JPS59109238A - 回転式高温反応装置 - Google Patents

回転式高温反応装置

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JPS59109238A
JPS59109238A JP58212629A JP21262983A JPS59109238A JP S59109238 A JPS59109238 A JP S59109238A JP 58212629 A JP58212629 A JP 58212629A JP 21262983 A JP21262983 A JP 21262983A JP S59109238 A JPS59109238 A JP S59109238A
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gas
rotating cylinder
solid material
reactor
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JP58212629A
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マイケル・ダグラス・クリフオ−ド
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ENU DEI ENG Ltd
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    • B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/10—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by stirrers or by rotary drums or rotary receptacles or endless belts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
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    • F23G5/0276—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using direct heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
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    • F27B7/10—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined internally heated, e.g. by means of passages in the wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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    • B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal

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  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

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】 この発明は固体物質を高温に熱する反応装置の改良に関
する。本発明による反応装置の用途の一例は可燃性固体
廃棄物の焼却である。
上記のような反応装置は１００００にも達する高温で運
用可能なことを要求されることが多い。従来、そのよう
な高温処理には而」大物ライニングのある長い回転キル
ンが使われているが、この種のキルンは非常に大型に々
って多額の製作費を要する上に熱効率が低い物に々りが
ちである。例えば流動床式反応装置やシャフト式加熱装
置のようにエネルギー効率の良い装置を高温反応に利用
することも可能だが、そのような装置での処理に適する
のは限られた種類や大きさの材料だけである。
移動火格子式加熱装置はエネルギー効率が高く、多様な
大きさの多種類の材＊′１の処理が可能だが、゛製作費
が非常に多額で機構的にも複雑である。
本発明の目的は、機構が簡単で、耐火物ライニングのあ
る従来の回転式キルンより熱効率が５０チ以上高く、し
かも多様な大きさの非常に多種類の材料の処理が可能な
回転式高温反応装置を提供することである。
英国特許明細書第２６９８９２号、６５５０１４号及び
９０５６５９号に記載の回転式乾燥機、冷却機及び炉に
おいては、水平に設置した回転円筒に複数の円周方向ス
リットを設け、それを利用して円筒内で処理される固体
物質に処理用ガスを供給するようにしている。然し、こ
れ等の装置では、空気不足状態での焼却処理が不可能で
あった。空気不足状態での焼却処理装置としてこれまで
に知られているのは、ラムを使って可燃性廃棄物を燃焼
室に所定の時間間隔で押し込む方式の物である。この種
の装置では、灰の取り出しはシャベルを使って人手で行
うか、又は取り出し専用に付加したラムで燃焼室から灰
を押し出している。
本発明の回転式高温反応装置は、事実上水平な軸を中心
に回転可能な耐熱材料製の回転円筒、その円筒を回転さ
せる手段、被処理固体物質を回転円筒の一端部に供給す
る手段及び円筒の他端から処理済の固体物質を回収する
手段を有し、回転円筒の円筒状外殻の内側に設けた円筒
の長軸方向に延びる複数の羽根によって複数のガス通路
を区画し、円筒の半径方向に見て各ガス通路の内側端は
開口させて外側端は前記外殻で閉鎖し、円筒の回転によ
って被処理固体物質が円筒の入口部から出口部へ向かっ
て移動するようにしてあり、更に、前記複数のガス通路
のうちその開口端が運転中の反応装置の回転円筒内で転
動する被処理固体物質に接しているガス通路だけに対し
て各ガス通路の上流側端に固体物質処理用ガスを供給す
る手段を有するものであり、その特徴辷１、反応装置の
運転中は回転円筒の出口端から可燃性ガスを流出させる
ため、前記ガス供給手段が回転円筒内で完全燃焼を達成
するには不十分な量の燃焼支持用高温ガスを供給するよ
うにしであること、及び、回転円筒から流出する可燃性
ガスに二次空気を供給し、その結果前られる混合気を完
全燃焼させるために燃焼器に送る手段と、その燃焼器か
ら出る煙道ガスの一部を前記の高温ガス供給手段に送る
手段を有することである。
回転円筒内で処理中の固体物質が前記複数の羽根の間の
ガス通路に入るのを防ぐため、各羽根の内側端にほぼ円
周方向に延びるフランジを設けることが好ましい。
以下１図面を参照して本発明をその一実施例について詳
細に説明する。
第１図に示す回転式反応装置は、事実上水平な軸を中心
に回転可能に設置した円筒２を有する。
略図で示す支持ローラ３３は装置の運転中円筒２をゆっ
くり回転させるように駆動される。
反応装置の主要部である回転円筒２は材料供給室３から
取出室４に達しており、供給室３には固体物質投入用シ
ュート６が設置してあり取出室４には固体物質排出手段
５がある。送気管７は円筒２に高温ガスを供給するため
のものであり、排気管８は取出室４から出てファン９に
達する。排気管８には制御弁１５を経て新鮮な空気が導
入される。円筒２から出た高温排出ガスと新鮮な空気の
可燃性混合気はファ／９によって燃焼器１０に送り込ま
れ、燃焼器１０内の炎３２によって点火され、空気過剰
の状態で燃焼して煙道ガスとなる。
この煙道ガスは送気管１１内を流れ、その一部は制御弁
１３を経て煙道１２に入り、一部は制御弁１４を経て送
気管７に入る。装置の運転中は制御弁１３．１４及び１
５を適切に制御して、燃焼器１０には適切な量の空気を
供給しながら送気管１１内を流れる煙道ガスを適切な割
合に二倍して。
送気管７に供給される高温ガスが含む空気の量が回転円
筒内の固体物質２０の完全燃焼に必要な空気量の約５０
％に々るようにする。このような空気不足状態での燃焼
によって、主燃焼室である円筒２内の固体物質の燃焼層
が十分に高い温度に達して全体が燃焼することが保証さ
れ、汚染した廃棄物の場合でも灰は衛生的で無害な物に
なる。
空気不足状態での燃焼を実現するには燃焼物の層中に燃
焼用空気を通すことが必要だが、従来は。
このことはバッチ方式又は間欠運転方式の装置でのみ可
能であった。耐火物ライニングのある従来の回転式焼却
装置では、燃焼用空気が可燃物層の内部を辿らずに上部
を通過するので、空気不足状態での燃焼を本当に達成す
ることができなかった。
第１図の装置は空気不足燃焼方式の連続式回転焼却装置
として働き、その運転時にはシュート６によって可燃性
廃棄物を円筒２の入口端部に導入し、灰は円筒２の出口
端から連続的に取出室４に排出される。理論量の５０％
の燃焼用空気は円筒２内で転動する廃棄物層の内部を通
り、発生した可燃性で揮発性のガスは後段の燃焼器１０
内で完全燃焼させられる。
円筒２内の被処理物質層の表面上部ではなく、その内部
をガスが通るようにするため、多数の羽根２６を設けて
円筒の長軸方向に延びる多数のガス通路２１を区画し、
円筒２に入ったガスを円筒内で転勤中の固体物質中を流
れるように導くようにしている。
第２図で判るように、円筒２の外殻は耐熱鋼の外板２２
と耐火物ライニング２３から成り、その内面には円周方
向に間隔をあけて長手方向に延びる多数の羽根２６を設
置して、隣り合う二枚の羽根の間に一つのガス通路２１
を区画するようにしである。半径方向に見て各羽根２６
の内側端縁には、円周方向に延びて隣の羽根の端縁に向
かう７ランジ２７が形成しである。このフランジ２７は
隣の羽根の縁と殆ど重なることが好ましい。その結果、
フランジ２７の端縁とそれが重なった羽根の縁の間にガ
ス流出スリットが形成される。このガス流出スリットは
円筒２の全長にわたって連続的に延びるものであっても
良いし、羽根２６とフランジ２７の強度を高めるために
隣り合う羽根を所々でブリッジして間欠的なスリットに
しても良い。
第２図の矢印２８で示すように円筒２を反時計方向に回
転させると、円筒２内の固体物質２０は図示の如き位置
を占めることに々す、殆ど重なり合った７ランジ２７が
固体物質のガス通路２１内への落ち込みを防ぐ。たとえ
落ち込んでも、円筒２が回転し続けて当該ガス通路２１
が円筒の上部に近付くとガス通路２１内に落ち込んでい
た固体物質は円筒２の中心部の大きい空間に戻る。
送気管７から供給されたガスは気蓄室３０に入る。この
気蓄室３０は、多数のガス通路２１のうちその開口端が
円筒内で転動する固体物質２０に接しているガス通路２
１だけの」二流側端と連通ずることになる。第３図は５
円筒２内の固体物質内を通過させるガスを、開口端が転
勤中の固体物質で覆われている加熱用ガス通路２１だけ
に供給させるために気蓄室３０を隔壁３１で区画する方
法の一例を示す。多数のガス通路２１のうち適当な一部
分だけにガスを供給する方法としては、との図示例を種
々に変更可能なことは容易に理解できるであろう。例え
ば、図示の如く曲った隔壁３１の代りに、円筒２の側周
の右下部を扇形に切る形の平面隔壁を設けて良いし、円
筒２の入口側端面を閉鎖する形の固定隔壁を設けてその
適切な位置にスロットを形成しても良い。
通常は、僅かに下向きに傾斜した軸を中心として円筒２
が回転するようにして、円筒２内の固体物質が自然に、
そして連続的に円筒の入口部から出口部へ向かって流動
するようにする。然し、その代りに、又はそれと合わせ
て何等かの固体物質移動手段を採っても良い。例えば、
羽根２６を適当な形状にして、円筒２の回転中は羽根自
体が固体物質に円筒の軸方向への動きを起こさせる作用
を及ぼすようにしても良い。然し、この反応装置で種々
の固体物質の処理を可能とするために、円筒２内の被処
理固体物質の流動を円筒軸の傾斜によって実現すること
が好１しく、合わせて、円筒２の回転速度が必要に応じ
て変更可能々ことも好ましい。
回転円筒２ばその大きさと使用温度によっては、耐火物
ライニングのある軟鋼製関殻を使う代りに耐熱性の鋼材
又はその他の金属で作ることもできる。羽根２６は面１
熱性の鋼４１又はその他の金属で形成しても良いし、耐
火物中にシ、ｊ込んでも良い。
円筒２の円周に沿って設ける羽根２６の数は円筒の直径
と装置の用途によって定めるが、普通は２４枚から４８
枚の範囲内である。反応装置の運転中、円筒２がゆっく
り回転し、円筒内を通過して行く被処理固体物質が静か
に転動するので、ガスと固体物質が均一に接触し、しか
も固体物質粉の破砕が最小限に止まるので粉塵の発生が
非常に少い。
図示実施例の反応装置の回転円筒２は幾何学的な円筒形
だが、これは必須のことではなく、装置の用途によって
は別の形でも良い。例えば、円錐台形にしてその最下部
の母線が入口端から出口端に向かって下向きに傾斜する
ように設置しても良い。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の空気不足燃焼方式反応装置の一実施例
を略図的に示す一部断面側面図、第２図は第１図の反応
装置の要部である回転円筒の大縮尺横断面図、第３図は
第１図中の回転円筒へのガス導入法を示すための説明的
端面図である。 ２・・・回転円筒、　　　７・・・送気管、８・・・排
気管、　　　　　１０・・・燃焼器、１１・・・送気管
、　　　　１２・・・煙道、１３．１４．１５・・・制
御弁、 ２０・・・被処理固体材料、 ２６・・・羽根、　　　　　２７・・・フランジ、３０
・・・気蓄室 特許出願人 工ヌ拳ディーエンジニアリング・リミテッド代理人　弁
理士　　　森　崎　俊　明

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）事実上水平々軸を中心に回転可能な耐熱材料製の
    回転円筒（２）、その円筒を回転させる手段、被処理固
    体物質を前記円筒の一端部に供給する手段及び前記円筒
    の他端から処理済の固体物質を回収する手段を有し、前
    記回転円筒の円筒状外殻の内側に設けた円筒の長袖方向
    に延びる複数の羽根（２６）によって複数のガス通路（
    ２１）を区画し、円筒の半径方向に見て各ガス通路の内
    側端は開口させて外側端は前記外殻で閉鎖し、前記円筒
    の回転によって被処理固体物質が円筒の入口部から出口
    部へ向かって移動するようにしてあり、更に、前記複数
    のガス通路のうちその開口端が運転中の反応装置の前記
    回転円筒内で転動する被処理固体物質に接しているガス
    通路だけに対して各ガス通路の上流側端に固体物質処理
    用ガスを供給する手段（３０）を有する反応装置であっ
    て、反応装置の運転中は前記回転円筒の出口端から可燃
    性ガスを流出させるため、前記ガス供給手段が前記回転
    円筒内で完全燃焼反応を達成するには不十分な量の燃焼
    支持用高温ガスを供給するようにしであること、及び、
    前記回転円筒から流出する可燃性ガスに二次空気を供給
    し、その結果得られる混合気を完全燃焼させるために燃
    焼器（１０）に送る手段（１５）と、その燃焼器から出
    る煙道ガスの一部を前記の高温ガス供給手段（３０）に
    送る手段（１１，Ｉｊ、７）を有することを特徴とする
    回転式高温反応装置。 （２）前記回転円筒内で処理中の固体物質が前記複数の
    羽根の間のガス通路に入るのを防ぐため、各羽根の前記
    内側端にほぼ円周方向に延びるフランジ（２７）を設け
    たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の反応
    装置。 （３）各羽根の前記フランジが隣の一つの羽根と殆ど重
    なり、そのフランジの縁と重なった羽根の縁の間がガス
    流出スリットになることを特徴とする特許請求の範囲第
    ２項に記載の反応装置。 （４）前記回転円筒が耐熱鋼製であることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項ないし第３項の倒れかに記載の反
    応装置。 （５）前記回転円筒の前記外殻が金属外板（２２）と耐
    火物ライニング（２３）から成ることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項ないし第３項の何れかに記載の反応装
    置。 （６）前記羽根が耐熱鋼製であることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項ないし第５項の倒れかに記載の反応装
    置。 （力　前記羽根に耐火物を使うことを特徴とする特許請
    求の範囲第１項ないし第５項の何れかに記載の反応装置
    。 （８）前記回転円筒の中心軸が、被処理固体物質が円筒
    の入口端部から出口端部に向かって移動するように傾斜
    していることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
    第７項の何れかに記載の反応装置。 （９）前記羽根が、前記回転円筒が回転すると被処理固
    体物質が円筒中を自然に前進するような形状であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項の何れ
    かに記載の反応装置。
JP58212629A 1982-11-16 1983-11-14 回転式高温反応装置 Pending JPS59109238A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8232627 1982-11-16
GB08232627A GB2130696B (en) 1982-11-16 1982-11-16 Improved rotary high temperature reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59109238A true JPS59109238A (ja) 1984-06-23

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ID=10534274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58212629A Pending JPS59109238A (ja) 1982-11-16 1983-11-14 回転式高温反応装置

Country Status (4)

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US (1) US4541346A (ja)
EP (1) EP0109768A3 (ja)
JP (1) JPS59109238A (ja)
GB (1) GB2130696B (ja)

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