JP2019037914A - Suspended matter recovery device and recovery method from suspension - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種の懸濁物を含んだ懸濁液から懸濁物を分離して回収する回収装置及び回収方法に関する。 The present invention relates to a recovery apparatus and a recovery method for separating and recovering a suspension from a suspension containing various suspensions.
従来、各種の懸濁物を含んだ懸濁液から懸濁物を分離回収する場合、前記懸濁液を適宜の加熱手段にて加熱処理し、懸濁液中の水分を強制的に蒸発させ、残った懸濁物を回収するようにした装置がある（例えば、特許文献１、２参照）。 Conventionally, when a suspension is separated and recovered from a suspension containing various suspensions, the suspension is heat-treated with an appropriate heating means to forcibly evaporate water in the suspension. There is an apparatus for recovering the remaining suspension (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、上記従来装置では、懸濁液の加熱処理にあたって重油等の化石燃料をボイラーにて燃焼させることで発生させた高温の蒸気を利用するようにしており、コスト的に改善の余地があると考えられる。また、環境面から見ても、環境負荷の高い化石燃料の使用量をできるだけ抑えることが望ましい。 However, in the above-described conventional device, high-temperature steam generated by burning fossil fuel such as heavy oil in a boiler is used for the heat treatment of the suspension, and there is room for improvement in cost. Conceivable. Also, from the viewpoint of the environment, it is desirable to minimize the amount of fossil fuel that has a high environmental load.
本発明は上記の点に鑑み、低コストかつ低環境負荷にて懸濁液から懸濁物を分離回収可能な懸濁液からの懸濁物回収装置及び回収方法を提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the suspension collection | recovery apparatus and the collection | recovery method from a suspension which can separate and collect a suspension from a suspension in low cost and low environmental load in view of said point. .
上記課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載の懸濁液からの懸濁物回収装置では、助燃バーナ及び燃焼用空気供給ファンを有する固形燃料燃焼用のキルン本体と、該キルン本体内での固形燃料の燃焼に伴って生じる揮発分を燃焼分解する二次燃焼室とからなる熱風発生炉を備えると共に、該熱風発生炉の熱風通路に連通する懸濁液蒸発塔と、該懸濁液蒸発塔の上部に取り付けた懸濁液噴霧ノズルと、懸濁液タンク内に貯留した懸濁液を吸い込んで前記懸濁液噴霧ノズルに圧送するポンプとを備えたことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, in the suspension recovery device from suspension according to claim 1 according to the present invention, a kiln main body for solid fuel combustion having an auxiliary burner and a combustion air supply fan, and the kiln A hot air generating furnace comprising a secondary combustion chamber for combusting and decomposing volatile components generated by the combustion of solid fuel in the main body, a suspension evaporation tower communicating with the hot air passage of the hot air generating furnace, A suspension spray nozzle attached to the upper part of the suspension evaporation tower and a pump for sucking the suspension stored in the suspension tank and pumping the suspension to the suspension spray nozzle are provided. .
また、請求項２記載の懸濁液からの懸濁物回収装置では、前記懸濁液蒸発塔は、塔上部に熱風通路を、塔下部に排気煙道を連通し、塔内には熱風を下向きから上向きへと転向させる折曲通路を前記排気煙道に連通して慣性集塵機構を備えると共に、塔下端部には懸濁液から分離した懸濁物を回収する懸濁物回収部を備えたことを特徴としている。 In the suspension recovery apparatus from the suspension according to claim 2, the suspension evaporation tower has a hot air passage in the upper part of the tower, an exhaust flue in the lower part of the tower, and hot air in the tower. A bent passage for turning from downward to upward is communicated with the exhaust flue and provided with an inertia dust collecting mechanism, and a suspension recovery part for recovering the suspension separated from the suspension is provided at the lower end of the tower. It is characterized by that.
また、請求項３記載の懸濁液からの懸濁物回収装置では、前記懸濁液噴霧ノズルは、所定圧力の空気とともに噴射する二流体ノズルとし、懸濁液を微粒化して熱風中に噴霧して蒸発させることを特徴としている。 Moreover, in the suspension collection device from the suspension according to claim 3, the suspension spray nozzle is a two-fluid nozzle that sprays together with air of a predetermined pressure, and the suspension is atomized and sprayed into hot air. It is characterized by evaporating.
また、請求項４記載の懸濁液からの懸濁物回収方法では、キルン本体内にて必要な燃焼用空気を吹き込みながら木質系バイオマスを自燃によって燃焼する工程と、前記燃焼に伴って生じる揮発分を二次燃焼室にて燃焼分解させて高温の熱風を発生する工程と、前記発生した熱風と噴霧する懸濁液との間の直接的な接触により懸濁液を蒸発させる工程と、前記懸濁液の蒸発後に残る懸濁物を分離回収する工程とを含むことを特徴としている。 Further, in the suspension recovery method from the suspension according to claim 4, the step of burning the woody biomass by self-combustion while blowing the necessary combustion air in the kiln body, and the volatilization caused by the combustion A step of combusting and decomposing a portion in a secondary combustion chamber to generate hot hot air; a step of evaporating the suspension by direct contact between the generated hot air and the suspension to be sprayed; And a step of separating and recovering the suspension remaining after evaporation of the suspension.
また、請求項５記載の懸濁液からの懸濁物回収方法では、前記懸濁物を分離回収する工程にて回収した懸濁物を前記燃焼工程に供給する工程を含むことを特徴としている。
The suspension recovery method from the suspension according to
本発明に係る請求項１記載の懸濁液からの懸濁物回収装置によれば、固形燃料燃焼用のキルン本体と、該キルン本体内での固形燃料の燃焼に伴って生じる揮発分を燃焼分解する二次燃焼室とからなる熱風発生炉を備えると共に、該熱風発生炉の熱風通路に連通する懸濁液蒸発塔と、該懸濁液蒸発塔に取り付けた懸濁液噴霧ノズルと、懸濁液タンク内に貯留した懸濁液を吸い込んで前記懸濁液噴霧ノズルに圧送するポンプとを備えたので、重油等の化石燃料と比較して低コストでかつ環境負荷の低い固形燃料を燃焼させることで得られる熱風でもって懸濁液を効率よく蒸発させて懸濁物を分離回収できる。 According to the suspension recovery device from the suspension according to the first aspect of the present invention, the kiln main body for burning the solid fuel and the volatile matter generated by the combustion of the solid fuel in the kiln main body are burned. A hot air generating furnace comprising a secondary combustion chamber for decomposition, a suspension evaporation tower communicating with the hot air passage of the hot air generating furnace, a suspension spray nozzle attached to the suspension evaporation tower, a suspension It is equipped with a pump that sucks the suspension stored in the suspension tank and pumps it to the suspension spray nozzle, so it burns solid fuel that is low in cost and low in environmental impact compared to fossil fuels such as heavy oil The suspension can be separated and recovered by efficiently evaporating the suspension with the hot air obtained.
また、請求項２記載の懸濁液からの懸濁物回収装置によれば、前記懸濁液蒸発塔は、塔上部に熱風通路を、塔下部に排気煙道を連通し、塔内には熱風を下向きから上向きへと転向させる折曲通路を前記排気煙道に連通して慣性集塵機構を備えると共に、塔下端部には懸濁液から分離した懸濁物を回収する懸濁物回収部を備えたので、懸濁液の蒸発によって熱風中に分散して混在する懸濁物を、熱風が転向する際の慣性力を利用して効果的に分離沈降させて回収できる。 According to the suspension recovery apparatus from the suspension according to claim 2, the suspension evaporation tower has a hot air passage in the upper part of the tower and an exhaust flue in the lower part of the tower. A suspension collecting unit for collecting a suspension separated from the suspension at the lower end of the tower is provided with an inertia dust collecting mechanism by communicating with the exhaust flue a bent passage for turning hot air from downward to upward. Therefore, the suspension that is dispersed and mixed in the hot air by evaporation of the suspension can be effectively separated and settled using the inertial force when the hot air turns.
また、請求項３記載の懸濁液からの懸濁物回収装置によれば、前記懸濁液噴霧ノズルは、所定圧力の空気とともに噴射する二流体ノズルとし、懸濁液を微粒化して熱風中に噴霧して蒸発させるので、懸濁液をより効率よく蒸発できて懸濁物を分離回収できる。 Further, according to the suspension recovery device from the suspension according to claim 3, the suspension spray nozzle is a two-fluid nozzle that jets together with air of a predetermined pressure, and the suspension is atomized to generate hot air. As a result, the suspension can be evaporated more efficiently and the suspension can be separated and recovered.
また、請求項４記載の懸濁液からの懸濁物回収方法によれば、キルン本体内にて必要な燃焼用空気を吹き込みながら木質系バイオマスを自燃によって燃焼する工程と、前記燃焼に伴って生じる揮発分を二次燃焼室にて燃焼分解させて高温の熱風を発生する工程と、前記発生した熱風と噴霧する懸濁液との間の直接的な接触により懸濁液を蒸発させる工程と、前記懸濁液の蒸発後に残る懸濁物を分離回収する工程とを含むので、重油等の化石燃料と比較して低コストでかつ環境負荷の低い固形燃料である木質系バイオマスを自燃させることで得られる高温の熱風でもって懸濁液を効率よく蒸発させて懸濁物を分離回収できる。 Moreover, according to the suspension collection method from the suspension according to claim 4, the step of combusting the woody biomass by self-combustion while blowing the necessary combustion air in the kiln body, and accompanying the combustion A step of combusting and decomposing the generated volatile matter in a secondary combustion chamber to generate hot hot air; and a step of evaporating the suspension by direct contact between the generated hot air and the suspension to be sprayed; And the step of separating and recovering the suspension remaining after evaporation of the suspension, so that the woody biomass, which is a solid fuel having a low environmental impact and low cost compared to fossil fuels such as heavy oil, is self-combusted. The suspension can be separated and recovered by efficiently evaporating the suspension with the hot hot air obtained in (1).
また、請求項５記載の懸濁液からの懸濁物回収方法によれば、前記懸濁物を分離回収する工程にて回収した懸濁物を前記燃焼工程に供給する工程を含むので、懸濁液から回収される懸濁物が可燃性のものであれば、懸濁液を蒸発させる熱風発生用の固形燃料の一部として利用でき、懸濁物回収時の一層の低コスト化を図れる。
In addition, according to the method for recovering a suspension from a suspension according to
本発明に係る懸濁液からの懸濁物回収装置及び回収方法にあっては、助燃バーナ及び燃焼用空気供給ファンを有する木質系バイオマス等の固形燃料燃焼用のキルン本体と、該キルン本体内での固形燃料の燃焼に伴って生じる可燃性の揮発分を燃焼分解する二次燃焼室とからなる熱風発生炉を備える。また、前記熱風発生炉の熱風通路に連通する懸濁液蒸発塔と、該懸濁液蒸発塔の上部に取り付けた懸濁液噴霧ノズルと、懸濁液タンク内に貯留した各種の懸濁物を含んだ懸濁液を吸い込んで前記懸濁液噴霧ノズルに圧送するポンプとを備える。 In the suspension recovery apparatus and the recovery method from the suspension according to the present invention, a kiln body for solid fuel combustion such as woody biomass having an auxiliary burner and a combustion air supply fan, and the inside of the kiln body And a secondary combustion chamber for combusting and decomposing flammable volatile components generated by the combustion of solid fuel. In addition, a suspension evaporation tower communicating with the hot air passage of the hot air generation furnace, a suspension spray nozzle attached to an upper portion of the suspension evaporation tower, and various suspensions stored in the suspension tank And a pump for sucking and feeding the suspension containing the suspension to the suspension spray nozzle.
前記懸濁液蒸発塔は、塔上部に前記熱風通路を、塔下部に排気煙道を連通し、前記熱風通路より塔内に導入した熱風が塔上部側から塔下部側に向けて流下するように構成している一方、塔内には前記熱風の流向を下向きから上向きへと急激に転向させるように、例えば、塔の水平断面略中心部付近に下方へ向けて熱風導出用の開口部を開口し、該開口部から塔側壁方向へ向けて略直角に折曲形成してなる折曲通路を前記排気煙道に連通して慣性集塵機構を備えると共に、塔下端部には懸濁液から分離した懸濁物を回収する懸濁物回収部を備える。 In the suspension evaporation tower, the hot air passage is connected to the upper part of the tower and the exhaust flue is connected to the lower part of the tower, so that the hot air introduced into the tower from the hot air passage flows down from the upper part of the tower toward the lower part of the tower. On the other hand, in the tower, for example, an opening for deriving hot air is provided downward near the center of the horizontal section of the tower so as to rapidly change the flow direction of the hot air from downward to upward. An opening, and a bent passage formed at a substantially right angle from the opening toward the side wall of the tower communicates with the exhaust flue and is provided with an inertia dust collecting mechanism. A suspension collection unit for collecting the separated suspension is provided.
また、好ましくは、前記懸濁液噴霧ノズルを所定圧力の空気と共に噴射する外部混合型の二流体ノズルとし、例えば、懸濁物が混在する懸濁液を微粒化しながら前記熱風通路より供給する熱風に向けて噴霧するようにすると、懸濁液を効率よく蒸発させることができ、単位時間当たりより多くの懸濁物を分離回収できる構成となる。また、多くの懸濁物を含んだ懸濁液でもノズル先端部等で目詰まりさせることなく比較的安定して噴霧できる。 Preferably, the suspension spray nozzle is an externally mixed two-fluid nozzle that injects air with a predetermined pressure, for example, hot air supplied from the hot air passage while atomizing the suspension in which the suspension is mixed. When spraying toward the surface, the suspension can be efficiently evaporated, and more suspension can be separated and recovered per unit time. In addition, even a suspension containing a lot of suspension can be sprayed relatively stably without clogging at the nozzle tip or the like.
なお、前記懸濁液噴霧ノズルより噴霧する懸濁液の噴霧量としては、少なくとも懸濁液を残さずに（塔内でドレン水等を発生させることなく）蒸発処理できる範囲内で適宜調整するとよいが、例えば、前記熱風発生炉にて発生する熱風の温度や熱風量等を逐次検出し、それらの検出値から求められる熱風の保有熱量に基づいて、懸濁液を残さずに蒸発処理できる最大限度程度の噴霧量となるように調整制御するようにすると好ましい。また、前記懸濁液蒸発塔下流の排気煙道においても排ガス温度を検出し、この排ガス温度が露点温度を下回らないように、例えば、排ガス温度が露点温度以下になれば前記懸濁液噴霧ノズルからの噴霧量を絞る方向へ調整制御するようにするとよい。 The spray amount of the suspension sprayed from the suspension spray nozzle is appropriately adjusted within a range where evaporation processing can be performed without leaving at least the suspension (without generating drain water or the like in the tower). Although it is good, for example, the temperature of hot air generated in the hot air generating furnace, the amount of hot air, etc. can be sequentially detected, and the evaporation process can be performed without leaving a suspension based on the retained heat amount of the hot air obtained from the detected values. It is preferable to perform adjustment control so that the spray amount is about the maximum limit. Further, the exhaust gas temperature is also detected in the exhaust flue downstream of the suspension evaporation tower, so that the exhaust gas temperature does not fall below the dew point temperature, for example, the suspension spray nozzle if the exhaust gas temperature falls below the dew point temperature. It is preferable to perform adjustment control in a direction to reduce the spray amount from the nozzle.
上記構成とすることにより、例えば、安定供給の難しい木質系バイオマス等の固形燃料の性状（例えば、含水率等）や供給量等のバラツキによって発生する熱風の保有熱量が大きく変動する場合でも、懸濁液をそれに追随させるように過不足なく噴霧して適正に蒸発処理できると共に、蒸発処理に伴って冷却されかつ高湿度状態にある排ガスの温度を少なくとも露点温度以上に保て、懸濁液蒸発塔下流側に設置される集塵機や煙突等での結露の発生を防いで腐食等の不具合を防止できる。 By adopting the above configuration, for example, even when the amount of retained heat of hot air generated due to variations in the properties (for example, moisture content) of solid fuel such as woody biomass that is difficult to stably supply and the supply amount varies greatly, The suspension can be properly evaporated by spraying the turbid liquid without excess or deficiency, and the temperature of the exhaust gas that has been cooled during the evaporation process and is in a high humidity state is kept at least above the dew point temperature to evaporate the suspension. It prevents the occurrence of condensation in the dust collector or chimney installed on the downstream side of the tower and prevents problems such as corrosion.
そして、上記構成の装置を使用し、各種の懸濁物を含んだ懸濁液を蒸発させて懸濁物を分離回収するときには、先ず、熱風発生炉の助燃バーナを燃焼させてキルン本体内を予熱後、例えば木質系バイオマス等の固形燃料を所定量ずつ投入して着火燃焼させると共に、燃焼用空気供給ファンより燃焼に必要な燃焼用空気をキルン内に吹き込み、前記固形燃料の燃焼が安定してくれば助燃バーナを消火して固形燃料を自燃状態で燃焼させる一方、前記燃焼に伴って生じる可燃性の揮発分は下流の二次燃焼室にて燃焼分解させて高温の熱風を発生させる。 When using the apparatus having the above configuration to evaporate a suspension containing various types of suspensions and separate and recover the suspensions, first, the auxiliary burner of the hot air generating furnace is burned to make the inside of the kiln main body. After preheating, a predetermined amount of solid fuel such as woody biomass is added and ignited and combusted, and combustion air necessary for combustion is blown into the kiln from the combustion air supply fan, and the combustion of the solid fuel is stabilized. If this is done, the auxiliary burner is extinguished and the solid fuel is burned in a self-burning state, while the flammable volatile matter produced by the combustion is burned and decomposed in the downstream secondary combustion chamber to generate hot hot air.
そして、前記二次燃焼室にて発生させた熱風は熱風通路を介して下流の懸濁液蒸発塔に導入し、この高温の熱風に対して懸濁液蒸発塔上部の懸濁液噴霧ノズルより所定量の懸濁液を噴霧し、熱風と直接的に接触させながら懸濁液を蒸発させていく。そして、蒸発した懸濁液は、熱風（排ガス）と共に塔下部側へ流下した後、前記折曲通路を介して下流の排気煙道へと導出する。 Then, the hot air generated in the secondary combustion chamber is introduced into the suspension evaporation tower downstream through the hot air passage, and the high-temperature hot air is supplied from the suspension spray nozzle above the suspension evaporation tower. A predetermined amount of the suspension is sprayed, and the suspension is evaporated while being in direct contact with hot air. The evaporated suspension flows down to the lower part of the tower together with hot air (exhaust gas), and then is led out to the downstream exhaust flue through the bent passage.
このとき、熱風中に混在する懸濁物は、前記折曲通路部分で熱風の流向が下向きから上向きへと急激に転向する際に掛かる強い慣性力によって効果的に分離沈降され、塔下端部の懸濁物回収部に落下して回収される。一方、排気煙道へ導出した熱風は、下流の集塵機等を経て煙突より大気中へ放出する。 At this time, the suspension mixed in the hot air is effectively separated and settled by the strong inertial force applied when the flow direction of the hot air suddenly turns from the downward direction to the upward direction in the bent passage portion. Dropped into the suspension collection unit and collected. On the other hand, the hot air led out to the exhaust flue is discharged into the atmosphere from the chimney through a downstream dust collector and the like.
なお、前記懸濁液蒸発塔や集塵機にて回収・捕集される懸濁物が、例えば可燃性のものであれば、前記熱風発生炉のキルン本体へ供給して熱風発生用の固形燃料の一部として利用するようにしてもよい。 If the suspension collected and collected by the suspension evaporation tower or the dust collector is, for example, flammable, it is supplied to the kiln main body of the hot air generating furnace and the solid fuel for generating hot air is supplied. It may be used as a part.
このように、上記懸濁液からの懸濁物回収装置及び回収方法によれば、木質系バイオマス等の固形燃料の自燃によって発生させた熱風と噴霧した懸濁液とを直接接触させることにより、懸濁液を効果的に蒸発処理して懸濁物を分離回収することができ、従来の化石燃料を主燃料とする装置等と比較して低コストかつ低環境負荷にて回収できて好適である。 Thus, according to the suspension recovery apparatus and recovery method from the suspension, by directly contacting the hot air generated by the self-combustion of solid fuel such as woody biomass and the sprayed suspension, The suspension can be effectively evaporated to separate and recover the suspension, and it can be recovered at low cost and with a low environmental load compared to conventional fossil fuel-based devices. is there.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図中の１は懸濁液からの懸濁物回収装置であって、木質系バイオマス等の固形燃料を主燃料として燃焼させるロータリーキルン方式のキルン本体２と、該キルン本体２での固形燃料の燃焼に伴って生じる可燃性の揮発分を燃焼分解する二次燃焼室３とからなる熱風発生炉４を備えていると共に、該熱風発生炉４の熱風通路５に連通する懸濁液蒸発塔６を備えている。また、前記懸濁液蒸発塔６には熱風（排ガス）導出用の排気煙道７を連結し、該排気煙道７の下流には熱風中のダスト捕捉用の集塵機であるバグフィルタ８を備えていると共に、その下流側には排風量調整用のメインダンパー９、排風機１０及び煙突１１を備えている。
In the figure, reference numeral 1 denotes an apparatus for recovering a suspension from a suspension, which is a rotary kiln type kiln body 2 that burns solid fuel such as woody biomass as a main fuel, and combustion of the solid fuel in the kiln body 2 And a suspension evaporating tower 6 communicating with a
前記熱風発生炉４のキルン本体２は、円筒状の鋼板の内壁面に、例えば、耐火煉瓦やセラミック等の耐熱性のキャスター１２を周設し、基台１３上に回転自在に傾斜支持すると共に、その一端部には固形燃料投入用の投入シュート１４、キルン本体２内の予熱や種火用等に用いられ、石油や天然ガス等の化石燃料を使用する小型の助燃バーナ１５、キルン本体２内に投入した固形燃料を自燃で燃焼させるのに必要な燃焼用空気を吹き込むようにして供給する燃焼用空気供給ファン１６を備えている一方、他端部には前記二次燃焼室３を直結している。
The kiln main body 2 of the hot-air generating furnace 4 is provided with a heat-
前記二次燃焼室３は、キルン本体２と同様に、その内壁面に耐熱性のキャスター（図示せず）を貼着していると共に、キルン本体２より導入される可燃性の揮発分が約２秒程度以上かけて下流側の熱風通路５へと導出されるように縦長の構造としており、木質系バイオマス等の固形燃料を燃焼させた際に生じる揮発分や炭化物等の飛散性未燃分が、高温に維持された前記二次燃焼室３内を通過する間に完全に燃焼分解されるようにしている。また、図中の１７は、前記助燃バーナ１５と同様に、化石燃料を使用して二次燃焼室３内に熱風を供給する小型の補助バーナであって、例えば、熱風発生炉４の運転初期時などに燃焼させて二次燃焼室３内を予熱し、予熱完了後は消火するようにしている。
Like the kiln main body 2, the secondary combustion chamber 3 has a heat-resistant caster (not shown) attached to its inner wall surface, and the combustible volatile matter introduced from the kiln main body 2 is about It has a vertically long structure so that it can be led to the
また、前記二次燃焼室３の下部には、キルン本体２から排出される木質系バイオマス等の固形燃料の燃焼灰や炭化物等の固形未燃分を一時的に貯留する貯留ホッパ１８を備えていると共に、該貯留ホッパ１８の下端部には燃焼灰排出用の排出ゲート１９を開閉自在に備えている。また、前記排出ゲート１９の上位には再燃焼用空気供給手段２０を備えており、キルン本体２内で燃焼しきれずに貯留ホッパ１８内へ排出される固形未燃分に対して前記再燃焼用空気供給手段２０より所定量の再燃焼用空気を吹き込むことにより、固形未燃分を十分に燃焼分解させ、木質系バイオマス等の固形燃料の発熱量を無駄なく有効活用できるようにしている。
In addition, a
また、前記二次燃焼室３の上部付近には、固形燃料を燃焼させて発生させた高温の熱風を下流の懸濁液蒸発塔６へ供給する熱風通路５を連結していると共に、二次燃焼室３の上端部には、排気ダンパー２１を開閉自在に備えており、緊急時等に開放して二次燃焼室３内の熱風を放出可能なようにしている。
Near the upper portion of the secondary combustion chamber 3 is connected a
前記懸濁液蒸発塔６は、二次燃焼室３より導入される高温の熱風が約４秒程度かけて下流側の排気煙道７へと導出されるように、二次燃焼室３と同様に縦長の構造としており、塔上部には複数の、例えば２〜８本程度の懸濁液噴霧ノズル２２を、それぞれの噴霧先を前記熱風通路５から導入される熱風と直接接触するように塔中心側へ向けて取り付けている。また、前記懸濁液蒸発塔６の近傍には、各種の懸濁物を含んだ懸濁液を貯留する懸濁液タンク２３を備え、該懸濁液タンク２３と前記懸濁液噴霧ノズル２２とを懸濁液供給配管２４にて連結していると共に、該懸濁液供給配管２４の途中には懸濁液圧送用のポンプ２５と、流量調整用バルブ２６とを介在させている。
The suspension evaporation tower 6 is the same as the secondary combustion chamber 3 so that hot hot air introduced from the secondary combustion chamber 3 is led out to the
また、前記懸濁液蒸発塔６には、図２に示すように、塔上部に熱風通路５を、塔下部に排気煙道７を連通し、前記熱風通路５より塔内に導入した熱風が塔上部側から塔下部側に向けて流下するように構成している一方、塔内には前記熱風の流向を、図中の実線矢印で示すように、下向きから上向きへと急激に転向させるように、塔の水平断面略中心部付近に下方へ向けて熱風導出用の開口部２７を開口し、該開口部２７から塔側壁方向へ向けて略直角に折曲形成してなる折曲通路２８を前記排気煙道７に連通して慣性集塵機構を備えると共に、塔下端部には懸濁液から分離した懸濁物Ｗを一時貯留するホッパ部２９と、ダンパーゲート３０を開閉自在に有した排出部３１とからなる懸濁物回収部３２を備えている。
In addition, as shown in FIG. 2, the suspension evaporating tower 6 is connected with a
前記水噴霧ノズル２２は、懸濁物を含んだ懸濁液を所定圧力の空気と共に噴射する、図３に示すような、外部混合型の二流体ノズルであって、懸濁液噴射用の内管２２ａと、圧縮空気噴射用の外管２２ｂとからなり、前記懸濁液タンク２３より懸濁液供給配管２４を介して供給される懸濁液を前記内管２２ａへ、またコンプレッサ３３よりエア供給配管３４を介して供給される所定圧力の空気を前記外管２２ｂへそれぞれ送り出し、前記内管２２ａ先端部より噴射する懸濁液を外管２２ｂより送り出される高圧空気にて吹き飛ばして微粒化しながら熱風に向けて噴霧する構成としている。
The
図中の３５は排ガス温度センサであって、該排ガス温度センサ３５にて検出される排ガス温度を懸濁液噴霧量制御器３６に逐次取り込む一方、該懸濁液噴霧量制御器３６には排ガスの露点温度として、例えば１１０〜１２０℃程度の温度値を予め設定しておき、取り込んだ排ガス温度が前記露点温度を下回れば前記流量調整用バルブ２６の開度を絞る方向へ調整制御するようにしている。
In the figure,
上記構成とすることにより、例えば、安定供給の困難な木質系バイオマス等の固形燃料の性状（例えば、含水率等）や供給量等のバラツキによって熱風の保有熱量が大きく変動する場合でも、特に保有熱量が急激に低下した場合でも、排ガスの温度を少なくとも前記露点温度以上に維持でき、懸濁液蒸発塔６下流側のバグフィルタ８や煙突１１等での結露の発生を未然に防止できるように図っている。
By adopting the above configuration, for example, even when the amount of heat held by hot air varies greatly due to variations in the properties (for example, moisture content) of solid fuel such as woody biomass that is difficult to stably supply and the supply amount, etc. Even when the amount of heat suddenly decreases, the temperature of the exhaust gas can be maintained at least above the dew point temperature, and condensation can be prevented from occurring in the bag filter 8 or the
図中の３７は外気導入口であって、例えば、固形燃料の性状等のバラツキから、熱風の保有熱量が急激に上昇した場合に、前記外気導入口３７を開放して外気（冷気）を排気煙道７内に導入し、排ガス温度を低下させて下流側のバグフィルタ８の焼損を防止できるように図っている。
In the figure,
なお、上記のように、木質系バイオマス等の固形燃料は安定供給が困難であることより、例えば、前記熱風通路５等に熱風温度検出用の熱風温度センサと、熱風量検出用の流量センサとを備え、これら各センサにて逐次検出される熱風温度と熱風量とから熱風の保有熱量を逐次求め、この求めた保有熱量に基づいて前記流量調整用バルブ２６の開度を調整し、前記懸濁液噴霧ノズル２２から噴霧する懸濁液が極力残らないように（懸濁液蒸発塔６内にドレン水等を発生させないように）しながらも、蒸発処理できる最大限度程度の噴霧量となるように調整制御するようにすると、熱風の保有熱量が大きく変動する場合でも、懸濁液をそれに追随させるように過不足なく噴霧して適正に蒸発処理することが可能となる。
As described above, since solid fuel such as woody biomass is difficult to stably supply, for example, a hot air temperature sensor for detecting hot air temperature in the
また、前記熱風発生炉４のキルン本体２の助燃バーナ１５側の隅部には、キルン本体２内の静圧を検出する静圧センサ３８を備えていると共に、該静圧センサ３８にて検出される静圧値が所定の負圧値、例えば大気圧と同等程度か、或いは大気圧よりも僅かに低い、約−１０〜−３０Ｐａ程度に維持されるように、前記排気煙道７に備えたメインダンパー９の開度、或いは排風機１０の回転数を調整制御する静圧／排風量制御器３９を備えており、前記同様に、固形燃料の性状等のバラツキに由来する熱風の保有熱量の変動などから、前記懸濁液蒸発塔６で発生する水蒸気量が大きく変動する場合でも、キルン本体２両端の隙間等からの熱風や水蒸気の噴き出しを防止しながらも、熱風温度を低下させる要因となる外気（冷気）の侵入を極力抑えられ、懸濁液を効率よく蒸発処理できるように図っている。
In addition, a
そして、上記構成の懸濁液からの懸濁物回収装置１を使用し、例えば木質系バイオマス等を固形燃料として燃焼させ、発生した熱風を熱源として各種の懸濁物を含んだ懸濁液を蒸発させて懸濁物を分離回収するときには、先ず、前記熱風発生炉４のキルン本体２の助燃バーナ１５、及び二次燃焼室３の補助バーナ１７をそれぞれ燃焼させ、キルン本体２内及び二次燃焼室３内をそれぞれ予熱後、前記キルン本体２内に木質系バイオマス等の固形燃料を所定量ずつ投入して着火燃焼させると共に、燃焼用空気供給ファン１６から固形燃料の投入量に見合った燃焼用空気をキルン本体２内に吹き込み、前記固形燃料の燃焼が安定してくれば助燃バーナ１５、及び補助バーナ１７を消火して固形燃料を自燃状態で燃焼させる一方、前記燃焼に伴って生じる可燃性の揮発分は前記二次燃焼室３にて燃焼分解させて高温の熱風を発生させる。
Then, using the suspension recovery apparatus 1 from the suspension having the above-described configuration, for example, burning woody biomass or the like as a solid fuel, and using the generated hot air as a heat source, suspensions containing various suspensions are used. When evaporating and separating and recovering the suspension, first, the
そして、前記二次燃焼室３にて発生させた高温の、例えば約８００℃程度の熱風は、熱風通路５を介して下流の懸濁液蒸発塔６に導入し、この高温の熱風に対して前記懸濁液噴霧ノズル２２より所定量の懸濁液を噴霧し、熱風と直接的に接触させながら懸濁液を蒸発させていく。そして、蒸発して気化した懸濁液は、懸濁液との熱交換によって、例えば約１８０℃程度に冷却された熱風（排ガス）と共に塔下部側へ向けて流下した後、前記折曲通路２８を介して下流の排気煙道７へと導出する。
The hot air generated in the secondary combustion chamber 3, for example, about 800 ° C., is introduced to the downstream suspension evaporation tower 6 via the
このとき、前記懸濁液の蒸発に伴って熱風中に分散して混在する懸濁物Ｗは、前記折曲通路２８の開口部２７で熱風の流向が下向きから上向きへと急激に転向（反転）する際に掛かる下向きへの強い慣性力によって効果的に分離沈降され、懸濁液蒸発塔６下端部に備えた懸濁物回収部３２に落下して回収される。一方、排気煙道７へ導出した懸濁液の水蒸気を含んだ熱風は、下流のバグフィルタ８を経て煙突１１より大気中へ放出する。
At this time, the suspension W dispersed and mixed in the hot air as the suspension evaporates rapidly changes (inverted) from the downward direction to the upward direction in the flow direction of the hot air at the
なお、前記懸濁液蒸発塔６やバグフィルタ８にて回収・捕集される懸濁物Ｗ、Ｗ′が、例えば可燃性のものであれば、図１の二点鎖線にて示すように、前記熱風発生炉４のキルン本体２へ随時供給して熱風発生用の固形燃料の一部として利用するようにしてもよい。 If the suspensions W and W ′ collected and collected by the suspension evaporation tower 6 and the bag filter 8 are flammable, for example, as shown by a two-dot chain line in FIG. The hot air generating furnace 4 may be supplied to the kiln main body 2 at any time and used as part of solid fuel for generating hot air.
また、懸濁液蒸発塔６にて懸濁液の噴霧に伴って発生した水蒸気は、冷却された熱風と共に排気煙道７より導出されるが、固形燃料の性状等のバラツキによって熱風の保有熱量が変動することより、前記水蒸気量も大きく変動する可能性があるものの、前記静圧／排風量制御器３９にてキルン本体２内の静圧を所定の負圧値に維持するように排風量を制御しているため、キルン本体２両端の隙間等からの噴き出しを防止しつつ、熱風温度を低下させる要因となる外気（冷気）の進入を極力抑えられ、懸濁液を効率よく蒸発処理できる。
In addition, the water vapor generated by the suspension evaporation tower 6 as a result of spraying the suspension is led out from the
このように、上記懸濁液からの懸濁物回収装置１及び回収方法によれば、木質系バイオマス等の固形燃料の自燃によって発生させた熱風に対して懸濁液を直接噴霧することにより、懸濁液を効率よく蒸発して懸濁物を分離回収することができ、低コストかつ低環境負荷にて回収できて好適である。 Thus, according to the suspension collection device 1 and the collection method from the suspension, by directly spraying the suspension against the hot air generated by the self-combustion of solid fuel such as woody biomass, The suspension can be efficiently evaporated to separate and recover the suspension, which is preferable because it can be recovered at low cost and low environmental load.
なお、前記熱風発生炉４に投入する固形燃料としては、前記実施例のように、木質系バイオマスに限定されるものではなく、例えばＲＰＦやＲＤＦ等の固形燃料も低コスト化と低環境負荷を期待できて有効に採用することができる。 The solid fuel to be introduced into the hot air generating furnace 4 is not limited to woody biomass as in the above-described embodiment. For example, solid fuels such as RPF and RDF also have low cost and low environmental load. It can be expected and used effectively.
本発明は、各種の懸濁物を含んだ様々な懸濁液から懸濁物を分離回収する場合に広く利用することができる。 The present invention can be widely used when a suspension is separated and recovered from various suspensions including various suspensions.
１…懸濁液からの懸濁物回収装置 ２…キルン本体
３…二次燃焼室 ４…熱風発生炉
５…熱風通路 ６…懸濁液蒸発塔
７…排気煙道 ８…バグフィルタ（集塵機）
１５…助燃バーナ １６…燃焼用空気供給ファン
２２…懸濁液噴霧ノズル ２３…懸濁液タンク
２４…懸濁液供給配管 ２５…ポンプ
２６…流量調整用バルブ ２８…折曲通路
３２…懸濁物回収部 ３３…コンプレッサ
３４…エア供給配管 ３５…排ガス温度センサ
３６…懸濁液噴霧量制御器 ３８…静圧センサ
３９…静圧／排風量制御器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Suspension recovery apparatus from suspension 2 ... Kiln main body 3 ... Secondary combustion chamber 4 ... Hot-
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