JPH0460309A - 熱風発生装置付きおから焼却炉 - 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］ 本発明は豆腐の製造工程で発生するおがらの焼却装置に
係り、詳しくは焼却の際に発生する排気ガスの余熱を利
用して熱風を発生させ、その熱風を利用したおから焼却
炉に関する。

［従来の技術］ 豆腐の製造方法は、先ず原料大豆を水の中に浸漬し、原
料大豆を膨潤させる。続いて、この水を吸った大豆に水
を加えなから磨砕機を用いてすり潰し、呉液を作る。こ
の呉液を鍋まはた釜に入れて煮沸して豆粥とする。煮込
み終わっな豆粥は直ちに絞り機にがけて豆乳とおがらと
に分離する。

豆乳には凝固剤が添加され凝固させて豆腐になるが、お
からは一部は食用に供され、殆どは飼料として利用され
る。しがしながら、近年都市部での豆腐の大量消費に対
して、近郊酪農家が都市化の波に追われて激減の一途を
たどり、都市部でのおからの供給過剰という問題が深刻
になってきた。

すなわち、昔時はおからは飼料として酪農家になにがし
かの値段で売却できたのであるが、おがらの供給過剰に
より、おがらはただ同然となり、逆におかねを払って持
っていって貰うというような状態となっている。それば
かりでなく、飼料として処分できながった過剰のおから
は、産業廃棄物として廃棄せざるを得す、将来益々増加
が予想される廃棄料の負担が豆腐製造業の存立さえも脅
かすおそれも出できた。

おからは豆乳を絞った後の粕であって、−俵６０ｋｇの
原料大豆から７５ｋｇのおがらが発生すると言われてい
る。このおがらは穀皮と繊維質がちなり、水分をほぼ８
３％含有するが、乾燥するのが難しく、おからをそのま
ま放置すると、直ちに悪臭を発するに至る。また、表層
部は直ぐに腐敗するが、６部まではながなが腐敗しない
。

そこで、業界では取り敢えずおからを乾燥することが考
えられ、色々な提案がなされているが、未だ良い解決策
は見出だされていない。

［発明が解決しようとする課題］ 発明者等はおからを乾燥するに止どまらず、おからを焼
却してしまうことを考えた。しかし、おからは多量の水
分を含み団子状の粉粒混合物であるため、普通の方法で
は焼却することは困難である。そこで、発明者等は混合
撹拌が強力で熱伝達が速やかであり反応性にすぐれた流
動層を使用し、しかも排気ガスの余熱を利用することに
より、団子状のおからを予め乾燥するとともにバラバラ
に解きほぐして燃焼しやすくして焼却することを着想し
、先に乾燥装置付きおから焼却炉の発明を完成し特許出
願した（特願平１−１８７９４１）。

すなわち、この先の特許出願は、はぼ垂直に据付けられ
た燃焼筒と、前記燃焼筒の底面に取り付けられた多孔板
と、前記多孔板の下に取り付けられた風箱と、前記風箱
を介して前記多孔板に空気を送風する送風機と、前記多
孔板より吹き上げる空気により前記燃焼筒内で流動層を
形成する粒状耐火物と、前記燃焼筒に取り付けられた補
助バーナとからなる流動床式焼却炉に、この焼却炉の排
気ガスを利用したサイクロン式の乾燥装置を連結したも
のである。

しかしながら、前記提案においては、室温の空気を送風
機がち風箱を介して多孔板へ吹き付けるものであるため
、流動層を形成する粒状耐火物の流動がスムーズに起こ
らないという問題点がある。

これは、室温の空気は比重が比較的重いためと考えられ
る。

また、多孔板に近い下部においては、室等の空気の流入
により冷却されるので、流動層におけるおからの着火は
、多孔板に近い部分では起こらず、燃焼帯が比較的高い
部分に上がってしまうという問題点がある。そのため、
おからの水分や燃焼条件によっては、燃焼筒内で充分な
おからの焼却が完了せず、煙道がら煙りが発生すること
が、ある。

さらに、煙道からの排気ガスの２温度は約９００℃であ
って、先の発明では煙道からかなりの熱量が空気中に逸
散してしまい、熱効率の改善が望まれていた。その上に
、サイクロン式の乾燥装置は乾燥おからを焼却した水分
率の高い排ネガスを利用するものであるので、温度が高
す−にも拘わらず、その割りに生おがらの乾燥が十分に
行なわれないという欠点があった。

本発明は先の出願に係るおから焼却炉の前記のごとき問
題点を解決すべくなされたものであって、粒状耐火物の
流動を改善し、流動層に発生する燃焼帯を下げることに
よりおからの燃焼を完全なものとし、さらに生おからの
乾燥度合を向上させると共に、おから焼却の熱効率を向
上することのできるおから焼却炉を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、煙道から放散される熱を回収することを
着想し、煙道の外筒に熱交換室を説け、送風機からの空
気を加熱することにより、流動床炉および乾燥装置へ熱
風を送風することにより前記問題点を解決した。

すなわち、本発明の熱風発生装置付きおから焼却炉は、
粒状耐火物からなる流動層を形成し補助バーナを用いて
乾燥おからを焼却する流動床炉と、前記流動、床炉から
の排気ガスを乾燥装置へ送風する煙道と、前記煙道がら
攬入する排気ガス気流により生おからを乾燥するサイク
ロン式乾燥装置と、前記煙道から前記乾燥装置に流入す
る排気ガス気流中に生おからを供給する生おから供給装
置と、前記乾燥装置から乾燥おからを前記流動床炉に供
給する乾燥おから供給装置と、前記煙道の外筒に設けら
れた熱交換室と、前記熱交換室に空気を送風する送風機
と、前記熱交換室から流出する熱風を前記流動床炉に送
風する第１の熱風送風管と、前記熱交換室から流出する
熱風を前記乾燥装置へ送風する第２の熱風送風管とから
なることを要旨とする。

焼却装置として使用される流動床炉の燃焼筒は比較的高
さの高い筒状のものであれば良い、燃焼筒の底面に取り
付けられた多孔板は、燃焼筒の底面全体を覆うものであ
り、多孔板の孔から吹き出される空気により、流動層が
形成されるように適度の密度と大きさで均等に孔が穿設
されていることが望ましい、また、多孔板には休風時に
粒状耐火物が堆積して孔からこぼれ落ちることがないよ
うに、適宜の細工を施す必要がある。流動床炉の風箱は
多孔板に空気を均等に送風するためのものであり、この
目的を達成できるものであれば適宜の形状とすることが
できる。

流動層を形成する粒状耐火物としては、流動層の燃焼温
度において充分な耐火性を有するものであれば良く、例
えばシリカ、アルミナ、マグネシア等が使用でき、その
粒径は０．８〜２＃Ｉｍ程度とすることが好ましい。０
．８１未満ではおからの撹拌が充分でなくなり、かつ煙
道へ飛散してしまうロスが多くなるからであり、２１を
越えると満足すべき流動層が形成されないからである。

煙道の外筒に形成される熱交換室は、煙道を単に鉄板で
覆った程度のもので充分である。また、煙道からの熱交
換の効率を向上するため、煙道に適宜のフィンを取り付
けても良い、送風空気流入口は煙道の端末に近い部分に
取り付け、熱風流出口は煙道の始端に取り付け、あるい
はこの逆に送風空気流入口を始端に、熱風流出口を終端
に取り付けて、送風空気が熱交換室内を通過するように
すると良い。

第２の熱風送風管による熱交換室からの熱風の取り出し
は、直接熱交換室に接続して取り出しても良いし、また
第１“の熱風送風管から分岐させても熱風を取り出して
も良い。

［作用］ 送風機から熱交換室へ送られた空気は、第１の熱風送風
管を通って、流動床炉の風箱へ吹き込まれる。風箱に吹
き込まれた送風空気は流動床炉の多孔板より吹き上げる
ので、流動床炉の燃焼筒内で粒状耐火物の流動層が形成
される。この流動層を補助バーナにより加熱する。６０
０℃以上の高温まで昇温したら、乾燥おから供給管から
乾燥おからを燃焼筒内に供給すると、おからの焼却が開
始し、燃焼筒から煙道へ排気される排気ガスの温度が９
００℃位に昇温する。

送風機からの常温の空気は熱交換室の送風空気流入口か
ら流入し、熱交換室内で煙道からの熱により加熱され、
約２００℃位の熱風となり熱風流出口から流出し、第１
の熱風送風管から風箱を通って多孔板より吹き上げる。

この送風空気の加熱により、空気の比重が低下し、粒状
耐火物の流動が向上する。また、多孔板から吹き上げる
空気が加熱されるので、流動層におけるおからの燃焼帯
が下がり、燃焼距離の延長により、おからが完全に燃焼
し、排気ガスの煙りの発生が防止される。また、煙道に
おける送風空気との熱交換により、おから焼却の熱効率
が著しく改善される。

一方、熱交換室で加熱された送風空気の一部は、第２の
熱風送風管により生おから乾燥装置へ送風されて、流動
床炉からの高温の排気ガスと合流する。この熱風は流動
床炉からの排気ガスよりも水分率が低く、全体とて乾燥
装置に流入する気流の水分率を下げるので、生おからの
乾燥率が向上する。

［実施例］ 本発明の好適な実施例について以下図面に従って説明す
る。

第１図は本発明装置の一実施例の断面図を示す。

流動床炉１１は燃焼筒１０、多孔板１２および風箱１４
とからなる。燃焼筒１０は内面を耐火物で覆った縦に長
い筒であって、はぼ垂直に据え付けられている、燃焼筒
１０の下部は底面に向けてやや窄まっており、底面には
多数の孔を穿設した多孔板１２が取り付けられ、さらに
この多孔板１２の下には風箱１４が取り付けられている
。この風箱１４の側面には第１の熱風送風管１６の一端
が接続されていて、多孔板１２から熱風が吹き上げるよ
うになっている。

燃焼筒１０内には、多孔板１２から吹き上げる空気によ
り流動層１８を形成するに充分な量の粒状耐火物２０が
装入されている。また、燃料筒１０の側面には乾燥おか
ら供給管２２が取り付けられ、おから乾燥装置から乾燥
おからが燃焼筒１０内に投入される。さらに、燃焼筒１
０の側面には、補助バーナ２４が多孔板１２の上に形成
される流動層１８を加熱するように燃料筒１０の壁面に
多孔板１２に向かって取り付けられている。

燃焼筒１０の上部には煙道２６が取り付られ、サイクロ
ン式のおから乾燥装置と接続されているので、燃焼筒１
０からの排気ガスは煙道３４を通って、おから乾燥装置
内に流入するようになっている。また、煙道２６の終端
近くには、生おがら供給管２８、ロータリーバルブ３０
および圧送ブロワ３４、生おからホッパ３２からなる生
おがら供給装置２７が接続されている。生おがら供給管
２８にはロータリーバルブ３０を介して生かおらホッパ
３２が取り付けられており、ロータリーバルブ３０の回
転により生おから供給管２８内に落下した生おからが圧
送ブロワ３４により、煙道２６へ輸送される。かくして
煙道２６に装入された生おからは、排気ガスによりおか
ら乾燥装置内へ吹き込まれる。

この煙道２６の外筒は鉄板で取り囲まれており、煙道と
の間に熱交換室３６が形成されている。この熱交換室３
６の終端近くには送風空気流入口３８が、また始端近く
には第１の熱風流出口４０が設けられている。送風空気
流入口３８には送風管４２が接続され、送風機４４から
の空気が流入するようになっており、また第１の熱風流
出口４０には第１の熱風送風管１６が接続されていて、
熱風が熱風送風管１６内へ流出するようになっている。

おから乾燥装置は２つのサイクロン式の乾燥塔からなる
ものであって、第１の乾燥塔４６の外筒４８は縦に配置
され上面が閉塞された円筒であって、外筒上部の接線方
向に煙道２６の一端が接続されている。そのため、煙道
２６から流入した高熱の気流は外筒４８の内面に沿って
旋回するようになっている。外筒４８の上面中心には内
筒５０が縦に貫通しており、この内筒５０はそのまま第
２の乾燥塔の熱風導入管５２に接続されているので、外
筒４８内を旋回した高熱ガスが内筒５０を通って熱風導
入管５２へ排出される。

また、外筒４８の下面には下方に向かって径が侠する円
錐部５４が連通しており、さらにこの円錐部５４の下に
は乾燥おからタンク５６が接続されている。乾燥おから
タンク５６の底には第１乾煤おから５８が捕集されるよ
うになっており、そらに乾燥おからタンク５６の底面に
は第１乾燥おから取出装置６０が取り付けられている。

第１乾燥おから取出装置６０はロータリーバルブ６２、
圧送ブロワ６４および第１乾燥おから供給管６６からな
るものである。第１乾燥おから供給管６６の一端は圧送
ブロワ６４に接続され、他端は熱風導入管５２に接続さ
れている。

この第１乾燥おから供給管６６は乾燥おからタンク５６
の底面とロータリーバルブ６２を介して接続されており
、ロータリーバルブ６２を回転すると、乾燥おから５８
は第１乾燥おから供給管６６内に落下するようになって
いる。第１乾燥おから供給管６６内に落下した乾燥おか
ら５８は圧送ブロワ６４からの高圧空気により、熱風導
入管５２内に送り込まれる。

また、熱交換室３６には第２の熱風流出口４１が設けら
れ、第２の熱風送風管１７の一端が接続されている。こ
の第２の熱風送風管１７の他端は煙道２６の排気ガス流
出端に接続されており、熱交換室３６から第２の熱送風
管１７によって送風された熱風は煙道２６の中で排気ガ
スと合流して、第１の乾燥塔４６の外ｌｌ！Ｊ４８に流
入して旋回するようになっている。

第２乾燥塔６８の構造は第１乾燥塔４６のｉ造と全く同
じであって、外筒７０、内筒７２、円錐部７４、乾燥お
からタンク７６からなる。この外筒７０の外筒上部の接
線方向には熱風導入管５２が接続されており、流入した
高温ガスは外筒７０の内面に沿って旋回した後、内筒７
２を通って外気に排出される。

また、第２乾燥塔６８の乾燥おからタンク７６の底には
、ロータリーバルブ７８、圧送ブロワ８０および第２乾
燥おから供給管８２からなる乾燥おから取出装置８４が
取り付けられている。第２乾燥おから供給管８２の一端
は圧送ブロワ８０に接続され、他端は燃焼筒１０に取り
付けた乾燥おから供給管２２に接続されている。

この第２乾燥おから供給管８２は乾燥おからタンク７６
の底面とロータリーバルブ７８を介して接続されており
、ロータリーバルブ７８を回転すると、乾燥おから８６
は第２乾燥おから供給管８２内に落下するようになって
いる。第２乾燥おから供給管８２内に落下した乾燥おか
ら８６は圧送ブロワ８０からの高圧空気により、燃焼筒
１ｏ内に送り込まれる。

本実施例の装置を使用しておからを焼却するには、送風
８！４４を回転して送風管４２を介して送風空気流入口
３８から熱交換室３６へ常温空気を送風し、第１の熱風
流出口４０がら出た空気を第１の熱風送風管１６を介し
て風箱１４へ送風すると、多孔板１２から吹き上げる空
気によ一す、予め装入されている粒状耐火物２０が流動
層１８を形成する。粒状耐火物２０により流動層１８が
形成されたら、補助バーナ２４により流動層１８を加熱
する。

流動層１８の温度が４００℃前後になったら、乾燥おか
ら供給管２２から乾燥おがらを流動層１８１＼供給する
と、おからの燃焼と相まって、排気ガスの温度が９００
℃程度になる。そのため、送風管４２を通って送風空気
流入口３８から熱交換室３６へ流入した常温の空気は、
熱交換室３６内で煙道２６との熱交換により、２００℃
程度に加熱された熱風となって、第１の熱風流出口４０
がら第１の熱風送風管１６を経て風箱１４に吹き込まれ
る。

一方、熱交換室３６の第２の熱風流出口４１から吹き出
す熱風は、第２の熱風送風管１７によって、煙道２６の
流出端へ送風されて排気ガスと合流する。流動層１８の
温度が４００℃以上になったら、生おから装入装置２７
のロータリーバルブ３０を回転しホッパ３２内の生おか
ら３５を煙道２６内の排気ガス気流中に供給する。煙道
１０に装入された生おから３５は排気ガスと熱風が合流
した高温ガス気流により第１乾燥塔４６の外筒４８内に
運ばれ、気流とともに外筒４８内を旋回した後、重力と
遠心力により高温ガス気流から分離して円錐部５４を経
て乾燥おからタンク５６へ第１乾燥おから５８となって
落下する。なお、従来の第１乾燥おからの水分率が５３
％であったのに対し、本実施例においては、第１乾燥塔
４６へ熱風を吹き込むことにより第１乾燥おからの水分
率が４０％まで低下した。第１乾燥おから５８が分離さ
れた高温ガスは内筒５０から熱風導入管５２内へ排出さ
れる。

一方、第１乾燥塔４６の乾燥おからタンク５６に第１乾
燥おから５８が分離されたならば、直ちに乾燥おから取
出装置６０を作動する。すなわち、ロータリーバルブ６
２を回転すると、第１乾燥おから５８は第１乾燥おから
供給管６６内に落下するので、圧送ブロワ６４からの高
圧気流により、第１乾煤おから５８は第１乾燥おから供
給管６６を通って、熱風導入管５２内へ供給される。

熱風導入管５２に装入された第１乾燥おから５８は、第
１乾煉塔４６からの高温ガス気流により第２乾燥塔６８
の外筒７０内に運ばれ、気流とともに外筒７０内を旋回
した後、重力と遠心力により高温ガス気流から分離して
円錐部７４を経て乾燥おからタンク７６へ第２乾燥おか
ら８６となって落下する。第２乾燥おから８６が分離さ
れた高温ガスは内筒７２から外気へ排出される。

第２乾燥塔６８の乾燥おからタンク７６内に第２乾燥お
から８６が捕集されたならば、ロータリーバルブ７８を
作動し、第２乾燥おから８６を第２乾煤おから供給管８
２内に落下させ、圧送ブロワ８０からの高圧気流により
、第２乾燥おから８６を第２乾燥おから供給管８２通じ
て、乾燥おから供給管２２により流動床炉１１の燃焼筒
１０内へ装入する。

燃焼筒１０内に装入された乾燥おからは流動層１８にお
いて燃焼するが、多孔板１２から吹き上げる空気は２０
０℃前後に加熱されているので、空気の比重の低下によ
り、粒状耐火物の流動が向上して燃焼効率を向上する。

また、流動層におけるおからの燃焼帯が下がり、燃焼距
離が延長されるので、おからが完全に燃焼し、排気ガス
の煙りの発生が防止され、煙道における送風空気との熱
交換により、おから焼却の熱効率が著しく改善される。

さらに、第１乾燥おからの水分率は従前の装置では約５
３％であったのが、本実施例装置を用いると、約４０％
となり乾燥率が向上することが確認された。

なお、本実施例においては送風空気流入口３８を煙道２
６の終端に、熱風流出口４０を煙道２６の始端に取り付
けたものを示したが、逆に送風空気流入口３８を煙道２
６の始端に、熱風流出口４０を煙道２６の終端に取り付
けても良い、また、第２の熱風送風管１７を第２の熱風
流出口を介して熱交換室３６に直接接続したが、第２の
熱風送風管１７は第１の熱風送風管１６に接続して枝分
かれさせても良い、さらに、第２の熱風送風管１７を煙
道の端末に接続したが、第２の熱風送風管１７は第１乾
燥塔４６の旋回気流の方向と一致するように、第１乾燥
塔４６の外筒４８に直接接続しても良い。

［発明の効果］ 本発明の熱風発生装置付きおから焼却炉は、以上説明し
たように、煙道の外筒に送風空気流入口と熱風流出口を
有する熱交換室を設け、前記熱交換室および風箱を介し
て多孔板に加熱空気を送風する流動床炉としたため、空
気の比重の低下により、粒状耐火物の流動が向上して燃
焼効率を向上するとともに、流動層におけるおからの燃
焼帯が下がり、燃焼距離が延長されるので、おからが完
全に燃焼し、排気ガスの煙りの発生が防止され、おから
焼却の熱効率が著しく改善される。また、熱交換室で加
熱された送風空気の一部は、第２の熱風送風管により生
おから乾燥装置へ送風されて、流動床炉からの高温の排
気ガスと合流するので、乾燥装置内で旋回する高温気流
の水分率が低くなり、乾燥された生おからの水分率が著
しく低下した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図である。 １０・・・燃焼筒、１１・・・流動床炉、１２・・・多
孔板、１４・・・風箱、１６・・・第１の熱風送風管、
１７・・・第２の熱風送風管、１８・・・流動層、２０
・・・粒状耐火物、２２・・・乾燥おから供給管、２４
・・・補助バーナ、２６・・・煙道、３６・・・熱交換
室、３８・・・送風空気流入口、４０・・・第１の熱風
流出口、４１・・・第２の熱風流出口、４４・・・送風
機、４６・・・第１乾燥搭、６８・・・第２乾燥塔−４
′−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒状耐火物からなる流動層を形成し補助バーナを
   用いて乾燥おからを焼却する流動床炉と、前記流動床炉
   からの排気ガスを乾燥装置へ送風する煙道と、前記煙道
   から流入する排気ガス気流により生おからを乾燥するサ
   イクロン式乾燥装置と、前記煙道から前記乾燥装置に流
   入する排気ガス気流中に生おからを供給する生おから供
   給装置と、前記乾燥装置から乾燥おからを前記流動床炉
   に供給する乾燥おから供給装置と、前記煙道の外筒に設
   けられた熱交換室と、前記熱交換室に空気を送風する送
   風機と、前記熱交換室から流出する熱風を前記流動床炉
   に送風する第１の熱風送風管と、前記熱交換室から流出
   する熱風を前記乾燥装置へ送風する第２の熱風送風管と
   からなることを特徴とする熱風発生装置付きおから焼却
   炉。