JPS63502253A - 特に残留物の燃焼から発生する酸性煙の中和方法及び装置 - 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】 特に残留物の燃焼から発生する酸性煙の中和方法及び装置 本発明は残留物及び廃棄物から熱エネルギーを最善に回収するための方法及びこ の方法を実施するための装置に関する。

更に詳しくは、本発明は農業起源または工業起源の残留物及び廃棄物並びに家庭 廃棄物のような都市生活起源の廃棄物の処理に関する。

熱エネルギーを得る目的で家庭廃棄物及び農業廃棄物または工業廃棄物を焼却処 理することは一方ではエネルギーを節約する１つの方法であり、他方では環境汚 染廃棄物の処理の１方法である。しかし、廃棄物の焼却処理は特に社会生Ｓ学上 の観点から多くの問題を生ずる。

事実、種々の廃棄物が供給される焼却炉は、特に家庭廃棄物の場合には合成物起 源の製品のような分けることが困難な副次物を大量に焼却することになり、これ らの合成物起源の製品はかなりの量の腐食性酸性蒸気を排ガス中に放出する。

これらの腐食性蒸気は大気中に放出できないから、この欠点を回避するためには ガス希釈装置を用意するか、ヒユーム洗浄装置を用意することが必要である。

しかし、これらの装置は適量割合の有毒蒸気を含まないヒユームを大気中に放出 することを可能とするが、酸性の水を生成するから、この酸性の水を環境に放出 できるようにする前に化学的に処理しなければならない。

これらの条件下で廃棄物の焼却を行う装置は次に生起しそして解決しなければな らない汚染問題のために経済性に限度がある。

本発明は燃焼ガス中に逸出する酸性蒸気を中和し、従って汚染性副生物として予 め中和しなければならない液相中の酸の存在を生ずるこなく、これらのガスの大 気中への廃棄を可能にする利点をもつ独創的な方法に関する。

この目的のために、本発明は第一に工業的起源、農業的起源或は都市生活起源の 残留物または廃棄物の発熱量を利用するために、高温の伝熱流体の形態の熱エネ ルギー生成のために少なくとも１個の熱交換器に接続した焼却炉中で前記残留物 または廃棄物を焼却することを包含する方法であって、酸無水物類及び酸類を含 む燃焼蒸気及びヒユームを、前記熱交換器通過後に、水と燃焼炉がら由来し後記 スラリーの水相中に懸濁体及び／または溶液の状形の灰分により生成されるスラ リーからなる塩基性ｐＨをもつ中和液の流れと自流的に接触させることを特徴と する。

本発明の１つの特徴によれば中和工程を去るヒユームは水の蒸気を除去するため に凝縮され、この凝縮がら生ずる水は回収されて前記灰分と一緒になって中和用 スラリーを生成するのに使用される。　本発明の他の特徴によれば、原料となる 残音物は例えば主として有機物により構成される最微細の粒子を除去するために 例えばふるい分はドラム中で粒度による分離操作にかけられ、不活性の可燃物か らなる前記ふるい上に残った粒子を形成するより粗大な成分だけを焼却炉に供給 するために使用する。

他の特徴によれば、浄化したヒユームの凝縮工程では露点以下での蒸気の凝縮か ら由来する温水のリサイクルが行なわれ、前記温水は少なくとも１個の低温度熱 交換器に供給されて低温度熱交換器に温水の熱を伝導した後で、この水は浄化し た蒸気と向流的接触のためにリサイクルされる。

本発明はまた前記操作を実施するための装置にも関する。この装置は、後燃焼室 を備えた燃焼炉、後燃焼室に接続し燃焼ガスから乾燥スチームまたは過熱水蒸気 のような伝熱枝体により運ばれる熱エネルギーを生成させるための管状ボイラー のような熱交換器、前記熱交換器に接続して熱交換器を去った燃焼ガスが導入さ れる中和室及び中和室を去る浄化されたヒユームが導入される充填塔からなる凝 縮器を備え、さらに前記中和室はその入口に塩基性スラリーを噴霧するための少 なくとも１個の管部材を備え、また、凝縮器では頂部において低温度の滴下水が 供給されてヒユームはその露点またはそれ以下の温度にされてヒユーム中に含有 された水の蒸気が凝縮し、前記滴下水は熱交換により再加熱され、且つ露点より 僅かに低い温度の凝縮水の量だけ量が増えて充填塔の底部に捕集された後少なく とも１個の熱交換器を通過してその熱を熱交換器に伝導した後に充填塔の頂部に リサイクルされる。さらにこの装置は充填塔により構成される凝縮器からの浄化 しニーム中の凝縮水とコンベアにより供給される焼却炉からの燃焼灰分とを混合 して中和用スラリーを形成するための（混合）バットを備え、このバットはリサ イクル導管により中和室の入口及び頂部に設置された噴霧用管部材に接続するリ サイクル導管及びバットの底部に沈積した固体残留物を取出すための装置とを備 える。

更に、焼却操作の上流側のふるい分は工程を通った最微細粒子により構成される 固体用は中和室で酸の蒸気を中和するためのスラリーを構成する液相への燃焼か ら由来する灰分の配合のためにミネラル成分の増大の可能性による有機−ミネラ ル土壌改善肥料または肥料を造るために回収される。

本発明装置は好ましくはさらに焼却炉の上流側に設置されたふるい分は装置を通 った最微細粒子を受入れるためのミキサーを備える。この最微細粒子はふるい分 は装置から輸送装置により該ミキサーに向けて輸送され、このミキサーはまた輸 送装置により中和用スラリーを含有するバットの底部に接続し、従って前記バッ トで沈殿した固体成分はミキサーに輸送される。

本発明の他の特徴によれば、本装置組体は装置の全操作パラメータ、特に焼却炉 に可燃物の供給、燃焼バーナ及び後燃焼バーナへの可燃物の供給、塩基性スラリ ーの中和室及び対応するバット間への供給及びリサイクル、浸漬物のｒ液の凝縮 のための蒸発器への供給及びリサイクル、流体導管に挿入されたサーキュレータ 、固体用及び泥状相を輸送するための装置の機械化を自動的に制御するプログラ ム可能な制御装置を備える。

本発明の他の特徴及び利点は水側のための実施例および図面について説明する本 発明の態様に関する以下の説明から明らかとなろう。

第１図は焼却工程及び続いて行う燃焼ガスの中和工程を包含する全体工程図、 第２図は中和室の側面断面図、 第３図は中和室に備えられた邪魔板の詳細な説明図である。

全３図中、本発明の装置及び方法の範囲内で使用する原料は工業的起源または農 業的起源または家庭廃棄物の集合物から由来する都市生活起源の残留物（廃棄物 ）により構成される。

これらの残留物は既知の電磁装置（図示せず）により金属及び屑鉄を除去した後 で堆積場所１に置かれる。

原料をこの堆積場所１から取り、（粉砕機で場合により処理後に）第１図中に例 示するように第１回転式ぶるは分離装置に輸送される。焼却処理する可燃物から なってふるい分ドラムを通過しない粗大な粒子を構成する部分は例えばアルキメ デスのスクリュー型の供給コンベヤ１５または他の装置に接続した供給ホッパー １４に輸送され、こうして焼却炉１６への供給量が制御される。

この焼却炉１６での燃焼はバーナ及び燃焼支持空気の調整装置の存在により残留 物の酸化の各段階における基準温度を考慮するように制御される。

この炉は後燃焼室１７及び独立の外部供給源１８から可燃性流体（ガス、燃料） を供給されるバーナ（図示せず）を備える。

この補足的可燃物の供給は主要可燃物の連続的装入物の発熱量の変化を補償して 後燃焼室とバーナとの本装置の運転に際の完全な整合性を得ることを可能となす 。

９００〜１０００℃程度の温度の後燃焼室１７を去る燃焼ガスは例えば管状ボイ ラーにより形成される第１熱交換器１９中に入り、乾燥スチームまたは過熱水蒸 気または他の熱流体のような高温度の熱伝導流体を１８で生成する。この熱伝導 流体は電気エネルギーを得るためのタービンまたは任意の慣用の用途のような可 能性ある用途に向けられる。

熱交換器１つを去る燃焼ガスは２５０〜３５０℃程度の温度であり、これはかな りの酸無水物類または酸類蒸気（Ｎ　Ｏ２，ＨＣ１及びＳ○、）を含有している ためにそのまま大気中に放出することはできない、これらの有毒生成物はプラス チック材料、通常合成材料（特にＰＶＣ等）の分解及び燃焼により生成する。

従って、これらのヒユームを大気中に放出することは不可能である。更に、これ らのヒユームはボイラー１９を離れる時にはまだ高温度であるから、これらのヒ ユーム中に含まれる潜熱及び項熱を回収することが望ましい。

本発明はこの問題を、ヒユームを確実に洗浄し、このヒユームが冷却されて露点 に到達する前の高温度にあるときに中和することによって巧みに解決される。前 記ヒユームが露点を越えて冷却されると腐食性酸が生成し、これは装置の囲いを 構成する金属に対し侵食性である。

この目的を達成するために、燃焼ガスは中和室２０及び付属する下部の（混合） バット２１により構成される中和装置中で処理され中和される。

中和室２０の頂部には通過する燃焼ガスを含有する中リーからなる液体の雨を噴 霧する１個またはそれ以上の管部材２２を備える。

このスラリーは中和室２０の下部で浴を形成し、この浴からポンプ２４′により リサイクル導管２３を経て中和室ヘリサイクルされる。

永続的にリサイクルされる塩基性中和用スラリーは以下に記載する′ａ縮塔２５ から送られてバット２１に供給される流出流３１から余分の液体を受取り、また バットには焼却炉１６から輸送導管２６を経て送られる灰分が導入される。

恐らく間欠的に動作されるミキサー３０によりバット２１内の前記液体と灰分と の配合物の均質性が゛確保され、一方、バット２１の底部に沈殿した粒子はコン ベヤ２７によりフィルタプレス２８または他の分離装置に向けて輸送され、フィ ルタプレスからのｒ液は例えば２９でバットへリサイクルされる。このフィルタ プレス２８はまた導管３２を経て中和室２０の底部に沈殿したスラ・ンジを受取 る。

焼却炉に供給される可燃物は１０〜１６％程度の灰分となる高割合量の無機質物 からなる残留物（廃棄物）（紙、パツキン、ボール紙）をかなりの割合（％）で 含む。これらの無機質灰分はかなりの割合の酸化カルシウムおよび酸化カリウム を含む塩類により形成されるから、強塩基性である。これらの灰分はバット２１ の液相中に注加され、この液相中で前記灰分は懸濁状にされるか、または（完全 または部分的に）溶解して強塩基性ｐＨをもつスラリーとなり、このスラリーは 例えば周縁のシュートまたは他の装置から（リサイクル）導管２３により取出さ れて噴霧用管部材２２に到達する。

中和室内では上述の塩基性スラリーにより形成される液相は酸の蒸気と遭遇して 、酸の蒸気は中和されて通常不溶性塩を生成し、この不溶性塩は中和室２０の底 部に沈殿し、例えば排出用の導管３２を経てフィルタプレス２８に送られる。

第２図は中和室２０の構成の詳細を説明する。

酸の蒸気を含有するヒユームは供給口３３を経て中和室２０により構成される囲 い全体に流延される。

しかし、供給口３３から導入された酸の蒸気は管部材２２′から注加される中和 用スラリーの第１カーテンを通る。

この管部材２２′は供給口３３の入口に設置されて迅速に不溶性塩の最初の沈殿 を生成させることを可能とし、２００〜３００℃の温度となったガスは環境温度 に近い温度の中和用スラリーの雨のカーテンと遭遇した時に熱衝撃を受ける。

ヒユームは次いで中和室２０中の、邪魔板装置３４゜３５．３６の存在により誘 発される渦流状の流路を通過する。

これらの邪魔板装置の各々自体は２つの壁３７．３８（第３図）で構成され、こ れらの壁には開口３９．４０　。

３９’、４０′が備えられ、これらの開口は１つの壁から他方の壁へサイコロの ５の目形に配置されている。

これらの条件下で１方の壁３７の開口３９．４０を通過したガス流は反対側の対 応する開口に遭遇することなく２つの壁３７及び３８の間の隙間の空間に到達す る。

従ってガス流は流れの向きを変えて第３図に示すように渦を発生する流路に従っ て流れた後で２８８番目壁３８に設置された２番目の開口のセット３９′、４０ ′を流れる。開口の端は僅かに内側に曲がった肩すなわち戻し４７．４７’を備 える。

１番目の、邪魔板装置３４を通過した後でヒユームは２番目の邪魔板装置３５及 び３番目の邪魔板装置３６を順次に通過しなければならない。

これらの邪魔板装置３４．３５．３６は常時管部材２２から中和用スラリーが噴 霧されるから、これらの邪魔板装置を通過するヒユームの流れ事実上中和用スラ リーの雨のか−テンを通り抜け、管部材２２から注加された塩基性中和用スラリ ーからなる液相の薄いフィルム層を備えた壁３７．３８を常時洗うことになる。

このようにして、ガス相と液相との２相間の境界面はに非常に大きな表面を備え 、それらの２相間での交換と反応とを容易にする系が得られ、ガス相に含まれる 酸の蒸気は中和用スラリー中に含まれる塩基性成分と強制的に結合させられる。

これらの条件下で中和室の右側に到達した蒸気とヒユームとはそれらが導管４１ を離去する時には事実上酸性成分は含まない。

中和用スラリーは中和室２０の底部に溜まって浴を形成し、この浴からストレー ナ４３を備えた導管４２を経て取出されポンプ２４′によってリサイクル導管２ ３にリサイクルされ、リサイクル導管２３自体は下部のバット２１からもポンプ ２４により中和用スラリーが供給される。

中和室２０への中和用スラリーの供給は従ってポンプ２４．２４’　（これらポ ンプの動作はレベルプローブ４４からサーボ制御回路４５．４６により調整され る）により調整される。

しかし、プログラム化及び中央制御の範囲内でレベルプロ〜べ４４により記録さ れたデータを、受取った全部のデータの間数として命令を発信する中実装置に送 るようにすることもできる。このことは中和室へのリサイクル及び供給の両者及 び装置の他の操作ラインを構成する他の要素に関することである。

中和室２０を出る浄化されたガスは多量の水の蒸気を含むから凝縮室すなわち凝 縮器（凝縮器）２５中で凝縮操作にかけられ、ここでは凝縮器の上部からの噴霧 ３４から来る向流水滴と遭遇する。

噴霧３４から送られる水はラシッピリング型３５（これは有利にはフランス特許 第７９　３０４１９号及び８１　１３３６９号に記載の型のものである）のよう な既知の充填物上を流れる。

浄化されたガスからの′ａ綿水を多く含んだ滴下水は凝縮器２５の底部で取出さ れバット２１に送られ、一方前記滴下水の多量割合はサーキュレータ３７から低 温度熱交換器３９に送られる。

凝縮器２５の頂部から排出される浄化されたヒユームは含有していた熱量を実質 上すべて失っていてサーキュレータ４９により煙突４８に送られて大気中に放出 される。

国際調を報告 入ＮＮ三Ｘ　ＴＱ　７：ｆ、工！、Ｔ三ＲＮＡτＩＯＮ入ＬＳ三ＡＲ（ＨＲＥＰ ＯＲτ　ＯＮ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．工業的起源、農業的起源または都市生活起源の残留物または廃棄物の発熱量 を回収するためにそれらの残留物または廃棄物を高温度伝熱流体の形態の熱エネ ルギー製造のために少なくとも１個の熱回収装置（１９）に接続した焼却炉（１ ６）中で焼却することによつて前記残留物または廃棄物を利用する方法において 、酸無水物類及び酸類を含む燃焼蒸気およびヒュームを、熱回収装置すなわち熱 交換器（１９）に通した後で、水と焼却炉から送られて後記中和液の水相中に懸 濁体及び／または溶液の状態とされた灰分とにより形成されたスラリーにより構 成される塩基性ＰＨをもつ中和液の流れと向流的に接触させることによつて中和 することを特徴とする方法。
2. ２．中和工程を去るヒュームを凝縮して水の蒸気を除去し、この凝縮により生成 する水を回収して灰分と一緒に中和用スラリーを造る、請求の範囲第１項記載の 方法。
3. ３．原料を構成する残留物を例えばふるい分けドラム（１０）中で粒度に基づく 分離操作にかけて主として有機物かちなる最微細粒子を除去し、ふるい上に残留 したより粗大で不活性可燃物からなる成分だけを焼却炉（１６）に供給するのに 使用する、請求の範囲第１項または第２項記載の方法。
4. ４．浄化したヒュームの凝縮工程は露点以下での蒸気の凝縮から生ずる温水をリ サイクルすることを含み、この温水は少なくとも１個の低温度熱交換器（３９） に供給されてその熱量を伝達した後で浄化された蒸気と向流的に接触するために 凝縮工程にリサイクルされる、請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の方 法。
5. ５．焼却炉（１６），燃焼ガスから乾燥スチームまたは過熱水蒸気のような熱伝 導流体により運ばれる熱エネルギーを生成させるための，焼却炉（１６）に接続 した管状ボイラーのような熱回収装置（１９），熱回収装置（１９）に接続して 熱回収装置（１９）を離去する燃焼ガスを受入れ且つ燃焼炉（１６）からコンベ ヤ（２６）で輸送される燃焼灰と水とから中和用塩基性スラリーを形成する混合 バツト（２１）から送られる塩基性スラリーを噴霧するための少なくとも１個の 噴霧用管部材（２２）を内蔵した中和室（２０）を備え、該混合バツト（２１） はリサイクル導管（２３）により中和室中に設置された噴霧用管部材（２２）と 接続し且つバツトの底部に沈殿した固体残留物を排出するための装置（２７）を 備えることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載 の方法を実施するための装置。
6. ６．装置が中和室を離去する浄化され且つ水の蒸気を合有するヒュームが供給さ れる凝縮装置（２５）を備え、凝縮装置は充填塔からなり、該充填塔には頂部に おいて低温度滴下水が供給されて前記ヒュームを露点以下の温度に下げて該ヒュ ーム中に含有された水の蒸気を凝縮させ、滴下水は熱交換により再加熱され且つ 露点より僅かに低い温度の凝縮水の量だけ量を増やして充填塔の底部に捕集され て少なくとも１個の熱交換器（３９）を経て熱量を該熱交換器に伝導した後で充 填塔（２５）の頂部にリサイクルされ、充填塔の底部に捕集された水の一部は混 合バツト（２１）に送られる、請求の範囲第５項記載の装置。
7. ７．装置は好適には更に焼却炉（１６）の上流側のふるい分け装置（１０）を通 過した最微細粒子を受けるミキサー（１２）を備え、該最微細粒子は前記ふるい 分け装置から輸送装置によりミキサーに輸送され、該ミキサーはまた輸送装置（ ２７，３２）によりそれぞれ混合バツト（２１）の底部及び中和室（２０）の底 部に接続して混合バツト（２１）及び中和室（２０）で沈殿した固体成分を有機 −ミネラル改善のためにミキサーに輸送可能としてなる請求の範囲第５項または 第６項記載の装置。
8. ８．装置が装置の全操作パラメータ、特に可燃物の焼却炉（１６）への供給，燃 焼炉及び後燃焼室への可燃流体（１８）の供給，バツト（２１）と中和室（２０ ）との間の塩基性スラリ−の供給及びリサイクル，凝縮装置（２５）への供給及 びリサイクル，流体回路に挿入されたサーキューレータ，固体相及び泥状相を輸 送する装置の機械化を自動的に制御するためのプゴグラム可能な制御装置を備え る、請求の範囲第５項，第６項または第７項記載の装置。
9. ９．中和室（２０）が灰分を水相に懸濁させて得た中和用スラリーを注加するた めの第１管部材（２２′）を備え、該管部材はヒュームが中和室へ侵入する供給 口（３３）の開口部に設置されてなる、請求の範囲第５項，第６項，第７項また は第８項記載の装置。
10. １０．中和室（２０）が壁（３７，３８）により形成された邪魔板装置（３４， ３５，３６）を備え、該壁は開口（４０４０′）によりヒュームの通過を可能と なし且つ該開口（４０，４０′）は一方の壁から他方の壁に位置ずれしてヒュー ムを渦状の複雑な流路に従って流れさせる、請求の範囲第５項から第９項までの いずれか１項記載の装置。
11. １１．邪魔板装置の壁（３７，３８）がステンレス鋼からなる金属板により形成 され、壁の開口（３９，３９′，４０，４０′）が一方の壁から他方の壁に位置 ずれし且つそれらの端に内向した戻り（４７，４７′）を備える、請求の範囲第 １０項記載の装置。
12. １２．邪魔板装置を形成する壁は、該壁及び該壁の間隙空間に塩基性中和用スラ リーを注加する第２管部材（２２）により前記塩基性中和用スラリーの多数の雨 のカーテンで濡らされる請求の範囲第１０項または第１１項記載の装置。
13. １３．中和室（２０）は底部に管部材（２２，２２′）から導入される中和用ス ラリーの溜まりにより構成される浴を備え、また中和室（２０）は前記浴の液相 のリサイクル導管（２３）へのリサイクルを監視するための浴のレベルを検知す るレベルプローべを備え、該リサイクル導管（２３）により水と灰分とを混合す るために前記浴から送ちれる液相と下部の混合バツト（２１）から送られるスラ リーとが合併される、請求の範囲第８項，第９項，第１０項，第１１項または第 １２項記載の装置。
14. １４．中和室（２０）及び混合バツト（２１）はそれらの底部に沈殿したスラッ ジをろ過装置（２８）に輸送するための排出導管（３２，２７），をそれぞれの 底部に備え、該ろ過装置はろ過した液相を混合バツト（２１）にリサイクルする 導管（２９）を備える、請求の範囲第８項から第１３項までのいずれか１項記載 の装置。