JP2005120361A - Pyrolytic treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃棄物などの被処理物を熱分解処理し、熱分解ガスと残渣とに分離する熱分解処理システムに関する。 The present invention relates to a thermal decomposition treatment system that thermally decomposes an object to be treated such as waste and separates it into a pyrolysis gas and a residue.
従来から、様々な汚染物質を含む未分別で未処理の廃棄物を処理して使用可能な物質に変質させる廃棄物処理システムとして、廃棄物を熱分解により処理する熱分解システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a thermal decomposition system that processes waste by thermal decomposition is known as a waste processing system that processes unsorted and unprocessed waste containing various pollutants and converts them into usable materials. (For example, refer to Patent Document 1).
このような熱分解システムでは、廃棄物等の被処理物は前処理装置で前処理後、廃棄物供給装置により熱分解炉内へ供給される。熱分解炉内では、被処理物はいわゆる蒸し焼き状態となり、熱分解処理され、熱分解ガスと残渣とに分離される。 In such a pyrolysis system, an object to be treated such as waste is pretreated by a pretreatment device and then supplied into a pyrolysis furnace by a waste supply device. In the pyrolysis furnace, the object to be processed is in a so-called steamed state, pyrolyzed, and separated into pyrolysis gas and residue.
熱分解炉で熱分解により発生した有機性の高分子ガスは、後続のガス改質器内にて低酸素状態で燃焼され、改質されて低分子の可燃性ガスとなる。さらに、後続のガス浄化装置により浄化されて改質ガス(可燃性ガス)となる。この改質ガスは熱分解システム内のエネルギー源として再利用される。 The organic polymer gas generated by pyrolysis in the pyrolysis furnace is burned in a low-oxygen state in the subsequent gas reformer and reformed to become a low-molecular combustible gas. Furthermore, it is purified by a subsequent gas purification device to become a reformed gas (combustible gas). This reformed gas is reused as an energy source in the pyrolysis system.
一方、熱分解炉に発生した残渣は、残渣排出装置により熱分解炉外へ排出され、残渣冷却機で冷却された後、造粒装置に運ばれ、選別と造粒を施し再資源化される。 On the other hand, the residue generated in the pyrolysis furnace is discharged out of the pyrolysis furnace by the residue discharger, cooled by the residue cooler, then transported to the granulator, where it is sorted and granulated for recycling. .
なお、熱分解炉、ガス改質器、ガス浄化装置は、共通に設けられた誘引ブロワによって若干負圧の状態に制御されており、外部より空気が過剰に入らないように、要部にシール構成が施されている。 The pyrolysis furnace, gas reformer, and gas purification device are controlled to a slightly negative pressure state by a common induction blower, and the main parts are sealed so that excessive air does not enter from the outside. Configuration is given.
熱分解処理システムで用いられる熱分解炉としては、例えば、回転ドラムを外部から加熱する外熱式回転キルンが一般的に用いられている。 As a pyrolysis furnace used in the pyrolysis processing system, for example, an externally heated rotary kiln that heats a rotary drum from the outside is generally used.
ところで、このような廃棄物の熱分解システムでは、ますます増加する廃棄物量に対応して、施設を大容量化する必要がある。このように、処理施設を大容量にした場合、当然、各機器もそれに見合って大形になる。しかし、熱分解炉については構造における材料強度の制限で大形化に限界がある。また、熱分解炉を補修する場合、処理施設の稼動率を向上させるためには、熱分解炉やガス改質器など熱機器をできる限り冷却することなく、補修を短時間で実施することが重要である。
このように、従来技術では、熱分解炉の構造上の問題から、大形化に限界があった。また、補修を行う場合は各熱機器の冷却をできる限り防止することが要望されていた。 Thus, in the prior art, there was a limit to enlargement due to structural problems of the pyrolysis furnace. Moreover, when repairing, it was requested to prevent cooling of each thermal device as much as possible.
本発明の目的は、大規模処理施設を最小の建設経費で実現し、しかも、効率的な処理運用を可能にした熱分解処理システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a thermal decomposition processing system that realizes a large-scale processing facility with a minimum construction cost and enables an efficient processing operation.
本発明による熱分解処理システムは、それぞれ被処理物を熱分解し、熱分解ガスと残渣とに分離する並列配置された複数の熱分解炉と、これら各熱分解炉の出口側において各熱分解炉で生じた熱分解ガスを一体に集合する出口フードと、この出口フードのガス出口と連結管を介して連結され、この連結管からの熱分解ガスを改質する共通のガス改質器とを備えたことを特徴とする。 A pyrolysis system according to the present invention includes a plurality of pyrolysis furnaces arranged in parallel for pyrolyzing a workpiece to be separated into pyrolysis gas and residue, and each pyrolysis furnace at the outlet side of each pyrolysis furnace. An outlet hood that integrally collects pyrolysis gas generated in the furnace, and a common gas reformer that is connected to a gas outlet of the outlet hood via a connecting pipe and reforms the pyrolysis gas from the connecting pipe; It is provided with.
上記構成によると、大形化に限界のある熱分解炉を複数台設け、各熱分解炉で生じた熱分解ガスを一体に集合する出口フードを介して共通のガス改質器に連結したので、施設全体の大容量化が最小の建設経費で可能となる。 According to the above configuration, a plurality of pyrolysis furnaces that are limited in size are provided and connected to a common gas reformer via an outlet hood that collectively collects pyrolysis gas generated in each pyrolysis furnace. The capacity of the entire facility can be increased with minimum construction costs.
また、本発明では、出口フードは、各熱分解炉の出口側において各熱分解炉で生じた熱分解残渣を一体に集合する機能を有し、この出口フードの残渣出口を1本のシュートで残渣冷却機と結合する。 In the present invention, the outlet hood has a function of integrally collecting the pyrolysis residues generated in each pyrolysis furnace on the outlet side of each pyrolysis furnace, and the residue outlet of the outlet hood is a single chute. Combine with residue cooler.
この構成によると、熱分解残渣を出口フードの残渣出口から1本のシュートで残渣冷却機に送れるので構成が簡素化される。 According to this structure, since a thermal decomposition residue can be sent to a residue cooler with one chute | shoot from the residue exit of an exit hood, a structure is simplified.
また、本発明では、連結管は、ガス改質器に対し一体に取り付け、出口フードに対してはこの出口フードを貫通し、かつ柔軟体を介して熱伸び差を吸収するように取り付けている。 Further, in the present invention, the connecting pipe is integrally attached to the gas reformer, and is attached to the outlet hood so as to penetrate the outlet hood and absorb the thermal expansion difference through the flexible body. .
上記構成によると、出口フードとガス改質器との間に生じる熱伸び差を吸収でき、熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。 According to the said structure, the thermal expansion difference produced between an exit hood and a gas reformer can be absorbed, and pyrolysis gas can be safely sent to a back | latter stage side.
また、本発明では、共通のガス改質器以降の機器が一系列に構成されており、このガス改質器以降の一系列中に誘引ブロワを設け、かつ出口フードの内部圧力を検出する圧力検出器を設け、この圧力検出器により検出された内部圧力に基き、この内部圧力が若干負圧になるように前記誘引ブロワを制御する制御装置を設けている。 Further, in the present invention, the devices after the common gas reformer are configured in a series, and an induction blower is provided in the series after the gas reformer and the pressure for detecting the internal pressure of the outlet hood is detected. A detector is provided, and based on the internal pressure detected by the pressure detector, a control device is provided for controlling the attraction blower so that the internal pressure becomes slightly negative.
上記構成によると、各熱分解炉に対して共通の出口フードの内部圧力を若干負圧となるように制御したので、各熱分解炉の内部圧力を安定して一定に保つことができる。 According to the above configuration, since the internal pressure of the outlet hood common to the respective pyrolysis furnaces is controlled to be slightly negative, the internal pressure of each pyrolysis furnace can be kept stable and constant.
また、本発明では、各熱分解炉出口に、内部圧力を検出する圧力検出器を設けてもよく、この圧力検出器により検出された内部圧力に基き、この内部圧力が若干負圧になるように前記誘引ブロワを制御する。 In the present invention, a pressure detector for detecting the internal pressure may be provided at each pyrolysis furnace outlet so that the internal pressure becomes slightly negative based on the internal pressure detected by the pressure detector. To control the attracting blower.
上記構成によると、各熱分解炉出口の内部圧力を若干負圧となるように制御したので、各熱分解炉の内部圧力を安定して一定に保つことができる。 According to the above configuration, since the internal pressure at each pyrolysis furnace outlet is controlled to be slightly negative, the internal pressure of each pyrolysis furnace can be kept stable and constant.
また、本発明では、制御装置は、圧力検出器の検出圧力が若干負圧になるように誘引ブロワの回転速度を可変速制御する。 In the present invention, the control device performs variable speed control of the rotational speed of the induction blower so that the pressure detected by the pressure detector is slightly negative.
また、本発明では、誘引ブロワは可変ダンパを有し、制御装置は、圧力検出器の検出圧力が若干負圧になるように可変ダンパの弁角度を制御するようにしてもよい。 In the present invention, the attraction blower may have a variable damper, and the control device may control the valve angle of the variable damper so that the pressure detected by the pressure detector is slightly negative.
これらの構成によると、圧力検出器の検出圧力が若干負圧になるように確実に制御することができる。 According to these structures, it can control reliably so that the detection pressure of a pressure detector may become a little negative pressure.
また、本発明による熱分解処理システムは、被処理物を熱分解し、熱分解ガスと残渣とに分離する複数の熱分解炉と、これら各熱分解炉とそれぞれ連通管を介して連結され、各熱分解炉で分離された熱分解ガスを低酸素状態で燃焼させ改質する共通のガス改質器と、前記各連通管の連通方向中間部に設けられ、対応する連通管内を熱分解ガスの流通方向に対して仕切ることが可能な仕切機構とを備えたことを特徴とする。 In addition, the thermal decomposition treatment system according to the present invention is connected to a plurality of thermal decomposition furnaces for thermally decomposing an object to be processed and separated into pyrolysis gas and residue, and each of these thermal decomposition furnaces through a communication pipe, A common gas reformer that burns and reforms the pyrolysis gas separated in each pyrolysis furnace in a low-oxygen state and an intermediate portion in the communication direction of each communication pipe, and in the corresponding communication pipe, the pyrolysis gas And a partition mechanism capable of partitioning in the flow direction.
上記構成によると、大形化に限界のある熱分解炉を複数台設け、これを共通のガス改質器に連結したので、施設全体の大容量化が最小の建設経費で可能となる。また、各熱分解炉とガス改質器との各連通管には、それぞれ仕切り機構を設けたので、補修対象の熱分解炉をガス改質器から仕切ることができ、補修のために停止状態となった熱分解等が他の熱機器に熱的影響を与えることはなく、その冷却化を防止できる。 According to the above configuration, since a plurality of pyrolysis furnaces that are limited in size are provided and connected to a common gas reformer, the capacity of the entire facility can be increased with a minimum construction cost. In addition, each communication pipe between each pyrolysis furnace and gas reformer is provided with a partition mechanism, so the pyrolysis furnace to be repaired can be partitioned from the gas reformer and stopped for repair. The thermal decomposition or the like that has become will not affect other thermal devices thermally, and cooling can be prevented.
上記ガス改質器は、縦方向に立設された筒状の前反応塔と、この前反応塔の下部に一端が連通し横方向に設置されたトンネル部と、このトンネル部の他端に下部が連通し縦方向に立設された筒状の後反応塔とから成り、各熱分解炉からの連通管は、ガス改質器の前反応塔内でのガスの流れが螺旋状になるように、前反応塔の上部周面に連結する。 The gas reformer includes a cylindrical pre-reaction tower standing in a vertical direction, a tunnel portion having one end communicating with a lower portion of the pre-reaction tower, and a horizontal portion installed at the other end of the tunnel portion. It consists of a cylindrical post-reaction tower with a lower part communicating vertically, and the communication pipe from each pyrolysis furnace has a spiral gas flow in the pre-reaction tower of the gas reformer Thus, it connects with the upper surrounding surface of a pre-reaction tower.
このように構成すると、ガス改質器内において、ガスが螺旋状に流れるので、充分なガス改質時間を確保でき、改質効率が向上する。 If comprised in this way, since gas flows spirally in a gas reformer, sufficient gas reforming time can be ensured and reforming efficiency will improve.
また、仕切機構は、連通管の横断方向に沿ってスライド可能に構成され、前記スライドにより連通管内を熱分解ガスの流通方向に対して仕切る仕切板を有する構成とする。 The partition mechanism is configured to be slidable along the transverse direction of the communication pipe, and has a partition plate that partitions the inside of the communication pipe with respect to the flow direction of the pyrolysis gas by the slide.
このように構成すると、スライド式の仕切板により連通管を仕切るので、仕切機構の構造が簡素化され、確実に管内を仕切る共に、低コストに構成できる。 If comprised in this way, since a communicating pipe is partitioned off with a slide-type partition plate, the structure of a partition mechanism is simplified, and it can be comprised at low cost while partitioning the inside of a pipe | tube reliably.
仕切機構は、連通管内に仕切り用の砂を任意に投入可能な砂投入器と、連通管内の異物を除去する異物除去機構からなる構成でもよい。 The partition mechanism may include a sand thrower that can arbitrarily put sand for partitioning into the communication pipe, and a foreign substance removal mechanism that removes foreign substances in the communication pipe.
このように構成すると、連通管内に砂を投入して閉塞し、仕切るようにしたので、仕切部分における熱伝達を確実に遮断でき、補修時の他熱機器に対する熱的影響を一層無くすことができる。 When configured in this manner, sand is put into the communication pipe to close and partition, so that heat transfer in the partition portion can be reliably cut off, and thermal influence on other thermal equipment during repair can be further eliminated. .
また、本発明では、被処理物を貯留する共用のサイロと、このサイロから複数の熱分解炉に個別に被処理物を供給する複数系統の供給装置とをそれぞれ設け、各供給装置には、前記サイロに貯留された被処理物を所定量ごと供給する計量コンベアをそれぞれ設けた構成にする。 Further, in the present invention, a common silo for storing the object to be processed, and a plurality of supply devices for individually supplying the object to be processed from the silo to the plurality of pyrolysis furnaces, respectively, Each measuring conveyor is configured to supply a predetermined amount of the object to be processed stored in the silo.
このような構成によると、共用のサイロにより、効率よく被処理物を貯留でき、各熱分解炉に対しては、計量コンベアにより被処理物を所定量ごとに供給できるので、効率よく安定した設備運用が可能となる。 According to such a configuration, the processing object can be efficiently stored by the common silo, and the processing object can be supplied to each pyrolysis furnace by the weighing conveyor for each predetermined amount, so that the equipment is efficiently and stable. Operation becomes possible.
本発明によれば、熱分解炉を複数個並設することにより施設全体の大容量化が最小の建設経費で可能となる。また、誘引ブロワにより、各熱分解炉を含む系列を若干負圧となるように制御するので、各熱分解炉内の圧力を安定して一定に保つことができる。さらに、補修を行う場合は、対象の熱分解炉をガス改質器から仕切るようにすれば、補修のために停止状態となった熱分解器が他の熱機器に熱的影響を与えることはなく、その冷却化を防止して短期間に補修を行うことができ、運転効率を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to increase the capacity of the entire facility with a minimum construction cost by arranging a plurality of pyrolysis furnaces in parallel. Further, since the induction blower controls the series including each pyrolysis furnace so as to have a slight negative pressure, the pressure in each pyrolysis furnace can be kept stable and constant. Furthermore, when repairing, if the target pyrolysis furnace is separated from the gas reformer, the pyrolyzer that has been stopped for repair will not affect other thermal equipment. Therefore, the cooling can be prevented and the repair can be performed in a short time, and the operation efficiency can be improved.
以下、本発明による熱分解システムの一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a thermal decomposition system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図16により、この種の熱分解システムの基本的な構成および作用を説明する。 First, the basic configuration and operation of this type of pyrolysis system will be described with reference to FIG.
図16において、廃棄物等の被処理物は前処理装置11を介して廃棄物の供給装置12により熱分解炉13内へ供給され、熱分解炉13において熱分解処理される。熱分解炉13で熱分解により発生した有機性の高分子ガスはガス改質器14により改質されて低分子の可燃性ガスとなり、次いで、ガス浄化装置15により浄化されて改質ガス(可燃性ガス)となる。
In FIG. 16, an object to be processed such as waste is supplied into the
一方、熱分解炉13で発生する残さは、残さ排出装置16を介して熱分解炉13外へ排出され、残さ冷却機17で冷却された後、造粒装置18に運ばれ、選別と造粒を施し再資源化される。
On the other hand, the residue generated in the
熱分解炉13、ガス改質器14、ガス浄化装置15は、誘引ブロワ19により若干負圧の状態に制御されている。
The
上記構成は、この種の熱分解システムの基本的な構成であり、本発明ではこのような基本的な構成を基に、図1で示すように、施設全体の大容量化を図っている。すなわち、構造上の問題から、大形化に限界のあった熱分解炉13を複数個(図の例では2個)用意して設備の大容量化を図り、これら各熱分解炉13に対応させて、前処理装置11、廃棄物の供給装置12を複数系統(以下、図示例のように2系統として説明する)構成している。
The above configuration is a basic configuration of this type of thermal decomposition system. In the present invention, as shown in FIG. 1, the capacity of the entire facility is increased based on such a basic configuration. In other words, due to structural problems, a plurality of pyrolysis furnaces 13 (two in the example shown in the figure) that were limited in size were prepared to increase the capacity of the equipment and correspond to each of these
上記複数の熱分解炉13に対しては、その出口側に共通の出口フード101を設けている。この出口フード101は、各熱分解炉13の出口側において、各熱分解炉13で生じた熱分解ガス及び熱分解残渣を、それぞれ一体に集合する機能を有する。
A
熱分解炉13で発生した有機性の高分子ガスはガス改質器14により改質されて低分子の可燃性ガスとなり、後段に設けられたガス冷却器102で急冷却された後、ガス浄化装置15により浄化されて改質ガス(可燃性ガス)となる。浄化された改質ガスは、前述した誘引ブロワ19を経た後、水封装置103、供給ブロワ104を経てガス利用先105に供給される。
The organic polymer gas generated in the
ここで、熱分解炉13より前段は複数系統に構成されているが、ガス改質器14以降の機器は一系列に構成されている。このガス改質器14以降の一系列中には、上述した誘引ブロワ19を設け、熱分解炉13を含む各系統が若干負圧となるように制御している。すなわち、このために出口フード101内に、その内部圧力を検出する圧力検出器106を設け、この圧力検出器106により検出された内部圧力に基き、制御装置107により、この内部圧力が若干負圧になるように、例えば、インバータ装置108を用いて前記誘引ブロワ19の回転速度を制御する。
Here, although the stage before the
図2は、上記水封装置103の構成を示しており、誘引ブロワ19から出た生成ガスを密閉容器内で水封する。ガスはこの水封を越え、供給ブロワ104に送られ、逆流しないように構成している。
FIG. 2 shows the configuration of the
図3及び図4は熱分解炉13とガス改質器14と残さ冷却機17の構成配置図を示しており、図3は立面図、図4は平面図である。図3及び図4において、熱分解炉13としては、回転ドラムを有し、この回転ドラムを、外部から加熱する外熱式回転キルンを用いている。熱分解炉13の入り口側には、被処理物(以下、廃棄物として説明する)の供給装置12が設置され、熱分解炉13内へ空気を遮断しながら廃棄物を連続または間欠的に供給する。また、熱分解炉13の出口側には、各熱分解炉13に共通の出口フード101が設置されている。この出口フード101内では、各熱分解炉13からの熱分解ガス(以下、単にガスと呼ぶ)と熱分解残渣(以下、単に残渣と呼ぶ)とが、それぞれ一体化され、それぞれ個別に排出される。
3 and 4 show the layout of the
すなわち、出口フード101の上部とガス改質器14との間には共通(1本)の連結管29が設けられており、各熱分解炉13で発生し出口フード101で一体化されたガスは、この連通管29を通ってガス改質器14に送られる。
That is, a common (one) connecting
ガス改質器14は、縦方向に立設された筒状の前反応塔31と、この前反応塔31の下部に一端が連通し水平方向に設置されたトンネル部32と、このトンネル部の他端に下部が連通し縦方向に立設された筒状の後反応塔33とで、略U字型の内部空間を形成している。この後反応塔33の頭部には、後続するガス冷却器102への配管が連結されている。
The
前記連結管29の先端部分にはバーナ36が設けられ、このバーナ36を介してガス改質器14の前反応塔31の上部に連通している。したがって、連結管29を通った熱分解ガスは、バーナ36により、酸化剤(例えば、空気)と混合され、ガス改質器14の前反応塔31の上部にて低酸素状態で燃焼する。そして、U字形の内部空間を通過することで改質に必要な時間を確保し、約1000℃の温度でガス改質処理され、後反応塔33の上部から後続するガス浄化装置に排出される。
A
一方、各熱分解炉13で発生した残渣は、出口フード101で一体化された後、出口フード下部に連結した共通(1台)の残渣冷却機17で冷却され、排出フード18を通って造粒装置などに送られる。
On the other hand, the residue generated in each
上記構成において、ガス改質器14以降の機器に比べて、材料強度の許容限度から大容量化が困難である熱分解炉13を、改質器14に対して複数台設置し、改質器14以降を一系統としたため、設備建設費用を低減できる。すなわち、熱分解炉13を複数台並列に設置し、ガス改質器14以降の機器を一系列にし、各熱分解炉13の出口側で熱分解ガスを一体に集合する出口フード101を設け、ガス改質器14と一本のガス連結管29で結合したことにより、両方の熱分解炉13から発生する熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
In the above-described configuration, a plurality of
また、各熱分解炉13の出口側に設けた出口フード101で熱残渣を一体に集合し、残渣冷却機17と一本シュートで結合したことにより、各熱分解炉13から発生する熱分解残渣を安全に後段側に送ることができる。
In addition, the thermal residue is gathered integrally by the
さらに、熱分解炉13の出口側で熱分解ガスを一体に集合する出口フード101内に、この出口フード101の内部圧力を検出する圧力検出器106を設け、その圧力が若干負圧になるように後段に設けた誘引ブロワ19を制御している。すなわち、出口フード101の内部圧力が若干負圧になるように、制御装置107により後段に設けた誘引ブロワ106の回転速度をインバータ装置108などにより可変速にして制御する。これにより、各熱分解炉13から発生する熱分解ガス圧力を均等化できるので、この熱分解ガスを安全に後段側に送り、廃棄物を熱分解、ガス改質、ガス浄化して再利用可能な生成ガスを得ることができる。
Furthermore, a
このように、材料強度の許容限度から大容量化が困難である熱分解炉13を改質器14に対して複数台設置し、改質器14以降を一系統としたため、設備建設費用を低減できる。
In this way, a plurality of
また、熱分解炉13の出口側に各熱分解炉13からの熱分解ガスを一体に集合する出口フード101を設け、その内部に、この出口フード101の内部圧力を検出する圧力検出器106を設け、その圧力が若干負圧になるように後段に設けた誘引ブロワ19を制御したので、各熱分解炉13から発生する熱分解ガス圧力を均等化できるので、この熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
Further, an
すなわち、熱分解炉13を複数並列に構成した場合、並列に設置した各熱分解炉13からは各々熱分解ガスが常時発生し、炉内の圧力を安定して一定に保つことが必要であるが、上述のように、各熱分解炉13に対して共通の出口フード101の内部圧力を若干負圧になるように制御したので、各熱分解炉13から発生する熱分解ガス圧力を均等化でき、各炉内の圧力を安定して一定に保つことが可能となった。
That is, when a plurality of
上記実施の形態では、各熱分解炉13側を若干負圧になるように制御する手法として、誘引ブロワ19の回転速度を制御していたが、本発明はこれに限定されるものではなく図5で示すように構成してもよい。なお、図5において、図1の実施の形態と同じ部分には同符号を付し説明を省略する。
In the above embodiment, the rotational speed of the
図5において、誘引ブロワ19の出口部に可変ダンパ110を設けている。制御装置107は、圧力検出器106の検出圧力が若干負圧になるように、アクチュエータ(弁開度制御装置)111により、可変ダンパ110の弁角度を制御するように構成している。すなわち、熱分解炉13の出口を一体とした出口フード101の内部圧力を検出する圧力検出器106を設けることは、図1の構成と同じであるが、圧力検出器106の検出圧力が若干負圧になるように、誘引ブロワ19の後に設けた可変ダンパ110によって通過ガス流量を調整して圧力制御する。制御装置107では圧力検出器106の検出圧力に基づき制御信号が作られ、アクチュエータ111を介して可変ダンパ110を動作させ、出口フード101の内部圧力が若干負圧になるように制御する。
In FIG. 5, a
このように構成しても、出口フード101の内部圧力を若干負圧になるように制御できるので、各熱分解炉13から発生する熱分解ガス圧力を均等化でき、この熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
Even with this configuration, the internal pressure of the
次に、図6及び図7で示す実施の形態を説明する。図6は、図3で示した出口フード101とガス改質器14とを連結する連結管29の構成に関するものであり、図3と同様の部分には同符号を付し、詳細な説明は省略する。
Next, the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 will be described. FIG. 6 relates to the configuration of the connecting
この実施の形態では、図6で示すように、連結管29は、ガス改質器14に対しては一体に取り付け、出口フード101に対しては、この出口フード101を貫通し、かつ柔軟体113,114を介して熱伸び差を吸収するように取り付けている。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the connecting
すなわち、図6において、出口フード101から出たガスはガス連結管29、バーナ36を通ってガス改質器14に送られる。バーナ36を含むガス連結管29は、ガス改質器14に対して強固に一体結合されている。これに対し、ガス連結管29の図示左側と出口フード101は、柔軟体であるフレキ113,114で結合している。
That is, in FIG. 6, the gas discharged from the
ここで、熱分解炉13とガス改質器14は異なる位置の架台に設置されており、しかも構造が異なるため、熱分解炉13とガス改質器14の結合箇所には熱伸び差が発生する。この熱伸び差を吸収させるため、ガス連結管29は出口フード101を貫通した状態で取り付け、ガス連結管29と出口フード101との間はフレキ113,114で結合し、熱変形の吸収と同時に外気とのシールを兼ねている。なお、フレキ113,114の内部には柔らかい断熱材115,116を詰め込んで、内部の熱がフレキ113,114に伝わらないようにいる。
Here, since the
また、ガス連結管29の内部にはカーボンなどの付着物を掻きとる螺旋形状のスクレーパ117を組み込み、その左端に連結する駆動モータ118で回転駆動する。
Further, a
図7は図6の断面A−Aを示し、ガス連結管29は出口フード11の内部において切り欠き29aが設けてあり、熱分解ガスの通路を形成している。すなわち、出口フード101内の熱分解ガスは、ガス連結管29の周囲から切り欠き29aを通って、矢印で示すように連結管29内に流れる。
FIG. 7 shows a cross section AA of FIG. 6, and the
このように、熱分解炉13の出口側で熱分解ガスを一体に集合する出口フード101を設け、ガス改質器14と一本のガス連結管29で結合した構成において、ガス連結管29を、ガス改質器14に対しては強固に固定し、出口フード101に対しては、これを貫通して、柔軟に結合したことにより、熱分解炉13とガス改質器14との熱伸び差を吸収し、各熱分解炉13から発生する熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
As described above, in the configuration in which the
次に、図8で示す実施の形態を説明する。図8は、図1で示した部分に対応しており、同じ部分には同符号を付し、詳細な説明は省略する。 Next, the embodiment shown in FIG. 8 will be described. FIG. 8 corresponds to the part shown in FIG. 1, and the same part is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.
図1の実施の形態では、複数の熱分解炉13の出口部分に、各熱分解炉13で生じた熱分解ガスを一体化する出口フード101を設けたが、図8の実施の形態ではこの出口フード101を設けずに、各熱分解炉13のガス出口を、それぞれ連結管29を介して共通のガス改質器14に連結している。また、各熱分解炉13の出口部分に、内部圧力を検出する圧力検出器106をそれぞれ設けている。
In the embodiment of FIG. 1, the
なお、共通のガス改質器14以降の機器は一系列に構成されており、このガス改質器14以降の一系列中に誘引ブロワ19を設け、各熱分解炉13の出口部分にそれぞれ設けた圧力検出器106を設け、この圧力検出器106により検出された内部圧力に基き、この内部圧力が若干負圧になるように前記誘引ブロワ19を制御する制御装置107を設けた構成は図1と同様である。
In addition, the equipment after the
すなわち、図8の実施の形態では、前処理装置11、廃棄物供給装置12、熱分解炉13、ガス連結管29、熱分解バーナ36がそれぞれ並列構成になり、ガス改質器14以降が合流した一体構成になっている。また、各熱分解炉13には、その出口部分に炉内圧力を検出する圧力検出器106をそれぞれ取り付けている。この圧力検出器106による検出圧力により、それぞれの熱分解炉出口の圧力が若干負圧になるように、後段に設けた誘引ブロワ19で圧力制御する。
That is, in the embodiment of FIG. 8, the
このように構成しても、内部圧力を若干負圧になるように制御できるので、各熱分解炉13から発生する熱分解ガス圧力を均等化でき、この熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
Even with this configuration, the internal pressure can be controlled to be slightly negative, so that the pyrolysis gas pressure generated from each
次に、図9で示す実施の形態を説明する。この実施の形態は、熱分解炉13を複数並設して、施設の大容量化を図ると共に、一方の熱分解炉13の補修中でも他の熱分解炉13により運転を継続でき、処理施設の稼動率を向上させることが可能となる。
Next, the embodiment shown in FIG. 9 will be described. In this embodiment, a plurality of
すなわち、図9では、U字形状のガス改質器14に対して、複数台(図の例では2台)の熱分解炉13a,13bを設けている。
That is, in FIG. 9, a plurality of (two in the illustrated example)
ここで、熱分解炉13としては、図10で示すように、回転ドラム21を有し、この回転ドラム21を、外部から加熱する外熱式回転キルンを用いている。すなわち、回転ドラム21は、支持体22により回転可能に支持されており、その外周には燃焼室23が設けられ、回転ドラム21は回転しながらバーナ24による燃焼熱により外部から加熱される。
Here, as shown in FIG. 10, the
熱分解炉13の回転ドラム21の入口側には、被処理物(以下、廃棄物として説明する)の供給装置12を構成する廃棄物投入装置25が設置されている。この廃棄物投入装置25は、回転ドラム21に直結し、この回転ドラム21内へ空気を遮断しながら廃棄物を連続または間欠的に供給する。また、回転ドラム21の出口側には出口フード26が設置されている。この出口フード26内では、回転ドラム21内で熱分解された廃棄物が、熱分解ガス(以下、単にガスと呼ぶ)27と熱分解残渣(以下、単に残渣と呼ぶ)28とに分離されて排出される。
On the inlet side of the
出口フード26の上部とガス改質器14との間には連結管29が設けられ、この連結管29を通ってガス27はガス改質器14に送られる。ガス改質器14は、縦方向に立設された筒状の前反応塔31と、この前反応塔31の下部に一端が連通し水平方向に設置されたトンネル部32と、このトンネル部の他端に下部が連通し縦方向に立設された筒状の後反応塔33とで、略U字型の内部空間を形成している。この後反応塔33の頭部には、後続するガス浄化装置への配管が連結されている。
A connecting
前記連通管29のガス流通方向中間部には、管内を図示左右方向に仕切る仕切機構35が設けられている。また、その先端部分にはバーナ36が設けられ、このバーナ36を介してガス改質器14の前反応塔31の上部に連通している。したがって、連通管29を通った熱分解ガスは、バーナ36により、燃焼空気管37から供給される燃焼空気と混合され、ガス改質器14の前反応塔31の上部にて低酸素状態で燃焼する。そして、U字形の内部空間を通過することで改質に必要な時間を確保し、約1000℃の温度でガス改質処理され、後反応塔33の上部から後続するガス浄化装置に排出される。
A
一方、熱分解残渣25は、後続の残渣冷却装置17に送られる。
On the other hand, the
ガス改質器14は前述のように略U字形状を示し、複数台(図の例では2台)の熱分解炉13a,13bは、図9で示したように、ガス改質器14の前反応塔31を挟み込むように設置され、この前反応塔31の上部と、ガス連結管29a,29bにより結合している。
As described above, the
反応ガスの流れは、前反応塔31からトンネル部32を通って後反応塔33の頭部に抜け、ガス浄化装置に送られる。また、各ガス連結管29a,29bには、それぞれ仕切機構35a,35bが設けられており、それぞれ対応する熱分解炉13a,13bと、共通のガス改質器14との間を任意に仕切ることができる。
The flow of the reaction gas passes from the
各熱分解炉13a,13bの入り口側には、廃棄物投入装置25a,25bがそれぞれ設けられている。この廃棄物投入装置25は、ホッパー251と投入機252とからなる。投入機252は、スクリュー機構などによって空気を遮断しながらホッパー251内の廃棄物を熱分解炉13a,13bに投入する。この構成により熱分解炉13a,13bによる廃棄物処理を連続的に行うことができる。
被処理物である廃棄物は、前処理装置11により前処理された後、図示しない破砕機で破砕され、コンベア40によりサイロ41に貯留される。サイロ41からは、複数の熱分解炉13a,13bに対して個別に廃棄物を供給する供給装置12a,12bがそれぞれ設けられている。これら各供給装置12a,12bは、サイロ41に貯留された廃棄物を切り出す切り出しフィーダ42a,42b、計量コンベア43a,43b、コンベア44a,44bからなる。
The waste to be treated is pretreated by the
切り出しフィーダ42a,42bは、サイロ41から計量コンベア43a,43b上に廃棄物を切り出し、定量的に搬送する。この廃棄物は、後続のコンベア44a,44bにより持ち上げられ、前記投入装置25a,25bのホッパー251a,251bへ搬入される。
The cut-out
ここで、計量コンベア43a,43bの計量値は、切り出しフィーダ42a,42bに対するフィードバッグ信号として用いられる。また、投入装置25a,25bのホッパ251a,251bにはレベルセンサが設けられ、一定レベルを保つように切り出しフィーダ42a,42b等を定量制御する。このように、供給装置12a,12bは、サイロ41に貯留された廃棄物を所定量ごと熱分解炉13a,13bに供給することができる。
Here, the measured values of the weighing
なお、熱分解炉13a,13bで熱分解した残渣は、図2で示した出口フード26から、図1で示す残渣排出装置16a,16bにより残渣冷却装置17a,17bに排出され、ここで冷却された後、排出装置48a,48bにより、図示しない造粒装置に送られる。
The residue pyrolyzed in the
図11は共通の改質器14と、これに連結される熱分解炉13a,13bとの関係を上部から見た平面図である。特に、ガス連結管29a,29bと、これに設けられた仕切機構35a,35bおよび熱分解バーナ36a,36bとの配置関係を示している。これらは、ガス改質器14の中心に対して対称に配置されており、熱分解バーナ36a,36bから噴出す燃焼ガスが、ガス改質器14の前反応塔31内で螺旋状に流れるように取り付けている。
FIG. 11 is a plan view of the relationship between the
次に、これらの構成からなる本実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having these configurations will be described.
図9に示すように、改質器14に対して、これを挟み込むように2台の熱分解炉13a,13bを平行に設置し、改質器14と各熱分解炉13a,13bとを連結するガス連結管29a,29bの中程に仕切機構35a,35bを設けたことにより、熱分解炉13の補修が必要なときは、改質器14と各熱分解炉13a,13bとを各々個別に切り離すことができる。言い換えると、熱分解炉13a,13bは、それぞれ単独で廃棄物熱分解処理を継続することが可能となり、休止した熱分解炉を単独で補修できる。
As shown in FIG. 9, two
また、ガス改質器14以降の機器に比べて、熱分解炉13は材料強度の許容限度から大容量化が困難であるが、図9のように構成すれば、熱分解炉13を改質器14に対して複数台設置し、改質器14以降を一系統としたため、設備建設費用を低減できる。また、ガス改質器14以降は常に運転継続した状態を維持できるので、熱分解炉13の少なくとも一系統は廃棄物処理を継続できるため、年間を通し安定な廃棄物処理が可能となる。
In addition, it is difficult to increase the capacity of the
また、図11で示すように、熱分解バーナ36a,36bから噴出す燃焼ガスが、前反応塔31内において螺旋状の流れを形成するため、ガス改質器14内のガスの流れがスムーズになり、反応時間も長くすることができる。このため、ガス改質効率がよくなり十分なガス改質を行うことができる。
Further, as shown in FIG. 11, the combustion gas ejected from the
このように、図9ないし図11の構成によれば、大容量の処理施設を最小の建設経費で実現し、しかも、廃棄物処理の効率的な処理運用を可能にした熱分解処理システムを提供することができる。 As described above, according to the configurations of FIGS. 9 to 11, a thermal decomposition treatment system that realizes a large-capacity treatment facility with a minimum construction cost and enables an efficient treatment operation of waste treatment is provided. can do.
図12および図13は、ガス連結管29の中程に設けた仕切機構35の具体的構造を示している。ガス連結管29は、熱分解炉の出口フード26と改質器14との間に、熱分解バーナ36と共に設けられ、仕切機構35は、その中程、すなわち、ガス流通方向の中間部に設けられている。この仕切機構35は、仕切板50、シールリング51,52、押しネジ53で構成される。仕切板50は、ガス連結管29の横断方向に沿ってスライド可能に構成されている。この仕切板50は、図13で示すように、ガス連結管29を閉鎖可能な面積を有し、その板面には、ガス連結管29の口径よりやや小さな口径の連通口50aを有する。この仕切板50の上下には操作棒54が取り付けられており、仕切板50を外部よりスライド操作できるようにしている。これらの構成により、仕切板50をスライド操作することにより、ガス連結管29内を熱分解ガスの流通方向に対して任意に仕切ることができる。
12 and 13 show a specific structure of the
上記構成において、通常の熱分解処理中は仕切板50の連通口50aがガス連結管29の口径と同心位置になるようにセットし、ガスを通し続ける。熱分解炉13の補修が必要となった場合、補修対象の熱分解炉13への廃棄物投入を停止し、十分ガスが出きった後にバーナ36を消火し、冷却完了した後に仕切板50をスライドさせ、連結管29を閉止状態にして仕切る。この操作により、連結管29を仕切られた熱分解炉13は、ガス改質器14から仕切られ、熱的影響も受けなくなるので、補修作業が可能となる。この間、別の熱分解炉13は廃棄物の処理を継続した状態を維持できる。
In the above configuration, during normal pyrolysis processing, the
この仕切機構35は、仕切板50をスライド可能に構成した簡素な構成であるため、大掛かりな設備を要せず、管内を確実に仕切ることができると共に、設備コストを低く抑えることができる。
Since the
仕切機構35としては、上記構成に限定されるものではなく、図14で示すように構成してもよい。図14においても、ガス連結管29は、熱分解炉13の出口フード26と改質器14との間に、熱分解バーナ36と共に設けられ、仕切機構35は、その中程、すなわち、ガス流通方向の中間部に設けられている。
The
この仕切機構35は、仕切用の砂56をガス連結管29内に投入させる砂投入器57により構成される。砂投入器57は、砂56を貯留するポット57aと、このポット57aとガス連結管29との間に設けられた仕切弁57bとで構成される。また、ガス連結管29内には、異物除去機構として、スパイラルスクリュー59および掻き取り棒60が挿入されている。スパイラルスクリュー59は、出口フード26側に設けられた軸受箱61、駆動主軸62、チェーン63、モータ64により回転駆動される。また、掻き取り棒60は、駆動主軸62の端部に鎖65で取り付けられている。
The
上記構成において、通常の熱分解処理運転中、スパイラルスクリュー59は回転させており、異物によるガス連結管29の閉塞を防止する。また、掻き取り棒60でスパイラルスクリュー59の内部を掻き落とし閉塞を防止する。
In the above configuration, the
熱分解炉13の補修が必要となった場合、補修対象の熱分解炉13への廃棄物投入を停止し、十分ガスが出きった後にバーナ36を消火し、冷却完了した後にスパイラルスクリュー59の回転を停止する。その後、仕切弁57bを開け、図15で示すように、ポット57aに貯留されていた砂56を落下させる。この操作によりガス連結管29の管内は砂56で閉塞され、熱分解炉13と改質器14との間が仕切られる。したがって、熱的影響も受けなくなるので、運転を停止した熱分解炉13の補修作業が可能となる。この間、別の熱分解炉13は廃棄物の処理を継続した状態を維持できる。
When the
熱分解炉13の補修が完了したなら仕切弁57bを閉じ、スパイラルスクリュー59を回転させることによって、連結管29内を閉塞していた砂56を掻きだす。なお、掻きだした砂は残渣排出装置により外部に排出される。
When the repair of the
この仕切機構35は、砂56によりガス連結管29内を閉塞して仕切るようにしたので、仕切部分において熱の伝達を確実に防止することができる。したがって、停止した熱分解炉13の補修が容易になると共に、稼動中のガス改質器14などの熱機器の温度を低下させることはなく、廃棄物処理の効率的な処理運用が可能となる。
Since the
このように、複数の熱分解炉を並列に設置することによって廃棄物熱分解処理施設の大容量化が可能になる。また、連結管に仕切機構を設けたので、熱分解炉やガス改質器など熱機器の温度低下を防止して、休止した熱分解炉の補修を短時間で実施でき、処理施設の稼動率を向上させることが可能となる。 Thus, the capacity of the waste pyrolysis treatment facility can be increased by installing a plurality of pyrolysis furnaces in parallel. In addition, since the partitioning mechanism is provided in the connecting pipe, it is possible to repair the paused pyrolysis furnace in a short time by preventing the temperature reduction of thermal equipment such as the pyrolysis furnace and gas reformer, and the operating rate of the treatment facility Can be improved.
これらの結果、処理施設の大容量化を最小の建設経費で実現し、しかも、廃棄物処理の効率的な処理運用を可能にした熱分解処理システムを提供することができる。 As a result, it is possible to provide a thermal decomposition treatment system that realizes an increase in capacity of a treatment facility with a minimum construction cost and enables an efficient treatment operation of waste treatment.
12 供給装置
13 熱分解炉
14 ガス改質器
19 誘引ブロワ
29 ガス連結管
31 前反応塔
32 トンネル部
33 後反応塔
35 仕切機構
41 サイロ
43 計量コンベア
50 仕切板
56 砂
57 砂投入器
59 異物除去機構
101 出口フード
106 圧力検出器
107 制御装置
114,115 柔軟体
DESCRIPTION OF
Claims (12)
これら各熱分解炉の出口側において各熱分解炉で生じた熱分解ガスを一体に集合する出口フードと、
この出口フードのガス出口と連結管を介して連結され、この連結管からの熱分解ガスを改質する共通のガス改質器と、
を備えたことを特徴とする熱分解処理システム。 A plurality of pyrolysis furnaces arranged in parallel, each of which thermally decomposes a workpiece and separates it into pyrolysis gas and residue;
An outlet hood that integrally collects the pyrolysis gas generated in each pyrolysis furnace on the outlet side of each pyrolysis furnace;
A common gas reformer that is connected to the gas outlet of the outlet hood via a connecting pipe and reforms the pyrolysis gas from the connecting pipe;
A thermal decomposition treatment system comprising:
これら各熱分解炉の出口側において各熱分解炉で生じた熱分解ガスを一体に集合する出口フードと、
この出口フードのガス出口と連結管を介して連結され、この連結管からの熱分解ガスを改質する共通のガス改質器とを備え、
前記共通のガス改質器以降の機器が一系列に構成されており、このガス改質器以降の一系列中に誘引ブロワを設け、かつ出口フードの内部圧力を検出する圧力検出器を設け、この圧力検出器により検出された内部圧力に基き、この内部圧力が若干負圧になるように前記誘引ブロワを制御する制御装置を設けた
ことを特徴とする熱分解処理システム。 A plurality of pyrolysis furnaces arranged in parallel, each of which thermally decomposes a workpiece and separates it into pyrolysis gas and residue;
An outlet hood that integrally collects the pyrolysis gas generated in each pyrolysis furnace on the outlet side of each pyrolysis furnace;
It is connected to the gas outlet of the outlet hood via a connecting pipe, and includes a common gas reformer that reforms the pyrolysis gas from the connecting pipe,
The equipment after the common gas reformer is configured in a series, an induction blower is provided in the series after the gas reformer, and a pressure detector for detecting the internal pressure of the outlet hood is provided, A thermal decomposition processing system comprising a control device for controlling the attraction blower based on the internal pressure detected by the pressure detector so that the internal pressure becomes slightly negative.
これら各熱分解炉のガス出口とそれぞれ連結管を介して連結され、この連結管からの熱分解ガスを改質する共通のガス改質器とを備え、
前記共通のガス改質器以降の機器が一系列に構成されており、このガス改質器以降の一系列中に誘引ブロワを設け、かつ各熱分解炉出口の内部圧力を検出する圧力検出器を設け、この圧力検出器により検出された内部圧力に基き、この内部圧力が若干負圧になるように前記誘引ブロワを制御する制御装置を設けた
ことを特徴とする熱分解処理システム。 A plurality of pyrolysis furnaces arranged in parallel, each of which thermally decomposes a workpiece and separates it into pyrolysis gas and residue;
A gas outlet of each of these pyrolysis furnaces is connected via a connecting pipe, and a common gas reformer for reforming the pyrolysis gas from the connecting pipe is provided.
The devices after the common gas reformer are configured in a line, a pressure detector that provides an induction blower in the line after the gas reformer and detects the internal pressure of each pyrolysis furnace outlet And a control device for controlling the attraction blower based on the internal pressure detected by the pressure detector so that the internal pressure becomes slightly negative.
これら各熱分解炉とそれぞれ連結管を介して連結され、各熱分解炉で分離された熱分解ガスを低酸素状態で燃焼させ改質する共通のガス改質器と、
前記各連結管の流通方向中間部に設けられ、対応する連結管内を熱分解ガスの流通方向に対して仕切ることが可能な仕切機構と、
を備えたことを特徴とする熱分解処理システム。 A plurality of pyrolysis furnaces for pyrolyzing a workpiece to be separated into pyrolysis gas and residue;
A common gas reformer that is connected to each of these pyrolysis furnaces via a connecting pipe and that burns and reforms the pyrolysis gas separated in each of the pyrolysis furnaces in a low oxygen state;
A partition mechanism provided in an intermediate portion in the flow direction of each connection pipe and capable of partitioning the corresponding connection pipe in the flow direction of the pyrolysis gas;
A thermal decomposition treatment system comprising:
各熱分解炉からの連結管は、ガス改質器の前反応塔内でのガスの流れが螺旋状になるように、前反応塔の上部周面に連結している
ことを特徴とする請求項8に記載の熱分解処理システム。 The gas reformer has a cylindrical pre-reaction tower standing in the vertical direction, a tunnel portion with one end communicating with the lower portion of the pre-reaction tower, and a lower portion at the other end of the tunnel portion. Consists of a cylindrical post-reaction tower that communicates with the vertical direction,
The connection pipe from each pyrolysis furnace is connected to the upper peripheral surface of the pre-reaction tower so that the gas flow in the pre-reaction tower of the gas reformer is spiral. Item 9. The thermal decomposition treatment system according to Item 8.
ことを特徴とする請求項8に記載の熱分解処理システム。 The partition mechanism is configured to be slidable along a transverse direction of the connecting pipe, and has a partition plate that closes and partitions the inside of the connecting pipe with respect to the flow direction of the pyrolysis gas by the slide. Pyrolysis treatment system.
ことを特徴とする請求項8に記載の熱分解処理システム。 The thermal decomposition treatment system according to claim 8, wherein the partition mechanism includes a sand thrower that can put partitioning sand into the connecting pipe, and a foreign matter removing mechanism that removes foreign matter in the connecting pipe.
ことを特徴とする請求項8に記載の熱分解処理システム。 A common silo for storing the object to be processed and a plurality of supply devices for individually supplying the object to be processed from the silo to a plurality of pyrolysis furnaces are provided, and each supply device is stored in the silo. The pyrolysis processing system according to claim 8, further comprising a weighing conveyor for supplying a predetermined amount of the object to be processed.
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2004
- 2004-09-22 JP JP2004275162A patent/JP2005120361A/en active Pending
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