JP5528685B2 - ガス処理装置、キルン処理装置、及びキルン処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、焼却設備のガス処理装置に関する。

廃棄物やリサイクル物の処理には、ロータリーキルン炉が組み込まれた焼却装置が用いられている。ロータリーキルン炉は、耐火材を内張りした横型円筒炉である。この円筒炉は、定速回転することができる。円筒炉の中心軸はわずかに傾斜しており、炉内の焼却物又は被加熱物は、円筒炉の回転により、中心軸の傾斜勾配に従って炉内を移動する。円筒炉の一端には、炉内に投入された焼却物や被加熱物を焼却するためにバーナが配設されている。円筒炉内で焼却物や被加熱物を焼却すると未燃焼ガスが発生する。この未燃焼ガスは２次焼却炉へ送られて、完全燃焼させられる。

ところが、２次焼却炉内の酸素が不足する場合や、円筒炉において未燃焼ガスが多量に発生した場合には、２次焼却炉内で未燃焼ガスを完全燃焼することができない。未燃焼ガスには微小粉塵が含まれており、この微小粉塵の一部は、高温の火の粉となり、２次焼却炉の下流側に設置されているバグフィルタの濾布に付着し、濾布を焼損させる問題がある。

一方、焼却炉における排出ガスを完全燃焼し、煙、粉塵、火の粉等を外部へ排出しない廃棄物処理装置が特許文献１に開示されている。

再公表特許公報ＷＯ２００５／１０８８６６

特許文献１に開示されている廃棄物処理装置は、未燃焼ガスを完全燃焼させるので、煙、粉塵、火の粉等を排出しない。ところが、処理する廃棄物によっては、未燃焼ガスを完全燃焼することができない場合が考えられる。このような廃棄物処理装置は、未燃焼ガスを完全燃焼することができない場合を想定したものでない。

そこで、本発明は、上記の課題を鑑み、簡易な構成により、未燃焼ガス等に含まれる微小粉塵を取り除くことを課題とする。

かかる課題を解決する本発明のガス処理装置は、微小粉塵・火の粉を含むガスが通過する管と、当該管内のガス流中に懸垂された遮蔽物であって、前記ガスが通過することにより揺動可能な鎖と、を備え、間隔を空けて並び、かつ前記ガスの流路全体を覆う複数の前記鎖が列を形成し、複数の前記列が前記ガスの進行方向に対して懸垂されたことを特徴とする。このような構成とすることにより、管内を流れるガスに含まれる微小粉塵は、鎖に衝突する。この結果、微小粉塵をガス中から取り除くことができる。また、鎖はガス流路中で揺れ動き、微小粉塵が付着せずに下方に落下する。従って、鎖に微小粉塵が付着して、流路を遮断することが抑制できる。また、隣り合う前記鎖の列は千鳥状に並んでいてもよい。

上記の課題を解決する本発明のキルン処理装置は、樹脂付金銀滓原料を焼却するキルン炉と、当該キルン炉の下流に配置した２次燃焼炉と、当該２次燃焼炉の下流に配置した冷却塔と、当該冷却塔の出口に接続され、前記冷却塔から排出される微小粉塵・火の粉を含むガスが通過する排気管と、当該排気管の下流に接続したバグフィルタと、前記排気管内のガス流中に懸垂された遮蔽物であって、前記ガスが通過することにより揺動可能な鎖と、を備え、間隔を空けて並び、かつ前記ガスの流路全体を覆う複数の前記鎖が列を形成し、複数の前記列が前記ガスの進行方向に対して懸垂されたことを特徴とする。冷却塔から排出されるガスに含まれる微小粉塵は、火の粉となってバグフィルタの濾布を焼損するおそれがある。本発明の粉状原料のキルン処理装置は、冷却塔から排出されるガスから、ガスに含まれる微小粉塵を取り除く。これにより、バグフィルタの濾布の焼損を抑制することができる。また、隣り合う前記鎖の列は千鳥状に並んでいてもよい。

本発明の樹脂付金銀滓原料のキルン処理方法は、樹脂付金銀滓原料をキルン炉において燃焼し、前記キルン炉で発生する未燃焼ガスを、前記キルン炉の下流に配置した２次燃焼炉において加熱処理し、前記２次燃焼炉において加熱したガスを、前記２次燃焼炉の下流に配置した冷却塔に導入して冷却し、前記冷却塔から排出される微小粉塵・火の粉を含むガスに残存する火の粉を、前記冷却塔の出口に懸垂された遮蔽物であって、前記ガスが通過することにより揺動可能な鎖により取り除き、間隔を空けて並び、かつ前記ガスの流路全体を覆う複数の前記鎖が列を形成し、複数の前記列が前記ガスの進行方向に対して懸垂されたことを特徴とする。また、隣り合う前記鎖の列は千鳥状に並んでいてもよい。

本発明は、簡易な構成により、ガス中に含まれる微小粉塵を取り除くことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。

本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明のキルン処理装置１の概要を示した説明図である。

キルン処理装置１は、キルン炉２と、２次燃焼炉３と、冷却塔４と、バグフィルタ５とを備えている。

キルン炉２はロータリー型の横型円筒炉である。キルン炉２の一端には、例えば、粉砕後の基板、携帯電話等のリサイクル製品のような樹脂付金銀滓原料を炉内に投入する投入口２１と、投入された樹脂付金銀滓原料を焼却するためのバーナ２２とが配設されている。キルン炉２では、投入された樹脂付金銀滓原料を６００℃から７００℃の温度下で３０分から１時間かけて燃焼する。この結果、燃焼された高温のガスと焼却残渣とが生成される。

２次燃焼炉３はキルン炉２で発生した未燃ガスを燃焼させる。２次燃焼炉３はキルン炉２の下流に配置されている。キルン炉２内の樹脂付金銀滓原料の燃焼により発生したガスは、２次燃焼炉３へ導入される。２次燃焼炉３は、炉内を８００℃から１２００℃に加熱し、導入されたガスに含まれる未燃ガスを燃焼させる。

冷却塔４は２次燃焼炉３で燃焼したガスを冷却する。冷却塔４は２次燃焼炉３の下流に配置されている。２次燃焼炉３内で燃焼したガスは冷却塔４へ導入される。冷却塔４内には、冷却水を噴射するスプレー４１が備えられており、冷却塔４内に導入されたガスへ冷却水が噴射される。これにより、冷却塔４内に導入されたガスは、２００℃以下に冷却される。冷却塔４内を通過したガスは以降２００℃以下となって下流側へ流れていく。

冷却塔４の下部には、冷却したガスを排出する出口４２が形成されている。この出口には排気管６が接続されている。排気管６の下流には、バグフィルタ５が接続されている。バグフィルタ５は、吊り下げられた濾布５１によりガス内の粉塵を捕集する濾過装置である。濾布５１を通過したガスは、粉塵が取り除かれ、洗浄空気として取り出される。このようにバグフィルタ５を通り抜けた洗浄空気は、キルン処理装置１の外部へ排出される。一方、ガス中から取り除かれた粉塵は、バグボックス５２へ堆積する。

さらに、キルン処理装置１は、排気管６の冷却塔４の出口４２側に懸垂された複数の鎖７を備えている。この鎖７は、材質ＳＵＳ３０４、線径５ｍｍ、長さ４００ｍｍから６００ｍｍのステンレスチェーンである。この懸垂された鎖７は、排気管６内を通過するガス中に含まれる微小粉塵をガス中から取り除く遮蔽物である。ガス中の微小粉塵は鎖７に衝突することにより、ガスから取り除かれる。なお、このような鎖７に代えて、排気管６内に、棒状、板状の遮蔽物を揺動可能に吊り下げた構成とすることもできる。要は、遮蔽物が排気管６内に揺動可能に懸垂されていれば良い。

図２は、鎖７が懸垂されている排気管６の一部を拡大して示した説明図である。図２（ａ）は、排気管６を横側から見た断面図であり、図２（ｂ）は、排気管６を上側から見た断面図であり、図２（ｃ）は、冷却塔４側から排気管６内を見た断面図である。

図２（ｂ）に示すように、鎖７はガスの進行方向に対して４列に懸垂されている。懸垂された鎖７の列を、冷却塔４に近い側から、第１列目７１、第２列目７２、第３列目７３、第４列目７４とし、第１列目７１の鎖と第２列目７２の鎖、第２列目７２の鎖と第３列目７３の鎖、第３列目７３の鎖と第４列目７４の鎖は、それぞれ１５０ｍｍ離れて並んでいる。

また、第１列目７１にはガスの流路上の中央に４本の鎖７が１００ｍｍの間隔を空けて並んでいる。第２列目７２、第３列目７３、第４列目７４の鎖７は、排気管６のガスの流路上全体に亘って、１００ｍｍの間隔を空けて並んでいる。本実施例では、１０本の鎖７により、ガスの流路全体を覆う。

さらに、隣り合う鎖７の列は、千鳥状に並んでいる。言い換えると、ガスの流れ方向、すなわち、冷却塔６側から見て、上流側の列に並ぶ鎖７の隙間に次の列の鎖７が懸垂されている。

排気管６の鎖７が懸垂された部分の側面には、直径６００ｍｍのマンホール６１が形成されている。通常、このマンホール６１は蓋６２で塞がれているが、作業時に蓋６２を開けて排気管６内に進入することができる。

次に、本発明のキルン処理装置１の作用を説明する。

２次燃焼炉３から排出されるガスには粉塵が含まれ、このような粉塵は冷却塔４を通過したガスにも含まれている。このガスは排気管６内を流れ、鎖７の懸垂された空間を通過する。この際、ガスに含まれていた粉塵は、鎖７に衝突してガスから取り除かれる。この鎖７はガスの進行方向に対して４列に懸垂されているため、粉塵がいずれかの鎖７に衝突する割合が高くなり、粉塵を捕集しやすい。また、上流側の列に並ぶ鎖７の隙間に次の列の鎖７が懸垂されているため、上流側の列の鎖７の隙間を抜けたガスが次の列に懸垂された鎖７に衝突しやすく、粉塵を捕集しやすい。

さらに、ガスが通過する際に、懸垂されている鎖７は揺れるため、衝突した粉塵が鎖７に付着しにくい。このため、粉塵が鎖７に付着して、排気管６の流路面積を縮小することが抑制される。鎖７に衝突したガス中の粉塵は、排気管６内に懸垂された鎖７の下側６３に堆積する。このように鎖７の下側６３に堆積した粉塵は定期的に排気管６内から取り除かれる。この粉塵の除去作業は、マンホール６１を開けて人為的に行う。また、粉塵の除去を機械的に行う構成を組み込んでもよい。

次に本発明のキルン処理装置１の粉塵回収について説明する。図３は本発明のキルン処理装置１において懸垂された鎖７の下側６３とバグボックス５２とにおいて、一日に堆積し回収される粉塵の量を示した表である。図３では、比較例として、従来のキルン処理装置のバグボックスにおける粉塵回収量も示している。

図３に示すように、本発明のキルン処理装置１では、鎖７を排気管６内に懸垂させることにより、鎖７の下側６３において、排気管４を通過するガスに含まれる粉塵の総量の４％ほどの粉塵が捕集されている。なお、このとき、排気管６を通過する排ガス量は、７０００Ｎｍ^３／ｈから９０００Ｎｍ^３／ｈである。

このように粉塵をバグフィルタ５の上流側で取り除くことにより、冷却塔４内で冷却されずに通過した火の粉が、バグフィルタ５内の濾布５１へ到達することが抑制される。この結果、濾布５１の焼損が抑制される。実際に、本発明のキルン処理装置１を運転した結果、従来のキルン処理装置において、月に、１、２度みられた濾布の焼損トラブルが解消された。

以上のように、本発明のキルン処理装置１は、排気管６内のガス流中に懸垂された鎖７を備えたことにより、排気管６内を通過するガス中の微小粉塵を取り除くことができる。これにより、粉塵の一部が火の粉となってバグフィルタ５へ侵入して濾布５１を焼損することを抑制できる。

また、キルン処理装置１の排気管６、排気管６内に懸垂された鎖７は本発明の排気処理装置に相当する。このように排気管６に鎖７を取り付けるような簡易な構成により、ガス中に含まれる微小粉塵を取り除くことができる。

本発明のキルン処理装置の概略構成を示した説明図である。 鎖が懸垂されている排気管の一部を拡大して示した説明図であって、（ａ）は排気管を横側から見た断面図であり、（ｂ）は排気管を上側から見た断面図であり、（ｃ）は冷却塔側から排気管内を見た断面図である。 本発明のキルン処理装置において懸垂された鎖の下側とバグボックスとにおいて、一日に堆積し回収される粉塵の量を示した表である。

符号の説明

１ キルン処理装置
２ キルン炉
３ ２次燃焼炉
４ 冷却塔
５ バグフィルタ
５１ 濾布
５２ バグボックス
６ 排気管
６１ マンホール
６２ 蓋
７ 鎖

Claims (6)

1. 微小粉塵・火の粉を含むガスが通過する管と、
   当該管内のガス流中に懸垂された遮蔽物であって、前記ガスが通過することにより揺動可能な鎖と、
   を備え、
   間隔を空けて並び、かつ前記ガスの流路全体を覆う複数の前記鎖が列を形成し、
   複数の前記列が前記ガスの進行方向に対して懸垂されたことを特徴とするガス処理装置。
2. 樹脂付金銀滓原料を焼却するキルン炉と、
   当該キルン炉の下流に配置した２次燃焼炉と、
   当該２次燃焼炉の下流に配置した冷却塔と、
   当該冷却塔の出口に接続され、前記冷却塔から排出される微小粉塵・火の粉を含むガスが通過する排気管と、
   当該排気管の下流に接続したバグフィルタと、
   前記排気管内のガス流中に懸垂された遮蔽物であって、前記ガスが通過することにより揺動可能な鎖と、
   を備え、
   間隔を空けて並び、かつ前記ガスの流路全体を覆う複数の前記鎖が列を形成し、
   複数の前記列が前記ガスの進行方向に対して懸垂されたことを特徴とするキルン処理装置。
3. 樹脂付金銀滓原料をキルン炉において燃焼し、
   前記キルン炉で発生する未燃焼ガスを、前記キルン炉の下流に配置した２次燃焼炉において加熱処理し、
   前記２次燃焼炉において加熱したガスを、前記２次燃焼炉の下流に配置した冷却塔に導入して冷却し、
   前記冷却塔から排出される微小粉塵・火の粉を含むガスに残存する火の粉を、前記冷却塔の出口に懸垂された遮蔽物であって、前記ガスが通過することにより揺動可能な鎖により取り除き、
   間隔を空けて並び、かつ前記ガスの流路全体を覆う複数の前記鎖が列を形成し、
   複数の前記列が前記ガスの進行方向に対して懸垂されたことを特徴とするキルン処理方法。
4. 隣り合う前記鎖の列は千鳥状に並んでいることを特徴とする請求項１に記載のガス処理装置。
5. 隣り合う前記鎖の列は千鳥状に並んでいることを特徴とする請求項２に記載のキルン処理装置。
6. 隣り合う前記鎖の列は千鳥状に並んでいることを特徴とする請求項３に記載のキルン処理方法。

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