JPH0512992B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、廃油、高粘度廃油、ローポリマー等
の廃棄物の熱分解処理装置に使用する熱分解用加
熱炉の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

この種廃棄物を熱分解し有効成分を回収する処
理装置等に使用する加熱炉として螺旋状パイプを
燃焼室内に内装したものは知られている（特公昭
62−56917号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

熱分解で最も重要な要素は、加熱炉の加熱技術
であつて外温と内温の温度差（△Ｔ）が大きい程
熱交換効率は高いが、反対にカーボンの発生は多
くなり分解が均一に行われないためローカルヒー
テイングの原因となつていた。またガス発生量
（非凝縮ガス）が多く生成油の回収率の低下を招
来する等種々の欠点を解消する必要がある。

しかしながら、従来の廃棄物の熱分解処理装置
で利用されている流通パイプを内装している加熱
炉は、単に筒体内に螺旋状のパイプを内装してい
るにすぎないので、筒体内の温度上昇に時間を要
す結果パイプへの伝導に時間がかかり良質油の回
収率の悪いものであつた。

また、原料の連続供給方法、発生するカーボン
の処理が不十分となり分解油の回収効率が低く、
また安全性に問題があり連続的に運転することが
できず処理費等が高くなり実用化され難いもので
あつた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、このような欠点を解消すべくしたも
のであつて以下図面に基づいて説明する。

下方に燃焼室４を持つた外筒１の頂部の略中央
部に煙突７を突設し、燃焼室４の略中央部に下方
を狭めて開口した内筒２を形成するとともに、前
記外筒１には処理物送入口３ａと放出口３ｂとを
持つた螺旋状パイプ３を配設してなるものであ
る。

〔作用〕

螺旋状パイプ３の処理物送入口３ａ及び放出口
３ｂは分解反応槽２１の下部に設けた処理物排出
口２１ａ及び上部の加熱処理物供給口２１ｂに連
接することにより、溶融処理物は、循環すること
ができる。

外筒１に螺旋状パイプ３を内装しているので外
筒内を燃焼ガスが立ち上り易い。

燃焼室４の底面の略中央部に下方を狭めて開口
した内筒２を形成しているので空気が吸引され易
く内壁が冷却し内壁の歪みを防ぐことが出来る。

なお、内筒２の頂部２ａに複数個の小さい空気
抜き孔２ｂを穿設していると開口部２ｃより空気
が流入し易くなり、より内筒２の内壁２ｄ面の冷
却効果を増すこととなる。

〔実施例〕

次に本発明を廃棄物の熱分解処理装置に利用し
た実施例につき図面を参照しながら説明する。

１１は、スチームカツターのような原料溶断装
置であつて溶融室１２を持つている。そして、ス
チームカツターで溶断された処理物は、供給ポン
プ１３を介して連設されている原料貯蔵室１４に
供給されている。溶融処理物は、この原料貯蔵室
１４で加熱処理されて水や軽質油等の不純物は蒸
発し除去される。

なお、処理物としては、廃油、高粘度油等すな
わち鉱油、動植物油や石油化学工場より排出され
るローポリマー等の廃棄物がある。

２１は、分解反応槽であつて、前記原料貯蔵室
１４と原料供給ポンプ１５を介して連接され処理
物を連続的に供給しうるようにしている。分解反
応槽２１の底部には循環ポンプ２２を連接し濾過
器２３を介して分解反応槽２１に循環させて分解
反応槽２１の内部温度を均一化するようにしてい
る。

そして、分解反応槽２１の底部に沈殿したスラ
ツジの一部は連続的に槽外へ排出し分解反応槽２
１内が常に正常な状態を保つようにしている。

また、循環ポンプ２２と濾過器２３間にはバル
ブ２４，２５を連接している。３５はスラツジ回
収タンクである。

Ａは、加熱炉で下部に燃焼室４を有す外筒１の
略中央部に下方を狭めて開口した内筒２を立設し
ている。

外筒１内には、処理物送入口３ａ及び放出口３
ｂとなる両端部が分解反応槽２１の処理物排出口
２１ａと加熱処理物供給口２１ｂとに連設され下
方より上部に向けて内壁２ｄに捲回固定している
螺旋状パイプ３を内装している。

そして、螺旋状パイプ３には、高温高速循環ポ
ンプ６によつて分解反応槽２１の下方より処理物
が送り込まれ410〜460℃に加熱され一部をガス化
しつつ螺旋状パイプ３内を3m／sec以上の流速で
通過した加熱処理物は、上部の放出口３ｂより前
記分解反応槽２１の上部に放出される。

このようにして処理物は、分解反応槽２１と螺
旋状パイプ３を循環することとなる。

分解反応槽２１と加熱炉Ａとの間の循環ライン
中に濾過装置１６を設けておくと螺旋状パイプ３
内へのコーキングの付着をより防止することがで
きる。

内筒２の頂部に複数個の小さな空気抜き孔２ｂ
を設けておくと、加熱炉Ａ内に不足の酸素を供給
でき、また内筒２の下部より冷却用の空気が流入
し内筒２の内壁２ｄ面を冷却することとなり内壁
面の歪び現象を防止することが出来る。

なお、外側１の頂部に爆発口１ａを設けている
と外筒１内が内爆雰囲気となつたときに燃焼ガス
を爆発口１ａから放出することとなり不測の事故
を防止することが出来る。

このようにして分解反応槽２１に放出された精
製ガスは精留塔３１に送り込まれて精製される
が、精留塔３１の塔頂温度を270〜350℃の範囲に
制御することによりＡ重油相当の高品質の炭化水
素油を得ることが出来る。このガス状生成物は、
コンデンサー３２で冷却し、液化した生成油は受
液槽３３に回収すればよい。そして、未液化の非
凝縮ガスは水封槽３４内の水と接触し冷却洗浄さ
れたのち、加熱炉Ａのバーナー５に供給され熱分
解用熱源として利用すればよいので生成油の回収
率は80wt％以上となる。

さらに、精留塔３１の塔底より排出された高温
留分は、分解反応槽２１へリターンされ再分解す
ることにより低分子量油として回収できる。

また、熱分解により発生したC₄以下の非凝縮
ガスは、水封槽３４内に導入して槽内の水と接触
させて冷却、洗浄した後、バーナー５に供給し熱
分解用熱源として利用することが出来る。

そして、加熱炉Ａの上部には、螺旋状に捲回し
水を流通させる温水パイプ１０ａを内装している
余剰ガス燃焼室１０を突設しておくと、余剰ガス
を余剰ガス燃焼室１０に導入することにより水封
槽３４が異常圧となる危険を防止することが出来
る。

分解温度の制御は、温度計２０を観察すること
により行い、また分解反応槽２１内の液相のレベ
ルは、原料供給ポンプ１５を連動させたレベル計
２６により制御すればよい。

〔発明の効果〕

次に本発明の効果について説明する。

燃焼室４の略中央部に下方を狭めて開口部２ｃ
を設けた内筒２を形成しているので開口部２ｃよ
り空気が流入し内筒２の内壁２ｄを冷却し、歪み
現象を防止できる。

螺旋状パイプ３を通過した処理物は、分解反応
槽２１の上部に放出されるので分解反応槽２１の
底部に沈殿している分解残渣のような不純物が生
成物に混入するのを防止できる。

外筒１に螺旋状パイプ３を配設し、該パイプ３
内に溶融処理物を高速で循環させることができる
ので、螺旋状パイプ３の内壁へのコーキングを防
止でき分解油の回収効率の低下を防ぐことが出来
る。

廃棄物の熱分解は、分解反応槽２１と加熱炉Ａ
とに二分割して行う場合、両者を循環するように
して溶融処理物は螺旋状パイプ３内を流通しなが
ら熱分解を行うようになり溶融処理物の温度が急
激に下がることがなく一定に保つこととなるので
安全に連続運転をすることが出来る。

熱分解に際しては、処理物を分解温度にまで昇
温させる必要があるが、本発明においては加熱炉
Ａの外筒１内に螺旋状パイプ３を内装しているた
め螺旋状パイプ３内に装入された少量の処理物を
順次加熱することとなるので短時間で昇温でき経
済的効果に優れている。

外筒１内に螺旋状パイプ３を内装しているので
分解温度の制御を±３℃の範囲で行うことにより
安定した運転が可能となり生成油の回収率が
80wt％以上を安定的に確保することができ、非
凝縮ガスの発生率も10％以下に降下させることが
期待できる。

このように、加熱炉Ａは、△Ｔを大きくし、ま
た内筒２を設けるとともに内筒２と外筒１間に螺
旋状パイプ３を捲回しているので、燃焼ガスは外
筒１内をスピードを上げて旋回加熱するため熱効
率を高めることができ、また螺旋状パイプ３の内
部を溶融原料が高速で流通することとなりカーボ
ンの付着を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の縦断面図、第２図は同横断面
図、第３図は本発明を使用した熱分解処理装置の
概略図である。 Ａ…加熱炉、１…外筒、２…内筒、３…螺旋状
パイプ、４…燃焼室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下方に燃焼室を持つた外筒の頂部の略中央部
   に煙突を突設し、燃焼室の略中央部に下方を狭め
   て開口した内筒を形成するとともに、前記外筒に
   は処理物の送入口と放出口とを持つた螺旋状パイ
   プを配設してなる廃棄物熱分解用加熱炉。 ２ 内筒の頂部に空気抜き孔を穿設している請求
   項１記載の廃棄物熱分解用加熱炉。 ３ 送入口を内筒の内壁面に突設している請求項
   １又は２記載の廃棄物熱分解用加熱炉。 ４ 外筒の頂部に爆発口を設けている請求項１，
   ２又は３記載の廃棄物熱分解用加熱炉。