JP2001072412A - アルカリ塩化物の分離方法及び装置 - Google Patents
アルカリ塩化物の分離方法及び装置Info
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Abstract
ルカリ成分とを積極的に活用し、アルカリ塩化物を分離
するようにしたアルカリ塩化物の分離方法及び装置を提
供する。 【解決手段】 塩素含有可燃物を燃料として又は燃料の
一部として燃焼装置内で燃焼し、該燃焼装置内にガラス
又はガラス含有原料を投入し、アルカリ塩化物を形成せ
しめ、該アルカリ塩化物を含むガスを上記アルカリ塩化
物の融点以下まで冷却することにより固体としてアルカ
リ塩化物を分離することとした。
Description
分離方法及び装置に関する。
ック廃棄物は、燃焼処分すると、その塩素成分から塩化
水素、ダイオキシン等の有害物質を発生するおそれがあ
る。これに対し、燃焼処理において、排ガス処理装置を
設ける等の種々の対策が講じられている。しかし、いず
れの対策も十分とはいえず、塩素を含む可燃物は、燃焼
処理を避ける傾向があった。一方、従来、透明ガラスの
再利用については手法がほぼ確立しているといって良
い。ところが、緑色、青色等のいわゆる色付きガラス
は、再生ガラスに混入した際にその精製度を悪くすると
いう大きな欠点があり、これはいまだ解消されていな
い。このため、現在のところ再利用の途が事実上閉ざさ
れており、埋め立て処分以外に処理方法がなかった。特
に近年ワインの需要が増大し、その廃瓶の処理量が極端
に増大し、大きな問題となっている。したがって、この
ような色付きガラスについて、何らかの再利用方法が切
望されていた。
対してなされたものであり、塩素含有可燃物中の塩素
と、廃ガラス中のアルカリ成分とを積極的に反応させ、
アルカリ塩化物として分離するようにしたアルカリ塩化
物の分離方法及び装置を提供することを目的とする。
め、本発明は、アルカリ塩化物の分離方法であって、塩
素含有廃可燃物を燃料として又は燃料の一部として燃焼
装置内で燃焼し、該燃焼装置内にガラス又はガラス含有
原料を投入し、アルカリ塩化物を形成せしめ、該アルカ
リ塩化物を含むガスを上記アルカリ塩化物の融点以下ま
で冷却することにより固体としてアルカリ塩化物を分離
することを含むことを特徴とする。このアルカリ塩化物
の分離方法においては、上記燃焼装置をセメント焼成装
置とし、上記ガラス含有原料をガラスを含有するセメン
ト原料とし、上記アルカリ塩化物をセメント焼成炉から
抽出するようにすることができる。
塩化物の分離装置であり、塩素含有可燃物を燃料として
又は燃料の一部として燃焼し、かつガラス又はガラス含
有原料を投入して、アルカリ塩化物を形成する燃焼装置
と、該アルカリ塩化物を含むガスの全量又は一部を抽出
するための抽出装置と、該抽出ガスを上記アルカリ塩化
物の融点以下まで冷却することにより固体を得るための
冷却装置と、得られたアルカリ塩化物を回収するための
回収装置とを含むことを特徴とする。このアルカリ塩化
物の分離装置においては、上記燃焼装置をセメント焼成
装置とし、上記ガラス含有原料をガラスを含有するセメ
ント原料とし、上記アルカリ塩化物をセメント焼成炉か
ら抽出するようにすることができる。
いわゆる塩素含有廃プラスチックを含む概念であり、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の有機塩素を構成
単位となるモノマー中に少なくとも一つ含むもの、又は
NaCl(塩化ナトリウム)、KCl(塩化カリウ
ム)、CaCl2(塩化カルシウム)等の無機化合物塩
素が混入する可燃性廃棄物を挙げることができる。この
うち、ポリ塩化ビニルが最も典型的な処理対象である。
また、処理対象となるガラスは、一般的には、廃ガラス
である。廃ガラスの種類は特に限定されるものではな
く、板ガラス、自動車ガラス等各種のガラスを含む。本
発明では、従来、資源としての活用が全く見送られてい
た色付きガラスであっても処理することが可能である。
本発明に係るアルカリ塩化物の分離方法及び装置の実施
の形態を説明する。図1は、本発明に係るアルカリ塩化
物の分離方法及び装置の一般的な実施の形態について、
その概要を示す概念図である。
本発明の処理対象となる塩素含有可燃物を燃料として又
は燃料の一部として燃焼させる装置である。この燃焼装
置1としては、溶融炉、サイクロンコンバスター、流動
床焼成炉、気流焼成炉、ゴミ焼却炉、セメント焼成装置
を採用することができる。しかし、これらに限定される
ものではない。このうちセメント焼成装置を採用する場
合、ロータリーキルン(流動床型セメント焼成炉)等の
セメント焼成炉のみを備えるタイプ、セメント焼成炉に
サスペンジョンプレヒータを備えたもの、さらに仮焼炉
を備えたもの等各種の装置を採用することができる。
1は、燃料吹込装置2、燃焼用空気吹込装置3、及び原
料供給装置4といった原料等の供給装置に接続してい
る。燃料吹込装置2は、塩素含有可燃物のみを燃料とし
て、又は塩素含有可燃物を燃料の一部として利用する。
セメント焼成装置の場合には、重油、微粉炭等の焼成用
主燃料に対し、補助燃料として塩素含有可燃物を用い
る。燃焼用空気吹込装置3は、燃焼用の酸素又は空気を
供給するための装置であり、ブロワ等の空気吹き込み手
段を採用することができる。原料供給装置4には、ガラ
ス粉砕装置5からガラス粉が供給される。原料は、燃焼
装置1の種別あるいは用い方によって、ガラス粉のみの
場合と、ガラス粉に他の原料を含む場合とがある。セメ
ント焼成装置の場合には、セメント原料にガラスを配合
する。なお、このようなガラスと他の原料とは、予め混
合して燃焼装置1に供給することも、また、別々に燃焼
装置1に供給することもできる。
6、ガス抽出装置7、製品粉砕装置8といった排出装置
に接続している。排ガス処理装置6は、脱硝装置、集塵
装置、脱硫装置、ダイオキシン除去装置等を採用するこ
とができる。ガス抽出装置7は、この装置と、粗粉回収
装置9、ガス冷却装置10、及びアリカリ塩回収装置1
1でアルカリ塩化物を含有するガスの一連の分離系を構
成する。製品粉砕装置8は、アルカリ塩化物の分離後単
に残滓が残る場合には残滓粉砕処理装置であり、燃焼装
置1がセメント焼成装置の場合にはセメント粉砕装置の
ように、燃焼装置1の種別によってタイプを異にする。
なお、図中実線は、物の流れを示し、点線は、ガスの流
れを示す。
ついて、その作用を説明する。燃焼装置1に燃料吹込装
置2から塩素含有可燃物を燃料として又は燃料の一部と
して供給する。同時に燃焼用空気吹込装置3から燃焼装
置1に空気を吹き込む。一方、ガラス粉砕装置5では、
ガラスを粉砕し、好ましくは平均粒径1mm以下の粉体
状とする。ガラスをセメント原料等に配合する場合に
は、このようなセメント原料等の他の原料100重量部
に対して、0.001〜100重量部、好ましくは0.
01〜100重量部の割合で原料供給装置4に送り込
む。原料供給装置4は、燃焼装置1にガラスを供給す
る。
含むガスの全量又は一部をガス抽出装置7によって抽出
する。抽出したガスを粗粉回収装置9で粗粉とガスに分
離する。粗粉は、燃焼装置1に戻す。さらに、ガスをガ
ス冷却装置10に送り、アルカリ塩化物を固体とし、ア
ルカリ塩化物回収装置11で回収する。アルカリ塩回収
装置11の排ガスは、排ガス処理装置6に送る。
0で、アルカリ塩化物をその融点以下まで冷却すること
を想定している。しかし、ガス抽出装置7自体が冷却手
段を備え、ここでアルカリ塩化物をその融点以下まで冷
却し、ガス冷却装置10における冷却は、後段のアルカ
リ塩化物回収装置11における回収が可能な程度にさら
に排ガスを冷却するようにしてもよい。これも本発明の
形態として含まれる。
のガスは、排ガス処理装置6に送る。燃焼後、燃焼装置
1からは、セメント等の製品又は残滓が製品粉砕装置8
に排出される。
分離方法又は分離装置によれば、塩素含有可燃物中の塩
素と、廃ガラス中のアルカリ成分(ナトリウム、カリウ
ム等)を積極的に活用し、アルカリ塩化物として、NaC
l、KCl等を分離することができる。廃ガラスは、色付き
ガラスであっても差し支えがないので、廃棄される以外
に利用価値のなかった色付きガラスを有効に活用するこ
とができる。
本発明に係るアルカリ塩化物の分離方法及び装置を実施
した実施の形態を示す。本実施の形態で採用するセメン
ト焼成装置は、ロータリーキルン101、仮焼炉10
2、サスペンジョンプレヒータ103を主要な機器とし
て含む。これらの主要な機器の構成、作用及び機能等に
ついて、従来と変わるところのないものはその説明を省
略する。以下に、本実施の形態を、その作用機序に従っ
て説明する。本実施の形態では、混合機104にガラス
と、調合原料を導入する。調合原料は、セメント原料で
あり、石灰石、粘土等を適当な割合で混合したものであ
る。好ましい配合割合は、セメント原料100重量部に
対してガラス0.001〜50重量部、好ましくは0.
01〜50重量部である。ガラスは、粗砕機105によ
って粗砕する。粗砕物を供給機106から粉砕機107
に供給し、平均粒径1mm以下の粉体状に粉砕する。粉
砕して得られた粉ガラスは、図示しない定量供給装置を
通して混合機104に供給する。混合機104で混合し
たセメント原料とガラスとは、ガラス含有原料としてサ
スペンジョンプレヒータ103の最上段に供給し、通常
のセメント原料と同様に予熱する。
よって粗砕する。粗砕物は、供給機109から粉砕機1
10に供給し、好ましくは3mm以下に粉砕する。その
後、粉砕物を振動篩111を経て廃プラスチック吹込燃
焼装置の定量供給機112に送り、定量供給機112か
らフィーダ113に供給してブロワ114によって、バ
ーナ115を介してロータリーキルン101に吹き込
む。ロータリーキルン101は、さらにメインバーナ1
16を備えている。このメインバーナ116には、燃料
供給ポンプ117から重油等の主燃料が送り込まれる。
主燃料と塩素含有可燃物とは、空気吹込機118,11
9からの空気によってロータリーキルン101内で燃焼
し、セメント原料(セメント含有原料)の焼成を行う。
塩素含有可燃物は、補助燃料として、通常の主燃料の少
なくとも30熱量%までを代替えすることができる。好
ましい配合率は、10〜30熱量%である。ロータリー
キルン101から排出されたセメントクリンカはクリン
カクーラ121に入り、ブロワ120から供給された空
気によって冷却される。
分離装置では、サスペンジョンプレヒータ103による
粉ガラスを含むセメント原料の予熱、仮焼炉102によ
る仮焼、ロータリーキルン101による焼成の過程で、
ガラス中のナトリウム、カリウム等のアルカリ成分が遊
離する。このアルカリ成分は、燃焼した塩素含有可燃物
中の塩素と反応し、アルカリ塩化物を形成する。このア
ルカリ塩化物を含む排ガスを、ロータリーキルン101
の窯尻から抽出プローブ等の抽出装置122によって抽
出する。抽出した排ガスは、粗粉分級サイクロン123
によって粗粉を分離する。粗粉はロータリーキルン10
1側に戻される。そして、排ガスを冷却装置124によ
って400〜500℃まで冷却する。これによってアル
カリ塩化物が固化する。固化体を含む排ガスを、高温バ
グフィルター125に送る。この高温バグフィルター1
25は、アルカリ塩化物の回収装置として働き、アルカ
リ塩化物を回収するとともに、排ガス(400〜500
℃)をサスペンジョンプレヒータ103の最上段にリサ
イクルする。なお、冷却装置124としては、冷却風と
排ガスとの間で熱交換を行うタイプの最も一般的なもの
を用いることができる。なおまた、抽出装置122が抽
出プローブの場合、抽出装置122自体が冷却手段を備
え、ここでアルカリ塩化物をその融点以下まで冷却し、
冷却装置124における冷却は、後段の高温バグフィル
ター(アルカリ塩化物回収装置)125における回収が
可能な程度にさらに排ガスを冷却するようにしてもよ
い。
バイパス系に加え、さらに上段に別のバイパス系126
を備える。このバイパス系126は、抽出装置122を
含むバイパス系と同様の構成を備え、最下段サイクロン
127の出口に設けられる。
物の分離装置は、図示しないセンサー、制御装置等を備
えている。すなわち、センサーによって排ガス中の塩素
濃度、廃ガラス中のアルカリ金属の含有量を検知し、塩
素とアルカリ金属とが化学量論的に釣り合うように常時
装置全体を制御し、本実施の形態に係る分離方法を適正
に実施することができる。
離方法及び装置は、セメント焼成装置において実施され
ることにより、塩素含有可燃物中の塩素と、廃ガラス中
のアルカリ成分(ナトリウム、カリウム等)を積極的に
活用し、アルカリ塩化物として、NaCl、KCl等を分離す
ることができる。また、廃ガラス中の珪酸成分は、セメ
ント原料の一部として有効利用される。廃ガラスは、色
付きガラスであっても差し支えがないので、廃棄される
以外に利用価値のなかった色付きガラスを有効に活用す
ることができる。加えて、セメント焼成装置の主燃料の
一部を廃プラスチックで代替えできるという大きな効果
を併せて持つ。
及び図2の実施の形態について説明したが、本発明はこ
れらの実施の形態に限られるものではなく、当業者にと
って自明な本発明の技術的思想の範囲内における修飾・
変更・付加は全て本発明に含まれる。例えば、図2の実
施の形態では、セメント焼成装置を図1の燃焼装置とし
て実施したが、本発明の技術的範囲には、他の燃焼装置
を用いることも含む。そして、セメント焼成炉は、図2
の実施の形態では、ロータリーキルンとしたが、流動床
型の焼成炉等他のタイプの焼成炉であっても良い。ま
た、仮焼炉及び/又はサスペンジョンプレヒータを備え
ないセメント焼成装置であっても本発明を実施すること
ができる。
料とガラスとを混合して、ガラス含有原料として投入し
ている。しかし、別々に投入することもできる。例え
ば、セメント原料のみを前述したようにサスペンジョン
プレヒータ103の最上段(4段目のサイクロン)に供
給し、ガラスをより下段(1〜3段目のサイクロン)に
別途供給するようにすることもできる。廃ガラスの投入
位置は、上記図2の実施の形態では、サスペンジョンプ
レヒータの最上段とした。しかし、バーナ側から燃料と
共に供給することもできる。塩素含有可燃物の投入位置
は、燃料と同じ位置から燃料として供給している。しか
し、セメント焼成装置の稼動目的等に支障を来さない限
り、仮焼炉に供給したり、廃ガラスと同様セメント原料
と共に供給することもできる。仮焼炉に供給する場合に
は、主燃料の代替え燃料として、主燃料の一部又は全部
を置き換えることができる。すなわち、図2の仮焼炉1
02では、定量供給機128から石炭を供給し、ブロワ
129から送風用の空気を供給している。このような主
燃料に加え、又は代えて定量供給機130から廃プラス
チック等の塩素含有可燃物を供給することができる。ま
た、塩素含有可燃物は、窯尻(キルン入口部、すなわち
バーナの反対側)に投入することも可能で、この場合、
未粉砕の形態での投入も可能である。
して高温バグフィルター125を用いている。これは、
排出されるガスを再利用する際の熱効率を高めるためで
ある。しかし、装置の稼動状況に支障を来さない限り、
通常のバグフィルターを用いることもできる。図1、図
2の実施の形態では、塩素含有可燃物を粉砕した状態で
燃料として用いている。しかし、このような塩素含有可
燃物をガス化して可燃性のガスを得て、かかる可燃性の
ガスとして燃焼装置内で燃焼することも本発明に含まれ
る。
明によれば、塩素含有可燃物中の塩素と、廃ガラス中の
有効成分とを積極的に活用し、アルカリ塩化物を分離す
るようにしたアルカリ塩化物の分離方法及び装置が提供
される。この結果、従来廃棄されていた塩素含有廃プラ
スチック等の塩素含有可燃物が、熱もしくは原料として
有効に活用されることとなる。
置の総括的な実施の形態を説明する概念図である。
置をセメント焼成装置について実施した実施の形態を説
明する概念図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 塩素含有可燃物を燃料として又は燃料の
一部として燃焼装置内で燃焼し、該燃焼装置内にガラス
又はガラス含有原料を投入し、アルカリ塩化物を形成せ
しめ、該アルカリ塩化物を含むガスを上記アルカリ塩化
物の融点以下まで冷却することにより固体としてアルカ
リ塩化物を分離することを含むことを特徴とするアルカ
リ塩化物の分離方法。 - 【請求項2】 塩素含有可燃物を塩素含有廃プラスチッ
クとしたことを特徴とする請求項1のアルカリ塩化物の
分離方法。 - 【請求項3】 上記燃焼装置をセメント焼成装置とし、
上記ガラス含有原料をセメント原料とし、上記アルカリ
塩化物をセメント焼成炉から抽出するようにしたことを
特徴とする請求項1又は2記載のアルカリ塩化物の分離
方法。 - 【請求項4】 塩素含有廃可燃物を燃料として又は燃料
の一部として燃焼し、かつガラス又はガラス含有原料を
投入して、アルカリ塩化物を形成する燃焼装置と、該ア
ルカリ塩化物を含むガスの全量又は一部を抽出するため
の抽出装置と、該抽出ガスを上記アルカリ塩化物の融点
以下まで冷却することにより固体を得るための冷却装置
と、得られたアルカリ塩化物を回収するための回収装置
とを含むことを特徴とするアルカリ塩化物の分離装置。 - 【請求項5】 塩素含有可燃物を塩素含有廃プラスチッ
クとしたことを特徴とする請求項4記載のアルカリ塩化
物の分離装置。 - 【請求項6】 上記燃焼装置をセメント焼成装置とし、
上記ガラス含有原料をセメント原料とし、上記アルカリ
塩化物をセメント焼成炉から抽出するようにしたことを
特徴とする請求項4又は5記載のアルカリ塩化物の分離
装置。
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JP24517799A JP4418055B2 (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | アルカリ塩化物の分離方法及び装置 |
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- 1999-08-31 JP JP24517799A patent/JP4418055B2/ja not_active Expired - Fee Related
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