en) * 2007-03-12 2013-06-19 中国電力株式会社 Recycling method and equipment of fluidized material in pressurized fluidized bed combined power generation.
JP5356699B2 (en) * 2007-03-14 2013-12-04 三井造船株式会社 Pyrolysis treatment system and pyrolysis treatment method
JP5301306B2 (en) * 2008-04-11 2013-09-25 住友重機械工業株式会社 Combustion facility and method of operating combustion facility
WO2010074362A1 (en) * 2008-12-26 2010-07-01 Gil-Seob Song Apparatus for treating waste with high temperature and method thereof
CN107838029A (en) * 2016-09-21 2018-03-27 中国矿业大学 A kind of gas-solid loop flow magnetofluidization sorting unit
KR20230170005A (en) * 2021-04-14 2023-12-18 가부시키가이샤 레보 인터내셔널 Decomposition method of organic raw materials, method of producing liquid fuel, solid fuel, or activated carbon using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10185113A (en) 1998-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1133040C (en) Method for fusion treating a solid waste for gasification
SK279573B6 (en) Process and plant for the thermal disposal of waste
JP2003004211A (en) Equipment and method for treating waste
JP2003004211A5 (en)
JP2000310408A (en) Method and facility for refuse disposal
SK282345B6 (en) Device for energetic exploitation of municipal waste and similar materials
JP3838589B2 (en) Method and apparatus for pyrolysis gasification and melting of waste
KR100211124B1 (en) Refuse incineration facility
JP4918833B2 (en) Waste melting furnace and waste melting furnace operating method
JP2007271202A (en) Bed material separation device for fluidized bed gasification furnace, and bed material circulating mechanism comprising the same
JP4023946B2 (en) Gasification and melting equipment
JPH11173523A (en) Method and device for treating waste through combustion
JP3670219B2 (en) Method and apparatus for producing and using solid waste fuel
JPH11241817A (en) Gasifying and melting system
JPH10338889A (en) Treating method for discharge from fluidized bed gasification oven
JP2008069984A (en) Gasification melting method and device
JP3941196B2 (en) Waste gasification method and apparatus
JP3725684B2 (en) Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus
JPH1135949A (en) Apparatus for gasifying treatment of waste products and process for self-coating of furnace wall
JP5344308B2 (en) Gasification and melting apparatus and operation method thereof
JP3635041B2 (en) Incombustible material separation device, separation method, fluidized bed gasification device, and gasification melting device of fluidized bed gasification furnace
JP2000088220A (en) Gasification meltdown equipment and its noncombustibles treatment method
JP2003074814A (en) Waste treatment equipment
JPH10287453A (en) Discharge of molten slag
JP2003073675A (en) Fluidized-bed gasification fusion system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060417

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: 20060731

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060731

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090811

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100811

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees