JPH1114031A - 熱分解残留物の冷却装置 - Google Patents

熱分解残留物の冷却装置

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JPH1114031A
JPH1114031A JP16077297A JP16077297A JPH1114031A JP H1114031 A JPH1114031 A JP H1114031A JP 16077297 A JP16077297 A JP 16077297A JP 16077297 A JP16077297 A JP 16077297A JP H1114031 A JPH1114031 A JP H1114031A
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JP
Japan
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exhaust gas
pyrolysis
gas
cooling device
residue
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP16077297A
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English (en)
Inventor
Yutaka Okubo
豊 大久保
Fumitoshi Nakatani
文俊 中谷
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼排ガスを利用しても熱分解残留物の冷却
装置内を安定且つ確実に不活性雰囲気にすることができ
ること。 【解決手段】 廃棄物を熱分解して生成した熱分解ガス
と熱分解残留物のうち熱分解残留物を不活性雰囲気下で
冷却する熱分解残留物の冷却装置において、前記熱分解
残留物から分離された燃焼性成分と前記熱分解ガスを燃
焼させて不燃焼分を溶融スラグとして大気と遮断状態に
形成されている排出部から排出する構造の燃焼溶融炉の
前記排出部に、前記燃焼により生成した排ガスを前記冷
却装置に供給する排ガス供給ラインを設け、排ガス供給
ラインより供給された排ガスにより前記不活性雰囲気を
作るようにしたこと。これにより、燃焼溶融炉内で生成
したばかりの燃焼排ガスを冷却装置に直接導入するの
で、途中で空気の漏れ込みがほとんどなく、冷却装置内
を安定且つ確実に不活性雰囲気にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温ガスの熱回収
に係り、特に、都市ごみ焼却炉や産業廃棄物焼却炉にお
ける、廃棄物(家庭やオフィスなどから出される都市ご
みなどの一般廃棄物、廃プラスチック、カーシュレッダ
ー・ダスト、廃オフィス機器、電子機器、化粧品などの
産業廃棄物など、可燃物を含むもの)を焼却処理する廃
棄物処理装置に係り、特に廃棄物等を熱分解して生成し
た熱分解残留物を不活性雰囲気下で冷却する冷却装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】都市ごみ等の一般廃棄物や廃プラスチッ
ク等の可燃物を含む廃棄物の処理装置の一つとして、廃
棄物を熱分解反応器に入れて低酸素雰囲気中で加熱して
熱分解し、熱分解ガス(乾留ガス)と主として不揮発性
成分からなる熱分解残留物とを生成し、この熱分解ガス
と熱分解残留物とを排出装置において分離し、更に熱分
解残留物を不活性雰囲気下の冷却装置で冷却した後、分
離装置に供給して熱分解カーボンを主体とする燃焼性成
分と、例えば金属や陶器、砂利等の不燃焼性成分とに分
離し、燃焼性成分を粉砕して粉体とし、この粉砕された
燃焼性成分と前記した熱分解ガスとを燃焼溶融炉に導い
て燃焼させ、生じた燃焼灰をその燃焼熱により加熱して
溶融スラグとなし、この溶融スラグを排出部から外部に
排出して冷却固化させるようにした廃棄物処理装置が知
られている(特公平6−56253号公報)。燃焼溶融
炉で発生した高温の燃焼排ガス(約1200℃)は、後
段に設けられている熱交換器により熱エネルギーを回収
され、更に集塵器で集塵され、最終的にクリーンな排ガ
スとなって煙突から大気中に放出される。ここで、前記
冷却装置の不活性雰囲気は、最終的に煙突から放出され
る前記排ガスを煙突の手前で分岐させて上流に返送し、
該冷却装置内に導入することにより作られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最終的に煙突
から放出される排ガスを分岐させて該冷却装置内に返送
導入する従来の構造では、燃焼溶融炉で生成した排ガス
が煙突に至までの煙道ライン及び冷却装置への返送ライ
ンのどこかで空気の漏れ込みが起こりやすく、それによ
り排ガス中の酸素濃度が増加し、冷却装置内を安定且つ
確実に不活性雰囲気にすることができにくいという問題
があった。
【0004】本発明の課題は、燃焼排ガスを利用しても
冷却装置内を安定且つ確実に不活性雰囲気にすることが
できる熱分解残留物の冷却装置及びそれを備えた廃棄物
処理装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は以下のように構成されている。請求項1記
載発明は、廃棄物を熱分解して生成した熱分解ガスと熱
分解残留物のうち熱分解残留物を不活性雰囲気下で冷却
する熱分解残留物の冷却装置において、前記熱分解残留
物から分離された燃焼性成分と前記熱分解ガスを燃焼さ
せて不燃焼分を溶融スラグとして大気と遮断状態に形成
されている排出部から排出する構造の燃焼溶融炉の前記
排出部に、前記燃焼により生成した排ガスを前記冷却装
置に供給する排ガス供給ラインを設け、排ガス供給ライ
ンより供給された排ガスにより前記不活性雰囲気を作る
ようにしたことを特徴とするものである。
【0006】本発明によれば、燃焼溶融炉内で生成した
ばかりの燃焼排ガスを冷却装置に直接導入するので、途
中で空気の漏れ込みがほとんどなく、冷却装置内を安定
且つ確実に不活性雰囲気にすることができる。しかも、
溶融スラグの前記排出部にある排ガスを取り出す構造な
ので、スラグ排出部に高温の排ガスが流れることにな
り、溶融スラグの冷却を防止する効果がある。
【0007】請求項2記載発明は、請求項1記載発明に
おいて、排ガス供給ラインは排ガス水冷装置を備えてい
ることを特徴とするものである。溶融スラグ排出部の排
ガスは通常1300℃程度の高温であるため、そのまま
冷却装置に導入するのは冷却効率の点で好ましくない
が、排ガス水冷装置により高温排ガスをほぼ室温近くま
で冷却して導入できるので、冷却装置の冷却効率を下げ
る恐れがない。
【0008】請求項3記載発明は、廃棄物を熱分解して
熱分解ガスおよび熱分解残留物を生成する熱分解反応器
と、前記熱分解残留物を不活性雰囲気下で冷却する冷却
装置と、冷却された熱分解残留物を燃焼性成分および不
燃焼性成分に分離する分離装置と、前記熱分解ガスおよ
び燃焼性成分を灰分を溶融させる温度で燃焼させて不燃
焼分を溶融スラグとして排出部から排出する燃焼溶融炉
と、燃焼溶融炉で生じた高温ガスの熱を空気と熱交換さ
せて回収する熱交換器とを備えた廃棄物処理装置におい
て、前記冷却装置は請求項1又は2記載発明に係る冷却
装置から成ることを特徴とするものである。これにより
燃焼排ガスを利用して冷却装置の不活性雰囲気を安定且
つ確実に作ることができることから、廃棄物処理装置全
体としての運転コストを低下できる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明に係る熱分解残留物の冷却
装置及びそれを備えた廃棄物処理装置の一実施の形態例
を図1及び図2に基づいて説明する。本実施の形態の廃
棄物処理装置において、都市ごみ等の廃棄物50aは、
例えば二軸剪断式等の破砕機で、150mm角以下の大
きさにに破砕され、コンベア等により投入部50内に投
入される。投入部50に投入された廃棄物50aはスク
リューフィーダ51を経て熱分解反応器52内に供給さ
れる。熱分解反応器52としてはこの例では横型回転式
ドラムが用いられ、ドラム内の加熱分解室は図示しない
シール機構により、その内部は低酸素雰囲気に保持され
ている。
【0010】廃棄物50aは熱分解反応器52内で熱分
解されるが、その熱源は、後述する燃焼溶融炉53の後
流側に配置された熱交換器である高温空気加熱器1によ
り加熱され加熱空気ラインL1を介して供給される加熱
空気8g(熱媒体)である。この加熱空気8gにより熱
分解反応器52内は300〜600℃に、通常は450
℃程度に維持される。
【0011】更に、加熱空気8gにより加熱された廃棄
物50aは、熱分解して熱分解ガスG1と、主として不
揮発性成分からなる熱分解残留物54とになり、排出装
置55に送られて分離される。排出装置55で分離され
た熱分解ガスG1は、排出装置55の上部から熱分解ガ
スラインL2を経て燃焼溶融炉53のバーナ56に供給
される。排出装置55から排出された熱分解残留物54
は、450℃程度の比較的高温であるため、後述する構
造の冷却装置57により不活性雰囲気下で80℃程度に
冷却される。
【0012】その後、冷却された熱分解残留物54は、
例えば磁選式、うず電流式、遠心式又は風力選別式等の
公知の単独又は組み合わされた分離装置58に供給さ
れ、ここで細粒の燃焼性成分58d(灰分を含む)と
鉄、瓦礫等の不燃焼性成分58cとに分離され、不燃焼
性成分58cはコンテナ59に回収され再利用される。
【0013】更に、燃焼性成分58dは、主として熱分
解カーボンから成るが、粉砕機60により、例えば1m
m以下に微粉砕されて粉体カーボンとなり、燃焼性成分
ラインL3を経て燃焼溶融炉53のバーナ56に供給さ
れ、熱分解ガスラインL2から供給された熱分解ガスG1
と送風機61により空気ラインL4から供給された燃焼
用空気61eと共に1,300℃程度の高温域で燃焼さ
れる。
【0014】上記燃焼で発生した灰分はその燃焼熱によ
り溶融スラグ53fとなって、この燃焼溶融炉53の内
壁に付着し、更に、内壁を流下し底部排出口62から筒
状の排出部71を通って水槽63に落下し冷却固化され
る。燃焼溶融炉53は一般に溶解炉とも言われるもので
あって、カーボン等の燃焼性成分58dを1300℃程
度の高温で燃焼させ、灰分を含む不燃焼分を溶融させて
溶融スラグ53fと高温の燃焼排ガスG2とを生成す
る。燃焼排ガスG2は、秒速2〜3m、温度1000〜
1100℃のガス流となって、炉内下流側に設けた高温
空気加熱器1の伝熱管体9により熱回収される。
【0015】ここで、本実施の形態に係る冷却装置の構
造を説明する。燃焼溶融炉53の前記排出部71は、図
2に示した如く、その下端開口部が水槽63内の水面下
に位置し、流下してきた溶融スラグ53fが大気から遮
断された状態で冷却固化されるようになっている。この
構造の排出部71に、前記燃焼により生成した排ガスG
2を冷却装置57に供給する排ガス供給ラインL7が設け
られている。該排ガス供給ラインL7には排ガス水冷装
置72及び送風機73が設けられている。この排ガス水
冷装置72により排ガスG2の温度が約1300℃から
50℃程度まで下げられるようになっている。この排ガ
ス水冷装置72の具体的構造の一例が図2に示したもの
であり、水冷塔74の上部から冷却水を散水しつつポン
プで循環させて、水冷塔74下部より流入する高温排ガ
スG2を連続的に冷却するようになっている。冷却され
た排ガスG2は約50℃の飽和水蒸気を含んでいるの
で、なるべく除湿して冷却装置に導入するのが好まし
い。また送風機73は図示しない指令信号によりその送
風量を増減するようになっている。このような排ガス供
給ラインL7を冷却装置57に設けたので、空気の漏れ
込みの恐れがほとんどなく、安定且つ確実に冷却装置5
7内を不活性雰囲気に保つことができる。
【0016】前記高温空気加熱器1の部分を通過した燃
焼排ガスG2は、煙道ガスラインL5を介して廃熱ボイラ
64で熱回収され、集塵器65で除塵され、更に排ガス
浄化装置66で塩素等の有害成分が除去された後、低温
のクリーンな排ガスG3となって誘引送風機67を介し
て煙突68から大気へ放出される。廃熱ボイラ64で生
成した蒸気は、蒸気タービンを有する発電機69で発電
に利用される。
【0017】次に、本実施形態の作用を説明する。燃焼
溶融炉53内で生成したばかりの燃焼排ガスG2を排ガ
ス供給ラインL7を介して冷却装置57に直接導入でき
るので、途中で空気の漏れ込みがほとんどなく、冷却装
置57内を安定且つ確実に不活性雰囲気にすることがで
きる。更に、溶融スラグ排出部71の排ガスは通常13
00℃程度の高温であるが、排ガス水冷装置72により
高温排ガスをほぼ室温近くまで冷却して導入できるの
で、冷却装置57の冷却効率を下げる恐れがない。
【0018】また、このような排ガス供給ラインL7
有する廃棄物処理装置によれば、燃焼排ガスG2を利用
して冷却装置57の不活性雰囲気を安定且つ確実に作る
ことができることから、廃棄物処理装置全体としての運
転コストを低下できる。
【0019】尚、以上においては、本発明を図示の実施
形態について詳述したが、本発明はそれらの実施形態の
みに限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱せず
して種々改変を加え、多種多様の変形をなし得ることは
云うまでもない。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、燃焼排ガスを利用して
も熱分解残留物の冷却装置内を安定且つ確実に不活性雰
囲気にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る廃棄物処理装置の一例を示す概略
図である。
【図2】本発明の要部拡大図である。
【符号の説明】
53 燃焼溶融炉 53f 溶融スラグ 57 冷却装置 71 排出部 72 排ガス水冷装置 73 送風機 L7 排ガス供給ライン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物を熱分解して生成した熱分解ガス
    と熱分解残留物のうち熱分解残留物を不活性雰囲気下で
    冷却する熱分解残留物の冷却装置において、前記熱分解
    残留物から分離された燃焼性成分と前記熱分解ガスを燃
    焼させて不燃焼分を溶融スラグとして大気と遮断状態に
    形成されている排出部から排出する構造の燃焼溶融炉の
    前記排出部に、前記燃焼により生成した排ガスを前記冷
    却装置に供給する排ガス供給ラインを設け、排ガス供給
    ラインより供給された排ガスにより前記不活性雰囲気を
    作るようにしたことを特徴とする熱分解残留物の冷却装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、排ガス供給ラインは
    排ガス水冷装置を備えていることを特徴とする熱分解残
    留物の冷却装置。
  3. 【請求項3】 廃棄物を熱分解して熱分解ガスおよび熱
    分解残留物を生成する熱分解反応器と、前記熱分解残留
    物を不活性雰囲気下で冷却する冷却装置と、冷却された
    熱分解残留物を燃焼性成分および不燃焼性成分に分離す
    る分離装置と、前記熱分解ガスおよび燃焼性成分を灰分
    を溶融させる温度で燃焼させて不燃焼分を溶融スラグと
    して排出部から排出する燃焼溶融炉と、燃焼溶融炉で生
    じた高温ガスの熱を空気と熱交換させて回収する熱交換
    器とを備えた廃棄物処理装置において、前記冷却装置は
    請求項1又は2に記載の冷却装置から成ることを特徴と
    する廃棄物処理装置。
JP16077297A 1997-06-18 1997-06-18 熱分解残留物の冷却装置 Withdrawn JPH1114031A (ja)

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Effective date: 20040907