JPH1112611A - 溶鉱炉の操業方法 - Google Patents
溶鉱炉の操業方法Info
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- JPH1112611A JPH1112611A JP16175797A JP16175797A JPH1112611A JP H1112611 A JPH1112611 A JP H1112611A JP 16175797 A JP16175797 A JP 16175797A JP 16175797 A JP16175797 A JP 16175797A JP H1112611 A JPH1112611 A JP H1112611A
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- treated
- chlorine
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- dechlorinating agent
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶鉱炉に合成樹脂を補助燃料として供給する
には前処理として、空気搬送可能で羽口から吹き込める
ように粒状又は粉状に粉砕加工する必要があり、加工設
備を要する。また、都市ゴミ等の廃棄物を利用しようと
すれば、プラスチック等を分別処理しなければならな
ず、また加熱処理過程で発生する残渣および排ガスの脱
塩素処理が問題となる。 【解決手段】 廃棄物等の被処理物と例えば、炭酸水素
カリウムからなる脱塩素剤とを混合して加熱処理手段2
0で加熱処理する。被処理物中に含まれている塩素成分
の分解温度以上で分解した塩素系ガスは脱塩素剤とと反
応してKClと水分(H2O)と炭酸ガス(CO2)にな
り、残渣および排ガスの無害化が実現できる。この無害
化された残渣を微粉炭として羽口15か補助燃料として
吹き込む。
には前処理として、空気搬送可能で羽口から吹き込める
ように粒状又は粉状に粉砕加工する必要があり、加工設
備を要する。また、都市ゴミ等の廃棄物を利用しようと
すれば、プラスチック等を分別処理しなければならな
ず、また加熱処理過程で発生する残渣および排ガスの脱
塩素処理が問題となる。 【解決手段】 廃棄物等の被処理物と例えば、炭酸水素
カリウムからなる脱塩素剤とを混合して加熱処理手段2
0で加熱処理する。被処理物中に含まれている塩素成分
の分解温度以上で分解した塩素系ガスは脱塩素剤とと反
応してKClと水分(H2O)と炭酸ガス(CO2)にな
り、残渣および排ガスの無害化が実現できる。この無害
化された残渣を微粉炭として羽口15か補助燃料として
吹き込む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は溶鉱炉の操業方法に
関し、特に、合成樹脂等の塩素成分を含む廃棄物等の被
処理物を加熱処理し、このとき発生する有害な塩素系ガ
スと脱塩素剤とを反応させて無害化し、このとき生成さ
れた残渣中の炭化物質を微粉化し、補助燃料として溶鉱
炉の羽口から吹き込み、燃料として利用するようにした
溶鉱炉の操業方法に関する。
関し、特に、合成樹脂等の塩素成分を含む廃棄物等の被
処理物を加熱処理し、このとき発生する有害な塩素系ガ
スと脱塩素剤とを反応させて無害化し、このとき生成さ
れた残渣中の炭化物質を微粉化し、補助燃料として溶鉱
炉の羽口から吹き込み、燃料として利用するようにした
溶鉱炉の操業方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、溶鉱炉において、コークスの
補助燃料として、炉の羽口から重油又は微粉炭を吹き込
んで銑鉄等を生産することが行われている。
補助燃料として、炉の羽口から重油又は微粉炭を吹き込
んで銑鉄等を生産することが行われている。
【0003】近年、この補助燃料として、プラスチック
等の合成樹脂屑(廃棄物)を粒状、あるいは粉状に粉砕
して重油に投入したり、また、そのまま羽口に吹き込
み、都市廃棄物の処理と資源の有効利用を図る技術が開
発されている。(例、特開平7−228905、特公昭
51−33493) 図4はこのプラスチック屑を微粉炭の補助燃料として利
用した高炉の操業方法の概念図を示す。原料であるプラ
スチック屑を、受け入れホッパー部1に入れ、ここで乾
燥も行い、水分を除去する。この受け入れホッパー部1
から供給されたプラスチック屑は粉砕部2で粉砕され、
次の工程のふるい分け部3で、あらかじめ設定された粒
度にふるい分けられ、設定された粒度のものがプラスチ
ック粉の供給ホッパー4に送られ蓄えられる。設定粒度
より大きいものは再度ふるい分け部3から粉砕部2に戻
され、再度粉砕される。供給ホッパー4に蓄えられたプ
ラスチック粉は、流量調整部5を介して搬送配管6に送
り込まれる。
等の合成樹脂屑(廃棄物)を粒状、あるいは粉状に粉砕
して重油に投入したり、また、そのまま羽口に吹き込
み、都市廃棄物の処理と資源の有効利用を図る技術が開
発されている。(例、特開平7−228905、特公昭
51−33493) 図4はこのプラスチック屑を微粉炭の補助燃料として利
用した高炉の操業方法の概念図を示す。原料であるプラ
スチック屑を、受け入れホッパー部1に入れ、ここで乾
燥も行い、水分を除去する。この受け入れホッパー部1
から供給されたプラスチック屑は粉砕部2で粉砕され、
次の工程のふるい分け部3で、あらかじめ設定された粒
度にふるい分けられ、設定された粒度のものがプラスチ
ック粉の供給ホッパー4に送られ蓄えられる。設定粒度
より大きいものは再度ふるい分け部3から粉砕部2に戻
され、再度粉砕される。供給ホッパー4に蓄えられたプ
ラスチック粉は、流量調整部5を介して搬送配管6に送
り込まれる。
【0004】一方、微粉炭は、微粉炭用ホッパー7に蓄
えられており、流量調整部8を介して搬送配管6に送り
込まれる。搬送配管6には、空圧発生源9から搬送用空
気が所定の風量,風速で送り込まれ、微粉炭にプラスチ
ック粉を混入して粉体の分配器10によって粉体は各羽
口に分配され、搬送配管11を経て高炉送風支管12内
に挿入されたノズル13より高炉14に複数本配設され
た羽口15を介して高速で高炉14内に吹き込まれ、高
炉の燃焼帯で燃焼される。
えられており、流量調整部8を介して搬送配管6に送り
込まれる。搬送配管6には、空圧発生源9から搬送用空
気が所定の風量,風速で送り込まれ、微粉炭にプラスチ
ック粉を混入して粉体の分配器10によって粉体は各羽
口に分配され、搬送配管11を経て高炉送風支管12内
に挿入されたノズル13より高炉14に複数本配設され
た羽口15を介して高速で高炉14内に吹き込まれ、高
炉の燃焼帯で燃焼される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】溶鉱炉に合成樹脂を補
助燃料として供給するには、その前段処理として、合成
樹脂を廃棄物の中から分別して、空気搬送が可能なよう
に粉砕加工して羽口から吹き込み可能に加工する必要が
ある。例えば、粒状(0.5〜5mm)あるいは粉末状
(5mm未満)に粉砕造粒する必要があり、その加工に
は、大がかりな機械を必要とし、且つ作業も煩雑とな
る。
助燃料として供給するには、その前段処理として、合成
樹脂を廃棄物の中から分別して、空気搬送が可能なよう
に粉砕加工して羽口から吹き込み可能に加工する必要が
ある。例えば、粒状(0.5〜5mm)あるいは粉末状
(5mm未満)に粉砕造粒する必要があり、その加工に
は、大がかりな機械を必要とし、且つ作業も煩雑とな
る。
【0006】また、羽口の部分は相当高温となっている
ことから、微細合成樹脂が溶けて羽口を塞ぐ恐れもあ
る。これを防止するためには、相当の高圧高速で供給す
る必要があり、供給手段としても大がかりな装置が必要
となる。
ことから、微細合成樹脂が溶けて羽口を塞ぐ恐れもあ
る。これを防止するためには、相当の高圧高速で供給す
る必要があり、供給手段としても大がかりな装置が必要
となる。
【0007】一方、都市廃棄物等を加熱処理と同時に資
源として有効利用を図ろうとする場合、都市ゴミは一般
的に、一般家庭とかオフィス等から廃棄物として排出さ
れ、可燃性のものが主となっているが、この可燃性の廃
棄物の中には、多種多様な化学物質、例えば、塩化ビニ
ル樹脂を含んだプラスチックやオフィスで使用される紙
の塩素系漂白剤のように多量の塩素成分を含んだ物質が
混入している。
源として有効利用を図ろうとする場合、都市ゴミは一般
的に、一般家庭とかオフィス等から廃棄物として排出さ
れ、可燃性のものが主となっているが、この可燃性の廃
棄物の中には、多種多様な化学物質、例えば、塩化ビニ
ル樹脂を含んだプラスチックやオフィスで使用される紙
の塩素系漂白剤のように多量の塩素成分を含んだ物質が
混入している。
【0008】従って、これらの廃棄物を焼却処理する際
に発生するガスと処理灰(残渣)には多くの塩素及び塩
素化合物等の塩素成分が含まれ、この塩素成分を処理し
なければ溶鉱炉に燃料又は補助燃料として利用できな
い。
に発生するガスと処理灰(残渣)には多くの塩素及び塩
素化合物等の塩素成分が含まれ、この塩素成分を処理し
なければ溶鉱炉に燃料又は補助燃料として利用できな
い。
【0009】特に、焼却過程でガス化した塩素ガス,塩
化水素ガス等の塩素系ガスの処理が問題となる。従来
は、焼却処理後にガスの清浄化処理することに力点が置
かれ、フィルタ等で吸着処理して大気中に塩素系ガスが
排出されないようにする等、発生したガスを各種手段に
よって清浄化することが行われていたが、完全に除去す
ることは難しく、このガスから塩素系ガスを完全に除去
する手段の創出が望まれている。
化水素ガス等の塩素系ガスの処理が問題となる。従来
は、焼却処理後にガスの清浄化処理することに力点が置
かれ、フィルタ等で吸着処理して大気中に塩素系ガスが
排出されないようにする等、発生したガスを各種手段に
よって清浄化することが行われていたが、完全に除去す
ることは難しく、このガスから塩素系ガスを完全に除去
する手段の創出が望まれている。
【0010】一方、焼却過程でガス化しなかった塩素成
分は処理灰と結合してしまい、高濃度の塩素成分を含有
した処理灰となる。
分は処理灰と結合してしまい、高濃度の塩素成分を含有
した処理灰となる。
【0011】このように処理灰が塩素成分を含有してい
ると、処理灰を資源として再利用することは困難であり
もっぱら地中に埋設することで処理されている。
ると、処理灰を資源として再利用することは困難であり
もっぱら地中に埋設することで処理されている。
【0012】その為に、処理灰を再利用する場合には、
事前に廃棄物を分別して塩素成分の少ない廃棄物のみ選
別して加熱処理し、その処理灰を燃料、ブロック等に固
形化して再利用することが行われている。
事前に廃棄物を分別して塩素成分の少ない廃棄物のみ選
別して加熱処理し、その処理灰を燃料、ブロック等に固
形化して再利用することが行われている。
【0013】しかも、廃棄物の分別を行うことは効率が
悪く、資源回収率も低いことから、塩素成分を効果的に
除去する技術の確立が望まれている。
悪く、資源回収率も低いことから、塩素成分を効果的に
除去する技術の確立が望まれている。
【0014】以上の課題に鑑み、本発明はプラスチック
を含む廃棄物を選別することなく加熱処理し、このとき
生成される生成物を溶鉱炉の補助燃料として利用できる
技術を提供することを目的とするものである。
を含む廃棄物を選別することなく加熱処理し、このとき
生成される生成物を溶鉱炉の補助燃料として利用できる
技術を提供することを目的とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本願の発明者らは、種々
実験調査の結果、塩素成分を多量に含む被処理物を熱的
処理して発生したガスを脱塩素処理する場合、塩素系ガ
ス(塩化水素ガス,塩素ガス)と反応する炭酸系のカリ
ウム物質を添加物として加えて処理することにより、互
いに反応し、有害な塩素系ガスが無害な塩化物に置換生
成されることを見し出し、これを使用して処理した生成
物(残渣)から炭化物を抽出して、特に、溶鉱炉の燃料
として使用すれば最適であることを見い出した。
実験調査の結果、塩素成分を多量に含む被処理物を熱的
処理して発生したガスを脱塩素処理する場合、塩素系ガ
ス(塩化水素ガス,塩素ガス)と反応する炭酸系のカリ
ウム物質を添加物として加えて処理することにより、互
いに反応し、有害な塩素系ガスが無害な塩化物に置換生
成されることを見し出し、これを使用して処理した生成
物(残渣)から炭化物を抽出して、特に、溶鉱炉の燃料
として使用すれば最適であることを見い出した。
【0016】本発明はこの知見に基づいてなされたもの
で、被処理物中に含有する塩素成分を加熱により分解
し、この分解により発生した有害な塩素系ガスと、炭酸
系のカリウム物質からなる脱塩素剤とを低酸素雰囲気中
で有害な塩素系ガスを無害な塩化物に生成することで除
去し、生成された残渣から無害な塩化物を洗浄除去し、
残りの炭化物質を補助燃料として溶鉱炉の羽口から吹き
込むようにすることを特徴とするものである。
で、被処理物中に含有する塩素成分を加熱により分解
し、この分解により発生した有害な塩素系ガスと、炭酸
系のカリウム物質からなる脱塩素剤とを低酸素雰囲気中
で有害な塩素系ガスを無害な塩化物に生成することで除
去し、生成された残渣から無害な塩化物を洗浄除去し、
残りの炭化物質を補助燃料として溶鉱炉の羽口から吹き
込むようにすることを特徴とするものである。
【0017】このように処理することで、公害を発生す
ることなく廃棄物や汚泥等の被処理物を処理し、同時に
資源としても有効利用が可能となる。
ることなく廃棄物や汚泥等の被処理物を処理し、同時に
資源としても有効利用が可能となる。
【0018】ここで処理する被処理物は、加熱により有
害な塩素系ガスを発生する塩素成分を含有する廃棄物
(固形物),汚泥などいずれでもよい。
害な塩素系ガスを発生する塩素成分を含有する廃棄物
(固形物),汚泥などいずれでもよい。
【0019】本発明に使用される脱塩素剤としては、 (1)炭酸系のカリウム物質の単体、2種類以上の単体
の混合物から選択したもの。
の混合物から選択したもの。
【0020】(2)炭酸カリウム、炭酸水素カリウムか
ら選択した単体、2種類以上の単体の混合物から適宜選
択して使用する。
ら選択した単体、2種類以上の単体の混合物から適宜選
択して使用する。
【0021】また、脱塩素剤の形状は、塊状、板状、多
孔質形状、粉体状(粉末、顆粒又はこれらの混合)のい
ずれでもよく、使用に際しては、これらのいずれか、又
はこれらを組み合わせて使用する。
孔質形状、粉体状(粉末、顆粒又はこれらの混合)のい
ずれでもよく、使用に際しては、これらのいずれか、又
はこれらを組み合わせて使用する。
【0022】また、添加の形態は、固体(塊、粉体)、
液体(溶液、水溶液、懸濁液)のいずれか、又は、これ
らの組み合わせにより使用し、発生した気体と反応させ
る。また、脱塩素剤の使用量は、被処理物の出発時重量
の0.05〜10重量%を好適とするも、被処理物に塩
化ビニル、塩化ビニリデン、合成樹脂、ゴム、などのよ
うに塩素成分を多量に含有する場合は、出発時重量の1
0〜70重量%を添加し、または重量に関係なく被処理
物から発生する塩素系ガス量と、同じ当量以上添加す
る。若しくは許容される塩素系ガスの排出基準以下とな
るように添加量を選定する。
液体(溶液、水溶液、懸濁液)のいずれか、又は、これ
らの組み合わせにより使用し、発生した気体と反応させ
る。また、脱塩素剤の使用量は、被処理物の出発時重量
の0.05〜10重量%を好適とするも、被処理物に塩
化ビニル、塩化ビニリデン、合成樹脂、ゴム、などのよ
うに塩素成分を多量に含有する場合は、出発時重量の1
0〜70重量%を添加し、または重量に関係なく被処理
物から発生する塩素系ガス量と、同じ当量以上添加す
る。若しくは許容される塩素系ガスの排出基準以下とな
るように添加量を選定する。
【0023】また、脱塩素剤の添加時期は、塩素成分の
熱分解温度以下の時期(最初から混入)、熱分解中(加
熱時の噴霧)、熱分解後(乾留ガス、排ガス)のいずれ
か、又は組み合わせにより適宜添加する。この熱分解手
段としては、乾留、焼却のいずれか、又は組み合わせで
よく、加熱処理温度範囲は、塩素成分の分解温度(20
0℃〜300℃)から1000℃とする。
熱分解温度以下の時期(最初から混入)、熱分解中(加
熱時の噴霧)、熱分解後(乾留ガス、排ガス)のいずれ
か、又は組み合わせにより適宜添加する。この熱分解手
段としては、乾留、焼却のいずれか、又は組み合わせで
よく、加熱処理温度範囲は、塩素成分の分解温度(20
0℃〜300℃)から1000℃とする。
【0024】以上の条件により被処理物中に脱塩素剤を
添加して加熱処理すると、例えば、炭酸水素カリウム
(KHCO3)を添加した場合には、塩化水素(HC
l)と反応して、次のようになる。
添加して加熱処理すると、例えば、炭酸水素カリウム
(KHCO3)を添加した場合には、塩化水素(HC
l)と反応して、次のようになる。
【0025】(KHCO3)+(HCl)→(KCl)
+(H2O)+(CO2) このように炭酸水素カリウムと反応して、残渣の一部と
なる塩化カリウム(KCl)と、水分(H2O)と炭酸
ガス(CO2)になり、ダイオキシンの原因の一因とな
る塩素系ガスを生成することはなく、排ガスおよび残渣
の無害化が実現できる。
+(H2O)+(CO2) このように炭酸水素カリウムと反応して、残渣の一部と
なる塩化カリウム(KCl)と、水分(H2O)と炭酸
ガス(CO2)になり、ダイオキシンの原因の一因とな
る塩素系ガスを生成することはなく、排ガスおよび残渣
の無害化が実現できる。
【0026】また、残渣中の無害な塩化物であるKCl
(塩化カリウム)は水などの溶液によって簡単に洗浄除
去でき、塩化物の除去後の炭化物にも当然有害な塩素系
ガス成分の塩化物が存在しない。
(塩化カリウム)は水などの溶液によって簡単に洗浄除
去でき、塩化物の除去後の炭化物にも当然有害な塩素系
ガス成分の塩化物が存在しない。
【0027】従って、残渣から抽出した炭化物を溶鉱炉
の燃料として使用してもそれに起因する大気汚染は引き
起こさず、有効利用できる。
の燃料として使用してもそれに起因する大気汚染は引き
起こさず、有効利用できる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。
によって説明する。
【0029】図1は本発明の溶鉱炉の操業方法を説明す
るための概念図を示す。なお、本発明は従来のプラスチ
ック屑供給システムを廃し、脱塩素処理システムを適用
することに特徴を有する。従って、溶鉱炉および溶鉱炉
への微粉炭供給については従来と略同じであるので、図
4と同一部分又は相当部分には、これと同じ符号を付し
て詳細な説明を省略する。
るための概念図を示す。なお、本発明は従来のプラスチ
ック屑供給システムを廃し、脱塩素処理システムを適用
することに特徴を有する。従って、溶鉱炉および溶鉱炉
への微粉炭供給については従来と略同じであるので、図
4と同一部分又は相当部分には、これと同じ符号を付し
て詳細な説明を省略する。
【0030】図1において20は加熱処理手段で、該加
熱処理手段20には処理物供給部21からの被処理物
と、脱塩素剤供給部22から脱塩素剤が供給され(又は
脱塩素剤をあらかじめ混合した被処理物を供給)、被処
理物中に含有する塩素成分の分解温度(200℃〜10
00℃)以上の低酸素雰囲気中で加熱処理する。23は
残渣処理手段で、加熱処理手段20で加熱生成された生
成物(残渣)を水等の溶液で洗浄して分離手段等により
各物質に分離し、脱水・乾燥して炭化物を抽出して微粉
化し、一旦、微粉炭用ホッパー24に貯留した後、流量
調整部5を介して搬送配管6に供給する。
熱処理手段20には処理物供給部21からの被処理物
と、脱塩素剤供給部22から脱塩素剤が供給され(又は
脱塩素剤をあらかじめ混合した被処理物を供給)、被処
理物中に含有する塩素成分の分解温度(200℃〜10
00℃)以上の低酸素雰囲気中で加熱処理する。23は
残渣処理手段で、加熱処理手段20で加熱生成された生
成物(残渣)を水等の溶液で洗浄して分離手段等により
各物質に分離し、脱水・乾燥して炭化物を抽出して微粉
化し、一旦、微粉炭用ホッパー24に貯留した後、流量
調整部5を介して搬送配管6に供給する。
【0031】図2は被処理物に脱塩素剤を混合して加熱
処理する加熱処理手段20の概念図を示す。
処理する加熱処理手段20の概念図を示す。
【0032】図2において、31はタンクで、例えば、
鉄系材料から成り、開閉自在の密閉蓋32を有する。3
3,33′は加熱源で、円筒又は角筒の筒状に形成さ
れ、加熱源を構成し、この加熱源33の筒状内にタンク
31が挿入される。そして、この加熱源33に電力を供
給することでタンク21を加熱する。34は排気管、3
5はバルブ、36はポンプ、37はガス容器を示す。な
お、加熱源33′は、タンクの大きさ等を考慮して必要
に応じて設置する。
鉄系材料から成り、開閉自在の密閉蓋32を有する。3
3,33′は加熱源で、円筒又は角筒の筒状に形成さ
れ、加熱源を構成し、この加熱源33の筒状内にタンク
31が挿入される。そして、この加熱源33に電力を供
給することでタンク21を加熱する。34は排気管、3
5はバルブ、36はポンプ、37はガス容器を示す。な
お、加熱源33′は、タンクの大きさ等を考慮して必要
に応じて設置する。
【0033】被処理物の加熱処理は、被処理物と脱塩素
剤(添加物)とをタンク内に充填して密閉蓋で密閉して
外気を遮断し、このタンクをあらかじめ設置してある加
熱源内に挿入して、加熱源に電力を供給してタンクごと
加熱し、被処理物を乾留処理する。そして、所定時間加
熱処理した後、タンクを加熱源から取り出して冷却し、
タンク内のガスを抜き取った後、タンク内の残渣を取り
出す。
剤(添加物)とをタンク内に充填して密閉蓋で密閉して
外気を遮断し、このタンクをあらかじめ設置してある加
熱源内に挿入して、加熱源に電力を供給してタンクごと
加熱し、被処理物を乾留処理する。そして、所定時間加
熱処理した後、タンクを加熱源から取り出して冷却し、
タンク内のガスを抜き取った後、タンク内の残渣を取り
出す。
【0034】ガスの抜き取りは、加熱源からタンクを取
り出した後、直ちに抜き取って、その後冷却してもよい
し、また加熱源で加熱中に少しずつ抜き取りながら処理
してもよい。
り出した後、直ちに抜き取って、その後冷却してもよい
し、また加熱源で加熱中に少しずつ抜き取りながら処理
してもよい。
【0035】この乾留処理によって、被処理物中の塩素
成分が分解したとき、炭素系のカリウム物質からなる脱
塩素剤と反応して有害な塩素系ガスが無害な塩化物に置
換生成される。なお、加熱源は、電気加熱,燃焼加熱,
ガス加熱,マイクロ波加熱,誘導加熱等のいずれでも、
又はこれらの組み合わせでもよい。
成分が分解したとき、炭素系のカリウム物質からなる脱
塩素剤と反応して有害な塩素系ガスが無害な塩化物に置
換生成される。なお、加熱源は、電気加熱,燃焼加熱,
ガス加熱,マイクロ波加熱,誘導加熱等のいずれでも、
又はこれらの組み合わせでもよい。
【0036】図3は残渣処理手段の概念図で、まず、処
理灰を水槽41に入れて所定時間(約30分間)撹拌機
42で撹拌し、塩化カリウム(KCl)を水に溶解す
る。次に、これを分離・脱水部43で各物質に分離,脱
水し、可燃性のものは44aの処理ルートで乾燥した
後、微粉炭として微粉炭用ホッパーに供給する。
理灰を水槽41に入れて所定時間(約30分間)撹拌機
42で撹拌し、塩化カリウム(KCl)を水に溶解す
る。次に、これを分離・脱水部43で各物質に分離,脱
水し、可燃性のものは44aの処理ルートで乾燥した
後、微粉炭として微粉炭用ホッパーに供給する。
【0037】一方、不燃性の物は44bのルートで乾燥
した後、粉体・固形化し、ガラスやセメント材料として
利用する。
した後、粉体・固形化し、ガラスやセメント材料として
利用する。
【0038】被処理物に添加する脱塩素剤は、炭酸系の
カリウム物質を使用する。この炭酸系のカリウム物質
を、被処理物と混合して加熱処理すると、加熱温度が塩
素成分の分解温度以上になったとき塩素成分は分解し、
分解により発生した塩素系ガスと、脱塩素剤とが反応
し、無害な塩化物(KCl)に置換生成される。
カリウム物質を使用する。この炭酸系のカリウム物質
を、被処理物と混合して加熱処理すると、加熱温度が塩
素成分の分解温度以上になったとき塩素成分は分解し、
分解により発生した塩素系ガスと、脱塩素剤とが反応
し、無害な塩化物(KCl)に置換生成される。
【0039】よって排出ガスは塩素系ガスを含まず、ま
た可燃性ガス(CnHm等)であるので、図2に示すよ
うに、バルブ35を開き、ポンプ36を運転してガス容
器37に回収して燃料として利用できるし、また大気中
に放出しても公害の問題は起きない。
た可燃性ガス(CnHm等)であるので、図2に示すよ
うに、バルブ35を開き、ポンプ36を運転してガス容
器37に回収して燃料として利用できるし、また大気中
に放出しても公害の問題は起きない。
【0040】また、塩化カリウム(KCl)を除去後の
残渣中には有害な塩素系ガス成分は存在しないので、そ
のまま燃料として使用できる。
残渣中には有害な塩素系ガス成分は存在しないので、そ
のまま燃料として使用できる。
【0041】炭素系のカリウム物質がガス中の有害な塩
素系ガスと反応して無害な塩化物に置換生成すること
は、次の実験調査により明らかとなった。
素系ガスと反応して無害な塩化物に置換生成すること
は、次の実験調査により明らかとなった。
【0042】実験は、排気管付きで、開閉扉を有する密
閉容器にて低酸素雰囲気を作り、この密閉容器に試料を
入れ、電気炉にて加熱し、250℃から600℃まで5
0℃間隔と、600℃〜1000℃の温度範囲で各5分
間保持し、昇温時,キープ時で塩化水素ガス(HCl)
の濃度(ppm)を測定した。
閉容器にて低酸素雰囲気を作り、この密閉容器に試料を
入れ、電気炉にて加熱し、250℃から600℃まで5
0℃間隔と、600℃〜1000℃の温度範囲で各5分
間保持し、昇温時,キープ時で塩化水素ガス(HCl)
の濃度(ppm)を測定した。
【0043】ガス濃度の測定は、JIS−K0804に
規定されている検知管によって測定した。
規定されている検知管によって測定した。
【0044】表1にこの測定結果を示す。塩化水素ガス
濃度は実験10回における測定値で実施例1および2は
最高値、比較例1〜比較例3は最低値を示す。
濃度は実験10回における測定値で実施例1および2は
最高値、比較例1〜比較例3は最低値を示す。
【0045】なお“ND”は“検出されず”を表し、1
0回の実験でいずれも検出されなかったことを示す。
0回の実験でいずれも検出されなかったことを示す。
【0046】
【表1】
【0047】実験は、先ず塩素成分を多量に含有するポ
リ塩化ビニリデンのみを被処理物として予備実験を行っ
た。表1中の比較例1はポリ塩化ビニリデン4gに脱塩
素剤を添加しない予備実験用の試料とした。
リ塩化ビニリデンのみを被処理物として予備実験を行っ
た。表1中の比較例1はポリ塩化ビニリデン4gに脱塩
素剤を添加しない予備実験用の試料とした。
【0048】比較例2はポリ塩化ビニリデン4gに従来
の脱塩素剤である消石灰の粉末20gを添加した試料、
比較例3は同じ被処理物4gに脱塩素剤として炭酸カル
シウムを添加した試料とした。
の脱塩素剤である消石灰の粉末20gを添加した試料、
比較例3は同じ被処理物4gに脱塩素剤として炭酸カル
シウムを添加した試料とした。
【0049】次に本発明による脱塩素処理の実施例とし
て、被処理物としてのポリ塩化ビニリデン4gに脱塩素
剤として粉砕した炭酸水素カリウム10gを添加した試
料を実施例1とし、標準ゴミに脱塩素剤として粉砕した
炭酸水素カリウム10gを添加した試料を実施例2とし
た。脱塩素剤として平均粒径が100μmの粉体を用い
た。
て、被処理物としてのポリ塩化ビニリデン4gに脱塩素
剤として粉砕した炭酸水素カリウム10gを添加した試
料を実施例1とし、標準ゴミに脱塩素剤として粉砕した
炭酸水素カリウム10gを添加した試料を実施例2とし
た。脱塩素剤として平均粒径が100μmの粉体を用い
た。
【0050】なお、標準ゴミは、次のような標準的都市
ゴミを模擬して作り、これを用いた。
ゴミを模擬して作り、これを用いた。
【0051】 ・標準ゴミ 20重量% ・プラスチック(PE,PP,PS,PVDC) 50重量% ・紙(テッシュ、新聞、包装紙、箱、飲料パック) 20重量% ・布(ウエスなど) 10重量% ・厨芥 表1に示した実験結果から以下のように考察される。
【0052】先ず、塩素成分を多量に含んでいるポリ塩
化ビニリデンのみを用いて予備試験を行った結果、比較
例1に示すように、熱処理により塩化水素が多量に発生
している。
化ビニリデンのみを用いて予備試験を行った結果、比較
例1に示すように、熱処理により塩化水素が多量に発生
している。
【0053】次に、従来の脱塩素剤である消石灰及び炭
酸カルシウムを添加した比較例2,3は、比較例1に較
べて塩化水素の発生がかなり抑制されてはいるものの、
まだ十分であるとは言えない。
酸カルシウムを添加した比較例2,3は、比較例1に較
べて塩化水素の発生がかなり抑制されてはいるものの、
まだ十分であるとは言えない。
【0054】これに対して上記被処理物に、脱塩素剤と
して炭酸系のカリウム物質である炭酸水素カリウムを添
加した実施例1,2は、実施例2における温度が350
℃及び400℃の昇温時と、5分キープ時に僅かな塩化
水素ガスの発生が見られたが、全温度範囲に渡って塩化
水素ガスが検出されず、きわめて良好な結果が得られ
た。従って本実施例によれば、比較例1〜3に較べ非常
に良好な結果が得られた。
して炭酸系のカリウム物質である炭酸水素カリウムを添
加した実施例1,2は、実施例2における温度が350
℃及び400℃の昇温時と、5分キープ時に僅かな塩化
水素ガスの発生が見られたが、全温度範囲に渡って塩化
水素ガスが検出されず、きわめて良好な結果が得られ
た。従って本実施例によれば、比較例1〜3に較べ非常
に良好な結果が得られた。
【0055】炭酸水素カリウム(KHCO3)の場合に
は、塩化水素(HCl)が分解析出する温度(250℃
以上)以下の温度で分解してCO3が分離し、次のよう
に残りのKHと発生するHClとの反応がスムーズに行
える雰囲気状態となっている。
は、塩化水素(HCl)が分解析出する温度(250℃
以上)以下の温度で分解してCO3が分離し、次のよう
に残りのKHと発生するHClとの反応がスムーズに行
える雰囲気状態となっている。
【0056】 KH+CO3+HCl → KCl+H2O+CO2 従って、分解したHClとKHとが迅速に反応して無害
な塩化物(KCl)を新たに生成する。
な塩化物(KCl)を新たに生成する。
【0057】一方、炭酸カルシウム(CaCO3)、消
石灰(Ca(OH)2)の場合には、同様に無害な塩化
物(CaCl)を生成するもののカリウム系に比較して
反応がスムーズでないものと思われる。
石灰(Ca(OH)2)の場合には、同様に無害な塩化
物(CaCl)を生成するもののカリウム系に比較して
反応がスムーズでないものと思われる。
【0058】なお、600℃以上1000℃の温度にお
いても同様の効果が得られた。
いても同様の効果が得られた。
【0059】炭酸水素カリウムが塩素系ガスと反応する
と、ガスおよび残渣の無害化が実現できる理由は、次の
ように有害な塩化系ガスが無害な塩化物に置換生成され
ることによる。
と、ガスおよび残渣の無害化が実現できる理由は、次の
ように有害な塩化系ガスが無害な塩化物に置換生成され
ることによる。
【0060】ここで炭酸水素カリウム(KHCO3)を
脱塩素剤として用いて被処理物中に添加した場合の反応
は、前記したように炭酸水素カリウムが塩化水素(HC
l)との間で以下の反応式が進行する。
脱塩素剤として用いて被処理物中に添加した場合の反応
は、前記したように炭酸水素カリウムが塩化水素(HC
l)との間で以下の反応式が進行する。
【0061】(KHCO3)+(HCl)→(KCl)
+(H2O)+(CO2) このように炭酸水素カリウムは塩化水素と反応して無害
な塩化カリウムと水と炭酸ガスを生成する。
+(H2O)+(CO2) このように炭酸水素カリウムは塩化水素と反応して無害
な塩化カリウムと水と炭酸ガスを生成する。
【0062】炭酸カリウム(K2CO3)を用いた場合の
反応式は、 (K2CO3)+(2HCl)→(2KCl)+(H
2O)+(CO2) として炭酸カリウムは塩化水素と反応して無害な塩化カ
リウムと水と炭酸ガスになる。
反応式は、 (K2CO3)+(2HCl)→(2KCl)+(H
2O)+(CO2) として炭酸カリウムは塩化水素と反応して無害な塩化カ
リウムと水と炭酸ガスになる。
【0063】得られた残渣を分析したところ、有害な塩
素系ガスが検出されず、無害な塩化物である塩化カリウ
ム(KCl)が検出された。更に該残渣を10分間撹拌
しながら水洗浄することにより塩化カリウムはともに水
中に溶解し、炭化物が残存したが、この炭化物中にも塩
素系ガス成分は検出されなかった。
素系ガスが検出されず、無害な塩化物である塩化カリウ
ム(KCl)が検出された。更に該残渣を10分間撹拌
しながら水洗浄することにより塩化カリウムはともに水
中に溶解し、炭化物が残存したが、この炭化物中にも塩
素系ガス成分は検出されなかった。
【0064】従って該脱塩素剤中に塩素成分と反応して
無害な塩化物を生成する炭酸系のカリウム物質が存在す
れば塩化カリウムとして残渣の一部となり、ダイオキシ
ンの発生原因の1つである塩化水素が生成することがな
く、これらの残渣と排ガスの無害化をはかることができ
る。
無害な塩化物を生成する炭酸系のカリウム物質が存在す
れば塩化カリウムとして残渣の一部となり、ダイオキシ
ンの発生原因の1つである塩化水素が生成することがな
く、これらの残渣と排ガスの無害化をはかることができ
る。
【0065】このことから、脱塩素剤としては、上記と
同様の反応を示す次の物質が使用できる。
同様の反応を示す次の物質が使用できる。
【0066】(1)炭酸系のカリウム物質の単体、2種
類以上の単体の混合物から選択したもの。
類以上の単体の混合物から選択したもの。
【0067】(2)炭酸カリウム、炭酸水素カリウムか
ら選択した単体、2種類以上の単体の混合物から選択し
たもの。
ら選択した単体、2種類以上の単体の混合物から選択し
たもの。
【0068】一方、反応にKClが生成されるが、生成
したKClは無害な塩化物であり、水などの溶液による
洗浄処理により効果的に除去でき、洗浄後には、再利用
可能な炭化物質が残る。
したKClは無害な塩化物であり、水などの溶液による
洗浄処理により効果的に除去でき、洗浄後には、再利用
可能な炭化物質が残る。
【0069】従って、残渣の物性により、残渣を分離手
段により各物質に分離し、分離後の物質を乾燥し、炭化
物を微粉化して燃料とし、図1の微粉炭用ホッパー24
に供給して有効利用が可能となる。
段により各物質に分離し、分離後の物質を乾燥し、炭化
物を微粉化して燃料とし、図1の微粉炭用ホッパー24
に供給して有効利用が可能となる。
【0070】なお、水洗浄しない残渣の塩化水素濃度を
測定したが比較例1〜3ではいずれも1.000ppm
以上であったが、本発明では検出されなかった。
測定したが比較例1〜3ではいずれも1.000ppm
以上であったが、本発明では検出されなかった。
【0071】以上ように本発明によれば、残渣に固定さ
れている塩化物(KCl)は無害な塩化物であり、この
塩化物は水などの溶液によって簡単に洗浄除去でき、し
かも、この洗浄液も無害なので、そのまま河川、海洋に
放流できる。
れている塩化物(KCl)は無害な塩化物であり、この
塩化物は水などの溶液によって簡単に洗浄除去でき、し
かも、この洗浄液も無害なので、そのまま河川、海洋に
放流できる。
【0072】
【発明の効果】以上のように、被処理物中に含有する塩
素成分が、該塩素成分の分解温度以上の温度で分解した
とき塩素系ガスが発生するが、本発明では、この塩素系
ガスと、脱塩素剤とを反応させて有害な塩素系ガスを無
害な塩化物に生成し、無害化された残渣を微粉炭として
溶鉱炉の補助燃料に使用するようにしたので、 (1)有害な塩素系ガス成分を含まない残渣および炭化
物が得られるので、効果的な資源のリサイクル活動が現
実に実現できる。
素成分が、該塩素成分の分解温度以上の温度で分解した
とき塩素系ガスが発生するが、本発明では、この塩素系
ガスと、脱塩素剤とを反応させて有害な塩素系ガスを無
害な塩化物に生成し、無害化された残渣を微粉炭として
溶鉱炉の補助燃料に使用するようにしたので、 (1)有害な塩素系ガス成分を含まない残渣および炭化
物が得られるので、効果的な資源のリサイクル活動が現
実に実現できる。
【0073】(2)従来のように廃棄物の中からプラス
チックを選別する必要がなく、一般の可燃性の都市ゴミ
の加熱処理と同時に溶鉱炉の補助燃料とし利用でき、資
源の有効活用が図れる。
チックを選別する必要がなく、一般の可燃性の都市ゴミ
の加熱処理と同時に溶鉱炉の補助燃料とし利用でき、資
源の有効活用が図れる。
【0074】(3)廃棄物の前処理としての分別、微細
粉末加工が不要となり、処理コストが削減される。
粉末加工が不要となり、処理コストが削減される。
【0075】(4)加熱処理過程で発生するガスも無害
化されているので、大気中に放出しても大気汚染防止法
にも適合し、ダイオキシンの発生もなく、環境上の問題
は一切生じない。よって、安心して使用でき、製鉄産業
の活性化の一助となる。
化されているので、大気中に放出しても大気汚染防止法
にも適合し、ダイオキシンの発生もなく、環境上の問題
は一切生じない。よって、安心して使用でき、製鉄産業
の活性化の一助となる。
【0076】(5)残渣中には有害な塩素系ガス成分は
存在せず、無害な塩化物(KCl)を生成して残るが、
この無害な塩化物は容易に水等の溶液で洗浄除去でき、
また、その洗浄後の処理液は、有害な塩素成分を含んで
いないので、そのまま河川、海洋に放出でき、公害問題
を一切引き起こすことなく、廃棄物や汚泥の被処理物を
有効利用をはかりながら処理することができる。
存在せず、無害な塩化物(KCl)を生成して残るが、
この無害な塩化物は容易に水等の溶液で洗浄除去でき、
また、その洗浄後の処理液は、有害な塩素成分を含んで
いないので、そのまま河川、海洋に放出でき、公害問題
を一切引き起こすことなく、廃棄物や汚泥の被処理物を
有効利用をはかりながら処理することができる。
【0077】等の種々の優れた効果を奏する。
【図1】本発明の溶鉱炉の構成の概念図。
【図2】加熱処理手段の一例の構成図。
【図3】残渣処理手段の説明図。
【図4】従来の溶鉱炉の構成の概念図。
1…受け入れホッパー部 2…粉砕部 3…ふるい分け部 4…供給ホッパー 5…流量調整部 6…搬送配管 7…微粉炭用ホッパー 8…流量調整部 9…空気発生源 10…粉体の分配器 11…搬送配管 12…高炉送風支管 13…ノズル 14…高炉 15…羽口 20…加熱処理部 21…処理物供給部 22…脱塩素剤供給部 23…残渣処理部 24…微粉炭用ホッパー 31…タンク 32…開閉蓋 33…加熱源 34…排気管 35…バルブ 36…ポンプ 37…ガス容器 41…水槽 42…撹拌機 43…分離・脱水部 44…乾燥微粉化部
Claims (11)
- 【請求項1】 被処理物を加熱処理して被処理物中に含
有する塩素成分を分解し、この分解により発生した有害
な塩素系ガスと、炭酸系のカリウム物質よりなる脱塩素
剤とを、加熱された低酸素雰囲気中で反応させて、有害
な塩素系ガスを無害な塩化物に置換することで有害な塩
素系ガスを除去し、生成された残渣から無害な塩化物を
洗浄除去し、残りの炭化物質を微粉化し、補助燃料とし
て溶鉱炉の羽口から吹き込むようにしたことを特徴とす
る溶鉱炉の操業方法。 - 【請求項2】 脱塩素剤は、炭酸系のカリウム物質の単
体、2種類以上の単体の混合物から選択したことを特徴
とする請求項1記載の溶鉱炉の操業方法。 - 【請求項3】 脱塩素剤は、炭酸カリウム、炭酸水素カ
リウムから選択した単体、2種類以上の単体の混合物か
ら選択したことを特徴とする請求項1記載の溶鉱炉の操
業方法。 - 【請求項4】 脱塩素剤を塊状、板状、多孔質形状、粉
体状、溶液、懸濁液の何れかの状態で有害な塩素系ガス
と接触させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至
請求項3の何れか1項に記載の溶鉱炉の操業方法。 - 【請求項5】 添加する脱塩素剤は、被処理物の出発時
重量の0.05〜10重量%であることを特徴とする請
求項1ないし4のいずれか1項に記載の溶鉱炉の操業方
法。 - 【請求項6】 添加する脱塩素剤は、被処理物が塩化物
を多量に含有するプラスチック類の場合には、出発時重
量の10〜70重量%であることを特徴とする請求項1
ないし4のいずれか1項に記載の溶鉱炉の操業方法。 - 【請求項7】 添加する脱塩素剤は、発生する塩素系ガ
ス量と同じ当量以上添加することを特徴とする請求項1
ないし4のいずれか1項に記載の溶鉱炉の操業方法。 - 【請求項8】 添加する脱塩素剤は、許容される排出基
準に適合する塩素系ガスの排出量以下となるように添加
することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項
に記載の溶鉱炉の操業方法。 - 【請求項9】 熱分解手段は、乾留、焼却のいずれか、
又は組み合わせであることを特徴とする請求項1記載の
溶鉱炉の操業方法。 - 【請求項10】 低酸素雰囲気中での加熱処理温度は2
00℃〜1000℃であることを特徴とする請求項1記
載の溶鉱炉の操業方法。 - 【請求項11】 被処理物は、固形物、汚泥のいずれか
であることを特徴とする請求項1記載の溶鉱炉の操業方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16175797A JPH1112611A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 溶鉱炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16175797A JPH1112611A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 溶鉱炉の操業方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1112611A true JPH1112611A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=15741324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16175797A Pending JPH1112611A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 溶鉱炉の操業方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1112611A (ja) |
-
1997
- 1997-06-19 JP JP16175797A patent/JPH1112611A/ja active Pending
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