JPH11201429A - ガス化溶融方法及び装置 - Google Patents
ガス化溶融方法及び装置Info
- Publication number
- JPH11201429A JPH11201429A JP131598A JP131598A JPH11201429A JP H11201429 A JPH11201429 A JP H11201429A JP 131598 A JP131598 A JP 131598A JP 131598 A JP131598 A JP 131598A JP H11201429 A JPH11201429 A JP H11201429A
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- gasification
- tuyere
- melting
- coke
- gas
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Abstract
(57)【要約】
【課題】廃木材、廃プラスチック等の産業廃棄物の焼却
処理に当たり、ダイオキシンなど有害物質の発生を防止
するに有利な高温燃焼と、灰の直接溶融に有利な新しい
燃焼方法を提供する。 【解決手段】コークス層形ガス化溶融装置において、コ
ークス層上部で廃棄物を燃焼させ、その燃焼ガスを下部
のコークス層に導き、コークス層内で更に燃焼昇温させ
ることにより、高温の燃焼ガスを得ると共に、灰を溶融
する。
処理に当たり、ダイオキシンなど有害物質の発生を防止
するに有利な高温燃焼と、灰の直接溶融に有利な新しい
燃焼方法を提供する。 【解決手段】コークス層形ガス化溶融装置において、コ
ークス層上部で廃棄物を燃焼させ、その燃焼ガスを下部
のコークス層に導き、コークス層内で更に燃焼昇温させ
ることにより、高温の燃焼ガスを得ると共に、灰を溶融
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は廃木材、廃プラスチ
ック、紙等の産業廃棄物をガス化高温燃焼させて、ダイ
オキシン等の発生を最小限にとどめながら熱エネルギー
として利用すると共に、発生した灰を溶融して、建築骨
材等として利用できるスラグの状態で取り出すことので
きるガス化溶融装置に関する。
ック、紙等の産業廃棄物をガス化高温燃焼させて、ダイ
オキシン等の発生を最小限にとどめながら熱エネルギー
として利用すると共に、発生した灰を溶融して、建築骨
材等として利用できるスラグの状態で取り出すことので
きるガス化溶融装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物のガス化溶融法としては、ガス化
炉とガス化炉で発生する炭を更に溶融炉で高温燃焼させ
て灰を溶融する技術および高炉を利用した技術が知られ
ている。例えば、特開平５−１４９５２１号公報には、
高温炉床に空気を吹き込み、炉の上部から燃焼ガスを排
出することが記載されている。
炉とガス化炉で発生する炭を更に溶融炉で高温燃焼させ
て灰を溶融する技術および高炉を利用した技術が知られ
ている。例えば、特開平５−１４９５２１号公報には、
高温炉床に空気を吹き込み、炉の上部から燃焼ガスを排
出することが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のガス化法は、被
ガス化溶融物を乾留するか、あるいは燃焼ガスの熱で未
燃焼物の予熱およびガス化を行い、残された炭素に富ん
だ固形物を更に高温燃焼させて灰分を溶融させる方式を
採用している。このため、ガス化部と溶融部の分離、燃
焼の制御など高度の技術が必要であった。
ガス化溶融物を乾留するか、あるいは燃焼ガスの熱で未
燃焼物の予熱およびガス化を行い、残された炭素に富ん
だ固形物を更に高温燃焼させて灰分を溶融させる方式を
採用している。このため、ガス化部と溶融部の分離、燃
焼の制御など高度の技術が必要であった。
【０００４】本発明の目的は、ガス化部と溶融部の分離
又は高度の燃焼制御技術を必要とせず比較的簡単に、１
０００℃以上の高温の燃焼炎がえられ、従ってダイオキ
シン等を発生させることなく、廃木材、廃プラスチッ
ク、紙などをガス化溶融することができる方法を提供す
ることにある。
又は高度の燃焼制御技術を必要とせず比較的簡単に、１
０００℃以上の高温の燃焼炎がえられ、従ってダイオキ
シン等を発生させることなく、廃木材、廃プラスチッ
ク、紙などをガス化溶融することができる方法を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のガス化溶融方法は、燃焼したガスを未燃焼物
の予熱およびガス化に使用することなく、下の高温コー
クス層に導き、ここでガス中に含まれるすす、未分解の
炭化水素等を更に燃焼分解させ炭素量の少ないガス分子
にすると共に、燃焼により生成した灰分を溶融させるこ
とに特長がある。
の本発明のガス化溶融方法は、燃焼したガスを未燃焼物
の予熱およびガス化に使用することなく、下の高温コー
クス層に導き、ここでガス中に含まれるすす、未分解の
炭化水素等を更に燃焼分解させ炭素量の少ないガス分子
にすると共に、燃焼により生成した灰分を溶融させるこ
とに特長がある。
【０００６】具体的にはシャフト炉中に積層された被ガ
ス化溶融物質の最下部を下降気流中で羽口からの空気で
燃焼させ、燃焼ガスを炉の上部に上昇させることなく下
部の高温コークス層を通過させ、炉下部のガス排出口か
ら排出させる。コークス層の温度を維持するため、ま
た、分子量の大きな燃焼ガスを更に分解するため、第２
羽口からコークス層に適当量の空気を吹き込む。炉底に
溜まった溶融スラグは適時出滓口から出滓する。なお、
燃焼温度を上げ、コークス層の温度を上げるためには羽
口より吹き込む空気を排出燃焼ガスなどで予熱すること
が望ましい。
ス化溶融物質の最下部を下降気流中で羽口からの空気で
燃焼させ、燃焼ガスを炉の上部に上昇させることなく下
部の高温コークス層を通過させ、炉下部のガス排出口か
ら排出させる。コークス層の温度を維持するため、ま
た、分子量の大きな燃焼ガスを更に分解するため、第２
羽口からコークス層に適当量の空気を吹き込む。炉底に
溜まった溶融スラグは適時出滓口から出滓する。なお、
燃焼温度を上げ、コークス層の温度を上げるためには羽
口より吹き込む空気を排出燃焼ガスなどで予熱すること
が望ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の一実
施例を説明する。図１は本発明のガス化溶融方法を実施
するのに使用するガス化溶融装置の構成図を模式的に示
している。はじめに使用する装置の構成図について説明
し、それに続いて実際のガス化溶融方法の一例を説明す
る。
施例を説明する。図１は本発明のガス化溶融方法を実施
するのに使用するガス化溶融装置の構成図を模式的に示
している。はじめに使用する装置の構成図について説明
し、それに続いて実際のガス化溶融方法の一例を説明す
る。
【０００８】（１）ガス化溶融装置の構成 炉１は開閉自在の蓋からなる投入口２、第１羽口３、第
２羽口４、ガス排出口５、スラグ排出口６、空気導入口
７より構成されている。炉１の高温にさらされる内面部
分は耐火材の内張りが施されており、本実施例では、炉
１は、内径約３３０ｍｍ、高さ６５０ｍｍのほぼ円筒状
をしているが、大きさ、形状については特にこれにこだ
わるものではない。
２羽口４、ガス排出口５、スラグ排出口６、空気導入口
７より構成されている。炉１の高温にさらされる内面部
分は耐火材の内張りが施されており、本実施例では、炉
１は、内径約３３０ｍｍ、高さ６５０ｍｍのほぼ円筒状
をしているが、大きさ、形状については特にこれにこだ
わるものではない。
【０００９】炉１の外部には排出ガスの熱を利用する簡
単な熱交換器８が設置され、第１羽口３と第２羽口４か
ら炉内に吹き込まれる空気を加熱する。
単な熱交換器８が設置され、第１羽口３と第２羽口４か
ら炉内に吹き込まれる空気を加熱する。
【００１０】（２）ガス化溶融方法の一例 上述したようなガス化溶融装置によってガス化溶融作業
を開始するに当たって、先ず塊状炭素系可燃物質である
コークス１０を１２ｋｇ充填し、木材をその上に置き、
火を付けて約３０分空気導入口７より空気を吹き込み、
コークス１０を燃焼状態にした。その後、重量で廃木材
５０％、廃プラスチックのＰＰ４０％同じくＡＢＳ１０
％ずつを配合した被ガス化溶融物９と、更にこれら被ガ
ス化溶融物９に対して１０％のコークスを配合投入し、
空気導入口からの空気量を減少させ第１羽口３と第２羽
口４から送風を開始した。
を開始するに当たって、先ず塊状炭素系可燃物質である
コークス１０を１２ｋｇ充填し、木材をその上に置き、
火を付けて約３０分空気導入口７より空気を吹き込み、
コークス１０を燃焼状態にした。その後、重量で廃木材
５０％、廃プラスチックのＰＰ４０％同じくＡＢＳ１０
％ずつを配合した被ガス化溶融物９と、更にこれら被ガ
ス化溶融物９に対して１０％のコークスを配合投入し、
空気導入口からの空気量を減少させ第１羽口３と第２羽
口４から送風を開始した。
【００１１】その後被ガス化溶融物９が燃焼消耗するに
従い新しい被ガス化溶融物９とコークスを追加投入し
た。約３０分でスラグの発生が確認されたため、第２羽
口４の送風量を少なくして排ガスの炎の温度を１３００
℃前後に維持した。その結果、その後、１時間当たり約
１５ｋｇの被ガス化溶融物９を処理することができ、ガ
ス排出口５より上記の高温ガス燃焼炎と、スラグ排出口
６から０．６ｋｇのガラス状のスラグＣを得た。
従い新しい被ガス化溶融物９とコークスを追加投入し
た。約３０分でスラグの発生が確認されたため、第２羽
口４の送風量を少なくして排ガスの炎の温度を１３００
℃前後に維持した。その結果、その後、１時間当たり約
１５ｋｇの被ガス化溶融物９を処理することができ、ガ
ス排出口５より上記の高温ガス燃焼炎と、スラグ排出口
６から０．６ｋｇのガラス状のスラグＣを得た。
【００１２】以上のとおり、本実施例では従来、複雑で
大型のシステムが必要であった廃棄物のガス化溶融を小
規模の簡単な装置で可能とすることができた。このこと
は装置の大型化を阻害するものではなく、大型化の場合
にも技術的、経済的に有利であることは云うまでもな
い。
大型のシステムが必要であった廃棄物のガス化溶融を小
規模の簡単な装置で可能とすることができた。このこと
は装置の大型化を阻害するものではなく、大型化の場合
にも技術的、経済的に有利であることは云うまでもな
い。
【００１３】なお、良質の廃木材、熱量の大きい廃棄物
を使用すればコークスの使用量は減少し、更に排ガスと
の熱交換効率を上げればコークスの代わりにセラミック
ス塊等を使用した高温層に置き換え、廃棄物の熱量のみ
でガス化溶融が可能である。
を使用すればコークスの使用量は減少し、更に排ガスと
の熱交換効率を上げればコークスの代わりにセラミック
ス塊等を使用した高温層に置き換え、廃棄物の熱量のみ
でガス化溶融が可能である。
【００１４】更に、熱交換効率を上げることにより、コ
ークスの使用量を極端に増加させないで都市ゴミなどの
熱量の低い廃棄物のガス化溶融も可能である。
ークスの使用量を極端に増加させないで都市ゴミなどの
熱量の低い廃棄物のガス化溶融も可能である。
【００１５】また、本方法は従来の方法において燃焼ガ
スが未燃焼物を加熱しながら更に燃焼して炉外に排出さ
れる方法と異なり、空気導入口７、第１羽口３及び第２
羽口４から導入された空気は必ず（最終的には燃焼ガス
の総てが）高温のコークス層を通過し（実施例では、空
気導入口７、第１羽口３及び第２羽口４よりも下部に位
置しコークス１０の層中に開口しているガス排出口５か
ら燃焼ガスが排出されるため、必ず高温のコークス層を
ガスは通過する）１０００℃以上の安定した高温の燃焼
ガスとして炉外に取り出されるため、ダイオキシンなど
の有害物の分解に有利であり、また、その場で熱エネル
ギーとして利用すると非常に効率的である。
スが未燃焼物を加熱しながら更に燃焼して炉外に排出さ
れる方法と異なり、空気導入口７、第１羽口３及び第２
羽口４から導入された空気は必ず（最終的には燃焼ガス
の総てが）高温のコークス層を通過し（実施例では、空
気導入口７、第１羽口３及び第２羽口４よりも下部に位
置しコークス１０の層中に開口しているガス排出口５か
ら燃焼ガスが排出されるため、必ず高温のコークス層を
ガスは通過する）１０００℃以上の安定した高温の燃焼
ガスとして炉外に取り出されるため、ダイオキシンなど
の有害物の分解に有利であり、また、その場で熱エネル
ギーとして利用すると非常に効率的である。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明により、産業
廃棄物などを焼却するに当たり、ダイオキシン等を発生
させないよう高温でガス化して熱エネルギーとして利用
し易くすると共に、発生した灰を溶融して無害化あるい
は建築骨材として利用できるようにするという効果を奏
する。
廃棄物などを焼却するに当たり、ダイオキシン等を発生
させないよう高温でガス化して熱エネルギーとして利用
し易くすると共に、発生した灰を溶融して無害化あるい
は建築骨材として利用できるようにするという効果を奏
する。
【図１】本発明のガス化溶融法を実施するために使用す
るガス化溶融装置の要部を示す模式的な構成図。
るガス化溶融装置の要部を示す模式的な構成図。
１……炉体、２……投入、３……第１羽口、４……第２
羽口、５……ガス排出口、６……スラグ排出口、７……
空気導入口、８……熱交換器、９……被ガス化溶融物、
１０……コークス、Ａ……空気、Ｂ……排ガス、Ｃ……
スラグ。
羽口、５……ガス排出口、６……スラグ排出口、７……
空気導入口、８……熱交換器、９……被ガス化溶融物、
１０……コークス、Ａ……空気、Ｂ……排ガス、Ｃ……
スラグ。
Claims (9)
- 【請求項１】上部に被ガス化溶融物質およびコークス投
入口、下部にスラグ排出口を有するコークス層形ガス化
溶融装置において、被ガス化溶融物質が燃焼したガスを
下部のコークス層を通過させた後排出するガス化溶融装
置。 - 【請求項２】請求項１において、コークス層と被ガス化
溶融物質層の境界付近に羽口を設け、上部の被ガス化溶
融物質およびコークス投入口は必要時以外は密閉するガ
ス化溶融装置。 - 【請求項３】請求項２において、被ガス化溶融物質層内
に下降気流を生じさせる為に、被ガス化溶融物質層上部
に空気導入口を設置するガス化溶融装置。 - 【請求項４】請求項２または３において、羽口の下部
に、コークス層へ空気を供給する第２羽口を設置したガ
ス化溶融装置。 - 【請求項５】請求項４において、第２羽口からの送風量
を制御してコークス層と排出ガスの温度を制御・安定化
させるガス化溶融装置。 - 【請求項６】請求項１、２、３、４または５において、
炉壁内面に、ガス排出口とほぼ同じ高さに、ほぼ水平に
ガス排出口に繋がる溝状のガス通路を設置するガス化溶
融装置。 - 【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６におい
て、ガス排出口とスラグ排出口を分離し、スラグ排出口
は炉内にスラグが適当量溜まった時に開口して、スラグ
を排出するガス化溶融装置。 - 【請求項８】請求項１、２、３、４、５または６におい
て、ガス排出口とスラグ排出口を同じとし、排出ガスの
熱でスラグの排出を容易にするガス化溶融装置。 - 【請求項９】炉内下部にコークス層を形成し、上部から
被ガス化溶融物質を投入し、下部のスラグ排出口からス
ラグを排出するガス化溶融方法において、被ガス化溶融
物質が燃焼したガスを下部のコークス層を通過させた後
排出するガス化溶融方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP131598A JPH11201429A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | ガス化溶融方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP131598A JPH11201429A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | ガス化溶融方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11201429A true JPH11201429A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11498076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP131598A Pending JPH11201429A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | ガス化溶融方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11201429A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004144426A (ja) * | 2002-10-25 | 2004-05-20 | Shoei:Kk | 焼却炉 |
| JP2011089672A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 廃棄物溶融処理方法 |
-
1998
- 1998-01-07 JP JP131598A patent/JPH11201429A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004144426A (ja) * | 2002-10-25 | 2004-05-20 | Shoei:Kk | 焼却炉 |
| JP2011089672A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 廃棄物溶融処理方法 |
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