JPH10300041A

JPH10300041A - 高温酸化炉と酸化処理方法

Info

Publication number: JPH10300041A
Application number: JP9124773A
Authority: JP
Inventors: Shosaku Fujinami; 晶作藤並; Shiyuuichi Nagatou; 秀一永東; Takahiro Oshita; 孝裕大下; Shinichiro Chiba; 信一郎千葉; Osamu Kameda; 修亀田; Yoshio Kosaka; 良夫小阪
Original assignee: Ebara Corp; Ube Industries Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ube Corp
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1998-11-13
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: JP3883253B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高負荷処理が可能で未燃カーボンの少ない高
効率の、特に廃棄物を原料とするガス化溶融システムを
構成する高温酸化炉を提供する。【解決手段】粉粒状固形物ｈを含む可燃性のガス状物
ｊを高温にてガス化或いは燃焼する燃焼室２と、生成し
たスラグを冷却して回収するスラグ分離室４を有する高
温酸化炉において、該燃焼室２上部側面には、供給した
ガス状物が旋回流を形成するように、水平断面の接線方
向に向けて前記ガス状物の供給口１０を配すると共に、
前記燃焼室２の頂部には、含酸素ガスを燃焼室内に向け
て吹き込む吹込口を設けたものであり、前記高温酸化炉
において、供給するガス状物からガス状物と粉粒状固形
物を分別する集塵装置を設け、分別したガス状物は該燃
焼室上部側面に配備したガス状物の供給口に接続し、粉
粒状固形物は燃焼室の頂部に設けた含酸素ガス吹込口に
接続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス状物の高温酸
化に係り、特に、各種の廃棄物を低温でガス化して得ら
れるガス状物を、高温にてガス化或いは燃焼するための
高温酸化炉及び酸化処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、都市ごみ、産業廃棄物、下水汚泥
の多くが焼却設備へ、また、し尿や高濃度廃液が廃水処
理設備へ送られ処理に付されている。しかしながら、未
だ多くの廃棄物が未処理のまま投棄されているため、環
境汚染や埋立地の逼迫を招くに至った。このため、灰の
スラグ化とダイオキシン類を完全分解する機能が一体化
されたガス化溶融システムの実用化が、強く望まれてい
る。一方、石炭をガス化し、Ｈ₂、ＣＯガスを主成分と
する還元ガスを生産する技術が、既に実用化されてい
る。ここで用いられているガス化炉は下降流型噴流床ガ
ス化炉であり、水スラリー化した石炭を酸素と共にバー
ナより下方向に吹き出すことにより、高温下にて一段の
ガス化を行うものである。図５に、下降流型噴流床ガス
化炉の断面を示す。図５において、１はバーナ、２は燃
焼室、３はスロート部、４はスラグ分離室、５は下降
管、７は水槽、８はガス出口、９はスラグ出口、ａは石
炭・水スラリー、ｂは酸素ガス、ｃは生成ガス、ｄはス
ラグ粒、ｅは補給水、ｆは排水、ｇはスラグミスト、ｈ
はスラグ層、ｉはスラグ滴である。

【０００３】高濃度石炭・水スラリーａは、酸素
（Ｏ₂）ｂとともに炉頂のバーナ１から燃焼室２の中へ
吹き込まれる。燃焼室内では高温、高圧の条件でガス化
が行われ、水素（Ｈ₂）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化
炭素（ＣＯ₂）、水蒸気（Ｈ₂Ｏ）を主成分とするガス
が生成される。石炭中の灰分は、高温のため溶融してス
ラグミストｇとなり、多くは壁面に付着してスラグ層ｈ
を形成する。スラグ層を流れ下ったスラグは、スラグ滴
ｉとしてスラグ分離室へ落下する。ガス中に残留するス
ラグミストは、ガスと共にスロート部３を経てスラグ分
離室４に入る。次いで、ガスとスラグは、下降管５内を
下降して水槽７中の水に吹き込まれて急冷され、その時
の飽和温度となったガスは、ガス出口８より排出され
る。一方、水砕されガラス状となったスラグｄは、水槽
底部に堆積した後に、スラグ出口９より排出される。水
槽中の水は排水ｆとして別置きのセトラー（図示せず）
に排出される。

【０００４】この下降流型噴流床ガス化炉を廃棄物のガ
ス化或いは燃焼に適用しようとすると、次のような問題
がある。（ａ）廃棄物を、石炭のように高濃度で水スラリー化す
ることは困難である。多くの原因は、廃棄物の粉砕性に
ある。（ｂ）廃棄物の多くは石炭に比べ発熱量が低い。スラリ
ー化のために水を添加することは、石炭以上に不利とな
る。（ｃ）燃焼室内に旋回流が形成されないため、ガスの滞
留時間に広い分布を生じ、用いる原料によってはカーボ
ンが多く発生する場合もある。スラグ中に残存する未燃
カーボンは再利用されるが、その量は少ない方が望まし
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決した、高負荷処理が可能で未燃カーボンの少な
い高温酸化炉、特に各種の廃棄物を水スラリー化せずに
原料とすることができるガス化溶融システムに用いられ
る高温酸化炉と酸化処理方法を提供することを課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、粉粒状固形物を含む可燃性のガス状
物を高温にてガス化或いは燃焼する燃焼室と、生成した
スラグを冷却して回収するスラグ分離室を有する高温酸
化炉において、該燃焼室上部側面には、供給したガス状
物が旋回流を形成するように、水平断面の接線方向に向
けて前記ガス状物の供給口を配すると共に、前記燃焼室
の頂部には、含酸素ガスを燃焼室内に向けて吹き込む吹
込口を設けたものである。前記高温酸化炉において、供
給するガス状物からガス状物と粉粒状固形物を分別する
サイクロン等の分級装置を設け、分別したガス状物は該
燃焼室上部側面に配備したガス状物の供給口に接続し、
粉粒状固形物は燃焼室の頂部に設けた含酸素ガス吹込口
に接続することができる。

【０００７】また、前記高温酸化炉において、燃焼室
は、内部温度が１２００〜１６００℃であり、内部圧力
が常圧近傍或いは５〜９０ａｔｇであるのが良く、燃焼
室に吹き込む含酸素ガスは、空気、酸素富活空気、酸素
のいずれかにスチーム又は炭酸ガスを添加したものが良
いし、さらに前記燃焼室は、炉材中に水管を配したボイ
ラ構造とすることもできる。また、前記高温酸化炉にお
いて、スラグ分離室は、前記燃焼室の下に接続され、内
部に下降管と、底部に水槽と、側面にガス排出口が配さ
れており、前記下降管は、水管を配した輻射ボイラ構造
とすることができ、下端部を水槽の水面上又は水面下と
することができる。前記において、粉粒状固形物を含む
可燃性のガス状物は、前工程の低温ガス化炉で生成した
チャーを含むガス化ガスであるのが良い。

【０００８】また、本発明では、廃棄物を低温ガス化し
て得られた粉粒状固形物を含む可燃性のガス状物を、高
温でガス化或いは燃焼する酸化処理方法において、前記
ガス状物を高温ガス化或は燃焼する燃焼室と、スラグ分
離室を有する高温酸化炉を用い、該ガス状物を前記高温
酸化炉の燃焼室上部側面の水平断面の接線方向に供給し
て旋回流を形成させると共に、含酸素ガスを該燃焼室の
頂部から燃焼室内に供給して、ガス化或いは燃焼の効率
を高め、未燃カーボンの発生を少なくすることとしたも
のである。前記処理方法において、粉粒状固形物を含む
可燃性のガス状物は、高温酸化炉に供給する前に、ガス
状物と粉粒状固形物に分別し、ガス状物は該燃焼室上部
側面に旋回流を形成するべく供給し、該粉粒状固形物は
外部から導入した不活性ガスを主体としたキャリアガス
を用いて、該燃焼室の頂部から燃焼室内に供給すること
ができ、該粉粒状固形物の供給は外部から導入した不活
性ガスを主体としたキャリアガスを用いて行うことがで
きる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明では、可燃性のガス状物を
高温にてガス化或いは燃焼する燃焼室と、生成したスラ
グを分離回収するスラグ分離室を有する高温酸化炉にお
いて、ガス状物を燃焼室に水平断面の接線方向に供給し
て旋回流を生ぜしめ、同時に含酸素ガスを燃焼室の頂部
から燃焼室内、好ましくは頂部中央から燃焼室の軸方向
に吹き込むことにより、ガス化或いは燃焼の効率を高
め、未燃カーボンの発生量を少なくしたものである。本
発明の高温酸化炉は、前段に低温ガス化炉を配し、低温
ガス化炉で生成したチャーを含むガス化ガスを高温酸化
炉に供給するガス化溶融システムとして使用する時にそ
の威力が発揮される。

【００１０】本発明では、可燃性の固形物を含んだガス
を、燃焼室に供給して旋回流を生ぜしめ、一方、含酸素
ガスは燃焼室の頂部から燃焼室内、好ましくは、頂部中
央から燃焼室の軸方向に吹き込む。このため、燃焼室の
全域にわたり強力な酸化分解を起こさせることが出来、
また、含酸素ガスの吹き込みが燃焼室の軸方向であるた
め、火炎が炉壁を直射することは無い。従って、未燃カ
ーボンの発生が少なく、長期連続運転が可能なガス化或
いは燃焼を実現することが出来る。ガス中の固形物濃度
が高い場合には、高温酸化炉の手前にサイクロン等を設
けてガスと固形物を分別し、ガスは燃焼室に旋回流を形
成するように供給し、固形物は燃焼室の頂部より含酸素
ガスとともに、燃焼室頂部から燃焼室内、好ましくは、
頂部中央より燃焼室の軸方向に供給するのがよい。こう
すると、燃焼速度の遅い固形物が優先的に酸素と接触し
て酸化分解されるため、さらに未燃カーボンの発生の少
ないガス化或いは燃焼が達成出来る。

【００１１】燃焼室の内部温度は、固形物中の灰分が溶
流する温度より５０〜１００℃高い温度となるよう設定
する。炉内温度の上昇は炉壁の損傷を促進するので、必
要に応じ石灰石等を添加して灰の溶流温度を下げてや
る。燃焼室の内部圧力は、処理の目的に応じ、常圧或い
は５〜９０ａｔｇの加圧が選ばれる。完全燃焼や低圧の
工業用燃料ガス回収が目的であれば常圧付近が、ＩＧＣ
Ｃ（ガスタービンを用いた複合サイクル発電）やＳＮＧ
（合成天然ガス）や、アンモニア、メタノール等の化学
工業原料の合成が目的ならば２０〜９０ａｔｇ程度が選
ばれる。なお、燃焼室に供給する含酸素ガスには、空
気、酸素富活空気、酸素のいずれかに、必要に応じスチ
ーム又は炭酸ガスを添加したものが用いられる。利用目
的が完全燃焼や低圧の工業用燃料ガスの回収やＩＧＣＣ
が目的であれば空気や酸素富活空気が、ＳＮＧや化学工
業原料の合成が目的なら酸素が用いられる。

【００１２】燃焼室をボイラ構造として、高温高圧の水
蒸気を回収すれば、発熱量を上げることが出来、まりス
ラグのセルフコーティングによる炉材保護も可能とな
る。燃焼室で生成したガスとスラグをスラグ分離室に導
き、下降管から水中に吹き込むことにより、ガスの急
冷、スラグミストの除去、ガス中の塩化水素（ＨＣｌ）
等の吸収、スラグの水砕を行うことが出来る。スラグミ
ストの除去により、ガスを後段の洗浄設備に導く際のダ
クトの閉塞も防止出来る。下降管自身を水管を配したボ
イラ構造とすれば、高温高圧の水蒸気の回収量をさらに
増やせる。低温ガス化炉と高温酸化炉を組み合わせたガ
ス化溶融システムにて、本発明による高温酸化炉を使用
すれば、廃棄物の高負荷で高収率なガス化或いは燃焼に
よる処理が可能となる。

【００１３】本発明は、以下に述べる解決手段を見出す
ことにより成された。（１）固形物を含んだ可燃性ガスを、燃焼室上部側面に
供給して高速旋回させ、一方含酸素ガスは燃焼室の頂部
中央より、燃焼室の軸方向に吹き込む。（２）ガス中の固形物量が特に多い場合には、高温酸化
炉の手前にサイクロン等の分級装置を置き、そこでガス
と固形物を分離する。分離後のガスは燃焼室上部側面に
供給して旋回流を形成させ、一方固形物は含酸素ガスと
共に燃焼室の炉頂中央より燃焼室の軸方向に供給する。
こうして固形物を優先的に高温で酸化分解する。なお、
本発明では、固形物を含酸素ガスと共に燃焼室の炉頂よ
り燃焼室の軸方向に供給するようにした場合について述
べたが、これに限定するものでなく固形物を含酸素ガス
と共に燃焼室の軸方向と交差方向に供給してもよい。（３）この時、燃焼室の内部温度は、１２００〜１６０
０℃とする。（４）また、燃焼室の内部圧力は、処理の目的に応じ常
圧或いは５〜９０ａｔｇの加圧とする。

【００１４】（５）燃焼室に供給する含酸素ガスは、利
用の目的に応じて空気、酸素富活空気、酸素のいずれか
に必要に応じスチーム又は炭酸ガスを添加したものを用
いる。（６）燃焼室をボイラ構造とすれば、高温高圧の水蒸気
を回収出来、また炉材もスラグのセルフコーティングに
より保護出来る。（７）燃焼室で生成したガスとスラグは、スラグ分離室
にて水と直接接触させることにより急冷する。（８）下降管をボイラ構造とすれば、高温高圧の水蒸気
の回収量が増す。（９）水面上に輻射ボイラを配すれば、後段の対流ボイ
ラと併せてさらに大量の水蒸気が回収できる。（10) 本発明による高温酸化炉を、低温ガス化炉と組み
合わせたガス化溶融システムに採用すれば、廃棄物の高
負荷で高効率な処理が可能となる。

【００１５】図１に、本発明による高温酸化炉の断面図
を示す。図１において、前記した図５と同じ符号は同じ
言葉を表し、１０はガス状物入口、１１はボイラ水管、
ｊはガス状物、ｋは固形物である。前段の低温ガス化炉
（図示せず）で生成したガス状物ｊすなわちガスと固形
物ｋすなわちチャーは、高温酸化炉の燃焼室のガス状物
入口１０に供給され、強い旋回流を発生する。一方、燃
焼室の頂部中央に設けたノズルから酸素が燃焼室の軸方
向に吹き込まれ、１４００℃前後で高温ガス化が行わ
れ、水素ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気を主成
分とするガスが生成される。チャーは高温で燃焼するた
め、チャー中の灰分はスラグミストｇとなる。旋回流に
より大部分のスラグミストは壁面に付着して薄いスラグ
層ｈとなる。

【００１６】ガスとガス中に残ったスラグミストは、ス
ロート部３を通過してスラグ分離室４に入る。燃焼室壁
面のスラグ層を流れ下ったスラグは、スラグ滴ｉとなっ
てスラグ分離室へ落下する。こうして下降管５を下降し
たガスとスラグは、スロート部３下部の下降管５の接合
角部の周方向に配設された補助スプレー１５によって下
降管の内壁面の冷却と同時にガスやスラグも噴霧冷却し
た後水槽７中に水に吹き込まれて急冷される。下降管の
外側を上昇したガスは、スラグ分離室に設けたガス出口
８より排出される。本実施例では、下降管は輻射ボイラ
構造となっているため、下降管を冷却する必要はない。
水槽底部に堆積したスラグｄは、スラグ出口９より排出
される。未燃カーボンは、結局ガス化原料としてリサイ
クルするが、その量は少ない方が望ましい。

【００１７】図２に、本発明による高温酸化炉の別の構
成を示す。図２において、１２はサイクロン、ｊはガス
状物、ｋは固形物、ｔはキャリアガスである。前段の低
温ガス化炉（図示せず）で生成したガス状物ｊすなわち
ガスと固形物ｋすなわちチャーは、サイクロン１２にて
分離され、ガスは高温酸化炉の燃焼室２のガス状物入口
１０に供給され、強い旋回流を発生する。一方、チャー
は前記サイクロン１２と燃焼室間をつなぐ配管ラインか
ら吹き込まれたキャリアガスで搬送されて燃焼室２の頂
部中央に設けたノズルから酸素とともに燃焼室の軸方向
に吹き込まれ、例えば１４００℃前後で高温ガス化が行
われる。なお、サイクロン１２にて分離されたチャーｐ
を燃焼室２に供給する場合は、図２に示すようにキャリ
アガスｔとして不活性ガスを用いて供給することが爆発
燃焼を防止するうえで望ましい。本例では、ノズルから
チャーを含酸素ガスとともに燃焼室の頂部中央より燃焼
室の軸方向に吹き込む例について述べたが、これに限定
するものでなく、チャーと含酸素ガスの吹込口は燃焼室
の頂部中央より少しズレてもよいし、また燃焼室の軸方
向と交差方向に吹き込むようにしてもよい。こうして、
通常は燃焼速度が遅いために未燃カーボンとなりやすい
固形物が、優先的に酸素と接触して酸化分解される。

【００１８】図３は、本発明による別の高温酸化炉で、
スラグ分離室４内に輻射ボイラ１３、底部に水槽７が配
されている。燃焼室２にて生成したガスとスラグは、ス
ロート部３を介して、スラグ分離室４に入る。スラグ分
離室４内の輻射ボイラ１３により、ガスとスラグの発す
る輻射熱は効率良く吸収される。輻射ボイラ１３を通過
したガスは水面の直上で反転し、慣性力でスラグを水中
に落下させた後に、スラグ分離室４の側面に設けたガス
排出口８から排出される。従って、ガスは水と直接接触
することなく後段の対流ボイラに供給されるため、結果
的に多量の高温高圧スチームを回収出来る。このタイプ
の高温酸化炉は、発電を目的とする場合に用いられる。

【００１９】図４は、廃棄物からの水素（Ｈ₂）、一酸
化炭素（ＣＯ）の混合ガスを製造するためのガス化溶融
システムの要部を示す。ここでは低温ガス化炉して用い
る流動層炉からのガスの固形物濃度が高い場合を想定し
ている。２１は原料貯留槽、２２は原料ロックホッパ
ー、２３は原料供給装置、２４は流動層ガス化炉、１２
はサイクロン、２５は高温酸化炉、２６は空気圧縮機、
２７は酸素圧縮機、２８は不燃物排出装置、２９はＢＭ
ロックホッパー、３０は不燃物ロックホッパー、３１は
不燃物コンベア、３２は磁選機、３３はＢＭ循環エレベ
ータ、３４は磁選機、３５は振動篩、３６は粉砕機、３
７はＢＭロックホッパー、３８はＢＭホッパー、４２は
ガススクラバー、ｌは廃棄物、ｍは空気、ｎは不燃物
（添字：Ｌは２８の篩上、Ｓは２８の篩下、１は磁性、
２は非磁性）、ｏは砂、ｐはチャー、ｑは水、ｒはスチ
ームである。

【００２０】予め破砕・選別等の前処理を施した廃棄物
ｌは、原料貯留槽２１に貯留された後に原料ロックホッ
パー２２を通過して２０〜９０ａｔｇ程度に昇圧され、
スクリュー式の原料供給装置２３により流動層ガス化炉
２４に定量供給される。ガス化炉の下からは空気ｍと酸
素（Ｏ₂）ｂの混合ガスがガス化剤兼流動化ガスとして
送入される。廃棄物はガス化炉内の砂ｏの流動層に投入
され、４５０〜９５０℃に保持された流動層内で酸素と
接触することにより、速やかに熱分解ガス化される。ガ
ス化炉の炉底からは砂が不燃物ｎやチャーｐとともに間
欠的に排出され、不燃物排出装置２８により粗大不燃物
ｎ_Lが分離され、不燃物ロックホッパー３０で減圧され
た後に、不燃物コンベア３１により持ち上げられ、磁選
機３２により磁性物ｎ_L1すなわち鉄分と非磁性物ｎ_L2に
分別される。一方、不燃物排出装置の篩下となった砂
は、不燃物ｎ_Sやチャーとともに、ＢＭ循環エレベータ
３３で上方へ搬送され、磁選機３４で磁性物ｎ_S1を分離
する。後は、振動篩３５とボールミル型の粉砕機３６に
より、流動媒体の砂は粉砕しないで、不燃物とチャーは
微粉砕してガス化炉に戻す。不燃物に含まれる金属は、
ガス化炉内が還元雰囲気であるため、酸化されないクリ
ーンな状態で回収される。

【００２１】投入された廃棄物の熱分解ガス化によりガ
ス、タール、炭化物が生成するが、炭化物は流動層の攪
乱運動により微粉砕されてチャーとなる。固形物である
チャーは多孔質で軽いため、ガス状物であるガス、ター
ルの流れに同伴されて運ばれる。ガス化炉を出たガス状
物ｊと固形物ｋの混合物はサイクロン２０に供給され、
ここでガス状物と固形物が分別される。固形物をほとん
ど含まないガス状物は、高温酸化炉２５の燃焼室に供給
され強い旋回流を発生する。一方、分離された固形物ｋ
は酸素ｂとともに燃焼室２上部より吹き込まれ、固形物
は酸素と反応して優先的に酸化分解される。燃焼室内の
温度はおよそ１４００℃である。そこで生成する水素、
一酸化炭素、二酸化炭素、硫化水素、水蒸気主体のガス
は、スラグと共に、スラグ分離室４にて水と直接接触し
て洗浄急冷される。スラグ分離室４を出たガスｃは、ガ
ススクラバー４２にて残存するダストや塩化水素等を徹
底的に除去する。スラグ分離室４の下部からは水槽７に
堆積したスラグｄが排出され、また、スラグ分離室４の
側壁から排出された廃水ｆは次工程の図示を省略した廃
水処理装置にて処理される。回収されたスラグはセメン
トや土木建築用の資材として有効利用される。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。廃棄物を石炭スラリーのように微粉砕してスラリー
化する必要がないため、廃棄物の前処理工程が簡単であ
る。廃棄物の場合は、石炭スラリーを高温酸化炉に供給
して処理する時のように水が存在しないため、酸素の原
単位を小さくでき冷ガス効率が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高温酸化炉の一例を示す概略構成図。

【図２】本発明の高温酸化炉の他の例を示す概略構成
図。

【図３】本発明の高温酸化炉の他の例を示す概略構成
図。

【図４】廃棄物から水素、一酸化炭素の混合ガスを製造
する全体工程図。

【図５】噴流床下降流型高温ガス化炉の概略構成図。

【符号の説明】

１：バーナ、２：燃焼室、３：スロート部、４：スラグ
分離室、５：下降管、７：水槽、８：ガス出口、９：ス
ラグ出口、１０：導入部、１１：ボイラ水管、１２：サ
イクロン、１３：輻射ボイラ、１５：補助スプレー、２
１：原料貯留槽、２２：原料ロックホッパー、２３：原
料供給装置、２４：流動層ガス化炉、２５：高温酸化
炉、２６：空気圧縮機、２７：酸素圧縮機、２８：不燃
物排出装置、２９：ＢＭロックホッパー、３０：不燃物
ロックホッパー、３１：不燃物コンベア、３２：磁選
機、３３：ＢＭ循環エレベータ、３４：磁選機、３５：
振動篩、３６：粉砕機、３７：ＢＭロックホッパー、３
８：ＢＭホッパー、４２：ガススクラバー、ａ：石炭・
水スラリー、ｂ：酸素ガス、ｃ：生成ガス、ｄ：スラグ
粒、ｅ：補給水、ｆ：排水、ｇ：スラグミスト、ｈ：ス
ラグ層、ｉ：スラグ滴、ｊ：ガス状物、ｋ：固形物、
ｌ：廃棄物、ｍ：空気、ｎ：不燃物（添字：Ｌ：２８の
篩上、Ｓ：２８の篩下、１：磁性、２：非磁性）、ｏ：
砂、ｐ：チャー、ｑ：水、ｒ：スチーム、ｔ：キャリア
ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２３Ｊ 1/00 Ｆ２３Ｊ 1/00 ＣＦ２３Ｌ 7/00 Ｆ２３Ｌ 7/00 Ｃ (72)発明者大下孝裕東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者千葉信一郎東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者亀田修山口県宇部市西本町１丁目12番32号宇部興産株式会社宇部本社内 (72)発明者小阪良夫山口県宇部市西本町１丁目12番32号宇部興産株式会社宇部本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉粒状固形物を含む可燃性のガス状物を
高温にてガス化或いは燃焼する燃焼室と、生成したスラ
グを冷却して回収するスラグ分離室を有する高温酸化炉
において、該燃焼室上部側面には、供給したガス状物が
旋回流を形成するように、水平断面の接線方向に向けて
前記ガス状物の供給口を配すると共に、前記燃焼室の頂
部には、含酸素ガスを燃焼室内に向けて吹き込む吹込口
を設けたことを特徴とする高温酸化炉。
【請求項２】請求項１記載の高温酸化炉において、高
温酸化炉の手前に供給するガス状物からガス状物と粉粒
状固形物を分別する分級装置を設け、分別したガス状物
は該燃焼室上部側面に配備したガス状物の供給口に接続
し、粉粒状固形物は燃焼室の頂部に設けた含酸素ガス吹
込口に接続することを特徴とする高温酸化炉。
【請求項３】前記燃焼室は、内部温度が１２００〜１
６００℃であることを特徴とする請求項１又は２記載の
高温酸化炉。
【請求項４】前記燃焼室は、内部圧力が常圧近傍或い
は５〜９０ａｔｇであることを特徴とする請求項１、２
又は３記載の高温酸化炉。
【請求項５】前記含酸素ガスが、空気、酸素富活空
気、酸素のいずれかにスチーム又は炭酸ガスを添加した
ものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
項記載の高温酸化炉。
【請求項６】前記燃焼室が、炉材中に水管を配したボ
イラ構造であることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か１項記載の高温酸化炉。
【請求項７】前記スラグ分離室は、前記燃焼室の下に
接続され、内部に下降管と、底部に水槽と、側面にガス
排出口が配されていることを特徴とする請求項１〜６の
いずれか１項記載の高温酸化炉。
【請求項８】前記下降管が、水管を配した輻射ボイラ
構造であることを特徴とする請求項７記載の高温酸化
炉。
【請求項９】前記下降管は、下端部が水槽の水面上又
は水面下にあることを特徴とする請求項７又は８記載の
高温酸化炉。
【請求項１０】前記粉粒状固形物を含む可燃性のガス
状物が、前工程の低温ガス化炉で生成したチャーを含む
ガス化ガスであることを特徴とする請求項１〜９のいず
れか１項記載の高温酸化炉。
【請求項１１】廃棄物を低温ガス化して得られた粉粒
状固形物を含む可燃性のガス状物を、高温でガス化或い
は燃焼する酸化処理方法において、前記ガス状物を高温
ガス化或は燃焼する燃焼室と、スラグ分離室を有する高
温酸化炉を用い、該ガス状物を前記高温酸化炉の燃焼室
上部側面の水平断面の接線方向に供給して旋回流を形成
させると共に、含酸素ガスを該燃焼室の頂部から燃焼室
内に供給して、ガス化或いは燃焼の効率を高め、未燃カ
ーボンの発生を少なくしたことを特徴とする酸化処理方
法。
【請求項１２】前記粉粒状固形物を含む可燃性のガス
状物は、高温酸化炉に供給する前に、ガス状物と粉粒状
固形物に分別し、ガス状物は該燃焼室上部側面に旋回流
を形成するべく供給し、該粉粒状固形物は外部から導入
した不活性ガスを主体としたキャリアガスを用いて、該
燃焼室の頂部から燃焼室内に供給することを特徴とする
請求項１１記載の酸化処理方法。