JPH0192291A - 乾留装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラスチック類、紙、木材等の有機物質系材料
に由来する産業廃棄物あるいは生活廃棄物の処理を行う
のに適した乾留装置に関するものである。

〔技術の背景〕

最近、プラスチック類はその種類の多様化により、生活
用材として、その使用量が急増し、それにともない、工
場からの製品製作後の加工くず、あるいは、日常生活か
らの廃棄物など、廃棄されるプラスチック物質の量も膨
大なものになってきており、また、有機材料系廃棄物と
しては、プラスチック類のみならず、建築廃材などの木
材類廃棄物の処理も問題になってきている。

従来、このような可燃性廃棄物は焼却するかあるいは埋
立に利用するかすることにより処理されることが大部分
であった。しかし、焼却により処理する場合には、一部
は熱エネルギーとして回収されてはいるが効率的な処理
方法とはいいがたく、またプラスチック類においてはそ
の燃焼による炉材の劣化という点において問題がある。

一方埋立処理も地域的な制約があり、処分場の確保が困
難となってきている。そのため、消極的な対処策として
、廃棄物の減量化の徹底が求められているという現状に
ある。本発明は、これらの社会的背景のもとで化学的、
物理的に複雑な性質をもつ前述の如き、有機材料系廃棄
物を乾留による熱分解により、炭化、液体化し、生成ガ
スを再利用し、それら生成物を、燃料や各種材料の原材
料として資源化するとともに廃棄物の減量化をも図るこ
とを目的としてなされたものである。

乾留による熱分解は木炭の製造、石炭の乾留、石油の改
質などに古くから利用されてきた技術手段であり、これ
までに有機材料系産業廃棄物　□の乾留装置も含め、種
々の形式のものが開発されている。これらのうちで実用
化されたもの、あるいは文献に報告されたものには、廃
棄物のガス化を目的とした乾留装置が多く、さらに生成
ガスを燃焼させ、その熱を利用して処理経費を低減する
ことを目的とするものがほとんどである。しかし、廃棄
物のガス化により生成ガスを得ようとする方法には、以
下のような問題点がある。■将来予想されるエネルギー
の枯渇に対して、エネルギーの備蓄方法として、エネル
ギー密度の大きい保存方法が望まれること、■生成物の
均一性からいって、ガス状物質は組成の変動により発熱
量が変動しやすいこと、■保存方法について、ガス状物
質は安全管理に注意を払う必要があること。このような
点から、生成物としてガス状物質を得ることを目的とす
るよりも炭化物を得る方が得策といえる。

〔従来技術〕

炭化物を主生成物とする従来の乾留炉について説明する
と、先ず乾留炉が横型のものは重力を十分利用できない
ため、レトルト内の処理物の移動方法が問題となるが、
実際は回分式をとる静止型のものが多く、連続式乾留炉
では、レトルトに、ある角度をつけてレトルト自体を回
転させるロータリーキルン方式と回転スクリューによっ
て処理物を移動させる回転スクリュー方式がある。これ
らの形式はいずれも横型であるため設置面積が大きく、
ロータリーキルン方式は大型化し、装置が複雑となり、
回転スクリュ一方式は被処理物に熱可塑性プラスチック
が混入している場合、連続運転すると残渣がレトルトや
スクリューに付着し、たい積しやすいという欠点がある
。この点を改善したものに、スクリューを相互にかみ合
せ、二軸とし、分解残渣がレトルトやスクリューに付着
した場合も、かみ合ったスクリューで削り落すことので
きる構造になっているものがある。このような炉は、炭
化物を主目的にする立場から見ると、かみ合ったスクリ
ューのために、木片のようなある程度の大きさを育する
被処理物を送入することはできない。実際、二軸スクリ
ュ一方式の炉は熱可塑性プラスチックの処理専用のもの
である。

また、乾留炉の構造として、大規模なものに流動床方式
を用いたもの、いわゆる流動炭化炉がある。この方式は
、処理条件によっては、処理効率を高めることができる
ものの、装置をより大規模化しないとエネルギー効率的
に採算があわず、一方、大規模化をはかることは原料と
なる廃棄物を多量にしかも安定供給をしなければならず
、結果として、廃棄物の収集に膨大な経費が必要となり
、かえって実際上は、高効率な処理を不能とする理由と
なる。乾留炉を縦型として、重力により被処理物を下方
向へ移動させる方式は、被処理物を完全に混合させない
と重力だけでは、炉内で棚吊り現象を生じ易く、そのた
め撹拌装置など棚吊り現象の防止のための装置を設けて
いる場合が多い。

〔発明の開示〕

本発明者等は、■小型で設置面積をとらない縦型の乾留
炉であって、■生成物の利用、取扱いやすさ、貯蔵の安
全性、などから生成ガス及び生成液状物中のタールなど
油状可燃物を処理現場で、乾留の熱源として再利用し、
主生成物を炭化物とし、■金属類などの無機物の除去な
どの前処理は必要最小限とし、木質系、プラスチック系
−括して処理し、■炭化物、木酢液などの液体は、集中
貯蔵し、別途利用するという機能を有する乾留装置につ
き鋭意研究した結果、本発明により、これらの機能を具
備した効率的な乾留装置を提供することに成功した。

すなわち、本発明は、下記の如き特徴を備えた縦型の乾
留炉による乾留装置を提供するものである。本発明に係
る乾留装置は、上部に被処理物の投入口と、下部に、炭
化物の取り出し口とを有する縦型の乾留炉を主構成とす
るものであって、スパイラル状傾斜プレートが巻き付け
られた状態となっている内筒と外筒とを有し、その内筒
と外筒により乾留室が形成されており、上記内筒が炉心
管を形成し、その下部に加熱装置が設けられ、同、内筒
の上部に、振動付与手段が設けられ、上記投入口の下部
に、被処理物投入量調整用ダンパーが設けられ、上記取
り出し口の上部に、炭化物滞留用ダンパーが設けられ、
上記外筒の上部Ｊこ、生成ガス取り出し口と、振動調整
バネとが設けられ、前記内筒の下部に生成ガス吹込口が
設けられていることを特徴とする。

以下に本発明の装置ならびにその機能を添付図面に基づ
き詳細に説明する。

本発明の乾留装置においては、被処理物投入口２より投
入された被処理物は振動付与手段５により振動を加えら
れ、スパイラル状傾斜プレート夏１上をつたわって乾留
室内を上から下へ移動してゆき、徐々に炭化される。こ
のスパイラル状傾斜プレート１１を用いることによる利
点としては、下記■、■をあげることができる。

■被処理物を常に炉心部すなわち、内筒７の方向へ、つ
まり高温部方向へ導きながら落下させることができる。

■乾留炉上部で、脱水、予熱が行われ、乾留炉下部で炭
化することができる。

また振動による被処理物の落下速度の調整は、振動付与
手段５の振動数、加振力、振動調整バネ６の調整、スパ
イラル状傾斜プレート１１の傾斜角度を変更することに
より調整することができる。この調整は、本格的な稼動
を行う府に、試験的稼動を行い、充分に行っておくこと
が好ましい。

被処理物の投入方法は被処理物を投入口２へ装入し、乾
留室ｌ内への投入量をダンパー１３の調節と振動付与手
段５の振動により調整する。

このとき、処理物投入口２及び炭化物取り出し口３から
の空気の流入を防ぐため、これらの各日をクランプ１４
で密閉する。加熱温度は至適温度例えば、５００℃程度
に設定する。加熱装置９は、温度測定口■６の最下部に
設置した熱雷対を用いて自動制御することができる。内
筒７内には、ダンパー１５を設けることができるが、そ
れにより燃焼排ガスの流量を調整し、熱の損失を小さく
することができる。また、高温の排ガスは処理物の乾燥
の目的にも再利用することができる。

生成物について述べると、炭化物は炭化物取り出し口３
より冷却後取り出す。分解生成ガスは、生成ガス取り出
し口４より排出され、冷却装置１７（第２図参照）を通
過し生成ガス槽１８に貯留される。この冷却装置を通過
する際一部は液化する（留出液）。この生成ガスは、吹
込口１２から内筒７（炉心管）内に吹き込んで熱源とし
て利用される。回収した炭化物や液状物は各種の材料と
して、例えば、炭化物は土壌改良剤、活性炭、イオン交
換体などの吸着剤に利用することができる。

振動付与手段５の一例としては、エアーコンプレッサー
によって空気圧を可変させたピストン式エアーパイブレ
ーク−をあげることができる。次に、実施例をあげ、本
発明を説明する。

まず落下時間のテストを行った。２　ｃｍ角までに切断
した木片と炭を用いて行ったテストの結果では、空気圧
が小さい２　ｋｇ　／　ｃ　ｍ　”において木片の落下
時間は約３０分、炭の場合は約２０分であった。

表１に掲げた各種試料を用い乾留を行った。

この実施例で用いた乾留装置は高さ２　、４４　ｃｙｘ
、外径４０ｃｙφであり、時間当たりの被処理物の処理
量は約ｌＯｋ’ｉである。

振動の強さを空気圧３．０に９／ｃＩＩｌ！で加振させ
た時の連続処理の結果では、処理間隔１０分で水分ｌＯ
％の木チップを１時間で１０＆ｇ処理したときの生成ガ
ス量はｔ、ｔｘ’であり、ガス組成は表１に示した様に
一酸化炭素と二酸化炭素が主成分で発熱量は約３０００
　ｋ　ｃ　ａ　ｌ　／　ｘ　３であった。この場合の生
成ガス発熱情は３３００ｋｃａｌとなり、乾留装置の熱
源として充分に使用可能なものであった。得られた炭化
物は２３．７％で２．３’ｆｋｇであった。炭化物の発
熱量は７８２０　ｋ　ｃ　ａ　ｌ　／　ｋｇであった。

液状物は１８．９％留出した。

各種試料の熱分解結果を表１に表す。

本発明の乾留装置は、上記の如き構成により、被処理物
の落下に関して、スパイラル状傾斜プレート１１の傾斜
角を調整することにより、また、振動付与手段５と振動
調整バネ６とにより、振動付与を調整することにより、
その落下速度を調整することができ、そのため、乾留を
効率よく行うことができるという効果が得られる。

また、本発明の乾留装置は、前述の如き構成により、上
記の効果が得られるという利点の他、■縦型であるため
設置面積が少なくてすむ、■被処理物の移動は重力によ
る落下方式であるため、移動のための格別の手段および
エネルギーを必要としない、■被処理物が内筒に外接し
たスパイラル状傾斜プレートの傾斜角により内熱式燃焼
管である内筒の外面に対して、効率よく接触する、■生
成ガスの再利用により熱エネルギーは節約される、とい
う種々の利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す乾留装置を表わす構
造図であり、第２図は、本発明の乾留装置と生成ガスの
再利用の関係を示す説明図である。 ｌ・・・乾留室、２・・・被処理物投入口、３・・・炭
化物取り出し口、４・・・生成ガス取り出し口、５・・
・振動付与手段、６・・・振動調整バネ、７・・・内筒
、８・・・外筒、９・・・加熱装置、ｌＯ・・・ダンパ
ー、１１・・・スパイラル状傾斜プレート、１２・・・
生成ガス吹込口、１３・・・ダンパー、１４・・・クラ
ンプ、１５・・・ダンパー、１６・・・温度測定口、１
７・・・冷却装置、１８・・・生成ガス槽。 特許出願人　　神　　奈　　川　　県 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 縦型の乾留炉による乾留装置であって、上部に被処理物
   の投入口２と、下部に、炭化物の取り出し口３とを有し
   、スパイラル状傾斜プレート１１が巻き付けられた状態
   となっている内筒７と外筒８とを有し、その内筒７と外
   筒８により、乾留室１が形成されており、内筒７の下部
   に加熱装置９が設けられ、内筒７の上部に、振動付与手
   段５が設けられ、上記投入口２の下部に、被処理物投入
   量調整用ダンパー１３が設けられ、上記取り出し口３の
   上部に、炭化物滞留用ダンパー１０が設けられ、外筒８
   の上部に、生成ガス取り出し口４と、振動調整バネ６と
   が設けられ、内筒７の下部に生成ガス吹込口１２が設け
   られていることを特徴とする乾留装置。