JPH031007A - 固形残査を燃料とする加熱炉 - 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、主としてテレフタール酸プラント等の産業廃
棄物として発生する可燃性の廃化成品（以下、固形残査
と称する）を処理する際に、その残金自身をも熱源に使
用して、そのプラントの機器類の温度保持のための熱媒
体等を加熱して、残金の有する燃焼熱量の有効活性がは
かれる固形残査を燃料とする加熱炉を提供するものであ
る。

〔従来の技術〕

テレフタール酸プラント等より発生する残金には、テレ
フタール酸、イソフタール酸、安息香酸、Ｐ−）ルイル
酸及び副生の高沸点化合物、廃触媒等が含まれており、
これらの残金は常温では固形状態で、かつ可燃性である
。

そこで、これらの残金の処理の方法として、プラントで
は独立した焼却炉を設置して処理しているが、具体的に
は、第３図のごとく、重油またはガス燃料Ｆを供給する
助燃バーナ２１にて炉２２を高温にして炉床２３上に、
残金投入口２４から残金を投入する床燃焼方式にて処理
する方法及び第４図に示すごとく残金と水とからなる水
スラリーＳとして、スラリー配管３０経由スプレーノズ
ル２５より、助燃バーナ２１にて高温にした炉２２内に
スプレーにて固形の残金を分散して燃焼する方法を取っ
ていた。

なお、上記第３図及び第４図のＧで示すのは燃焼廃ガス
である。

上記従来の方法では、残香の完全燃焼処理のために重油
またはＬＰＧ等のガス燃料の助燃料を必要とし、これは
プラントとして余分なエネルギーの投入となっており、
不経済であった。

一方、テレフタール酸プラントには、その機器類の温度
保持のために、第５図に示すような熱媒体加熱炉２６が
前記の焼却炉とは別に、そのプラント内に設けられ、連
続運転されているが、この熱媒体加熱炉２６の燃料配管
３３経由バーナ３４から燃焼される燃料としては、重油
もしくはＬＰＧ等のガス燃料を使用している。

なお、第５図において、熱媒体は熱媒体人口３１から入
って加熱された後、熱媒体出口３２から出るようになっ
ており、燃焼廃ガスＧは煙突３５から排出される。

前記第３図の焼却炉においては、炉床２３の灰の除去の
困難さ及び炉床２３の床煉瓦の灰の溶融による損傷等の
トラブルがあり、また、第４図の焼却炉の水スラリーＳ
による残香の供給方式では、水の蒸発潜熱等のため余分
な助燃料を必要とすることと、側壁煉瓦３６等が水スプ
レーにより急冷されたり、助燃バーナ２１により加熱さ
れたりして、炉壁面の温度変化が生じやすく、そのため
の損傷が起こりやすいという問題がある。

一方、第５図に示す従来型の熱媒体加熱炉２６の燃焼室
である放射部２７内に、残香を水スラリーまたはオイル
スラリーの状態で供給し、燃焼させた場合、完全燃焼で
きなかった未燃残香ならびに残金中の廃触媒は炉床面に
沈降すると同時に、放射部２７の上部に設けられた熱回
収部、即ち対流部２８の加熱管２９にダストとして付着
し、短時間に対流部２８の伝熱性能を低下させ、場合に
よっては燃焼ガス通路を閉塞させる。このため、熱媒体
加熱炉２６を定期的に停止し、清掃する必要がある。

特に、この種の加熱炉では、その構造上、２次燃焼室を
設けることができなく、また燃焼室である放射部２７の
側壁に加熱管３０を配置しているため、炉内温度がこの
部分で下がり、未燃分が生じやすいという問題がある。

一方、第４図に示す残香の輸送媒体及びスプレー媒体と
してオイル、即ち、重油を使用した場合、可燃物の残香
の燃焼熱量に重油の熱量が加わるため、炉内温度が異常
に上がりすぎ、耐火物等の損傷を起こし、運転が不可能
となる。

また、このために重油量を少なくした場合、スプレー効
果、燃焼の安定性が保持できなくなる。

なお、本発明者等が種々実験を行なった結果では、残香
と重油、即ちオイルは、１対０．５、望ましくはｌ対１
以上のスラリーが、安定燃焼のために必要であることが
判明した。

前記のごとく、加熱管を持たない従来の焼却炉では、輸
送媒体及びスプレー媒体として水を使用し、炉内温度制
御用に助燃バーナ２１を設けているのが現状である。

〔発明の解決しようとする課題〕

本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
ものであり、テレフタール酸プラント等より排出される
残香を焼却処理すると同時に、その焼却により、そのプ
ラントの機器類の温度保持等に使用する熱媒体加熱も併
せて行なわしめる、固形残香を燃料とする加熱炉を提供
することを解決課題としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するための手段として、本発明の固形
残香を燃料とする加熱炉は、側壁面に沿って加熱管を垂
直に配設し、かつ、天井壁に可燃性固形残査とオイルか
らなるオイルスラリーを供給するバーナを設けた燃焼室
の下部を、８００℃から１０００℃までに保持し、かつ
、その滞留時間が０．５秒以上となる２次燃焼室に形成
すると共に、その２次燃焼室の下部に灰または未燃物の
溜′め室及び排出口を設けることにより構成される。残
香とオイルは１対０．５望ましくは１対１以上のスラリ
ーとすることが好ましい。

上記の構成からなる固形残香を燃料とする加熱炉では、
固形残査をオイルと共にオイルスラリーとして燃焼室内
で完全燃焼により処理すると同時に、その燃焼熱で、加
熱管を介して熱媒体を加熱し、その熱媒体で、関連機器
等の温度保持を行うことにより残香の有する燃焼熱量を
有効利用できる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の固形残査を燃料とする加
熱炉の実施例を説明する。第１図はその一実施例におけ
る加熱炉の構成を示す側断面図であり、第２図はその加
熱フローを示す側断面図である。

まず、この実施例ではテレフタール酸プラントの反応工
程などで発生した可燃性固形状の残香を、オイルスラリ
ーとしてオイルスラリー配管１４にてバーナ１３に導入
し、ここで燃焼している。

この固形残査の大きさは、バーナ１３の詰り、ならびに
完全燃焼を期するために１０メンシユ以下に粉砕されて
いることが望ましい。

次に、第２図のＡで示す燃焼室１の温度は、その下部に
形成され、Ｂで示す２次燃焼室２の温度が８００℃から
１０００℃までの範囲になるように、熱媒体加熱管であ
る放射部加熱管１５への伝熱量によりコントロールされ
、コノ放射部属熱管Ｉ５は燃焼室ｌの側壁１１面に配列
され、側壁１１の保護を兼ねると同時に、燃焼室１内の
温度を適正温度にするべく配列されるでいる。

また、この放射部加熱管１５は垂直に配設されているの
で、付着した灰を容易に自然落下させることができる。

次に、この燃焼室１の下部には灰の搬出を容易にするた
め円錐また角錐型のコーンに形成した２次燃焼室２を設
け、未燃焼の残香の完全燃焼をはかっており、このため
２次燃焼室２の温度は、Ｂ部で８００℃から１ｏｏｏ℃
の範囲内の温度とし、かつその部分での燃焼ガスの滞留
時間を０．５秒以上にするようにしている。

さらに、この２次燃焼室２の下部には廃触媒や灰などの
灰溜め室３を設け、その下に定期的にこれらを炉外に排
出可能な灰排出口４を設けている。

また、この実施例では、２次燃焼室２からの燃焼ガスを
煙道ダクト５より３次燃焼室６に導入し、ここでさらに
完全燃焼を期すと同時に、飛散灰をキャッチし、３次燃
焼室６の下部に、２次燃焼室２と同様に設けた灰溜め室
３及び灰排出口４から排出するようにしている。

上記の燃焼ガスは、その後対流部加熱管１６にて熱媒体
と熱交換して冷却され、煙道ダクト７経由誘引ブロアー
８にて誘引され、煙突９から排出される。

この煙突９より排出される排ガス中のダスト量は、この
実施例の装置を使用することにより１００■〜１５０■
／ＮＭ’（排ガス）以下にすることが可能となり、公害
規制上からは電気集塵器等の特別な除塵装置の必要をな
くすることができる。

以上のごとく、２次燃焼室２にて未燃残香を完全燃焼さ
せるために、第２図のＢで示す２次燃焼室２内と、Ｃで
示す煙道ダクト５内と、Ｄで示す３次燃焼室６内におけ
る燃焼ガスの滞留時間は０．５秒以上にする必要があり
、特にＢで示す部分のみでも最低０．５秒以上の滞留時
間が必要である。

次に、上記りで示す３次燃焼室６内からＥで示す煙道ダ
クト７内までの間は、垂直ダクトに形成して、ダストや
灰が重力により自然落下しやすいようにし、そこに熱媒
体入口配管Ｌ７から通ずる対流部加熱管１６などの熱媒
体の予熱器を設けたり、または廃熱ボイラーを設けて熱
回収をはかっている。

なお、この実施例では、上記対流部加熱管１６の出口に
クロスオーバー配管１８を介して燃焼室ｌ内の放射部伝
熱管１５を接続して、加熱された熱媒体を熱媒体出口配
管１９から取り出し、プラントの機器類の温度保持のた
めに使用している。なお、本実施例では熱媒体を加熱し
ているがボイラ水や他の流体を加熱することも可能であ
る。

〔発明の効果〕

以上に説明したごとく、本発明の固形残査を燃料とする
加熱炉によれば、残香の持っている燃焼熱量の有効活用
がはかれ、そのプラントにおける燃料使用量の節減がで
きる。本実施例では約１２％の重油を節約でき、さらに
従来の独立した焼却炉での燃料を不用にすることができ
た。

また、炉壁面の耐火材が、従来の焼却炉のごとく局部加
熱されず、また従来の水スプレ一方式による急熱、急冷
による耐火壁の損傷が、本発明では熱媒体加熱管等を設
けることで防止できる。

さらに、オイルスラリー燃焼により残香の燃焼速度が、
従来の水スラリー燃焼の炉に比べて早くなり、短時間に
て残香の完全燃焼をはがれる。

また、前記本発明者等の実験結果で確認ずみの通り、オ
イルスラリーのオイル量を残香の量■に対して０．５、
望ましくは１以上のオイル量にすることにより、残香は
バーナ火炎内にてほぼ燃焼が完了するため熱媒体加熱管
等に対する未燃灰残香の付着が殆んどなくなくことにな
る。

さらに、未燃焼残金は、８００℃から １０００℃に保持され、かつ燃焼ガスの滞留時間を０．
５秒以上にする２次燃焼室内で完全燃焼させることがで
き、この２次燃焼室の底部に設けた灰などの溜め室及び
排出口から、運転中においても運転を停止することなく
灰などの排出が可能であり、連続運転が可能である。

以上のごとく、本発明の加熱炉によれば、その設備面に
おいて、従来、熱媒体加熱炉及び残香の焼却炉が別々に
設置されていたものが一体となり、運転操作が容易にな
ると同時に、設備投資金額及び運転経費が削減できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における固形残査を燃料とす
る加熱炉の構成を示す側断面図、第２図は第１図の加熱
フローを説明する側断面図、第３図及び第４図はそれぞ
れ異なる従来の残香の焼却炉の側断面図、第５図は従来
の熱媒体加熱炉の側断面図である。 １・・・燃焼室、２・・・２次燃焼室、３・・・灰溜め
室、４・・・灰排出口、１０・・・天井壁、１１・・・
側壁、１３・・・バーナ、１５・・・放射部属熱管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 側壁面に沿って加熱管を垂直に配設し、かつ、天井壁に
   可燃性固形残査とオイルからなるオイルスラリーを供給
   するバーナを設けた燃焼室の下部を、８００℃から１０
   ００℃までに保持し、かつ、滞留時間が０．５秒以上と
   なる２次燃焼室に形成すると共に、その下部に灰または
   未燃物の溜め室及び排出口を設けてなる固形残査を燃料
   とする加熱炉。