JP4658629B2 - 誘導加熱式乾留炉の運転方法 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば高分子化合物を含む廃棄物を乾留処理する誘導加熱式乾留炉に関し、特に炉内への被乾留物の連続投入を容易にした誘導加熱式乾留炉に関するものである。
バッチ処理方式の誘導加熱式乾留炉については例えば特許文献１に記載されている。図２は、この種の乾留炉の従来構成の一例を示す説明図である。図２において、不活性ガス雰囲気を形成する閉塞された乾留炉本体１内に、磁性材（鉄）からなる乾留槽２が設置され、乾留炉本体１の外周に加熱コイル３が配置されている。加熱コイル３は励磁電源４により励磁され、乾留槽２を誘導加熱する。断熱材からなる乾留炉本体１は開閉可能な炉底６を備え、炉蓋５の上方には乾留槽２に被乾留物７を投入するための投入ホッパ８が設けられ炉底６の下方には乾留槽２から排出された被乾留物７を受け入れる排出トレイ９が設けられている。炉内には不活性ガスタンク１０または不活性ガス発生器からの不活性ガス（窒素）が開閉バルブ１１を介して導入され、炉内に生じた乾留ガスは開閉バルブ１２を介して排ガス処理設備１３に排出される。
さらに、図２において、投入ホッパ８には不活性ガスタンク１０の窒素が開閉バルブ２０を介して供給され、投入ホッパ８の内部ガスは開閉バルブ２１を介して排ガス処理設備１３に排出されるようになっている。また、乾留炉本体には、内部の酸素濃度を検出する酸素濃度計２２が取り付けられている。投入ホッパ８にも内部の酸素濃度を検出する酸素濃度計２３及び酸素濃度計２４がそれぞれ取り付けられている。投入ホッパ８は、被乾留物の装入口１４及び吐出口１５を上下に有し、装入口１４及び吐出口１５にはそれぞれ開閉可能な上蓋１６及び底蓋１７により気密に閉塞されるようになっている。上蓋１６は着脱式で水封式のシール機構１８または、パッキンによりシールされる一方、ヒンジ式の底蓋１７は乾留槽２に近く温度が高くなることからガスケットシール構造が採用され、かつ被乾留物投入時に投入ホッパ８内で被乾留物７が棚吊り状態になることを防止するために、開度調節が可能な電動駆動式となっている。この投入ホッパ８の吐出口１５は、投入シュート１９により炉内に気密に接続されている。
図２の乾留炉を運転するには、投入ホッパ８に被乾留物７を所定量貯留したら、上蓋１６を閉めて投入ホッパ８を密閉状態とする。次に、開閉バルブ２０及び開閉バルブ２１を制御して窒素を投入ホッパ８内へ供給する。窒素供給中は酸素濃度計２３及び酸素濃度計２４によりホッパ内の酸素濃度を管理し、酸素濃度計が所定の濃度以下になるまで窒素置換を行う。乾留炉内における燃焼限界値は、可燃性ガスと窒素とによる混合ガス中への空気混入となるから、燃焼限界上限値によって評価し、さらに安全上の裕度としてこの燃焼限界上限値に対して４倍希釈した酸素濃度が一般的に用いられる。例えば、使用済み飲料缶の乾留においては実験により得られた可燃性ガスの成分からこの値を算出すると、燃焼限界上限値にける酸素濃度は１２％となり、これを４倍希釈した値とするには酸素濃度３％以下まで窒素置換を行う必要がある。
また、投入ホッパ８から排出されるガス（ホッパ内の空気及び窒素）は開閉バルブ２１を制御して排ガス処理設備１３に排出する。このとき、乾留炉内にも同様に窒素置換し、酸素濃度計２２で計測した炉内の酸素濃度が３％以下になった状態で、一方の投入ホッパ８の底蓋１７を開き、被乾留物７を乾留槽２に投入する。乾留炉内は、被乾留物とともに投入ホッパ８から流れ込んだガスの温度上昇による体積膨張や、被乾留物７に含まれている水分の蒸発などによって圧力が上昇する。このため、もう一方の投入ホッパは乾留炉内の圧力が所定の圧力まで戻ったことを確認してから被乾留物を投入する。
次いで、乾留槽２を加熱コイル３によって誘導加熱し、被乾留物７が所定の温度まで到達した後、一定時間保持して乾留処理を行う。乾留が終了した被乾留物７は、炉底６を開けて排出トレイへ排出する。乾留炉本体１から、被乾留物７を排出する際には、炉内で発生した可燃性ガスはすべて排ガス処理設備１３で処理されているから、炉底６を開けても可燃性ガスが燃焼することはない。被乾留物７を排出したら炉底６を閉め、次の準備のために乾留炉内の窒素置換を行う。乾留炉内の窒素置換が完了し、また投入ホッパ８も被乾留物７の貯留と窒素置換が完了した段階で、乾留炉内に被乾留物７を投入して次のバッチ処理を行う。
特願２００３−３０８４８２号
次いで、乾留槽２を加熱コイル３によって誘導加熱し、被乾留物７が所定の温度まで到達した後、一定時間保持して乾留処理を行う。乾留が終了した被乾留物７は、炉底６を開けて排出トレイへ排出する。乾留炉本体１から、被乾留物７を排出する際には、炉内で発生した可燃性ガスはすべて排ガス処理設備１３で処理されているから、炉底６を開けても可燃性ガスが燃焼することはない。被乾留物７を排出したら炉底６を閉め、次の準備のために乾留炉内の窒素置換を行う。乾留炉内の窒素置換が完了し、また投入ホッパ８も被乾留物７の貯留と窒素置換が完了した段階で、乾留炉内に被乾留物７を投入して次のバッチ処理を行う。
投入するホッパ内は大気圧を維持しており、ホッパ底蓋１７には乾留炉内圧力と投入ホッパ内圧力の差圧が生じる。該差圧によって、底蓋は閉める方向に押されているため、開けることができなくなる。以上より、後から投入するホッパは、乾留炉と投入ホッパ内の差圧がなくなるまで待ってから投入しなければならず、連続処理の効率が悪くなる。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、投入ホッパ８から乾留槽２へ被乾留物７を投入するときに、投入ホッパ８と乾留炉の圧力差を調整し、被乾留物７の投入に要する時間を短縮させ連続処理能力を向上させることを課題とする。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、投入ホッパ８から乾留槽２へ被乾留物７を投入するときに、投入ホッパ８と乾留炉の圧力差を調整し、被乾留物７の投入に要する時間を短縮させ連続処理能力を向上させることを課題とする。
上記のような課題を解決する手段として、本発明は以下のように構成する。
不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した乾留槽に複数の投入ホッパを介して被乾留物を投入し、該被乾留物を前記乾留槽にて乾留処理する誘導加熱式乾留炉の運転方法において、任意の投入ホッパから前記乾留槽に被乾留物を投入して前記乾留炉内の圧力が他の投入ホッパ内の圧力より高まった後、他の投入ホッパより前記乾留槽に被乾留物を連続投入するときに、該投入ホッパ内の圧力と前記乾留炉内の圧力差を調節したうえで、該投入ホッパから前記乾留槽に被乾留物を投入する方法。
不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した乾留槽に複数の投入ホッパを介して被乾留物を投入し、該被乾留物を前記乾留槽にて乾留処理する誘導加熱式乾留炉の運転方法において、任意の投入ホッパから前記乾留槽に被乾留物を投入して前記乾留炉内の圧力が他の投入ホッパ内の圧力より高まった後、他の投入ホッパより前記乾留槽に被乾留物を連続投入するときに、該投入ホッパ内の圧力と前記乾留炉内の圧力差を調節したうえで、該投入ホッパから前記乾留槽に被乾留物を投入する方法。
本発明により、被乾留物投入後の投入ホッパ内圧力及び乾留炉内圧力における圧力差がなくなるので、乾留炉と投入ホッパと乾留炉の差圧がなくなるまで待ってから被乾留物を投入する必要がなくなり、連続処理が可能となる。
以下、本発明を実施するための最良に形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、発明の実施の形態における乾留炉の構成の一例を示す説明図である。図１において、図２で示した従来の乾留炉の構成の一例を示す説明図と対応する部分は同一の符号を用いるものとする。
図１において、投入ホッパ８と投入シュート１９は、バイパス回路３０によって接続されており、開閉バルブ３１を取り付ける。図１の乾留炉のその他の構成は、図２の構成と同じである。
図１の乾留炉による乾留処理の工程は次の通りである。投入ホッパ８内に所定量の被乾留物７を貯留したら、上蓋１６を閉めて投入ホッパ８を密閉状態にする。次に、開閉バルブ２０及び開閉バルブ２１を制御して窒素を投入ホッパ８内へ供給する。窒素供給中は酸素濃度計２３によりホッパ内の酸素濃度を管理し、酸素濃度が所定の濃度以下になるまで窒素置換を行う。もう一方の投入ホッパも同様に被乾留物を貯留し、窒素置換を行う。
図１において、投入ホッパ８と投入シュート１９は、バイパス回路３０によって接続されており、開閉バルブ３１を取り付ける。図１の乾留炉のその他の構成は、図２の構成と同じである。
図１の乾留炉による乾留処理の工程は次の通りである。投入ホッパ８内に所定量の被乾留物７を貯留したら、上蓋１６を閉めて投入ホッパ８を密閉状態にする。次に、開閉バルブ２０及び開閉バルブ２１を制御して窒素を投入ホッパ８内へ供給する。窒素供給中は酸素濃度計２３によりホッパ内の酸素濃度を管理し、酸素濃度が所定の濃度以下になるまで窒素置換を行う。もう一方の投入ホッパも同様に被乾留物を貯留し、窒素置換を行う。
投入ホッパ８から排出されるガス（ホッパ内の空気及び窒素）は開閉バルブ２１を制御して排ガス処理設備１３に排出する。このとき、乾留炉本体１も同様に窒素置換し、酸素濃度計２２で計測した乾留炉本体１内の酸素濃度が３％以下になった状態で、バイパス回路３０の開閉バルブ３１を開閉し乾留炉と投入ホッパ８内を同じ圧力にする。その後、投入ホッパ８の底蓋１７を開き、被乾留物７を乾留槽２に投入する。投入後に、底蓋１７及び開閉バルブ３１を閉めて、もう一方も同様にバイパス回路３２の開閉バルブ３３を開閉して圧力を調整した後、底蓋１７を開いて被乾留物７を投入する。
次に、乾留槽２を加熱コイル３によって誘導加熱し、被乾留物７が所定の温度まで到達した後、一定時間保持して乾留処理する。乾留が終了した被乾留物７は、炉底６を開けて排出トレイ９へ排出する。被乾留物７を排出したら炉底６を閉め、次の準備のために乾留炉内の窒素置換をする。窒素置換後に、投入ホッパ８も被乾留物７の貯留と窒素置換が完了した段階で、乾留炉内に被乾留物７を投入して次のバッチ処理を行う。
次に、乾留槽２を加熱コイル３によって誘導加熱し、被乾留物７が所定の温度まで到達した後、一定時間保持して乾留処理する。乾留が終了した被乾留物７は、炉底６を開けて排出トレイ９へ排出する。被乾留物７を排出したら炉底６を閉め、次の準備のために乾留炉内の窒素置換をする。窒素置換後に、投入ホッパ８も被乾留物７の貯留と窒素置換が完了した段階で、乾留炉内に被乾留物７を投入して次のバッチ処理を行う。
前記乾留処理によれば、乾留炉内の圧力に関係なく投入ホッパ８の底蓋１７を開けて被乾留物７を投入できる。複数の投入ホッパから被乾留物７を投入する場合など、最初の投入によって乾留炉内の圧力が上昇しても、次の投入においては、乾留炉内の圧力が所定の値まで下がるのを待つことなく投入できる。
なお、以上の実施例の説明では、乾留炉と投入ホッパ内を同じ圧力となるように調整したが、必ずしも同じ圧力にする必要はなく、投入ホッパ８の底蓋１７が無理なく開くことができる圧力差まで圧力を調整すれば良い。
なお、以上の実施例の説明では、乾留炉と投入ホッパ内を同じ圧力となるように調整したが、必ずしも同じ圧力にする必要はなく、投入ホッパ８の底蓋１７が無理なく開くことができる圧力差まで圧力を調整すれば良い。
１ 乾留炉本体
２ 乾留槽
３ 加熱コイル
４ 励磁電源
５ 炉蓋
６ 炉底
７ 被乾留物
８ 投入ホッパ
９ 排出トレイ
１０ 不活性ガスタンク
１１，１２，２０，２１，３１，３３ 開閉バルブ
１３ 排ガス処理設備
１４ 装入口
１５ 吐出口
１６ 上蓋
１７ 底蓋
１８ シール機構
１９ 投入シュート
２２，２３，２４ 酸素濃度計
３０，３２ バイパス回路
２ 乾留槽
３ 加熱コイル
４ 励磁電源
５ 炉蓋
６ 炉底
７ 被乾留物
８ 投入ホッパ
９ 排出トレイ
１０ 不活性ガスタンク
１１，１２，２０，２１，３１，３３ 開閉バルブ
１３ 排ガス処理設備
１４ 装入口
１５ 吐出口
１６ 上蓋
１７ 底蓋
１８ シール機構
１９ 投入シュート
２２，２３，２４ 酸素濃度計
３０，３２ バイパス回路
Claims (1)
- 不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した乾留槽に複数の投入ホッパを介して被乾留物を投入し、該被乾留物を前記乾留槽にて乾留処理する誘導加熱式乾留炉の運転方法において、
任意の投入ホッパから前記乾留槽に被乾留物を投入して前記乾留炉内の圧力が他の投入ホッパ内の圧力より高まった後、他の投入ホッパより前記乾留槽に被乾留物を連続投入するときに、該投入ホッパ内の圧力と前記乾留炉内の圧力差を調節したうえで、該投入ホッパから前記乾留槽に被乾留物を投入すること、
を特徴とする誘導加熱式乾留炉の運転方法。
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