JPS591758B2 - 熱分解装置のガス処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、都市ごみなどの有機物の熱分解装置より発生
するガスの処理方法に関するものである。

都市ごみの流動床熱分解炉においては投入されるごみ中
に含まれる塩化ビニル等よりＨｃ Ｉ 。

Ｈ２Ｓ 、ＳＯｘ等有害ガスが発生し、このガスによ゛
る装置の腐蝕、環境汚染等が問題となる。

この有害ガスの除去のために、Ｈｃｌ 、Ｈ２Ｓ 、Ｓ
Ｏｘと反応して無害な化合物を生成するドロマイト、生
石灰、消石灰等のアルカリ土類金属化合物の装置への供
給が行なわれている。

このアルカリ土類金属化合物（以後吸収剤）の供給方法
には、粒体（粒径１〜５ ｍｍ ）の吸収剤を流動床・
＼供給する方法、粉体（粒径０．５ ｍｖｔ以下）の吸
収剤をフリーボード部又は流動床へ供給する方法などが
あるが、いずれの供給方法を採用する場合にも、Ｈｃｌ
の除去率を高めるには、ごみ中のＣ１量に対して当量の
４〜５倍程度の吸収剤を投入する必要がある。

したがって、従来の方法によればＨｃｌ 吸収剤は、
消費量の２０係程度が有効に使われるのみであり、残り
の８０％は、未反応のまま、ダスト等と共に糸外排出さ
れることになり、非常に無駄である。

他方、飛散した吸収剤をダストと共に乾式捕集装置にて
捕集して再度熱分解炉・＼投入しようとする試みは、ダ
スト量を無限に増大させることになり実現不可能である
。

したがって、乾式捕集装置にて捕集した吸収剤はダスト
チャーと共に燃焼炉へ投入する方法が採られるが、この
場合にも、乾式捕集装置の捕集限界粒径以下のものは飛
散する。

こうして飛散したものは、さらに湿式洗浄を行ってガス
中から分離して洗浄水中に吸収剤を回収することになる
が、熱分解により生成するガス中には完全にガス化せず
に残留するオイル・タール類が存在し、それらも湿式洗
浄により析出して洗浄水中に回収される。

これらチャー、吸収剤等の固体粒子とオイル・タールの
うちの一部は凝集し、静置により速かに沈降するため、
容易に分離できるが、一部は固体粒子に対しオイル・タ
ールがリッチな混合態で、洗浄排水の表面に浮上したり
、液中に浮遊しているため、油分離部を設けて沈降分離
操作を特に行なっても分離回収操作は難しく複雑であっ
た。

また、一般には熱分解ガスの捕集装置においては、後段
の湿式ガス洗浄装置における負担を軽減するために、大
部分の固形分（チャー、吸収剤など）を捕集しこれを燃
焼炉又は燃分解炉に送っている。

従って湿式ガス洗浄装置には吸収剤はあまり供給されず
、洗浄塔で捕捉されるＨＣＩのため油分離槽の腐食など
のトラブルをひき起こし易かった。

発明者らは、これらの欠点を除くために多くの研究、実
験を重ね、洗浄排水中にさらにチャー等を混入させてゆ
くと、大部分のオイル、タールは、これら同体粒子を取
り込んだり、付着凝集して見かけの比重を増し、容易に
沈降分離できるようになることを確かめた。

また、発明者らは、熱分解塔から未反応のまま飛散する
７０〜８０係の吸収剤を捕集して沈降槽の洗浄液に混入
せしめると反応に与るようになり、洗浄液中のＨＣＩを
中和して除去する作用が活発になることを確かめた。

本発明は、これらの研究、実験に際して得られた知見に
基づきなされたもので、捕集装置で捕集した固体粒子を
積極的に湿式ガス洗浄装置の油分離部に導いて排水中に
混合せしめることにより、従来のものの上記の欠点を除
き、オイル・タールの回収率の向上、腐食の防止、吸収
剤の再利用によるＨｃｌ 除去効果の増大、吸収剤の
使用量の節減、オイル・タールの除去設備の簡略化をは
かることができる熱分解装置のガス処理方法を提供する
ことを目的とするものである。

本発明は、熱分解炉と、該熱分解炉にて生成排出された
熱分解ガスより固形分を捕集する捕集装置と該捕集装置
を通過した熱分解ガスを洗浄する湿式ガス洗浄装置とを
備えた熱分解装置のガス処理方法において、前記洗浄装
置には沈降分離による油分離部が設けられて油分、ター
ル分の沈降分離を行ない、ＨＣＩを除去する吸収剤を前
記熱分解炉中に添加し、前記捕集装置にて捕集したチャ
ー及び吸収剤の少なくとも一部を、前記油分離部に導い
て洗浄液に混合せしめることを特徴とする熱分解装置の
ガス処理方法である。

本発明を二基循環式熱分解装置における実施例につき、
図面を用いて説明する。

第１図は熱分解炉と燃焼炉よりなる二基循環式熱分解装
置フローである。

本装置は１に示す熱分解炉、３０に示す燃焼炉よりなり
その間を２５の連絡管でつなぎ、内部を熱媒体である流
動砂が循環している。

都市廃棄物等有機物は吸収剤と共に、供給装置２１より
熱分解炉１に投入されて熱分解され熱分解生成物は、塔
上部より排出される。

熱分解の吸熱反応により降温した熱媒体である流動砂は
連絡管２５を通じ燃焼炉３０・＼行き熱交換器３２で予
熱された空気４１によって熱分解生成物の一つである炭
素分が燃焼される。

流動砂はその燃焼熱と不足分の熱量を補足する助燃バー
ナ３５により再加熱され、連絡管２５を通じ熱分解炉１
へ再循環される。

炭素分等の燃焼ガスは、燃焼炉３０上部より排出されダ
スト捕集装置３１．熱交換器３２、集塵装置３４をへて
後端機器３３・＼送られる。

一方塔上部より排出された熱分解ガスは捕集装置２によ
りチャーおよび吸収剤の一部ないし大部分を分離除去さ
れる。

さらに熱回収装置である熱交換器３をへて付着性物質除
去装置としての吸収冷却塔５・＼送られて、チャー、未
反応の吸収剤と共にオイル・タール類が分離除去される
。

ガスの一部は再オリ用工程６・＼送られ、一部は流動化
ガスとして加圧装置１９で加圧され、熱交換器３で予熱
されて熱分解炉１・＼送られる。

吸収冷却塔５により熱分解ガスから洗浄水に回収された
チャー、吸収剤およびオイル・タール類は、洗浄水の一
部と共に吸収冷却塔５から排出され、油分離槽１３にて
洗浄排水から沈降分離される。

チャー、吸収剤およびオイル・タール類の回収について
説明する。

オイル・タール類は特願昭５２−９９３７８に示した操
作などにより、吸収冷却塔５で回収されるが、チャー、
吸収剤等は捕集装置２からも回収される。

チャー、吸収剤等が捕集装置２と吸収冷却塔５で回収さ
れる比率は。

捕集装置２の限界捕集粒径により決定する。

捕集装置２の限界捕集粒径を小さくして、吸収冷却塔５
で回収されるチャー、吸収剤の量を減少にした場合も、
固形物の大部分はオイル・タールと共に沈降するが、一
部はオイル・クールの浮上成分と共に浮上するか、ある
いは液中に浮遊している。

捕集装置２の捕集効率を低下させ、吸収冷却塔５で回収
されるチャー、吸収剤の量を増やすと、これらチャー、
吸収剤などが、浮上している成分を凝結剤として凝集沈
降するため、浮上オイル・タールは減少し、沈降分離に
より、はとんどのチャー、吸収剤、オイル・タール類が
洗浄排水から分離できるようになる。

この場合には、前出の特願昭５２−９９３７８による熱
回収後の熱分解ガスの温度が３５０℃以下に下降せざる
よう制御するガス温度制御が重要である。

さらに、捕集装置２の捕集効率を低下させすぎると、温
度制御を行っても、熱交の閉塞を生じることになるので
注意が必要である。

上記方法によれば、吸収冷却塔５においてチャー、吸収
剤とオイル・タールは急速に凝集付着を行うので、凝集
効果が高い。

しかしながら、長期間にわたり、ダスト濃度の高いガス
を通したり。

運転停止を繰り返したりする場合には、熱交換器の閉塞
が運転状態を支配する因子になってくる。

このような場合には、捕集装置２の効率を高め、捕集装
置２で回収した、チャー、吸収剤を捕集粒子ライン１６
により吸収葬却塔５からの排水と共に、油分離槽１３で
混合撹拌した後静置してオイル・タールと共に回収する
。

吸収冷却塔５においては、通常熱分解ガスの酸性ガス（
特にＨｃｌ）を吸収するために、第２図に示す如く、ポ
ンプ７によるスジ１ノー水に、アルカリタンク１１から
ポンプ１０により流入部９を経てアルカリを注入するが
、吸収剤の熱分解炉１への投入により、スジ１フー循環
水は殆ど中性付近で安定する。

さらに、吸収冷却塔５への吸収剤の飛散量を増加させる
と、スジ１／一循環水は、殆どｐＨ調節を行う必要がな
くなり、アルカリ注入は補助的に行う程度ですむ。

廃棄物中の重金属はチャーに濃縮されているため、吸収
剤と共にチャーを洗浄水に混合するのは、濃縮されたも
のを排水中に溶出拡散することになる、という心配があ
ったが、亜鉛、カドミューム銅、鉛について調べた所、
鉛はわずかに原液濃度ヨリ高くなったが、亜鉛、カドミ
ューム、銅については、むしろ原液濃度より低い値を示
し、混合に対する心配は不要と思われた。

油分離槽１３において回収されたオイル・タール、チャ
ーは単独では、オイル・タールは９０００Ｋ ｃ ａ
ｌ ７ｋｇ、チャーは４０００ Ｋｃａ ｌ／ｋｇ程度
の発熱量を持つが、オイル・クール、チャー、吸収剤の
混合物として約５０００ Ｋｃａ ｌ ７ｋｇの発熱量
を有しているので、熱媒体の再加熱用に利用するため、
燃焼炉３０・＼投入する。

燃焼炉３０では、投入するオイル・タール、チャーの混
合物以外に、熱分解炉１から熱媒体と共に循環してくる
チャーが燃焼するが、これらは燃焼時に、持っているＣ
１によりＨｃｌを生成する。

このＨｃｌは、量的には熱分解炉１で発生するＨｃ １
より少なく、熱分解炉１から未反応で飛散する吸収剤に
より除去可能である。

さらに、オイル・タールおよびチャーと吸収剤を混合し
て投入するため、オイル・タールおよびチャーの燃焼に
伴って吸収剤は炉内に分布するため接触時間も十分であ
り、良好な除去効果が期待できる。

燃焼炉３０からの燃焼ガスと共に排出される吸収剤の塩
化物やダストは、捕集装置３１や集塵装置３４により乾
燥した安定状態で捕集される。

８は冷却器、１４は油分、１５は水処理装置である。

４２は温度検出器、４３は調節装置、４４は燃料調節弁
であり、これらの機器により、流動化ガス流量の調整又
は燃料供給量の調整などが行なわれ、吸収冷却塔５に入
るガスの温度が３５０°Ｃ以下に下降しないよう制御す
れば、油分や炭素分などの活量性物質が機器や配管に付
着するのを防ぐことができる。

以上の実施例は、上記の如く構成され作用して、飛散す
る吸収剤と熱分解ガス中に同時に混在するチャーを積極
的に吸収冷却塔５及び油分離槽１３のガス洗浄水に混入
させ、ガス洗浄排水中に混入するオイル・タールの回収
率を向上させる。

さらに、これらチャー、オイル・タール及び吸収剤を燃
焼炉に投入して、燃焼時に発生するＨｃｌを吸収剤の再
利用により抑制する方法は、第一に燃焼排ガス中のＨｅ
ｌ除去を行えるため無公害性の面から有用であり、第
二に洗浄排水中からオイル・クールを効率的に除去でき
るため、オイルクール除去設備を簡略化し、さらに、Ｈ
ｃｌ吸収剤を再利用しオリ用効率を高めるために経済性
の面から有用である。

本発明は、二基循環式熱分解装置において、効果を著し
くあげることができるが、他の形式の熱分解装置に対し
ても効果を奏する。

本発明により、油分離部における沈降を促進してオイル
やタールの回収率を向上せしめ、また油分離部において
吸収剤を有効に作用せしめて中和をはかり、油分雌部以
降の管路、機器の腐食を防ぎ、吸収剤の最利用がはかれ
ることによってＨｃｌ除去効果の増大と同時に吸収剤の
使用量の節減をはかることができ、かつ、オイル・ター
ルの除去のために特別の設備を必要とせず、設備の簡略
化をはかることができる熱分解装置のガス処理方法を提
供することができ、実用上極めて犬なる効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図及び第２図はそれ
ぞれ異なる例のフロー図、である。 １・・・・・・熱分解炉、２・・・・・・捕集装置、３
・・・・・・熱交換器、５・・・・・・吸収冷却塔、６
・・・・・・再利用工程、７・・・・・・ポンプ、８・
・・・・・冷却器、９・・・・・・流入部、１０・・・
・・・ポンプ、１１・・・・・・アルカリタンク、１３
・・・・・・油分離槽、１４・・・・・・油分、１５・
・・・・・水処理装置、１６・・・・・・捕集粒子ライ
ン、１９・・・・・・加圧装置、２１・・・・・・供給
装置、２５・・・・・・連絡管、３０・・・・・・燃焼
炉、３１・・・・・・捕集装置、３２・・・・・・熱交
換器、３３・・・・・・後端機器、３４・・・・・・集
塵装置、３５・・・・・・助燃バーナ、４１・・・・・
・空気、４２・・・・・・温度検出器、４３・・・・・
・制御装置、４４・・・・・・燃料調節弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱分解炉と、該熱分解炉にて生成排出された熱分解
   ガスより固形分を捕集する捕集装置と、該捕集装置を通
   過した熱分解ガスを洗浄する湿式ガス洗浄装置とを備え
   た熱分解装置のガス処理方法において、前記洗浄装置に
   は沈降分離による油分離部が設けられて油分、タール分
   の沈降分離を行ない、ＨＣＩを除去する吸収剤を前記熱
   分解炉中に添加し、前記捕集装置にて捕集したチャー及
   び吸収剤の少なくとも一部を、前記油分離部に導いて洗
   浄液に混合せしめることを特徴とする熱分解装置のガス
   処理方法。 ２ 流動層熱分解炉と流動層焼却炉を備えた二基循環式
   流動層熱分解装置であって、該熱分解炉にて生成排出さ
   れた熱分解ガスより固形分を捕集する捕集装置と、該捕
   集装置を通過した熱分解ガスを洗浄する湿式ガス洗浄装
   置とを備えた熱分解装置のガス処理方法において、前記
   洗浄装置には沈降分離による油分離部が設けられて油分
   、タール分の沈降分離を行い、ＨＣＩを除去する吸収剤
   を前記熱分解炉中に添加し、前記捕集装置にて捕集した
   チャー及び吸収剤の少なくとも一部を、前記油分離部に
   導いて洗浄液に混合せしめ、該油分離部で沈降した沈降
   分を前記焼却炉に導くことを特徴とした熱分解装置のガ
   ス処理方法。