JPS60502008A - 炭化水素含有物質の熱分解 - 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】 炭ｆヒ水素含有物質の熱分解 技術分野 本発明は炭ｆヒ水素含有物質の熱分解室上方するものであり、さらに特定的にい えば、極度に広い範囲の物質のほとんど完全な熱分解を与えかつ空気汚染制御設 備を必要としない系ン志向するものである。

背景技術 工業副生成物、消費者廃棄物、生物体物質、低級石炭および油頁岩など、これら の各種の物質乞天然ガス、燃料油、あるいは何らかの他の可燃性の液体燃料また は気体燃料のような演用的燃料、あるいは工業的または公衆的に晋通に用いられ る他の商品へ転化する適当な手段が得られるかぎり、エネルギー源および物品掠 れとして使用できるものがきわめて多数存在する。

これらの物質はまた化学品、溶剤、活性炭および多数の他の商業製品の製造用原 料としても使用できる。

これらの炭ｆヒ水素類を転化する鍵となるものは、これらの物質乞連続的かつ制 御的に熱分解して効率よく補集、凝縮、液化、圧縮、分離あるいはその他の処理 を行なって所望生成物７得ることができる装置または系である。これらの成果を 達成する試みが成されてきたが、熱分解における当業の現状は制御され、効率の よい、簡単で生態学的に容認できる方式でこれらの可能性を与えるものがない。

本発明は上述の望ましい成果ぞ達成するよう設計され、極めて広い範囲の物質の ほとんど完全な熱分解を与えるものである。

本発明の方法は、供給原料からそのエネルギーぞひき出しかつ潜在的汚染源のす べてを工程内に封鎖する能力乞もっているので空気汚染制御設備を必要としない という点で、自立性２もっている。本発明は毒性で面倒な廃棄物も取扱うことが でき、それらを使用可能物質へ転化するかあるいはそれらぞ完全に破壊するかの いずれかで操作できろ。

本発明によると、熱分解室は水平に置いた邪魔板によって上層と下層とに分割さ れた溶融塩浴２含む。この室の一端へ、この塩を加熱しそれ乞その溶融状態で維 持するための液中バーナーを含む炉が接続されろ。溶融塩はこの炉から上部浴層 乞横断して流れ下層内の炉へ戻°る。炭「ヒ水素含有物質はこの上部浴層上へ供 給しそれが室の排出端へ向けて移動するにつれて熱分解され、その排出端におい て廃物質がとり出され、炭化水素ガスは室中にある排気系によって回収される。

溶融塩は炉の雰囲気と熱分解室との間のシールとして作用し、そしてまた炉中に おいてバーナー燃焼ガスから汚染物を除くよう機能する。本発明の結果として、 供給原料への熱入力の制御は既知装置のいずれよりもすぐれており、熱分解室が シールされかつ隔絶される程度は先例がなく、製品品質のすぐれた制御を与える 。

図面の簡単な記述 本発明解説の目的で、現在好ましい一つの形態が付属図面中に示されており、本 発明が図示のとおりのままの配列と計装に限定される償りのものでないことが理 解される。

第１図は本発明の原理に従って構成し１こ系の主として断面で示した模型的表現 であり、 第２図は本発明の部分を形成する液中バーアー装置の断面図ここで図面を詳細に 参照すると、この４台、二つの図において同じ要素２指すのに同じ参照番号が使 用されているが、第１図においては、本発明の原理に従って構成され一般的には １０として示した炭化水素含有物質の熱分解系が示されでいる。系１０は二つの 部分、熱分解室１２と炉１４、から主として成り立っている。

熱分解室１２は炉１４へ連結され１こ一端をもち水平方向で外向きにのび、その 排出端１６で終る。熱分解室１６０頂壁と側壁は断熱されたステンレス銅または 他の耐火材料でつ（られるのが好ましい。実質上さらに高い温度を受ける底壁１ ８はしかし、アルミノ珪酸塩耐火材料から成るのが好ましい。

熱分解室１２内に、２０において示される通り、溶融金属、溶融塩またはそれら の組合せの浴が置かれている。水平に配置した耐火性邪魔板２２は溶融浴を上層 ２４と底層２６に分離している。あとでさらに明らかになる理由から、上層２４ 中の溶融浴は熱分解室の炉端から排出端へ移動し、一方、下層２６中の溶融浴は 戻りとして機能し、室の排出端から炉１４の方へ移動して戻る。

熱分解室１２の上方には貯蔵ホッパー２８と回転羽根シール機構３０を含む供給 機構とが置かれ、この＠溝は熱分解室の中へ上部壁中の開口３２を通して物質を 供給する。ま１こ熱分解室上方にはヘッダー３４があり、これは室の土壁中の複 数個の排出管３６へ連結されている。

炉１４は熱分解室１２の第一端へ連結され、あとでさらに詳細に説明する複数個 の液中バーナー７含んでいる。熱分解室の浴を形成する溶融金属または溶融塩２ ０はまた炉１４の下部ぞ満たし、炉は炉中および分解室中の溶融浴の間の連通を 与えるようにその右側において開口している（第１図に示すとおり）。

邪魔板４０は邪魔板２２によってつくられるとおりの二層へ浴を分離し続け、」 二部シイザースロー　ト４２と下降スロート４４を形成する。ライザースロート ４２中の溶融塩または金属２０が炉１４中の雰囲気と熱分解室１２の間に有効な シールを形成することを見ろことができる。

炉１４中の溶融物質２０の上方に反応性溶融塩層４６が置かれている。バーナー ３８によって発生するガスはこの塩層４６中を通過し、そこで汚染物質は化学反 応、随伴あるいは吸収のいずれかによって抽出される。清浄なガスは次に上部炉 室４８を通って排気ダクト５０へ通る。使用ずみ溶融塩をタップ位置５２におい てひき出し、廃溶融物質をタップ位置５４においてひき出し、両物質ともに開口 ５６を通して補充される。塩を溶融浴物質２０として用いる場合には汚染物質制 御用の追加溶融塩層４６を添加することが必要でないかもしれないことを認めろ べきであイ）。

上述の系は実質上以下の様式で機能する。液中バーナー３８は上向き流ケつくり 出し、これは、加熱流体が上昇し冷却剤流体が下降する傾向との組合せで、熱分 解室１２中５ で矢印罠よって示す方向で溶触部２２の運動をおこさせる。すなわち、上層２４ 中の浴は炉から排出端１６の方へ移動する傾向があり、一方、下層２６中の浴は この排出端１６から炉１４の方へ動（傾向がある。

炭「ヒ水素含有原料または物質５７は貯蔵ホッパー２８から回転羽根機構３０と 開口３２とによって溶触部２０の上層２４の上へ供給される。適切な粒径へ予め 変換させた供給原料５７は溶融物質２０よりも低い密度乞もち、従ってその上で 浮遊する。

供給原料は浴２０の移動によって排出端１６ρ方へ進行せしめられろ。この時間 の間に、熱が溶融物質２０から供給原料へ伝達されて炭化水素の揮発をおこさせ 、これはガス状態で排出管３６を通りかつヘッダー３４を通って炭化水素回収装 置５８へ至る誘起通風によって抜出される。既知の方式で、回収炭ｒヒ水素を容 器６０に貯え、回収されないガス状部分はガスの調整および圧縮系６２へ送られ ろ。そこから、ガスは液中バーナー３８へ分配されるか、あるいはさもなければ 消費者へ販売され、貯蔵されあるいは処分される。

熱分解室排出端における廃供給原料５６は水かきホイール６６の使用によって耐 火性の棚６４の上へ押しやられる。この廃原料は重力によって回転羽根機構６８ へ落下しそこからコンベア７０へ供給される。この原料は次にその後の処理にか げるかあるいは廃棄される。

溶触部２０は次に下層２６中で流れつづけて炉１４の方へ戻る。熱分解室１２中 の溶触部による熱ロスは炉中の液中バーカーによって補充される。

第２図は上述の炉１４中で用い得る新規の海中バーナー装置いている。炉の好ま しい形態においては、複数飼のこの種のバーナーが用いられ、その数は炉の寸法 と特定の幾何学に依存する。各バーナーは第２図に示すとおりに構成されるのが 好ましい。

バーナー３８は炉１４の下壁７２の中に設けられている。燃焼室７４は耐火性炭 山珪素壁７６を含み、これはステンレス鋼管７８によってどっかこまれ、これは その上端において炭ｒヒ珪累耐火物断熱材８０が多く施こされている。この断熱 材８０の下方でかつまたステンレス鋼管７８乞とりまいて、水冷ジャケット８２ が置かれている。

可燃ガスは管８４を通して燃焼室へ供給されろ。管８４の頂端は延長電極８６に よって閉ちられている。燃料ガスはオリフィス８８馨通して管８４によって送ら れる。圧力下の空気ま１こは繊素をバーナーへ導管９０７経て送られろ。空気と 燃料ガスはバーナー２通して上向きに移動し、燃焼部７４の中へ上向きに移動す るときに混合オリフィス９２によって混合され、そこで燃焼がおこる。高圧空気 の故に、燃焼と熱燃焼ガスはまた炉自体の中へ上向きに動くことが容易に明らか である。

バーナー３８は電気的着火器が備えられている。管８４の頂部にある電極８６は 電極着火器の一つとして機能し、その電極への電力は管８４を通して供給される 。この理由で、管８４は絶縁体９４によって導管９０から絶縁される。

バーナー装置を修理または取替えろことが時には必要となる。

本発明は炉の運転中止あるいは冷却を行なうことなく修理用に一つの装置だけを 取出す手段を提供している。

これを達成するには、取出されるべきバーナーへの燃料を遮断し、その間残りの バーナー装置転しつづけて炉中の溶触部２０が溶融状のままであるようにする。

導管９０娶通る圧縮空気はしかし止めないで空気が炉の中へ上向きにおしこまれ つづけるようにする。これは溶触部２０がバーナーの中へ流れ落ちることを妨げ る。

圧縮空気を次に、バーナーの下部をとりかこみｈ・つまた炉底壁７２中の開口を とりかこむ充気室９８へ供給する。この圧縮空気は導管１００を通して供給され る。バーナーの外側のステンレス鋼管ヲ元気室へ保持するボルト１０２を次に取 外し、バーナーをゆっくりと下向きに動かし、炉の底壁７２から抜出す。

バーナー装置向きに移動するとぎ、圧縮空気ヶ導管９０乞通して送り続ける。ス テンレス鋼管７８の最上端が底壁７２の最下端に達するとき、元気室９８中の圧 縮空気が上向きに炉１４中に移動しはじめて溶融物質がその開口を通って下向き に流れるのを妨げろ。バーナーはそれが完全に元気室９８から抜出されろまで下 向きに移動され続く。この時点において、フラッパーバルブ］、　０４がバーナ ーが充気室を貫通して挿入された開口１０６を閉鎖して気密ンールを与える。す べての時点において、圧縮空気は導管１．　ＯＯを通して元気室９８へ、次いで 上向きに炉の中へ送られて溶触部２０が炉から流れ出るのを妨げている。

バーナーを修理また父喚したのちは、正確に同じ方式で再挿入する。

本発明はその精神またはその本質的属性から外れることなくその他の特定的形態 において具体化してもよく、従って、Ｉ発明の領域を示すものとして、前記明細 書ではなく付属の請求の範囲を参照すべきである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　炭化水素含有ガスの熱分解装置であって４底に溶融物質の移動浴を含む水平 にひろがる熱分解室；炭ｒヒ水素含有原刺物質を上記浴上へ供給するための、上 記室の第一端に隣接した手段； 物質が浴上を実質上上記室の長さにわたって移動したのちに上記浴から廃物質馨 取出すための、上記室め第二端に列接した手段； 上記室から炭化水素含有ガスを回収するムニめの排気手段；上記溶融物質を加熱 して上記浴を形成するための、上記室の第一端へ隣接した炉； 前記溶融物質内の複数の液中バーナーを含む前記炉；および 上記バーナーから上記溶融物質中ケ通過して上昇する燃焼ガスから汚染物質を除 去するための、上記炉内で溶融物質の上部に支持された溶融塩層； から成る装置。 ２４−記溶融物質が塩である、請求の範囲第１項に記載の装置。 ３　上記溶融物質が金属である、請求の範囲第１項に記載の装置。 ４　上記室の中の溶融物質浴内に置かれかつ室を上層と下層に分割する水平配置 の邪獄板乞さらに含み、上記上層中の溶融物質が手記炉から−に配室の第二端の 方・＼移動し、上記下層中の溶融物質が上記第二端から上記炉へ移動して戻る、 請求の範囲第１項に記載の装置。 ５　上記溶融物質が上記炉と上記室の中の雰囲気の間のンールを特徴する請求の 屍囲第４項に記載の装置。 １