JPS59132933A - 粉粒状鉱物質を用いた熱分解反応装置 - 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、下水スラッジ、人畜糞尿、各種食品加工廃棄
物、農林産業廃棄物等の有機性廃棄物、廃合酸繊維、廃
合成樹脂、廃合酸ゴム等の廃合酸高分子化合物、更には
石炭等を加熱分解して油や可燃性ガスを取得するに用い
る熱分解反応装置に関する。更に詳しくは、流動床焼却
炉を応用した熱分解反応装置に関する。

従来、熱風を吹き込みつつ不燃性粉粒体である流動床と
共に被処理物を流動させながら焼却する流動床焼却炉が
知られている。また、熱風として燃焼ガスを使用して被
処理物を乾留し、発生ガスを冷却して液化成分とガス成
分とに分離することにより、炭化水素系の油や可燃性ガ
スを得ることも試みられている。

しかしながら、燃焼ガスの供給によって、特に取得され
る油の汚染がひどく、取得される油の用途が限られてし
まう欠点がある。また、燃焼ガスでの乾留では、熱効率
が悪いために効率的な処理ができないという欠点もある
。更には、燃焼ガスを供給するためにどうしても装置か
大型化してしまい、小規模操業に適した装置が得にくい
という問題もある。

これらの問題点は、本来焼却炉である流動床焼却炉を熱
分解反応装置として転用しようとして（／するために生
じているもので、本発明は、流動床焼却炉をそのまま熱
分解反応装置として利用するのではなく、この原理を応
用した全く新たな熱分解反応装置を提供するものである
。

即ち、本発明は、粉粒状鉱物質が入れられて少なくとも
底面から加熱を受ける反応容器に、外気から反応容器内
を遮断した状態で被処理物を送り込む供給機と、発生ガ
スを取出すためのガス抽出管が連結され、反応容器内に
は、粉粒状鉱物質を撹拌する撹拌羽根が設けられている
ことを特徴とする粉粒状鉱物質を用いた熱分解反応装置
を提供するものである。そして、この本発明に係る熱分
解反応装置によれは、反応容器内にことさら燃焼ガスを
送り込む必要がないので得られる油の汚染がなく、また
底面からの直接加熱であるので熱効率が向上される。更
に、後述するように、粉粒状鉱物質が熱分解反応に有益
に作用するばかりか、加熱が単なるバーナー等で済むた
めに装置の小型化が図れるものである。

以下、本発明の実施例を示す図面に基づいて本第１図は
本発明に係る熱分解反応装置の一実施例を示す縦断面図
、第２図はそのＡ−に断面図である。

図中１は底面がＵ字形を成す反応容器で、この反応容器
の下方には、バーナー２から炎が送り込まれる燃焼室３
が形成されている。反応容器１内には、粉粒状鉱物質４
が入れられており、この粉粒状鉱物質４をバーナー２に
よって底面から直接加熱するものとなっている。

反応容器１の最」二段にはガス抽出管５、ガス抽出ｒｆ
５のやや下方に供給機６、粉粒状鉱物質４の上面のやや
上方に回転重酊が各々設けられている。

ガス抽出管５は、図示されていないが、冷却器に連結さ
れていて、発生ガスを冷却器に導びいてこれを冷却し、
液化成分とガス成分を分離取得するためのものである。

そして、このガス抽出管５は、粉粒状鉱物質４や発生す
る炭化物の侵入を防止するためにできるだけ粉粒状鉱物
質４から離しておくことが好ましい。

供給機６は、被処理物８や粉粒状鉱物質４を反応容器１
に送り込むためのもので、外気から反応容器１内を遮断
した状態でこれらを供給できるものであることが必要で
ある。図示される実施例におけるイ共五合卆幾６はスク
リューコンベアとなっており、供給機６内を移動される
被処理物８によって反応容器１内を外気から遮断するも
−のとなっている。また、この供給ＰＪ、６としては、
油圧シリンダーによって被処理物８を反応容器１内へと
押し出すもの等であってもよい。

回転軸７には攪拌羽根９が取付けられていて回転軸７に
よって回転されるものとなっている。撹拌羽根９は、回
転軸７に対して、やや傾斜して取付けられた細長い板状
を成すものて、粉粒状鉱物質４を攪拌して、供給された
被処理物８を粉粒状鉱物質４と混合しつつ移動させると
共に、粉粒状鉱物質４並びに被処理物８の均一な加熱を
図るためのものである。また、粉粒状鉱物質４は、攪拌
羽根９による攪拌効率を良好に保つ上で、回転軸７以下
の投入高さにしておくことが好ましい。

供給機６の対向側にはシュータ−６が形成されており、
粉粒状鉱物質４と混合されて分解反応に供された被処理
物８の残渣である炭化物１１力＼土医音ｂ１２を越えて
落下される□と、スクリュー１３でこれを排出機１４へ
と送って゛取出せるようになっている。この排出ａ１４
も前述の供給機６と同様なスクリューコンベアで、その
中を移動する炭化物１１によって外気から反応容器ｌ内
を遮断しつつ炭化物１１を排出するものである。また、
炭化物１１に混じって排出される粉粒状鉱物質４は、排
出後分別して供給機６へと戻すようにすればよい。

まず、供給機６によって被処理物８を供給すると、供給
された被処理物８は、撹拌羽根９によって加熱された粉
粒状鉱物質４と４昆合されつつ徐々にシュータ−１０方
向へ移動される。そして、加熱された粉粒状鉱物質４の
熱によって熱分解反応し、炭化水素系のガスが生成され
る。

上記被処理物８の熱分解反応時の挙動は必ずしも明確で
はないが、本発明者は次のように推測している。即ち、
被処理物８が加熱された粉粒状鉱物質４と接触して加熱
されることにより、被処理物８中の有機成分の炭素連鎖
が切断されて底分子化されると共に、炭素に結合してい
る水素やその他の原子が分間［され、更に水素と炭素か
優先的に結合する再合成反応が成されているのではない
かと考えられる。また、被処理物８に水が含まれている
場合、高温下において活成化されると共に、被処理物８
が高温にさらされることによって生ずる炭素と反応して
水性ガス化される。そして、この被処理物８の熱分解時
に、粉粒状鉱物質４が炭素と水素の再合成を助ける触媒
的役割をもなすのではないかと考えられる。

このようにして被処理物８は攪拌羽根９によって粉粒状
鉱物質４と４昆合されて熱分解反応され、生成される炭
化物１１は比重差によって粉粒状鉱物質４上に浮き上け
られつつ項部１２付近に集積される。項部１２付近に集
積された炭化物１１は、次第に押されてシュータ−１０
へと落下し、スクリュー１３によって掻き集められて排
出機１４へと送られ、排出されることになる。

一方、被処理物８の熱分解反応によって生成された発生
ガスは、ガス抽出管５から反応容器１外へと取り出され
、前述のように、冷却器に導ひかれて冷却され、液化成
分とガスとに分離されるものである。液化成分は炭化水
素系の油と水とに大別され、ガス成分は炭化水素系のガ
スや水性ガスを含む可燃性ガスとして取＃４　Ｌ　ｔ’
４る。

以上のような本発明に係る装置によれば、反応容器１内
にことさら燃焼ガスを送る必要がないので取得される油
の汚染を防ぐことがてき、底部よりの直接加熱を利用し
ているので熱効率に優れ、かつ装置を小型化し得るもの
である。

本発明で用いる粉粒状鉱物質としては、砂、粘土、クレ
ー等が最適である。また炭素と水素の再合成時の触媒と
して機能し得ると考えられる酸化鉄、ケイ酩、モリブデ
ン、亜鉛、酸化アルミニウム等を添加することも好まし
いことである。

本実施例では、被処理物８を連続処理できるよう、供給
された被処理物８が第１図左方から右方へ移動されるよ
うになっているが、バッチ式とする場合にはこのような
配慮は不要となる。即ち、撹拌羽根９を回転軸７と平行
にして１安拌効果を高めるごともできる。また、連続処
理の場合、炭化物１１を粉粒状鉱物質４上からシュータ
−１０へ掻き落すためのスクリュー等を設けてもよい。

以上説明の通り、本発明によれば、流動床焼却炉の利点
を活した熱分解反応装置が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る熱分解反応装置の縦断面図、第２
図はそのＡ−Ａ′断面図である。 １：反応容器、　　　２：バーナー、 ３：燃焼室、　　　４．粉粒状鉱物質、５・ガス抽出管
、　　　６：供給機。 ７：回転軸、　　　８：被処理物、 ９：攪拌羽根、　　　１０：シュータ−，１１：炭化物
、　　　１２：項部。 １３ニスクリユー、　　　１４：排出機出願人　三共有
機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）粉粒状鉱物質が入れられて少なくとも底面から加熱
   を受ける反応容器に、外気から反応容器内を遮断した状
   ｊルで被処理物を送り込む供給機と、発生ガスを取出す
   ためのガス抽出管が連結され、反応容器内には、粉粒状
   鉱物質を攪拌する撹拌羽根が設けられていることを特徴
   とする粉粒状鉱物質を用いた熱分解反応装置。