JPS6387582A - 直接接触乾燥プラントの固形物付着防止方法 - 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】 １０発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は乾燥プラントの固形物付着防止方法に関する。

更に詳述すると、本発明は、過熟蒸気を乾燥用気体とす
る直接接触乾燥プラントのｖＡ環路内における固形物の
付着を防止する方法に関する。

（従来の技術） 下水汚泥の乾燥方法としては、従来燃焼排ガスによる直
接乾燥あるいはボイラ蒸気を熱媒体とする間接乾燥方式
が主流である。しかし、いずれも乾き度を利用した乾燥
であるため、一定の乾き度を維持するため乾燥気体を循
環させずに大部分を系外に排出しなければならず、熱エ
ネルギーのロスと各組の乾燥用気体を供給するための大
形設備を必要とする。しかも、この乾燥装置は、多量の
空気の存在のため扮体爆光の虞れがある。

そこで、第２図に示すように、流動９乞燥炉１０１、固
気分離手段１０２及び熱交換器１０３を相互に配管１０
４で連結して外気の侵入に対して実質的に密閉された循
環路１０５を構成し、流動乾燥炉１０１で発生した汚泥
中の水分の蒸気を過熱し熱媒体として循環使用し、熱エ
ネルギーの系外排出によるロスを抑えかつ粉体爆発等の
虞戦をなくした直接接触乾燥方法が提案されている（特
公昭６０−２５゜６８６号）。尚、図中符号１０６はブ
ロアである。

この乾燥方法は、流動乾燥炉１０１内の下水汚泥の水分
を過熱蒸気を以て全て蒸発させかつ飽和温度以上、通常
１２０℃前後に過熱し、過熱蒸気として流動乾燥炉１０
１から流出するように乾燥がコントロールされている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この直接接触乾燥方法は、過熱蒸気を使
用しその過熱温度も乾燥炉１０１から熱交換器１０３ま
での間は低くなっているため、この間で機器１０１．１
０２．１０６あるいは配管１０４の壁面に触れて冷却さ
れ、蒸気が凝縮し、これに乾燥した汚泥が付着・堆積し
て遂には循環路を梗塞し運転不能に陥る虞れがある。

このため、従来は乾燥炉１０１を流出する過熱蒸気の温
度が必より低くならないように蒸気量や過熱度をコント
ロールしなければならず、熱エネルギーの有効利用や長
期に亙る安定運転の実施という観点からは未だ十分なも
のとはいえない。

そこで本発明は、直接接触乾燥プラントにおいて固形物
が付着するのを防止する方法を提供し、比較的低温まで
過熱蒸気温度の降下を可能とし、かつ運転を長期に亙っ
て安定させることを目的とする。

■０発明の構成 （問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本発明は、過熱蒸気を乾燥
用気体として被乾燥材料と直接接触させて乾燥するプラ
ントの構成機器及びこれらを連結して実質的な密閉循環
路を構成する配管を乾燥用気体中の凝縮成分の凝縮温度
以上に保温し、密閉循環路の内壁面の温度降下を防いで
循環路内を流れる乾燥用気体中の凝縮成分の凝縮を防止
して乾燥物が内壁面に付着・堆積しないようにしている
。

（実施例） 以下本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細に
説明する。

第１図に本発明方法を実施する直接接触乾燥プラントの
一実施例を概略原理図で示す。該図において、符号１は
乾燥機、２は集塵機、３はブロア、４は熱交換器であり
、これらは順次配管５によって接続され外気の侵入に対
して実質的に密閉された循環路６を構成している。この
直接接触乾燥プラントの熱交換器４を除く構成機器即ち
乾燥機１、集塵機２及びブロア３とこれらを連結する配
管５は二重壁構造とされ、その外側の流路７に内側の密
閉循環路６内を循環する乾燥用気体中の凝縮成分の凝縮
温度以上に保持した過熱流体が流される。

尚、本明細書において、外気に対して実質的に密閉され
た循環路とは、積極的に系外がら空気や排ガスなどを導
入しないという程度の密閉度のものを含むもので市って
、完全密閉である必要はない。

高温流体としては、通常排ガス等が利用されるがこれに
限定されるものでなく、熱交換器４において循環路６内
の過熱蒸気と熱交換した後の廃ガスを利用することも場
合によっては可能である。

熱交換器４に導入されるガスは過熱蒸気を３５０〜４０
０℃程度に過熱し得る程の高温であるため、熱交換器も
循環気体中の凝縮成分（通常は水蒸気）の凝縮温度より
もはるかに高温だからである。

尚、本実施例のプラントでは、乾燥機１には下水汚泥供
給手段９例えばエアシール性を有するスクリューフィー
ダを臭備する流動乾燥炉１が、固気分離手段２にはサイ
クロン集塵機が採用されている。流動乾燥炉１は、多孔
床板の上にけい砂などの流動媒体によって流動層を形成
し、これを多孔床板の下から導入される流動用気体によ
って活発に流動させている間に下水汚泥を乾燥させるも
のであって、本実施例の場合、循環路６を充満する過熱
水蒸気の循環によって流動媒体たるけい砂を流動させて
いる。

この過熱水蒸気の強制循環は、サイクロン２の下流側に
設置されているブロワ３によって行われる。熱交換器４
は循環路６内の過熱水蒸気と系外熱源との間で熱交換さ
せ、密閉循環路６内の過熱水蒸気を間接的に加熱するも
のである。この熱交換器４は、本実施例の場合図示して
いないが熱源として乾燥下水汚泥を燃焼させる燃焼炉の
排ガスを利用し、当該下水汚泥焼却システム全体の熱効
率の向上に務めているが、別途外部熱源を用意しこれに
よって過熱蒸気を加熱することも可能である。

各構成機器１．２．３及びこれらを連結する配管５を囲
繞して二重壁構造とする外套部材８は、図示していない
が各構成機器１，２．３毎に仕切られた断続的な外部流
路７を構成するものであっても、図示の如き連続的な流
路を構成するものであっても良い。断続的な外部流路７
の場合、各構成機器１，２．３毎および配管５毎に加熱
流体を導入しかつ排出するので、乾燥プラントのほぼ全
滅に互って均一保温が可能である。また、連続的な流路
の場合、下流側はど温度降下が問題となるので上述の凝
縮温度よりも比較的高温の加熱流体を熱交換器４直前の
配管５より導入し、乾燥用気体とは向流接触させること
が好ましい。この加熱流体は熱効率を考慮すると、系外
に排出することなく外部流路７内を循環させることが好
ましい。

通常、外部流路７は保温性を考慮してその周囲を断熱材
例えばアスベスト綿などで包囲されている。

尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の一例ではある
が、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば
、本実施例では、熱交換器４及び該熱交換器４と流動乾
燥炉１とを連結する配管５の周囲には外部流路７は形成
されていないが、加熱流体として過熱蒸気の温度を降下
させることがない高温のものを導入する場合などにはプ
ラント全体を二重壁構造としても艮い。また、配管５等
の加熱手段は、これらにヒータ例えば伝熱線ヒータなど
を巻回し、更にその周囲をアスベスト等で包囲するよう
にしても良い。

（作用） このように構成された固形物付着防止装置を組込んだ直
接接触乾燥プラントによると、次のように乾燥物の付着
や梗塞を招くことなく下水汚泥は乾燥される。

まず、この乾燥プラントにおいて乾燥される汚泥を燃焼
させる次段の焼却プラント（図示省略）から排出される
燃焼排ガスあるいは特別に用意された加熱用燃焼ガスを
利用して熱交換器４において循環路６内を循環する気体
・空気を加熱する。

この加熱空気の循環によって流動乾燥炉１内に供給され
た水ないし始動用泥状物は流動しつつその水分を蒸発さ
ぜる。外気の侵入には対しては実質的に密閉された循環
路６内にあっては、汚泥中水性が蒸発し同温同圧の気体
に変化することにより容積が急増するため、１１Ｉ環路
６の内圧が高まり、循環気体の一部が分岐管］Ｏを経て
系外へ排除される。そして、ついには循環路６内は乾き
飽和蒸気で満され、次第にその温度を屹き飽和温度以上
に上昇させる。循環路６内が過熱水蒸気で満たされ、そ
の温度が熱交換器４において次段の燃焼プラントの排ガ
スを熱源として３５０〜４００℃に昇温されるに至って
、この昇温置換期間運転を完了する。

その後、下水汚泥をスクリューフィーダ９によって流動
乾燥炉１の流動層上に定量的に供給しつつ定常運転を行
なう。３５０〜４００℃の過熱水蒸気の導入によって流
動するけい砂上の下水汚泥は、その含有水分を過熱水蒸
気の熱を受けて蒸発させることにより乾燥する。流動乾
燥炉１内の下水汚泥の水分は全て蒸発し乾き飽和蒸気に
変化した後も過熱されて飽和温度以上の蒸気即ち過熱水
蒸気として流動乾燥炉１から流出するように、乾燥がコ
ントロールされている。即ち、この流動乾燥炉１内にお
ける乾燥は、流！Ｊｌ１９２燥炉］の出口で飽和温度を
越える比較的低温の過熱水蒸気好ましくは１２０℃前後
の過熱水蒸気となるように、下水汚泥の供給積ないし導
入過熱水蒸気の容但若しくは過熱度が調整されている。

汚泥水分の蒸発によって循環蒸気蟻が増大し循環路６内
の内圧が上昇するとき、循環過熱水蒸気の一部が系外へ
排出され、同伴の揮発成分を焼却して脱臭した後大気中
に放出される。尚、乾燥下水汚泥は流動中に粉砕され粉
体状になるため、過熱水蒸気と共に流動乾燥炉１から運
び出され、サイクロン２において過熱水蒸気と分離され
る。また、分離された過熱水蒸気のうち系外へ排出され
るものを除く大部分が熱交換器４へ送られ、ここで、前
述の燃焼プラントからの排ガスによって３５０〜４００
℃に再過熱され、再び流動乾燥炉１へ導入される。また
、サイクロン２によって分離された乾燥汚泥は、サイク
ロン２の底部の回収口から回収される。

一方、流動乾燥炉１、サイクロン２、ブロア３及びこれ
らを連結する配管５の周囲の外側流路７には加熱流体が
導入され、各機器１．２．３及び配管５の内壁面を循環
気体中の凝縮成分即ち水蒸気の凝縮温度以上、例えば１
００℃以上好ましくは１２０℃程度に暖められている。

したがって、下水汚泥の乾燥によって過熱度が著しく低
下した過熱蒸気が壁面に接触しても、内壁面が凝縮温度
以上に保持されているので、乾燥気体中の水蒸気が凝縮
することがない。

■０発明の効果 以上の説明より明らかなように、本発明は、プラント構
成機器及び配管の内壁面を凝縮温度以上に保温している
ので、循環路内を流れる乾燥用気体中の凝縮成分の各＠
器若しくは配管の内癖面への凝縮を防いで、乾燥物が内
壁面に付着・堆積して循環路を梗塞するのを防ぎ得る。

したがって、本発明の固形物付着防止方法によると、過
熱蒸気の過熱度を凝縮温度付近まで低下させる低温運転
を実施しても凝縮の虞れがなく、過熱蒸気の乾燥用気体
としての利用範囲を広げ、熟エネルギの有効利用が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直接接触乾燥プラントの固形物付着防
止方法を実施する乾燥プラントの一例を示す概略図、第
２図は従来の直接接触乾燥プラントの一例を示す概略図
でおる。 １．２．３・・・プラント構成機器である乾燥炉、サイ
クロン、ブロア、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）過熱蒸気を乾燥用気体として被乾燥材料と直接接
   触させて乾燥するプラントの構成機器及びこれらを連結
   して実質的な密閉循環路を構成する配管を前記乾燥用気
   体中の凝縮成分の凝縮温度以上に保温することを特徴と
   する直接接触乾燥プラントの固形物付着防止方法。
2. （２）前述の保温は、乾燥プラントの構成機器及びこれ
   らを連結して実質的な密閉循環路を構成する配管を夫々
   二重壁構造とし、その外側の流路に内側の密閉循環路内
   を循環する乾燥用気体中の凝縮成分の凝縮温度以上に保
   持した加熱流体を流し、密閉循環路を保温することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の直接接触乾燥プ
   ラントの固形物付着防止方法。
3. （３）前述の保温は、乾燥プラントの構成機器及びこれ
   らを連結して実質的な密閉循環路を構成する配管の外壁
   にヒータを配置して加熱することを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の直接接触乾燥プラントの固形物付
   着防止方法。