JP7418728B1 - 無機繊維製品処理システム - Google Patents
無機繊維製品処理システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7418728B1 JP7418728B1 JP2023080805A JP2023080805A JP7418728B1 JP 7418728 B1 JP7418728 B1 JP 7418728B1 JP 2023080805 A JP2023080805 A JP 2023080805A JP 2023080805 A JP2023080805 A JP 2023080805A JP 7418728 B1 JP7418728 B1 JP 7418728B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superheated steam
- exhaust gas
- rotary kiln
- inorganic fiber
- press
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 70
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 claims description 31
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 claims description 18
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 73
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 3
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000003584 silencer Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;methyl 2-methylprop-2-enoate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.COC(=O)C(C)=C.CCCCOC(=O)C=C QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
プレス屑には多くの有機物のバインダーが付着しているうえ高密度になっているため、再利用するためにそのまま破砕して溶解すると溶解炉内でブリッジを形成して溶解を阻害したり、溶融の過程で気泡が溶融物に混入したりして製品品質に悪影響を与えたりすることがある。また、バインダーが熱分解すると大量の臭気が発生する。
バインダーを除去する方法の一つは、大量のエネルギーを使用し、高温の燃焼空気を上部から吹き付けて、下部から吸引することである。
しかしながら、プレス屑は高断熱構造になっており内部に熱が伝わり難く形状がバラバラであり、且つ高密度に成型された屑はこのような再利用方法では処理は難しく殆どは産業廃棄物として埋め立て処理されている。
この再生無機繊維の製造方法は、無機繊維が有機物のバインダーで結合された無機繊維材料を過熱水蒸気に晒し、前記バインダーを除去するものであり、得られた再生無機繊維は、無機繊維製品の原料の一部とすることができる。
なお、グラスウール製品のプレス屑は、例えば、車両用の防音板をプレス成形する過程で生じる端材であり、建材用断熱材として使用されるロール品よりも高密度である。
すなわち、被処理物である無機繊維製品は、例えば、グラスウール、ロックウール、セラミックウール又はグラスファイバーを少なくとも含み、バインダーにて結合されていればよい。
また、被処理物である無機繊維製品は、プレス屑に限定されるものではなく、任意の端材であってもよい。
フレットミル14に投入されるプレス屑は、前処理として嵩比重が0.2〔ton/m3〕以上となるように破砕されていることが好ましい。
また、フレットミル14により処理されたプレス屑は、粒径が0.3mm以下に粉砕されることが好ましく、平均粒径が0.1mm以下に粉砕されることが更に好ましい。
更に、後述するロータリーキルン24にて十分に撹拌されることに加え、ロータリーキルン24の容積が低減できるため、フレットミル14により処理されたプレス屑の嵩比重は、0.5〔ton/m3〕以上となることが好ましい。
なお、破砕装置は、フレットミル14に限定されるものではない。
過熱蒸気供給管L1から噴出する過熱蒸気は、炉242の内部に投入されたプレス屑を飛散させないように、その噴出速度が抑制された状態で供給される。プレス屑は、この過熱蒸気によって、例えば400~600℃に加熱される。
ロータリーバルブ246からは、炉242の内部にて処理されたプレス屑が排出される。排出されたプレス屑は、例えば、図4に示すような状態となる。
排ガスダクト248からは、炉242の内部にてプレス屑のバインダーが熱分解し、酸素と反応することにより発生した臭気分を含むガスが排ガスとして排出される。
従って、プレス屑は、撹拌されずに加熱される場合と比較して、より均一に加熱される。
脱臭装置50の内部には脱臭室が設けられ、脱臭室に導入された排ガスに対して過熱蒸気が吹き付けられる。脱臭室には、内部温度を測定するための温度計TM50が設けられている。
フィルター式集塵機62は、排ガスに含まれるダストを除去できる浄化装置である。浄化された排ガスは、排ガスファン66によって、サイレンサー682が設けられた煙突68から排出される。
浄化装置は、フィルター式集塵機62に限定されるものではなく、排ガス中のダストを除去できるのであれば任意の装置でよい。
(1)ロータリーキルン24へのプレス屑の投入量制御
制御装置70は、計量器36の測定値に基づいて、スクリューフィーダー38の搬送速度を修正することにより、予め決められた量のプレス屑が連続してロータリーキルン24の内部に投入されるようにフィードバック制御できる。単位時間あたりに予め決められた量のプレス屑が安定的にロータリーキルン24に投入されることにより、炉242の内部の温度を制御する上での外乱となる水分量やバインダーの量の変動が抑制され、ロータリーキルン24から排出される処理後のプレス屑の品質のばらつきが低減される。
炉242の内部に導入される過熱蒸気の量及び温度並びに炉242の内部に導入される空気の量は、プレス屑の投入量、バインダーの付着量及び水分量に基づいて、予め設定されている。
制御装置70は、過熱水蒸気の温度を修正し、炉242の内部の温度が予め決められた温度になるようにフィードバック制御できる。
炉242の内部の温度が制御されることにより、バインダーが十分に除去されなかったり、過燃焼によりプレス屑が溶着したりすることが抑制される。
制御装置70は、脱臭装置50の脱臭室に設けられた温度計TM50の測定値に基づいて、過熱蒸気発生装置52が発生する過熱蒸気の温度を修正し、脱臭室内の排ガスの温度が例えば800~900℃になるようにフィードバック制御できる。
フレットミル14にて粉砕されたプレス屑は、切り出しホッパー16を経て計量ホッパー18に搬送され、計量ホッパー18から予め決められた量のプレス屑がロータリーキルン24に投入される。
一方で、ロータリーキルン24の炉242の内部には、炉242の位置が高い方の側となる投入側から、過熱蒸気供給管L1及び空気供給管L2を通ってそれぞれ過熱蒸気及び空気が導入されている。
排出された処理済みのプレス屑である無機繊維材料は、例えばフレキシブルコンテナバック80に袋詰されることにより回収され、再利用される。
排ガスは、脱臭装置50の脱臭室の内部にて過熱蒸気に晒された状態で滞留する。脱臭室には、例えば800℃以上の過熱蒸気が導入され、内部の温度が例えば800~900℃に維持されているため、臭気が低減される。
熱交換器56に導入された排ガスは、ブロワー58によって空気供給管L2から供給される空気と熱交換して冷却され、下流側の熱交換器60へと導入される。
熱交換器60に導入された排ガスは、更に冷却され、フィルター式集塵機62に導入される。
フィルター式集塵機62に導入された排ガスは浄化され、煙突68から排出される。なお、除去されたダストは、フレキシブルコンテナバック85によって回収される。
また、無機繊維製品処理システム10によれば、処理に伴い生じる排ガスの臭気も抑制される。
発明者らは、1)無機繊維製品処理システム10が備えるロータリーキルン24において過熱蒸気を使用した場合と、2)ロータリーキルン24とは異なる外熱式ロータリーキルンにおいて加熱した空気を使用した場合と、において、プレス屑を1kg処理するために発生した排ガス量及び排蒸気量をそれぞれ測定した。
発明者らは、その際のプレス屑1kg当りの排ガス量〔kg/kg屑〕及び排蒸気量〔kg/kg屑〕をそれぞれ測定した。また、プレス屑の処理量は、12kg/hrであっ
た。
発明者らは、その際のプレス屑1kg当りの排ガス量〔kg/kg屑〕及び排蒸気量〔kg/kg屑〕をそれぞれ測定した。プレス屑の処理量は、850kg/hrであった。なお、対流空気により粉状のプレス屑は飛散してしまうため、破砕したプレス屑を使用して試験した。
測定結果は、表1に示すとおりとなった。
「バインダー燃焼排CO2ガス量」は、前述の「バインダー燃焼排ガス量」から除かれたCO2の量である。
「脱臭装置排CO2ガス量」は、前述の「脱臭装置排ガス量」から除かれたCO2の量の理論値である。
一方で、加熱空気式処理においては、対流空気の流れを作る必要があり、更に嵩比重の小さい破砕屑(例えば、0.04~0.05〔ton/m3〕)の処理となるため、ロータリーキルンの内径が大きくなる。また、一定の対流速を維持するためには投入空気量を多くする必要があり、その結果、排ガス量も多くなり脱臭処理のエネルギーが大きくなる傾向にある。
その結果、加熱した空気による処理と比較すると、過熱蒸気による処理、すなわち、無機繊維製品処理システム10による総排ガス量及び総排蒸気量の合計は、1/2.5になることが明らかとなった。
発明者らは、1)無機繊維製品処理システム10が備えるロータリーキルン24において過熱蒸気を使用した場合と、2)ロータリーキルン24とは異なる外熱式ロータリーキルンにおいて加熱した空気を使用した場合と、において、プレス屑を1kg処理するために使用したエネルギーをそれぞれ測定した。
測定結果は、表2に示すとおりとなった。
投入された屑のバインダー含有量から排出されたプレス屑のIg lossの量から理論燃焼発熱量を求め、この理論燃焼発熱量に基づいてプレス屑1kg当りの使用エネルギーを求めた。
12 受け入れバンカー
14 フレットミル
16 ホッパー
18 計量ホッパー
20 ボイラー
22 過熱蒸気発生装置
24 ロータリーキルン
30 スクリューコンベア
32 フレックスコンベア
34 バケットコンベア
36 計量器
38 スクリューフィーダー
50 脱臭装置
52 過熱蒸気発生装置
54 ファン
56 熱交換器
58 ブロワー
60 熱交換器
62 フィルター式集塵機
64 クーリングタワー
66 排ガスファン
68 煙突
70 制御装置
80 フレキシブルコンテナバック
85 フレキシブルコンテナバック
L1 過熱蒸気供給管
L2 空気供給管
242 炉
244 モータ
246 ロータリーバルブ
248 排ガスダクト
682 サイレンサー
TM24a~TM24c、TM50 温度計
Claims (3)
- グラスウール製品のプレス屑を、粒径が0.3mm以下かつ嵩比重が0.5ton/m 3 以上となるように粉砕する粉砕装置と、
前記粉砕装置によって粉砕されたプレス屑が投入される計量ホッパーと、
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
前記計量ホッパーから予め決められた量のプレス屑が投入され、投入されたプレス屑を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて400~600℃にて加熱し、処理されたプレス屑及び排ガスを排出するロータリーキルンと、
800℃以上の過熱蒸気を用いて、前記ロータリーキルンから排出された排ガスの臭気を低減する脱臭装置と、
前記脱臭装置から排出された排ガスを冷却するための第1の熱交換器と、
前記第1の熱交換器を通った排ガスを更に冷却するための第2の熱交換器と、
前記第2の熱交換器を通った排ガスに含まれるダストを除去する浄化装置と、を備え、
前記第1の熱交換器にて排ガスを冷却することによって加熱された空気が、前記ロータリーキルンに供給され、
前記ロータリーキルンに供給される空気の量が、プレス屑に含まれるバインダーの理論燃焼空気量の1.0~1.3倍であり、
前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、2.0m/sec以下に抑えられている無機繊維製品処理システム。 - グラスウール製品のプレス屑を、粒径が0.3mm以下かつ嵩比重が0.5ton/m 3 以上となるように粉砕する粉砕装置と、
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
前記粉砕装置によって粉砕されたプレス屑が投入され、投入されたプレス屑を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて400~600℃にて加熱し、処理されたプレス屑及び排ガスを排出するロータリーキルンと、
800℃以上の過熱蒸気を用いて、前記ロータリーキルンから排出された排ガスの臭気を低減する脱臭装置と、
前記脱臭装置から排出された排ガスを冷却するための熱交換器と、
前記熱交換器にて排ガスを冷却することによって加熱された空気が、前記ロータリーキルンに供給され、
前記ロータリーキルンに供給される空気の量が、プレス屑に含まれるバインダーの理論燃焼空気量の1.0~1.3倍であり、
前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、2.0m/sec以下に抑えられている無機繊維製品処理システム。 - 無機繊維製品を、粒径が0.3mm以下かつ嵩比重が0.5ton/m 3 以上となるように粉砕する粉砕装置と、
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
前記粉砕装置によって粉砕された無機繊維製品屑が投入され、投入された無機繊維製品を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて400~600℃にて加熱し、処理された無機繊維製品及び排ガスを排出するロータリーキルンと、を備え、
前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、2.0m/sec以下に抑えられている無機繊維製品処理システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023080805A JP7418728B1 (ja) | 2023-05-16 | 2023-05-16 | 無機繊維製品処理システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023080805A JP7418728B1 (ja) | 2023-05-16 | 2023-05-16 | 無機繊維製品処理システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7418728B1 true JP7418728B1 (ja) | 2024-01-22 |
Family
ID=89616094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023080805A Active JP7418728B1 (ja) | 2023-05-16 | 2023-05-16 | 無機繊維製品処理システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7418728B1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080302136A1 (en) | 2007-06-05 | 2008-12-11 | Jon Frederick Bauer | Process for recycling glass fiber |
WO2016051572A1 (ja) | 2014-10-02 | 2016-04-07 | 高砂工業株式会社 | 再生ロータリーキルン |
JP2017128689A (ja) | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 高砂工業株式会社 | 再生ロータリーキルン |
JP2021054673A (ja) | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 群栄化学工業株式会社 | 再生無機繊維の製造方法及び無機繊維製品の製造方法 |
-
2023
- 2023-05-16 JP JP2023080805A patent/JP7418728B1/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080302136A1 (en) | 2007-06-05 | 2008-12-11 | Jon Frederick Bauer | Process for recycling glass fiber |
WO2016051572A1 (ja) | 2014-10-02 | 2016-04-07 | 高砂工業株式会社 | 再生ロータリーキルン |
JP2017128689A (ja) | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 高砂工業株式会社 | 再生ロータリーキルン |
JP2021054673A (ja) | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 群栄化学工業株式会社 | 再生無機繊維の製造方法及び無機繊維製品の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101341914B1 (ko) | 밀 급광의 분쇄 방법 | |
KR102045781B1 (ko) | 분쇄 및 건조 플랜트 | |
AU2019456539B2 (en) | An arrangement for and a method of recycling mineral wool waste | |
JP5255510B2 (ja) | 廃棄物溶融処理方法および廃棄物溶融処理装置 | |
JP7418728B1 (ja) | 無機繊維製品処理システム | |
JP4377825B2 (ja) | 廃棄物溶融炉の操業方法 | |
US5154128A (en) | Process for salvaging waste and device for preparing said waste | |
US5385104A (en) | Method and apparatus for incinerating different kinds of solid and possibly liquid waste material | |
JP2007169534A (ja) | バイオマス炭化装置 | |
JP3811322B2 (ja) | 廃棄物溶融炉の可燃性ダストの吹き込み設備 | |
JPH1177017A (ja) | 溶融または燃焼飛灰の吸湿防止方法 | |
JP4157187B2 (ja) | 溶融または燃焼飛灰の吸湿防止方法 | |
JP3505352B2 (ja) | 人工骨材の製造方法 | |
JP2004012073A (ja) | 廃棄物溶融炉の可燃性ダスト処理設備 | |
JP4392137B2 (ja) | 廃棄物溶融炉の可燃性ダストの処理方法及び処理装置 | |
JP4410125B2 (ja) | 廃棄物処理設備と廃棄物処理方法 | |
JP3905845B2 (ja) | 溶融設備 | |
JP2007106781A (ja) | 木質燃料の製造方法及び使用方法並びに製造装置 | |
JP2005239521A (ja) | セルロース系物質の燃焼方法及び燃焼装置 | |
JP3927917B2 (ja) | 廃棄物処理システム | |
JP4194970B2 (ja) | 流動床ガス化炉を用いた廃棄物処理システム | |
JP2001193920A (ja) | ロータリーキルン式焼却炉に連結した焼却灰の溶融処理装置 | |
JPH0957229A (ja) | ごみ焼却炉の飛灰処理方法および処理装置 | |
JPH1194217A (ja) | 焼却灰溶融処理における可燃物含有廃棄物による燃料代替方法 | |
JPH09257226A (ja) | 廃棄物処理装置における廃棄物供給装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230707 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20230707 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230825 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231208 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7418728 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |