JP4023542B2 - Sulfuric acid pitch neutralizer - Google Patents
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Description
本願の発明は、軽油精製の際に排出される硫酸ピッチを中和処理する硫酸ピッチ中和処理装置に関する。 The invention of the present application relates to a sulfuric acid pitch neutralizing apparatus for neutralizing sulfuric acid pitch discharged during gas oil refining.
硫酸ピッチは、重油に濃硫酸を加える手法で軽油を精製する際、不純物として出される排出物であり、廃酸と廃油の混合物である。未反応の硫酸を含むため、非常な強酸性で、有害な排出物である。人が触れた場合、肌がただれたり、目に入ると失明の恐れもある。鼻をつく亜硫酸ガスを発生させ、急激に吸うと呼吸困難などの重い呼吸障害を発生させる危険性がある。最近、不正軽油等に関連して、硫酸ピッチの不法投棄が社会問題化している。
上記硫酸ピッチは、非常な強酸性のため、排出基準に適合するには約50万倍の水で希釈する必要がある。このため、中和剤で中和して無害化した後、必要に応じて焼却処理されることが好ましい。
しかしながら、発明者の検討によると、硫酸ピッチの中和処理には特有の技術的困難性があることが判明した。具体的に説明すると、硫酸ピッチは、成分の揮発により粘性が増して固化し易い。中和剤との混合の過程で固化が生ずると、硫酸ピッチと中和剤との混合物がある程度の大きさの塊となる。塊の中心部では、硫酸ピッチに対する中和剤の混合が不十分で、かなりの強酸性を保持している。従って、このままの状態で廃棄することには非常な危険が伴う。また、大量の亜硫酸ガスが発生する点も、硫酸ピッチの中和処理を難しくしている点の一つである。
本願の発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、硫酸ピッチの中和処理において、大きな塊を生じさせることなく十分に安全に中和処理ができるようにする技術的意義を有する。
Since the above-mentioned sulfuric acid pitch is extremely strong acid, it needs to be diluted with about 500,000 times water to meet the emission standard. For this reason, after neutralizing with a neutralizing agent and detoxifying, it is preferable to incinerate as needed.
However, according to the inventors' investigation, it has been found that there is a technical difficulty peculiar to the neutralization treatment of sulfuric acid pitch. Specifically, the sulfuric acid pitch tends to solidify due to increased viscosity due to volatilization of the components. When solidification occurs in the process of mixing with the neutralizing agent, the mixture of sulfuric acid pitch and the neutralizing agent becomes a lump of a certain size. In the center of the lump, the neutralizing agent is not sufficiently mixed with the sulfuric acid pitch, and a fairly strong acidity is maintained. Therefore, it is very dangerous to dispose of the product as it is. In addition, the generation of a large amount of sulfurous acid gas is one of the points that makes it difficult to neutralize the sulfuric acid pitch.
The invention of the present application has been made in order to solve such a problem, and has technical significance to enable neutralization treatment sufficiently safely without causing large lumps in the neutralization treatment of sulfuric acid pitch. .
上記課題を解決するため、本願の請求項1記載の発明は、硫酸ピッチに中和剤を混合して中和処理する硫酸ピッチ中和処理装置であって、
未処理の硫酸ピッチの投入口、中和剤の投入口及び中和処理済みの硫酸ピッチの排出口を備えた容器と、
容器に投入された硫酸ピッチ及び中和剤を撹拌して混合させる撹拌機構と
を備えており、
撹拌機構は、硫酸ピッチ及び中和剤が溜まった容器底面に沿って先端が移動する撹拌具を備えており、前記容器底面に沿って移動する際の前記撹拌具の先端と前記容器底面との隙間は5mm以上15mm以下であり、
前記撹拌機構は、前記撹拌具を固定した駆動棒と、駆動棒を中心軸の周りに回転させる回転駆動源とを備えており、前記容器底面は、回転する撹拌具の先端が沿う曲面を有しているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項2記載の発明は、前記請求項1の構成において、前記撹拌具は、硫酸ピッチ及び中和剤を撹拌させる部分が平板状であって、駆動棒の中心軸の方向に対して斜めに設けられており、駆動棒が回転した際に硫酸ピッチ及び中和剤に流れを与えるものである、という構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項3記載の発明は、前記請求項1又は2の構成において、前記撹拌具は、前記駆動棒の長さ方向において複数設けられており、一つの撹拌具の先端が沿って移動する容器の底面上の領域と、それに隣り合う別の撹拌具の先端が沿って移動する容器の底面上の領域との間隔は、10mm以下であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項4記載の発明は、前記請求項1乃至3いずれかの構成において、前記容器は、投入された硫酸ピッチから揮発したガスを排出するガス排出口を有しており、ガス排出口から排出されるガスを浄化した上で放出するガス浄化放出手段が設けられているという構成を有する。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
A container equipped with an untreated sulfuric acid pitch inlet, a neutralizer inlet and a neutralized sulfuric acid pitch outlet;
A stirring mechanism that stirs and mixes the sulfuric acid pitch and neutralizing agent charged in the container,
The stirring mechanism includes a stirring tool whose tip moves along the bottom surface of the container in which sulfuric acid pitch and neutralizing agent are accumulated, and the tip of the stirring tool and the bottom surface of the container when moving along the bottom surface of the container The gap is 5 mm or more and 15 mm or less,
The stirring mechanism includes a drive rod that fixes the stirrer and a rotation drive source that rotates the drive rod about a central axis, and the bottom surface of the container has a curved surface along which a tip of the rotating stirrer is along. It has the composition that is.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
In order to solve the above problem, the invention according to claim 3 is the configuration according to
In order to solve the above problems, according to a fourth aspect of the present invention, in the structure according to any one of the first to third aspects, the container has a gas discharge port for discharging the gas volatilized from the introduced sulfuric acid pitch. In addition, a gas purifying / releasing means for purifying and discharging the gas discharged from the gas discharge port is provided.
以下に説明する通り、本願の請求項1記載の発明によれば、強酸性の硫酸ピッチが中和剤により中和処理される。この際、底面に沿って移動する際の撹拌具の先端と容器底面との隙間が5mm以上15mm以下であるので、固化した硫酸ピッチが大きな塊となって残ることがなく、中和が不十分になることがない。
また、請求項2記載の発明によれば、上記効果に加え、駆動棒が回転した際に硫酸ピッチ及び中和剤に流れが与えられるので、硫酸ピッチと中和剤との均一な混合を促し、均一な中和処理が可能になる。
また、請求項3記載の発明によれば、上記効果に加え、容器の底面に未中和の硫酸ピッチが付着残留して固化することがない。
また、請求項4記載の発明によれば、上記効果に加え、容器内のガスを浄化した上で放出するガス浄化放出手段が設けられているので、容器内にガスが充満して危険となることはなく、またクリーンなガスが放出されるので、周辺環境を悪化させる問題もない。
As described below, according to the first aspect of the present invention, the strongly acidic sulfuric acid pitch is neutralized by the neutralizing agent. At this time, since the gap between the tip of the stirring tool and the bottom surface of the container when moving along the bottom surface is 5 mm or more and 15 mm or less , the solidified sulfuric acid pitch does not remain as a large lump and is insufficiently neutralized. Never become.
Further, according to the invention described in
According to the invention of claim 3 , in addition to the above effect, unneutralized sulfuric acid pitch does not adhere to the bottom surface of the container and does not solidify.
According to the invention described in
以下、本願発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態)について説明する。
図1は、本願発明の実施形態に係る硫酸ピッチ中和処理装置の斜視概略図であり、図2は、図1に示す装置の平面概略図、図3は、図1に示す装置の正面概略図、図4は、図1に示す装置の側面概略図である。図1〜図4に示す装置は、硫酸ピッチに中和剤を混合して中和処理する硫酸ピッチ中和処理装置である。この装置は、未処理の硫酸ピッチの投入口11、中和剤の投入口12及び中和処理済みの硫酸ピッチの排出口(図1〜図4中不図示)とを備えた容器1と、容器1に投入された硫酸ピッチ及び中和剤を撹拌して混合させる撹拌機構とを備えている。
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below.
1 is a schematic perspective view of a sulfuric acid pitch neutralizing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic front view of the apparatus shown in FIG. 4 and 4 are schematic side views of the apparatus shown in FIG. The apparatus shown in FIGS. 1-4 is a sulfuric acid pitch neutralization processing apparatus which mixes a neutralizing agent with sulfuric acid pitch, and neutralizes. The apparatus includes a
図5は、図1〜図4に示す容器1の内部構造を示した断面図で、(1)は平面断面図、(2)は(1)のX−Xでの側面断面図である。また、図6は撹拌機構の斜視概略図である。図5及び図6に示すように、撹拌機構は、硫酸ピッチ及び中和剤が溜まった容器1の底面に沿って先端が移動する撹拌具2と、撹拌具2が固定された駆動棒31,32と、駆動棒31,32を回転させる回転駆動源4とを備えている。
5 is a cross-sectional view showing the internal structure of the
本実施形態では、二本の駆動棒31,32が備えられており、二軸タイプとなっている。二本の駆動棒31,32は、水平な姿勢であり互いに平行である。各駆動棒31,32の両端に連結棒311,312が連結されて容器1の側壁を貫通しており、連結棒311、321両端が容器1外に突出している。駆動棒31,32の貫通部分には不図示の軸受けが設けられているとともに、亜硫酸ガス等の漏れが無いよう封止されている。
二本の駆動棒31,32のうちの一方(以下、第一駆動棒)31の容器1の一方の側に突き出た端部には、第一駆動ギヤ51が固定されている。他方の駆動棒32(以下、第二駆動棒)32の同じ一方の側に突き出た端部には、第二駆動ギヤ52が固定されている。第一駆動ギヤ51と第二駆動ギヤ52は、同じ径で同じ歯数のものであり、互いに噛み合っている。
In this embodiment, the two
A
第二駆動棒32は第二駆動ギヤ52より少し突出しており、その先端に第三駆動ギヤ53が設けられている。一方、回転駆動源4の出力軸には第四駆動ギヤ54が設けられており、第三駆動ギヤ53と第四駆動ギヤ54とはチェーン55により連結されている。
尚、本明細書における説明の都合上、図6に示すように、チェーン55や回転駆動源4が設けられた側を「右側」とし、これとは反対側を「左側」とする。
撹拌具2は、駆動棒31,32に固定された複数のフィン状の部材である。各撹拌具2は、短い帯板状の胴部21と、胴部21の先端に設けられた頭部22とから構成されている。頭部22は、胴部21より少し幅の大きな板状となっている。各撹拌具2は、駆動棒31,32の長さ方向に対して垂直に延びるよう固定されている。
The
For convenience of explanation in the present specification, as shown in FIG. 6, the side on which the
The
図5(2)に示すように、容器1の底面には、下側に凸の二つの曲面が並んで形成されている。二つの曲面の曲率中心は、駆動棒31,32の中心軸の位置にほぼ等しい。二つの曲面の曲率半径は、駆動棒31,32の半径rと撹拌具2の長さLの和から僅かに大きいものとなっている。従って、回転駆動源4により駆動棒31,32が回転する際、撹拌具2の先端は、容器1の底面に沿って移動する。この点は、すべての撹拌具2について同様である。尚、図5(2)に示すように、硫酸ピッチPと中和剤Nは、容器1の底面上に溜まっている。従って、駆動棒31,32の回転に伴う撹拌具2の移動により、硫酸ピッチPと中和剤Nが撹拌され、混合が促進される。
容器1内の空間は、大きく二つに分かれる。一つは、第一駆動棒31及び第一駆動棒31に固定された撹拌具2が占める空間である。以下、この空間を第一エリアと呼び、図5(1)にA1で示す。もう一つは、第二駆動棒32及び第二駆動棒32に固定された撹拌具2が占める空間である。以下、この空間を第二エリアと呼び、図5(1)にA2で示す。
As shown in FIG. 5 (2), the bottom surface of the
The space in the
また、本実施形態の装置は、上記撹拌具2による撹拌の際、容器1の底面上で硫酸ピッチと中和剤がある向きに流れるようにするための工夫を凝らしている。以下、この点について、図7を使用して説明する。図7は、撹拌具2による撹拌の際の硫酸ピッチと中和剤の流れについて示した図である。図7には、駆動棒31,32の回転により撹拌具2の頭部22が容器1の底面に沿って移動する際の状態が上から見た平面図で示されている。説明の都合上、図7に示すように、駆動棒31,32の長さ方向(左右方向)に垂直な方向における一方の側を「前側」とし、他方の側を「後ろ側」とする。
In addition, the apparatus of the present embodiment has been devised to allow the sulfuric acid pitch and the neutralizing agent to flow in a direction on the bottom surface of the
図6に示すように、各撹拌具2は、胴部21及び頭部22の幅方向が、駆動棒31,32の長さ方向に対して45度を成す姿勢で設けられている。より正確には、駆動棒31,32の長さ方向に沿った姿勢に対して時計回りに45度傾けた姿勢となっている。
上記傾いた姿勢のため、上記撹拌の際、硫酸ピッチ及び中和剤に流れができる。どの方向に流れるかは、駆動棒31,32の回転の向きによる。例えば、左側を向いて見たとき、駆動棒31,32の回転が時計回りであると、図7(1)に示すように撹拌具2の頭部22は、容器1の底面に沿って後ろ側から前側に移動する。このため、底面に溜まっている硫酸ピッチ及び中和剤は左側に向けて流れる。逆に、駆動棒31,32の回転が、左側を向いて見たとき反時計回りであると、図7(2)に示すように、撹拌具2の頭部22は容器1の底面に沿って前側から後ろ側に移動する。このため、硫酸ピッチ及び中和剤は右側に向けて流れる。
As shown in FIG. 6, each
Due to the tilted posture, the sulfuric acid pitch and the neutralizing agent can flow during the stirring. The direction of flow depends on the direction of rotation of the
また、図6に示すように、撹拌具2は、駆動棒31,32の長さ方向における一つの場所において、二つ設けられている。具体的には、駆動棒31,32の軸周りに互いに180度を成すように、二つの撹拌具2が一つの場所から横方向に延びている。
さらに、駆動棒31,32の長さ方向に見ていくと、撹拌具2は、交互に90度異なる姿勢で設けられている。即ち、長さ方向のある場所に設けられた撹拌具2の延びる方向を0度とすると、その左隣りの撹拌具2は90度(又は−270度)異なる方向に延びるよう設けられている。さらにその左隣りに撹拌具2はさらに90度異なる方向に延びるため、元の撹拌具2と同じ方向に延びている。このように、各撹拌具2は、交互に90度異なる方向に延びた姿勢で設けられている。
As shown in FIG. 6, two
Further, when viewed in the length direction of the
図6に示すように、第一駆動棒31及び第二駆動棒32には、第一エリアA1及び第二エリアA2の端部において、平板状の撹拌具(以下、平板撹拌具)23〜26が設けられている。即ち、第一エリアA1の右側の端部の第一駆動棒31上には第一平板撹拌具23が固定され、右側の端部には第二平板撹拌具24が固定されている。また、第二エリアA2の右側の端部の第二駆動棒32上には第三平板撹拌具25が固定され、右側の端部には第四平板撹拌具26が固定されている。
図6に示すように、第一平板撹拌具23も第三平板撹拌具25も180度ごとに二つ設けられている。第一平板撹拌具23及び第三平板撹拌具25の長さは等しく、且つ、その和は第一駆動棒31と第二駆動棒32との離間距離により少し長い。しかしながら、後述するように、第一駆動棒31と第二駆動棒32とは同期して回転するので、第一平板撹拌具23と第三平板撹拌具25とが干渉することはない。
第二平板撹拌具24と第四平板撹拌具26も、ほぼ同様の取り付け構造である。尚、各平板撹拌具23〜26は、各駆動棒31,32の長さ方向における一つの箇所に均等角度毎に複数設けられていれば良く、120度ごとに三つ、90度ごとに四つ、…でもよい。
As shown in FIG. 6, the
As shown in FIG. 6, two first flat
The second flat
図1に示すように、硫酸ピッチの投入口(以下、ピッチ投入口)11は、容器1の上面に設けられている。図1から解るように、ピッチ投入口11は、第二エリアA1を臨む容器1の上面の左側寄りの位置に設けられている。
図1に示すように、ピッチ投入口11には、投入扉111が設けられいてる。硫酸ピッチを投入する際には、この投入扉111を開け、ドラム缶などに溜められた硫酸ピッチをピッチ投入口から流し込む。
硫酸ピッチを投入する配管を容器1に接続して自動的に投入する場合もある。この場合は、配管にバルブを設けて開閉し、ポンプで送りながら容器1内に配管を通して硫酸ピッチを流し込むようにする。
As shown in FIG. 1, a sulfuric acid pitch inlet (hereinafter referred to as pitch inlet) 11 is provided on the upper surface of the
As shown in FIG. 1, a
In some cases, a pipe for feeding sulfuric acid pitch is connected to the
図1に示すように、中和剤の投入口(以下、中和剤投入口)12は、容器1の左側の側面に設けられている。容器1の左側には、中和剤を溜めた中和剤タンク121が設けられている。中和剤タンク121と中和剤投入口12とは、投入ダクト122でつながっている。中和剤タンク121から投入ダクト122、中和剤投入口12を経由して中和剤を投入する中和剤投入機構123が設けられている。中和剤は紛状であり、中和剤投入機構123としては、投入ダクト122を通して設けられたスクリュー124を回転させることで少しずつ中和剤を投入する構成が採用される。尚、中和剤としては、例えばキョーテク株式会社のピッチNAX(商品名)が使用できる。
図1に示すように、容器1は、第一エリアA1の右側に隣接した小さな空間を形成する形状を有している。この小さな空間は、中和処理済みの硫酸ピッチを排出するための空間であり、以下、第三エリアと呼び、図5にA3で示す。容器1は、この第三エリアA3に円筒状の形状の部分(以下、円筒部)14を有している。円筒部14は、第一駆動棒31と同軸である。
As shown in FIG. 1, a neutralizer inlet (hereinafter, neutralizer inlet) 12 is provided on the left side surface of the
As shown in FIG. 1, the
図8は、円筒部14の構造を示した側断面図である。図8に示すように、中和処理済みの硫酸ピッチの排出口(以下、処理済みピッチ排出口)13は、円筒部14に設けられている。処理済みピッチ排出口13は、円筒部14の真ん中の高さより少し下側であり、最下点から少し上側の位置である。処理済みピッチ排出口13には、開閉扉131が設けられている。
また、図5に示すように、第三エリアA3において、スクリュー61と排出用板羽根62が第一駆動棒31に固定されている。最も右側に排出用板羽根62が固定され、その左側にスクリュー61が固定されている。排出用板羽根62は長方形で、幅方向が第一駆動棒31の長さ方向に一致している。排出用板羽根62は、90度間隔で4枚設けられているが、120度間隔で3枚、180度間隔で2枚などでもよい。
FIG. 8 is a side sectional view showing the structure of the
Further, as shown in FIG. 5, the
一方、図1〜図4に示すように、本実施形態の装置は、容器1内のガスを浄化した上で放出するガス浄化放出手段7を備えている。ガス浄化放出手段7は、ガスの放出経路に設けられたガス浄化ユニット71と、容器1に設けられた不図示のガス放出口とガス浄化ユニット71とをつなぐ排気ダクト72と、排気ダクト72による排気経路上に設けられたフィルタユニット75と、排気ダクト72上に設けられた排気ブロワ73と、ガス浄化ユニット71から排出される清浄なガスを放出するガス放出塔74等から構成されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1-4, the apparatus of this embodiment is equipped with the gas purification | cleaning discharge | release means 7 which discharge | releases, after purifying the gas in the
ガス放出口は、容器1の上面に設けられている。より詳しくは、第二エリアA2を臨む容器1の上蓋の左側寄りの位置である。フィルタユニット75は、容器1の上面に取り付けられており、ガス放出口の真上に位置している。ガス放出口とフィルタユニット75は、排気ダクト72で接続されている。
フィルタユニット75は、亜硫酸ガスに対して耐食性がある材料で構成されており、必要に応じて吸着作用のあるものが使用される。フィルタユニット75は、塵埃等の比較的大きな異物を排出ガスから除去する。ガス浄化ユニット71は、スクラバのような液体に溶かし込むタイプのものなどを併用することが好ましく、既存の有毒ガス処理装置の中から適宜選択して採用する。
The gas discharge port is provided on the upper surface of the
The
上記本実施形態の装置の構成において、硫酸ピッチ又は亜硫酸ガスに触れる可能性のある表面は、耐食性となっている。耐食性とは、硫酸に侵されない材料が採用されたり、又は、表面処理がされていたりということである。ガス浄化放出手段7においても、この点は同様である。
また、本実施形態の装置は、不図示の制御ユニットを備えている。制御ユニットは、回転駆動源4や中和剤投入機構123等の装置の各部を制御するものとなっている。
In the configuration of the apparatus of the present embodiment, the surface that may come into contact with sulfuric acid pitch or sulfurous acid gas is corrosion resistant. Corrosion resistance means that a material that is not affected by sulfuric acid is adopted or surface treatment is applied. This also applies to the gas purification / release means 7.
Further, the apparatus of the present embodiment includes a control unit (not shown). The control unit controls each part of the apparatus such as the
次に、上記構成に係る本実施形態の硫酸ピッチ中和処理装置の動作について、図9を使用しながら説明する。図9は、図1〜図4に示す装置の動作におけるモードについて示した図である。この装置は、撹拌モードで動作して硫酸ピッチと中和剤を混合・撹拌させた後、排出モードで動作するようになっている。図9中の(1)は撹拌モード、(2)は排出モードを示す。 Next, operation | movement of the sulfuric acid pitch neutralization processing apparatus of this embodiment which concerns on the said structure is demonstrated, using FIG. FIG. 9 is a diagram showing modes in the operation of the apparatus shown in FIGS. This apparatus is operated in the agitation mode to mix and agitate the sulfuric acid pitch and the neutralizing agent and then operate in the discharge mode. In FIG. 9, (1) indicates the stirring mode, and (2) indicates the discharge mode.
具体的に説明すると、まず、投入扉111が開けられ、中和処理する硫酸ピッチが容器1内に投入される。投入された硫酸ピッチは、容器1の底部に溜まる。
次に、制御ユニットは、中和剤投入機構123を動作させ、所定量の中和剤を容器1内に投入する。投入された中和剤は、容器1内の硫酸ピッチと混じり合う。この状態では、混合は充分ではないので、制御ユニットは、装置を撹拌モードで動作させる。撹拌モードは、第三エリアA3にあるスクリュー61が硫酸ピッチを第二エリアA1内に送るよう動作するモードである。スクリュー61は右ネジの構成なので、撹拌モードでは第一駆動棒31は(左側を向いて見たとき)時計回りに回転する。即ち、制御ユニットは、回転駆動源4に制御信号を送り、第一駆動棒31が時計回りに回転するよう回転駆動源4を動作させる。第一駆動棒31と第二駆動棒32とは、第一第二駆動ギヤ52を介して連結されているので、第一駆動棒31が時計回りに回転すると、第二駆動棒32は反時計回りに回転する。
More specifically, first, the charging
Next, the control unit operates the neutralizing
上記第一第二駆動棒31,32の回転に伴い、各撹拌具2も回転する。各撹拌具2の回転の際、各撹拌具2の頭部22が容器1の底面に溜まっている硫酸ピッチ及び中和剤をかき回し、混合を促す。この際、前述したように、第一駆動棒31上の各撹拌具2は、硫酸ピッチ及び中和剤を左側に流す。一方、第二駆動棒32上の各撹拌具2は、第二駆動棒32が反時計回りに回転するので、硫酸ピッチ及び中和剤を右側に流す。
As the first and
一方、一部の平板撹拌具2は、硫酸ピッチ及び中和剤を撹拌するとともに、硫酸ピッチ及び中和剤を横に流す働きをする。具体的に説明すると、第一駆動棒31に設けられた各撹拌具2が時計回りに回転することで第一エリアA1内を右側から左側に向けて流れてきた硫酸ピッチ及び中和剤は、容器1の左側の側面に達する。ここに達した硫酸ピッチ及び中和剤は、第一駆動棒31に設けられた第二平板撹拌具24が時計回りに回転するため、第二平板撹拌具24により横にかき出され、第二エリアA2に流れる。
On the other hand, a part of the flat
また、第二駆動棒32に固定された各撹拌具2により流されてきた第二エリアA2の硫酸ピッチ及び中和剤は、容器1の右側の側面に達する。ここに達した硫酸ピッチ及び中和剤は、第二駆動棒32に設けられた第四平板撹拌具26が反時計回りに回転するため、第四平板撹拌具26により横にかき出され、第一エリアA1に流れる。そして、同様に、第一駆動棒31に固定された各撹拌具2により左側に向けて流れる。
以上の説明から解るように、撹拌モードでは、硫酸ピッチ及び中和剤は、第一エリアA1から第二エリアA2、そしてまた第一エリアA1というように、平面視で反時計回りに流れながら撹拌される(図9(1))。
Further, the sulfuric acid pitch and the neutralizing agent in the second area A <b> 2 that has been flown by the
As understood from the above description, in the stirring mode, the sulfuric acid pitch and the neutralizing agent are stirred while flowing counterclockwise in a plan view, such as the first area A1, the second area A2, and the first area A1. (FIG. 9 (1)).
このようにして所定時間撹拌が行われると、硫酸ピッチに中和剤が十分に混ざり、硫酸ピッチが中和され中性となる。中和処理の過程で硫酸ピッチは揮発成分が揮発して固化するが、十分に撹拌が行われると、紛状又は粒状になる。即ち、所定時間の撹拌が終了した際、中和処理済みの硫酸ピッチ(以下、処理済みピッチ)は、紛状又は粒状となって容器1の底面に溜まっている。
この実施形態では、図5(2)に示すように、後ろ側の撹拌具2と前側の撹拌具2とが入り込んだ状態で設けられており、互いに入り込んだ状態で回転する。従って、長時間放置されて固体化した硫酸ピッチであっても、撹拌モードが始まった初期に粉砕されて細かくなり、十分に中和される。
When stirring is performed for a predetermined time in this manner, the neutralizing agent is sufficiently mixed with the sulfuric acid pitch, and the sulfuric acid pitch is neutralized and becomes neutral. In the process of neutralization, the volatile components of the sulfuric acid pitch are volatilized and solidified, but when sufficiently stirred, they become powdery or granular. That is, when the stirring for a predetermined time is completed, the neutralized sulfuric acid pitch (hereinafter, treated pitch) is accumulated in the form of powder or particles on the bottom surface of the
In this embodiment, as shown in FIG. 5 (2), the
次に、制御ユニットは、撹拌モードから排出モードに切り替える動作を行う。即ち、回転駆動源4に制御信号を送り、逆回転で回転させる。この結果、第一駆動棒31は反時計回りに回転し、第二駆動棒32は時計回りに回転する。上記説明から解るように、排出モードでは撹拌モードとは逆になり、処理済みピッチは時計回りに流れながら撹拌される(図9(2))。この際、第一エリアA1を左側から右側に流れて第一エリアA1と第三エリアA3の境界部分に達した処理済みピッチは、スクリュー61により第三エリアA3へと掻き出される。従って、排出モードでは第三エリアA3に処理済みピッチが溜まっていく。作業者は、開閉扉131を開け、処理済みピッチ排出口13から処理済みピッチを排出させる。第一駆動棒31の回転により、排出用板羽根62が反時計回りに回転している。この排出用板羽根62により、処理済みピッチは容器1の底面から掻き出され、処理済みピッチ排出口13から排出される。
Next, the control unit performs an operation of switching from the stirring mode to the discharge mode. That is, a control signal is sent to the
上記撹拌モード及び排出モードでの動作の際、ガス浄化放出手段7が常時動作している。即ち、排気ブロワ73がガス放出口を通して容器1内に溜まったガスを排出する。排出されたガスは、ガス浄化ユニット71を通ることで浄化され、ガス放出塔74から放出される。尚、容器1内の圧力が大気圧に比べて少し負圧(低い圧力)となるよう排気ブロワ73を動作させておくと、容器1内のガス(亜硫酸ガスを含む)が周囲に放出されることがないので好適である。
During the operations in the agitation mode and the discharge mode, the gas purification discharge means 7 is always operating. That is, the
上記動作に係る本実施形態の装置において、各撹拌具2の先端と容器1の底面との距離は非常に重要である。各撹拌具2の先端が容器1の底面に沿って移動する際に各撹拌具2の先端と容器1の底面との間に形成される隙間(図5(2)にCで示す)は、5mm以上15mm以下、より好ましくは10mm以下とすることが好ましい。15mm以上(例えば20mm超)の場合、撹拌が不十分となり、硫酸ピッチと中和剤の混合物が大きな塊となって残り易い。
In the apparatus of the present embodiment related to the above operation, the distance between the tip of each stirring
前述したように、硫酸ピッチに中和剤を混合して中和すると、ボール状の大きな塊となって固化し易い。本実施形態の装置における撹拌具2は、先端の頭部22でこの塊を潰しながら(又は割りながら)中和を促進する。この際、撹拌具2の先端と容器1の底面との隙間が大きいと、塊の潰しが不十分になり、大きな塊がそのまま残り易い。こうなると、塊の内部では中和が不十分となり、強い酸性が残ってしまう。一方、撹拌具2の先端と容器1の底面との隙間が小さいと、塊が十分に潰されるため、大きな塊が残らず、中和が不十分になることがない。発明者の検討によると、隙間Cを10mm以下とすれば、問題となる塊の形成を防ぐことができる。
隙間Cは小さいほど好適であるが、必要以上に小さくしても、機械構造上の精度や部品加工精度が高くなって高コストになるのみである。装置コストを無駄に上昇させないためには、隙間Cは5mm以上とすることが好ましい。
As described above, when a neutralizing agent is mixed with sulfuric acid pitch and neutralized, it becomes a ball-like large lump and is easily solidified. The stirring
The smaller the gap C is, the better. However, even if it is smaller than necessary, the mechanical structure accuracy and component processing accuracy are increased, resulting in higher costs. In order not to unnecessarily increase the apparatus cost, the gap C is preferably set to 5 mm or more.
次に、各撹拌具2の先端が沿って移動する容器1の底面上の領域の間隔も、十分な中和処理を行う点で重要である。この点について、図10を使用しながら説明する。図10は、各撹拌具2の先端が沿って移動する容器1の底面上の領域の間隔について示した正面断面概略図である。図10は、駆動棒31,32の長さ方向(左右方向)に沿った断面概略図である。図10において、各撹拌具2の先端が沿って移動する容器1の底面上の領域をRで示す、隣り合う二つの撹拌具2の先端が沿って移動する容器1の底面上の領域Rの間隔をDで示す。
Next, the distance between the regions on the bottom surface of the
前述したように、各撹拌具2は、先端が容器1の底面に沿って移動しながら、底面上に溜まっている硫酸ピッチ及び中和剤を撹拌する。中和の過程で、硫酸ピッチの成分が揮発し、粘度が増す。この際、図10に示す領域Rにおいては、撹拌具2の先端による撹拌が十分に生ずるが、領域R外では撹拌が不十分になり易い。この場合、図10(1)に示すように、各撹拌具2が駆動棒31,32の長さ方向において離間して設けられている等の理由から、距離Dが大きいと、領域Rの間において容器1の底面上に硫酸ピッチPが残留・固化し易い。残留した硫酸ピッチPは、図10(1)に示すように、底面上に山のように盛り上がって付着していく。この付着残留した硫酸ピッチPは、中和剤が十分に混合されていないので強酸性のままで危険であるばかりか、前述した容器1の底面上の流れの形成に障害となる。
As described above, each
一方、図10(2)に示すように、領域Rの間隔が小さい場合、上記のような問題はない。発明者の検討によると、間隔Dを10mm以下とすれば、問題となる硫酸ピッチの付着残留は生じない。尚、間隔Dはマイナスの値であっても差し支えない。本実施形態のように、駆動棒31,32の軸周りの位置関係が駆動棒31,32の長さ方向において異なるよう複数の撹拌具2が設けられている場合、これが可能である。
On the other hand, as shown in FIG. 10 (2), when the distance between the regions R is small, there is no problem as described above. According to the inventor's investigation, if the distance D is set to 10 mm or less, the problem of residual sulfuric acid pitch does not occur. The interval D may be a negative value. This is possible when the plurality of stirring
上記構成及び動作に係る本実施形態の硫酸ピッチ中和処理装置によれば、強酸性の有害な硫酸ピッチを中和剤で中和して無害化することができる。無害化された処理済みピッチは、砂状又は紛状であるが、焼却処理しても良いし、そのまま廃棄処理してもよい。また、処理済み硫酸ピッチは、無害で化学的に安定な物質であり、セメント材料や土壌改良剤等に再利用することも可能である。
また、容器1内のガスを浄化した上で放出するガス浄化放出手段7を備えているので、容器1内にガスが充満して危険となることはなく、またクリーンなガスが放出されるので、周辺環境を悪化させる問題もない。
According to the sulfuric acid pitch neutralization processing apparatus of the present embodiment related to the above configuration and operation, it is possible to neutralize strongly acidic harmful sulfuric acid pitch by neutralizing with a neutralizing agent. The harmless treated pitch is sandy or powdery, but may be incinerated or discarded as it is. The treated sulfuric acid pitch is a harmless and chemically stable substance, and can be reused as a cement material or a soil conditioner.
Further, since the gas purifying / releasing
また、容器1内の硫酸ピッチと中和剤の混合物の流れが形成される点は、硫酸ピッチと中和剤との均一な混合を促し、均一な中和処理(即ち未中和の部分が形成されないこと)を可能にする技術的意義がある。
尚、本願における特許請求の対象にはなっていないが、本実施形態の構成は、硫酸ピッチの中和処理以外の処理のための撹拌についても応用が可能である。例えば悪臭を発生させる生ゴミの処理のための撹拌等であり、ガス浄化塔を備えた装置は、排出ガスを浄化する必要のある多くの用途に応用が可能である。
Moreover, the point that the flow of the mixture of the sulfuric acid pitch and the neutralizing agent in the
Although not claimed in the present application, the configuration of the present embodiment can be applied to stirring for treatments other than the neutralization treatment of sulfuric acid pitch. For example, an apparatus equipped with a gas purification tower, such as agitation for processing garbage that generates malodors, can be applied to many applications that require purification of exhaust gas.
上記実施形態では、ピッチ投入口11、中和剤投入口12、処理済みピッチ排出口13はそれぞれ別であったが、兼用される場合もある。即ち、ピッチ投入口11と中和剤投入口12が兼用されたり、中和剤投入口12と処理済みピッチ排出口13が兼用されたり、ピッチ投入口11と処理済みピッチ排出口13が兼用されたりである。また、ピッチ投入口11、中和剤投入口12及び処理済みピッチ排出口13がすべて兼用される場合もある。
また、上記実施形態の構成では、各撹拌具2が回転することで先端が容器1の底面に沿って移動する構成であったが、各撹拌具が直線移動することで先端が容器1の底面に沿って移動する構成でも良い。例えば、各撹拌具が進退運動を繰り返す構成である。このような場合、容器の底面が平坦面となることが多い。
In the above embodiment, the
Further, in the configuration of the above-described embodiment, the tip moves along the bottom surface of the
1 容器
11 ピッチ投入口
111 投入タンク
12 中和剤投入口
121 中和剤タンク
123 中和剤投入機構
13 処理済みピッチ排出口
14 円筒部
2 撹拌具
21 胴部
22 頭部
23〜26 平板撹拌具
31 駆動棒
32 駆動棒
4 回転駆動源
51〜54 駆動ギヤ
55 チェーン
61 スクリュー
62 排出用板羽根
7 ガス浄化放出手段
71 ガス浄化ユニット
72 排気ダクト
73 排気ブロワ
74 ガス放出塔
DESCRIPTION OF
Claims (4)
未処理の硫酸ピッチの投入口、中和剤の投入口及び中和処理済みの硫酸ピッチの排出口を備えた容器と、
容器に投入された硫酸ピッチ及び中和剤を撹拌して混合させる撹拌機構と
を備えており、
撹拌機構は、硫酸ピッチ及び中和剤が溜まった容器底面に沿って先端が移動する撹拌具を備えており、前記容器底面に沿って移動する際の前記撹拌具の先端と前記容器底面との隙間は5mm以上15mm以下であり、
前記撹拌機構は、前記撹拌具を固定した駆動棒と、駆動棒を中心軸の周りに回転させる回転駆動源とを備えており、前記容器底面は、回転する撹拌具の先端が沿う曲面を有していることを特徴とする硫酸ピッチ中和処理装置。 A sulfuric acid pitch neutralizing apparatus for neutralizing by mixing a neutralizing agent with sulfuric acid pitch,
A container equipped with an untreated sulfuric acid pitch inlet, a neutralizer inlet and a neutralized sulfuric acid pitch outlet;
A stirring mechanism that stirs and mixes the sulfuric acid pitch and neutralizing agent charged in the container,
The stirring mechanism includes a stirring tool whose tip moves along the bottom surface of the container in which sulfuric acid pitch and neutralizing agent are accumulated, and the tip of the stirring tool and the bottom surface of the container when moving along the bottom surface of the container The gap is 5 mm or more and 15 mm or less,
The stirring mechanism includes a drive rod that fixes the stirrer and a rotation drive source that rotates the drive rod about a central axis, and the bottom surface of the container has a curved surface along which a tip of the rotating stirrer is along. sulfate pitch neutralizing apparatus characterized by being.
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