JPS63260981A

JPS63260981A - 可燃性廃棄物熱分解ガス製造装置

Info

Publication number: JPS63260981A
Application number: JP62094794A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Sano; 護佐野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1988-10-27
Also published as: JPH0531903B2

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】［発　　明　　の　　目　　的］（産業上の利用分野）本発明は可燃性廃棄物の廃プラスチック、廃ゴム、自動
車用塗料などの固形性廃棄物を連続熱分解し、その生成
反応ガスを冷却′ｇ１１ｉ１シて分級生成し、また、精
製することで、固形可燃性廃棄物を完全ガス化して都市
ガスを製造する可燃性廃棄物熱分解ガス製造装置に関す
る。

（従来の技術）従来から、プラスチック単独のものを完全ガスするのは
困難であり（参考文献−プラスチック廃棄物の有効利用
−熱分解ガス化グロセスＰ、　９２　）、都市ゴミのガ
ス化の例としてそのゴミの中にプラスチックを含有して
いる程度のむのである。

一方、特公昭５２−１０４５１号公報には、乾溜ガスを
冷却装置において冷却して、タール、水蒸気はか５種の
混合液状生成物を捕集し、タールは別途の分級蒸溜装置
により各種の液体燃料として再資源化し、他の液状生成
物も夫々に分別され、工業用原料として再利用される廃
棄物の処理及び資源化装置が示されている。

また、特公昭５２−４７９２４号公報には、従前技術で
生成するガスの低位発熱量と、酸素化合物含有の重質油
の利用不能を解消するために、固形廃棄物を外熱式乾溜
炉で完全ガス化すべく、酸素含有ガスあるいは水蒸気を
混入した酸素含有ガスを熱分解工程中に乾溜塔に吹き込
み、生成カーボンを乾溜塔内で燃焼させ、上部で精製し
た重質油を分解改質して、全てをガス化する固形廃棄物
乾溜炉が示されている。

そして、本発明者が先に提案した特開昭６１−２８７４
８８号公報では、廃棄物を高温乾溜させ、廃棄物たるプ
ラスチック等から精製ガスを得るとするも、これはバッ
チ処理システムによるため、そのガス化率は係かに１６
％であり、未だ不十分なものであった。

更に、同じく本発明者が提案した特願昭６１−２８０５
１９号明細書にあっては、プラスチック被覆電線の連続
熱分解において、被分解物たるグラスチックにつき、熱
可塑性樹脂は４００〜５００℃で、熱硬化性樹脂にあっ
ては６００〜７００℃で全て反応が完了し、その生成し
た高温の反応ガスは５００ＩｎＩＨ２０の自圧て排出さ
れ、冷却を受けると、凝縮液化する油状炭化水素と、不
液化炭化水素とに分級される連続熱分解乾溜装置を示し
た。そして、これによる熱分解反応は、分解温度と分解
時間（滞留時間）に支配せられ、高温採用と滞留時間解
消とにより、可能なかぎり不液化炭化水素ガスの分級比
率を高めることができな。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、特公昭５２−１０４５１号公報のものによる
と、平均３００℃、最高４１０℃の低温域での熱分解方
式であるため、これによっての生成比率の記載はないも
のの、プラスチック類の熱分解温度特性の公知から、７
０〜８０％は液状物質で、ガス化率は僅かに１０〜１２
％程度と推定される。しかも、タールと他５種の混合液
体の分級は、技術的、経済的に工業生産において不可能
であり、その混合液などは、所詮、焼却処分するほかは
ないのである。

また、燃料油、工業用材料として変換回収可能とするも
、それの具体性はなく、その生成事実からみてガス製造
とは程遠く、完全なガス化を図るものではなかった。

また、特公昭５２−４７９２４号公報に記載のガス化方
法は、その乾溜生成物をみると含水が多く、水分が５６
．３％であることから、被分解物質としては都市生ゴミ
を主としているものである。しかも、発生ガス量は、対
原料比が１６．８％で、単位発熱量が３０５３Ｋｃａ　
ｌ／Ｎｍｉであって、都市ガス規格には達しない低品位
ガス品質であり、原料トン当たり評価は本試験値、１０
倍換算値でみると、産気量４００　ｒｒ？／ｌで、得熱
１２３万にｃａｌ／Ｎ−であって、都市ガスの平均１１
５の低位であって全く使用に耐えず、都市ガス代用品と
することは不可能である。加えて、ガス化のために、６
２１Ｎｒｎ’　／ｌの酸素と水蒸気とを消費して、僅か
４０ＯＮ−ハのガス生産量では、プラスチックの完全ガ
ス化とはいえないものである。

更に、本発明者が先に提案した特開昭６１−２８７４８
８号公報による廃棄物熱分解乾溜機によれば、分級比率
は、凝縮液化する油状炭化水素で約８４％、不液化炭化
水素ガスは約１６％であったが、熱分解の間欠連続化に
より、分級比率を凝縮液化油状炭化水素で約４０〜５０
％に、不液化炭化水素ガスを６０〜５０％に高めること
に成功したが、完全ガス化は実現し得ない難点があった
。

ところで、一般ガス事業者が供給する都市ガスは、石炭
・ナフサ・購入ガス・天然ガス・ＬＰＧ等を原料として
製造したガスを￥ｌｉ製、混合して、供給規定に定める
発熱量に調整したものであるが、都市ガス業界における
ガス製造は、約６０％がＬＮＧ（液化天然ガス）の気化
ガスであり、これらは、ナフサ（粗製ガソリン）の接触
分解法、部分燃焼法、ＬＰＧの接触分解、水素添加分解
法、石炭、コークスの熱分解反応塔、石油精製オフガス
、天然ガス等によって製造されている。固体原料として
は石炭、コークスが、液体原料としてはＬＮＧ、ナフサ
、ＬＰＧが、気体原料としては天然ガス、石油精製オフ
ガスが夫々用いられており、各原料とも、単相毎のガス
製造であり、異相同時あるいは混合製造方式などは一切
なく、廃棄物は原料として全く使用されてはいないもの
である。

また、都市ガス事業そのものは、公益性が極めて高く、
低面な原料を確保し、安定、効率的なガス供給システム
を提供していなければならず、原料の幅広い選択と、そ
れを自在に活用できる効率的な省資源形のガス製造プロ
セスの開発、更には、石炭、重質油等の原料についての
検討が必要である。また、今後は、重質油のみならず、
将来に亙って量、価格とも安定して入手できると思われ
る石炭あるいは石炭の液化油からのＳＮＧ　（代替天然
ガス）等の′−ガス化技術の開発も必要とされている。

そこで本発明は、蒸上のような従来存した諸事情に鑑み
なされたものであり、工業団地並びに都市ゴミから発生
する廃プラスチック、廃ゴム、自動車用廃塗料の固形原
料を可能なかぎりでガス化比率を高める熱分解反応を行
い、冷却により凝縮液化する油状炭化水素を別個の熱分
解機によりガス化して、精製炭化水素ガスを、一括して
連続的に混合しつつガス生成を行い、発熱量１４０００
〜１６０００にｃａｌ／Ｎｍｌとして、都市ガスノ最高
位テノ１１ｏ。

Ｏにｃａｌ／Ｎｒｎ’規格ガスより高い高位発熱量ガス
を製造し、系外ガスホルダー等により空気稀釈して都市
ガス規格相当ガスを製造する可燃性廃棄物熱分解ガス製
造装置の提供を目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上述した問題点を解決するため、本発明にあっては、固
形可燃性廃棄物を乾溜内筒上部がち間欠投入し、外熱に
よって乾溜内筒内で間欠的に連続して熱分解反応を行い
、ガスと炭化物とに分離生成させる熱分解反応塔と、こ
の熱分解反応塔での反応発生ガスを冷却分級して得た油
状炭化水素を複数別個の熱分解筒内に噴射投入して熱分
解反応を行わせ、ガスと炭化物とに分離生成し、また、
ガスを別途に冷却分級して回収した低、中質生成油を循
環反復して再熱分解を行い、固体、液体の異相原料を連
続的に熱分解乾溜させて低炭化水素ガスに生成させるガ
ス分解反応塔と、前記熱分解反応塔及びガス分解反応塔
によって得られた炭化水素ガスを旋回遠心分離しつつ冷
却凝縮して気体、液体、固体の三相に分級し、分級され
た気体の炭化水素ガスを洗滌、中和、濾過、精製するガ
ス精製装置とを備えていることを特徴とする。

（作用）本発明に係る可燃性廃棄物熱分解ガス製造装置にあって
は、熱分解反応塔において、上部から定量計量しつつ間
欠的に投入された固形可燃性廃棄物を外熱による熱分解
反応で、ガスと炭化物とに分離生成させる。

熱分解反応塔による固形可燃性廃棄物の熱分解による生
成の割合は２５％以上の比率でガス化する。

また、熱分解反応塔によって得られた反応発生ガスはガ
ス精製装置によって冷却分級される。

そのときに生じる油状炭化水素を原料として、ガス分解
反応塔では、低炭化水素ガスを生成する。

このガス分解反応塔における原料メーク油の一次ガス反
応化率は約５０〜６０％であり、冷却凝縮で液化する油
分は、中軽質性状で再び油水分離槽に還元され、原料熱
分解生成油状炭化水素を稀釈しつつ混合して実質二次反
応工程に入り、夫々が平均的５０％のガス化率をもって
順次無制限に分解反応を受けつつ、ガス化を果たす反復
熱分解を行うのである。

そして、ガス精製装置においては、分級沢過後にガスを
洗滌、計量、濾過する。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する７図において示される符号１０は熱分解反応塔であり、上
部から定量計量しつつ間欠的に投入された固形可燃性廃
棄物を外熱による熱分解反応で、ガスと炭化物とに分離
生成させる。

第３図乃至第６図に示すように、熱分解反応塔１０は設
置面に据え付けら九、筒壁に配設したバーナー１１にて
内部が高温化される断熱構造の外筒１２内に乾溜内筒１
３を配置した二重筒状に構成される。

この熱分解反応塔１０に投入される固形可燃性廃棄物は
、固体原料たる廃プラスチック、廃ゴム、それらの複合
品あるいは混合品等であり、前処理として大きさが約２
ｍ＋ｎ程度に粉砕され、外筒１２上部開口を閉塞するよ
う、リブ１４Ａによって補強された蓋部１４に、炭酸ガ
ス、窒素ガスの不活性ガス雰囲気で内外を遮断するよう
に、設けられている連続間欠式原料自動投入機構１５に
よって乾溜内筒１３内に投入される。

原料自動投入機構１５の下方には、投入原料拡散板１６
が設けられており、原料自動投入機構１５によって投入
された固形可燃性廃棄物は、投入原料拡散板１６によっ
て乾溜内筒１３内で広く分散され、熱分解の効率向上を
図っている。

また、乾溜内［１３の外周には、金属粉が充填された山
形状フィン３７を放射状に配列し、また、スパイラルフ
ィン１７を乾溜内筒１３の下部から上部に至るまで旋回
上昇する帯状を呈するように形成してあり、乾溜内筒１
３と外筒１２との間での熱効率の向上を図っである。

また、前記バーナー１１は、外ｖＪ１２にその下部にて
一対にして、上方に向かって千鳥形に１２０度の角度を
もって順次高低差を設け、円筒切線方向に取り付けられ
ることで、均一な燃焼加熱作用を発揮する。一方、燃焼
廃ガスは乾溜内＠１３外周で螺旋上イする前記スパイラ
ルフィン１７に沿って螺旋上昇して廃棄ガス吸入分配機
の吸引力と相俟って、加熱ガスと受熱面との熱交換接触
距龍のスパイラル的延長効果と、吸引速力を付加して相
乗された優れた均加熱能力を実現している。

受熱面において、金属粉が充填された前記山形状フィン
３７は、伝熱面積の倍加による受熱能力の倍増と金属粉
の高い伝導伝熱効果と相俟って、高い熱効率の向上を発
揮する。

乾溜内筒１３内には、前記蓋部１４に支持されている撹
拌１１１ｉ１８が配置されている。この撹拌機構１８は
、蓋部１４上部に配した上下撹拌エアシリンダ１９に蓋
部１４を貫挿して乾溜内筒１３内に位置している撹拌軸
２０を連結し、この撹拌軸２０に、中央撹拌翼２１、下
部撹拌翼２２を夫々固定して成る。この撹拌機構１８に
おいて、上１下撹拌エアシリンダ１９が始動を開始する
と、撹拌軸２０を上下動させ、乾溜内筒１３内部の固形
可燃性廃棄物を撹拌し、乾溜内筒１３内での熱雰囲気中
に晒す。

今、ここで、バーナー１１によって外筒１２内を予め加
熱し、乾溜内筒１３内を原料熱分解反応温度である約７
５０〜１０００℃の高温範囲で筒内ガス雰囲気を還元雰
囲気に保持しておき、原料自動投入機構１５に内での不
活性ガス雰囲気中を抑圧通過させることで固形可燃性廃
棄物を一定数量ずつ落下投入する。すると、原料の固形
可燃性廃棄物が塊状であっても、その落下速度で投入原
料拡散板１６に衝突することで分散散開される。更に、
乾溜内筒１３内を落下することで中央撹拌翼２１、下部
撹拌翼２２によって飛散状況となり、落下衝撃により、
落下速度を減じながら滞気する時間を費やし、投入され
た固形可燃性廃棄物の表面積は最大限に分解熱の有効な
る受熱面を露呈する。そして、落下時間の延長と相俟っ
て、固形可燃性廃棄物は乾溜内［１３底部に落着するま
での間にほぼその約８０％の質量は落下中に反応が進行
しつつ落成し、いわゆる、瞬間分解反応現象を生起する
。

原料たる固形可燃性廃棄物の間欠投入頻度は、原料組成
により各種の方法があり、それは、例えば、概ね３０〜
６０秒毎の定量定時投入方式が採用される。そして、前
記瞬間分解中の反応部分は、小粒子径の溶融状態となり
、乾溜内筒１３底部に着底後堆積されるも、乾溜内筒１
３底部にに形成した筒内円錐部２６に設けである伝熱フ
ィン２３からの金属高伝熱による良好な伝導伝熱効果を
受け、概ね約１５分以内に完全反応を終結する。

なお、固形可燃性廃棄物の連続間欠による投入によって
熱分解反応生成物たる炭化品と混合状態になるほど、落
下蓄積量が多くなると、前記撹拌Ｒ横１８による上下動
作が行われ、それによって炭化品は静止状態ではなく、
上下方向に撹拌作用が生じるから、落成未分解原料の反
応促進効果は極めて大きくなる。

しかして、熱分解反応は吸熱反応であるから、乾溜内筒
１３容量に対し、被分解反応たる固形可燃性廃棄物の質
量の多寡は供給熱呈の維持に重要な影響を有する。した
がって、バッチ式大容量充填式の反応手段によれば、そ
の吸熱量は、大熱量を必要とするも、本発明による間欠
式連続の小量回分式の投入単位方式によると、その吸熱
量は、熱分解反応の維持に必要な大熱容量の熱分解機能
に影響を与えることはなく、したがって、熱分解要因た
る温度の維持と平均化の好条件が確保される利点を有す
る。

乾溜内筒１３内での熱分解後に生じる不分解物あるいは
炭化品は、乾溜内筒１３底部に設けたカーボン取出機構
２５にて排出される。第２図に示すように、このカーボ
ン取出機構２５は、落下された炭化物の集積を考慮して
円錐形に形成した乾溜内筒１３底部に構成される０円鐘
形の底部は、耐火断熱材の保温支配内にあって、熱分解
反応を生じさせるようにしてあり、円錐部分外周面に固
定しである前記伝熱フィン２３を通じて乾溜内筒１３内
壁に接した炭化物は加熱伝導、伝熱を受け、瞬間分解の
未反応部分の蓄積分解反応を発揮する。

また、間欠連続熱分角ギの時間継続と共に、分解反応完
了後の生成カーボンの堆積貯留の役ｖ１に目的が転化さ
れる。

そして、このカーボン取出機構２５は、乾溜内筒１３底
部において、上部に筒内円錐部２６を、下部に底部取出
円錐部２７を配し、筒内円錐部２６底部には、底部取出
円錐部２７外部に設けな揺動シリンダ２８の作動で揺動
される筒内落下口界２９によって開放される排出口３ｏ
が形成されており、底部取出円錐部２７底部には、はぼ
水平状とじた半円筒状の排出室３１を区画形成し、この
排出室３１の一端に配したモーターにて駆動するスクリ
ューフィーダ３２を排出室３０内に支承する。排出室３
１の他端には排出落下Ｆ？ｉ３３を下方に垂設し、この
排出落下筒３３下端をカーボン冷却水封部３４内に位置
させ、排出落下筒３３には、炭酸ガス、窒素ガスの不活
性雰囲気が形成される遮断部３５を設ける。

したがって、筒内円錐部２６内にカーボンがほぼ充満さ
れると、揺動シリンダ２８の作動によって筒内落下口界
２９が自重でその支持回転軸を中心として揺動開扉し、
また、中央撹拌翼２１の上下動押圧力によって、堆積貯
留されていたカーボンは底部取出円錐部２７内に落下し
、乾溜内筒１３内から排出室３１内に移動する。カーボ
ンの落下移動完了後は、揺動シリンダ２８が再揺動して
排出口３０を閉塞すべく筒内落下口界２９を押上げ、乾
溜内筒１３と底部取出円錐部２７とを分断閉鎖する。

底部取出円錐部２７内に落下した熱分解生成カーボンは
、スクリューフィーダ３２によって排出室３１内を螺旋
旋回して排出落下筒３３を経てカーボン冷却水封部３４
内に至り、冷却回収される。

カーボン回収に際しての乾溜内筒１３内の５００’Ｃ前
後の低圧生成ガスの大気とのシールは、遮断部３５での
窒素ガスその他の不活性ガスの供給によって確保し、更
に、カーボン冷却水封部３４に位置した排出落下筒３３
下端によって水封されているからシールの二重安全性を
発揮する。

そして、外筒１２の上部には、排気ガス導管３つを経て
排気ガス吸入分配機４０が連結されている。この排気ガ
、ス吸入分配機４０によって吸引された高温の排気ガス
は、バーナー１１の燃焼の支障のない範囲内でその流量
が自動制御されて外筒１２内と循環して熱源補助と流速
による均一加熱とを行う。その結果、バーナー１１の負
担軽減化も実現し、相乗的な省エネルギー化により、従
来燃料消費利用の２５％をｉ？ｉ　９Ｂし、分配余剰排
ガスは更にこの熱分解反応塔１０とは別個に機能を発揮
するガス分解反応塔５０の加熱機構に分流供給されて利
用される完全廃熱利用効果を発揮するようになる（第２
図参照）。

こうした熱分解反応塔１０による固形可燃性廃棄物の熱
分解による生成物は２５％以上の比率でガス化される。

そして、反応ガスは、乾溜内筒１３内において一部が油
的状態で塔内を上下還流しつつ順次ガス化され、気相変
換の体積膨張による発生圧力は、５００　ｍ＋ｎＨ２Ｏ
程度になり、その圧力によって外筒１２上部に取り付け
たガス取出口３６から後述するガス精製装置９０に自噴
状態で流出して移動する。一方、ガス反応以外の原料は
、カーボン化して乾溜内筒１３底部の排出口３ｏから間
欠的に自動的に取り出され、その性状は、発熱量が５０
００〜７０００Ｋｃａｌ／にｇの粘結炭に匹敵する低灰
分の極めて優秀な固形燃料価を有し、活性炭原料にも適
し、その本熱分解収率は、原料種別の相違はあるものの
、３〜５％の範囲となり、その経済評価も極めて高い。

また、熱分解反応塔１０によって得られた反応発生ガス
はガス精製装置９０によって冷却分級され、そのときに
生じる油状炭化水素を原料として低炭化水素ガスに生成
するガス分解反応塔５０は、熱分解反応塔１０と並列に
配置されており、後述するガス冷却分級塔７０における
分離槽７１がらの油分、及びガス精製装置９０での各分
級濾過塔９１．９２．９３における分離槽９６からの油
分が供給されるようになっている。すなわち、第１図に
示すように、分ＦＪＭ４７１．９６に生成油送油ライン
８０を接続し、油水分離機８１を介して生成油貯留槽８
２に一旦貯留し、この生成油貯留槽８２からガス油自動
投入器８３によってガス分解反応塔５０に供給されるよ
うになっている。

このガス分解反応塔５０は、第７図、第８図に示すよう
に、設置面に据え付けられ、筒壁に配設したバーナー５
１にて内部が高温化される断熱構造で、外部耐火材６８
によって覆われたガス外筒５２内に複数の熱分解筒５３
を配した多塔式構造に構成され、熱分解筒５３径とガス
外筒５２高さとの比率が６：１以上の縦長形状に形成さ
れている。

ガス外筒５２内に配置された熱分解筒５３は、図示にあ
っては計４個にしであるも、その数は眼定されず、また
、各熱分解筒５３は、熱分解筒５３と同径の口径となっ
ている４個の穿孔を有し、かつガス外筒５２開口に固定
されている支持円盤５９にその上部で溶接によって取付
は吊持されている。そして、この支持円盤５９を底部と
して、円筒を呈するガス室６０をガス外筒５２上部に形
成区画しである。また、各熱分解筒５３下端は、ガス外
筒５２内での燃焼室６９下部に配した下部防炎板６７に
よって保護されており、排気煙突６３を経て排煙される
ようになっている。

各熱分解筒５３内には、ガス外筒５２上部の開口を閉塞
する蓋部５４からの吊り下げによって着脱可能な、カー
ボンを取出させるカートリッジ５５を備え、熱分解筒５
３の中心に取り付けである円柱軸５６には、上部に円錐
板形の上部加熱板５７を設け、次段には、円柱軸５６を
中心にして上下６等分された横腕部先端に円形下向きの
加熱板５８を設けである。そして、噴霧投入された原料
メーク油は上部加熱板５７に接触して伝熱を受けつつ、
高温の雰囲気加熱の両加熱によって吸熱反応しつつ落下
し、熱分解筒５３の底部に落下するまでに概ね反応を終
了し、生成したカーボンはカートリッジ５５の底部に順
次蓄積される。この蓄積されたカーボンは、その保有熱
によって熱媒体的効果を発揮し、後続するメーク油の未
反応微粒子の反応促進に大きな効果を発揮する。

また、ガス分解反応塔５０に供給される原料メーク油は
、各熱分解筒５３に対して１５秒の間隔をもって順次に
噴霧投入され、各熱分解筒５３毎における投入−反応の
サイクルは、１分毎にしである。このサイクルが理想的
な反応時間となってガス化が行われ、生成ガスは自圧力
により、順次に１５秒毎にガス室６０より噴出し、量的
に均等なガス製造が実現する。

なお、原料メーク油は、重量比が２〜３％の割合で、低
灰分炭化物を生成し、生成されたカーボンは、有底のカ
ートリッジ５５内に蓄積され、例えば１日の工程終了後
に熱分解筒５３を強制外空冷するか、自然冷却するかの
いずれかにより降温後、各部５４を開若し、カートリッ
ジ５５を吊り上げ、ガス分解反応塔５０外で別途処理す
る。

また、原料メーク油の一次ガス反応化率は約５０〜６０
％であり、冷却凝縮で液化する油分は、中軽質性状で再
び油水分Ｍ機８１に還元され、原料熱分解生成油状炭化
水素を稀釈しつつ混合して実質二次反応工程に入り、夫
々が平均的５０％のガス化率をもって順次無制限に分解
反応を受けつつ、ガス化を果たす反復熱分解を行うもの
である。

このような複数の熱分解ｖＪ５３を備えた有底多塔式の
ガス分解反応塔５０の熱的環境は、各熱分解筒５３にお
いて、その口径が小さく、熱伝達距離が短くなるから、
外熱の伝達速力は極めて速くなり、必要分解温度は継続
的に確保される。加えて、原料となるメーク油は少量ず
つの間欠投入なので、その熱分解吸熱量の影響も少なく
、カートリッジ５５の底部にはメーク油が液状のままで
蓄積することがなく、いわゆる、瞬間分解を行う利点を
有している。

また、ガス分解反応塔５０においての熱源は、バーナー
５１のみならず、熱分解反応塔１０によって得られる排
熱をも利用する併用方式が採用されている。すなわち、
第２図に示すように、熱分解反応塔１０の排気ガス導管
３９に連結した排気ガス吸入分配機４０によって、ガス
外筒５２ｇ；部に配した排熱送入口６２から高温排熱ガ
スが送り入れられ、その加熱の有効な再利用を図る。な
お、排気ガス吸入分配機４０によっての熱分配は、例え
ば、熱分解反応塔１０とガス分解反応塔５０との比率を
４：６程度とする。

このようにして、各熱分解筒５３からの得られれな反応
自噴ガスは、ガス室６０内に受は入れられ、ガス室６０
に取付けたガス導管６１を経てガス冷却分級塔７０に排
出されるようになっている（第７図参照）。

このガス冷却分級塔７０は、サイクロン式外水冷型に形
成されており、第２図、第７図、第９図に示すように、
上部側壁にガス導管６１を接続し、ガス中の油分を貯留
分離する分離槽７１を底部に区画した外筒７２を形成す
る。この外筒７２上部の各部から外筒７２内に遠心筒７
３を垂設し、ガス導管６１から導入されたガスが外筒７
２と遠心筒７３との間で旋回し、冷却されるようにする
。

また、外筒７２内には、分離槽７１に行くに従い次第に
小径となる内筒７４を配装して内筒７４内をサイクロン
室７５と成し、内筒７４外周に多数の放熱フィン７６を
列設し、内筒７４と外筒７２との間は冷却室７７と成し
て冷却水を循環させる。

更に、遠心筒７３内に位置させて、各部にはガス導出管
７８を接続し、次工程での第一次分級濾過塔９１にガス
を排出するようにしである。

また、冷却室７７は、図示のように、その冷却水路を区
画板７９によって、例えば５個にした複数に分離形成し
てあり、こうすることで、区画毎の単位水量は少量とな
って流入冷却水量は増加するから、冷却効果が顕著にな
る利点を有する。

このガス冷却分級塔７０の直前でのガス導管６１には、
緊急遮断弁６５を備えた冷却水路６６を設け、また、ガ
ス冷却分級塔７０の後にも、逆止弁を有する冷却水路８
５をガス導出管７８に配役し、緊急遮断弁６５、逆止弁
で高温ガスからの伝熱被害を防止しつつ、次工程でのガ
ス精製装ｒ！１９０における第一次分級濾過塔９１で合
流する原料ガスの逆流を防止している。

熱分解反応塔１０、ガス分解反応塔５０からの複式形態
によって得られた反応生成ガスは、ガス精製装置９０に
よって濾過され、精製される。

このガス精製装置９０は、直列、並列の組合せて配列さ
れた複数の分級濾過塔９１．９２．９３を順次配設して
、気体たる炭化水素ガスと、液体たる油状炭化水素、タ
ール混合液、水分と、固体たる微粒子炭化物の５種類、
三相に分級し、更に、気体たる炭化水素ガスを水封洗滌
、濾過するようにして成る。

分級、濾過は、第１図に示すように、第一次分級濾過塔
９１においては、前記熱分解反応塔１０での熱分解反応
生成ガスと、前記ガス分解反応塔５０での生成ガスとが
合流し、第二次分級濾過塔９２においては、第一次分級
濾過塔９１からの濾過ガスが、更に、第三次分級沢過塔
９３においては、第二次分級沢過塔９２からの濾過ガス
が夫々流入されるものとし、次いで、洗滌されるように
なっている。

各分級濾過塔９１，９２．９３は、複数のサイクロン式
外水冷型に形成されており、第２図に示すように、上部
側壁にガス導入管９５を接続し、ガス中の油分を貯留分
離する分ＦｉＩ槽９６を底部に区画した外筒９７を形成
する。この外筒９７上部の蓋部から外筒９７内に遠心筒
９８を垂設し、ガス導入管９５から導入されたガスが外
筒９７と遠心筒９８との間で旋回し、冷却されるように
する。

また、外筒９７内には、分離槽９６に行くに従い次第に
小径となる内＠９９を配装して内筒９９内をサイクロン
室１００と成し、内筒９９外周に多数の放熱フィン１０
１を列設し、内筒９９と外筒９７との間は冷却室１０２
と成しで冷却水を循環させる。更に、遠心筒９８内に位
置させて、蓋部にはガス導出管１０３を接続し、次段の
分級濾過塔９２　、９３１＞：６イハ第−送水ｔ４？＆
−ａ＠　１０５　ＣＺガスを排出するようにしである。

したがって、ガス導入管９５にて導入されたガスは、遠
心筒９８外周に沿って旋回される間に冷却され、冷却に
伴ない生じた油分は分離ＭＪ９６に一旦貯留後、前記ガ
ス分解反応塔５０に排出される一方、遠心筒９８内、ガ
ス導出管１０３を経て排出される。この冷却、分離を繰
り返すことで、前記熱分解反応塔１０、ガス分解反応塔
５０内で高温化されたガスも次第に冷却され、また、油
分が分離される。

なお、ガス分解反応塔５０からの生成ガスは、これの専
用の前記ガス冷却分級塔７０によって旋回冷却を受け、
凝縮分級後に第一次分級濾過塔９１に至り、熱分解反応
塔１０で生成されたガスと混合の上、次段の第二次分級
濾過塔９２に至る。

この第一次分級濾過塔９１での冷却凝縮で気体、液体、
固体に分級された油状炭化水素とタール分は、性状重質
分であり、第二次分級濾過塔９２で冷却分級される油状
炭化水素は性状重質分であり、更に、第三次分級濾過塔
９３で冷却分級される油状炭化水素は性状重質分であり
、このようにして完全分級され、夫々に留出成分も分離
されるのであり、被生成ガスは以後液化分離しないガス
となって次工程へ流出する。

分級濾過後のガスは洗滌、計量、濾過される。

すなわち、第−送水封洗滌機１０５において、中和剤水
溶液を通過の際に、ガス中に浮遊する微粒子炭化物とタ
ールと分は中和洗滌され、次工程と水封をもって環境を
遮断する。ガスフィルター１０６においては、ｍｔｔｓ
ｒ繊維質で精密にタール微粒子と微炭化粉とが捕集せら
れて濾過を受ける。ガス計量器１０７において、ガス流
量、ガス比重、ガス熱量、ガス圧力等が自動計測されて
記録され、夫々の検出装置で出力される電気信号により
、ガス製造部門の制御資料とされる。二次水封洗滌機１
０８において、最終洗滌を経て次工程と水封をもって遮
断し、ガス生成を完了する。

なお、図中符号１０９は圧送機、１１０はガスホルダー
、１１１は整圧機である。

以上に説明した実施例による熱分解ガス製造装置におい
て、固形可燃性廃棄物を原料としてのガス生成実験を行
った結果は次の通りである。

すなわち、熱分解反応塔１０の乾溜内筒１３の容積が６
００立に対し、３０秒サイクルで２．５ｈｇ宛づつで合
計３００　ｋｇを投入し、連続熱分解を行い、冷却分級
した結果、ガス化率５５％たる１６５　ｋｇ　（比重１
．０６７　、産気量１５／１Ｎｒｎ’、発熱ｆｉ　１６
４００にＣａｌ／Ｎｒｎ’、得熱２５２５６００Ｋｃａ
ｌ　）のガスを得、油状炭化水素収率４０％で１２０ｋ
ｉｒ、タール収率２％で６　ｋｇ、カーボン収率３％で
９　ｋｇ、合計４５％収率で１３５　ｋｇを得た。

また、油状炭化水素とタール合計１２６ｋｇを、４百式
のガス分解反応塔５０の容積４００立に対し、３０秒サ
イクルで１　ｋｇ強宛づつ連続分解を行い、冷却分級し
た結果、５８％収率で７３ｋｇのガスを得、油状炭化水
素（中質系）４０％収率で５０ｈＩｒと、カーボン２％
収率で３　ｋｇとの合計４２％収率で５３ｋＩｒを得た
。

続いて、ガス分解反応塔５０で第二次反応に入り、油状
炭化水素５０　ｋｇを１　ｋｇ宛づつ、３０秒サイクル
、６０回で連続熱分解を行い、冷却分級した結果、５０
％収率で２５ｈｇのガスを得、油状炭化水素（軽質系）
を５０％収率で２５　ｋｇを得た。引続き、第三次反応
に入り、油状炭化水素（軽質系）２５ｋｆを１　ｋｇ宛
づつ、３０秒サイクル、２５回で連続熱分解を行い、冷
却分級した結果、４０％収率で１０ｋｇのガスを得、油
状炭化水素（極く軽量で比重０．７２と粗製ガソリンに
類似する）６０％収率で１５ｂｇを得た。

以上を総合した結果は、ガス化累計２７３ｋｇで収率９
１％、油化累計１５ｂＨで収率５％、カーボン累計１２
ｋｇで収率４％で、総計３００　ｋｇを完全回収し、１
００％の物質転換をなした。

本実施例によって製造されたガスの組成は、第１０図で
の成分組成比較表に明らかな通りである。

すなわち、本実施例でのガスは、高位発熱量成分たる低
級炭化水素分が７３％、低位発熱量分２４．９％の計９
７％、不燃分２．１％であるのに対し、従来の池のもの
の平均は、高位発熱量成分なる低級炭化水素分が２１％
、低位発熱量分６１゜７％の計８２．７％、不燃分１７
　；　３％である。したがって、本発明でのガスは、他
のものに比較し、約９８％が可燃分であり、高位ガスを
７３％も含有し、各種類がバランスしている優秀なもの
である。

また、本発明者が先に提案した特開昭６１−２８７４８
８号による従来のバッチ処理システムによると、ガス化
率は１６％であり、また、特願昭６１−２８０５１９号
明細書での連続熱分解処理システムによれば、ガス化率
は、５０〜６０％と進歩したが、本発明での熱分解ガス
製造装置によってそのガス化率は、９１％に達したもの
である。

［発　明　の　効　果コしたがって、本発明によれば、固形゛可燃性廃棄物を乾
溜内筒１３上部から間欠投入し、外熱によって乾溜内１
’１ｌｊｌＢ内で間欠的に連続して熱分解反応を行い、
ガスと炭化物とに分離生成させる熱分解反応塔１０と、
この熱分解反応塔１０での反応発生ガスを冷却分級して
得た油状炭化水素を複数の熱分解筒５３内に噴射投入し
て熱分解反応を行わせ、ガスと炭化物とに分離生成し、
また、ガスを別途に冷却分級して回収した低、中質生成
油を循環反復して再熱分解を行い、固体、液体の異相原
料を連続的に熱分解乾溜させて低炭化水素ガスに生成さ
せるガス分解反応塔５０と、前記熱分解反応塔１０及び
ガス分解反応塔５０によって得られた炭化水素ガスを旋
回遠心分離しつつ冷却凝縮して気体、液体、固体の三相
に分級し、分級された気体の炭化水素ガスを洗滌、中和
、−過、精製するガス精製装置９０とを備えているから
、固形可燃性廃棄物を、気体たる炭化水素ガスと、液体
たる油状炭化水素、タール混合液、水分と、固体たる微
粒子炭化物の５種類、三相に分級し、更に、液体たる油
状炭化水素を乾溜させてガス化し、このようにして複合
式に得られた気体たる炭化水素ガスを水封洗滌、濾過す
る完全乾溜させることで、これを都市ガスと同様なガス
として利用できるものであり、従来、この種の固形可燃
性廃棄物の処理が重要な問題となっていたのを極めて簡
単に解決できるものである。

すなわち、可燃性廃棄物のプラスチック類、各種ゴム頚
、紙、木材等は、それらを処理するのに、例えば、埋立
て処理を行うとしてもそれの用地を確保するのか困難で
あり、また、焼却燃焼させるとしても、それに伴なう有
害ガスの発生等によって膨大な処理経費を必要とし、環
境破壊の原因ともなっているのである。これに対し、本
発明によれば、これらの従来存した問題点を解決するば
かりでなく、固形可燃性廃棄物を極めて有効な資源とし
て利用するのであり、ガス原料として、極めてローコス
トな都市ガス原料とするのである。

しかも、本発明装置での稼動は、２４時間の連続運転が
可能であり、ガス発生は、間欠式に投入される原料の熱
分解反応がほぼ瞬間的であり、その投入回分毎のサイク
ルピーク量が等高線を有する均一発生であるから、その
制御は、専ら原料投入の停止、継続、投入量増減、サイ
クル変更などの簡単な操作のみで安全確実に行え、緊急
停止、発進が充分に可能である。

また、従来の廃棄物の処理経費負担は極めて大きいもの
が必要とされるが、本発明によれば、資源化処理によっ
て、従来の費用負担は不要となり、加えて、埋立用地が
不要となる利益も大きく、費用的にも大きな節減効果を
発揮し、埋立立地費、公害防止費用が節減される経済効
果も極めて太きい。

更に、従来のガス製造販売は、都市ガスがｉａｏ。

万世帯に、ＬＰＧ　＜プロパンガス）が２０００万世帯
に夫々供給されているも、本発明によって得られる都市
ガスなみの生成ガスは、第三のガス供給源として極めて
合理的なものである。例えば、現在の都市カスでの原料
使用量は、１２１２万ｔであり、１１４兆キロカロリー
のガス得熱販売量である。そして、本発明での原料使用
量が、１０００万ｔであると、それから得られるガス量
は、産気量において８０ｉ　Ｎｒｎ’得熱において１１
２兆キロカロリーに達し、まさにこれは、全都市ガスと
比肩できる巨大な新ガス源を提供できることを意味する
。したがって、現在の都市ガスに匹敵するガス資源化の
産業、生活ガス消費価格は合理的に半減され、原料の安
定確保ができる計り知れない有効な効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は全体の配置平
面図、第２図は処理系統概略を表す断面図、第３図は熱
分解反応塔の断面図、第４図は熱分解反応塔の蓋部にお
ける横断面図、第５図は同じく乾溜内筒での横断面図、
第６図は同じく筒内円錐部での横断面図、第７図はガス
分解反応塔及びガス冷却分級塔での断面図、第８図はガ
ス分解反応塔のＭＰ！断面図、第９図はガス冷却分級塔
の横断面図、第１０図は本発明装置によって得られたガ
スと従来のものによって得られたガスとの成分組成比較
衣である。１０・・・熱分解反応塔、１１・・・バーナー、１２・
・・外筒、１３・・・乾溜内筒、１４・・・蓋部、１４
Ａ・・・リブ、１５・・・原料自動投入機構、１６・・
・投入原料拡散板、１７・・・スパイラルフィン、１８
・・・撹拌機構、１９・・・上下撹拌エアシリンダ、２
０・・・撹拌軸、２１・・・中央撹拌翼、２２・・・下
部撹拌翼、２３・・・伝熱フィン、２５・・・カーボン
取出ｎ椙、２６・・・筒内円錐部、２７・・・底部取出
円錐部、２８・・・揺動シリンダ、２つ・・・筒内落下
口界、３０・・・排出口、３１・・・排出室、３２・・
・スクリューフィーダ、３３・・・排出落下筒、３４・
・・カーボン冷却水封部、３５・・・遮断部、３６・・
・ガス収出口、３７・・・山形状フィン、３９・・・排
気ガス導管、　４０・・・排気ガス吸入分配機、５０・
・・ガス分解反応塔、５１・・・バーナー、５２・・・
ガス外筒、５３・・・熱分解筒、５４・・・蓋部、５５
・・・カートリッジ、５６・・・円柱軸、５７・・・上
部加熱板、５８・・・加熱板、５９・・・支持円盤、６
０・・・ガス室、６１・・・ガス導管、６２・・・排熱
送入口、６３・・・排気煙突、６５・・・緊急遮断弁、
６６・・・冷却水路、６７・・・下部防炎板、６８・・
・外部耐火材、６９・・・燃焼室、７０・・・ガス冷却分級塔、７１・・・分離槽、７２・
・・外筒、７３・・・遠心筒、７４・・・内筒、７５・
・・サイクロン室、７６・・・放熱フィン、７７・・・
冷却室、７８・・・ガス導出管、７９・・・区画板、８
０・・・生成油油送チイン、８１・・・油水分離機、８
２・・・生成油貯留槽、８３・・・ガス油自動投入器、
８５・・・冷却水路、９０・・・ガス精製装置、９１・・・第一次分級濾過塔
、９２・・・第三次分級濾過塔、９３・・・第三次分級
濾過塔、９５・・・ガス導入管、・９６・・・分離槽、
９７・・・外筒、９８・・・遠心筒、９９・・・内筒、
１００・・・サイクロン室、１０１・・・放熱フィン、
１０２・・・冷却室、１０３・・・ガス導出管、１０５
・・・−次本封洗滌機、１０６・・・ガスフィルター、
１０７・・・ガス計量器、１０８・・・二次水封洗滌機
、１０９・・・圧送機、１１０・・・ガスホルダー、１
１１・・・整圧機。特許出願大佐　野　　護第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】１、固形可燃性廃棄物を乾溜内筒上部から間欠投入し、
外熱によって乾溜内筒内で間欠的に連続して熱分解反応
を行い、ガスと炭化物とに分離生成させる熱分解反応塔
と、この熱分解反応塔での反応発生ガスを冷却分級して得た
油状炭化水素を複数別個の熱分解筒内に噴射投入して熱
分解反応を行わせ、ガスと炭化物とに分離生成し、また
、ガスを別途に冷却分級して回収した低、中質生成油を
循環反復して再熱分解を行い、固体、液体の異相原料を
連続的に熱分解乾溜させて低炭化水素ガスに生成させる
ガス分解反応塔と、前記熱分解反応塔及びガス分解反応塔によつて得られた
炭化水素ガスを旋回遠心分離しつつ冷却凝縮して気体、
液体、固体の三相に分級し、分級された気体の炭化水素
ガスを洗滌、中和、濾過、精製するガス精製装置とを備
えていることを特徴とする可燃性廃棄物熱分解ガス製造
装置。２、前記熱分解反応塔での燃焼加熱の高温排熱ガスを利
用してガス分解反応塔の熱源となすよう、熱分解反応塔
とガス分解反応塔との間に排気ガス吸入分配機を配した
特許請求の範囲第１項記載の可燃性廃棄物熱分解ガス製
造装置。