JPH01501244A - 燃料を含有している固形物を有用化するためのキルンプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料を含有している固形物を有用化するためのキルンプラント 本発明は、燃料を含有している塊状の固形物をこの固形物を空気或いは酸素を含 有しているガスと共に燃焼して有用化するための、および／または鉱質原材料を 揮発性の成分を含有している塊状の燃料を燃焼させることにより熱処理するため の、装填装置および排出装置を備えているキルンプラント、特にシャフト炉に関 する。

また本発明は、燃料を含有している塊状の固形物を上記のようなシャフト炉内で 有用化するための方法に関する。

燃料を含有している塊状の固形物を有用化するためおよび／または鉱質原材料を 揮発性の成分を含有している塊状の燃料を燃焼させることにより熱処理するため 既に種々の設備、即ちトンネル炉、環状シャフト炉、環状キルンプラント、二重 シャフト炉および並流形シャフト炉が知られている。

トンネル炉にあっては処理されるべき物質は車両上に載せられて炉に搬送され、 並流で加熱され°る。

このような原料はその組成およびその粒径分布が常に極めて不均質なので、原料 の個々の塊片のための最適な熱処理温度は異なる。これにより、材料の組成に応 じて個々の成分の弱燃焼もしくは過度燃焼が誘起されこのことはまた材料の団塊 化を招く、このことはトンネル炉にあっては、材料が静止しており、従って生じ る団塊が炉の後方で再び破壊され得るので何ら問題とならない、しかし、このた めには著しい多額の経費の出費を要する。しかもトンネル炉の本質的な欠点は、 物質自体が流通しないと言うことである。これにより材料内に結合されている燃 料の脱ガスとガス化に要する時間が極めて長く、これに相応して設備費も増大す る。

経済的な解決策のためには、即ち高い口座能力を達するためには−この際問題と なるのはガスの流通であるか−、反応装置がどんな内蔵構造物も有していないこ とが必要条件である。

これらの前提条件は相前後して設けられている多数のシャフトを備えておりかつ このような処理にあって有効であると実証されているマイラー原理で作業が行わ れる環状キルンプラントによっても充足される。このような環状キルンプロセス に必要な環状導管は全部で五本も、即ち子鹿熱した空気、冷却空気、廃ガス、点 火ガスおよび予熱排気のための導管を設置しなければならない、従って多（の難 点と作動不信顛性が生じることは歴然としている０個々のシャフトは断続的に固 形物が充填されかつ排出される。

ドイツ連邦共和国特許出願第３３１０４９５号にはこのような固形物を有用化し かつ処理するための二重シャフト炉が記載されておりかつ請求されている。

この特許出願に対して引用された刊行物ｒ　ＧＬｔｌＥＫＡＵＦ１旦８　、Ｎｒ 、２１．１０９８頁も同様に参考資料となる。

上記のドイツ連邦共和国公開特許公報による装置は石炭精製廃棄物から建築材料 およびこの建築材料のための骨材を得るのに役立つ、この目的のためこの石炭精 製廃棄物は粒度クラスにしたがって分けられ、第一のプロセス段において乾燥し て加熱され、第二のプロセス段において加熱して反応させられ、第三のプロセス 段において一定の温度に保持される。

このプラントは互いに集約して設けられている室を備えており、この場合乾燥室 と子鹿熱室は加熱室および反応室によって囲繞されている。加熱室および反応室 の下方には滞留室が存在しており、この滞留室から処理物質はこの滞留室をも囲 繞しているシャフトの排出室に到達する。処理物質の加熱および反応の際に発生 するガスはシャフトによって囲繞されている円錐形の自由空間内に設けられてい る燃焼室内に供給される。

ドイツ連邦共和国特許出願第３３１０４９５号には石炭精製廃棄物を少なくとも 二つの別個の処理段内において熱処理する方法が記載されておりかつ請求されて おり、この方法にあっては第一の処理段にあっては廃棄物は乾燥され、次の処理 段にあっては加熱され、引続き冷却段において冷却される。この際選炭ぼたは絶 えず運動させられながら冷却段内で直接加熱される空気或いは他の加熱された担 体ガスにより直接向流で乾燥され、２００°Ｃ以下の固形物温度に予備加熱され 、乾燥段に接続された段において直接および／または間接的に７５０℃〜９５０ 　”Ｃの最終温度に加熱される。加熱ガスは部分的に循環により案内される脱ガ スによるガスおよび燃焼廃ガスから成る。

最後にドイツ連邦共和国特許出願第００５９５４２号の発明の対象は、鉱物をか 焼するためのおよび／または固体燃料、場合によっては廃棄鉱物を燃焼するため のシャフト−燃焼装置に関する。燃焼空気として特に直接炉の下方部分から来る 冷却空気も役立ち、この空気は加圧下に複雑な分配装置を経て炉内に案内される 。

これに対して本発明は、固形物並びに空気もしくはガスが連続的にしかも物質の 処理および有用化にとって重要な加熱帯域、脱ガス帯域および燃焼帯域内に並流 で、場合によっては冷却帯域内のみに向流で案内される様式の単一シャフト炉に 関する。中間に設けられる中立帯域はなかんずく物質の熱処理のために働く、全 プラント内のこの新規な配設により、即ちこの新しいプロセス構成によりシャフ ト炉内において行われる反応の運動力学的挙動の相応する熱力学的な平衡との最 適な調和が達せられる。それにもかかわらず、プラントのエネルギー収支は冷却 帯域内で復熱が生じるので好都合なものとなる。しかも特に、すべての軽揮発性 の燃焼可能な成分が確実に燃焼帯域に供給され、其処で育害物質含有量僅かにな るよう燃焼される。

本発明によるキルンプラントは特に使用空気中の燃焼空気と冷却空気の熱内容の みの有用化を可能にする。これは廃棄物のか焼と燃焼とを組合わせて行う方法様 式にとって重要な前提条件である。同様にシャフト炉入口においても、固形物− 装填領域内にあってもおよび空気供給部にあっても僅かな負圧が生じるが、これ はプラントを著しく簡略化する。上記の理由から入口部における空気の配分に何 ら本質的な問題が生じない。

同様に本発明によるキルンプラントは天然に生じる或いは後処理もしくは調整さ れた廃棄物を有用化するのにも適している。

米国特許出＠　ＳＮ　０２３８ｏＯ号には後処理された廃棄物から成る一群のこ のような固形の燃料が記載されている。この場合、ブリケットの形で存在してい る燃料は燃料成分、中和成分および廃棄物成分を有している。後者は液体であっ てもよい、優れた燃料組成は全体で最高４０重量％の液体を有しおり、かつ少な （とも４５０ｋｊ／　ｋｇの上限発熱量を有している組成である。この燃料−ブ リケットは加圧下で成形され、１１５０℃以上の温度で燃焼される。

燃料を含有している、塊状の固形物を、この固形物を空気或いは酸素を含有して いるガスと共に燃焼することにより有用化するための、および／または鉱質物質 の原料を揮発性の成分を含有している塊状の燃料を燃焼させることにより熱処理 するための、装填装置および取出し装置を備えた本発明によるキルンプラントの 特徴とするところは、予熱帯域、脱ガス帯域および燃焼空気供給部を備えている 燃焼帯域のための第一の上方シャフト部分が作業流れに沿って燃焼帯域の後方で 予熱帯域と廃ガス排出部の手前で、このシャフト部分内において固形物とガスと が並列流で案内されるように設けられていること、引続きガスを冷却するための 別個のユニットを備えた熱排出部或いは冷却帯域の後方で冷却空気導入部と冷却 帯域の前方で冷却空気排出部とを備えた冷却帯域のための第三の下方シャフト部 分が、このシャフト部分内において固形物とガスが向流で案内されように設けら れていること、および中立帯域の前方で廃ガス排出部および中立帯域の後方で冷 却空気排出部を備えている中立帯域のための第二の中間シャフト部分が設けられ ていることである。

上記のキルンプラントは場合によっては加熱された冷却空気を間接的に有用化す るための装置を備えている。同様に燃焼帯域の端部において廃ガスを排出するた めの装置およびこの燃焼ガスを熱交換装置および／または廃ガス浄化装置内に供 給するための装置を設けることも可能である。

プロセスを調整するために廃ガス排出部と冷却空気排出部内に温度測定装置と圧 力測定装置を設けるのが有利である。

場合によっては上記のキルンプラント内に内部構造体、例えば案内板を設けるこ とも可能である。これらの内部構造体は熱を燃焼帯域から加熱帯域内に案内する ために働く。

本発明による方法は、燃料を含有している塊状の固形物を、この固形物をキルン プラント内で空気或いは酸素を含有しているガスと共に燃焼することにより有用 化するために働きかつ以下に述べるような工程を有する方法段、即ち、 所定の温度に達したら、固形物−燃料を並流で加熱し、脱ガスしかつ空気もしく は酸素を含有しているガスと共に燃焼させ、上記の温度に燃焼物質を保持するこ と、この燃焼物質を空気もしくは酸素を含有しているガスにより向流状態で冷却 し、この場合プロセス制御を燃焼空気の温度により或いは不活性物質を装填物質 °に添加することにより行うことを特徴としている。

キルンプラントは特に石炭後処理廃棄物を有用化するのに使用される。しかし、 本発明による方法の枠内において特別な使用も可能である。

本発明による設備を図面に図示した一実施例を基に説明する。この説明のために は第１図および第２図が使用される。この説明において本発明による方法に関し ても説明する。

図示したプラントは全部で三つの部分を備えたシャフト炉である。

第１図および第２図は本発明によるプラントを図示している。

第１図はこのような設備としてのシャフト炉を示している。このシャフト炉にあ って参照符号は、１．０１　装填サイロ １．０２　二重スルイスゲート １．０３　燃焼空気−供給部 １．０４　予熱帯域 １．０５　燃焼前域 １．０６　燃焼帯域 １．０７　廃ガスガス排出部 １．０８　中立帯域 １．０９　冷却空気排出部 １．１０　冷却帯域 １．１１　排出テーブル １．１２　冷却空気−供給部 １．１３　二重スルイス−排出部 第２図は全キルンプラントの優れた実施例を示している０図中参照符号は、 ２、Ｏｌ　冷却空気−排出部 ２．０２　冷却空気−熱交換器 ２．０３　給気送風機 ２．０４　燃焼空気−供給部 ２．０５　燃焼ガス−排出部 ２．０６　Ｓｏ、　−フィルタ ２．０７　廃ガスー熱交換器 ２．０８　ＩＦ−フィルタ ２．０９　塵芥−無滴−フィルタ ２、１０　吸引送風器 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 昭和６３年６月３日

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．燃料を含有している塊状の固形物を、この固形物を空気或いは酸素を含有し ているガスと共に燃焼して有用化するための、および／または鉱質原材料を揮発 性の成分を含有している塊状の燃料を燃焼させることにより熱処理するための、 装■装置および排出装置を備えているキルンプラントにおいて、予熱帯域、脱ガ ス帯域および燃焼空気供給部を備えている燃焼帯域のための第一の上方のシャフ ト部分が、作業流れに沿って燃焼帯域の後方で予熱帯域と廃ガス排出部の手前に おいて、このシャフト部分内において固形物とガスとが並列流で案内されるよう に設けられていること、引続きガスを冷却するための別個のユニットを備えた熱 排出部或いは冷却帯域の後方で冷却空気導入部を、冷却帯域の前方で冷却空気排 出部とを備えた冷却帯域のための第三の下方のシャフト部分が、このシャフト部 分内において固形物とガスが向流で案内されように設けられていること、および 中立帯域の前方で廃ガス排出部を、中立帯域の後方で冷却空気排出部を備えてい る中立帯域のための第二の中間シャフト部分が設けられていることを特徴とする 、キルンプラント
2. ２．例えば冷却空気を炉の予熱帯域内に燃焼空気と共に供給することにより加熱 されたこの冷却空気を有用化するための装置が設けられている、請求の範囲第１ 項に記載のキルンプラント。
3. ３．燃焼帯域の端部において廃ガスを排出するための装置およびこの燃焼ガスを 熱交換装置および／または廃ガス浄化装置に供給するための装置が設けられてい る、請求の範囲第１項或いは第２項に記載のキルンプラント。
4. ４．廃ガス排出部および冷却空気排出部内に温度測定装置および圧力測定装置が 設けられている、請求の範囲第１項に記載のキルンブラント。
5. ５．熱を燃焼帯域から加熱帯域内に導入する目的で例えば案内板のような内部構 造体が設けられている、請求の範囲第１項に記載のキルンプラント。
6. ６．酸素を含有している塊状の固形物をキルンプラント内でこの固形物を空気或 いは酵素を含有しているガスと共に燃焼させることにより有用化するための方法 において、以下の工程の方法段、即ち所定の温度が達成されたら、空気もしくは 酸素を含有しているガスとの並流で固形物−燃料を加熱し、脱ガスしかつ燃焼さ せること、 上記の温度に燃焼物質を保持すること、および この燃焼物質を空気もしくは酸素を含有しているガスにより向流状態で冷却する し、この場合不活性物質を装■物質に添加することによる或いは煙道ガスを燃焼 空気に添加することによる燃焼空気の温度によりプロセス制御を行うことを特徴 とする、上記方法。
7. ７．−鉱質物質の原料をか焼するために、および／または、 −天然の、後処理された或いは調整された固形燃料を有用化するために、請求の 範囲第１項から第６項までのいずれか一つに記載のキルンプラントの使用。