JPH05287282A - 有機物を主体とする廃棄物のガス化方法 - Google Patents

有機物を主体とする廃棄物のガス化方法

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JPH05287282A
JPH05287282A JP9419092A JP9419092A JPH05287282A JP H05287282 A JPH05287282 A JP H05287282A JP 9419092 A JP9419092 A JP 9419092A JP 9419092 A JP9419092 A JP 9419092A JP H05287282 A JPH05287282 A JP H05287282A
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Yoshiyuki Takeuchi
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機物を主体とする廃棄物から、他の燃料を
用いることなくH2 とCOの濃度が高いガスを製造す
る。 【構成】 部分酸化ゾーン7において有機物を主体とす
る廃棄物の一部を部分酸化して得られた熱量を、部分酸
化ゾーン7から分離された水性ガス化ゾーン4へ供給し
て同水性ガス化ゾーン4内の廃棄物の残部を加熱し、こ
の加熱された廃棄部の残部を水蒸気によってガス化して
2 とCOの濃度の高いガスを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、有機物を主体とする廃
棄物をガス化してこれを有効利用することができるよう
にすることができる有機物を主体とする廃棄物のガス化
方法に関する。
【従来の技術】有機物を主体とする廃棄物としては、産
業廃棄物としてのプラスチック類、古紙、廃棄自動車中
のプラスチック類を破砕したいわゆるシュレッダーダス
トなどがある。これらの廃棄物は、移動層型や流動層型
の燃焼炉を使用して空気により燃焼され、この際に発生
する廃熱を熱交換器で回収するなどの方法で廃棄物の処
理が行われている。
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の廃棄物
の処理方法においては次のような問題点がある。 (1)有機物の熱分解により発生するH2 、COなどの
有効成分ガスが炭素の燃焼より優先して燃焼する。 (2)特にプラスチック類の場合には、燃焼により約
1,200℃以上の高温になるために燃焼炉の壁面を損
傷しやすい。 本発明は、以上の問題点を解決して廃棄物をガス化して
これを有効利用することができるようにする廃棄物のガ
ス化方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】本発明の有機物を主体と
する廃棄物のガス化方法は、部分酸化ゾーンにおいて有
機物を主体とする廃棄物の一部を部分酸化して得られる
熱量を前記部分酸化ゾーンから分離された水性ガス化ゾ
ーンに供給し、同水性ガス化ゾーンにおいて、前記廃棄
物の残部を約800〜1,000℃に加熱すると共にこ
の加熱された廃棄物の残部を水蒸気によりガス化してH
2 とCOの濃度の高いガスを製造することを特徴とす
る。なお、本明細書でいう部分酸化とは、水性ガス化の
ための熱量を得るために、原料の一部を部分的に酸化
(燃焼)させることをいう。
【作用】本発明では、部分酸化ゾーンにおいて有機物を
主体とする廃棄物の一部は、 C+O2 →CO22 +0.5O2 →H2 O CO+0.5O2 →CO2 の反応によって酸化されて熱量を発生する。この熱量は
前記部分酸化ゾーンから分離された水性ガス化ゾーンに
供給されて、同ゾーンにおいて廃棄物の残部を約800
〜1.000℃に加熱する。この加熱された廃棄物の残
部は水性ガス化ゾーンにおいて水蒸気によって、 C+H2 O→CO+H2 の反応によってガス化される。本発明では、以上のよう
に、有機物を主体とする廃棄物の一部のみが部分酸化さ
れ、廃棄物の大部分の残部は前記廃棄物の一部が部分酸
化される際に発生する熱量によってガス化に必要800
〜1,000℃に加熱された上水蒸気によってガス化さ
れるために、他の燃料を用いることなくH2 とCOの濃
度が高いガスが得られる。しかも、部分酸化ゾーンから
分離された水性ガス化ゾーンにおいて廃棄物の大部分の
残部がガス化されるために、水性ガス化ゾーンで発生し
たガスの燃焼が防止され、H2 とCOの濃度が高いガス
を効率よく製造することができる。また更に、約900
〜1.000℃の温度で反応が穏やかに進行する水性ガ
ス化ゾーンを燃焼熱にさらされる部分酸化ゾーンから分
離しているために、水性ガス化ゾーンの材料を低級なも
のとすることができ、装置のコストを節減することが可
能である。
【実施例】本発明の一実施例を、図1によって説明す
る。ガス化炉3には、その上部に水性ガス化ゾーン3と
その下部に部分酸化ゾーン7が断面の小さい部分3aに
よって互いに分離して形成されている。有機物を主体と
する廃棄物を前処理で粉砕することによって得られた原
料の大部分は、ライン1から供給され、ライン2から供
給される水蒸気に気流搬送されてガス化炉3の水性ガス
化ゾーン4に導入される。一方、前記原料の一部はライ
ン5から供給され、ライン6から供給される酸素に気流
搬送されてガス化炉3下部の部分酸化ゾーン7に導入さ
れ、ここで燃焼反応により高温(約1.000〜1.2
00℃)のガスを生成する。この高温ガスはガス化炉上
部の水性ガス化ゾーン4に導かれて、水性ガス化ゾーン
4内の原料をガス化に必要な800〜1.000℃に加
熱する。このように加熱された原料は、熱分解と水蒸気
による水性ガス化反応を併発してガス化され、H2 とC
Oの濃度が高いガスが生成される。また、部分酸化ゾー
ンで生成した灰分はガス化炉下部のホッパ8に貯留さ
れ、さらに系外に排出される。前記のように、水性ガス
化ゾーン4で生成されたH2 及びCOを主成分とするガ
スは、ガス化炉3の上部から抜出され、排熱回収熱交換
器9で熱回収されて約200〜300℃以下に冷却され
た後、ガス精製塔10に導入されて、SO2 やHCIな
どの有害物質を吸収・分離される。精製されたガスは、
ライン11から次工程に供給される。なお、前記のライ
ン6から供給される酸素の流量は、同ライン6からガス
化炉3へ導入された原料の一部を燃焼させるに見合った
値に設定されている。以上の通り、本実施例では、有機
物を主体とする廃棄物を粉砕してえられた原料の一部の
部分酸化反応によって発生する熱量によって原料の残り
の大部分を加熱して水蒸気によってガス化しているため
に、他の燃料を用いることなく該廃棄物からH2 とCO
の濃度の高いガスを得ることができる。また、熱量を発
生する部分酸化ゾーン7と水蒸気による水性化反応を行
う水性ガス化ゾーン4を分離しているために、部分酸化
ゾーン7からは熱量のみが水性ガス化ゾーンに供給され
水性ガス化ゾーン4で発生したガスの燃焼が防止され、
2 とCOの濃度の高いガスを効率よく製造することが
できる。また更に、部分酸化ゾーン7の炉壁は酸化(燃
焼)反応によって高温にさらされ高度の耐熱材料が必要
であるが、水性ガス化ゾーン4では約900〜1.00
0℃程度の温度で穏やかに反応が進行する。本実施例で
は、両ゾーン4,7が互いに分離されているために、水
性ガス化ゾーン4の炉壁の材質を低級なものとすること
ができ、装置のコストを節減することができる。以下、
本発明に係る実験例を説明する。 (実験例1)図1に示す前記実施例のフローにより以下
の仕様の装置を使用して以下の条件の下にガス化を行っ
た。 (1)主要機器 ガス化炉:内径50×1.500H(mm) 部分酸化ゾーンと水性ガス化ゾーンを図1に示すように
分離 (2)運転条件 ガス化 :1.000℃、10atm (3)運転結果 (a)原料:古 紙=50g/h (b)H2 O供給量=130g/h (c)02供給量 =1リットル/h (d)製造ガス ガス量=73リットル/h ガス組成(vol%):H2 =45 CO=18 CO2 =36 (実験例2)図1に示す前記実施例のフローにより以下
の仕様装置を使用して以下の条件の下にガス化を行っ
た。 (1)主要機器ガス化炉:内径50×1.500H(m
m) 部分酸化ゾーンと水性ガス化ゾーンを図1に示すように
分離 (2)運転条件 ガス化 :1.000℃、10atm (3)運転結果 (a)原料:廃プラスチック=50g/h (b)H2 O供給量=130g/h (c)02供給量 =1リットル/h (d)製造ガス ガス量=75リットル/h ガス組成(vol%):H2 =47 CO=23 CO2 =30 (比較例)図2に示すように、水蒸気により前記第1の
実施例における破砕された廃棄物の全量を原料としてラ
イン1からガス化炉3に気流搬送し、部分酸化ゾーン7
と水性ガス化ゾーン4とを分離しないように形成した。 (1)主要機器 ガス化炉:内径50×1.200H(mm) (2)運転条件 ガ ス 化 :1.000℃、10atm メタノール合成: 550℃、75atm (3)運転結果 (a)原料:廃プラスチック=50g/h (b)H2 O供給量=130g/h (c)02供給量 =1リットル/h (d)製造ガス ガス量=68リットル/h ガス組成(vol%):H2 =35 CO=25 CO2 =40 以上の通り、本実験によって、本発明によってH2 とC
O濃度、特にH2 濃度が高いガスを製造することができ
ることが確かめられた。
【発明の効果】本発明では、部分酸化ゾーンで有機物を
主体とする廃棄物の一部を部分酸化して得られた熱量を
部分酸化ゾーンたら分離された水性ガス化ゾーンに供給
して、同水性ガス化ゾーン内の廃棄物の残部をガス化に
必要な約800〜1.000℃に加熱し、この加熱され
た廃棄物の残部を水性化ゾーンにおいて水蒸気によりガ
ス化することによって、他の燃料を用いることなくHと
CO濃度の高いガスを製造することができる。また、水
性ガス化ゾーンと部分酸化ゾーンを分離することによっ
て、水性ガス化ゾーンで生成されるガスが燃焼すること
が防止され、ガスを効率よく製造することができる。ま
た更に、水性ガス化ゾーンを燃焼熱にさらされる部分酸
化ゾーンと分離したことによって、水性ガス化ゾーンの
材料を低級なものとすることができ、装置のコストを節
減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のフロー図である。
【図2】本発明に係る実験において比較例として使用さ
れたガス化炉の説明図である。
【符号の説明】
1,2,5,6 ライン 3 ガス化炉 4 水性ガス化ゾーン 7 部分酸化ゾーン 8 ホッパ 9 排熱回収熱交換器 10 ガス精製塔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部分酸化ゾーンにおいて有機物を主体と
    する廃棄物の一部を部分酸化して得られる熱量を前記部
    分酸化ゾーンから分離された水性ガス化ゾーンに供給
    し、同水性ガス化ゾーンにおいて、約800〜1,00
    0℃に前記廃棄物の残部を加熱すると共にこの加熱され
    た廃棄物の残部を水蒸気によりガス化してH2 とCOの
    濃度の高いガスを製造することを特徴とする。
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