JP2003190770A - 有機化合物分解処理装置 - Google Patents

有機化合物分解処理装置

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JP2003190770A JP2001397334A JP2001397334A JP2003190770A JP 2003190770 A JP2003190770 A JP 2003190770A JP 2001397334 A JP2001397334 A JP 2001397334A JP 2001397334 A JP2001397334 A JP 2001397334A JP 2003190770 A JP2003190770 A JP 2003190770A
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Kiyonori Kida
清則 喜田
Sakae Okayama
栄 岡山
Hideaki Tadano
英顕 只野
Masanori Matsushita
昌規 松下
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Abstract

(57)【要約】 【課題】被処理物の有機化合物成分を熱分解するロータ
リキルンに、同軸に挿入された管状体を介して被処理物
を供給する有機化合物分解処理装置において、ロータリ
キルンと管状体との間の隙間をガスシールする。 【解決手段】ロータリキルン1から管状体2側に気密に
被さるハウジング10を設け、このハウジング10側に
設けたパッキン11を管状体2に装着した摺動体20に
気密に摺動接触させる。高温のロータリキルン1と別体
のハウジング10にパッキン11を設けることにより、
パッキン11が高熱に曝されることがなく、ロータリキ
ルン1と管状体2との間の隙間8が、パッキン11によ
り有効にガスシールされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ロータリキルン
を用い、有機化合物成分を含む廃棄物を熱分解処理する
有機化合物分解処理装置に関し、特にロータリキルンの
気密保持手段に関する。
【0002】
【従来の技術】廃棄物処理は従来から焼却に重点が置か
れているが、焼却処理の排出物による大気汚染や土壌汚
染など、環境への悪影響が懸念されている。特に、プラ
スチック(有機化合物)系廃棄物は燃焼により有毒なダ
イオキシン類が生成するという問題がある。そこで、近
時、ダイオキシン類を生じさせることなく有機化合物を
処理する手段として、廃棄物を酸素(空気)希薄あるい
は無酸素(まとめて「酸素遮断」というものとする。)
雰囲気で加熱し、有機化合物を熱分解する技術が開発さ
れ、今後の実用化・普及が期待されている。有機化合物
は、空気を遮断した状態で200〜400℃以上に加熱
すると熱分解してガスや油に変じ、酸素を含む化合物で
あるダイオキシン類の生成が抑制される。
【0003】有機化合物を熱分解処理する装置として、
ロータリキルンを用いたものが知られている(例えば、
特開平11−226542号公報参照)。図3は一例と
して、この公開特許に係る装置を略示したものである。
図3において、1は回転運動をする中空円筒体からなる
ロータリキルンで、その一端に固定設置の管状体2が同
軸に挿入されている。管状体2はホッパ3に接続され、
ホッパ3に投入された図示しない被処理物はスクリュー
式のフィーダ4により管状体2を通してロータリキルン
1に供給される。ロータリキルン1は加熱コイル5によ
り誘導加熱され、内部空気が不活性ガスで置換されたロ
ータリキルン1内の被処理物は、酸素遮断雰囲気で加熱
されて有機化合物成分が熱分解される。なお、被処理物
はロータリキルン1の回転に伴って軸方向に送られ、熱
分解残渣(炭化物)はホッパ6に回収される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のロータ
リキルン式有機化合物分解処理装置において、管状体2
はロータリキルン1の端板7の中心穴に隙間を介して差
し込まれている。一方、ロータリキルン1の内部の不活
性ガスは、外部からの空気(酸素)の浸入を防ぐために
大気圧に対して10〜50Paの正圧に保たれている。その
ため、従来はロータリキルン1の端板7に対する管状体
2の差し込み隙間からガスが容易に漏れるという問題が
あった。その対策として、この隙間部分にガスシールを
設けようとしても、ロータリキルン1の内部は200〜
400℃以上の高温に加熱されているため、耐熱性の点
からガスシールを設けることが困難であった。
【0005】そこで、この発明の課題は、ロータリキル
ン式の有機化合物分解処理装置において、ロータリキル
ンとこれに被処理物を供給する管状体との間のガスシー
ルを図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、回転運動をする中空円筒状のロータリ
キルンと、このロータリキルンの一端に同軸に挿入され
た固定設置の管状体とを備え、この管状体を通して供給
された被処理物を前記ロータリキルン内の酸素遮断雰囲
気で加熱し、前記被処理物の有機化合物成分を熱分解す
る有機化合物分解処理装置において、前記ロータリキル
ンから前記管状体側に気密に被さるハウジングを設け、
このハウジング側と前記管状体側とをパッキンを介して
気密に摺動接触させるようにするものである(請求項
1)。請求項1によれば、高温のロータリキルンと別体
のハウジングを管状体側に気密に張り出し、このハウジ
ングと管状体との間にパッキンを設けることにより、パ
ッキンが直接高熱に曝されることがなく、パッキンによ
るシールが可能になる。
【0007】請求項1において、前記管状体側に環状の
摺動体を装着し、前記ハウジング側に取り付けた前記パ
ッキンを前記摺動体の外周面に摺動接触させるようにす
れば、摺動面での気密性をより高めることができるとと
もに、パッキンの磨耗を減らすことができる(請求項
2)。
【0008】請求項2において、前記摺動体を断熱材を
介して前記管状体に装着するのがよく、これにより高温
の管状体からパッキンへの熱伝達を減らすことができる
(請求項3)。同じ理由で、前記摺動体を水冷するのが
よい(請求項4)。
【0009】一方、請求項1において、前記ハウジング
を前記ロータリキルンに固定された駆動側と前記パッキ
ンを支持する被駆動側とに分離して構成し、前記駆動側
に固定した伝動部材を前記ロータリキルンの軸方向にス
ライド可能に前記被駆動側に係合させることにより、前
記被駆動側を前記駆動側に連動させ、前記駆動側と被駆
動側との間を伸縮可能な前記軸方向に伸縮可能なベロー
ズにより気密に閉塞するのがよい(請求項5)。これに
より、ロータリキルン及び管状体の熱膨張に伴う駆動側
と被駆動側との位置ズレを吸収し、パッキンを管状体の
軸方向定位置で摺動させ、安定したシールを得ることが
できる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施の形態を
示す有機化合物分解処理装置の被処理物供給側の要部縦
断面図である。従来例と対応する部分には同一の符号を
用いるものとする。図1において、ロータリキルン1は
磁性体(鋼材)の中空円筒体からなり、両端は端板7に
より閉塞されている。断面円形の直管からなる管状体2
は端板7の中心穴に隙間を介して挿入され、スクリュー
フィーダ4により被処理物をロータリキルン1に供給す
る。ロータリキルン1は両端のタイヤ9を介して図示し
ない支持ローラ上に回転可能に、かつ図1の左端の残渣
排出側がやや低くなるように支持され、図示しないモー
タにより回転駆動される。ロータリキルン1は加熱コイ
ル4により誘導加熱され、管状体2から酸素遮断雰囲気
のロータリキルン1内に投入された図示しない被処理物
は、ロータリキルン1の回転とともに図1の左方向に送
られながら炉壁からの輻射熱により加熱されて熱分解さ
れる。
【0011】ロータリキルン1の内部は、酸素(空気)
の浸入を防ぐために大気圧に対して正圧に保たれてい
る。そのため、ロータリキルン1に外気に通じる隙間が
あると、その隙間から内部のガスが漏れる。一方、固定
設置された管状体2と回転側の端板7との間には、隙間
8を残さざるを得ない。そのため、従来はこの隙間8か
らガス漏れが生じていた。これに対して、図示実施の形
態においては、隙間8からのガス漏れをシールするシー
ル機構設けられている。すなわち、図1において、ロー
タリキルン1の右端(被処理物供給端)には、管状体2
側に気密に被さるハウジング10が設けられ、このハウ
ジング10は管状体2側とパッキン11を介して気密に
摺動接触している。
【0012】ここで、ハウジング10は、ロータリキル
ン1に固定された駆動側とパッキン11を支持する被駆
動側とが分離して構成されている。まず、駆動側はタイ
ヤ9の支持部材を利用して構成されている。すなわち、
端板7には環状の板体からなるタイヤ支持板12がボル
ト締めされ、タイヤ9は一体に固着された内側フランジ
13を介してタイヤ支持板12にボルト締めされてい
る。そこで、タイヤ支持板12に、環状の板体からなる
駆動板14が内側フランジ13と一緒にタイヤ支持板1
2にボルト締めされている。上記したタイヤ支持板1
2、内側フランジ13及び駆動板14はハウジング10
の駆動側を構成する。
【0013】一方、ハウジング10の被駆動側は、内周
面の軸方向3箇所にパッキン11を保持するパッキン保
持リング14及びその外周に固着された環状の板体から
なる被駆動板16から構成されている。駆動側の回転運
動を被駆動側に伝えるために、駆動板14の端面に、短
冊状の板体からなる複数本の伝動板17が等ピッチで固
着され、その先端が被駆動板16に係合している。ここ
で、図2(A)に示すように、伝動板17の先端に方形
の切欠17aが形成されるとともに、被駆動板16に突
起16aが半径方向に突出して形成され、突起16aが
切欠17aに緩く嵌合することにより、伝動板17は被
駆動板16に軸方向にスライド可能に係合している。ハ
ウジング10の駆動側と被駆動側との間は、両端がそれ
ぞれ駆動板14及び被駆動板16に気密に結合された軸
方向に伸縮可能なベローズ18により閉塞されている。
なお、伝動板17と被駆動板16との係合は、図2
(B)に示すように、突起16bを軸方向に突出させて
形成し、この突起16bを切欠17aに緩く嵌合させる
ようにしてもよい。更に、伝動板17に突起を形成し、
被駆動板16にこの突起と緩く嵌合する切欠を形成する
ようにしてもよい。
【0014】パッキン11に摺動接触する管状体2側に
は、断熱材19を介して環状の摺動体20が装着され、
パッキン11はその外周面に気密に接している。摺動体
20は水冷ジャケットとして、例えばステンレス材によ
り中空に構成され、冷却水配管21を通して循環する冷
却水により水冷されている。パッキン11としては、耐
熱性及び耐磨耗性を持つシリコンゴム、ポリウレタンゴ
ム、フッ素ゴムなどからなり、内径側にリップ部を持つ
リップパッキンを用いるのがよく、ガス圧が作用すると
リップ部が摺動面に押し付けられシール作用を行う。
【0015】上記した構成において、高温のロータリキ
ルン1と別体のハウジング10が管状体2側に気密に張
り出し、このハウジング10と管状体2との間にパッキ
ン11が設けられているため、パッキン11は直接高熱
に曝されることなく十分なシール作用を行なう。また、
ハウジング10はロータリキルン1に結合された駆動側
とパッキン11を保持する被駆動側とに分離されている
ため、ロータリキルン1からパッキン11への熱伝達が
少なく、パッキン11の熱損傷が一層少なくなるととも
に、駆動側と被駆動側とは軸方向にスライド可能な伝動
板17と軸方向に伸縮可能なベローズ18により連結さ
れているため、ロータリキルン1及び管状体2の熱膨張
に伴う駆動側と被駆動側との位置ズレが吸収され、パッ
キン11は管状体2の軸方向定位置で摺動体20との間
で摺動接触し、安定したシール作用が得られる。
【0016】また、管状体2には摺動体20が装着さ
れ、パッキン11は摺動体の外周面に摺動接触している
ため、摺動体20を取り外して研磨加工などを施すこと
により常に滑らかな摺動面を確保し、パッキン11との
接触性を良好に保ち、かつパッキン11の磨耗を減らす
ことができる。更に、摺動体20は断熱材19を介して
管状体2に装着されるとともに水冷されているため、管
状体2の高温にも関わらず低温に保たれ、パッキン11
に高熱を伝えることがない。
【0017】
【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、ロータ
リキルンに対する管状体挿入部の隙間がパッキンにより
シールされ、かつこのパッキンはロータリキルンの高温
や熱膨張から保護されるため、ロータリキルンのガスシ
ールが長期かつ安定的に確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態を示す有機化合物分解処
理装置の要部縦断面図である。
【図2】図1の一部拡大斜視図である。
【図3】従来装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 ロータリキルン 2 管状体 4 スクリューフィーダ 7 端板 8 隙間 9 タイヤ 10 ハウジング 11 パッキン 14 駆動板 16 被駆動板 17 伝動板 18 ベローズ 19 断熱材 20 摺動体 21 冷却水配管
フロントページの続き (72)発明者 只野 英顕 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 松下 昌規 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 Fターム(参考) 4D004 AA01 AA07 CA24 CB09 CB42 CB50 4G075 AA22 AA37 BA05 CA02 CA03 CA63 DA02 ED01 EE40 FC06 4H012 HA03 4K061 AA08 BA12 CA21 FA13 4K063 AA01 AA15 BA13 CA02 DA05 DA23

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転運動をする中空円筒状のロータリキル
    ンと、このロータリキルンの一端に同軸に挿入された固
    定設置の管状体とを備え、この管状体を通して供給され
    た被処理物を前記ロータリキルン内の酸素遮断雰囲気で
    加熱し、前記被処理物の有機化合物成分を熱分解する有
    機化合物分解処理装置において、 前記ロータリキルンから前記管状体側に気密に被さるハ
    ウジングを設け、このハウジング側と前記管状体側とを
    パッキンを介して気密に摺動接触させるようにしたこと
    を特徴とする有機化合物分解処理装置。
  2. 【請求項2】前記管状体側に環状の摺動体を装着し、前
    記ハウジング側に取り付けた前記パッキンを前記摺動体
    の外周面に摺動接触させるようにしたことを特徴とする
    請求項1記載の有機化合物分解処理装置。
  3. 【請求項3】前記摺動体を断熱材を介して前記管状体に
    装着したことを特徴とする請求項2記載の有機化合物分
    解処理装置。
  4. 【請求項4】前記摺動体を水冷するようにしたことを特
    徴とする請求項3記載の有機化合物分解処理装置。
  5. 【請求項5】前記ハウジングを前記ロータリキルンに固
    定された駆動側と前記パッキンを支持する被駆動側とに
    分離して構成し、前記駆動側に固定した伝動部材を前記
    ロータリキルンの軸方向にスライド可能に前記被駆動側
    に係合させることにより、前記被駆動側を前記駆動側と
    連動させ、前記駆動側と前記被駆動側との間を前記軸方
    向に伸縮可能なベローズにより気密に閉塞したことを特
    徴とする請求項1記載の有機化合物分解処理装置。
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