JP5117548B2 - 炭化物生成窯 - Google Patents
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Description
すなわち、炭の生成過程で従来は均質な炭化物を得るためには必要なものとされていた窯を密閉にするための構造物である焚き口や天井を排除し、あたかも水泳競技で使用されるプール状の形態をなして、炭化原料の投入や生成した製品の搬出が汎用機械を使用して行うことができる窯として、窯の上方を開放し決められた作業手順で炭化原料の着火から消火までを行うことで、均質な炭化物を生成することを解決手段とするものである。
本発明では、上方側に高地レベルを設け、下方側に低地レベルを設けて形成される場所に上面を開放したプール形態状の側壁部を耐火材で施工した側壁と、該側壁の周囲に側壁の上面高さに合わせた作業フロアと、該側壁に囲まれた底部を有する炭化物生成窯の形態を特徴とし、作業初期での床部材上面への炭化原料の敷き詰め作業や点火作業では適宜に手作業が生じるが、それ以外の作業は全て汎用作業機械を使用して炭化原料の投入や製品の搬出を行うことができるように発明されている。
そして、本発明では、作業フロア上から炭化原料の均平状態、圧密状態や炭化状態を管理しながら、逐次、炭化原料の炭化による容積減少に応じて、漸次、炭化原料を上部レベルまで追加充填して、且つ追加炭化原料の上面部を圧縮し、該炭化原料の上面の各個体間の空隙が無くなるように圧密状態に積層して、該炭化原料の下層側にある部分から逐次上方に向かって炭化させることを繰り返すことにより炭化物を炭化物生成窯内で大量生成することができるものである。
図1は 炭化物生成窯の側断面図で、平地面が上方側の高地レベルAと下方側の低地レベルBの2段の土地の段差を利用して設置した。側壁2は鉄筋入りコンクリート製で、その周囲に側壁2の上面高さに合わせて土盛りして作業フロア10を設けた。底部は排気空間7に相当する面積を低地レベルBから堀下げ突き固めて整地し底面6を作り、その上に支持台5を敷きならべ、該支持台5の上に鉄板製の床部材3を設置し、その床部材3のレベルを低地レベルBと合わせて作業車の乗り入れができるプラットフォーム形状の構造とした。なお、側壁2はコンクリートブロックで置き換えることも可能であり、また床部材3は、作業車両の乗り入れ荷重に耐えると共に、炭化原料による外気との遮断層を形成するために作業機械などで炭化原料の上面を上部から強固に押圧する圧力に耐えるもので、且つ該床部材3に設けた排気孔4を通して炭化によって発生した排気ガスを下部に均一に導くことができる排気空間7が確保できれば、該床部材3は鉄板製でなくても良い。
また生成窯本体1の上部には、降雨しても生成作業を続行できるように、作業車両などが自由に通過できる覆い空間を有する構造で、生成窯本体1を雨から保護するために十分な大きさの屋根18を設置した。しかし他の実施例に拠れば、屋根18を設置しなくても普通の降雨によって炭化作用が停止したことはなく、本発明に屋根の設置が義務付けられるものではない。なお、上部レベルCは炭化生成窯1に炭化原料を投入した時の表面レベルを仮想線で表したものである。
生成作業は、高地レベルA側から炭化原料をダンプトラック等の運搬車輌で投入し、生成された製品はショベルカーなどの作業車輌を利用して低地レベルBに排出することとして、排気装置を構成する排気燃焼装置11は高地レベルA側の側壁2aの内側の位置に設置し、低地レベルB側の側壁2bはショベルカーが自由に通過できる幅だけ切欠き、その切欠き部分は蓋壁2c、2d、2eを設置し、切欠き下面の高さを低地レベルBに合わせた。
尚、本実施例では外気供給装置8を窯の側壁2の外側に設置したが、作業の邪魔にならない場合は側壁2の内側に設置して排気空間7と接続しても構わない、また本実施例では外気供給装置8の上部に開閉自在の蓋9を設けたが、微量調整装置を設けて外気の供給量を微量調整する他の方法を採用しても良い。
排気装置は排気燃焼装置11と煙突15で構成され、排気燃焼装置11は床部材3の図2に示すように、側壁2の内側位置に床部材開口部3aを設けてその上に設置し、側壁2aとの隙間には耐火物19を充填した。
床部材3の上に投入された炭化原料は、下層側にある既に炭化が進んだ既炭化原料20とそれを覆い上層側にある未炭化原料21とに分かれ、その境界部分の炭化が進行して排気ガスを発生する。その排気ガスは矢印で示すように床部材3に開けられた複数の排気孔4を介して排気空間7に集まり、床部材3の床部材開口部3aを通って排気燃焼装置11に至る。そして排気燃焼装置11において排気ガスは再燃焼して、煙突15を通して外部に排出される。なお本排気装置の配置は側壁2の内側位置であれば、本実施例で排気装置の個数や設置場所を限定するものではなく、例えば排気装置が1個の場合は想像線で示す排気装置の仮想場所11aに在っても良く、また増加設置しても一向に構わない。
なお煙突から出る排気の加熱が必要な場合は、排気燃焼装置11に粉炭燃焼装置12を接続して粉炭燃焼装置12の燃焼ガスを排気燃焼装置11内に供給し、排気ガスを所定の温度に加熱して排気中のダイオキシンや臭気の発生を阻止し、水蒸気を透明な加熱蒸気に変化させる。
本図4では、粉炭燃焼装置12を排気燃焼装置11の外部に設けているが、排気燃焼装置11と粉炭燃焼装置12を一体型とした構造のものでもよい。また、化石燃料の使用が有利である場合は、粉炭燃焼装置に固守することなく灯油などの油燃焼装置で代替しても良い。
一連の炭化作業が終了すると燃焼を阻止するために生成窯本体1の全面に上部から散水を行ない、その後生成窯本体1の内部の炭化物の温度が常温まで降下するまでには1昼夜以上を必要とする。
排気吸引供給装置22は、その間の温暖排気を外部に取り出すもので、温浴設備等の健康施設へ温暖排気を供給し利用することが出来る。また、前項と同様に同一場所に複数基の生成窯本体1が設置されている場合は、それぞれの排気供給管23を一つの供給管に纏めて、それぞれの炭化作業を必要に応じて順次連続的に行なうように計画すれば、温浴設備等に排気ガスを連続的に供給することが出来る。
バックホーを使用して低地レベルB側から床部材3の上に、薄く均一に炭化原料を敷き詰める。炭化原料が大きく不均一になったときはレーキなどを使用して人力で均一にする。そこで、床部材3の排気孔4から排気空間7に排出される排気ガスの量が最大になるように、排気燃焼装置11の排気調整板13を全開の位置にセットし、外気供給装置8の蓋9を閉じる。その後、作業員が床部材3の上に乗って奥の方から順次たいまつ等の着火手段を使って敷き詰められた炭化原料に着火する。
このように、作業フロア上から炭化原料の均一状態を管理しながら、逐次、炭化原料の炭化による上部レベルの下がり具合に応じて、漸次、炭化原料を上部レベルまで積み上げ投入して、且つ追加炭化原料の上面部を圧縮し、該炭化原料の上面の各個体間の空隙が無くなるように圧密状態に積層して、該炭化原料の下層側にある部分から逐次上方に向かって炭化させることを繰り返すことによる一連の作業工程、即ち一連の作業を繰り返すことを含めた一度の作業工程で炭化物を炭化物生成窯内で大量生成することができる。
2 側壁
2a 高地レベルA側側壁
2b 低地レベルB側側壁
2c 蓋壁
2d 蓋壁
2e 蓋壁
3 床部材
3a 床部材開口部
4 排気孔
5 支持台
6 底面
7 排気空間
8 外気供給装置
9 蓋
10 作業フロア
11 排気燃焼装置
11a 排気装置の仮想場所
12 粉炭燃焼装置
13 排気調整板
14 フランジ
15 煙突
16 陣笠
17 ホース
18 屋根
19 耐火物
20 既炭化原料
21 未炭化原料
21a 上面
22 排気吸引供給装置
23 排気供給管
24 吸込部
25 燻煙吸引供給装置
26 燻煙供給管
Claims (1)
- 平地面が上方側の高地レベルと下方側の低地レベルの二段の土地に、上面を開放したプール形状の側壁部を耐火材で施工した四辺からなる側壁と、該側壁に囲まれた底部とを有する炭化物生成窯本体を形成するにあたり、前記側壁は高地レベルと同一高さで、そのうちの一辺は高地レベルに続いていて該高地レベル側から作業機械により炭化原料を投入できるようにし、残りの三辺は低地レベルに設けられるものであり、前記低地レベルに設けられる三辺の側壁の外側には、作業フロアを高地レベルと同高さに土盛りして設けて該三辺の作業フロアから作業ができるようにし、前記底部は、低地レベルを掘り下げ突き固めて整地したものであり、該底部に支持台を敷き並べ、該支持台の上に、複数の排気孔が形成された鉄板製の床部材を低地レベルのレベルに合わせて設置し、前記底部と床部材とのあいだに形成される空間を排気空間とし、前記低地レベルに設けた側壁および作業フロアのうち、高地レベルに対向する側の側壁および作業フロアの中央部を、作業車両が自由に通過できる幅で、下面は低地レベルと同高さになるように切り欠き、前記側壁で囲まれた底部の上部に設けられた床部材の開口部の上であって高地レベル側の側壁の内側位置に排気燃焼装置を設置し、該排気燃焼装置の上部には排気量を調整する排気調整板を取り付け、該排気燃焼装置の上端にはフランジを介して煙突と接続し、該煙突の上端には陣笠を傾斜させて取り付け、該陣笠の最下縁部にホースを接続するものとし、高地レベル側から作業車輌によって炭化原料を投入して、該炭化原料を側壁の上面高さより高い上部レベル高さまで積み上げて、該炭化原料の上部から作業機械のバケットを用いて該炭化原料の上面を圧縮し、該炭化原料の各個体間の空隙が無くなるように圧密状態に積層して外気の導入障害となる遮断層を形成し、炭化生成目標箇所を外気と遮断するように構成して、該炭化原料の下層側にある部分から逐次上方に向かって炭化させ、作業フロア上から炭化原料の均一状態を管理しながら逐次、炭化原料の炭化による炭化原料の上面の下がり具合に応じて、漸次、炭化原料を前記上部レベルまで積み上げ投入して、且つ追加炭化原料の上面部を圧縮し、該炭化原料の上面の各個体間の空隙が無くなるように圧密状態に積層して外気の導入障害となる遮断層を形成し、炭化生成目標箇所を外気と遮断するように構成して、該炭化原料の下層側にある部分から逐次上方に向かって炭化させることを繰り返すことにより炭化物を大量生成するようにしたことを特徴とする炭化物生成窯。
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JP2005015749A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Etsuo Kobayashi | 炭化着装システム、木質タール着装材及びその製造方法、並びに、木酢液及びその製造方法、 |
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