JPH10102065A - 焼成装置 - Google Patents
焼成装置Info
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- JPH10102065A JPH10102065A JP8262653A JP26265396A JPH10102065A JP H10102065 A JPH10102065 A JP H10102065A JP 8262653 A JP8262653 A JP 8262653A JP 26265396 A JP26265396 A JP 26265396A JP H10102065 A JPH10102065 A JP H10102065A
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- JP
- Japan
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- firing furnace
- furnace
- firing
- heat
- drum
- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Coke Industry (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱分解生成物による汚染を防止しつつ高品位
の炭素素材を得る。 【解決手段】 有機原料を800℃までの低温度域で熱
分解させるロータリキルン式の第1焼成炉1を上段に、
第1焼成炉で熱分解した炭化物を3000℃までの高温
度域で焼成して高品位化する電気抵抗式電気炉である第
2焼成炉2を下段にそれぞれ配置し、両者を接続手段3
により外気から遮断した状態で接続する。第1焼成炉で
の加熱処理に伴い発生する排ガスをコンデンサ4で気液
分離し、可燃ガスをアフタバーナ5で燃焼させて無公害
化させる。その燃焼排ガスの排熱を利用して水蒸気を生
成し、第1焼成炉に導いて炭化物を賦活処理する。第1
焼成炉を回転ドラム9と両端開口を遮蔽する端部カバー
10,11とで構成し、両者の接合部にパッキン部材と
これをドラム側に押圧する押圧機構からなるシール機構
14を設けて内部を密閉する。
の炭素素材を得る。 【解決手段】 有機原料を800℃までの低温度域で熱
分解させるロータリキルン式の第1焼成炉1を上段に、
第1焼成炉で熱分解した炭化物を3000℃までの高温
度域で焼成して高品位化する電気抵抗式電気炉である第
2焼成炉2を下段にそれぞれ配置し、両者を接続手段3
により外気から遮断した状態で接続する。第1焼成炉で
の加熱処理に伴い発生する排ガスをコンデンサ4で気液
分離し、可燃ガスをアフタバーナ5で燃焼させて無公害
化させる。その燃焼排ガスの排熱を利用して水蒸気を生
成し、第1焼成炉に導いて炭化物を賦活処理する。第1
焼成炉を回転ドラム9と両端開口を遮蔽する端部カバー
10,11とで構成し、両者の接合部にパッキン部材と
これをドラム側に押圧する押圧機構からなるシール機構
14を設けて内部を密閉する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば廃木材、間
伐材、伐採竹、食品加工残滓、もしくは、紙・樹脂の複
合材等の有機原料から高品位の炭素素材を得るために用
いる焼成装置に関する。
伐材、伐採竹、食品加工残滓、もしくは、紙・樹脂の複
合材等の有機原料から高品位の炭素素材を得るために用
いる焼成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の焼成装置として、同
じロータリキルン式炉により構成された第1と第2との
2つの乾留炉を互いに接続したものが知られている(例
えば、特開平6−33064号公報参照)。このもので
は、炭材を原料として炭化物である木炭を製造するため
に、炭化工程を第1と第2との2つの工程に分け、第1
炭化工程を第1乾留炉により、第2炭化工程を第2乾留
炉によりそれぞれ行なうようにしており、その第2乾留
炉における第2炭化工程の熱源として第1乾留炉での第
1炭化工程で発生した乾留ガス中の可燃ガスを燃料とし
て用いるようにしている。
じロータリキルン式炉により構成された第1と第2との
2つの乾留炉を互いに接続したものが知られている(例
えば、特開平6−33064号公報参照)。このもので
は、炭材を原料として炭化物である木炭を製造するため
に、炭化工程を第1と第2との2つの工程に分け、第1
炭化工程を第1乾留炉により、第2炭化工程を第2乾留
炉によりそれぞれ行なうようにしており、その第2乾留
炉における第2炭化工程の熱源として第1乾留炉での第
1炭化工程で発生した乾留ガス中の可燃ガスを燃料とし
て用いるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
焼成装置においては、加熱処理を2段階で行なうように
してはいるが、2段階目の第2乾留炉がロータリキルン
式炉により構成され、しかも、その第2乾留炉の燃焼バ
ーナでは第1乾留炉の乾留ガスから分離された可燃ガス
を燃料として燃焼されるため、加熱処理のための昇温が
1000℃程度で限界となり、その1000℃程度まで
の範囲の加熱処理に止まる。このため、有機原料から高
品位の炭素素材を得ることはできないという不都合があ
る。
焼成装置においては、加熱処理を2段階で行なうように
してはいるが、2段階目の第2乾留炉がロータリキルン
式炉により構成され、しかも、その第2乾留炉の燃焼バ
ーナでは第1乾留炉の乾留ガスから分離された可燃ガス
を燃料として燃焼されるため、加熱処理のための昇温が
1000℃程度で限界となり、その1000℃程度まで
の範囲の加熱処理に止まる。このため、有機原料から高
品位の炭素素材を得ることはできないという不都合があ
る。
【0004】また、高品位の炭素素材を得る上で、低温
度域の熱分解過程で発生する煙やタール状物質によって
最終生成物が汚染されることを防止する必要もある。
度域の熱分解過程で発生する煙やタール状物質によって
最終生成物が汚染されることを防止する必要もある。
【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、熱分解生成物
による汚染を防止しつつ高品位の炭素素材が得られる焼
成装置を提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、熱分解生成物
による汚染を防止しつつ高品位の炭素素材が得られる焼
成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、上段に配置され有機原料を
低温度域で加熱処理する第1焼成炉と、この第1焼成炉
よりも下方位置の下段に配置されて上記第1焼成炉で加
熱処理された処理物を高温度域で加熱処理する第2焼成
炉と、上記第1焼成炉と第2焼成炉との間に介装され、
第1焼成炉で加熱処理された処理物を外気から遮断した
状態で第2焼成炉に移送する接続手段とを備える構成と
するものである。
に、請求項1記載の発明は、上段に配置され有機原料を
低温度域で加熱処理する第1焼成炉と、この第1焼成炉
よりも下方位置の下段に配置されて上記第1焼成炉で加
熱処理された処理物を高温度域で加熱処理する第2焼成
炉と、上記第1焼成炉と第2焼成炉との間に介装され、
第1焼成炉で加熱処理された処理物を外気から遮断した
状態で第2焼成炉に移送する接続手段とを備える構成と
するものである。
【0007】上記の構成の場合、第1焼成炉での低温度
域の加熱処理と、第2焼成炉での高温度域の加熱処理と
に分けた分割焼成が可能となり、第1焼成炉での有機原
料の熱分解と、第2焼成炉での熱分解後の処理物に対す
る高温度域の加熱処理による高品位化とを確実に行ない
得ることになる。このため、有機原料から高品位の炭素
素材を製造することが可能になる。しかも、上記の如く
分割焼成が可能であるため、1つの焼成炉において有機
原料から最終処理物にまで焼成する場合に生じ易い熱分
解生成物による汚染の発生が確実に防止されることにな
る。また、第1焼成炉と第2焼成炉とが接続手段によっ
て外気から遮断した状態で接続されるため、第1焼成炉
での処理物に外気との接触による変化を与えることなく
第2焼成炉における高温度域での加熱処理が行なわれ
る。
域の加熱処理と、第2焼成炉での高温度域の加熱処理と
に分けた分割焼成が可能となり、第1焼成炉での有機原
料の熱分解と、第2焼成炉での熱分解後の処理物に対す
る高温度域の加熱処理による高品位化とを確実に行ない
得ることになる。このため、有機原料から高品位の炭素
素材を製造することが可能になる。しかも、上記の如く
分割焼成が可能であるため、1つの焼成炉において有機
原料から最終処理物にまで焼成する場合に生じ易い熱分
解生成物による汚染の発生が確実に防止されることにな
る。また、第1焼成炉と第2焼成炉とが接続手段によっ
て外気から遮断した状態で接続されるため、第1焼成炉
での処理物に外気との接触による変化を与えることなく
第2焼成炉における高温度域での加熱処理が行なわれ
る。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明における第1焼成炉を有機原料を800℃程度までの
低温度域で加熱するように構成し、第2焼成炉を800
℃程度から3000℃程度までの高温度域で加熱するよ
うに構成するものである。
明における第1焼成炉を有機原料を800℃程度までの
低温度域で加熱するように構成し、第2焼成炉を800
℃程度から3000℃程度までの高温度域で加熱するよ
うに構成するものである。
【0009】上記の構成の場合、第1焼成炉において有
機原料の熱分解が確実に行なわれ、かつ、第2焼成炉に
おける加熱処理により焼成炭化物として高品位の炭素素
材が得られる。
機原料の熱分解が確実に行なわれ、かつ、第2焼成炉に
おける加熱処理により焼成炭化物として高品位の炭素素
材が得られる。
【0010】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明における第1焼成炉をロータリキルン式炉とし、第2
焼成炉を電気抵抗式電気炉もしくは高周波誘導加熱式炉
とするものである。
明における第1焼成炉をロータリキルン式炉とし、第2
焼成炉を電気抵抗式電気炉もしくは高周波誘導加熱式炉
とするものである。
【0011】上記の構成の場合、第1焼成炉において有
機原料の熱分解が促進されその熱分解の迅速化が図られ
る一方、第2焼成炉において確実に所定の高温度域まで
昇温させることが可能になり、その第2焼成炉での加熱
処理(焼成)を確実に行ない得る。また、第2焼成炉が
電気抵抗式もしくは高周波誘導加熱式のものにより構成
されているため、温度制御を容易かつ正確に行うことが
でき、第2焼成炉での所定温度での焼成をより確実に行
ない得る。
機原料の熱分解が促進されその熱分解の迅速化が図られ
る一方、第2焼成炉において確実に所定の高温度域まで
昇温させることが可能になり、その第2焼成炉での加熱
処理(焼成)を確実に行ない得る。また、第2焼成炉が
電気抵抗式もしくは高周波誘導加熱式のものにより構成
されているため、温度制御を容易かつ正確に行うことが
でき、第2焼成炉での所定温度での焼成をより確実に行
ない得る。
【0012】請求項4記載の発明は、請求項1記載の発
明において、第1焼成炉での加熱処理に伴い発生する排
ガスを燃焼するアフタバーナを備え、上記アフタバーナ
に、このアフタバーナでの燃焼に伴い発生する燃焼排ガ
スとの間で熱交換することにより水を水蒸気に変換する
排熱回収手段を付設するものである。
明において、第1焼成炉での加熱処理に伴い発生する排
ガスを燃焼するアフタバーナを備え、上記アフタバーナ
に、このアフタバーナでの燃焼に伴い発生する燃焼排ガ
スとの間で熱交換することにより水を水蒸気に変換する
排熱回収手段を付設するものである。
【0013】上記の構成の場合、アフタバーナで燃焼に
より第1焼成炉での加熱よりに伴い発生する排ガスが無
公害化されて周囲の環境を清浄に保つことができる上、
排熱回収手段により上記アフタバーナの燃焼排ガスの排
熱を有効利用して水蒸気が得られ、その水蒸気を種々の
用途に有効利用することが可能になる。
より第1焼成炉での加熱よりに伴い発生する排ガスが無
公害化されて周囲の環境を清浄に保つことができる上、
排熱回収手段により上記アフタバーナの燃焼排ガスの排
熱を有効利用して水蒸気が得られ、その水蒸気を種々の
用途に有効利用することが可能になる。
【0014】また、請求項5記載の発明は、請求項4記
載の発明において、排熱回収手段と第1焼成炉との間
に、その排熱回収手段で発生した水蒸気を第1焼成炉に
供給する水蒸気供給管を介装するものである。
載の発明において、排熱回収手段と第1焼成炉との間
に、その排熱回収手段で発生した水蒸気を第1焼成炉に
供給する水蒸気供給管を介装するものである。
【0015】上記の構成の場合、排熱回収手段により生
成された水蒸気が水蒸気供給管を通して第1焼成炉に供
給可能であるため、第1焼成炉で加熱処理された処理物
に対し上記の高温水蒸気を導入ことにより、その処理物
を活性化させる賦活処理を行なうことが可能になる。
成された水蒸気が水蒸気供給管を通して第1焼成炉に供
給可能であるため、第1焼成炉で加熱処理された処理物
に対し上記の高温水蒸気を導入ことにより、その処理物
を活性化させる賦活処理を行なうことが可能になる。
【0016】さらに、請求項6記載の発明は、請求項1
記載の発明における第1焼成炉を、回転可能なドラム
と、このドラムの端部開口を遮蔽するよう非回転状態に
支持された端部カバーと、この端部カバーと上記ドラム
との接合部位に介装されたシール機構とを備えるものと
する。そして、上記シール機構を、上記端部カバー側に
固定されて端部カバーとドラムとの相対向面間に介装さ
れたパッキン部材と、このパッキン部材をドラム側に進
退調整可能に押圧する押圧機構とを備えたものとする。
記載の発明における第1焼成炉を、回転可能なドラム
と、このドラムの端部開口を遮蔽するよう非回転状態に
支持された端部カバーと、この端部カバーと上記ドラム
との接合部位に介装されたシール機構とを備えるものと
する。そして、上記シール機構を、上記端部カバー側に
固定されて端部カバーとドラムとの相対向面間に介装さ
れたパッキン部材と、このパッキン部材をドラム側に進
退調整可能に押圧する押圧機構とを備えたものとする。
【0017】上記構成の場合、パッキン部材が押圧機構
によりドラムの相対向面の側に進退調整可能に押圧され
るため、ドラムの熱膨脹に応じて適切なシール圧力を付
与することが可能になり、加熱処理に伴い発生する排ガ
スが第1焼成炉から外部に漏れることが確実に防止され
る上、第1焼成炉内を確実に外気遮断状態に保つことが
可能になる。
によりドラムの相対向面の側に進退調整可能に押圧され
るため、ドラムの熱膨脹に応じて適切なシール圧力を付
与することが可能になり、加熱処理に伴い発生する排ガ
スが第1焼成炉から外部に漏れることが確実に防止され
る上、第1焼成炉内を確実に外気遮断状態に保つことが
可能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。
基いて説明する。
【0019】図1は、本発明の実施形態に係る焼成装置
を示し、1は有機原料に対し所定の低温度域の加熱処理
を行なう第1焼成炉、2はこの第1焼成炉1よりも下方
位置に配設され所定の高温度域の加熱処理を行なう第2
焼成炉、3は上記第1焼成炉1と第2焼成炉2とを接続
する接続手段、4はコンデンサ、5はアフタバーナ、6
は排熱回収手段、7はこの排熱回収手段6と上記第1焼
成炉1とを接続する水蒸気供給管である。以下、詳細に
説明する。
を示し、1は有機原料に対し所定の低温度域の加熱処理
を行なう第1焼成炉、2はこの第1焼成炉1よりも下方
位置に配設され所定の高温度域の加熱処理を行なう第2
焼成炉、3は上記第1焼成炉1と第2焼成炉2とを接続
する接続手段、4はコンデンサ、5はアフタバーナ、6
は排熱回収手段、7はこの排熱回収手段6と上記第1焼
成炉1とを接続する水蒸気供給管である。以下、詳細に
説明する。
【0020】上記第1焼成炉1は、ロータリキルン式焼
成炉として構成され、複数のローラ8,8,…によって
ドラム軸Xの回りに回転可能に支持されたドラム9と、
このドラム9の上記ドラム軸X方向一端部(図1の左端
部)である供給端側を遮蔽する筒状端部カバー10と、
他端部(図1の右端部)である排出端側を遮蔽する筒状
端部カバー11と、加熱手段としての複数本のラジアン
トチューブバーナ12,12,…(図1には1つのみ示
す)と、上記ドラム9を回転駆動する駆動機構13とを
備えたものである。
成炉として構成され、複数のローラ8,8,…によって
ドラム軸Xの回りに回転可能に支持されたドラム9と、
このドラム9の上記ドラム軸X方向一端部(図1の左端
部)である供給端側を遮蔽する筒状端部カバー10と、
他端部(図1の右端部)である排出端側を遮蔽する筒状
端部カバー11と、加熱手段としての複数本のラジアン
トチューブバーナ12,12,…(図1には1つのみ示
す)と、上記ドラム9を回転駆動する駆動機構13とを
備えたものである。
【0021】上記両端部カバー10,11は、上記ドラ
ム9のドラム軸X方向端部にそれぞれ相対向して近接さ
れた状態で図示しない支持フレームによって非回転状態
に位置固定されている。そして、ドラム9の両端部と各
端部カバー10,11との両接合部には、図2に端部カ
バー11を例にとり詳細に示すようにシール機構14が
それぞれ配設されている。上記ドラム9の両端開口に
は、それぞれ、その開口面と面一に配置されたフランジ
91と、このフランジ91を支圧するよう周方向に等間
隔に配置された複数のリブ92とがそれぞれ溶着等の手
段により固定されている一方、端部カバー11の開口縁
周には環状の冷却水通路15を区画形成する周壁16が
外方に突出するように溶着により固定され、この周壁1
6の外周側には上記フランジ91に相対向するようにパ
ッキン部材17及びこれを上記フランジ91の側に押圧
する複数の押圧機構18(図2は1つのもののみ示す)
が周方向に等間隔に固定されている。
ム9のドラム軸X方向端部にそれぞれ相対向して近接さ
れた状態で図示しない支持フレームによって非回転状態
に位置固定されている。そして、ドラム9の両端部と各
端部カバー10,11との両接合部には、図2に端部カ
バー11を例にとり詳細に示すようにシール機構14が
それぞれ配設されている。上記ドラム9の両端開口に
は、それぞれ、その開口面と面一に配置されたフランジ
91と、このフランジ91を支圧するよう周方向に等間
隔に配置された複数のリブ92とがそれぞれ溶着等の手
段により固定されている一方、端部カバー11の開口縁
周には環状の冷却水通路15を区画形成する周壁16が
外方に突出するように溶着により固定され、この周壁1
6の外周側には上記フランジ91に相対向するようにパ
ッキン部材17及びこれを上記フランジ91の側に押圧
する複数の押圧機構18(図2は1つのもののみ示す)
が周方向に等間隔に固定されている。
【0022】上記各押圧機構18は、内部が中空にされ
たハウジング181と、このハウジング181に内挿さ
れたパッキン押さえ部材182と、このパッキン押さえ
部材182にボルト183,183により固定されたカ
バー部材184にねじ込まれた押さえボルト185とを
備えたものである。また、上記パッキン部材17はドー
ナッツ状に形成され、その内周側部分が上記ハウジング
181の相対向面側に固定されている。上記パッキン押
さえ部材182は無端状のドーナッツ状板部186に対
しその周方向に等間隔に固定された筒状部187と、上
記押さえボルト185の頭部に相対回転可能に外嵌され
上記筒状部187の背後から内嵌された嵌合頭部188
とを備え、上記押さえボルト185をカバー部材184
に進退可能にねじ込むことにより上記ドーナッツ状板部
186を介してパッキン部材17をフランジ91に密着
させるよう押圧するようになっている。
たハウジング181と、このハウジング181に内挿さ
れたパッキン押さえ部材182と、このパッキン押さえ
部材182にボルト183,183により固定されたカ
バー部材184にねじ込まれた押さえボルト185とを
備えたものである。また、上記パッキン部材17はドー
ナッツ状に形成され、その内周側部分が上記ハウジング
181の相対向面側に固定されている。上記パッキン押
さえ部材182は無端状のドーナッツ状板部186に対
しその周方向に等間隔に固定された筒状部187と、上
記押さえボルト185の頭部に相対回転可能に外嵌され
上記筒状部187の背後から内嵌された嵌合頭部188
とを備え、上記押さえボルト185をカバー部材184
に進退可能にねじ込むことにより上記ドーナッツ状板部
186を介してパッキン部材17をフランジ91に密着
させるよう押圧するようになっている。
【0023】そして、上記両側の冷却水通路15には冷
却水循環系からの配管151を通じて冷却水が循環さ
れ、この冷却水により各端部カバー10,11に加えて
上記各押圧機構18及びパッキン部材17が冷却される
ようになっている。
却水循環系からの配管151を通じて冷却水が循環さ
れ、この冷却水により各端部カバー10,11に加えて
上記各押圧機構18及びパッキン部材17が冷却される
ようになっている。
【0024】また、上記ドラム9の内周面側には、図3
に詳細を示すように、内周面に凹凸形状を有する所定厚
みの断熱層19が固定されており、この断熱層19の内
側の空間を突き抜けて3本のラジアントチューブバーナ
12,12,12が供給側端部カバー10から排出側端
部カバー11まで延びるように配設されている。この3
本のラジアントチューブバーナ12,12,…は、供給
口20(図1も併せて参照)からドラム9の底部に導入
された有機原料がドラム9のドラム軸X回りの回転(例
えば矢印Rの向きの回転)に伴い上記底部から矢印Rの
向きにやや斜上した位置で撹拌されるのに伴い、その斜
上した位置の有機原料Mとドラム軸Xを挟んで相対向す
るような周方向範囲Hに位置するように配置されてい
る。これにより、有機原料Mが上記各ラジアントチュー
ブバーナ12の輻射熱を効率よく受ける得るようになっ
ている。
に詳細を示すように、内周面に凹凸形状を有する所定厚
みの断熱層19が固定されており、この断熱層19の内
側の空間を突き抜けて3本のラジアントチューブバーナ
12,12,12が供給側端部カバー10から排出側端
部カバー11まで延びるように配設されている。この3
本のラジアントチューブバーナ12,12,…は、供給
口20(図1も併せて参照)からドラム9の底部に導入
された有機原料がドラム9のドラム軸X回りの回転(例
えば矢印Rの向きの回転)に伴い上記底部から矢印Rの
向きにやや斜上した位置で撹拌されるのに伴い、その斜
上した位置の有機原料Mとドラム軸Xを挟んで相対向す
るような周方向範囲Hに位置するように配置されてい
る。これにより、有機原料Mが上記各ラジアントチュー
ブバーナ12の輻射熱を効率よく受ける得るようになっ
ている。
【0025】上記各ラジアントチューブバーナ12は、
金属またはセラミック製のチューブの一端部にチューブ
の内方に向けて配設された燃焼バーナ121を備えてお
り、この燃焼バーナ121の燃焼熱が上記チューブ内に
循環され、発熱されたチューブからドラム9の内部空間
に輻射熱を放射することにより第1焼成炉1内を最高で
ほぼ1000℃まで昇温し得るようになっている。
金属またはセラミック製のチューブの一端部にチューブ
の内方に向けて配設された燃焼バーナ121を備えてお
り、この燃焼バーナ121の燃焼熱が上記チューブ内に
循環され、発熱されたチューブからドラム9の内部空間
に輻射熱を放射することにより第1焼成炉1内を最高で
ほぼ1000℃まで昇温し得るようになっている。
【0026】そして、上記ドラム9の外周囲にはドラム
軸Xと平行に延びて等間隔に配設された多数のピンロッ
ドからなるピンギヤ131が固定されている一方、図示
省略の支持フレームには上記ピンギヤ131に噛み合う
スプロケット132が配設されており、このスプロケッ
ト132が図示省略のモータにより駆動されて上記ドラ
ム9がドラム軸X回りに回転されるようになっている。
上記のピンギヤ131及びスプロケット等により駆動機
構13が構成されている。
軸Xと平行に延びて等間隔に配設された多数のピンロッ
ドからなるピンギヤ131が固定されている一方、図示
省略の支持フレームには上記ピンギヤ131に噛み合う
スプロケット132が配設されており、このスプロケッ
ト132が図示省略のモータにより駆動されて上記ドラ
ム9がドラム軸X回りに回転されるようになっている。
上記のピンギヤ131及びスプロケット等により駆動機
構13が構成されている。
【0027】なお、図3中71は端部カバー10に明け
られた水蒸気供給管7の下流端の開口である。
られた水蒸気供給管7の下流端の開口である。
【0028】一方、第2焼成炉2は、電気抵抗式電気炉
により構成されて最高でほぼ3000℃まで昇温し得る
ようになっている。そして、外部から窒素(N2 )もし
くはAr (アルゴン)等の不活性ガスの供給を受けて一
次炭化物を酸素を遮断した不活性ガス雰囲気で焼成し得
るようになっている。
により構成されて最高でほぼ3000℃まで昇温し得る
ようになっている。そして、外部から窒素(N2 )もし
くはAr (アルゴン)等の不活性ガスの供給を受けて一
次炭化物を酸素を遮断した不活性ガス雰囲気で焼成し得
るようになっている。
【0029】また、接続手段3は、第1焼成炉1の排出
端側端部カバー11の底部に開口して下方に延びる第1
シュート筒部31と、その中間部で連通して横に延びる
搬送筒部32と、この搬送筒部32の先端部に連通し下
方に延びて第2焼成炉2の上面に開口する第2シュート
筒部33とを備えている。上記第1シュート筒部31と
搬送筒部32との間には、その第1シュート筒部31を
開閉する第1シャッタ弁34と、変位吸収用の第1ジョ
イント部35とが介装され、また、上記第1シュート筒
部31の下端開口の上側には第2シャッタ弁36が介装
されている。また、搬送筒部32の内部にはスクリュー
コンベア37が配設され、モータ38の駆動により第1
焼成炉1からの処理物を第2シュート筒部33の上端位
置まで搬送するようになっている。さらに、上記第2シ
ュート筒部33の途中には変位吸収用の第2ジョイント
部39が介装されている。
端側端部カバー11の底部に開口して下方に延びる第1
シュート筒部31と、その中間部で連通して横に延びる
搬送筒部32と、この搬送筒部32の先端部に連通し下
方に延びて第2焼成炉2の上面に開口する第2シュート
筒部33とを備えている。上記第1シュート筒部31と
搬送筒部32との間には、その第1シュート筒部31を
開閉する第1シャッタ弁34と、変位吸収用の第1ジョ
イント部35とが介装され、また、上記第1シュート筒
部31の下端開口の上側には第2シャッタ弁36が介装
されている。また、搬送筒部32の内部にはスクリュー
コンベア37が配設され、モータ38の駆動により第1
焼成炉1からの処理物を第2シュート筒部33の上端位
置まで搬送するようになっている。さらに、上記第2シ
ュート筒部33の途中には変位吸収用の第2ジョイント
部39が介装されている。
【0030】上記第1ジョイント部35は、第1焼成炉
1全体がその支持フレームごと排出端側を下向きになる
ように傾動された場合に、その傾動変位を吸収し得るよ
うに斜めに伸縮するようになっている。また、上記第2
シャッタ弁36はこれを開状態にすることにより処理物
を第2焼成炉2に移送しないで外部に取り出し得るよう
にするために、もしくは、メンテナンスを行なうために
設けられている。
1全体がその支持フレームごと排出端側を下向きになる
ように傾動された場合に、その傾動変位を吸収し得るよ
うに斜めに伸縮するようになっている。また、上記第2
シャッタ弁36はこれを開状態にすることにより処理物
を第2焼成炉2に移送しないで外部に取り出し得るよう
にするために、もしくは、メンテナンスを行なうために
設けられている。
【0031】また、コンデンサ4の頂部には排出端側端
部カバー11の上部から第1焼成炉1内の排ガスを導出
するための排ガス導出管41の下流端が接続され、その
底部には気液分離後の可燃ガスをアフタバーナ5に導く
ための可燃ガス導出管42の上流端が接続されている。
上記可燃ガス導出管42の途中にはブロワ43が介装さ
れ、このブロワ43の吸引力により第1焼成炉1からの
排ガスの導出と、コンデンサ4からの可燃ガスの導出と
が行われるようになっている。そして、上記コンデンサ
4は図示省略の冷却水循環系からの冷却水の供給を受け
て第1焼成炉1からの高温の排ガスを冷却することによ
りその排ガスを主として木酢液と可燃ガスとに気液分離
するようになっている。
部カバー11の上部から第1焼成炉1内の排ガスを導出
するための排ガス導出管41の下流端が接続され、その
底部には気液分離後の可燃ガスをアフタバーナ5に導く
ための可燃ガス導出管42の上流端が接続されている。
上記可燃ガス導出管42の途中にはブロワ43が介装さ
れ、このブロワ43の吸引力により第1焼成炉1からの
排ガスの導出と、コンデンサ4からの可燃ガスの導出と
が行われるようになっている。そして、上記コンデンサ
4は図示省略の冷却水循環系からの冷却水の供給を受け
て第1焼成炉1からの高温の排ガスを冷却することによ
りその排ガスを主として木酢液と可燃ガスとに気液分離
するようになっている。
【0032】さらに、アフタバーナ5は、導入された可
燃ガスを例えばプロパンガス等を燃料とする燃焼部51
により燃焼処理することにより、その可燃ガスを無公害
化するものである。そして、そのアフタバーナ5の煙突
部52には排熱回収手段6が設けられており、この排熱
回収手段6は上記の冷却水循環系から、もしくは、他の
水供給系からの水の供給を受けその水を上記アフタバー
ナ5の燃焼排ガスとの熱交換により水蒸気に変換するよ
うになっている。そして、水蒸気供給管7の上流端が上
記排熱回収手段6の頂部に接続され、下流端が第1焼成
炉1の供給端側端部カバー10を貫通して接続されてい
る。この水蒸気供給管7の途中には余剰水蒸気もしくは
不要水蒸気を外部に放出する放出弁71と、第1焼成炉
1への供給もしくは停止を行なう開閉弁72とが介装さ
れており、この開閉弁72の開閉操作により第1焼成炉
1への水蒸気の供給が行われるようになっている。
燃ガスを例えばプロパンガス等を燃料とする燃焼部51
により燃焼処理することにより、その可燃ガスを無公害
化するものである。そして、そのアフタバーナ5の煙突
部52には排熱回収手段6が設けられており、この排熱
回収手段6は上記の冷却水循環系から、もしくは、他の
水供給系からの水の供給を受けその水を上記アフタバー
ナ5の燃焼排ガスとの熱交換により水蒸気に変換するよ
うになっている。そして、水蒸気供給管7の上流端が上
記排熱回収手段6の頂部に接続され、下流端が第1焼成
炉1の供給端側端部カバー10を貫通して接続されてい
る。この水蒸気供給管7の途中には余剰水蒸気もしくは
不要水蒸気を外部に放出する放出弁71と、第1焼成炉
1への供給もしくは停止を行なう開閉弁72とが介装さ
れており、この開閉弁72の開閉操作により第1焼成炉
1への水蒸気の供給が行われるようになっている。
【0033】次に、上記焼成装置を用いて高品位の炭素
素材を得る製造方法について説明すると、まず、供給口
20から伐採木や廃木材等の有機原料を第1焼成炉1内
に導入し、ドラム9を回転させながら各ラジアントチュ
ーブバーナ12を作動させることにより第1焼成炉1内
をほぼ800℃まで昇温させて上記有機原料を加熱処理
する。なお、この際には第1シャッタ弁34を閉状態に
しておく。また、加熱処理の初期に図示省略の空気導入
管から所定量の空気を第1焼成炉1内に導き、その空気
により有機原料自体を自己燃焼させてその自己燃焼熱を
も昇温に利用するようにしてもよい。そして、これらの
加熱処理により有機原料が熱分解されて炭化され、その
熱分解により発生する乾留ガス等の排ガスが排ガス導出
管41を通してコンデンサ4に導かれてこのコンデンサ
4で木酢液と可燃ガスとに気液分離される。そして、可
燃ガスがアフタバーナ5で燃焼されて無公害化される一
方、その燃焼排ガスの排熱の有効利用により生成された
水蒸気が水蒸気供給管7を通して第1焼成炉1内に導か
れ、これにより、熱分解処理後の処理物が賦活処理され
て活性化される。
素材を得る製造方法について説明すると、まず、供給口
20から伐採木や廃木材等の有機原料を第1焼成炉1内
に導入し、ドラム9を回転させながら各ラジアントチュ
ーブバーナ12を作動させることにより第1焼成炉1内
をほぼ800℃まで昇温させて上記有機原料を加熱処理
する。なお、この際には第1シャッタ弁34を閉状態に
しておく。また、加熱処理の初期に図示省略の空気導入
管から所定量の空気を第1焼成炉1内に導き、その空気
により有機原料自体を自己燃焼させてその自己燃焼熱を
も昇温に利用するようにしてもよい。そして、これらの
加熱処理により有機原料が熱分解されて炭化され、その
熱分解により発生する乾留ガス等の排ガスが排ガス導出
管41を通してコンデンサ4に導かれてこのコンデンサ
4で木酢液と可燃ガスとに気液分離される。そして、可
燃ガスがアフタバーナ5で燃焼されて無公害化される一
方、その燃焼排ガスの排熱の有効利用により生成された
水蒸気が水蒸気供給管7を通して第1焼成炉1内に導か
れ、これにより、熱分解処理後の処理物が賦活処理され
て活性化される。
【0034】次に、第1シャッタ弁34を開状態に、ス
クリューコンベア37を駆動状態にし、第1焼成炉1を
傾動させることにより排出端側を下にして内部の処理物
である炭化物を第2焼成炉2に移動させる。これによ
り、第1焼成炉1で発生した乾留ガスやタール状物質等
の熱分解生成物と分離して炭化物だけを第2焼成炉2に
導くことができる。そして、第2焼成炉2内を不活性ガ
ス雰囲気下にして酸素を遮断した状態で2000℃近く
まで昇温させて上記炭化物の焼成を行なう。この焼成に
より高品位の炭素素材である焼成炭化物を得ることがで
きる。
クリューコンベア37を駆動状態にし、第1焼成炉1を
傾動させることにより排出端側を下にして内部の処理物
である炭化物を第2焼成炉2に移動させる。これによ
り、第1焼成炉1で発生した乾留ガスやタール状物質等
の熱分解生成物と分離して炭化物だけを第2焼成炉2に
導くことができる。そして、第2焼成炉2内を不活性ガ
ス雰囲気下にして酸素を遮断した状態で2000℃近く
まで昇温させて上記炭化物の焼成を行なう。この焼成に
より高品位の炭素素材である焼成炭化物を得ることがで
きる。
【0035】<他の実施形態>なお、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、
接続手段3としてスクリューコンベア37を備えた搬送
筒部32を示したが、接続手段としては第1焼成炉1か
ら第2焼成炉2まで外気を遮断した状態で処理物の移動
が行ない得るものであればよく、例えば上位の第1焼成
炉1から下位の第2焼成炉2まで処理物を落し込む上下
方向の密閉筒部により接続手段を構成してもよい。
形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、
接続手段3としてスクリューコンベア37を備えた搬送
筒部32を示したが、接続手段としては第1焼成炉1か
ら第2焼成炉2まで外気を遮断した状態で処理物の移動
が行ない得るものであればよく、例えば上位の第1焼成
炉1から下位の第2焼成炉2まで処理物を落し込む上下
方向の密閉筒部により接続手段を構成してもよい。
【0036】また、上記実施形態では、第1焼成炉1の
加熱手段としてラジアントチューブバーナ12を示した
が、これに限らず、電気抵抗発熱式のラジアントチュー
ブを加熱手段として用いてもよく、また、単なる燃焼バ
ーナを用いてもよい。
加熱手段としてラジアントチューブバーナ12を示した
が、これに限らず、電気抵抗発熱式のラジアントチュー
ブを加熱手段として用いてもよく、また、単なる燃焼バ
ーナを用いてもよい。
【0037】さらに、上記実施形態におけるロータリキ
ルン式焼成炉の別の実施形態として、図4に示すように
ドラム9′を、一般鋼等の通常の金属により形成した外
筒94と、この外筒94の内側に所定間隔を隔てて同軸
に配置され耐熱性金属により形成した内筒95と、これ
ら内外筒94,95間に介装した断熱材19′とで二重
円筒構造に構成し、このようなドラム9′を回転可能に
してロータリキルン式焼成炉を構成してもよい。なお、
図中96は耐熱性の金属により形成された複数の撹拌ブ
レードであり、各撹拌ブレード96は内筒95の内周面
に対し周方向に等間隔に固定されている。
ルン式焼成炉の別の実施形態として、図4に示すように
ドラム9′を、一般鋼等の通常の金属により形成した外
筒94と、この外筒94の内側に所定間隔を隔てて同軸
に配置され耐熱性金属により形成した内筒95と、これ
ら内外筒94,95間に介装した断熱材19′とで二重
円筒構造に構成し、このようなドラム9′を回転可能に
してロータリキルン式焼成炉を構成してもよい。なお、
図中96は耐熱性の金属により形成された複数の撹拌ブ
レードであり、各撹拌ブレード96は内筒95の内周面
に対し周方向に等間隔に固定されている。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明における焼成装置によれば、第1焼成炉での有機原料
の熱分解と、第2焼成炉での熱分解後の処理物に対する
高温度域の加熱処理による高品位化とを行うことがで
き、有機原料から高品位の炭素素材を製造することがで
きる。しかも、第1焼成炉と第2焼成炉とで熱分解と高
品位化とに分けた分割焼成が可能であるため、熱分解生
成物による汚染の発生を確実に防止することができ、ま
た、第1焼成炉での処理物に外気との接触による変化を
与えることなく第2焼成炉における高温度域での加熱処
理を行うことができ、より高い品質の炭素素材を得るこ
とができる。
明における焼成装置によれば、第1焼成炉での有機原料
の熱分解と、第2焼成炉での熱分解後の処理物に対する
高温度域の加熱処理による高品位化とを行うことがで
き、有機原料から高品位の炭素素材を製造することがで
きる。しかも、第1焼成炉と第2焼成炉とで熱分解と高
品位化とに分けた分割焼成が可能であるため、熱分解生
成物による汚染の発生を確実に防止することができ、ま
た、第1焼成炉での処理物に外気との接触による変化を
与えることなく第2焼成炉における高温度域での加熱処
理を行うことができ、より高い品質の炭素素材を得るこ
とができる。
【0039】請求項2または請求項3記載の発明によれ
ば、請求項1記載の発明による効果に加えて、第1焼成
炉における有機原料の熱分解と、第2焼成炉における高
品位化とを確実に行うことができる。また、第2焼成炉
を電気抵抗式もしくは高周波誘導加熱式のものにより構
成することで、温度制御を容易かつ正確に行うことがで
きる。
ば、請求項1記載の発明による効果に加えて、第1焼成
炉における有機原料の熱分解と、第2焼成炉における高
品位化とを確実に行うことができる。また、第2焼成炉
を電気抵抗式もしくは高周波誘導加熱式のものにより構
成することで、温度制御を容易かつ正確に行うことがで
きる。
【0040】請求項4記載の発明によれば、請求項1記
載の発明による効果に加えて、アフタバーナで燃焼によ
り第1焼成炉での加熱よりに伴い発生する排ガスを無公
害化して周囲の環境を清浄に保つことができる上、排熱
回収手段により上記アフタバーナの燃焼排ガスの排熱を
有効利用して水蒸気を得ることができ、その水蒸気を種
々の用途に有効利用することができる。
載の発明による効果に加えて、アフタバーナで燃焼によ
り第1焼成炉での加熱よりに伴い発生する排ガスを無公
害化して周囲の環境を清浄に保つことができる上、排熱
回収手段により上記アフタバーナの燃焼排ガスの排熱を
有効利用して水蒸気を得ることができ、その水蒸気を種
々の用途に有効利用することができる。
【0041】また、請求項5記載の発明によれば、請求
項4記載の発明による効果に加えて、排熱回収手段によ
り生成された高温水蒸気を第1焼成炉で加熱処理された
処理物に対し導入ことにより、上記処理物に対する賦活
処理を行なうことができる。
項4記載の発明による効果に加えて、排熱回収手段によ
り生成された高温水蒸気を第1焼成炉で加熱処理された
処理物に対し導入ことにより、上記処理物に対する賦活
処理を行なうことができる。
【0042】さらに、請求項6記載の発明によれば、請
求項1記載の発明による効果に加えて、回転するドラム
と非回転の端部カバーとの接合部を確実に密閉して加熱
処理に伴い発生する排ガスの外部への漏出を確実に防止
することができる上、第1焼成炉内を確実に外気遮断状
態に保つことができる。
求項1記載の発明による効果に加えて、回転するドラム
と非回転の端部カバーとの接合部を確実に密閉して加熱
処理に伴い発生する排ガスの外部への漏出を確実に防止
することができる上、第1焼成炉内を確実に外気遮断状
態に保つことができる。
【図1】本発明の実施形態を示す全体模式図である。
【図2】図1のA部拡大図である
【図3】図1のB−B線における断面説明図である。
【図4】ドラムの他の実施形態を示す図3対応図であ
る。
る。
1 第1焼成炉 2 第2焼成炉 3 接続手段 5 アフタバーナ 6 排熱回収手段 7 水蒸気供給管 9,9′ ドラム 10,11 端部カバー 14 シール機構 17 パッキン部材 18 押圧機構
Claims (6)
- 【請求項1】 上段に配置され有機原料を低温度域で加
熱処理する第1焼成炉と、 この第1焼成炉よりも下方位置の下段に配置されて上記
第1焼成炉で加熱処理された処理物を高温度域で加熱処
理する第2焼成炉と、 上記第1焼成炉と第2焼成炉との間に介装され、第1焼
成炉で加熱処理された処理物を外気から遮断した状態で
第2焼成炉に移送する接続手段とを備えていることを特
徴とする焼成装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 第1焼成炉は有機原料を800℃程度までの低温度域で
加熱するように構成され、 第2焼成炉は800℃程度から3000℃程度までの高
温度域で加熱するように構成されていることを特徴とす
る焼成装置。 - 【請求項3】 請求項1において、 第1焼成炉はロータリキルン式炉であり、 第2焼成炉は電気抵抗式電気炉もしくは高周波誘導加熱
式炉であることを特徴とする焼成装置。 - 【請求項4】 請求項1において、 第1焼成炉での加熱処理に伴い発生する排ガスを燃焼す
るアフタバーナを備えており、 上記アフタバーナには、このアフタバーナでの燃焼に伴
い発生する燃焼排ガスとの間で熱交換することにより水
を水蒸気に変換する排熱回収手段が付設されていること
を特徴とする焼成装置。 - 【請求項5】 請求項4において、 排熱回収手段と第1焼成炉との間には、その排熱回収手
段で発生した水蒸気を第1焼成炉に供給する水蒸気供給
管が介装されていることを特徴とする焼成装置。 - 【請求項6】 請求項1において、 第1焼成炉は、回転可能なドラムと、このドラムの端部
開口を遮蔽するよう非回転状態に支持された端部カバー
と、この端部カバーと上記ドラムとの接合部位に介装さ
れたシール機構とを備えており、 上記シール機構は、上記端部カバー側に固定されて端部
カバーとドラムとの相対向面間に介装されたパッキン部
材と、このパッキン部材をドラム側に進退調整可能に押
圧する押圧機構とを備えていることを特徴とする焼成装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8262653A JPH10102065A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 焼成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8262653A JPH10102065A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 焼成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10102065A true JPH10102065A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17378772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8262653A Withdrawn JPH10102065A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 焼成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10102065A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003054925A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Tlv Co Ltd | 賦活処理装置 |
WO2006082632A1 (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-10 | Norio Yamagishi | 竹炭、竹炭粒粉末、炭化物、及び、それらの製造方法 |
JP2010037113A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Meijo Univ | カーボンナノチューブの製造装置および製造方法 |
JP4567100B1 (ja) * | 2010-05-12 | 2010-10-20 | スチールプランテック株式会社 | ヤシガラ炭の製造方法及び装置 |
JP2012180967A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Chugai Ro Co Ltd | 粉体連続焼成装置 |
JP2017014040A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化ニッケル粉末の製造方法 |
-
1996
- 1996-10-03 JP JP8262653A patent/JPH10102065A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003054925A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Tlv Co Ltd | 賦活処理装置 |
JP4754733B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2011-08-24 | 株式会社テイエルブイ | 賦活処理装置 |
WO2006082632A1 (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-10 | Norio Yamagishi | 竹炭、竹炭粒粉末、炭化物、及び、それらの製造方法 |
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JP4567100B1 (ja) * | 2010-05-12 | 2010-10-20 | スチールプランテック株式会社 | ヤシガラ炭の製造方法及び装置 |
WO2011142001A1 (ja) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | スチールプランテック株式会社 | ヤシガラ炭の製造方法及び装置 |
JP2012180967A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Chugai Ro Co Ltd | 粉体連続焼成装置 |
JP2017014040A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化ニッケル粉末の製造方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |