JP6913866B2 - 脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は泥状・ケーク状・粉粒状等の材料や液体材料の乾燥・濃縮を行う装置に関するものであって、特に伝導伝熱乾燥機の排気を燃焼させることにより脱臭処理を施すための脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法に係るものである。

泥状・ケーク状・粉粒状等の材料の乾燥を行う装置の一つである伝導伝熱乾燥機１′を具えて構成された伝導伝熱乾燥設備Ｆ′を図７に示す。
前記伝導伝熱乾燥機１′は、本体シェル１０′内に多管式加熱管１１′が具えられ、この多管式加熱管１１′の伝熱面に被処理物Ｐ１を接触させて水分を蒸発させ、蒸発した水分を本体シェル１０′内に供給されるキャリアガスＣ（例えば外気）によって本体シェル１０′外に排出することにより、本体シェル１０′に位置する被処理物Ｐ１の乾燥が行われるように構成された装置である。
また前記本体シェル１０′内には、例えば加熱蒸気を熱源とする加熱装置（多管式加熱管１１′）が具えられ、この加熱装置の伝熱面に被処理物Ｐ１を接触させて、多くの場合では水分を蒸発させる目的で用いられている。
このような伝導伝熱乾燥機１′については本出願人も製造販売を行っており、更にこの伝導伝熱乾燥機１′が適用された乾燥装置等を開発し、既に特許出願に及んでいる（例えば特許文献１、２参照）。
その後も本出願人は、伝導伝熱乾燥機及び乾燥装置等の改良・開発を鋭意行っており、装置の運転に関し次のような点で改良の余地があることが確認された。

すなわち伝導伝熱乾燥設備Ｆ′は、伝導伝熱乾燥機１′から排出された排気ガスＧ１が脱臭炉５′によって燃焼されることにより脱臭処理が施された後、外部に放出されるように構成されている。
この脱臭炉５′は、バーナ５１′に供給される燃料の燃焼によって発生した熱風を炉本体５０′内に供給するものであり、給気口５２′から炉本体５０′内に入り込んだ排気ガスＧ１を直接燃焼することにより臭気成分の分解を図り、その後排気口５３′から排気ガスＧ２として外部に排気するものである。
また前記バーナ５１′の燃焼度は、伝導伝熱乾燥機１′から排出される排気ガスＧ１の性状（主に被処理物Ｐ１の性状に由来する性状）に応じて調節されるものであり、排気口５３′付近に配された温度センサ５４′の検出値が、予め設定された値となるように、燃料供給ラインに設けられた調量弁５５′の開度を調節し、バーナ５１′に送られる燃料の量を調節する動作によって行われている。なおこの排気口５３′付近で測定され温度が、通常、脱臭炉内温度と見做されており、本明細書中でも同様に扱うものである。

そして伝導伝熱乾燥設備Ｆ′を運用するにあたり、上述のバーナ５１′の燃焼度制御を行って燃料供給量を減らしている調節動作が行われているにも拘わらず、温度センサ５４′の検出値が低下しなくなり、甚だしい場合には上昇してしまい、やがて制御不能に陥ってしまうという事態（オーバーヒート）が発生していた。
その後、このような事態の原因は、揮発性の有機成分が多く含まれる汚泥等の被処理物Ｐ１を伝導伝熱乾燥機１′によって乾燥処理する場合に、被処理物Ｐ１から蒸発する揮発性有機成分の量が多くなって排気ガスＧ１中の揮発性有機成分濃度が高くなり、この揮発性ガスが脱臭炉５′において燃焼することであることが判明した。

特に伝導伝熱乾燥設備Ｆ′において乾燥機として用いられている間接加熱形の伝導伝熱乾燥機１′は、その排気ガスＧ１の量がキャリアガスＣと蒸発成分量（蒸発した揮発性有機成分を含む）との合計となるものであり、大量の熱ガスを被処理物に直接接触させるような構造の熱風乾燥機と比べて、排気ガスＧ１の量が極めて少ない装置であるため、脱臭炉５′に送られる排気ガスＧ１における揮発性有機成分の濃度は高くなってしまう。この結果、脱臭炉５′内における揮発性有機成分の燃焼による発熱量の増加が、伝導伝熱乾燥設備Ｆ′用として用いる脱臭炉５′の許容し得る揮発性有機成分の燃焼により生ずる熱量の変動範囲を超えてしまっているものと考えられる。

また前記伝導伝熱乾燥設備Ｆ′において被処理物Ｐ１から蒸発する揮発性有機成分の量は、被処理物Ｐ１の温度（滞留品の温度または品温とも呼ばれる）の上昇に伴って徐々に上昇したのち、臨界点を超えた時点で急激に増大する傾向にあるため、揮発性有機成分の蒸発量の推移を事前に予測することは非常に困難であることも判明した。
なお脱臭炉５′は伝導伝熱乾燥設備Ｆ′において伝導伝熱乾燥機１′の次段に設置される末端機器であるため、この脱臭炉５′が機能不全に陥るとその前段の機器のみならず伝導伝熱乾燥設備Ｆ′全体を止めなければならなくなってしまう。

特開２００６−０１７３３３公報 特開２０１２−４７３７３公報

本発明はこのような背景からなされたものであって、伝導伝熱乾燥機の排気ガスを燃焼させることにより脱臭処理を施すための脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備において、
脱臭炉の状態から乾燥機の状況を判定し、この判定に基づいて乾燥機の運転制御を行う、新規な脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法の開発を技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載の伝導伝熱乾燥設備の運転方法は、本体シェル内に加熱装置が具えられ、この加熱装置の伝熱面に被処理物を接触させて水分を蒸発させ、この蒸発した水分を、本体シェル内に供給されるキャリアガスによって外部に排出するように構成された伝導伝熱乾燥機と、本体シェルから排出されるキャリアガスを含んだ排気ガスを燃焼させることにより、脱臭処理を施すための脱臭炉とを具えて構成された伝導伝熱乾燥設備において、前記脱臭炉がオーバーヒート傾向であるときに、乾燥機の乾燥能力が過剰状態であると判定し、乾燥機乾燥能力抑制を行うものであり、前記脱臭炉がオーバーヒート傾向であることは、脱臭炉内温度を所定値に保つように調節されるバーナの燃料使用速度が所定値を下回ることにより判定することを特徴として成るものである。

また請求項２記載の伝導伝熱乾燥設備の運転方法は、前記要件に加え、前記乾燥機乾燥能力抑制は、乾燥機の熱源の温度を下げることによるもの、および／または乾燥機内へ散水することによるものであることを特徴として成るものである。

また請求項３記載の伝導伝熱乾燥設備の運転方法は、本体シェル内に加熱装置が具えられ、この加熱装置の伝熱面に被処理物を接触させて水分を蒸発させ、この蒸発した水分を、本体シェル内に供給されるキャリアガスによって外部に排出するように構成された伝導伝熱乾燥機と、本体シェルから排出されるキャリアガスを含んだ排気ガスを燃焼させることにより脱臭処理を施すための脱臭炉とを具えて構成された伝導伝熱乾燥設備において、前記脱臭炉がオーバーヒート傾向であるときに、乾燥機内出口側に位置する被処理物に散水を行い、その後の脱臭炉におけるバーナの燃料使用速度を元に、乾燥機内が過乾燥傾向か、あるいは揮発性有機成分含有物多量化傾向かを判定し、この判定結果に基づいて乾燥機負荷調整および／または乾燥機乾燥能力制御を行うことを特徴として成るものである。

更にまた請求項４記載の伝導伝熱乾燥設備の運転方法は、前記請求項３記載の要件に加え、前記脱臭炉がオーバーヒート傾向であることは、脱臭炉内温度を所定値に保つように調節されるバーナの燃料使用速度が、所定値を下回ることにより判定することを特徴として成るものである。

更にまた請求項５記載の伝導伝熱乾燥設備の運転方法は、前記請求項３または４記載の要件に加え、前記散水後の脱臭炉におけるバーナの燃料使用速度が想定燃料使用速度を超えている場合、乾燥機内は易水分蒸発性材料投入による過乾燥傾向であると判定し、乾燥機負荷調整を行うことを特徴として成るものである。

更にまた請求項６記載の伝導伝熱乾燥設備の運転方法は、前記請求項３または４記載の要件に加え、前記散水後の脱臭炉におけるバーナの燃料使用速度が想定燃料使用速度程度の場合、乾燥機内は油分多量材料投入による揮発性有機成分含有物多量傾向であると判定し、乾燥機乾燥能力抑制を行うことを特徴として成るものである。

更にまた請求項７記載の伝導伝熱乾燥設備の運転方法は、前記請求項３、４または５記載の要件に加え、前記乾燥機負荷調整は、乾燥機への材料投入量を増やすことによるもの、および／または乾燥機内の被処理物温度が上昇した領域に対応する分散投入口からの投入量を増やすことによるものであることを特徴として成るものである。

更にまた請求項８記載の伝導伝熱乾燥設備の運転方法は、前記請求項３、４または６記載の要件に加え、前記乾燥機乾燥能力抑制は、乾燥機熱源温度を下げることによるものおよび／または乾燥機内へ散水することによるものであることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。

まず請求項１記載の発明によれば、脱臭炉がオーバーヒート傾向であるときに、乾燥機の乾燥能力が過剰状態であると判定し、この判定に基づいて乾燥機の運転制御を行うため、脱臭炉内における揮発性有機成分の燃焼を停止させ、脱臭炉が機能不全に陥ってしまうのを回避することができる。
また、バーナの燃料使用速度を監視することにより、脱臭炉がオーバーヒート傾向であることを迅速且つ確実に認識することができる。

また請求項２記載の発明によれば、乾燥機の熱源の温度を下げることにより、乾燥機乾燥能力を正確に抑制することができる。また乾燥機内へ散水することにより、乾燥機乾燥能力を迅速に抑制することができる。

また請求項３記載の発明によれば、脱臭炉がオーバーヒート傾向であるときに、乾燥機内出口側に位置する被処理物に散水を行うことにより、乾燥機の状況をより詳細に判定することができ、この判定に基づいて乾燥機の運転制御を行うため、脱臭炉内における揮発性有機成分の燃焼を停止させ、脱臭炉が機能不全に陥ってしまうのを回避することができる。

更にまた請求項４記載の発明によれば、バーナの燃料使用速度を監視することにより、脱臭炉がオーバーヒート傾向であることを迅速且つ確実に認識することができる。

更にまた請求項５、６記載の発明によれば、散水後の脱臭炉におけるバーナの燃料使用速度に応じて乾燥機内の状態を詳細に判定することができ、乾燥機負荷調整および／または乾燥機乾燥能力制御を適切に行うことができる。

更にまた請求項７記載の発明によれば、乾燥機への材料投入量を増やすことにより、乾燥機乾燥能力を正確に抑制することができる。
また乾燥機内の滞留品温度が上昇した領域に対応する分散投入口からの投入量を増やすことにより、乾燥機乾燥能力を迅速に抑制することができる。

更にまた請求項８記載の発明によれば、乾燥機の熱源の温度を下げることにより、乾燥機乾燥能力を正確に抑制することができる。また乾燥機内へ散水することにより、乾燥機乾燥能力を迅速に抑制することができる。

基本となる実施例で示す本発明の適用対象である脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備を示すブロック図である。 伝導伝熱乾燥機を一部透視して示す正面図である。 伝導伝熱乾燥機を一部透視して示す左側面図及び右側面図である。 基本となる実施例で示す本発明の脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法を示すフローチャートである。 他の実施例で示す本発明の適用対象である脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備を示すブロック図である。 他の実施例で示す本発明の脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法を示すフローチャートである。 既存の脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備を示すブロック図である。

本発明の脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法の最良の形態は以下の実施例に示すとおりであるが、これらの実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。

本発明の「脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法」の適用対象である伝導伝熱乾燥設備Ｆは図１に示すように、伝導伝熱乾燥機１（以下、乾燥機１とも呼ぶ）を主要部材として具えて成るものである。この乾燥機１は一例として図２〜３に示すように、機枠１Ｆ上に具えられた処理室たる本体シェル１０と、この本体シェル１０の内部に加熱装置の一例である多管式加熱管１１を具えて成るものである。そして前記多管式加熱管１１を、その内部に熱媒体（熱源）たる加熱蒸気Ｖを流すとともに回転させ、本体シェル１０内に投入される被処理物Ｐ１を多管式加熱管１１の管外面（伝熱面）に接触させることにより熱を伝導させて乾燥させ、乾燥の進んだ被処理物Ｐ２とするものである。
以下、乾燥機１の構成要素について詳しく説明する。

まず前記本体シェル１０は、一例として図３に示すように楕円状の横断面を有する中空部材であり、図１〜３に示すように投入口１０１、排出口１０２、キャリアガス口１０３、排気口１０４が形成されている。
なお投入口１０１は、本体シェル１０の片側端部付近に形成されるものであり、この投入口１０１付近に排気口１０４が形成される。
更に本体シェル１０における前記排気口１０４よりも中央寄りの部分に分散投入口１０１ａが形成されるものであり、この実施例ではその隣に分散投入口１０１ｂも形成するようにした。もちろん、後述する多管式加熱管１１の長手方向に沿って更に複数の個所に分散投入口を形成するようにしてもよい。
また本体シェル１０及び多管式加熱管１１は、水平または投入口１０１側が排出口１０２側よりも幾分か高くなるように傾斜して機枠１Ｆに設置される。
また本体シェル１０内における前記投入口１０１とキャリアガス口１０３との間には、一例として四基の散水ノズル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが設けられており、図１にはバルブ１Ｖしか示していないが、散水ノズル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのいずれか一つまたは複数から、本体シェル１０内に水Ｗを散水することができるように構成されている。

なお前記排出口１０２は図３（ｂ）に示すように、本体シェル１０に形成された開口部（方形）を、下部から上部に向かって順に、幅十数ｃｍ程度の複数の板材１０２ａで塞ぐことにより、所望の高さ寸法で形成することができるものである。
このような構成が採られることから、板材１０２ａを高く積み上げれば、排出口１０２の開口は上部に狭くしか開かないため、後述するように本体シェル１０内の被処理物Ｐ１の滞留量が大きくなる。逆に板材１０２ａが少なければ開口は広くなり、後述するように本体シェル１０内の被処理物Ｐ１の滞留量は少なくなる。
また前記排出口１０２を覆うようにダクト１０２ｂが外装されるものであり、このダクト１０２ｂの下部に形成される排出口１０９の前段にロータリーバルブ１０５を具えるようにした。もちろんこのロータリーバルブ１０５に替えて二重ダンパ排出装置等を具えるようにしてもよい。

更にまた前記本体シェル１０は一例として二重ジャケット構造とされ、蒸気供給口１０６からドレン口１０７に至る加熱媒体の通過経路が形成され、本体シェル１０内を昇温することができるような構成が採られている。なお、このような二重ジャケット構造に替えてトレース配管等を設置することもできる。また本体シェル１０に形成される側面開口１０８は、本体シェル１０の内部の観察等を行う際に利用されるものであり、定常時には点検蓋によって塞がれている。
また前記本体シェル１０は常圧下あるいは僅かな負圧下での使用を前提に構成されるものであり、このため厳密な気密性が求められることがなく、複雑な投入・排出機構、給・排気機構を要しないものである。このため、乾燥機１を低コストで構築することができる。

次に前記多管式加熱管１１は、円筒状のチューブ束１１６の両側部に鏡板１１２を具えるとともに、この鏡板１１２の中心に中空の軸体１１３を具えて成り、前記機枠１Ｆに具えた軸受ブロック１１４によって軸体１１３を回転可能に支持して成るものである。なお多管式加熱管１１を回転させるための動力源として機枠１Ｆ上にモータ（図示省略）が具えられる。 そして前記軸体１１３の両端にはロータリージョイント１１５ａ、１１５ｂが取り付けられ、チューブ束１１６と接続される。また軸体１１３の外面と本体シェル１０との間には、外気との遮断のためのシール機構が設けられている。
またチューブ束１１６の側周部には、複数のリフタ１１７及び適宜の角度を持たせた送り羽根１１８が取り付けられたアングル１１１（例えばアングル鋼）が多数（この実施例では１２本）具えられるものであり、これらよって被処理物Ｐ１は図３に示すように掻き上げられて、前記チューブ束１１６に接触するとともに投入口１０１側から排出口１０２側に進むこととなる。

更に伝導伝熱乾燥設備Ｆを構成する機器として、投入装置２、集塵装置３、制御盤４、脱臭炉５、熱交換器６、減圧弁７、流量調整弁８及び熱交換器９が具えられるものであり、以下これら機器について説明する。
まず前記投入装置２について説明すると、このものは図１に示すような一例としてホッパ２０を具えたモノポンプが適用されるものであり、その排出口は前記乾燥機１における投入口１０１、分散投入口１０１ａ、１０１ｂに適宜の経路で接続される。
また本体シェル１０における排気口１０４から排出される排気ガスＧ１中に含まれる粉塵を除去するための、サイクロン式、バグフィルタ式等の集塵装置３が具えられる。

更にこの集塵装置３の次段に、排気ガスＧ１を燃焼させることにより脱臭処理を施すための脱臭炉５が具えられる。この脱臭炉５は、炉本体５０内に、バーナ５１によって燃料を燃焼させることにより生成された高温の燃焼ガスを供給し、給気口５２から炉本体５０内に供給される排気ガスＧ１を加熱・燃焼させて脱臭処理を行い、脱臭処理の施された排気ガスＧ２として排気口５３から排出する機器である。そして排気口５３付近の炉本体５０の内部温度を測定するための温度センサ５４が具えられている。また前記バーナ５１への燃料供給ラインに調量弁５５が設けられる。

更に脱臭炉５の次段には熱交換器６が具えられ、排気口５３から排出された排気ガスＧ２中の熱を、給気口５２に供給される前の排気ガスＧ１中に採り込むことができるように構成されている。

また前記ロータリージョイント１１５ａには多管式加熱管１１を加熱するための加熱蒸気Ｖが供給されるものであり、この加熱蒸気Ｖは、減圧弁７と流量調整弁８とが具えられた蒸気配管経路から供給される。
なお加熱蒸気Ｖの圧力は、被処理物Ｐ１に応じて０．１から０．７ＭＰａＧ（温度としては１２０〜１７０℃に相当）程度に調整される。
また加熱蒸気Ｖの供給路は減圧弁７の前段で分岐しており、この分岐路は熱交換器９に接続され、外気を昇温してキャリアガスＣとしてキャリアガス口１０３に供給できるように構成されている。

本発明の適用対象である伝導伝熱乾燥設備Ｆは、一例として上述のように構成されるものであり、以下、本発明の「脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法」の基本となる実施例について説明する。なおこの実施例は、一例として図１に示す伝導伝熱乾燥設備Ｆを用いて図４に示すフローチャートに従って実施されるものである。

（１）脱臭炉の起動
まず始めに、乾燥機１から排気される排気ガスＧ１は、被処理物Ｐ１（一例として有機汚泥）から蒸発する水分や臭気成分等を含むものとなるため、バーナ５１に着火して脱臭炉５を起動しておく。

（２）乾燥機の準備
次いで被処理物Ｐ１の投入に先立って、乾燥機１における多管式加熱管１１及び本体シェル１０を昇温しておくものであり、モータを起動して多管式加熱管１１を回転させた状態で、ロータリージョイント１１５ａ及び蒸気供給口１０６に加熱蒸気Ｖを供給する。
また上記乾燥機１の準備に際しては、ロータリージョイント１１５ｂの下流側に具えられたポンプ（図示省略）を動作させ、多管式加熱管１１内に生じたドレンＤの排出や、リークにより入り込んだ空気などの非凝縮性ガスを排出させる。

（３）キャリアガスの供給
続いて一例としてキャリアガスＣとしての外気を、フィルタ（図示省略）を用いて除塵等を施した後、更に熱交換器９により約１００℃（被処理物Ｐ１の性状に応じた温度）に加熱してキャリアガス口１０３から本体シェル１０内に供給する。

（４）被処理物の乾燥
次いで投入装置２から投入口１０１を通じて本体シェル１０内に被処理物Ｐ１を投入するものであり、このものは送り羽根１１８やリフタ１１７の作用によって投入口１０１側から排出口１０２側に移動するとともに、更にリフタ１１７等によってカスケードしながら掻き上げられることによりチューブ束１１６と効果的に接触し、この際、熱を受けて水分が蒸発して含水率が低下するものである。
このとき、本体シェル１０内における被処理物Ｐ１の分布状態は、図２の横断面図に示すように多管式加熱管１１の回転に伴って回転方向に盛り上がって偏在した状態となるものであり、このような状態を含めて被処理物Ｐ１は本体シェル１０の下部に位置していると呼ぶ。

そして上述のような乾燥機１の運転において、多管式加熱管１１のチューブ束１１６は、本体シェル１０の下部に位置する被処理物Ｐ１の中に潜り込むようにしてこれと接触し、被処理物Ｐ１を加熱して水分の蒸発を促すものである。
更に被処理物Ｐ１は多管式加熱管１１の側周部に具えられた複数のリフタ１１７等によってカスケードしながら掻き上げられ、本体シェル１０内の上部に至るとともに、ここから落下する際にチューブ束１１６の内側に位置するチューブに接触し、ここでも乾燥が促されるものである。

また加熱蒸気Ｖがチューブ束１１６内において顕熱及び潜熱を失い凝縮して生じたドレンＤは、排出口１０２側の鏡板１１２内に具えられた適宜のドレン排出管（図示省略）から押し出され、軸体１１３、ロータリージョイント１１５ｂを経由して乾燥機１の外部に排出され、セパレータ（図示省略）により概ねドレンＤと気体に分離されてそれぞれの経路を通じて排出される。なお乾燥機１の運転中は、加熱蒸気Ｖの供給が継続されるとともに、加熱蒸気Ｖの圧力（温度）が一定となるように減圧弁７が制御される。
一方、排出口１０２に達した被処理物Ｐ１は乾燥の進んだ被処理物Ｐ２となった状態で、適宜のタイミングで起動されるロータリーバルブ１０５により排出される（乾燥品Ｐ３）。

（５）排気ガスの処理
また被処理物Ｐ１から蒸発した水分や揮発性有機成分は、キャリアガス口１０３から本体シェル１０内に流入したキャリアガスＣに同伴されるようにして、速やかに排気口１０４から排気ガスＧ１として外部に排出される。そして排気口１０４から排出される排気ガスＧ１に含まれる微粉等は、集塵装置３において分離される。

次いで排気ガスＧ１は熱交換器６において、脱臭炉５における排気口５３から排出された排気ガスＧ２中の熱を採り込んで昇温された後、脱臭炉５における給気口５２から炉本体５０内に供給される。そして炉本体５０内において排気ガスＧ１は、バーナ５１によって燃料を燃焼させることにより生成された高温の燃焼ガスにより加熱・燃焼させて脱臭処理が施され、排気ガスＧ２として排気口５３から排出され、前出の熱交換器６を経由して外部に排出される。

そしてこの際、前記バーナ５１の燃焼度の調整が行われるものであり、制御盤４内の調節器等により、排気口５３付近に配された温度センサ５４の検出値が予め設定された値（一例として６５０〜８００℃）となるように、燃料供給ラインに設けられた調量弁５５の開度が調節され、バーナ５１に送られる燃料の量が調節される。
すなわち、伝導伝熱乾燥機１から排出される排気ガスＧ１の温度は、主には被処理物Ｐ１の性状に由来して異なるものであり、例えば、被処理物Ｐ１の品替り（水分やそれ以外の成分の変化）、被処理物Ｐ１の投入量の変動、本体シェル１０の内面に付着していた被処理物Ｐ１の剥落、本体シェル１０内部で塊状化していた被処理物Ｐ１の崩壊等の影響により、温度センサ５４で検知される温度に変化を生じるものと考えられる。
これらの影響で、例えば、乾燥機１における水分蒸発量が多くなれば、排気ガスＧ１の流量が多くなり、熱交換器６での受熱量では温度が充分高くならないままに排気ガスＧ１が給気口５２から脱臭炉５に入るため、温度センサ５４の検出温度が一時的に下がることとなる。そして、それに応じて調量弁５５の開度を上げてバーナ５１の燃焼度を高める制御がなされる。
逆に、乾燥機１における水分蒸発量が少なければ排気ガスＧ１の流量が少なくなり、排気ガスＧ１は熱交換器６での受熱量で高温度となって脱臭炉５に入るため、温度センサ５４の検出温度が一時的に上がこととなる。そして、それに応じて調量弁５５の開度を下げてバーナ５１の燃焼度を下げる制御が成される。
また、被処理物Ｐ１の品替りにより、例えば乾燥機１から排気される揮発性有機成分の量が増加する方向に変化する場合も、詳しくは後述するが、温度センサ５４の検出温度が上がることとなるため、調量弁５５の開度を下げてバーナ５１の燃焼度を下げる制御がなされる。

（６）乾燥機乾燥能力制御
そして本発明では、前記脱臭炉５がオーバーヒート傾向であるときに乾燥機１の乾燥能力が過剰状態であると判定し、乾燥機１の乾燥能力の抑制を行う。
ここで前記脱臭炉５がオーバーヒート傾向であることは、温度センサ５４の検出値すなわち炉本体５０内の温度を、所定値に保つように調節されるバーナ５１の燃料使用速度（単位時間当たりの燃料使用量）が、所定値を下回ることにより判定されるものである。
具体的には、温度センサ５４の所定値が一例として８００℃に設定された状態では、検出値がこの設定値に近づくにしたがって調量弁５５の開度を下げるものであり、これによりバーナ５１の燃料使用量は減少してゆく。
やがて温度センサの検出値が一例として８２０℃となった時点で調量弁５５の開度がゼロとされ、バーナ５１の燃料使用量もゼロとなる。
この状態で本来であれば温度センサ５４の検出値は低下に転ずるはずであるが、更に上昇して脱臭炉５が制御不能状態に陥ってしまうことがある。

このような事態は、被処理物Ｐ１（一例として汚泥）が、揮発性有機成分が多く含まれているものである場合、あるいは易水分蒸発性のものである場合に、排気ガスＧ１中の揮発性有機成分濃度が高くなり、この揮発性有機成分が脱臭炉５において燃焼していることによって引き起こされるものである。
つまり、本体シェル１０内に投入された被処理物Ｐ１に蒸発し易い揮発性有機成分が多く含まれている場合、多管式加熱管１１の加熱により被処理物Ｐ１からの水分の蒸発量とのバランスを越えてこれらが蒸発するために生じる事態と考えられる。

そして、被処理物Ｐ１からの揮発性有機成分の蒸発は、被処理物Ｐ１からの水分の蒸発（乾燥）と見掛け上で類似の現象といえ、このようなバランスを越えた蒸発は本明細書においては乾燥機１の乾燥能力が過剰な状態と捉えている。
前述したように易水分蒸発性の被処理物Ｐ１である場合、投入口１０１に投入された被処理物Ｐ１は排出口１０２よりも上流側（投入口１０１側）において目標とする水分にまで短い時間の内に乾燥してしまい、排出口１０２に至るまでには過乾燥状態となってしまう。つまりこのような状況は乾燥機１の乾燥能力が過剰な状態であるということである。

更に被処理物Ｐ１が過乾燥状態に長時間置かれると、品温（被処理物のＰ１温度）が上昇し、ある温度（臨界点）を越えた時点で揮発性有機成分の蒸発が急激に増大する傾向にあり、その結果として排気ガスＧ１中の揮発性有機成分の濃度の上昇を生ずる事態もあると考えられる。
つまり、脱臭炉５のオーバーヒートを生じる原因は２種類と考えられ、１つは過乾燥に置かれることで揮発性有機成分を蒸発する被処理物Ｐ１である場合、もう１つは過乾燥状態にならなくとも揮発性有機成分を容易に蒸発する被処理物Ｐ１である場合と考えられる。

そこで本発明では、図４のフローチャートに示すように、「バーナ燃料使用速度が判定下限値よりも低下」しているのか否かを監視し（ステップＳ１）、「低下している」場合に脱臭炉５がオーバーヒート傾向にあると判定する（ステップＳ２）とともに、乾燥機１の乾燥能力が過剰な状態となっていると判定する（ステップＳ３）。
次いで乾燥機１の乾燥能力を抑制する措置を施すものであり、以下に示す措置のうち、どの措置を施すのか選択が行われる（ステップＳ４）。
具体的には、乾燥機１の乾燥能力抑制として、乾燥機１の熱源である加熱蒸気Ｖの熱量（温度）を下げることによるもの（ステップＳ５）、あるいは乾燥機１内へ散水することによるもの（ステップＳ６）のいずれか一方または双方が実施される。
以下、これら乾燥機１の乾燥能力抑制について具体的に説明する。

（６−１）乾燥機の熱源である加熱蒸気の熱量（温度）を下げる乾燥能力抑制
まず乾燥機１の熱源である加熱蒸気Ｖの熱量（温度）を下げる乾燥能力抑制について説明する。この制御では、減圧弁７の開度を調節することにより加熱蒸気Ｖの圧力を低下させることにより、加熱蒸気Ｖの温度を下げる操作と、流量調整弁８の開度を調節することにより加熱蒸気Ｖの流量を低下させることにより、多管式加熱管１１に供給される単位時間当たりの加熱蒸気Ｖの熱量を低下させる操作とのいずれか一方または双方が行われる。

（６−２）乾燥機１内へ散水する乾燥能力抑制
次に乾燥機１内へ散水（水Ｗ）する乾燥能力抑制について説明する。この制御では、バルブ１Ｖ等の操作により散水ノズル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのいずれか一つまたは複数から、本体シェル１０内に水Ｗを散水することにより、被処理物Ｐ１の含水率を上昇させて乾燥機１の負荷を増大させることより、相対的に乾燥機１の乾燥能力を抑制する操作である。

そして上述のようにして乾燥機１の乾燥能力が抑制されると、被処理物Ｐ１からの揮発性有機成分の蒸発量が低下するため、若しくは排気ガスＧ１中の揮発性有機成分濃度が相対的に低くなり、やがて脱臭炉５内における揮発性有機成分の燃焼による影響は停止して、脱臭炉５の制御不能状態が解消されることとなる。
その後、調量弁５５の開度を高めることにより、バーナ５１への燃料供給量を増加させ、上述のように温度センサ５４の検出値を所定値に保つような制御が再開される。

〔他の実施例〕
本発明は上述した実施例を基本となる実施例とするものであるが、以下に示すような実施例を採ることもできる。
この実施例で示す本発明の「脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法」は、一例として図５に示す伝導伝熱乾燥設備Ｆを用いて、図６に示すフローチャートに従って実施されるものである。
なおこの実施例は、被処理物Ｐ１が過乾燥状態にならなくとも蒸発し易い揮発性有機成分（以後は易揮発性有機成分と呼ぶ）を含んでいる場合の運転方法を示すものである。
そしてこの実施例では、前出の基本となる実施例とは異なり、前記脱臭炉５がオーバーヒート傾向であるときに、乾燥機１内出口側に位置する被処理物Ｐ１に散水を行い、その後の脱臭炉５におけるバーナ５１の燃料使用速度を元に、乾燥機内が過乾燥傾向か、あるいは易揮発性有機成分含有物多量化傾向かを判定し、この判定結果に基づいて乾燥機負荷調整および／または乾燥機乾燥能力制御を行うものである。

なお前記脱臭炉５がオーバーヒート傾向であることは、基本となる実施例と同様に、温度センサ５４の検出値すなわち炉本体５０内の温度を、所定値に保つように調節されるバーナ５１の燃料使用速度が、所定値を下回ることにより判定するものである。
このように脱臭炉５がオーバーヒート傾向となる事態の一つは、被処理物Ｐ１としての汚泥等に易揮発性有機成分が多く含まれている場合に、排気ガスＧ１中の揮発性有機成分濃度が高くなり、この揮発性有機成分が脱臭炉５において燃焼していることにより発生するものである。

そこで本発明では、図６のフローチャートに示すように、「バーナ燃料使用速度が判定下限値よりも低下」しているのか否かを監視し（ステップＳ１０）、「低下している」場合に脱臭炉５がオーバーヒート傾向にあると判定する（ステップＳ２０）とともに、本体シェル１０の出口側（排出口１０２側）に位置する被処理物Ｐ１に散水を行う。
具体的には、一例としてバルブ１Ｖ等を操作して散水ノズル１ｄから水Ｗを噴出するものであり、排出口１０２の近傍且つ投入口１０１側に設けられた不図示の温度センサにより、被処理物Ｐ２の品温を測定し、この品温が下がる程度まで被処理物Ｐ２への散水が行われる（ステップＳ３０）。

ここで被処理物Ｐ２へ散水することにより起こる事象によって、前述の「排気ガスＧ１中の揮発性有機成分濃度の上昇」の原因を類推することができる。
（１）本体シェルの出口側に位置する被処理物に散水することにより、想定燃料使用速度以上に燃料使用速度が上昇する場合
脱臭炉５の燃料使用速度が上昇するということは、温度センサ５４の検出値が低下して調量弁５５の開度を大きくする制御が行われているということである。
すなわち、散水量から想定される排気ガスＧ１中の水分の増加に伴う燃料使用速度（想定燃料使用速度）を越えている場合であり、これは被処理物Ｐ２の品温が低下して、揮発性有機成分の蒸発が抑制されて、脱臭炉５における揮発性有機成分の燃焼によって生成される熱量が低下したということである。
したがって本体シェル１０の出口側に位置する被処理物Ｐ２に散水を行うことにより、想定燃料使用速度以上に燃料使用速度が上昇する場合、排気ガスＧ１中の揮発性有機成分濃度の上昇の原因は、乾燥機１内に易水分蒸発性の被処理物Ｐ１が投入され、温度上昇（品温上昇）したことによる過乾燥であると類推される。

そして燃料使用速度が想定燃料使用速度よりも上昇する場合（ステップＳ５０）、乾燥機１内が過乾燥状態であると判定し（ステップＳ５１）、乾燥機負荷調整を行う（ステップＳ５２）。
ここで前記乾燥機負荷調整としては、乾燥機１への被処理物Ｐ１の投入量を増やすことによるもの（ステップＳ１０１）、または乾燥機１内の被処理物Ｐ１の温度が上昇した領域に対応する分散投入口１０１ａ、１０１ｂからの投入量を増やすことによるもの（ステップＳ１０２）のいずれか一方または双方が実施される。

なお実際に乾燥機１への被処理物Ｐ１の投入量を増やす手法としては、投入装置２の排出速度を上げるようにする。
また実際に分散投入口１０１ａ、１０１ｂからの投入量を増やすためには、投入装置２と、分散投入口１０１ａ、１０１ｂとの間に設けられたバルブ２１、２２の開度を増すようにする。

（２）本体シェルの出口側に位置する被処理物に散水を行っても想定燃料使用速度程度の上昇である場合
脱臭炉５の燃料使用速度の変化が、散水量から想定される排気ガスＧ１中の水分の増加に伴う燃料使用速度程度であるということは、温度センサ５４の検出値が当該想定値程度であるため、調量弁５５の開度も想定値程度ということである。
すなわち、散水により本体シェル１０の出口側に位置する被処理物Ｐ２からの揮発性有機成分の蒸発を抑制したとしても、脱臭炉５における揮発性有機成分の燃焼によって生成される熱量が低下しない（したとしても微小である）ということである。
したがって本体シェル１０の出口側に位置する被処理物Ｐ２に散水を行うことにより、燃料使用速度が想定値以上に変化しない場合、排気ガスＧ１中の揮発性有機成分濃度の上昇の原因は、被処理物Ｐ１のバッチが切り替わる等して、乾燥機１内に易揮発性有機成分含有量の多い汚泥（油分多量等）が投入され、乾燥機１内に位置している易揮発性有機成分含有量の少ない汚泥と置き換えられつつある状況であり、新たに投入されている被処理物Ｐ１から多量の易揮発性有機成分が蒸発されている状況であると類推される。

そして燃料使用速度が想定以上に変化しない場合（すなわち想定程度に上昇する場合）（ステップＳ６０）、乾燥機１内は 易揮発性有機成分含有物多量傾向であると判定し（ステップＳ６１）、乾燥機１の乾燥能力抑制を行う（ステップＳ６２）。
ここで前記乾燥能力抑制としては、乾燥機１の熱源温度を下げることによるもの（ステップＳ１０３）、または乾燥機１内に散水することによるもの（ステップＳ１０４）のいずれか一方または双方が実施される。
実際に乾燥機１の熱源温度を下げる手法は、減圧弁７の開度を調節することにより加熱蒸気Ｖの圧力を低下させることにより、加熱蒸気Ｖの温度を下げる操作と、流量調整弁８の開度を調節することにより加熱蒸気Ｖの流量を低下させることにより、多管式加熱管１１に供給される単位時間当たりの加熱蒸気Ｖの熱量を低下させる操作とのいずれか一方または双方が行われる。
また実際に乾燥機１内に散水する手法は、バルブ１Ｖ等の操作により散水ノズル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのいずれか一つまたは複数から、本体シェル１０内に水Ｗを供給することにより行われる。

１ 乾燥機（伝導伝熱乾燥機）
１Ｆ 機枠
１Ｖ バルブ
１ａ 散水ノズル
１ｂ 散水ノズル
１ｃ 散水ノズル
１ｄ 散水ノズル
１０ 本体シェル
１０１ 投入口
１０１ａ 分散投入口
１０１ｂ 分散投入口
１０２ 排出口
１０２ａ 板材
１０２ｂ ダクト
１０３ キャリアガス口
１０４ 排気口
１０５ ロータリーバルブ
１０６ 蒸気供給口
１０７ ドレン口
１０８ 側面開口
１０９ 排出口
１１ 多管式加熱管（加熱管）
１１１ アングル
１１２ 鏡板
１１３ 軸体
１１４ 軸受ブロック
１１５ａ ロータリージョイント
１１５ｂ ロータリージョイント
１１６ チューブ束
１１７ リフタ
１１８ 送り羽根

２ 投入装置
２０ ホッパ
２１ バルブ
２２ バルブ

３ 集塵装置
４ 制御盤
５ 脱臭炉
５０ 炉本体
５１ バーナ
５２ 給気口
５３ 排気口
５４ 温度センサ
５５ 調量弁

６ 熱交換器
７ 減圧弁
８ 流量調整弁
９ 熱交換器

Ｃ キャリアガス
Ｄ ドレン
Ｆ 伝導伝熱乾燥設備
Ｇ１ 排気ガス
Ｇ２ 排気ガス
Ｐ１ 被処理物
Ｐ２ （乾燥の進んだ）被処理物
Ｐ３ 乾燥品
Ｖ 加熱蒸気（熱源）
Ｗ 水

Claims (8)

1. 本体シェル内に加熱装置が具えられ、この加熱装置の伝熱面に被処理物を接触させて水分を蒸発させ、この蒸発した水分を、本体シェル内に供給されるキャリアガスによって外部に排出するように構成された伝導伝熱乾燥機と、
   本体シェルから排出されるキャリアガスを含んだ排気ガスを燃焼させることにより、脱臭処理を施すための脱臭炉とを具えて構成された伝導伝熱乾燥設備において、
   前記脱臭炉がオーバーヒート傾向であるときに、乾燥機の乾燥能力が過剰状態であると判定し、乾燥機乾燥能力抑制を行うものであり、
   前記脱臭炉がオーバーヒート傾向であることは、脱臭炉内温度を所定値に保つように調節されるバーナの燃料使用速度が所定値を下回ることにより判定することを特徴とする脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法。
   
2. 前記乾燥機乾燥能力抑制は、乾燥機の熱源の温度を下げることによるもの、
   および／または
   乾燥機内へ散水することによるものであることを特徴とする請求項１記載の脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法。
   
3. 本体シェル内に加熱装置が具えられ、この加熱装置の伝熱面に被処理物を接触させて水分を蒸発させ、この蒸発した水分を、本体シェル内に供給されるキャリアガスによって外部に排出するように構成された伝導伝熱乾燥機と、
   本体シェルから排出されるキャリアガスを含んだ排気ガスを燃焼させることにより脱臭処理を施すための脱臭炉とを具えて構成された伝導伝熱乾燥設備において、
   前記脱臭炉がオーバーヒート傾向であるときに、乾燥機内出口側に位置する被処理物に散水を行い、
   その後の脱臭炉におけるバーナの燃料使用速度を元に、
   乾燥機内が過乾燥傾向か、あるいは揮発性有機成分含有物多量化傾向かを判定し、
   この判定結果に基づいて乾燥機負荷調整および／または乾燥機乾燥能力制御を行うことを特徴とする脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法。
   
4. 前記脱臭炉がオーバーヒート傾向であることは、脱臭炉内温度を所定値に保つように調節されるバーナの燃料使用速度が、所定値を下回ることにより判定することを特徴とする請求項３記載の脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法。
   
5. 前記散水後の脱臭炉におけるバーナの燃料使用速度が想定燃料使用速度を超えている場合、
   乾燥機内は易水分蒸発性材料投入による過乾燥傾向であると判定し、
   乾燥機負荷調整を行うことを特徴とする請求項３または４記載の脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法。
   
6. 前記散水後の脱臭炉におけるバーナの燃料使用速度が想定燃料使用速度程度の場合、
   乾燥機内は油分多量材料投入による揮発性有機成分含有物多量傾向であると判定し、
   乾燥機乾燥能力抑制を行うことを特徴とする請求項３または４記載の脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法。
   
7. 前記乾燥機負荷調整は、
   乾燥機への材料投入量を増やすことによるもの、および／または乾燥機内の被処理物温度が上昇した領域に対応する分散投入口からの投入量を増やすことによるものであることを特徴とする請求項３、４または５記載の脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法。
   
8. 前記乾燥機乾燥能力抑制は、
   乾燥機熱源温度を下げることによるものおよび／または乾燥機内へ散水することによるものであることを特徴とする請求項３、４または６記載の脱臭炉を具えた伝導伝熱乾燥設備の運転方法。

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