JP2005172374A

JP2005172374A - Gasification decomposing device

Info

Publication number: JP2005172374A
Application number: JP2003414935A
Authority: JP
Inventors: Masahito Kobayashi; 将人小林
Original assignee: ECO CREATIVE JAPAN KK
Current assignee: ECO CREATIVE JAPAN KK
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2005-06-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energy saving-type compact and inexpensive gasification decomposing device capable of reducing the number of used resistors. <P>SOLUTION: This gasification decomposing device 1 comprises a gasification chamber 4 provided with a furnace 10 having an accommodation recessed part 18, a turn table 20 rotatably mounted on a bottom part of the accommodation recessed part 18, an electrode 40 faced to the accommodation recessed part 18 and a driving mechanism 36 for rotating the turn table 20, a plurality of solid resistors 34 are accommodated in the accommodation recessed part 18, the arc discharge is generated by carrying electric current to the solid resistors 34 through the electrode 40 while rotating the turn table 20, and a treated object is charged onto the solid resistors 34 heated by arc discharge to be thermally decomposed and gasified. The turn table 20 is mounted in the gasification chamber 4 in such a manner that it can be rotated in a state of being inclined at a specific angle. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は産業用、医療用等の廃棄物等を処理するガス化分解装置に関し、特に複数の固形抵抗体間に電流を通じ、これによって生じたアーク放電に伴う高熱により廃棄物等をガス化して分解処理するガス化分解装置に関するものである。 The present invention relates to a gasification / decomposition apparatus for treating industrial and medical wastes and the like, and in particular, by passing an electric current between a plurality of solid resistors and gasifying the wastes by high heat generated by arc discharge generated thereby. The present invention relates to a gasification and decomposition apparatus for performing a decomposition treatment.

従来、このような廃棄物を分解処理するガス化分解装置は、一般に知られている。その一例として、例えば、ガス化分解装置に配設された電極に通電し、電極間に置かれた複数個の抵抗体間よりアーク放電を発生させ、このアーク放電の中に被処理物を供給してアーク放電による高熱により被処理物をガス化し熱化学分解を行わせる物質無残渣処理装置が知られている（特許文献１）。 2. Description of the Related Art Conventionally, gasification and decomposition apparatuses that decompose such waste are generally known. As an example, for example, electricity is applied to electrodes arranged in a gasification / decomposition device, arc discharge is generated between a plurality of resistors placed between the electrodes, and an object to be processed is supplied into the arc discharge. In addition, a substance-free treatment apparatus is known that gasifies an object to be processed by high heat caused by arc discharge to perform thermochemical decomposition (Patent Document 1).

この装置に用いられる抵抗体は、黒鉛などの電気抵抗の大きい材質からなる例えば球状のものが使用されている。これらの抵抗体は、互いに所定の間隔を有するように配設され、通電されて抵抗体間にアーク放電が生ずるようになっている。 As the resistor used in this device, for example, a spherical one made of a material having a large electric resistance such as graphite is used. These resistors are arranged so as to have a predetermined distance from each other, and are energized to cause arc discharge between the resistors.

また、これらの抵抗体を載置している部材を回転させて、抵抗体自体を回転させ互いに接触箇所を変えながら放電させることによって、抵抗体の周囲で満遍なく放電させることも一般的に行われている。これらの抵抗体は放電を繰り返すとサイズが小さくなるため、新たな抵抗体を補充することにより所定の発熱を得られるようにしている。
特開２００１−３１７８８２号公報（図２） In addition, it is also generally performed to uniformly discharge around the resistors by rotating the members on which these resistors are mounted and rotating the resistors themselves to change the contact points with each other. ing. Since these resistors become smaller in size when the discharge is repeated, a predetermined amount of heat can be obtained by replenishing new resistors.
JP 2001-317882 A (FIG. 2)

上記従来技術においては、多数配設された抵抗体に通電してアーク放電を発生させる必要から高電圧、大電流が必要であった。また、抵抗体が多数必要であり、エネルギー効率がよくなかった。また、多数の抵抗体を載置して重くなったターンテーブル等の部材を回転させる必要があるので、大きな駆動力が必要であり、抵抗体が配置される占有面積が大きくなることと相俟って、装置が大型化してしまうという問題があった。また、以上のことから、コストも高いものとなっていた。 In the above prior art, a high voltage and a large current are required because it is necessary to energize a large number of arranged resistors to generate arc discharge. Moreover, many resistors were required and energy efficiency was not good. In addition, since it is necessary to rotate a member such as a turntable that is heavy with a large number of resistors placed thereon, a large driving force is required, which is combined with an increase in the occupied area where the resistors are disposed. Thus, there is a problem that the apparatus becomes large. In addition, from the above, the cost is high.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、抵抗体の使用数量が少なくて済む省エネルギー型の小型且つ低コストのガス化分解装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an energy-saving small-sized and low-cost gasification / decomposition apparatus that requires only a small number of resistors.

本発明のガス化分解装置は、収容凹部を有する炉と、収容凹部の底部に回転可能に配置されたターンテーブルと、収容凹部に臨む電極と、ターンテーブルを回転させる駆動機構とを有するガス化室を備え、収容凹部に複数の固形抵抗体を収容し、ターンテーブルを回転させつつ電極を介して固形抵抗体に電流を通じてアーク放電を生じさせ、アーク放電により発熱した固形抵抗体上に被処理物を投入して、被処理物を熱分解してガス化するガス化分解装置において、ターンテーブルが、所定角度傾斜した状態で回転するようにガス化室に取り付けられていることを特徴とするものである。 The gasification and decomposition apparatus of the present invention includes a furnace having a housing recess, a turntable rotatably disposed at the bottom of the housing recess, an electrode facing the housing recess, and a drive mechanism for rotating the turntable. It is equipped with a chamber, contains a plurality of solid resistors in the receiving recess, generates arc discharge through the current through the electrodes while rotating the turntable, and processes on the solid resistor that generates heat by arc discharge In a gasification / decomposition apparatus for introducing a product and thermally decomposing an object to be processed, the turntable is attached to the gasification chamber so as to rotate in a state inclined at a predetermined angle. Is.

上記所定角度は、５°から３０°の範囲にあるように構成することができる。また、所定角度は、１０°から２０°の範囲であってもよい。さらに、所定角度は、１３°から１６°の範囲にすることができる。 The predetermined angle can be configured to be in the range of 5 ° to 30 °. Further, the predetermined angle may be in the range of 10 ° to 20 °. Furthermore, the predetermined angle can be in the range of 13 ° to 16 °.

本発明のガス化分解装置によれば、ターンテーブルが傾斜していることにより、抵抗体がターンテーブルの片側に寄るので抵抗体の使用数量を少なくすることができ、小型のガス化分解装置とすることができる。さらに、抵抗体の数が少ないので、使用する電気も少なくてよく、効率よく抵抗体を加熱することができる。また、ターンテーブルが傾斜しているので、投入された廃棄物は抵抗体のほうに移動して効率よく燃焼させてガス化することができる。 According to the gasification and decomposition apparatus of the present invention, the turntable is inclined, so that the resistor approaches one side of the turntable, so that the number of resistors used can be reduced. can do. Furthermore, since the number of resistors is small, less electricity is used and the resistors can be efficiently heated. In addition, since the turntable is inclined, the thrown-in waste can be moved toward the resistor and efficiently burned for gasification.

所定角度を５°から３０°の範囲にした場合は、抵抗体を効果的にまとめることができるとともに、廃棄物を効率的に抵抗体の方に集積することができるので、効率的にガス化分解処理を行うことができる。この所定角度を１０°から２０°の範囲にした場合は、一層効果的にガス化分解処理を行うことができる。さらに、所定角度を１３°から１６°にした場合は、最も効果的にガス化分解処理を行うことができる。 When the predetermined angle is in the range of 5 ° to 30 °, the resistors can be effectively combined, and waste can be efficiently accumulated on the resistors, so that gasification is efficient. A decomposition process can be performed. When the predetermined angle is in the range of 10 ° to 20 °, the gasification and decomposition treatment can be performed more effectively. Furthermore, when the predetermined angle is changed from 13 ° to 16 °, the gasification decomposition treatment can be most effectively performed.

以下、本発明のガス化分解装置（以下、単に装置という）の実施の形態について説明する。図１は、装置１のレイアウト図である。図２から図５は、装置の平面図、正面図、側面図、背面図をそれぞれ示す。 Hereinafter, embodiments of a gasification / decomposition apparatus (hereinafter simply referred to as an apparatus) of the present invention will be described. FIG. 1 is a layout diagram of the apparatus 1. 2 to 5 show a plan view, a front view, a side view, and a rear view of the apparatus, respectively.

図１に示すように、装置１は、廃棄物を投入する投入室２、投入された廃棄物を高温でガス化する一次室（ガス化室）４、さらに引き続きガス化を行う二次室６が連続して配置されている。二次室６は、基本的に一次室４と同じ構造であり、サイズのみ小型化されている。この二次室６には吸着塔８、１０が連通して設けられており、廃棄物の燃焼によって生じたガス中の金属成分や、臭気が、これらの吸着塔８、１０により排除される。そして、エアフィルタ１２によりガス中の微小な塵埃が除去され、真空ポンプ１４によって外部に排出される。 As shown in FIG. 1, an apparatus 1 includes an input chamber 2 for introducing waste, a primary chamber (gasification chamber) 4 for gasifying the input waste at a high temperature, and a secondary chamber 6 for further gasification. Are arranged continuously. The secondary chamber 6 has basically the same structure as the primary chamber 4 and is reduced in size only. Adsorption towers 8 and 10 are provided in communication with the secondary chamber 6, and metal components and odors in the gas generated by the combustion of waste are removed by the adsorption towers 8 and 10. Then, minute dust in the gas is removed by the air filter 12 and is discharged to the outside by the vacuum pump 14.

次に、装置１について、図６から図８を参照して、さらに詳細に説明する。図６は、一次室４の発熱部即ち炉５０を透視的に見た図である。また、図７は、この炉５０を拡大して示す部分拡大平面図であり、図８は、一次室４の炉５０を示す部分拡大断面図である。以下、図６から図８を参照して説明する。一次室４内の炉５０は、傾斜した耐火レンガ１６から構成され収容凹部１８を有する。この収容凹部１８の下部にはターンテーブル２０が配置されている。炉５０の傾斜角度は５°から３０°が好ましい。一層好ましくは１０°から２０°である。また、最も好ましくは１３°から１６°である。図８では、最適角度の１５°に設定されている。ターンテーブル２０は、一次室４の底板２２上に、底板２２の反対面に取り付けられたシールド部材２４にベアリング２６を介して回転可能に支持されている。底板２２は、耐火レンガ１６の傾斜と同じ傾斜角を有しているので、ターンテーブル２０も同じ傾斜角で底板２２に取り付けられている。ターンテーブル２０の軸２８は、減速機構３０を介してモータ３２に連結されている。ターンテーブル２０は、モータ３２が回転すると、１回転/分程度の低速で回転するようになっている。これらの減速機構３０、モータ３２を合わせて駆動機構３６という。 Next, the device 1 will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 6 is a perspective view of the heat generating portion of the primary chamber 4, that is, the furnace 50. FIG. 7 is a partially enlarged plan view showing the furnace 50 in an enlarged manner, and FIG. 8 is a partially enlarged sectional view showing the furnace 50 in the primary chamber 4. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. The furnace 50 in the primary chamber 4 is composed of an inclined refractory brick 16 and has an accommodating recess 18. A turntable 20 is disposed below the housing recess 18. The inclination angle of the furnace 50 is preferably 5 ° to 30 °. More preferably, the angle is 10 ° to 20 °. Most preferably, the angle is 13 ° to 16 °. In FIG. 8, the optimum angle is set to 15 °. The turntable 20 is rotatably supported on a bottom plate 22 of the primary chamber 4 via a bearing 26 on a shield member 24 attached to the opposite surface of the bottom plate 22. Since the bottom plate 22 has the same inclination angle as the inclination of the refractory brick 16, the turntable 20 is also attached to the bottom plate 22 with the same inclination angle. The shaft 28 of the turntable 20 is connected to a motor 32 via a speed reduction mechanism 30. When the motor 32 rotates, the turntable 20 rotates at a low speed of about 1 rotation / minute. The speed reduction mechanism 30 and the motor 32 are collectively referred to as a drive mechanism 36.

前述の収容凹部１８には、発熱体となるカーボンボール（抵抗体）（以下、単にボールという）３４が、複数個配置されている。ターンテーブル２０は、傾斜しているので、ボール３４は、傾斜した上面２０ａに沿ってターンテーブル２０の片側に寄るように位置し、部分的に２段程度に重なっている。ボール３４は片側に寄ってまとまった状態になるので、多数のボール３４を配置しなくても、効率よくアーク放電を起こすことができる。ボール３４の数は、従来５０個程度の場合、約半分の２５個とすることができる。ボール３４の数が少ないので、使用する電圧も、約４０ボルトから２００ボルト、好ましくは６０ボルトから１００ボルトでよい。また、電流は、約８０Ａから１０００Ａ、好ましくは１００Ａから８００Ａでよい。 A plurality of carbon balls (resistors) (hereinafter simply referred to as “balls”) 34 serving as heating elements are arranged in the housing recess 18 described above. Since the turntable 20 is inclined, the ball 34 is positioned so as to approach one side of the turntable 20 along the inclined upper surface 20a, and partially overlaps with about two steps. Since the balls 34 are gathered toward one side, arc discharge can be efficiently generated without arranging a large number of balls 34. When the number of balls 34 is conventionally about 50, the number of balls 34 can be about half, ie, 25. Since the number of balls 34 is small, the voltage used may also be about 40 to 200 volts, preferably 60 to 100 volts. The current may be about 80A to 1000A, preferably 100A to 800A.

ボール３４が位置する収容凹部１８には、対向する１対の電極４０、４０が配置されている。これらの電極４０には、耐火レンガ１６を貫通して一次室４の外部に露出する金属棒４２が各々連結されている。電源は、この金属棒４２を介して電極４０に供給される。収容凹部１８内のボール３４は、これらの電極４０と接触するようになっている。耐火レンガ１６の上には、廃棄物を収容凹部１に案内する案内板４４が配置されている。 A pair of opposing electrodes 40, 40 are arranged in the housing recess 18 where the ball 34 is located. These electrodes 40 are connected to metal bars 42 that pass through the refractory bricks 16 and are exposed to the outside of the primary chamber 4. Power is supplied to the electrode 40 through the metal rod 42. The balls 34 in the housing recess 18 come into contact with these electrodes 40. On the refractory brick 16, a guide plate 44 for guiding the waste to the housing recess 1 is disposed.

次に、廃棄物処理がどのように行われるかについて説明する。廃棄物が一次室４に投入されると、廃棄物は案内板４４によりガイドされて収容凹部内１８に落下し、さらにターンテーブル２０の傾斜に沿ってボール３４の方に移動して集積する。次に、一次室４が閉鎖されて電極４０に通電されると、ボール３４間で放電が開始される。また、ターンテーブル２０も回転されるので、ボール３４は、ターンテーブル２０上を互いに回転し、或いは移動しながら放電を繰り返す。これによりボール３４は、約１８００℃から２０００℃の灼熱状態となり、廃棄物を極めて短時間でガス化することができる。この燃焼によって発生したガスは、前述の通り、吸着、脱臭されて外部に排出される。 Next, how the waste treatment is performed will be described. When the waste is thrown into the primary chamber 4, the waste is guided by the guide plate 44 and falls into the accommodation recess 18, and further moves toward the ball 34 along the inclination of the turntable 20 and accumulates. Next, when the primary chamber 4 is closed and the electrode 40 is energized, discharge is started between the balls 34. Further, since the turntable 20 is also rotated, the balls 34 are repeatedly discharged while rotating or moving on the turntable 20. As a result, the balls 34 are heated to about 1800 ° C. to 2000 ° C., and waste can be gasified in a very short time. As described above, the gas generated by this combustion is adsorbed and deodorized and discharged to the outside.

次に図９および図１０を参照して本発明の装置の他の実施形態について説明する。この実施形態では、ターンテーブル２０‘の向きが逆になっている。また、廃棄物の入った容器４６を、投入室２’から一次室４に投入する態様を示している。 Next, another embodiment of the apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the direction of the turntable 20 'is reversed. Moreover, the aspect which throws in into the primary chamber 4 from the input chamber 2 'the container 46 containing the waste is shown.

本発明のガス化分解装置のレイアウト図Layout diagram of gasification and decomposition apparatus of the present invention 本発明のガス化分解装置の平面図Plan view of the gasification and decomposition apparatus of the present invention 図２の装置の正面図Front view of the device of FIG. 図２の装置の側面図Side view of the device of FIG. 図２の装置の背面図Rear view of the device of FIG. 図２の装置の部分拡大平面図Partial enlarged plan view of the device of FIG. 一次室を示す拡大平面図An enlarged plan view showing the primary chamber 一次室４の発熱部を示す部分拡大断面図Partial expanded sectional view which shows the heat generating part of the primary chamber 4 本発明の装置の他の実施形態を示す図The figure which shows other embodiment of the apparatus of this invention 本発明の装置の他の実施形態を示す図The figure which shows other embodiment of the apparatus of this invention

符号の説明Explanation of symbols

１ガス化分解装置
４ガス化室（一次室）
１８収容凹部
２０ターンテーブル
２２底板
３４固形抵抗体
３６駆動機構
４０電極
５０炉 1 Gasification and decomposition equipment 4 Gasification chamber (primary chamber)
18 receiving recess 20 turntable 22 bottom plate 34 solid resistor 36 drive mechanism 40 electrode 50 furnace

Claims

収容凹部を有する炉と、前記収容凹部の底部に回転可能に配置されたターンテーブルと、前記収容凹部に臨む電極と、前記ターンテーブルを回転させる駆動機構とを有するガス化室を備え、前記収容凹部に複数の固形抵抗体を収容し、前記ターンテーブルを回転させつつ前記電極を介して前記固形抵抗体に電流を通じてアーク放電を生じさせ、該アーク放電により発熱した前記固形抵抗体上に被処理物を投入して、該被処理物を熱分解してガス化するガス化分解装置において、
前記ターンテーブルが、所定角度傾斜した状態で回転するように前記ガス化室に取り付けられていることを特徴とするガス化分解装置。 A gasification chamber comprising: a furnace having a housing recess; a turntable rotatably disposed at a bottom of the housing recess; an electrode facing the housing recess; and a drive mechanism for rotating the turntable; A plurality of solid resistors are accommodated in the recesses, an arc discharge is generated through the current through the electrodes while rotating the turntable, and an object is processed on the solid resistors generated by the arc discharge. In a gasification / decomposition apparatus that puts an object and thermally decomposes and gasifies the object to be processed,
The gasification and decomposition apparatus, wherein the turntable is attached to the gasification chamber so as to rotate in a state inclined at a predetermined angle.

前記所定角度が、５°から３０°の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のガス化分解装置。 The gasification / decomposition apparatus according to claim 1, wherein the predetermined angle is in a range of 5 ° to 30 °.

前記所定角度が、１０°から２０°の範囲にあることを特徴とする請求項２記載のガス化分解装置。 The gasification and decomposition apparatus according to claim 2, wherein the predetermined angle is in the range of 10 ° to 20 °.

前記所定角度が、１３°から１６°の範囲にあることを特徴とする請求項３記載のガス化分解装置。 The gasification and decomposition apparatus according to claim 3, wherein the predetermined angle is in the range of 13 ° to 16 °.