JPS5893785A - 熱分解ガスの製造方法及びこの方法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可燃物質から熱分解ガスを製造する方法に−
する。本発明でいう可燃物質は、不燃物質との混合物で
あってもよい０ 定期刊行物ｒ　Ｒ＊ｆｔ＋ｓｅ　ａｎｄ　Ｗａｓｌｅｓ
　ｊ　１１１２（１９７８）、第３５１頁〜第３７５頁
には、水平面に対してわずかに傾斜した回転軸を有する
連続運転ドラムから成る間接加熱式低温乾留反応装置含
有するシステムが示されているＯガスエンジンの高温排
気ガスは、４５０℃〜５００℃の温度で廃棄物を乾留す
るよう、上記ドラムを通過する管へ運搬される０その結
果できた乾留ガス社、別のガス変換＊ｔにおいて、約１
１００℃〜１２００℃の温度での不完全燃焼に工ｐ分解
される０西独国公開広報　第２．９３８．９１２号には
、（、）　　廃棄物量粉砕する過程と、 （ｂ）好ましくは廃棄物集積場からの高温ガス及び／ｌ
たは空気を吹き込むことに１り、乾燥ドラム等内に位置
する粉砕した廃棄物を乾燥する過程と、 （ｃ）　　エアシールを保持しながら低温乾留反応装置
をチャージする過程と、 （ｄ）　　約５００℃の温度で、間接加熱１式低曹乾留
反応装置内に供給さｎ、た廃棄物を乾留する過程と、（
・）上記反応装置に接続した放出装置Ｉ／Ｃおいて、他
の乾留処理を行なう過程と、 （ｒ）　　乾留された残留物を気密除去する過程と、−
）必要に応じて、分離すべき可燃物質、たとえば石炭に
結合剤を加えることにより１固形燃料のたとえば石炭等
の可燃物質と金属とを分離する過程と、 （ｈ）　　乾留されたガスを反応装置から取出しかつ上
記残留物及び／を友は他の適当な燃料から固形燃料とと
もに貯蔵で色るようガス変換装置内で乾留ガスを分解す
る過程と、 ０）分解されたガスを洗浄しかつこｎを貯蔵する過ちと
、 （ｊ）　　機械的及び／ｌたは電気的エネルギーを発生
するようこれらガスをエンジンに供給する過程と、 （ｋ）ガスエンジンからの排気ガス及び上記ガスで乾留
反応装置を加熱する過程とから成る熱分解ガスの製造方
法が示されている。

木材ガスシステムを有する直接加熱式低温乾留反応装置
もｔ九周知であり、長年使用さｎてきた。

しかし、こ−ｒＬは粗く切り刻んだ木片しか使用できな
かつ友。

従来の熱分解ガスの製造方法によｎば、不完全燃焼で乾
留ガスを分解するので、ガスのエネルギーはかな９損失
さｎてい次。ｔた、低温乾留反応装置から離ｆ′Ｌｆｃ
所にガス変換装置を設けているのでさらにエネルギー損
失が生じてい次。はぼ水平のドラムを内蔵した最初に述
べ友乾留反応装置は、乾留すべき物質が、ドラムの放出
端部に向かう引力す作用によりドラムの下部にのみ位置
しているノニ、全ジャケットにわ次ってド２ムｔＭ接的
に加熱するという欠点を有している。

西独国公開広報第２．９２６．８１３号には、乾留ガス
を最終的使用場所に直接送る工うにした直接加熱式低温
乾留反応・装置が示さｎている。しかし、この装置では
、凝縮液１ｍｌタール等の残留物を除去するには、乾留
ガスを非常に高価な洗浄装置に送らなけｎばならなかっ
た。

従って、本発明の目的は、かなり効率を高めることので
色る可燃物質から熱分解ガスを製造する方法を提供する
ことである０ 本発明は、熱分解ガスを不完全燃焼することなく分解す
るので、これらガスの高エネルギーは損失されず、分解
ガスを消費ガスとして集積しかつ効率よく利用すること
ができる。また普通のシステムにおけるガス洗浄の際に
できる凝縮液の形態の望ましくない則産物として堆積す
るタール、木酢郷の生産物を、高カロリー値を有する有
効なガスに変換する仁とができる。従ってガスに含まれ
るすすや灰はわずかなものである。分解は、低温乾留反
応装置の加熱装置内で行なわれるので、エネルギー損失
は最少で済む。本発明の方法による効率の改善は、処理
過程においてでき次炭塵を、分解処理及び乾留反応装置
の加熱用に使用することができることにも起因している
。

本発明による間接加熱式乾留反応装置内での加熱は、ド
ラム周辺の下部１／３の所に集中しているので、熱エネ
ルギーのほとんどが乾留すべき物質に与えられる。ドラ
ムが放出端部の方へ傾斜し、ドラ人肉で回転するコンベ
ア装置が独特な形状を有している、本発明による乾留反
応装置は、物質を均一に乾留することができる。また、
分解装置及び加熱装置の燃焼室の形状は、炭塵を適切に
燃焼させるようになっている。

間接加熱式低温乾留反応装置社、不燃性物質が混合した
物質に対して使用するのが望ましく、一方、直接加熱式
乾留反応装置は、廃材等の可燃性物質に対して使用する
のが適している０以下、添付の図面に基づいて、本発、
明の方法について説明する０ 第１図の低温乾留反応装置は、断熱材１２を備え次壁面
を有する、固定した円筒ドラム状の乾留）ｚ）７１Ｇか
ら成る。ト２７の縦軸１４は、水平に関し所定の角度に
傾斜し、この角度範囲は５゜〜３０°で、好ましくは１
００〜２０°　である。

また、乾留トラフ１０を、好ましくはトラフの底部、九
とえば１／３の下部だけを、本発明に従って間接的に加
熱する。この部分は、第１図及び第２図において加熱管
１６として示されている。トラフの内側面の下側にはリ
プ１８が付けられ、熱伝導を良くしている０本実施例で
は、乾留トラフ１０＃：ｔ、）ラフ１０の下側に直接取
りつけらｆ１次゛加熱装置２０により加熱される０第１
図の実施例における加熱装置２０轢、画直な円筒ジャケ
ット２２を有し、この下部は円錐状になっている０好ま
シ＜Ｆｊ、、Ｒ塵がウオームコンベアにニジ燃料として
燃焼室２６に送らｎる。ｔｆＩ−１他の装ｆｌｌｌたと
えば加熱装置の上部に設けられ加熱装置のほぼ中央まで
嬌びた浸漬パイプにより炭塵を運搬してもよい。本発明
の方法において最も重要なことは、乾留トラフ１０にお
いて発生した乾留ガスを、乾留ガスダクト２８を介して
、加熱装置２０内に位置すゐ分解装置３０へ送ることで
ある。この装置は、本実施例では屈曲した形状になって
おり、この屈曲部は、互いに離間している。送風機３８
の入口５ｓＦｉ、燃焼室の下方部分に位置している。

この送風機３８は、空気流が燃焼室２６の周辺に関して
接線方向に流れ、適轟なｍ環空気すなわち鰭を生ずるＬ
うに燃焼室２＠ＶＣ向けて配置されているので、運ばれ
てきた炭塵を十分に燃焼するよう散布することかで籾る
。

燃焼している脚座はコイル３０間を通過して流れ、運搬
されてき次乾留ガスが加熱値［２Ｇを通過する時、炭塵
はこれらガスｔ−１０００℃〜１２００℃の温度で加熱
分解する。炭塵のエネルギーが消費されると、炭塵は灰
として、加熱値９２０ＫｒｉＡ接し乾留トラフ１０の下
に位置する灰ピット４０に堆積する。このビットやまた
は加熱装置１２　ＱＣ）円錐状下方部分に堆積し次灰扛
、気泡ホイールグー）４２．４４により除去される。炭
塵の堆積が十分でない場合、たまつ危ガスの一部を加熱
装置２０を加熱するのに使用することもできる。

燃焼する石炭により加熱さｎ７’？熱空気は、加熱管１
６を上昇し、乾留トラフ１０内の乾留すべき物質ｔｔＸ
埋４００℃〜６００℃の適当な乾留温度まで加熱する。

燃料ガス排気口４８ｒｉ加熱管１６の端甜に設けられて
いる。燃料ガスに残っている熱は、熱交換器により、混
合される物質を乾燥すｔ光、燃焼室２６に、石油ｔ＊は
ガスバーナ３９ｔ−設けて装置を加熱するようにしても
よい。

送風機３８によりダクト４８に送られた新１な空気は、
分解ガスの放出ダクト５２が通っている熱交換器５０を
流ｎる〇 加熱装置２０内に設けらｎた分解装置３（１、格子状ま
危はリプ状、ｔたはじょうご形のパイプ装置から成って
いる。または、加熱装置２０の壁を二重の壁にして、こ
の二重１１に分解すべき乾留ガスを送るようにしても１
い０オた分解装置は、加熱値ｆ１２０の温度に露出する
面ができるだけ広くなるように設計されていることが望
ましい。

一方、乾留トラフ１Ｇにおける物質の運搬方法もｔた本
発明では重要な要素となっている。乾留トップ１０の軸
１４は、水平に対して傾斜し、かつ運搬装置は縦軸１４
に同心的に延びるセクシ曹ン軸６０を有している０セク
シロン軸の断面は、正三角形であることが望ましい。攪
拌羽根６２はこの正三角形の頂点に固定されている。

この攪拌羽１０２Ｆｉ、正三角形の対向辺に対して直角
に嬌びていて４ｚいＯｌた嬬、正三角形の各辺と同じ方
向ｖｃ嬌び、必要に応じて矢印Ｉ４に示すような回転方
向に屈曲して４工いＯ第２図の点線６Ｉに示すように、
この攪拌羽根は、適当に撓わむことかできるような弾力
があり、よって固形物かつか見るのを妨げているＯｌａ
、第１図に示すように、三角形セクシｌンの各頂点に取
りつけられた攪拌羽ｓ＠２は、互い違いになっている０
セクシｌン軸６０社連続的または断続的に回転すること
ができる０こｎが回転している間、乾留トラフ１０のｌ
Ｅ部で加熱される物質社、一部株かすめて通や、ｔた一
部は攪拌される◇攪拌羽根が−１１高い位置に到達する
と、物質は三角形のセクシ璽ン軸６０の壕つすぐな縁部
に滴って、加熱領域に両峰する０本発明によれば、グー
）ＴＯから放出される乾留の残留物は、たとえば下流空
気セパレータを有するハンマーミルに送られる０乾留残
留物からの石炭社粉砕されて炭塵となり、こｎは重い粒
子とれ分離される０炭塵がウオームコンベア２５によシ
中間ピットを介して加熱装置２０へ送られる前に、非鉄
金属３はふるいにより沈積される０ 乾留すべき廃棄物が入ログ−）１０６（［１図）かち乾
留トップ１０に送られる前に、システム全体に発生した
廃熱を用いて廃棄物を乾燥するのが望ましい◇ このような熱分解ガスを発生する方法及び装置扛、シス
テム全体の効率を高めるものである。　−Ｃの熱効率の
改善は、一方では、乾留すべき物質を傾斜し九乾貿トラ
フに１９均一にかつ良好に混合して運搬することによ９
行なっているｏｆ＊他方では放出された乾留ガスを不完
全燃焼することなく分解する１う加熱値［２０Ｙｔ）７
フに直接的に取りつけることによりとの熱効率の改善を
図っている。システム全体の利用率４１次１、乾留トッ
プ１０を加熱する過程において集めることによる炭塵の
直接的な生産及びその利用により改善される０第３図轄
、本発明の別の実施例を示している〇この実施例は、直
接加熱式低温乾留反応装置ｔ用いて（る。この場合、反
応装置は絶縁体を外側に有した金属外装置たは耐火性絶
縁体の直立ジャケット１１２を有している。この円筒状
ジャケット１１２の底部の円錐部分１１４は空気供給チ
ェンバ１２６を形成し、その下端部は灰放出装置４４に
より閉じられている。低温乾留反応装置の内部扛、耐火
性物質、たとえばｎ／１ｖｄＥ１８ｏで裏打ちされてい
る。

本実施例の直接加熱式低温乾留反応装置は、次とえばお
がくず、細かい木屑、樹皮、野菜屑゛９紙屑、泥炭１石
炭等の非常に燃えやすく、燃焼後灰しか残らないような
材料を用いる場合に特に適している０ 本実施例では、乾留反応装置の加熱領域１２６内に配置
さｆ′Ｌ九分解装置１３０が、ＩＦ＃に重要である０こ
の分解装置１３０は第１ｖＡめ実施例と同様の形状でも
よいが、ここでは格子状であることが望ましい。この装
置は、第３図に示す１うに平面において複数の互い゛に
離間した、望ましく扛円錐状に配列された耐熱管から成
っている０ 本発明において重要なことは、乾留ガスを採出する方法
である。これは、ジャケット１１２の上端部における物
質供給ジャ７）１８４　ｔ−包囲するサイクレン形乾留
ガス排気装置１Ｂ２に１９行なわれる。この乾留ガス排
気装置１８２は、断熱乾留ガス管ｔａｓ’を径て分解装
置１３０の入口に接続し、熱分解ガス管５２は上記分解
装置１３０の出口に接続している０最初の実施例と同様
に、熱交換器Ｓ（１灰集積装置１２７の領域において送
風機３８によシ吸入され次新しい空気を予熱する０石油
ｔたはガスバーナ３９は、システムを少くとも最初だけ
加熱するよう設けてもよい。

第３図の直接加熱式低温乾留反応装置の動作は次のとお
りである。供給シャフト１８４に送らｎ、た乾留すべ龜
物質は、レベル計器に１ｐ調節さｎるゲート１０６に１
９反応装置のチェンバに運ばれる０このチェンバ内で、
加熱領域１２６に供給さｒｔ７’２新鮮な空気に１９約
４００”Ｃ〜６００Ｃで乾留が行なわれる。乾留後に残
った灰扛、灰放出装置１４４から放出され、一方乾留ガ
スは乾留ガス排気装置１８２と乾留ガス管１８６とを経
て、分解装置１３０に送られる０加熱領域１２６内の温
度は約１０００℃〜１２００℃であるので、乾留ガスは
不完全燃焼することなく分解装置１３０において分解さ
れる。その結果できた熱分解ガスは、まだ熱く、供給さ
れ次新鮮な空気を加熱する０この熱分解ガス社ダクトｓ
２から湿式スクラバー（ｗＪ示せず）に送られ、ここで
すすや灰等の汚染物が除去される０その後ガスは、貯蔵
または利用される０洗浄液は精製され、湿式スクラバー
に再循環される。

以上のような乾留ガスを分解装置において処理する方法
によれば、タール等の凝縮液の堆積量はわずかなものな
ので、はとんど保守または修理せずに長期間にわたって
システムを故障なく運転することができる。また、フィ
ルタ等、ガス洗浄を行なう特別な予防策を講じる必要も
ない。

【図面の簡単な説明】

菖ｌ＠は本発明の方法において使用する低温乾留反応装
置の縦断面図、第２図は第１図の装置の断面１図、菖３
図輛、本発明の方法において使用する直接加熱式低温乾
留反応装置の縦断面図である◇１０・・・・乾留トラフ
、１４・・・・縦軸、１６・・・・加熱管、１８・・・
・リプ、２０・・・ｅ加熱装置、２２−−・拳円筒ジャ
ケット、２６・・・・燃焼室、２８・・・・乾留ガスダ
クト、Ｓ　Ｏ、１３０・・・・分解装置、３８・・ｅ・
送風機、４０＠−・・灰ビット、４２，４４・・・−気
泡ホイールゲート、６０・・・・セクシ曹ン軸、６２・
・拳・攪拌羽根、ＴＯ・・・・ゲー）、１２６・・・・
加熱領域、１８２・−・・乾留ガス排気装置、１８６　
・・・書乾留ガス管０特許出願人　７２ンツ・カイザー
・カーゲー代理人山川政樹（＃１か１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）発生した乾留ガスの放出及び分解を行なう直接又
   は間接加熱式低温乾留反応装置に供給される粉砕した可
   燃物質から熱分解ガスを製造する方法であって、皺方法
   は乾留ガスを低温乾留反応装置の加熱領域内に位置すゐ
   分解装置に送り、そζで不完全燃焼することなく分解処
   理することを特徴とする熱分解ガスを製造する方法。 （２、特許請求の範Ｓ第１項記載の方法において、間接
   加熱式低温乾留反応−貴は、乾留残留物から抽出さｆ′
   Ｌ次燃料としての炭塵で加熱し、ｔた必要に応じて乾留
   ガスまたは分解ガスで補足加熱することｔ−特徴とする
   熱分解ガスの製造方法〇（３）４１許請求の範囲第１項
   ま良は第２項記載の方法において、上記加熱領域内の加
   熱装置に供給さｔ′１．た新鮮な空気扛処理過程中に発
   生した廃熱によって加熱することを特徴とする熱分解ガ
   スの製造方法。 （４）特許請求の範囲第１項、ｊｌＩ２項ま次は第３項
   のいずれかに記載の方法において、分解さｎた熱分解ガ
   スは湿式ｔたは乾式方法で洗浄することを特徴とする熱
   分解ガスの製造方法。 （５）発生した乾留ガスの放出及び分解を行なう直接又
   は間接加熱式低温乾留反応Ｗ＆ｔＫ：供給される粉砕し
   た可燃物質から熱分解ガスを製造する装置であって、上
   記乾留ガスを分解する分解装置（２８゜３０．１８０．
   １３０）上記低温乾留反応装置の加熱領域（２０：１２
   ６）内に設は九ことを特徴とする熱分解ガスを製造する
   装置◇ （６）４Ｉ許請求の範囲第５項記載の装置において、分
   ４解装置は、屈曲形、リブ形、格子形またはじょうご形
   の管体から成ることを特徴とする熱分解ガスを製造する
   装置。 （７）４Ｉ許請求の範囲第５項または第６項記載の装置
   −１’（）いて、直接加熱式低温乾留反応装置の分解装
   置はその加熱領域内に取りつけられて火格子炉として働
   き、一方間壁加熱式低温乾留反応装置の分解装置は、低
   温乾留反応装置に取りつ社られ次加熱装置（２０ンの完
   全燃焼領斌に取りつけられていることを４９微とする熱
   分解ガスを製造する装置０（８）特許請求の範囲第７項
   記載の装置において、上記関Ｉ！加熱式低温乾貿反応装
   置ｉｔｉ！、内部に攪拌装置ｎｏ、＠２）ｔ−有する固
   定低温乾留トップ（１０）から成り、該トラフは加熱装
   置（２０）上に設けらｎていることｔ特徴とする熱分解
   ガスを製造する装置ｊ。 （９）４’Ｉ許１ｍ！求Ｏ範ｉ！ｌ第５　ｆｉｔ　、　
   ｊｌＥ　６項、第７項、マタ社第８項のいず１かに記載
   の装置において、前記加熱装置（２０）は新鮮な空気を
   送る送風機（３８）會有し、その出口が腋加熱装置（２
   ０）の内壁に関して接線方向に向いて回転空気流を生ず
   るように取りつけられていることｔ＊黴とする熱分解ガ
   スを製造する装置。 （１０）％許請求の範囲第８項ｔたは第９項のいずれか
   に記載の装置において、乾留トラフ（１０）内に設けら
   ｒｔ２前記攪拌装置は、三角形の断面のセクシ曹ン（６
   ０）から成シ、この七クシロン（＠０）は上記乾留トラ
   フ（１０）　Ｋ同心的に設けられ、この互い違いに固定
   されていることを特徴とする熱分解ガスを製造する装置
   ０ （１１）特許請求の範囲第５．６，７，８，９．１０項
   のいずれかに記載の装置において、乾留トラフ（１０）
   の縦軸は、水平に対して５°〜３０°の角度範囲で傾斜
   していることを特徴とする熱分解ガスを製造する装置。 （１２、特許請求の範囲第５項、第６項、第７項、第８
   項館９項、第１Ｏ項又は第１１項のいずれかに記載の装
   置において低温乾留反応装置は可燃炭塵等の乾留残留物
   を分離処理する装置の上流に位置することを特徴とする
   熱分解ガスを製造する装置。 （１３）特許請求の範囲第５項、第６項、第７項、第８
   項、＄１９項、第１Ｏ項、第１１項ま几は第１２項のい
   ずれかに記載の装置において、乾留ガス拡低渥真留反応
   装置の上部にあるサイクロン形装置に１９吸引され、分
   解装置に送られることを特徴とする熱分解ガスを製造す
   る装置。