JPH0394825A - 固形及びスラリー状有機物質並びに有機物質で汚染された無機物質の熱処理装置 - 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、セラミック又は金属製球が充填された直立せ
る円筒状反応器を有し、該反応器が球を半径方向及び軸
方向に運動させるための撹拌機を備えている形式の、固
形及びスラリー状有機物，質並びに有機物質で汚染され
た物質を熱処理する装置に関する。

〔従来の技術〕

直立せる円筒状炉内で有機及び無機物質を熱処理するた
めには、一面では固定又は運動せしめられる球充填床を
有する反応器が公知であ９、他面ではこのために棚炉又
は皿型反応器が使用される。

西独同特許出願公開第３０２８１　９３号明細書には、
有機物質金処理する装置が記載され、該装置にむいては
球状セラミック威形体は撹拌機Ｖこよって、該成形体が
分離された分解生成物によって団結しないように運動せ
しめられる。

この場合には専ら１ｋｇ／ｈ程度の比較的少ない量の物
質を処裡することができるにすぎない、それというのも
炉直径が大きくなれば熱伝達にお・ける問題が生じるか
らである。１５αよりも大きい炉直径では、充填体層の
積分熱伝導率は、炉中心部内での未分解装入物質の突破
金阻止すらためには、もはや本十分である。

西独国特許第６４６１８２号明細書から、ビナー１一一
一メ／燃料を乾密するために該燃料を加熱される、直立
せる円筒状艮応器内を軸方向で運動させ、その際燃料は
一区間Ｖこ亘って反応器の中心部を下からＬ向きに搬送
反応器ｌ；７）壁部で上から下向きに降トさせることが
公知である。この装置は有機及び無機物質の熱分解及び
反応のためにはもちろん本適当である、それというのも
充填体床が容易に団結すことがあるから“Ｃある。

西独閤特許第３２０５５６９号明細ａ（′こ、イイ機及
び無機物質の熱分解及び反応装置が記載゜され、該装置
はセラミック充填体と、撹拌機軸、女持アーム及び１つ
以上のらせん体からなる撹拌機を有する、加熱される、
直立せる円筒状反応器からなる。

これらの全ての装置にお・ける欠点は、壁金介する間接
的加熱の際には熱供給が不Ｐ分である、充填床高さが大
きい際にはカサ密度が極め゛Ｃ高くなる及び充填床高さ
が大きい際、すなわち充填床高さと反応器直径との比が
好壕しくない際には充填物の循環が不十分であるという
こと｛・てある。これらの効果は著しく流量金制眼ｒる
方向で作用する。

Ｋ．Ｊ−ＩＴｈ．ｏｍｅ−Ｋｏｚｍｔｅｎｓｋｙ　，　
ＥＦ−Ｖｅｒｌ．ａｇ　ｈ．ｕｒＥｎｅｒｇｉｅ−ｕｎ
ｄ　　ＴＪｍｗｅｌｔｔｅｃｈｎｉｋ　　ＧｍｂＨ　　
，　　Ｂｅｒｌｉｎ１９８５．ｐ．５８１−５９１には
、棚炉が記載されてネ・り、該棚炉はその都度の使用分
野に基づき皿型炉又は皿梨乾燥機と屯称される。該炉は
、ほぼ円筒形を有しかつ直立配置されたケーシングから
なり、該ケーシング内部に棚段状（．・（上Ｆに配置゛
されたトレーを有し、該トレー上を処理物（はレーギア
ームによって運動せしめられ、かつ更に中心部に配置さ
れた駆動軸を有する。仁ω炉内では、燃焼過程と組合わ
された直接的乾燥過程が進行ｒる。濃厚スラリー　フイ
ノｉ・タクーキ、フィルタプレス品又はミルー沈殿汚で
い混合物Ｃ）ような燃焼物は、最上部の炉床もし、くは
トレー上に装入される。全過程中に、物品はレーキアー
ムの攪拌歯によＷ）裏迦されかつ更に搬送され、その際
トレーからトレーへ交互に内外に配置されたシ・ヤフＦ
−を経て落下する。

持続的運動により、トレー面Ｊ二での拡張によ９材料と
空気／がス流との間に反応のために必要な交換面が形成
される。

この装置の欠点は、処理すべき物質にとって炉内での必
要な最小滞薗時間金達成するためには、個々の段σ）数
が大きくかつひいては枦の大きな全高が必要であること
、並びに凝集全惹起し、ひいては乾燥及び燃焼過程で可
能な限９大きいべきである処理物の表面積の縮小を惹起
する、個々の股上での規定されない処裡物の運動が生じ
る己とにある。更に、不規則な充填物の運動に基づき被
処理物の好１しくない大ささの滞留時間スＫクトルが生
じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、七′）ミツク又は金属性球が充墳され
た直立せる同筒状反厄器會有し、お反応器が球を半径方
向及び軸方向で運動さぜるための撹拌機金備えており、
かつ高い装入量と同時に規定された反応物質運動金可能
にする、間形及びスラリー状有機物質並びに有機物質で
汚染された物質金熱処理する装直に関する。

〔課題を解決するための手段〕 前記課題は、本発明により、球が間隔ｋ　’Ｒいて上下
に配置された複数の棚股上に分配されてネ・り、該棚段
ががス及び微細な固体粒子を通過させる孔金有している
ことにより解決される。

有利には、各棚股上の球の充填高さと反応器直径との比
は０．１〜２である。更に、撹拌機軸は１回以上分割さ
れて釦クかつ各々の撹拌機区分は別々に駆動されるのが
好ましい。筐た、ガス状反応戊分ないしは反応生成物は
球充填床に又は該床から撹拌機軸を介して供給又は排出
することができるように、撹拌機軸は中空に形成されて
いるのが有利である。同様に、反応器棚段を反応物質の
間接的加熱のために構成するのが有利である。

一貫した又は個々の区分に分割された撹拌機（例えば個
々のらせん区分を有するらせん撹拌機）を用いて意図的
に攪拌することにより、球は規定的ループ運動で反応器
壁に沿って上向きにかつ重力作用を介して反応器中心部
を下方に運動せしめられる。第１の球充填床の上に供給
された被処理物質並びに相応するガス状乾燥、反応もし
くは燃焼生或物は狭い滞在時間スペクトルをもって攪拌
された球充填床を通って運動せしめられ、その際粒子凝
結は球の砕解作用によって阻止される。その結果、常に
大きな充填物表面積、常に新しい表面が形成され、ひい
ては炉内での物質の必要滞留時間が短縮される。

被処理物の反応性は摩擦化学的活性化により高められる
。更に、球、撹拌機及び反応器壁上での皮穀形成／焼付
問題は連続的球運動により回避される。その都度の球充
填床の意図的運動を達成するために、充填床高さ対反応
器直径比０．１〜２．０ヲ有する充填床高さを選択すべ
きである。一般には、充填物のためにはセラミック製球
が使用される。

例えば所定の自由横断面を有するシープ又はリング状格
子として構成された反応器棚段及び円筒状反応器壁を二
重に、すなわち中空室金有するように構成すると、個々
の充填床を例えば煙導ガスで間接的に加熱することがで
きる。そうすることによク、これらの反応器はスラツジ
、特に沈殿汚でいの高熱分解及び／又は間接的乾燥のた
めに使用することができる。反応器棚段を付加的に加熱
することによジ、著しく大きな熱量を系内に導入しかつ
被処理物質の流量を高めることができる。半径方向の温
度勾配も、この手段によジ小さ〈される。

本発明による装置は、スラツジ、特に沈殿汚でいの焼却
及び／又は直接的乾燥のためにも使用することができる
。このためには燃焼空気もしくは乾燥ガスを上から装入
された被処理物に対して向流で下から反応器に供給する
ことができる。

反応器を多数の球充填床に分割することは、各々の個々
の充填床内に釦いて意図的に、全反応から特定の工程の
ために必要である操作パラメータを意図的に調整するこ
とを可能にする。

従って、例えば個々の充填床内で乾燥、熱分解及び酸化
を相前後して実施することができる。

特にガス状反応成分は撹拌機軸を経て個々の球充填床に
導入することを提案する。このようにすれば、例えば酸
素金遮断した熱分解後に別の充填床内で空気又は酸素混
合物を供給することによジ残留炭素を焼却するか又は灰
分を酸化処理することが可能である。もちろん、ガス状
反応生戒物を撹拌機軸を介して取出すこともできる。

もう１つの構造上のかつ筐た方法技術上の利点として、
撹拌機軸を分割し、場合により中間棚段内で付加的に支
承しかつ１た別々に駆動することを提案する。この場合
には、種々の回転数を介して、個々の充填床ゾーン内で
の固体反応生分の滞留時間を調整することができる。

球充填床ゾーンに３いて球床の充填高さが小さい場合、
すなわち充填床高さ対充填床直径の比が小さい場合には
、必要熱は程度の差こそあれ完全に加熱される床棚段を
介して供給されるべきである。

流ｉを高めるために一層大きな熱効率を反応器に導入す
ることが必要であれば、金属球、例えば貴金属球を使用
するのが有利である。それにより一層大きな熱量を均一
に反応器内に分配することができる。

本発明による反応器は沈殿汚でいの熱分解のために有利
に使用される。大抵石灰金加えた沈殿汚でいを十から反
応器内に供給し，か−）個々σ）充填床内で乾燥、熱分
解及び熱分解残渣（７）酸化処理金実施する。それによ
り、装入された沈殿；汚でいσ）最人の容ｈを減少と共
に、汚でい中に含１れた重金属，・尭びイＶ機有害物質
が排除される。

〔実施例」 次に図示の実施例につき本発明金詳細に説明する。

反昆、器１は［１４１隔を置いて上下に、孔會備え六５
つク／〕棚段２及び４つの球充填床３七有ずる，、中心
部に撹拌機軸４が支承され、該撹拌機軸｛・℃らせん攪
拌部月５が取付けられている．，反応器の加熱はバー：
ｔ６ｋ介しーＣ行われる。被処理物質の裏入は上からロ
ック’ｒ−｝７を介して行われ、灰ないしは固体の反応
生或物は反応器底から同様にｒ−１−８′ｆｆ：介して
排出され、ガス状生１戊物は導管系９金介（７て反応器
１の頂部から逃散する。沈殿汚でい金熱分解するために
（よ、乾燥物質含有率４０〜５０７＆景％金イイ−ｔる
脱水１，た沈殿汚でい金Ｃ８０１０〜２０重、ｆｉｔ多
ｔ　Ｘ．．’＋’＞　．ｊＪＯ　Ｌ．．．．，て最１二
部の球充填床１−．に装人しか“つ不活タ１：ガス流内
で３υ口〜・４００℃｛で加熱ｔる、この場合後乾燥が
Ｎわれ、かつま′＃：．最初の熱分解生成物の遊離が行
われる。問形物は攪拌された球床及び有孔棚段を経″（
第２の球充填朱に達し７、該球充填床内で６００〜８０
０℃で高熱分解が実施され、その際１た毒性のハｏ　）
ｆ　；〆化炭化水素も分解されかつハロゲンはＣａＯに
結合される。第３１．７）球充撫床では全でＶ）ガ，ス
状の熱分解生或物及び水蒸気が沈殿汚でいから遊離しか
・：）残留固形分は４番目の球允填沫内に装入され、・
そこＣ酸素が配合され゛Ｃ熱分解由来の残粕炭素は焼却
される。更に、存在する重金属は完全に難浴ｆ１、の酸
化物形に転化される。

〔発明の効果〕

本発明による装置は、個々の球充填床内の温度金変化さ
せることによジノラクションの熱分解ガス及び熱分解油
をその都度の要求に合わせるここができるという大きな
利点を有一す．６．史に、ガスと固形物との滞留時間は
相住に無関係に変化さ＋！：ｂ　Ｃとができかつ個々の
球充填床内に別の反応成分を装入することができる。

該装置はイｆ機有害物質で汚染された土ｊ襄を浄化する
ためにも適当である。

【図面の簡単な説明】

第１因は本発明｛（よる装置の１実施例の略不縦断面図
で１わる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミック又は金属製球が充填された直立せる円筒
   状反応器を有し、該反応器がボールを半径方向及び軸方
   向に運動させるための撹拌機を備えている形式の、固形
   及びスラリー状有機物質並びに有機物質で汚染された物
   質を熱処理する装置において、球が間隔を置いて上下に
   配置された複数の棚段（２）上に分配され、該棚段がガ
   ス及び微細な固体粒子を通過させる孔を有していること
   を特徴とする、固形及びスラリー状有機物質並びに有機
   物質で汚染された物質の熱処理装置。 ２、球の充填高さと反応器直径との比が０．１〜２であ
   る請求項１記載の熱処理装置。 ３、撹拌機軸（４）が中空に形成されている請求項１又
   は２記載の装置。 ４、撹拌軸（４）が１回以上分割されており、各々の撹
   拌機区分が別々に駆動される請求項１から３までのいず
   れか１項記載の装置。 ５、棚段（２）が間接的加熱のために構成されている請
   求項１から４までのいずれか１項記載の装置。