JPH10310783A - High-temperature gasification of waste and system therefor - Google Patents

High-temperature gasification of waste and system therefor

Info

Publication number
JPH10310783A
JPH10310783A JP9137420A JP13742097A JPH10310783A JP H10310783 A JPH10310783 A JP H10310783A JP 9137420 A JP9137420 A JP 9137420A JP 13742097 A JP13742097 A JP 13742097A JP H10310783 A JPH10310783 A JP H10310783A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waste
gasification
fluidized bed
gas
oxygen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9137420A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3916179B2 (en
Inventor
Hiroyuki Fujimura
宏幸 藤村
Shosaku Fujinami
晶作 藤並
Kazuo Takano
和夫 高野
Masaaki Irie
正昭 入江
Tetsuhisa Hirose
哲久 廣勢
Shiyuuichi Nagatou
秀一 永東
Takahiro Oshita
孝裕 大下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP13742097A priority Critical patent/JP3916179B2/en
Publication of JPH10310783A publication Critical patent/JPH10310783A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3916179B2 publication Critical patent/JP3916179B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for the high-temperature gasification of wastes and a system therefor, intended to solve various problems including environmental pollution associated with waste dumping activities through collectively treating various wastes and afford a combustible gas predominant in carbon monoxide and hydrogen. SOLUTION: This method comprises as follows: wastes are subjected to primary gasification in a fluidized bed oven 4, the resultant gaseous product and solid product are introduced into a melting furnace 6 where they are subjected to secondary gasification at high temperatures to obtain a gas as combustible component predominant in hydrogen and carbon monoxide; wherein both the primary and secondary gasifications are carried out under an elevated pressure of 5-50 atg, the fluidized bed oven is of internal circulation type, while the melting furnace of revolving type, the internal temperature of the fluidized bed oven is 750-950 deg.C, the gas to be fed for gasification is prepared by adding steam to either air, oxygen-enriched air or oxygen (pref. either oxygen-enriched air or oxygen), and the internal temperature of the melting furnace is 1,200-1,600 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物のガス化に
係り、特に、廃棄物を低温次いで高温でガス化すること
により、スラグ、金属等の有用物並びに化学工業原料又
は燃料となるガスを回収する廃棄物の高温ガス化方法と
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to gasification of wastes, and more particularly, to gasification of wastes at a low temperature and then at a high temperature to obtain useful materials such as slag and metal, and gas as a raw material or fuel for the chemical industry. The present invention relates to a method and an apparatus for high-temperature gasification of waste for recovering waste.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、都市ごみ、廃タイヤ、下水汚泥、
産業スラッジの相当割合が専用の焼却設備により、ま
た、し尿や高濃度廃水が専用の廃水処理設備により処理
されてきたが、依然として多くの産業廃棄物が未処理の
まま投棄されており、環境を汚染している。一方、従来
の焼却法に代わる新たな環境保全型の廃棄物処理技術と
して、ガス化と高温燃焼を組み合わせた「ガス化燃焼シ
ステム」の開発が各社により行われている。本ガス化燃
焼システムの開発において先行しているものに、前段の
ガス化炉に竪型シャフト炉を用いた方式(以下、S方
式)とロータリーキルン炉を用いた方式(以下、R方
式)がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, municipal waste, waste tires, sewage sludge,
A significant proportion of industrial sludge has been treated by dedicated incineration facilities, and night soil and highly concentrated wastewater have been treated by dedicated wastewater treatment facilities.However, many industrial wastes are still being dumped untreated and the environment Contaminated. On the other hand, each company is developing a "gasification combustion system" that combines gasification and high-temperature combustion as a new environmental conservation type waste treatment technology that replaces the conventional incineration method. Prior to the development of this gasification combustion system, there are a system using a vertical shaft furnace (hereinafter referred to as S system) and a system using a rotary kiln furnace (hereinafter referred to as R system) as the former gasification furnace. .

【0003】S方式では、ガス化炉内に乾燥・予熱ゾー
ン(200〜300℃)、熱分解ゾーン(300〜10
00℃)、燃焼・溶融ゾーン(1500℃以上)が上か
ら順に層状に形成され、炉上部より投入された廃棄物と
コークスは、より下方のゾーンで発生した高温の生成ガ
スと熱交換しながら炉内を下降する。炉内を上昇した生
成ガスは後段の燃焼炉に供給され、約900℃で燃焼さ
れる。熱分解ゾーンで生成した炭化物は、装入されたコ
ークスとともに溶融・燃焼ゾーンに下降し、羽口から供
給された酸素富活空気により高温燃焼し、灰分と無機物
の全量を溶解する。R方式では、廃棄物は破砕処理後、
高温空気により外熱されたドラム型の回転炉に供給さ
れ、約450℃でゆっくり時間をかけて熱分解ガス化さ
れる。この時生成する炭化物はガス化炉から排出され、
発火しない温度まで間接的に水冷される。次いで、微粉
砕された炭化物は、後段の旋回式溶融炉に供給され、ガ
ス化炉からの生成ガスとともに1300℃で高温燃焼す
ることにより、灰分を溶融スラグ化する。
In the S method, a drying / preheating zone (200 to 300 ° C.) and a pyrolysis zone (300 to 10
00 ° C), a combustion / melting zone (1500 ° C or higher) is formed in layers from the top, and the waste and coke introduced from the upper part of the furnace exchange heat with the high-temperature generated gas generated in the lower zone. Lower inside the furnace. The product gas that has risen in the furnace is supplied to the subsequent combustion furnace, where it is burned at about 900 ° C. The carbide generated in the pyrolysis zone descends to the melting / combustion zone together with the charged coke, and is burned at a high temperature by the oxygen-enriched air supplied from the tuyeres, thereby dissolving the entire amount of ash and inorganic substances. In the R method, waste is crushed,
It is supplied to a drum-type rotary furnace externally heated by high-temperature air, and is slowly pyrolyzed to gas at about 450 ° C. over time. The carbide generated at this time is discharged from the gasifier,
Water is indirectly cooled to a temperature that does not ignite. Next, the finely pulverized carbide is supplied to a later-stage swirling melting furnace, and burns at a high temperature of 1300 ° C. together with a generated gas from a gasification furnace, thereby converting ash into molten slag.

【0004】これら2方式の課題について述べる。S方
式のシャフト炉は、1700〜1800℃の溶融ゾーン
がガス化炉底部に存在するため、コークス等副資材や酸
素富活空気の使用が避けられず、このため運転費が上昇
する。また、コークス等の燃焼のため、二酸化炭素の排
出量が増加するといった問題もある。さらに、廃棄物中
の金属のほぼ全量が溶融されるため、金属毎に地金とし
てリサイクル利用することが出来ない。本方式のガス化
炉は固定床炉というタイプに属するが、形状が様々な廃
棄物を層状に積み上げ、しかも最下部に燃焼・溶融ゾー
ンがあるため、安定した運転が困難である。何故なら、
固定床炉ではガスを層内に均一に流すこと、すなわち通
気性の確保が極めて重要であるが、廃棄物の形状の多様
性からこれが難しく、ガスの吹き抜けや偏流が起きやす
い。コークスの添加は、補助燃料の他にこうした通気性
の確保目的もあるが、十分とは言えず、ガス流量や炉内
圧の変動は抑え難い。また、発生ガスの全量が1000
℃を越える高温域を通過するわけではないので、ダイオ
キシン類やフラン類を完全に分解することは難しい。
The problems of these two systems will be described. In the S type shaft furnace, since a melting zone at 1700 to 1800 ° C. exists at the bottom of the gasification furnace, the use of auxiliary materials such as coke and oxygen-enriched air is unavoidable, thereby increasing operating costs. There is also a problem that the amount of carbon dioxide emitted increases due to the combustion of coke and the like. Further, since almost all of the metal in the waste is melted, the metal cannot be recycled as bullion for each metal. The gasification furnace of this system belongs to the type of fixed bed furnace, but it is difficult to operate stably because wastes of various shapes are piled up in layers and there is a combustion / melting zone at the bottom. Because,
In a fixed-bed furnace, it is extremely important to flow gas uniformly in the bed, that is, to ensure gas permeability. However, this is difficult due to the variety of waste shapes, and gas blow-through and drift are likely to occur. The addition of coke has the purpose of ensuring such air permeability in addition to the auxiliary fuel, but it is not sufficient, and it is difficult to suppress fluctuations in gas flow rate and furnace pressure. Further, the total amount of generated gas is 1000
Since it does not pass through a high temperature range exceeding ℃, it is difficult to completely decompose dioxins and furans.

【0005】一方、R方式のガス化炉は、高温空気を用
いた外熱式の回転炉のため、伝熱が良くなく、従って炉
の著しい大型化が避けられなかった。また、熱分解によ
り生じたタールや未分解物が伝熱面を覆うため、伝熱が
悪化するといった問題があった。さらに、600℃にも
達する高温空気を排ガスとの熱交換により得ることは、
熱交換器の材料上にも無理があった。一方、生成する炭
化物は、回転炉からガスと別に取り出し、微粉砕してか
ら燃焼炉に供給し、回転炉から直接供給されるガスとと
もに高温燃焼させる。このため、排出、冷却、粉砕、貯
留、供給といった炭化物用のハンドリング設備が必要と
なる。こうしたハンドリング中に炭化物の保有する熱が
冷却や放熱により失われることは、エネルギー利用上好
ましくない。なお、炭化物を冷却しないと、空気と接触
して発火する恐れがある。
On the other hand, since the R type gasification furnace is an external heating type rotary furnace using high-temperature air, the heat transfer is not good, so that the furnace is inevitably increased in size. In addition, there is a problem that the heat transfer is deteriorated because tar and undecomposed substances generated by the thermal decomposition cover the heat transfer surface. Furthermore, obtaining high-temperature air as high as 600 ° C. by heat exchange with exhaust gas requires:
There was no reason on the heat exchanger material. On the other hand, the generated carbide is taken out separately from the gas from the rotary furnace, pulverized, supplied to the combustion furnace, and burned at a high temperature together with the gas directly supplied from the rotary furnace. For this reason, handling equipment for carbides such as discharge, cooling, pulverization, storage, and supply is required. It is not preferable in terms of energy utilization that the heat possessed by the carbide is lost by cooling or heat radiation during such handling. If the carbide is not cooled, it may come into contact with air and ignite.

【0006】この他にも、新たな廃棄物処理技術とし
て、廃棄物をガス化した後に高温燃焼してダイオキシン
類を分解するとともに灰分を溶融スラグ化する方法が各
種提案されている。しかしながら、ケミカルリサイクル
の観点から、アンモニアやメタノールの合成を目的とし
て、ガス化により水素、一酸化炭素を主成分とする可燃
性ガスを回収する技術は、今だに実用化されていない。
代表的な化学工業原料であるアンモニア(NH3 )から
は硝酸、各種肥料(硝安、硫安、尿素)、アクリロニト
リル、カプロラクタム等が、大量生産されている。アン
モニアは窒素(N2 )と水素(H2 )から高圧下で触媒
を用いて合成されるが、水素は天然ガス、ナフサなどの
スチームリフォーミングか、石油、石炭、石油コークス
などの部分燃焼、いわゆるガス化により得られている。
[0006] In addition, as a new waste treatment technique, various methods have been proposed for decomposing dioxins by gasifying the waste and then burning it at a high temperature and melting ash into molten slag. However, from the viewpoint of chemical recycling, a technique for recovering a combustible gas mainly composed of hydrogen and carbon monoxide by gasification for the purpose of synthesizing ammonia and methanol has not been put to practical use yet.
Nitric acid, various fertilizers (ammonium nitrate, ammonium sulfate, urea), acrylonitrile, caprolactam, and the like are mass-produced from ammonia (NH 3 ) which is a typical raw material of the chemical industry. Ammonia is synthesized from nitrogen (N 2 ) and hydrogen (H 2 ) using a catalyst under high pressure. Hydrogen can be produced by steam reforming such as natural gas or naphtha, or by partial combustion of petroleum, coal, petroleum coke, etc. It is obtained by so-called gasification.

【0007】水素は、メタノールの合成、水素化脱硫、
水素化分解、油脂の水素化、溶接にも用いられる。水素
原料の多くは海外から輸入されるため、二度にわたる石
油ショック以降、水素から得られる化学工業製品、特に
アンモニア工業製品は国際競争力を失うに至った。この
ため、安価でしかも自国内で調達可能な水素の原料が待
望久しかった。一酸化炭素(CO)はガソリン、アルコ
ール、有機酸、エステルなどの合成に用いられる。一酸
化炭素も石炭やコークス等のガス化により得られ、水素
と同様にこれら原料の多くは海外に依存しているため、
安価で国内調達可能なものが待望されてきた。
Hydrogen is synthesized from methanol, hydrodesulfurization,
It is also used for hydrocracking, hydrogenation of fats and oils, and welding. Since many hydrogen raw materials are imported from overseas, after the two oil shocks, chemical products derived from hydrogen, especially ammonia products, have lost international competitiveness. For this reason, hydrogen raw materials that are inexpensive and can be procured domestically have long been desired. Carbon monoxide (CO) is used in the synthesis of gasoline, alcohols, organic acids, esters and the like. Carbon monoxide is also obtained by gasification of coal, coke, etc., and like hydrogen, many of these raw materials depend on foreign countries.
Inexpensive products that can be procured domestically have been long-awaited.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑み、運転操作が容易で安全性に優れ、しかも熱効
率が高く、発電あるいは工業用の燃料ガス並びに化学工
業原料として用いられる水素、一酸化炭素主体の合成ガ
スを得るための廃棄物の高温ガス化方法及び装置を提供
することを課題とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In view of the above prior art, the present invention provides an easy-to-operate operation, excellent safety, high thermal efficiency, hydrogen used as a fuel gas for power generation or industrial use and a raw material for chemical industry. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for high-temperature gasification of waste to obtain a synthesis gas mainly composed of carbon monoxide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、廃棄物を流動層炉で一次ガス化し、得
られるガス状物と固体状物を後段の溶融炉で二次ガス化
し、可燃成分として水素、一酸化炭素主体のガスを得る
廃棄物の高温ガス化方法において、前記流動層炉は、流
動層部の温度を750〜950℃として、一次ガス化を
5〜50atgの加圧下で行うことを特徴とする廃棄物
の高温ガス化方法としたものである。上記方法におい
て、流動層炉は、内部循環式流動層炉を用いるのが良
く、また溶融炉は旋回式溶融炉を用いるのが良く、両者
を併用して用いるのが最適であり、そして、溶融炉の内
部温度は1200〜1600℃として、前記二次ガス化
を5〜50atgの加圧下で行うのが良い。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, waste gas is converted into primary gas in a fluidized bed furnace, and the obtained gaseous substance and solid substance are converted into secondary gas in a subsequent melting furnace. In the high-temperature gasification method for waste, which obtains a gas mainly composed of hydrogen and carbon monoxide as a combustible component, the fluidized bed furnace sets the temperature of the fluidized bed section to 750 to 950 ° C. and performs primary gasification to 5 to 50 atg. It is a method for high temperature gasification of waste, which is performed under pressure. In the above method, the fluidized bed furnace is preferably an internal circulation type fluidized bed furnace, and the melting furnace is preferably a swirling type melting furnace, and it is most preferable to use both in combination. The temperature inside the furnace is set to 1200 to 1600 ° C., and the secondary gasification is preferably performed under a pressure of 5 to 50 atg.

【0010】前記の本発明で用いる流動層炉は、流動層
部の温度等を検知して、低カロリー廃棄物と高カロリー
廃棄物の混合割合を調整する制御方法を採ることがで
き、また、用いる廃棄物に一定割合で石炭、オイルコー
クス等の補助原料を加えてカロリー調整することが可能
である。また、前記流動層での一次ガス化は、ガス化の
ために送入する含酸素ガスを空気、酸素富活空気、酸素
のいずれかにスチームを添加したものとするのが良く、
また、溶融炉での二次ガス化は、ガス化のために送入す
る含酸素ガスを酸素富活空気、酸素のいずれかにスチー
ムを添加したものとするのが良く、これらの送入する含
酸素ガスは、トータルとして含有する酸素量が、廃棄物
を完全燃焼させるに必要な理論量の0.3〜0.6の範
囲とし、このうち一次ガス化に用いる流動層炉に供給す
る酸素量は、理論量の0.1〜0.3、二次ガス化に用
いる溶融炉に供給する酸素量は、同じく理論量の0.3
〜0.5の範囲とするのが好ましい。
The fluidized bed furnace used in the present invention can adopt a control method for detecting the temperature of the fluidized bed portion and adjusting the mixing ratio of the low calorie waste and the high calorie waste. The calories can be adjusted by adding auxiliary materials such as coal and oil coke at a certain ratio to the waste used. In addition, the primary gasification in the fluidized bed, the oxygen-containing gas to be fed for gasification is preferably air, oxygen-enriched air, or a mixture of steam and oxygen.
Further, in the secondary gasification in the melting furnace, the oxygen-containing gas to be sent for gasification may be oxygen-enriched air, or steam may be added to any of oxygen, and these are sent. The oxygen-containing gas has a total amount of oxygen within a range of 0.3 to 0.6 of a theoretical amount required for complete combustion of waste, and oxygen supplied to a fluidized-bed furnace used for primary gasification. The amount is 0.1 to 0.3 of the theoretical amount, and the amount of oxygen supplied to the melting furnace used for the secondary gasification is the same as the theoretical amount of 0.3 to 0.3.
It is preferably in the range of 0.5 to 0.5.

【0011】前記溶融炉は、灰分を溶融スラグ化すると
ともに、ダイオキシン類及びその前駆体をほぼ完全に分
解することができる。本発明の方法で取得したガスは、
5〜50atgの高圧であるため、発電あるいは工業用
の燃料ガス又は化学工業原料として用いることができ、
また、流動層炉は、内部が還元雰囲気であるため、廃棄
物中の金属を未酸化状態で回収することができる。さら
に、本発明では、廃棄物を750〜950℃で一次ガス
化する流動層炉と、得られるガス状物と固体状物をその
まま導入して1200〜1600℃で二次ガス化し、可
燃成分として一酸化炭素、水素主体のガスを得る溶融炉
とを有する廃棄物の高温ガス化装置としたものである。
The melting furnace can convert ash into molten slag and almost completely decompose dioxins and their precursors. The gas obtained by the method of the present invention is:
Since it has a high pressure of 5 to 50 atg, it can be used as a fuel gas or a raw material for chemical industry for power generation or industrial use,
Further, since the inside of the fluidized bed furnace is in a reducing atmosphere, the metal in the waste can be recovered in an unoxidized state. Furthermore, in the present invention, a fluidized-bed furnace for primary gasification of waste at 750 to 950 ° C., and a gaseous substance and a solid substance obtained are introduced as they are and secondary gasified at 1200 to 1600 ° C. as a combustible component. This is a high-temperature gasifier for waste having a melting furnace for obtaining a gas mainly composed of carbon monoxide and hydrogen.

【0012】本発明で用いる流動層炉としては、流動層
部とフリーボード部を有し、流動層部の温度を750〜
950℃として用い、また、用いる旋回式溶融炉は、燃
焼室とスラグ分離室からなり、燃焼室でガス状物と固体
状物が送入する含酸素ガスと共に旋回流を形成して高温
ガス化し、溶融スラグ化した灰分はスラグ分離室でガス
と分離して冷却される。本発明で用いる内部循環式流動
層炉とは、流動層中の流動媒体に強力な旋回流を形成さ
せたもので、該旋回流は、流動層中に供給される流動化
ガスの線速度を部分的に強弱の違いを持たせることによ
り生じさせる。従って、単なるバブリング式流動層と異
なり廃棄物の分散、破砕の機能に優れ、外部循環式流動
層のように複雑で大型化することもなく、加圧型として
用いるに容易な形態・構成が容易である。
The fluidized-bed furnace used in the present invention has a fluidized-bed portion and a freeboard portion, and the temperature of the fluidized-bed portion is 750-750.
The swirling type melting furnace used at 950 ° C. and used is composed of a combustion chamber and a slag separation chamber. The molten slag ash is separated from the gas in the slag separation chamber and cooled. The internal circulation type fluidized bed furnace used in the present invention is one in which a strong swirling flow is formed in a fluid medium in a fluidized bed, and the swirling flow reduces the linear velocity of the fluidizing gas supplied into the fluidized bed. This is caused by having a partial difference in strength. Therefore, unlike a simple bubbling type fluidized bed, it has excellent functions of dispersing and crushing waste, does not become complicated and large like an externally circulating type fluidized bed, and is easy to use and form easily as a pressurized type. is there.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳述する。本発明
では、都市ごみ、固形化燃料(RDF)、スラリー化燃
料(SWM)、バイオマス廃棄物、プラスチック廃棄物
(含FRP)、自動車廃棄物(シュレッダーダスト、廃
タイヤ)、家電廃棄物、特殊廃棄物(医療廃棄物等)、
下水汚泥、し尿、高濃度廃液、産業スラッジ、選炭廃棄
物といった発熱量、水分率、形状が大きく異なる廃棄物
を用いることができるが、これらを適当に組合せて用い
ることも可能である。ここで、固形化燃料、RDF(Re
fuse-derived Fuel)は、都市ごみを破砕選別後圧縮成形
したものであり、スラリー化燃料、SWM(Solid Wate
r Mixture)は、都市ごみを破砕後水スラリー化し、高圧
下で水熱分解により油化したものである。また、FRP
は、繊維強化プラスチックのことであり、選炭廃棄物
は、選炭時に出るボタのようなものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. In the present invention, municipal solid waste, solidified fuel (RDF), slurried fuel (SWM), biomass waste, plastic waste (including FRP), automobile waste (shredder dust, waste tires), household electric appliances waste, special waste Goods (such as medical waste),
Waste materials having greatly different calorific values, moisture contents, and shapes such as sewage sludge, night soil, high-concentration waste liquid, industrial sludge, and coal preparation waste can be used, but these can also be used in an appropriate combination. Here, solidified fuel, RDF (Re
fuse-derived Fuel) is municipal solid waste that has been crushed and sorted and then compression molded. Slurry fuel, SWM (Solid Wate)
r Mixture) is municipal solid waste that is crushed and turned into a water slurry, and then turned into oil by hydrothermal decomposition under high pressure. Also, FRP
Is a fiber reinforced plastic, and coal preparation waste is like stubborn waste produced during coal preparation.

【0014】これらの廃棄物は、初めに流動層炉に供給
されて一次ガス化されるが、特にこの流動層炉に内部循
環式流動層炉を採用することにより、廃棄物は細破砕程
度の前処理で供給することが可能となる。その理由は、
流動媒体の強力な旋回運動により、投入廃棄物の拡散、
混合が良好となり、また、大きなサイズの不燃物も排出
可能となるためである。こうした流動媒体の旋回運動の
効果については後述する。廃棄物のうち、都市ごみ、バ
イオマス廃棄物、プラスチック廃棄物、自動車廃棄物等
は30cm程度に粗粉砕して用いる。水分率の高い下水
汚泥とし尿は、専用の処理場にてベルトプレス、遠心脱
水機等を用いて脱水ケーキとした後に、本プラントサイ
トまで輸送する。固形化燃料、スラリー化燃料、高濃度
廃液はこのまま使用する。補助原料として加える石炭、
オイルコークスは、10mm以下に破砕して用いる。
[0014] These wastes are first supplied to a fluidized bed furnace and primary gasified. In particular, by employing an internal circulation type fluidized bed furnace in this fluidized bed furnace, the waste is reduced to a degree of crushing. It can be supplied in preprocessing. The reason is,
The strong swirling motion of the flowing medium allows the diffusion of the input waste,
This is because mixing becomes good and large-sized incombustibles can be discharged. The effect of the swirling motion of the fluid medium will be described later. Among the wastes, municipal solid waste, biomass waste, plastic waste, automobile waste, and the like are roughly pulverized to about 30 cm before use. Sewage sludge and urine having a high moisture content are converted into dewatered cakes using a belt press, a centrifugal dehydrator, etc. at a dedicated treatment plant, and then transported to the plant site. Solid fuel, slurry fuel, and high-concentration waste liquid are used as they are. Coal added as auxiliary raw material,
Oil coke is used after being crushed to 10 mm or less.

【0015】上記廃棄物は、廃棄物自身の低位発熱量に
より高カロリー廃棄物と低カロリー廃棄物に大別され
る。一般的には、都市ごみ、固形化燃料、スラリー化燃
料、プラスチック廃棄物、自動車廃棄物、家電廃棄物は
前者であり、バイオマス廃棄物、特殊廃棄物(医療廃棄
物等)、下水汚泥/し尿の脱水ケーキ、高濃度廃液は後
者に属する。これらを、高カロリー廃棄物用ピット、低
カロリー廃棄物用ピット、タンクにそれぞれ受け入れ、
各々のピットやタンクにて十分攪拌・混合し、適宜ガス
化炉に供給する。廃棄物中に混入した金属はガス化炉内
に入っても、融点が流動層温度より高ければ未酸化状態
で回収される。従って、回収された金属は種類毎に地金
として利用が可能である。
The above wastes are roughly classified into high calorie wastes and low calorie wastes according to the low calorific value of the waste itself. In general, municipal solid waste, solidified fuel, slurry fuel, plastic waste, automobile waste, and household electric appliance waste are the former, biomass waste, special waste (medical waste, etc.), sewage sludge / sewer Dewatered cake and high-concentration waste liquid belong to the latter. These are received in the high calorie waste pit, low calorie waste pit and tank, respectively.
The mixture is sufficiently stirred and mixed in each pit and tank, and supplied to a gasification furnace as appropriate. Even if the metal mixed into the waste enters the gasification furnace, it is recovered in an unoxidized state if the melting point is higher than the fluidized bed temperature. Therefore, the recovered metal can be used as bullion for each type.

【0016】また、投入廃棄物の質が一定であれば、投
入廃棄物とガス化のために送入するガスいわゆるガス化
剤の量比は一定となるが、投入廃棄物に占める低カロリ
ー廃棄物の割合が増えたり、全体の水分率が高くなった
りすると、流動層炉のガス化温度は所定値から下降す
る。こうした時には、投入廃棄物中の低カロリー廃棄物
と高カロリー廃棄物の量比を調整することにより、投入
廃棄物の発熱量を一定に保つことが、後段のガス利用の
上から望ましい。あるいは、発熱量の高い石炭等の補助
原料の割合を増して投入廃棄物のカロリー調整をするこ
ともできる。
If the quality of the input waste is constant, the amount ratio of the input waste and the gas sent for gasification, that is, the gasifying agent, is constant, but the low calorie waste in the input waste is low. When the proportion of the substance increases or the total water content increases, the gasification temperature of the fluidized bed furnace falls from a predetermined value. In such a case, it is desirable to keep the calorific value of the input waste constant by adjusting the amount ratio of the low-calorie waste and the high-calorie waste in the input waste from the viewpoint of gas utilization in the latter stage. Alternatively, the calorie of the input waste can be adjusted by increasing the proportion of auxiliary raw materials such as coal having a high calorific value.

【0017】次に、本発明で用いる流動層炉について説
明する。この流動層炉を一次ガス化に用いる点が、本発
明の特徴となっている。流動層炉自体は、既に公知のも
のであるが、可燃性ガスを得るために流動層炉と溶融炉
を組合せて用いることは従来技術と異なる点である。石
炭を微粉炭あるいは水スラリーとして高温ガス化する技
術は既に公知のものとなっているが、廃棄物の場合は微
粉砕することが石炭ほど容易でない。特に金属、ガレ
キ、石のような不燃物を含有する場合は、ほとんど不可
能といえる。ところが、流動層炉を用いれば、廃棄物を
バルクの状態で熱分解ガス化することができ、可燃性の
ガス状物(ガス、タール)と固体状物(チャー)が生成
する。これらは、できれば混合した状態で後段の溶融炉
に送って高温で二次ガス化することが望ましい。
Next, the fluidized bed furnace used in the present invention will be described. The feature of the present invention is that the fluidized bed furnace is used for primary gasification. The fluidized bed furnace itself is already known, but using a combination of a fluidized bed furnace and a melting furnace to obtain a combustible gas is different from the prior art. Techniques for high-temperature gasification of coal as pulverized coal or water slurry are already known, but in the case of waste, it is not as easy to pulverize as coal. In particular, it can be said that it is almost impossible when it contains incombustible substances such as metal, rubble and stone. However, if a fluidized bed furnace is used, waste can be pyrolyzed and gasified in a bulk state, and combustible gaseous substances (gas and tar) and solid substances (char) are generated. It is desirable that these are sent to a subsequent melting furnace in a mixed state, if possible, to be secondary gasified at a high temperature.

【0018】本発明で使用する流動層炉としては、公知
の加圧型の流動層炉、例えば用いる廃棄物の性状等を勘
案してバブリング型流動層炉等が考えられるが、特に、
本発明により考案された内部循環式流動層炉を用いるの
が好適である。内部循環式流動層炉は、炉の水平断面を
円形とし、炉底中央部に比較的緩慢な流動層、炉底周辺
部に比較的活発な流動層を形成し、流動層の表面近傍の
内壁沿いに内側に傾斜した傾斜壁を設けて、流動媒体の
流れを周辺部から中央部へ転向することにより、炉底中
央部の緩慢流動層中を流動媒体が流動化しつつ下降し、
炉底周辺部の活発流動層中を流動媒体が流動化しつつ上
昇し、流動層下部にて流動媒体が中央部から周辺部へ、
流動層上部にて流動媒体が周辺部から中央部へ流動化し
つつ移動するような流動媒体の活発な旋回運動を生ぜし
める流動層部を有するものである。
The fluidized bed furnace used in the present invention may be a known pressurized fluidized bed furnace, for example, a bubbling type fluidized bed furnace in consideration of the properties of the waste to be used.
It is preferred to use an internal circulation fluidized bed furnace devised according to the invention. The internal circulation type fluidized bed furnace has a circular horizontal section, a relatively slow fluidized bed in the center of the furnace bottom, a relatively active fluidized bed in the periphery of the furnace bottom, and an inner wall near the surface of the fluidized bed. By providing an inclined wall that is inclined inward along the way, by turning the flow of the fluid medium from the peripheral part to the central part, the fluid medium descends while fluidizing in the slow fluidized bed in the central part of the furnace bottom,
The fluidized medium rises while fluidizing in the active fluidized bed around the hearth, and the fluidized medium flows from the center to the periphery at the bottom of the fluidized bed.
The fluidized bed has a fluidized bed portion that generates an active swirling motion of the fluidized medium such that the fluidized medium moves from the peripheral portion to the central portion while being fluidized at the upper portion thereof.

【0019】こうした特殊な流動層をガス化に用いた時
の特長を以下に記す。 生成するチャーが流動層上に堆積せず、流動層内に
均一に分散されるため、特に活発流動層におけるチャー
の酸化が効率良く行える。チャーの酸化により発生する
熱は、流動媒体に伝えられ、中央部の緩慢流動層におけ
る熱分解ガス化の熱源として利用される。 流動層表面では、傾斜壁によって上昇する運動を転
向された流動媒体が、中央部で激しく衝突するため、チ
ャーが微粉砕される。流動媒体に硬い珪砂を用いること
により、微粉砕はさらに促進される。 緩慢流動層での流動媒体の下降運動に伴う呑み込み
作用により、固形廃棄物は細破砕程度の処理で供給する
ことが出来る。このため、破砕設備を省略することが出
来、破砕用の電力を低減出来る。
The features when such a special fluidized bed is used for gasification are described below. Since the generated char does not accumulate on the fluidized bed and is uniformly dispersed in the fluidized bed, the oxidation of the char can be efficiently performed particularly in the active fluidized bed. The heat generated by the oxidation of the char is transferred to the fluidized medium and used as a heat source for pyrolysis gasification in the slow fluidized bed in the center. On the surface of the fluidized bed, the fluid medium turned up by the inclined wall collides violently at the center, and the char is finely pulverized. By using hard silica sand as the fluidized medium, pulverization is further promoted. The solid waste can be supplied in a fine crushing process due to the swallowing effect associated with the downward movement of the fluid medium in the slow fluidized bed. Therefore, the crushing equipment can be omitted, and the power for crushing can be reduced.

【0020】 流動媒体の旋回運動により、細破砕程
度の前処理を施した廃棄物の投入の結果生ずる粗大な不
燃物でも、容易に排出出来る。 流動層内全域における流動媒体の旋回運動により、
発生する熱が拡散されるため、焼結物やクリンカーによ
るトラブルを回避出来る。 通常用いられるバブリング型流動層の場合、流動媒体は
均一に流動化されるものの、横方向の分散はあまり良く
ない。従って、上述の〜において、本発明の内部循
環式流動層の方が通常用いられるバブリング流動層より
優ることは明らかである。
Due to the swirling motion of the fluid medium, even coarse incombustibles resulting from the introduction of waste pretreated to the degree of crushing can be easily discharged. Due to the swirling motion of the fluid medium throughout the fluidized bed,
Since the generated heat is diffused, it is possible to avoid troubles caused by a sintered product or clinker. In the case of a commonly used bubbling type fluidized bed, the fluidized medium is fluidized uniformly, but the dispersion in the lateral direction is not so good. Therefore, in the above, it is clear that the internal circulation type fluidized bed of the present invention is superior to the commonly used bubbling fluidized bed.

【0021】本発明で用いる流動層炉は、流動層温度を
750〜950℃としている。これに対し、廃棄物の完
全燃焼(常圧下)を目的とする「ガス化燃焼システム」
では、流動層温度は450〜650℃としている。これ
はガス化反応の緩慢な進行とアルミニウムの回収を目的
とするからである。ところが、加圧下のガス化では、圧
力の上昇分だけ流動層単位容積当たりの原料供給量が増
すため、ガス化の反応速度を上げてやる必要がある。こ
のために、流動層温度を750〜950℃としているの
であるが、このため融点が660℃であるアルミニウム
の回収は断念せざるを得ない。なお、この温度範囲の上
限は、アグロメ(流動媒体の塊状化現象)の問題で決め
られる。
The fluidized bed furnace used in the present invention has a fluidized bed temperature of 750 to 950 ° C. On the other hand, a “gasification combustion system” aimed at complete combustion of waste (under normal pressure)
, The fluidized bed temperature is 450 to 650 ° C. This is because the purpose is to slowly progress the gasification reaction and recover aluminum. However, in gasification under pressure, the amount of raw material supplied per unit volume of the fluidized bed is increased by the increase in pressure, and therefore, it is necessary to increase the gasification reaction rate. For this reason, the fluidized bed temperature is set to 750 to 950 ° C., and therefore, the recovery of aluminum having a melting point of 660 ° C. has to be abandoned. The upper limit of this temperature range is determined by the problem of agglomeration (agglomeration of the fluid medium).

【0022】流動層炉の流動層へガス化のために送入す
る含酸素ガス(ガス化剤)は、空気、酸素富活空気、酸
素のいずれかにスチームを添加したものとし、また、流
動媒体としては砂(硅砂、オリビン砂など)、アルミ
ナ、鉄粉、スラグ粒、砕石等を使用する。炉のフリーボ
ードには送入ガスの供給は行わない。流動層炉での一次
ガス化の際に生成するチャーは流動層中で粉砕されて微
粉状となるため、ガスに同伴してそのまま溶融炉に導入
される。一方、流動層部は還元雰囲気であるため、廃棄
物中の金属の大部分を有用な未酸化の状態で取出せる。
ただし、回収出来る金属は、その融点が流動層温度以下
のものに限られる。
The oxygen-containing gas (gasifying agent) fed into the fluidized bed of the fluidized-bed furnace for gasification is a mixture of air, oxygen-enriched air and oxygen with steam added. Sand (silica sand, olivine sand, etc.), alumina, iron powder, slag particles, crushed stone, etc. are used as the medium. No feed gas is supplied to the freeboard of the furnace. The char generated at the time of primary gasification in the fluidized bed furnace is pulverized in the fluidized bed into fine powder, and is introduced into the melting furnace as it accompanies the gas. On the other hand, since the fluidized bed has a reducing atmosphere, most of the metal in the waste can be extracted in a useful unoxidized state.
However, the metals that can be recovered are limited to those whose melting point is lower than the fluidized bed temperature.

【0023】このように、廃棄物の一次ガス化に流動層
炉を用いることにより、多様な廃棄物の処理が可能で、
しかも処理能力が高く、スケールアップが容易となる。
また、機械的な駆動部が無く、温度等の調整操作が容易
で、熱媒体との間の伝熱が良い。さらに、流動層炉とし
て内部循環式流動層炉を用いると、廃棄物の無破砕処理
が可能となるとともに、流動層内で炭化物が効率良く粉
砕されてチャーとなること、流動層内でのチャーの分散
が良いためガス化効率の高いこと、層内温度が均一に保
たるためクリンカーの生成が抑えられること等の利点が
ある。
As described above, by using a fluidized bed furnace for the primary gasification of waste, it is possible to treat various wastes.
Moreover, the processing capacity is high and the scale-up is easy.
Further, since there is no mechanical drive unit, the operation of adjusting the temperature and the like is easy, and the heat transfer with the heat medium is good. Furthermore, when an internal circulation type fluidized bed furnace is used as a fluidized bed furnace, it is possible to perform a non-crushing treatment of waste, and it is possible to efficiently pulverize carbides in the fluidized bed to form a char. There are advantages such as high gasification efficiency due to good dispersion of clinker, and suppression of clinker generation because the temperature in the layer is kept uniform.

【0024】次に、溶融炉について説明する。溶融炉
は、流動層炉から導入されるガス状物(ガス、タール)
と固体状物(チャー)を送入する含酸素ガス等のガス化
剤と接触させることにより、1200〜1600℃の高
温で二次ガス化し、タール、チャーや炭化水素を完全に
ガス化するとともに、含有する灰分を溶融スラグとして
炉底より排出するものである。溶融炉としては、テキサ
コ炉のように上部から吹き込むタイプも使用できるが、
好ましくは、ガス状物と固体状物がガス化のための送入
ガスと共に燃焼室中に旋回渦流を形成しながら高温ガス
化して、灰分を溶融スラグ化し、溶融したスラグを連続
的に排出できる旋回式溶融炉を用いるのが良い。旋回式
溶融炉を用いれば、高負荷・高速燃焼が可能となるため
炉のコンパクト化が図れ、ガスの滞留時間分布が狭くな
るためにカーボン転換率が上昇し、しかも、旋回流によ
る遠心力作用により、スラグミスト捕集率を高くでき
る。
Next, the melting furnace will be described. Melting furnace is gaseous matter (gas, tar) introduced from fluidized bed furnace
And gasification agent, such as oxygen-containing gas, which feeds a solid substance (char) into a secondary gas at a high temperature of 1200 to 1600 ° C. to completely gasify tar, char and hydrocarbons. The ash contained is discharged from the furnace bottom as molten slag. As a melting furnace, a type blown from above like a Texaco furnace can be used,
Preferably, the gaseous matter and the solid matter can be gasified at a high temperature while forming a swirling vortex in the combustion chamber together with the gas supplied for gasification, thereby melting the ash into molten slag and continuously discharging the molten slag. It is preferable to use a rotary melting furnace. The use of a swirling melting furnace enables high-load, high-speed combustion, making the furnace more compact, narrowing the gas residence time distribution, increasing the carbon conversion rate, and furthermore, the centrifugal force caused by the swirling flow. Thereby, the slag mist collection rate can be increased.

【0025】溶融炉へのガス化のために送入する含酸素
ガスは、酸素富活空気、酸素のいずれかにスチームを添
加したものとすることができる。送入する含酸素ガス中
の酸素量は、廃棄物を完全燃焼させるために必要な理論
酸素量の0.3〜0.5の範囲とするのがよい。そし
て、流動層炉、溶融炉への全送入ガス中の酸素量は、理
論燃焼酸素量の0.3〜0.6とする。こうして、溶融
炉から、低カロリー(1000〜1500kcal/N
3 (dry))から中カロリー(2500〜4500
kcal/Nm3 (dry))の燃料ガスを得ることが
できる。これらのガス中には、可燃成分としてCO、H
2 が主体的に含まれる。廃棄物からCO、H2 主体のガ
スを得、発電,工業用の燃料ガスあるいは化学工業原料
の合成用とすることは本発明の優れた特徴といえる。後
段の溶融炉で流動層炉から導出されるチャー中の灰分を
スラグ化することにより、有害な重金属はスラグ中に封
じ込められ、溶出しなくなる。また、1200〜160
0℃という高温により、ダイオキシン類とその前駆体並
びにPCB等はほぼ完全に分解される。
The oxygen-containing gas fed into the melting furnace for gasification may be one obtained by adding steam to either oxygen-enriched air or oxygen. The amount of oxygen in the oxygen-containing gas to be sent is preferably in the range of 0.3 to 0.5 of the theoretical amount of oxygen necessary for completely burning the waste. The amount of oxygen in the total gas fed into the fluidized bed furnace and the melting furnace is set to 0.3 to 0.6 of the theoretical combustion oxygen amount. Thus, a low calorie (1000-1500 kcal / N
m 3 (dry)) to medium calories (2500-4500)
kcal / Nm 3 (dry)) can be obtained. These gases contain CO, H as combustible components.
2 is mainly included. It is an excellent feature of the present invention to obtain gas mainly composed of CO and H 2 from waste and to use it for synthesizing fuel gas for power generation and industrial use or raw material for chemical industry. By converting the ash in the char discharged from the fluidized-bed furnace into slag in the subsequent melting furnace, harmful heavy metals are contained in the slag and are not eluted. Also, 1200 to 160
At a high temperature of 0 ° C., dioxins and their precursors and PCBs are almost completely decomposed.

【0026】次に図1を参照して、得られたガスの性状
と利用方法を述べる。利用方法を大別すると、エネルギ
ー利用するサーマルリサイクルと化学工業原料に供する
ケミカルリサイクルがある。5〜50atgの加圧状態
で得られる可燃性ガスの用途には、ガスタービンを用い
た複合サイクル発電とか、工業用燃料ガスとしての利用
がある。あるいは、水素、メタン(SNG)、メタノー
ル等アルコール類、ガソリン製造用の合成ガスとしての
利用がある。
Next, referring to FIG. 1, the properties of the obtained gas and how to use the gas will be described. The methods of use can be roughly classified into thermal recycling, which uses energy, and chemical recycling, which is used for raw materials in the chemical industry. Examples of uses of the combustible gas obtained under a pressurized state of 5 to 50 atg include combined cycle power generation using a gas turbine and utilization as an industrial fuel gas. Alternatively, it is used as a synthetic gas for producing hydrogen, methane (SNG), alcohols such as methanol, and gasoline.

【0027】水素は、合成ガスをCO転化後、脱CO2
により得られる。メタンは、CO転化によりCO/H2
比を調整後、メタン化反応により得られる。メタノール
は、CO転化後メタノール合成反応により得られる。メ
タノールとエタノール以上の高級アルコールの混合物
は、アルコール合成反応により得られる。ガソリンは、
南アフリカ連邦のサゾールで実施されているように、フ
ィッシャートロプシュ反応により合成される。このよう
に、対象とする廃棄物の質と量、並びに建設地の条件、
目的生成物などを考慮して最適なプロセスを選定するこ
とが必要である。次に、スラグの利用について言及す
る。廃棄物を原料とすると、得られるスラグ中の塩素量
は100mg/kg以下となるため、ポルトランドセメ
ントの原料とすることができる。回収されるスラグに
は、水砕スラグと徐冷スラグがあるが、路盤材、骨材、
透水材等の土木建築用資材、あるいは園芸用資材として
利用出来る。
Hydrogen is produced by converting the synthesis gas into CO and then removing CO 2.
Is obtained by Methane is converted to CO / H 2 by CO conversion.
After adjusting the ratio, it is obtained by methanation reaction. Methanol is obtained by a methanol synthesis reaction after CO conversion. A mixture of a higher alcohol such as methanol and ethanol is obtained by an alcohol synthesis reaction. Gasoline is
Synthesized by the Fischer-Tropsch reaction, as practiced in Sasol, South Africa. In this way, the quality and quantity of the target waste,
It is necessary to select an optimal process in consideration of the target product and the like. Next, the use of slag will be described. When waste is used as a raw material, the amount of chlorine in the obtained slag is 100 mg / kg or less, so that it can be used as a raw material for Portland cement. The collected slag includes granulated slag and slowly cooled slag.
It can be used as a material for civil engineering and construction, such as a water permeable material, or a material for gardening.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明を図面を用いて具体的に説明す
る。 実施例1 図2に、本発明の高温ガス化方法に用いる装置の一例の
概略構成図を示す。図2は、高圧(5〜50atg)の
合成ガスを製造する実施例であり、図2において、1は
ロックホッパシステム、2はホッパー、3はスクリュー
フィーダ、4は流動層炉、5は流動層部、6は旋回式溶
融炉で、7は一次燃焼室、8は二次燃焼室、9はスラグ
分離室、10は廃熱ボイラ、11はスクラバー、aは廃
棄物、bは酸素、cはスチーム、dは不燃物、eは一次
ガス化ガス、e′は二次ガス化ガス、fはスラグ、f′
は飛灰、gは生成ガスを示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of an example of an apparatus used for the high-temperature gasification method of the present invention. FIG. 2 shows an example of producing a high-pressure (5 to 50 atg) syngas. In FIG. 2, 1 is a lock hopper system, 2 is a hopper, 3 is a screw feeder, 4 is a fluidized bed furnace, and 5 is a fluidized bed. , 6 is a rotary melting furnace, 7 is a primary combustion chamber, 8 is a secondary combustion chamber, 9 is a slag separation chamber, 10 is a waste heat boiler, 11 is a scrubber, a is waste, b is oxygen, c is Steam, d is noncombustible, e is primary gasified gas, e 'is secondary gasified gas, f is slag, f'
Indicates fly ash and g indicates generated gas.

【0029】廃棄物aは、均一に混合後、ロックホッパ
ーシステム1を経て、ホッパー2に投入される。次い
で、スクリューフィーダ3により流動層炉4に定量供給
される。流動層炉4の炉底には流動化ガスとして酸素b
とスチームcの混合ガスが供給される。流動層炉4の流
動層部5に落下した廃棄物は、750〜950℃に保持
された流動層内で酸素とスチームからなる送入ガスと接
触し、速やかに熱分解ガス化される。これにより、ガ
ス、タール、チャー、水蒸気が生成するが、チャーは流
動層の旋回運動により粉砕され微粉化される。これらは
一括して後段の旋回式溶融炉6の一次燃焼室7に供給さ
れ、同じくガス化のために供給された酸素bと旋回流中
で混合しながら、1200〜1600℃の高温で高速酸
化される。このため、チャーに含まれる灰分はスラグミ
ストとなり、旋回流の遠心力により炉壁上のスラグ相に
捕捉され、炉壁を流れ下って二次燃焼室8に入り、スラ
グfとしてスラグ分離室9の炉底から排出される。二次
ガス化の反応は二次燃焼室8で完結し、H2 、CO、C
2 とH2 Oから成る5〜50atgの中カロリーガス
(2500〜4500kcal/Nm3 )となる。
After the waste a is uniformly mixed, it is fed into the hopper 2 through the lock hopper system 1. Next, a fixed amount is supplied to the fluidized bed furnace 4 by the screw feeder 3. At the bottom of the fluidized bed furnace 4, oxygen b
And steam c. The waste that has fallen into the fluidized bed section 5 of the fluidized bed furnace 4 comes into contact with a feed gas composed of oxygen and steam in the fluidized bed maintained at 750 to 950 ° C., and is quickly pyrolyzed to gas. As a result, gas, tar, char, and steam are generated, but the char is pulverized and pulverized by the swirling motion of the fluidized bed. These are collectively supplied to the primary combustion chamber 7 of the later-stage revolving melting furnace 6, where they are mixed with oxygen b also supplied for gasification in a revolving flow while being subjected to high-speed oxidation at a high temperature of 1200 to 1600 ° C. Is done. For this reason, the ash contained in the char becomes slag mist, is captured by the slag phase on the furnace wall by the centrifugal force of the swirling flow, flows down the furnace wall, enters the secondary combustion chamber 8, and becomes the slag separation chamber 9 as slag f. From the bottom of the furnace. The reaction of secondary gasification is completed in the secondary combustion chamber 8, and H 2 , CO, C
It becomes calorific gas in the 5~50atg consisting O 2 and H 2 O (2500~4500kcal / Nm 3 ).

【0030】流動層炉4の流動層部5は還元雰囲気のた
め、原料中の金属のうち融点が流動層温度より高いもの
は、未酸化でクリーンな状態でガレキ、石、ガラス等と
ともに不燃物dとして炉底から排出される。このため、
金属地金として再利用が可能となる。溶融炉6を出たガ
スは、廃熱ボイラ10でスチームcを回収後、NaOH
水溶液を用いたスクラバー11で冷却・洗浄され、ダス
ト及びCO転化触媒を被毒するガス中のHCl等が除か
れる。こうして、精製された生成ガスgが得られる。本
ガスは工業用燃料ガスにも用いることが出来るが、この
場合CO転化の必要は無いので、スクラバー11は簡略
なもので済む。得られたH2 、CO、CO2 とH2 Oか
ら成るガスは化学工業原料用の合成ガスとして使用され
る。
Since the fluidized bed portion 5 of the fluidized bed furnace 4 has a reducing atmosphere, the metals in the raw material having a melting point higher than the fluidized bed temperature are in a non-oxidized and clean state together with rubble, stone, glass and the like, and are incombustible. It is discharged from the furnace bottom as d. For this reason,
It can be reused as metal bullion. The gas that has left the melting furnace 6 is recovered in a waste heat boiler 10 after steam c is recovered.
It is cooled and washed by a scrubber 11 using an aqueous solution to remove dust and HCl in a gas poisoning the CO conversion catalyst. Thus, a purified product gas g is obtained. This gas can also be used for industrial fuel gas, but in this case, since there is no need for CO conversion, the scrubber 11 can be simplified. The obtained gas composed of H 2 , CO, CO 2 and H 2 O is used as a synthesis gas for chemical industry raw materials.

【0031】次に、図3に示す流動層炉と溶融炉の拡大
図を用いて詳述する。なお、圧力条件は実施例1と同じ
く5〜50atgである。図3において、図2と同じ符
号は同じ名称を表し、12はフリーボード、13はバー
ナ、14はトロンメル、15はバケットコンベア、16
はバーナである。図から明らかなように、一次ガス化に
用いられる流動層炉4は、既に説明した内部循環式流動
層炉と呼ばれるもので、流動媒体は中央部で流動化しつ
つ下降し、周辺部で流動化しつつ上昇する旋回運動を行
っている。ロックホッパー1を介してホッパー2に供給
された廃棄物aと石炭jは、スクリュー式の定量供給装
置3を用いて流動層炉4に供給される。流動層炉4の下
方からは酸素bとスチームcの混合ガスが流動化ガスと
して挿入され、分散板上に硅砂の流動層5が形成され
る。廃棄物aと石炭jは流動層5の中央部に投入され、
750〜950℃に保持された流動層5内に呑み込まれ
つつ流動化ガス中の酸素と接触し、速やかに熱分解ガス
化される。流動媒体の旋回運動により、サイズの大きな
不燃物でも炉底に堆積することなく流動層部から排出さ
れる。流動層炉4の炉底からはロックホッパ(図示せ
ず)を介して流動媒体の硅砂が不燃物とともに排出さ
れ、トロンメル14により粗大不燃物dが分離される。
Next, a detailed explanation will be given using an enlarged view of the fluidized bed furnace and the melting furnace shown in FIG. The pressure conditions are 5 to 50 atg, as in the first embodiment. 3, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same names, 12 is a free board, 13 is a burner, 14 is a trommel, 15 is a bucket conveyor, 16
Is a burner. As is clear from the figure, the fluidized bed furnace 4 used for the primary gasification is what is called the internal circulation type fluidized bed furnace described above, in which the fluidized medium descends while fluidizing at the center and fluidizing at the peripheral part. Performing a turning motion while rising. The waste a and the coal j supplied to the hopper 2 via the lock hopper 1 are supplied to the fluidized bed furnace 4 using the screw type quantitative supply device 3. A mixed gas of oxygen b and steam c is inserted as a fluidizing gas from below the fluidized bed furnace 4 to form a fluidized bed 5 of silica sand on the dispersion plate. The waste a and the coal j are injected into the center of the fluidized bed 5,
While being swallowed in the fluidized bed 5 maintained at 750 to 950 ° C., it comes into contact with oxygen in the fluidizing gas and is quickly pyrolyzed into gas. Due to the swirling motion of the fluid medium, even large-sized incombustibles are discharged from the fluidized bed without accumulating on the furnace bottom. From the bottom of the fluidized bed furnace 4, silica sand as a fluid medium is discharged together with incombustibles via a lock hopper (not shown), and coarse incombustibles d are separated by the trommel 14.

【0032】分離された硅砂hはバケットコンベア15
により上方へ搬送された後、ロックホッパ(図示せず)
を介して流動層炉4に戻される。不燃物d中には金属が
含まれるが、リサイクル可能な未酸化の状態で回収でき
る。流動層5での一次ガス化によりガス、タール、チャ
ーが生成する。ガスとタールは、気化して炉内を上昇す
る。チャーは流動層5の旋回運動により微粉砕される。
チャーは多孔質で軽いため、生成ガスの上向きの流れに
同伴される。流動媒体に固い硅砂hを用いることで、チ
ャーの粉砕は促進される。
The separated silica sand h is supplied to the bucket conveyor 15.
After being transported upward by a lock hopper (not shown)
Is returned to the fluidized bed furnace 4. The incombustibles d contain metals, but can be recovered in a recyclable, unoxidized state. Gas, tar, and char are generated by the primary gasification in the fluidized bed 5. The gas and tar vaporize and rise in the furnace. The char is finely pulverized by the swirling motion of the fluidized bed 5.
Because the char is porous and light, it is entrained in the upward flow of product gas. By using hard silica sand as the fluid medium, the pulverization of char is promoted.

【0033】流動層炉を出た生成ガスeは、旋回式溶融
炉6の一次燃焼室7に供給され、予熱された酸素bと旋
回流中で混合しながら、1200〜1600℃の高温で
二次ガス化し、H2 、CO、CO2 、H2 O主体のガス
となる。反応は二次燃焼室8で完結し、生成ガスe′は
スラグ分離室9から排出される。チャーに含まれる灰分
は高温のためにスラグミストとなり、旋回流の遠心力に
より一次燃焼室7の炉壁上の溶融スラグ相に捕捉され、
炉壁を流れ下って二次燃焼室8に入り、スラグ分離部9
の底部より流下する。この後、スラグは直接又は間接的
に冷却されてスラグ粒となり、系外に排出される。な
お、旋回溶融炉6の一次燃焼室7と二次燃焼室8には、
昇温バーナ16が1台ずつ設置されている。
The product gas e exiting the fluidized bed furnace is supplied to the primary combustion chamber 7 of the swirling melting furnace 6 and mixed with preheated oxygen b in a swirling flow at a high temperature of 1200 to 1600 ° C. It is gasified next and becomes a gas mainly composed of H 2 , CO, CO 2 , and H 2 O. The reaction is completed in the secondary combustion chamber 8, and the generated gas e ′ is discharged from the slag separation chamber 9. The ash contained in the char becomes slag mist due to the high temperature, and is captured in the molten slag phase on the furnace wall of the primary combustion chamber 7 by the centrifugal force of the swirling flow,
After flowing down the furnace wall and entering the secondary combustion chamber 8, the slag separation section 9
Down from the bottom of the Thereafter, the slag is cooled directly or indirectly into slag particles, which are discharged out of the system. The primary combustion chamber 7 and the secondary combustion chamber 8 of the swirling melting furnace 6 include:
The heating burners 16 are installed one by one.

【0034】実施例2 図4は、旋回式溶融炉に別の形式を用いた5〜50at
gの合成ガスを得るための別の実施例である。図4にお
いて、流動層炉は内部循環式流動層炉4を用いており、
供給された廃棄物aより生成するチャーは、流動層上に
堆積せず流動層内に均一に分散され、チャーの微粉化・
ガス化が促進される。本タイプの流動層炉では、廃棄物
は破砕粒度を大きくでき、サイズの大きい不燃物も排出
が可能である。また、発生熱の拡散に秀れているためク
リンカートラブルが少ない等の特長を有する。流動層炉
4を出た生成ガスeは、旋回式溶融炉6の燃焼室7に供
給され、供給された酸素bと旋回流中で混合しながら、
1200〜1600℃の高温で二次ガス化する。二次ガ
ス化により生成したガスはスラグとともにスラグ分離室
9に導かれ、水槽20に貯えられた水中に直接吹き込ま
れることにより急冷、洗浄される。
Example 2 FIG. 4 shows a 5 to 50 at using another type of swirling type melting furnace.
Another example for obtaining g of synthesis gas. In FIG. 4, the fluidized bed furnace uses an internal circulation type fluidized bed furnace 4,
The char generated from the supplied waste a is not uniformly deposited on the fluidized bed, but is uniformly dispersed in the fluidized bed.
Gasification is promoted. In this type of fluidized bed furnace, waste can be crushed to a large particle size, and large-sized incombustibles can be discharged. In addition, it has features such as less clinker trouble due to excellent diffusion of generated heat. The product gas e exiting the fluidized bed furnace 4 is supplied to the combustion chamber 7 of the swirling melting furnace 6 and is mixed with the supplied oxygen b in a swirling flow,
Secondary gasification at a high temperature of 1200 to 1600 ° C. The gas generated by the secondary gasification is guided to the slag separation chamber 9 together with the slag, and is rapidly cooled and washed by being directly blown into the water stored in the water tank 20.

【0035】実施例3 図5は、別の形式の旋回式溶融炉を用いた実施例であ
り、5〜50atgの合成ガスを得るためのものであ
る。旋回式溶融炉6のスラグ分離室9には、輻射ボイラ
19が設置され、一旦水面近くまで下降したガスは水管
の裏側を通って排出されるようになっている。輻射ボイ
ラ19内では、ガスの流れと重力の方向が一致するた
め、壁に付着したスラグは、大きく成長することなく落
下する。また、流れ落ちるスラグ自身の熱も、輻射ボイ
ラ19が回収するため、効率が高くなる。さらに、水面
近くでガスの流れ方向が90°変化するため、ガス中に
含まれるスラグミストは、その慣性力により、ほとんど
が水に捕集される。溶融炉6を出たガスe′は、対流ボ
イラ21に供給され、熱回収される。なお二次燃焼室8
を省いて一次燃焼室7のみとすることも可能である。本
実施例は、発電を目的としたプロセスに適している。
Embodiment 3 FIG. 5 shows an embodiment using another type of swirling melting furnace for obtaining a synthesis gas of 5 to 50 atg. A radiant boiler 19 is installed in the slag separation chamber 9 of the rotary melting furnace 6, and the gas that has once descended to near the water surface is discharged through the back side of the water pipe. In the radiation boiler 19, the flow of gas and the direction of gravity match, so that the slag attached to the wall falls without growing large. Further, since the radiation boiler 19 also recovers the heat of the slag itself flowing down, the efficiency is increased. Further, since the flow direction of the gas changes by 90 ° near the water surface, most of the slag mist contained in the gas is collected by the water due to its inertial force. The gas e 'that has left the melting furnace 6 is supplied to a convection boiler 21 where heat is recovered. The secondary combustion chamber 8
Can be omitted and only the primary combustion chamber 7 can be used. This embodiment is suitable for a process for power generation.

【0036】実施例4 以下に図3の構成図における、代表的なテストデータを
示す。表1は、ガス化に用いた廃棄物の性状である。こ
れは、通常の都市ごみに石炭を添加してカロリー調整し
たものである。この廃棄物を、流動層炉にて800℃で
一次ガス化し、次いで旋回式溶融炉にて1350℃で二
次ガス化した時の結果を、表2〜表4に示す。表2はガ
ス化全体の物質収支であり、廃棄物の重量を100とし
ている。ガス化剤としては酸素46とスチーム36が消
費される。この結果、生成ガスは112と廃棄物より増
えているが、これは主にガス化剤の酸素が加わったため
である。表3は同様に両炉の熱収支である。これも廃棄
物の燃焼熱を基準の100としているが、生成ガスの燃
焼熱より、冷ガス効率は60%であることが判る。
Embodiment 4 Representative test data in the configuration diagram of FIG. 3 is shown below. Table 1 shows the properties of the waste used for gasification. This is a calorie adjusted by adding coal to ordinary municipal waste. Tables 2 to 4 show the results when this waste was primary gasified at 800 ° C. in a fluidized bed furnace and then secondary gasified at 1350 ° C. in a swirling melting furnace. Table 2 shows the material balance of the entire gasification, and the weight of the waste is set to 100. Oxygen 46 and steam 36 are consumed as gasifying agents. As a result, the generated gas is 112, which is larger than that of the waste, mainly due to the addition of the oxygen of the gasifying agent. Table 3 also shows the heat balance of both furnaces. Also in this case, the combustion heat of the waste is set to 100 as a reference, but it can be understood from the combustion heat of the generated gas that the cold gas efficiency is 60%.

【0037】この冷ガス効率は、時間当りの生成ガスの
燃焼熱(高位ベース)の廃棄物の燃焼熱(高位ベース)
に対する割合を示している。以上より、可燃性ガス回収
を目的とする場合、廃棄物の低位発熱量は、ここで設定
した3500kcal/kgをほぼ下限とすることが判
る。低位発熱量が3500kcal/kgを上回るほ
ど、冷ガス効率は高くなる。また、炉壁からの熱損失は
5.9であるが、これを縮小できれば、冷ガス効率はさ
らに上昇する。表4は生成ガスの乾ガス組成であり、ガ
ス中の水分はカウントしていない。可燃成分であるH2
とCOで77%を占めていることが判る。
This cold gas efficiency is determined by the heat of combustion of the product gas per hour (higher base) and the heat of combustion of waste (higher base).
The ratio is shown. From the above, it can be seen that, for the purpose of recovering combustible gas, the lower limit of the calorific value of the waste is approximately 3500 kcal / kg set here. As the lower heating value exceeds 3500 kcal / kg, the cold gas efficiency increases. The heat loss from the furnace wall is 5.9, but if this heat loss can be reduced, the cold gas efficiency further increases. Table 4 shows the dry gas composition of the produced gas, and the moisture in the gas was not counted. H 2 which is a flammable component
And CO occupy 77%.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】[0040]

【表3】 注) 本熱収支は高位発熱量基準である。 Q:燃焼熱、 H:エンタルピー[Table 3] Note) This heat balance is based on the higher calorific value. Q: heat of combustion, H: enthalpy

【0041】[0041]

【表4】 [Table 4]

【0042】実施例5 図6に本発明に用いる他の装置の一例の全体構成図を示
す。図6では、高圧(20atg程度)で低カロリーの
燃料ガスを製造後、ガスタービンを用いて複合発電を行
なうケースを示す。図6において、32はセラミックフ
ィルター、33はガスタービン、34はスチームタービ
ン、kは電力、mは排ガス、これ以外は図2と同じであ
る。流動層炉4に空気b″、溶融炉6に酸素富活空気
b′が供給されるため、溶融炉6からの生成ガスは
2 、CO、CO2 、N2 とH2 Oから成る低カロリー
ガス(1000〜1500kcal/Nm3 (dr
y))となる。流動層炉、溶融炉の温度条件は実施例1
と同じである。
Embodiment 5 FIG. 6 shows an overall configuration diagram of an example of another apparatus used in the present invention. FIG. 6 shows a case in which a low-calorie fuel gas is produced at high pressure (about 20 atg) and then combined power generation is performed using a gas turbine. 6, reference numeral 32 denotes a ceramic filter, 33 denotes a gas turbine, 34 denotes a steam turbine, k denotes electric power, m denotes exhaust gas, and the rest is the same as FIG. Since air b ″ is supplied to the fluidized bed furnace 4 and oxygen-enriched air b ′ is supplied to the melting furnace 6, the gas generated from the melting furnace 6 is H 2 , CO, CO 2 , N 2 and H 2 O. Calorie gas (1000 to 1500 kcal / Nm 3 (dr
y)). The temperature conditions of the fluidized bed furnace and the melting furnace were as in Example 1.
Is the same as

【0043】この後、生成ガスは廃熱ボイラ10でスチ
ームcを回収し、セラミックフィルター32で灰f′を
分離後、ガスタービン33に供給され、電力kを発生
後、廃熱ボイラ10でスチームcを回収し、大気放出さ
れる。回収されたスチームcは、スチームタービン34
に供給され電力kを発生する。ここでは、生成ガスを高
温のまま脱塵後、ガスタービンに供給する方法を示した
が、無論図2と同じように生成ガスを常温で精製してか
らガスタービン33に供給することも可能である。ただ
し、この方法では発電効率は若干低下する。
Thereafter, the generated gas is used to collect steam c in the waste heat boiler 10, separate ash f ′ with the ceramic filter 32, and then supply the gas f to the gas turbine 33, generate electric power k, and then generate the steam k in the waste heat boiler 10. c is recovered and released to the atmosphere. The recovered steam c is used as a steam turbine 34
To generate power k. Here, the method of supplying the gas to the gas turbine after removing the dust while maintaining the high temperature is shown. However, it is also possible to supply the gas to the gas turbine 33 after purifying the generated gas at normal temperature as in FIG. is there. However, in this method, the power generation efficiency is slightly reduced.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明は廃棄物を燃料ガスあるいは化学
工業原料用の合成ガスに変換する資源化方法を提供し、
環境保全を維持しつつ資源有価物の回収技術を提供する
もので、サーマルリサイクル、マテリアルリサイクル、
ケミカルリサイクルを通じて廃棄物を新たな資源として
活用を計るものである。具体的には、以下の効果を得る
ことができる。 一次ガス化と二次ガス化を組合せたガス化により廃
棄物を一酸化炭素、水素主体の中カロリーの合成ガスに
変換し、次いでアンモニア、メタノール等の化学工業原
料にするというケミカルリサイクルが可能となる。
According to the present invention, there is provided a resource recycling method for converting waste into a fuel gas or a synthesis gas for a chemical industrial raw material,
It provides technology for collecting valuable resources while maintaining environmental conservation. Thermal recycling, material recycling,
It aims to utilize waste as a new resource through chemical recycling. Specifically, the following effects can be obtained. Chemical recycling is possible by converting waste into carbon monoxide and hydrogen-based medium calorie synthesis gas by combining gasification with primary gasification and secondary gasification, and then converting it into chemical industrial raw materials such as ammonia and methanol. Become.

【0045】 合成ガス生成の過程で灰分をスラグ化
して無害化することができる。生成スラグは土木建築材
としてマテリアルリサイクルできる。 廃棄物中に含まれる鉄、銅、等の有価金属を未酸化
状態で回収できるためマテリアルリサイクルが可能とな
る。 低カロリーの可燃性ガスを回収することにより、ガ
スタービン等の燃料あるいは工業用燃料ガスとしてサー
マルリサイクルすることも可能である。 1200〜1600℃という高温度域を経るため、
有害なダイオキシン類をほぼ完全に分解できる。
The ash can be made slag and harmless in the process of syngas generation. The generated slag can be recycled as civil engineering materials. Since valuable metals such as iron and copper contained in waste can be recovered in an unoxidized state, material recycling becomes possible. By recovering low-calorie combustible gas, it is also possible to thermally recycle it as fuel for gas turbines or industrial fuel gas. Because it goes through a high temperature range of 1200-1600 ° C,
Harmful dioxins can be almost completely decomposed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の処理方法によるガス化利用の全体概念
図。
FIG. 1 is an overall conceptual diagram of gasification utilization by a treatment method of the present invention.

【図2】本発明の処理方法に用いる装置の一例を示す概
念構成図。
FIG. 2 is a conceptual configuration diagram showing an example of an apparatus used for the processing method of the present invention.

【図3】本発明の処理方法に用いる装置の別の一例を示
す概略構成図。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another example of an apparatus used for the processing method of the present invention.

【図4】本発明の処理方法に用いる装置の別の一例を示
す概略構成図。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another example of an apparatus used for the processing method of the present invention.

【図5】本発明の処理方法に用いる装置の別の一例を示
す概略構成図。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another example of an apparatus used for the processing method of the present invention.

【図6】本発明の処理方法に用いる装置の別の一例を示
す概略構成図。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing another example of an apparatus used for the processing method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ロックホッパシステム、2:ホッパー、3:スクリ
ューフィーダ、4:流動層ガス化炉、5:流動層部、
6:旋回溶融炉で、7:一次燃焼室、8:二次燃焼室、
9:スラグ分離室、10:廃熱ボイラ、11:スクラバ
ー、12:フリーボード、13:バーナ、14、1
4′:スクリーン(トロンメル)、15:流動媒体循環
路(バケットコンベア)、16:バーナ、17、1
7′:ロックホッパー、18:傾斜壁、19:輻射ボイ
ラ、20:水槽、21:対流ボイラ、22、22′:貯
留槽、32:セラミックフィルター、33:ガスタービ
ン、34:スチームタービン a:廃棄物、b:酸素、b′:酸素富化空気、b″:空
気、c:水蒸気(スチーム)、d:不燃物、e:低温ガ
ス化生成ガス、e′:高温ガス化生成ガス、f:溶融ス
ラグ、g:合成ガス、h:流動媒体、i:水、j:石
灰、k:電力、m:排ガス
1: Lock hopper system, 2: Hopper, 3: Screw feeder, 4: Fluidized bed gasifier, 5: Fluidized bed section,
6: swirling melting furnace, 7: primary combustion chamber, 8: secondary combustion chamber,
9: Slag separation room, 10: Waste heat boiler, 11: Scrubber, 12: Free board, 13: Burner, 14, 1
4 ': Screen (Trommel), 15: Fluid medium circulation path (bucket conveyor), 16: Burner, 17, 1
7 ': lock hopper, 18: inclined wall, 19: radiation boiler, 20: water tank, 21: convection boiler, 22, 22': storage tank, 32: ceramic filter, 33: gas turbine, 34: steam turbine a: disposal , B: oxygen, b ': oxygen-enriched air, b ": air, c: water vapor (steam), d: incombustible, e: low-temperature gasification product gas, e': high-temperature gasification product gas, f: Molten slag, g: synthesis gas, h: flowing medium, i: water, j: lime, k: electric power, m: exhaust gas

フロントページの続き (72)発明者 入江 正昭 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 廣勢 哲久 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 永東 秀一 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 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Continued on the front page (72) Inventor Masaaki Irie 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Corporation (72) Inventor Tetsuhisa Hirose 11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Ebara Corporation (72) Inventor Shuichi Nagato 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside the Ebara Corporation (72) Inventor Takahiro Oshita 11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Corporation

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 廃棄物を流動層炉で一次ガス化し、得ら
れるガス状物と固体状物を後段の溶融炉で二次ガス化
し、可燃成分として水素(H2 )、一酸化炭素(CO)
主体のガスを得る廃棄物の高温ガス化方法において、前
記流動層炉は、流動層部の温度を750〜950℃とし
て、該一次ガス化を5〜50atgの加圧下で行うこと
を特徴とする廃棄物の高温ガス化方法。
A waste gas is firstly gasified in a fluidized bed furnace, and the obtained gaseous matter and solid matter are secondarily gasified in a subsequent melting furnace. Hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO) are used as combustible components. )
In the method for high temperature gasification of waste to obtain a main gas, the fluidized bed furnace performs the primary gasification under a pressurized pressure of 5 to 50 atg by setting the temperature of the fluidized bed portion to 750 to 950 ° C. High temperature gasification of waste.
【請求項2】 前記溶融炉は、内部温度を1200〜1
600℃として、前記二次ガス化を5〜50atgの加
圧下で行うことを特徴とする請求項1記載の廃棄物の高
温ガス化方法。
2. The melting furnace has an internal temperature of 1200 to 1
The high temperature gasification method for waste according to claim 1, wherein the secondary gasification is performed at a pressure of 5 to 50 atg at a temperature of 600C.
【請求項3】 前記流動層炉は、流動媒体を層内にて強
制的に循環させる内部循環式流動層炉であることを特徴
とする請求項1記載の廃棄物の高温ガス化方法。
3. The method of claim 1, wherein the fluidized bed furnace is an internal circulation type fluidized bed furnace for forcibly circulating a fluidized medium in the bed.
【請求項4】 前記溶融炉は、内部に渦流が形成される
旋回式溶融炉であることを特徴とする請求項1記載の廃
棄物の高温ガス化方法。
4. The high-temperature gasification method for waste according to claim 1, wherein the melting furnace is a rotary melting furnace in which a vortex is formed.
【請求項5】 前記流動層炉へ供給する廃棄物は、低カ
ロリー廃棄物と高カロリー廃棄物の混合割合を調整した
ものであることを特徴とする請求項1記載の廃棄物の高
温ガス化方法。
5. The high temperature gasification of waste according to claim 1, wherein the waste supplied to the fluidized bed furnace is obtained by adjusting a mixing ratio of low calorie waste and high calorie waste. Method.
【請求項6】 前記廃棄物は、石炭、オイルコークス等
の性状の安定した補助原料を同時に用いることを特徴と
する請求項1記載の廃棄物の高温ガス化方法。
6. The high-temperature gasification method for waste according to claim 1, wherein the waste is an auxiliary raw material having stable properties such as coal and oil coke.
【請求項7】 前記一次ガス化は、空気、酸素富活空
気、酸素のいずれかにスチームを添加した含酸素ガスを
送入してガス化し、前記二次ガス化は、酸素富活空気、
酸素のいずれかにスチームを添加した含酸素ガスを送入
してガス化することを特徴とする請求項1記載の廃棄物
の高温ガス化方法。
7. The primary gasification is performed by feeding an oxygen-containing gas obtained by adding steam to any of air, oxygen-enriched air, and oxygen, and gasifying the gas. The secondary gasification includes oxygen-enriched air,
The high-temperature gasification method for waste according to claim 1, wherein oxygen-containing gas in which steam is added to any of oxygen is supplied to gasify.
【請求項8】 前記一次ガス化と二次ガス化に送入する
含酸素ガス中の全酸素量が、廃棄物の完全燃焼に必要な
理論量の0.3〜0.6の範囲内であることを特徴とす
る請求項7記載の廃棄物の高温ガス化方法。
8. The total amount of oxygen in the oxygen-containing gas fed to the primary gasification and the secondary gasification is within a range of 0.3 to 0.6 of a theoretical amount required for complete combustion of waste. 8. The method for high temperature gasification of waste according to claim 7, wherein:
【請求項9】 前記一次ガス化に送入する含酸素ガス中
の酸素量が、廃棄物の完全燃焼に必要な理論量の0.1
〜0.3の範囲内であることを特徴とする請求項7記載
の廃棄物の高温ガス化方法。
9. The amount of oxygen in the oxygen-containing gas sent to the primary gasification is 0.1% of the theoretical amount required for complete combustion of waste.
The high temperature gasification method for waste according to claim 7, wherein the temperature is in the range of 0.3 to 0.3.
【請求項10】 前記二次ガス化に送入する含酸素ガス
中の酸素量が、廃棄物の完全燃焼に必要な理論量の0.
3〜0.5の範囲内であることを特徴とする請求項7記
載の廃棄物の高温ガス化方法。
10. The amount of oxygen in the oxygen-containing gas sent to the secondary gasification is set at 0.1 of the theoretical amount required for complete combustion of waste.
The method for high temperature gasification of waste according to claim 7, wherein the temperature is in the range of 3 to 0.5.
【請求項11】 前記流動層炉は、廃棄物中の金属の大
部分を酸化を受けない状態で回収することを特徴とする
請求項1記載の廃棄物の高温ガス化処理方法。
11. The method for high temperature gasification of waste according to claim 1, wherein the fluidized bed furnace recovers most of the metal in the waste without being oxidized.
【請求項12】 前記溶融炉は、供給される固体状物中
の灰分を溶融スラグ化し、ガス状物中のダイオキシン類
及びその前駆体をほぼ完全に分解することを特徴とする
請求項1記載の廃棄物の高温ガス化方法。
12. The melting furnace according to claim 1, wherein the ash in the solid material supplied is melted into slag, and the dioxins and the precursors in the gaseous material are almost completely decomposed. High temperature gasification method of waste.
【請求項13】 前記得られた水素、一酸化炭素主体の
ガスが、発電、工業用燃料ガス、或いはアンモニア、メ
タノール等化学工業原料の合成用として用いることを特
徴とする請求項1記載の廃棄物の高温ガス化方法。
13. The waste according to claim 1, wherein the obtained gas mainly composed of hydrogen and carbon monoxide is used for power generation, industrial fuel gas, or synthesis of chemical industrial raw materials such as ammonia and methanol. High-temperature gasification method for objects.
【請求項14】 廃棄物を比較的低温で一次ガス化する
ための流動層炉と、得られるガス状物と固体状物を比較
的高温にて二次ガス化し、可燃成分として水素、一酸化
炭素主体のガスを得る溶融炉を有することを特徴とする
廃棄物の高温ガス化装置。
14. A fluidized bed furnace for primary gasification of waste at a relatively low temperature, a secondary gasification of the resulting gaseous and solid substances at a relatively high temperature, and hydrogen and monoxide as combustible components. A high temperature gasifier for waste, comprising a melting furnace for obtaining a gas mainly composed of carbon.
JP13742097A 1997-05-13 1997-05-13 High temperature gasification method and apparatus for waste Expired - Lifetime JP3916179B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13742097A JP3916179B2 (en) 1997-05-13 1997-05-13 High temperature gasification method and apparatus for waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13742097A JP3916179B2 (en) 1997-05-13 1997-05-13 High temperature gasification method and apparatus for waste

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10310783A true JPH10310783A (en) 1998-11-24
JP3916179B2 JP3916179B2 (en) 2007-05-16

Family

ID=15198224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13742097A Expired - Lifetime JP3916179B2 (en) 1997-05-13 1997-05-13 High temperature gasification method and apparatus for waste

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3916179B2 (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000027951A1 (en) * 1998-11-05 2000-05-18 Ebara Corporation Power generation system based on gasification of combustible material
JP2000319671A (en) * 1999-03-11 2000-11-21 Ebara Corp Operation control method of two-stage waste gasification system waste
KR20030025314A (en) * 2001-09-20 2003-03-29 김현영 Method of gasifying carbonaceous material and apparatus therefor
WO2004111412A1 (en) * 2003-06-13 2004-12-23 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric power supply equipment
JP2006299675A (en) * 2005-04-21 2006-11-02 Nikko Co Ltd Asphalt plant using combustible gas generated from biomass
JP2006342240A (en) * 2005-06-08 2006-12-21 Jfe Engineering Kk Gasifier and combustion apparatus of biomass or the like
KR100855608B1 (en) 2008-04-08 2008-09-01 김영목 A method for treating waste plasting and apparatus using the same
JP2009179542A (en) * 2008-02-01 2009-08-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Reforming reactor and reforming method of waste cooking oil
JP2010505026A (en) * 2006-09-29 2010-02-18 ケロッグ ブラウン アンド ルート エルエルシー Method of producing syngas
JP2012251748A (en) * 2011-06-06 2012-12-20 Ebara Environmental Plant Co Ltd Cylindrical fluidized-bed furnace
KR101218661B1 (en) 2012-06-19 2013-01-09 김영목 Clean substitute energy of Hydrogen and apparatus thereof
JP5611448B2 (en) * 2011-03-18 2014-10-22 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 Combustion device
CN104930500A (en) * 2015-07-03 2015-09-23 无锡市特能机电有限公司 Biomass particle gas feed type gasification secondary-combustion type smoke and steam boiler system
US9162231B2 (en) 2011-06-03 2015-10-20 Accordant Energy, Llc Systems and methods for producing engineered fuel feed stocks from waste material
US9217188B2 (en) 2008-06-26 2015-12-22 Accordant Energy, Llc System and method for integrated waste storage
US11286436B2 (en) 2019-02-04 2022-03-29 Eastman Chemical Company Feed location for gasification of plastics and solid fossil fuels

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000027951A1 (en) * 1998-11-05 2000-05-18 Ebara Corporation Power generation system based on gasification of combustible material
JP2000319671A (en) * 1999-03-11 2000-11-21 Ebara Corp Operation control method of two-stage waste gasification system waste
JP4660874B2 (en) * 1999-03-11 2011-03-30 宇部興産株式会社 Operation control method for waste two-stage gasification system
KR20030025314A (en) * 2001-09-20 2003-03-29 김현영 Method of gasifying carbonaceous material and apparatus therefor
WO2004111412A1 (en) * 2003-06-13 2004-12-23 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric power supply equipment
AU2003268761B2 (en) * 2003-06-13 2007-05-10 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric power supply equipment
CN100347425C (en) * 2003-06-13 2007-11-07 川崎重工业株式会社 Electric power supply equipment
US7334391B2 (en) 2003-06-13 2008-02-26 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric power supply equipment
JP2006299675A (en) * 2005-04-21 2006-11-02 Nikko Co Ltd Asphalt plant using combustible gas generated from biomass
JP2006342240A (en) * 2005-06-08 2006-12-21 Jfe Engineering Kk Gasifier and combustion apparatus of biomass or the like
JP2014111768A (en) * 2006-09-29 2014-06-19 Kellogg Brown & Root Llc Methods for producing synthesis gas
JP2010505026A (en) * 2006-09-29 2010-02-18 ケロッグ ブラウン アンド ルート エルエルシー Method of producing syngas
JP2009179542A (en) * 2008-02-01 2009-08-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Reforming reactor and reforming method of waste cooking oil
WO2009048312A1 (en) * 2008-04-08 2009-04-16 Young-Mok Kim A method for treating waste plastic
KR100855608B1 (en) 2008-04-08 2008-09-01 김영목 A method for treating waste plasting and apparatus using the same
US10519389B2 (en) 2008-06-26 2019-12-31 Accordant Energy, Llc System and method for integrated waste storage
US9217188B2 (en) 2008-06-26 2015-12-22 Accordant Energy, Llc System and method for integrated waste storage
US9765269B2 (en) 2008-06-26 2017-09-19 Accordant Energy, Llc System and method for integrated waste storage
US9765962B2 (en) 2011-03-18 2017-09-19 Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co., Ltd. Combustion device
JP5611448B2 (en) * 2011-03-18 2014-10-22 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 Combustion device
US9650584B2 (en) 2011-06-03 2017-05-16 Accordant Energy, Llc Systems and methods for producing engineered fuel feed stocks from waste material
US9162231B2 (en) 2011-06-03 2015-10-20 Accordant Energy, Llc Systems and methods for producing engineered fuel feed stocks from waste material
US9879195B2 (en) 2011-06-03 2018-01-30 Accordant Energy, Llc Systems and methods for processing a heterogeneous waste stream
US10626340B2 (en) 2011-06-03 2020-04-21 Accordant Energy, Llc Systems and methods for producing engineered fuel feed stocks from waste material
JP2012251748A (en) * 2011-06-06 2012-12-20 Ebara Environmental Plant Co Ltd Cylindrical fluidized-bed furnace
KR101218661B1 (en) 2012-06-19 2013-01-09 김영목 Clean substitute energy of Hydrogen and apparatus thereof
CN104930500B (en) * 2015-07-03 2017-07-28 无锡市特能机电有限公司 Two combustion flue gas steam boiler systems of gas formula gasification on biological particles
CN104930500A (en) * 2015-07-03 2015-09-23 无锡市特能机电有限公司 Biomass particle gas feed type gasification secondary-combustion type smoke and steam boiler system
US11286436B2 (en) 2019-02-04 2022-03-29 Eastman Chemical Company Feed location for gasification of plastics and solid fossil fuels
US11312914B2 (en) 2019-02-04 2022-04-26 Eastman Chemical Company Gasification of plastics and solid fossil fuels to produce organic compounds
US11370983B2 (en) 2019-02-04 2022-06-28 Eastman Chemical Company Gasification of plastics and solid fossil fuels

Also Published As

Publication number Publication date
JP3916179B2 (en) 2007-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100445363B1 (en) Waste treatment apparatus and method through vaporization
US5922090A (en) Method and apparatus for treating wastes by gasification
US6063355A (en) Method for treating wastes by gasification
McKendry Energy production from biomass (part 3): gasification technologies
JP4454045B2 (en) Swivel melting furnace and two-stage gasifier
US5980858A (en) Method for treating wastes by gasification
JPH10156314A (en) Method of recovering energy from waste
JP3916179B2 (en) High temperature gasification method and apparatus for waste
JP3415748B2 (en) Method and apparatus for two-stage gasification of organic waste
US6902711B1 (en) Apparatus for treating wastes by gasification
JP3079051B2 (en) Gasification of waste
CN1137249C (en) Method and apparatus for treating wastes by gasification
CN113025388B (en) Method for co-resource utilization of urban solid waste and carbon dioxide
JP4222645B2 (en) Method and apparatus for recycling organic waste
JP4731988B2 (en) Gasification method and apparatus for carbonaceous resources
JP3938981B2 (en) Gas recycling method for waste gasification
JP3707754B2 (en) Waste treatment system and method and cement produced thereby
JPH1081885A (en) Method and equipment for convering organic waste material into valuable material
JP4561779B2 (en) Swivel melting furnace and waste gasification method using swirl melting furnace
JP2005114197A (en) Waste gasification melting treatment method
JPH10132234A (en) Gas turbine composite power generating method
WO1998023898A1 (en) Method and equipment for gasification and burning of solid waste

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040507

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040507

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100216

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130216

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140216

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term