JP3523999B2 - 廃プラスチックを利用したロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製造方法 - Google Patents
廃プラスチックを利用したロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製造方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主燃料である重油
と共に廃プラスチックを燃料とし、ロータリーキルンに
おいて生石灰・焼ドロマイトを製造する方法であって、
特にロータリーキルンへの廃プラスチックの吹き込み速
度を制御して、一定の良好な品質の生石灰・焼ドロマイ
トの製造方法に関する。
と共に廃プラスチックを燃料とし、ロータリーキルンに
おいて生石灰・焼ドロマイトを製造する方法であって、
特にロータリーキルンへの廃プラスチックの吹き込み速
度を制御して、一定の良好な品質の生石灰・焼ドロマイ
トの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃プラスチックは高い熱量を有する熱源
であるが、廃プラスチックの燃焼性が他の燃料、例えば
重油、微粉炭に比較して劣るので、燃料として使用され
ることなく投棄されていた。しかし、環境問題、或いは
資源の有効活用の見地から徐々に廃プラスチックの再利
用が図られてきている。
であるが、廃プラスチックの燃焼性が他の燃料、例えば
重油、微粉炭に比較して劣るので、燃料として使用され
ることなく投棄されていた。しかし、環境問題、或いは
資源の有効活用の見地から徐々に廃プラスチックの再利
用が図られてきている。
【０００３】廃プラスチックが高い熱量を有する資源で
あることに着目し、廃プラスチックを利用した種々の方
法が提案されている。例えば、特開昭４６−１５０３７
号公報（以下、「先行技術１」という）は廃プラスチッ
クを利用したセメントクリンカーの製造方法を開示して
いる。
あることに着目し、廃プラスチックを利用した種々の方
法が提案されている。例えば、特開昭４６−１５０３７
号公報（以下、「先行技術１」という）は廃プラスチッ
クを利用したセメントクリンカーの製造方法を開示して
いる。
【０００４】更に、特開平６−８２４７号公報（以下、
「先行技術２」という）はロータリーキルンの中に繊維
強化プラスチックを添加して処理する方法を開示してい
る。更に、特公昭５９−１１５４５号公報（以下、「先
行技術３」という）は都市廃棄物を利用するポルトラン
ドセメントの製造方法を開示している。
「先行技術２」という）はロータリーキルンの中に繊維
強化プラスチックを添加して処理する方法を開示してい
る。更に、特公昭５９−１１５４５号公報（以下、「先
行技術３」という）は都市廃棄物を利用するポルトラン
ドセメントの製造方法を開示している。
【０００５】従来、生石灰・焼ドロマイトは原料として
の石灰石・ドロマイト、貝殻等を焼成することによって
製造されていることはよく知られているところである。
ロータリーキルンは、装入物に対して燃焼ガスを通過さ
せる空間が比較的大きいので、種々の燃料を燃焼するた
めに好都合な装置であることも知られている。
の石灰石・ドロマイト、貝殻等を焼成することによって
製造されていることはよく知られているところである。
ロータリーキルンは、装入物に対して燃焼ガスを通過さ
せる空間が比較的大きいので、種々の燃料を燃焼するた
めに好都合な装置であることも知られている。
【０００６】図６に、従来の生石灰・焼ドロマイトを製
造するロータリーキルンの一設備の概要を示す。以下、
図６を参照しながら従来のロータリーキルンにおける生
石灰・焼ドロマイトの製造方法の概要を説明する。生石
灰・焼ドロマイト等の原石は、それ等を収容している原
石サイロ１からグレートプレヒーター２に供給され、そ
こでロータリーキルンから排出される排ガスによって予
熱され、次いで、ロータリーキルン６に装入される。
造するロータリーキルンの一設備の概要を示す。以下、
図６を参照しながら従来のロータリーキルンにおける生
石灰・焼ドロマイトの製造方法の概要を説明する。生石
灰・焼ドロマイト等の原石は、それ等を収容している原
石サイロ１からグレートプレヒーター２に供給され、そ
こでロータリーキルンから排出される排ガスによって予
熱され、次いで、ロータリーキルン６に装入される。
【０００７】ロータリーキルンは円形の鉄皮を耐火物で
内張りすることによって構成された円筒状の加熱炉であ
って、操業時は一定の速度で軸の回りに回転している。
図６において、左側の装入口から装入された石灰石・ド
ロマイトは、回転している炉内を通過して、右側の出口
方向へと移動する。なお、ロータリーキルンは、図６に
示すように、原料の装入口は出口方向に対して３／１０
０〜４／１００の傾斜度で上向きに傾斜している。装入
された石灰石・ドロマイトは焼成されながら炉内を回転
しつつ、生石灰・焼ドロマイトに変化して出口方向に移
動する。
内張りすることによって構成された円筒状の加熱炉であ
って、操業時は一定の速度で軸の回りに回転している。
図６において、左側の装入口から装入された石灰石・ド
ロマイトは、回転している炉内を通過して、右側の出口
方向へと移動する。なお、ロータリーキルンは、図６に
示すように、原料の装入口は出口方向に対して３／１０
０〜４／１００の傾斜度で上向きに傾斜している。装入
された石灰石・ドロマイトは焼成されながら炉内を回転
しつつ、生石灰・焼ドロマイトに変化して出口方向に移
動する。
【０００８】ロータリーキルン出口には、主燃料として
使用する重油吹き込みノズル（図示せず）の他に、例え
ば微粉炭を供給する微粉炭供給装置８も備えられてお
り、微粉炭はノズルを介して炉内に吹き込まれ、吹き込
まれる空気により燃焼して、炉内を１０００℃以上の高
温に保持する。この重油及び微粉炭の燃焼により発生し
た熱により石灰石・ドロマイトは焼成されて生石灰・焼
ドロマイトに変化する。
使用する重油吹き込みノズル（図示せず）の他に、例え
ば微粉炭を供給する微粉炭供給装置８も備えられてお
り、微粉炭はノズルを介して炉内に吹き込まれ、吹き込
まれる空気により燃焼して、炉内を１０００℃以上の高
温に保持する。この重油及び微粉炭の燃焼により発生し
た熱により石灰石・ドロマイトは焼成されて生石灰・焼
ドロマイトに変化する。
【０００９】燃料を燃焼するための空気は、排出された
生石灰・焼ドロマイトを冷却するためのグレートクーラ
７を通過することにより、生石灰・焼ドロマイトとの間
で熱交換を行う。その結果、一方では空気は高温の生石
灰・焼ドロマイトを冷却し、他方で空気は熱を受けて高
温になり、出口側からロータリーキルン内に吹き込ま
れ、主燃料としての重油、微粉炭を燃焼するための高温
の空気の供給源となる。
生石灰・焼ドロマイトを冷却するためのグレートクーラ
７を通過することにより、生石灰・焼ドロマイトとの間
で熱交換を行う。その結果、一方では空気は高温の生石
灰・焼ドロマイトを冷却し、他方で空気は熱を受けて高
温になり、出口側からロータリーキルン内に吹き込ま
れ、主燃料としての重油、微粉炭を燃焼するための高温
の空気の供給源となる。
【００１０】ロータリーキルン内の温度は、炉の出口側
において約６００℃前後であり、特に燃料が燃焼する際
に生ずる火炎の部分は、部分的に１５００℃以上とな
り、石灰石・ドロマイトの分解反応に伴って温度が低下
し、石灰石・ドロマイトの装入口側、即ち排ガスの出口
側においては１０００℃程度まで温度が低下する。この
１０００℃程度の高温の排ガスは前述のグレートプレヒ
ーター２に上乗せされた石灰石・ドロマイトを予熱し、
ここでその熱の一部を放出した後、廃熱ボイラ３を通過
した後、乾式集塵機４さらには湿式集塵機５を経て外部
に排出される。
において約６００℃前後であり、特に燃料が燃焼する際
に生ずる火炎の部分は、部分的に１５００℃以上とな
り、石灰石・ドロマイトの分解反応に伴って温度が低下
し、石灰石・ドロマイトの装入口側、即ち排ガスの出口
側においては１０００℃程度まで温度が低下する。この
１０００℃程度の高温の排ガスは前述のグレートプレヒ
ーター２に上乗せされた石灰石・ドロマイトを予熱し、
ここでその熱の一部を放出した後、廃熱ボイラ３を通過
した後、乾式集塵機４さらには湿式集塵機５を経て外部
に排出される。
【００１１】以上が生石灰・焼ドロマイトを製造するロ
ータリーキルン設備の概要である。従来、ロータリーキ
ルンでは燃料として主に重油を利用し、一部として微粉
炭を使用している。しかしながら、これらの燃料は何れ
もコスト高であり、生石灰・焼ドロマイトをより安価に
製造することが求められている。
ータリーキルン設備の概要である。従来、ロータリーキ
ルンでは燃料として主に重油を利用し、一部として微粉
炭を使用している。しかしながら、これらの燃料は何れ
もコスト高であり、生石灰・焼ドロマイトをより安価に
製造することが求められている。
【００１２】これらの重油は約１００００ｋｃａｌ／ｋ
ｇ、微粉炭は約６０００ｋｃａｌ／ｋｇ程度の発熱量を
有する。一方、廃プラスチックは約１００００ｋｃａｌ
／ｋｇ程度の熱量があり、微粉炭等と共に貴重な熱源と
なりうる可能性がある。
ｇ、微粉炭は約６０００ｋｃａｌ／ｋｇ程度の発熱量を
有する。一方、廃プラスチックは約１００００ｋｃａｌ
／ｋｇ程度の熱量があり、微粉炭等と共に貴重な熱源と
なりうる可能性がある。
【００１３】しかし、通常廃プラスチックは種々の形状
で得られ、前述の通り燃焼が容易でないため、従来燃料
として使用されることなく投棄されているのが現状であ
った。廃プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール等の廃棄物
が現在多量に発生している。従って、これら廃プラスチ
ックを熱源として再利用して廃棄物を処理すると共に、
この安価なプラスチックを燃料として利用し、生石灰・
焼ドロマイトを安価に製造することが求められている。
なお、生石灰・焼ドロマイトは鉄鋼業あるいは化学工業
等において広く利用されている重要な化学原材料の一つ
である。
で得られ、前述の通り燃焼が容易でないため、従来燃料
として使用されることなく投棄されているのが現状であ
った。廃プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール等の廃棄物
が現在多量に発生している。従って、これら廃プラスチ
ックを熱源として再利用して廃棄物を処理すると共に、
この安価なプラスチックを燃料として利用し、生石灰・
焼ドロマイトを安価に製造することが求められている。
なお、生石灰・焼ドロマイトは鉄鋼業あるいは化学工業
等において広く利用されている重要な化学原材料の一つ
である。
【００１４】上述したロータリーキルンにおける、廃プ
ラスチックを利用して生石灰・焼ドロマイトを製造する
方法が特開平８−２８３０５１号公報（以下、「先行技
術４」という）に開示されている。
ラスチックを利用して生石灰・焼ドロマイトを製造する
方法が特開平８−２８３０５１号公報（以下、「先行技
術４」という）に開示されている。
【００１５】先行技術４における、廃プラスチックを利
用して生石灰・焼ドロマイトを製造する方法は、（ａ）
ロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトを製造
中において、燃料の一部として廃プラスチック粒子を細
束流とする工程、（ｂ）廃プラスチック粒子の細束流と
主燃料とをロータリーキルン内に吹き込み、細束流の少
なくとも一部が主燃料の火炎を横切り、且つ未燃焼の廃
プラスチック粒子のロータリーキルン内における落下地
点が主燃料の火炎長さの距離以内となるように吹き込む
工程からなっている。
用して生石灰・焼ドロマイトを製造する方法は、（ａ）
ロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトを製造
中において、燃料の一部として廃プラスチック粒子を細
束流とする工程、（ｂ）廃プラスチック粒子の細束流と
主燃料とをロータリーキルン内に吹き込み、細束流の少
なくとも一部が主燃料の火炎を横切り、且つ未燃焼の廃
プラスチック粒子のロータリーキルン内における落下地
点が主燃料の火炎長さの距離以内となるように吹き込む
工程からなっている。
【００１６】即ち、先行技術４は、燃焼が容易でない廃
プラスチックをより完全に燃焼するためには、ロータリ
ーキルンの中に廃プラスチックの装入方法と、ロータリ
ーキルンの望ましい位置に装入する方法を解決してい
る。
プラスチックをより完全に燃焼するためには、ロータリ
ーキルンの中に廃プラスチックの装入方法と、ロータリ
ーキルンの望ましい位置に装入する方法を解決してい
る。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術１から３は、単に廃プラスチックを利用することを開
示しているだけであって、廃プラスチックを燃料とし
て、ロータリーキルンにおいて望ましい生石灰・焼ドロ
マイトを製造する方法については何ら開示されていな
い。
術１から３は、単に廃プラスチックを利用することを開
示しているだけであって、廃プラスチックを燃料とし
て、ロータリーキルンにおいて望ましい生石灰・焼ドロ
マイトを製造する方法については何ら開示されていな
い。
【００１８】更に、先行技術４は、上述したように、廃
プラスチックをロータリーキルンの如何なる位置にどの
ように装入するかという問題を解決しているけれども、
次の問題点がある。即ち、先行技術４においては、予め
廃プラスチックの発熱量を設定し、このように設定した
発熱量と、廃プラスチックの必要な総発熱量とから、ロ
ータリーキルン内への廃プラスチックの吹き込み速度を
決定して、このように決定した吹き込み速度（一定）で
廃プラスチックをロータリーキルン内へ吹き込む。
プラスチックをロータリーキルンの如何なる位置にどの
ように装入するかという問題を解決しているけれども、
次の問題点がある。即ち、先行技術４においては、予め
廃プラスチックの発熱量を設定し、このように設定した
発熱量と、廃プラスチックの必要な総発熱量とから、ロ
ータリーキルン内への廃プラスチックの吹き込み速度を
決定して、このように決定した吹き込み速度（一定）で
廃プラスチックをロータリーキルン内へ吹き込む。
【００１９】図３に、従来の廃プラスチックの吹き込み
速度の制御フローを示す。ロータリーキルン操業時は、
上述したように、廃プラスチックの吹き込み速度は一定
であるが、製品の品質、焼成度合いが変化した場合に
は、廃プラスチックの吹き込み速度を変更する。この場
合の変更頻度は、ロータリーキルン内の石灰石の滞留時
間及び製品の検査し判定するまでの時間から、少なくと
も２４時間毎である。
速度の制御フローを示す。ロータリーキルン操業時は、
上述したように、廃プラスチックの吹き込み速度は一定
であるが、製品の品質、焼成度合いが変化した場合に
は、廃プラスチックの吹き込み速度を変更する。この場
合の変更頻度は、ロータリーキルン内の石灰石の滞留時
間及び製品の検査し判定するまでの時間から、少なくと
も２４時間毎である。
【００２０】ロータリーキルンにおいて使用する廃プラ
スチックは、いわゆる廃棄物としてのプラスチックを破
砕して、粒径が１０ｍｍ程度の大きさの粒に成形する。
この成形過程において、廃プラスチックが発熱するの
で、冷却材として水を廃プラスチックに噴射する。水の
噴射量はプラスチックの種類、粒径等によって異なる。
従って、成形された廃プラスチックの含水率も、０．５
〜１０％の範囲で変動する。
スチックは、いわゆる廃棄物としてのプラスチックを破
砕して、粒径が１０ｍｍ程度の大きさの粒に成形する。
この成形過程において、廃プラスチックが発熱するの
で、冷却材として水を廃プラスチックに噴射する。水の
噴射量はプラスチックの種類、粒径等によって異なる。
従って、成形された廃プラスチックの含水率も、０．５
〜１０％の範囲で変動する。
【００２１】廃プラスチックの含水率が０．５〜１０％
の範囲で変動すると、廃プラスチックの発熱量は、９４
００〜８４００ｋｃａｌ／ｋｇ程度変動する。更に、廃
プラスチックは、その成分が多種にわたり、またその割
合も一定でないので、含水率が一定であっても発熱量は
変動する。
の範囲で変動すると、廃プラスチックの発熱量は、９４
００〜８４００ｋｃａｌ／ｋｇ程度変動する。更に、廃
プラスチックは、その成分が多種にわたり、またその割
合も一定でないので、含水率が一定であっても発熱量は
変動する。
【００２２】なお、プラスチックの代表的な種類とその
発熱量は以下に示す通りである。 ポリエチレン ：１０３００ｋｃａｌ／ｋｇ ポリプロピレン：１０１８０ｋｃａｌ／ｋｇ ポリスチレン ： ９６５０ｋｃａｌ／ｋｇ 塩化ビニール ： ５０６０ｋｃａｌ／ｋｇ
発熱量は以下に示す通りである。 ポリエチレン ：１０３００ｋｃａｌ／ｋｇ ポリプロピレン：１０１８０ｋｃａｌ／ｋｇ ポリスチレン ： ９６５０ｋｃａｌ／ｋｇ 塩化ビニール ： ５０６０ｋｃａｌ／ｋｇ
【００２３】従って、先行技術４の方法によって、廃プ
ラスチックの吹き込み速度を一定にすると、ロータリー
キルンへの廃プラスチックの総発熱量が変動するため、
一定の品質、焼成度合いの製品を得ることは困難であ
る。更に、必要以上に過剰な廃プラスチックを吹き込む
場合も発生するため、熱効率的にも良い吹き込み方法と
は言えない。
ラスチックの吹き込み速度を一定にすると、ロータリー
キルンへの廃プラスチックの総発熱量が変動するため、
一定の品質、焼成度合いの製品を得ることは困難であ
る。更に、必要以上に過剰な廃プラスチックを吹き込む
場合も発生するため、熱効率的にも良い吹き込み方法と
は言えない。
【００２４】更に、上述したように、２４時間毎に廃プ
ラスチックの吹き込み量を変化させても、廃プラスチッ
クの発熱量の急激な変動には追随できないため、このよ
うな長い時間間隔での廃プラスチックの吹き込み速度の
制御は、実際には何ら効力を発生しない。 従って、こ
の発明は、ロータリーキルンにおいて、廃プラスチック
の発熱量の急激な変動に対応しつつ、一定の品質、焼成
度合いを有する生石灰・焼ドロマイトを製造する方法を
提供することを目的とする。
ラスチックの吹き込み量を変化させても、廃プラスチッ
クの発熱量の急激な変動には追随できないため、このよ
うな長い時間間隔での廃プラスチックの吹き込み速度の
制御は、実際には何ら効力を発生しない。 従って、こ
の発明は、ロータリーキルンにおいて、廃プラスチック
の発熱量の急激な変動に対応しつつ、一定の品質、焼成
度合いを有する生石灰・焼ドロマイトを製造する方法を
提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】発明者らは上述した先行
技術の問題点を克服すべく鋭意研究を重ねた。その結
果、廃プラスチックはその含水率、種類によって、発熱
量が変動すること、および、ロータリーキルンへ吹き込
む廃プラスチックの総発熱量が変動すると、ロータリー
キルンの排ガス出口における排ガス温度が変化する。
技術の問題点を克服すべく鋭意研究を重ねた。その結
果、廃プラスチックはその含水率、種類によって、発熱
量が変動すること、および、ロータリーキルンへ吹き込
む廃プラスチックの総発熱量が変動すると、ロータリー
キルンの排ガス出口における排ガス温度が変化する。
【００２６】即ち、廃プラスチックの総発熱量が設定量
よりも大きくなると、ロータリーキルンの排ガス出口に
おける排ガス温度が上昇し、その総発熱量が設定量より
も小さくなると、ロータリーキルンの排ガス出口におけ
る排ガス温度が低下することから、ロータリーキルンの
排ガス出口における排ガス温度に基づいて廃プラスチッ
クの供給速度を制御することによって、廃プラスチック
の発熱量の急激な変動に対応しつつ生石灰・焼ドロマイ
トを製造することができることを知見し、下記の発明を
するにいたった。
よりも大きくなると、ロータリーキルンの排ガス出口に
おける排ガス温度が上昇し、その総発熱量が設定量より
も小さくなると、ロータリーキルンの排ガス出口におけ
る排ガス温度が低下することから、ロータリーキルンの
排ガス出口における排ガス温度に基づいて廃プラスチッ
クの供給速度を制御することによって、廃プラスチック
の発熱量の急激な変動に対応しつつ生石灰・焼ドロマイ
トを製造することができることを知見し、下記の発明を
するにいたった。
【００２７】本発明の廃プラスチックを利用したロータ
リーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製造方法の
第１の態様は、主燃料と燃料の一部としての所定の粒径
以下の廃プラスチック粒子をロータリーキルン内に吹き
込んで、生石灰・焼ドロマイトを製造する方法であっ
て、ロータリーキルンの排ガス出口における排ガス温度
を検知し、予め設定したロータリーキルンの排ガス出口
における前記排ガスの所定温度が検知した排ガス温度と
が一致するように、前記廃プラスチック粒子の吹き込み
速度を制御することを特徴とするものである。
リーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製造方法の
第１の態様は、主燃料と燃料の一部としての所定の粒径
以下の廃プラスチック粒子をロータリーキルン内に吹き
込んで、生石灰・焼ドロマイトを製造する方法であっ
て、ロータリーキルンの排ガス出口における排ガス温度
を検知し、予め設定したロータリーキルンの排ガス出口
における前記排ガスの所定温度が検知した排ガス温度と
が一致するように、前記廃プラスチック粒子の吹き込み
速度を制御することを特徴とするものである。
【００２８】更に、この発明の第２の態様は、検知した
前記排ガス温度が前記所定温度よりも高いときは、前記
廃プラスチック粒子の吹き込み速度を減少し、検知した
前記排ガス温度が前記所定温度よりも低いときは、前記
廃プラスチック粒子の吹き込み速度を増加することを特
徴とするものである。
前記排ガス温度が前記所定温度よりも高いときは、前記
廃プラスチック粒子の吹き込み速度を減少し、検知した
前記排ガス温度が前記所定温度よりも低いときは、前記
廃プラスチック粒子の吹き込み速度を増加することを特
徴とするものである。
【００２９】更に、この発明の廃プラスチックを利用し
たロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製
造方法においては、燃料としての廃プラスチックは直径
２０ｍｍ以下の粒子の細束流として炉内に吹き込むこと
を特徴とするものである。
たロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製
造方法においては、燃料としての廃プラスチックは直径
２０ｍｍ以下の粒子の細束流として炉内に吹き込むこと
を特徴とするものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】この発明の方法を図を参照しなが
ら説明する。図４はこの発明の廃プラスチックを利用し
たロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイト製造
方法の１つの実施態様を説明する図である。図４におい
て、固体装入物の流れを実線で示し、廃プラスチックの
流れを一点鎖線で示す。更に、ガスの流れを破線で示
す。固体装入物である生石灰・焼ドロマイト等の原石
は、それ等を収容している原石サイロ１からグレートプ
レヒーター２に供給され、そこでロータリーキルンから
の排ガスによって予熱され、次いで、ロータリーキルン
６に装入される。
ら説明する。図４はこの発明の廃プラスチックを利用し
たロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイト製造
方法の１つの実施態様を説明する図である。図４におい
て、固体装入物の流れを実線で示し、廃プラスチックの
流れを一点鎖線で示す。更に、ガスの流れを破線で示
す。固体装入物である生石灰・焼ドロマイト等の原石
は、それ等を収容している原石サイロ１からグレートプ
レヒーター２に供給され、そこでロータリーキルンから
の排ガスによって予熱され、次いで、ロータリーキルン
６に装入される。
【００３１】ロータリーキルンの左側の装入口から石灰
石・ドロマイトが装入され、そして、ロータリーキルン
の右側の出口から主燃料として重油（図示せず）または
重油と微粉炭と、廃プラスチック粒子１３が吹き込まれ
る。装入された石灰石・ドロマイトは、吹き込まれた燃
料の燃焼によって焼成されながら炉内を回転しつつ、生
石灰・焼ドロマイトに変化して出口方向に移動する。
石・ドロマイトが装入され、そして、ロータリーキルン
の右側の出口から主燃料として重油（図示せず）または
重油と微粉炭と、廃プラスチック粒子１３が吹き込まれ
る。装入された石灰石・ドロマイトは、吹き込まれた燃
料の燃焼によって焼成されながら炉内を回転しつつ、生
石灰・焼ドロマイトに変化して出口方向に移動する。
【００３２】ロータリーキルンの出口においては、燃料
としての微粉炭を供給する微粉炭供給装置８および廃プ
ラスチック吹き込み装置９が備えられており、廃プラス
チック吹き込み装置９の下部には廃プラスチック定量供
給装置１０、例えばテーブルフィーダが設けられてお
り、そして、更に、廃プラスチック定量供給装置１０に
は、廃プラスチック供給制御装置１１、例えば電気式比
例制御装置が備えられている。更に、ロータリーキルン
の排ガス出口には排ガス温度検知装置１２が備えられて
おり、検知された排ガスの温度は廃プラスチック供給制
御装置１１に送られる。
としての微粉炭を供給する微粉炭供給装置８および廃プ
ラスチック吹き込み装置９が備えられており、廃プラス
チック吹き込み装置９の下部には廃プラスチック定量供
給装置１０、例えばテーブルフィーダが設けられてお
り、そして、更に、廃プラスチック定量供給装置１０に
は、廃プラスチック供給制御装置１１、例えば電気式比
例制御装置が備えられている。更に、ロータリーキルン
の排ガス出口には排ガス温度検知装置１２が備えられて
おり、検知された排ガスの温度は廃プラスチック供給制
御装置１１に送られる。
【００３３】直径２０ｍｍ以下、望ましくは１５ｍｍ以
下の廃プラスチック粒子は出口付近に位置する廃プラス
チック吹き込みノズルから細束流として一定の初速をも
って炉内に吹き込まれる。この廃プラスチックは、炉内
に吹き込まれた主燃料としての重油、または重油と微粉
炭と共に出口から供給される高温の空気により燃焼し
て、炉内を１０００℃以上の高温に保持する。この重
油、廃プラスチックおよび微粉炭の燃焼によって発生し
た熱により石灰石・ドロマイトは焼成されて生石灰・焼
ドロマイトに変化する。
下の廃プラスチック粒子は出口付近に位置する廃プラス
チック吹き込みノズルから細束流として一定の初速をも
って炉内に吹き込まれる。この廃プラスチックは、炉内
に吹き込まれた主燃料としての重油、または重油と微粉
炭と共に出口から供給される高温の空気により燃焼し
て、炉内を１０００℃以上の高温に保持する。この重
油、廃プラスチックおよび微粉炭の燃焼によって発生し
た熱により石灰石・ドロマイトは焼成されて生石灰・焼
ドロマイトに変化する。
【００３４】重油、廃プラスチックおよび微粉炭の燃焼
のための空気は、排出された生石灰・焼ドロマイトを冷
却するためのグレートクーラ７を通過することにより熱
交換を行い、一方では高温の生石灰・焼ドロマイトを冷
却し、他方では高温となった空気は上述したように出口
側からロータリーキルン内に吹き込まれ、重油、廃プラ
スチックおよび微粉炭を燃焼するための高温の空気の供
給源となる。
のための空気は、排出された生石灰・焼ドロマイトを冷
却するためのグレートクーラ７を通過することにより熱
交換を行い、一方では高温の生石灰・焼ドロマイトを冷
却し、他方では高温となった空気は上述したように出口
側からロータリーキルン内に吹き込まれ、重油、廃プラ
スチックおよび微粉炭を燃焼するための高温の空気の供
給源となる。
【００３５】燃焼し難い廃プラスチックを十分に燃焼さ
せるために、少なくとも酸素濃度がある程度存在してい
る範囲において廃プラスチックを投入する。即ち、吹き
込みノズルによって廃プラスチックを細束流とし、この
細束流が主燃料である重油が形成する火炎を横切るよう
に落下させる。重油の吹き込みは例えば時計回りにその
火炎を回転させる。一方、ロータリーキルンの炉体は時
計方向に回転しているので、固体装入物は炉体の横断面
の第３象限の位置（炉体出口側から見て）に偏った状態
で存在している。
せるために、少なくとも酸素濃度がある程度存在してい
る範囲において廃プラスチックを投入する。即ち、吹き
込みノズルによって廃プラスチックを細束流とし、この
細束流が主燃料である重油が形成する火炎を横切るよう
に落下させる。重油の吹き込みは例えば時計回りにその
火炎を回転させる。一方、ロータリーキルンの炉体は時
計方向に回転しているので、固体装入物は炉体の横断面
の第３象限の位置（炉体出口側から見て）に偏った状態
で存在している。
【００３６】そこで、重油を吹き込むノズルの上方に廃
プラスチック吹き込みノズルを配置することによって、
廃プラスチックは炉体の横断面の第４象限の位置（炉体
出口側から見て）に偏って落下する。その結果、落下し
た廃プラスチックの粒子は固体装入物である生石灰・焼
ドロマイトと混合せず、生石灰・焼ドロマイトの品質が
良好な状態に保持される。
プラスチック吹き込みノズルを配置することによって、
廃プラスチックは炉体の横断面の第４象限の位置（炉体
出口側から見て）に偏って落下する。その結果、落下し
た廃プラスチックの粒子は固体装入物である生石灰・焼
ドロマイトと混合せず、生石灰・焼ドロマイトの品質が
良好な状態に保持される。
【００３７】ロータリーキルン内の温度は、出口側にお
いて約６００℃前後であり、特に重油が燃焼する際に生
ずる火炎の部分は、部分的に１５００℃以上となり、石
灰石・ドロマイトの分解反応に伴って温度が低下し、石
灰石・ドロマイトの装入口側、即ちガスの排出口側にお
いては１０００℃程度まで温度が低下する。この１００
０℃程度の高温の排ガスは前述のグレートプレヒーター
２に上乗せされた石灰石・ドロマイトを予熱し、ここで
その熱の一部を放出した後、廃熱ボイラ３を通過した
後、外部に排出される。
いて約６００℃前後であり、特に重油が燃焼する際に生
ずる火炎の部分は、部分的に１５００℃以上となり、石
灰石・ドロマイトの分解反応に伴って温度が低下し、石
灰石・ドロマイトの装入口側、即ちガスの排出口側にお
いては１０００℃程度まで温度が低下する。この１００
０℃程度の高温の排ガスは前述のグレートプレヒーター
２に上乗せされた石灰石・ドロマイトを予熱し、ここで
その熱の一部を放出した後、廃熱ボイラ３を通過した
後、外部に排出される。
【００３８】図１に本発明の廃プラスチックの吹き込み
速度の制御フローを示す。先ず、所定の排ガス温度を設
定する。検知した排ガス温度が設定した温度と一致して
いるときは、そのまま操業を続ける。検知した排ガス温
度が所定温度よりも高いとき、廃プラスチック粒子の吹
き込み速度を減少し、検知した排ガス温度が所定温度よ
りも低いとき、廃プラスチック粒子の吹き込み速度を増
加する。
速度の制御フローを示す。先ず、所定の排ガス温度を設
定する。検知した排ガス温度が設定した温度と一致して
いるときは、そのまま操業を続ける。検知した排ガス温
度が所定温度よりも高いとき、廃プラスチック粒子の吹
き込み速度を減少し、検知した排ガス温度が所定温度よ
りも低いとき、廃プラスチック粒子の吹き込み速度を増
加する。
【００３９】なお、吹き込み速度の制御方法は従来行わ
れているフィードバック方式で、例えばＰＩＤ動作によ
り所定の設定値に現在の値を誘導する制御方法によって
行うことができる。上述した制御方法によって廃プラス
チックの吹き込み速度を制御することによって、廃プラ
スチックの発熱量の急激な変動に対応することができ
る。
れているフィードバック方式で、例えばＰＩＤ動作によ
り所定の設定値に現在の値を誘導する制御方法によって
行うことができる。上述した制御方法によって廃プラス
チックの吹き込み速度を制御することによって、廃プラ
スチックの発熱量の急激な変動に対応することができ
る。
【００４０】さらに、製品の品質は形状、色彩、大き
さ、特に原石中の炭酸ガスの除去率等により判定され
る。この判定を例えば２４時間毎に行い、排ガス温度設
定値を変更することができる。かくして一定の品質およ
び焼成度合いを有する生石灰・焼ドロマイトを製造する
ことができる。
さ、特に原石中の炭酸ガスの除去率等により判定され
る。この判定を例えば２４時間毎に行い、排ガス温度設
定値を変更することができる。かくして一定の品質およ
び焼成度合いを有する生石灰・焼ドロマイトを製造する
ことができる。
【００４１】
【実施例】図７の表に示すような全長約５０ｍ、内径
２．８ｍ、傾斜度３．５／１００、回転数１．０ｒｐｍ
のロータリーキルンを使用して廃プラスチックを燃料と
して吹き込み実験を行った。なお、この装置において
は、燃料として重油と廃プラスチック、重油と廃プラス
チック及び微粉炭を使用した。図５の表に操業結果を示
す。
２．８ｍ、傾斜度３．５／１００、回転数１．０ｒｐｍ
のロータリーキルンを使用して廃プラスチックを燃料と
して吹き込み実験を行った。なお、この装置において
は、燃料として重油と廃プラスチック、重油と廃プラス
チック及び微粉炭を使用した。図５の表に操業結果を示
す。
【００４２】このロータリーキルンにおいては一日当た
り、生石灰・焼ドロマイトを２００トン製造した。ケー
ス１として廃プラスチック（ポリエチレン粒子）を操業
開始時、約１４０ｋｇ／ｈで吹き込み、ケース２におい
ては、操業開始時、約３７０ｋｇ／ｈで吹き込んで、上
述した本発明の方法によって廃プラスチックの吹き込み
速度を制御しつつ、少なくとも２４時間操業を行った。
比較のために、通常操業として、図３に示した従来の廃
プラスチックの吹き込み速度のフローに従って操業した
ものを示した。通常操業では、廃プラスチックを約１６
０ｋｇ／ｈの一定の吹き込み速度で吹き込んだ。
り、生石灰・焼ドロマイトを２００トン製造した。ケー
ス１として廃プラスチック（ポリエチレン粒子）を操業
開始時、約１４０ｋｇ／ｈで吹き込み、ケース２におい
ては、操業開始時、約３７０ｋｇ／ｈで吹き込んで、上
述した本発明の方法によって廃プラスチックの吹き込み
速度を制御しつつ、少なくとも２４時間操業を行った。
比較のために、通常操業として、図３に示した従来の廃
プラスチックの吹き込み速度のフローに従って操業した
ものを示した。通常操業では、廃プラスチックを約１６
０ｋｇ／ｈの一定の吹き込み速度で吹き込んだ。
【００４３】図２に、本発明の方法によるケース２、な
らびに、従来の方法による通常操業の場合における廃プ
ラスチックの吹き込み量、および、排ガス出口における
排ガス温度の結果を示す。本発明のケース１および２に
おいては、所定温度を１０００℃とした。
らびに、従来の方法による通常操業の場合における廃プ
ラスチックの吹き込み量、および、排ガス出口における
排ガス温度の結果を示す。本発明のケース１および２に
おいては、所定温度を１０００℃とした。
【００４４】図２から明らかなように、従来の方法によ
ると、廃プラスチックの吹き込み量（吹き込み速度）が
一定であるため、排ガス出口における排ガス温度が大き
く変動している。従って、図５に示すように一定の品
質、焼成度合いの生石灰・焼ドロマイトを得るのが困難
であることが分かる。
ると、廃プラスチックの吹き込み量（吹き込み速度）が
一定であるため、排ガス出口における排ガス温度が大き
く変動している。従って、図５に示すように一定の品
質、焼成度合いの生石灰・焼ドロマイトを得るのが困難
であることが分かる。
【００４５】これに対して、本発明の方法によると、排
ガス出口における排ガス温度を検知し、その温度によっ
て廃プラスチックの吹き込み速度が制御されるので、廃
プラスチックの吹き込み量が所定の吹き込み速度に一致
するように制御されて吹き込まれ、少ないときまたは多
いときにはそれ等を補うように大きく変動し、その結
果、排ガス温度が一定の範囲内に制御されている。
ガス出口における排ガス温度を検知し、その温度によっ
て廃プラスチックの吹き込み速度が制御されるので、廃
プラスチックの吹き込み量が所定の吹き込み速度に一致
するように制御されて吹き込まれ、少ないときまたは多
いときにはそれ等を補うように大きく変動し、その結
果、排ガス温度が一定の範囲内に制御されている。
【００４６】従って、図５に示すように一定の品質、焼
成度合いを有する生石灰・焼ドロマイトを得ることがで
き、極めて効率的な操業が行われている。具体手的には
従来法の分解率は９６〜９９％であるが、本発明におい
ては９７％以上であり、バラツキが少なく、かつ分解率
も高い。
成度合いを有する生石灰・焼ドロマイトを得ることがで
き、極めて効率的な操業が行われている。具体手的には
従来法の分解率は９６〜９９％であるが、本発明におい
ては９７％以上であり、バラツキが少なく、かつ分解率
も高い。
【００４７】なお、この際、廃プラスチックの燃焼によ
る発熱を考慮し、その分に相当する主燃料を減少させ
た。発熱量から計算すると廃プラスチック吹き込み量
（混焼率）はケース１では約１０％、ケース２では約２
０％である。ここに示す分解率は投入した石灰石・ドロ
マイト中の炭酸ガス量の内、製品である生石灰・焼ドロ
マイト中に残存した炭酸ガス量との差のパーセンテージ
である。
る発熱を考慮し、その分に相当する主燃料を減少させ
た。発熱量から計算すると廃プラスチック吹き込み量
（混焼率）はケース１では約１０％、ケース２では約２
０％である。ここに示す分解率は投入した石灰石・ドロ
マイト中の炭酸ガス量の内、製品である生石灰・焼ドロ
マイト中に残存した炭酸ガス量との差のパーセンテージ
である。
【００４８】図５の結果から特に出口の燃焼ガスの濃度
については大きく変化がなく、しかも、また、分解率を
考慮しても良好な製品が得られた。また、装入口の排ガ
スの成分組成を分析したところ、通常の操業と同じであ
った。
については大きく変化がなく、しかも、また、分解率を
考慮しても良好な製品が得られた。また、装入口の排ガ
スの成分組成を分析したところ、通常の操業と同じであ
った。
【００４９】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の方法によ
り廃プラスチック粒子の吹き込み速度を制御しつつ、適
切な方法で、且つ、ロータリーキルン内の適切な箇所に
吹き込むことにより、廃プラスチックの発熱量の急激な
変動に対応しつつ、廃プラスチックを十分に燃焼させ、
しかも、一定の品質および焼成度合いを有する生石灰・
焼ドロマイトを製造することができた。
り廃プラスチック粒子の吹き込み速度を制御しつつ、適
切な方法で、且つ、ロータリーキルン内の適切な箇所に
吹き込むことにより、廃プラスチックの発熱量の急激な
変動に対応しつつ、廃プラスチックを十分に燃焼させ、
しかも、一定の品質および焼成度合いを有する生石灰・
焼ドロマイトを製造することができた。
【００５０】また、廃プラスチックはコスト上、低価で
あるため生産費の低減に大きく寄与することができた。
従って従来主として投棄されてきた廃プラスチックを有
効に熱源として利用することができる一方、廃棄物の低
減にも寄与することができ、環境上極めて有効な発明で
あることを立証することができた。
あるため生産費の低減に大きく寄与することができた。
従って従来主として投棄されてきた廃プラスチックを有
効に熱源として利用することができる一方、廃棄物の低
減にも寄与することができ、環境上極めて有効な発明で
あることを立証することができた。
【図１】図１は本発明の方法による廃プラスチックの吹
き込み速度の制御フローを示す図である。
き込み速度の制御フローを示す図である。
【図２】図２は本発明の方法による廃プラスチックの吹
き込み量と排ガス出口における排ガス温度の経時変化を
示す図である。
き込み量と排ガス出口における排ガス温度の経時変化を
示す図である。
【図３】図３は従来の方法による廃プラスチックの吹き
込み速度の制御フローを示す図である。
込み速度の制御フローを示す図である。
【図４】本発明の廃プラスチックを利用したロータリー
キルンにおける生石灰・焼ドロマイト製造方法の１実施
態様を説明する図である。
キルンにおける生石灰・焼ドロマイト製造方法の１実施
態様を説明する図である。
【図５】操業試験結果を示す図である。
【図６】従来のロータリーキルンにおける生石灰・焼ド
ロマイト製造方法を説明する図である。
ロマイト製造方法を説明する図である。
【図７】ロータリーキルン設備諸元を示す図である。
１ 原石サイロ
２ グレートプレヒータ
３ 廃熱ボイラ
４ 乾式集塵機
５ 湿式集塵機
６ ロータリーキルン
７ グレートクーラ
８ 微粉炭供給装置
９ 廃プラスチック吹き込み装置
１０ 廃プラスチック定量供給装置
１１ 廃プラスチック供給制御装置
１２ 排ガス温度検知装置
１３ 廃プラスチック
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−283052（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−283053（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−283051（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−140297（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−37414（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 2/00 - 32/02
F23G 5/20
F23G 7/12
Claims (2)
- 【請求項１】 主燃料と、燃料の一部としての所定の粒
子径以下の廃プラスチックとをロータリーキルン内に吹
き込んで、生石灰・焼ドロマイトを製造する方法であっ
て、ロータリーキルンの排ガス出口における排ガス温度
を検知し、検知した前記排ガス温度が前記所定温度より
も高いときは、前記廃プラスチック粒子の吹き込み速度
を減少し、検知した前記排ガス温度が前記所定温度より
も低いときは、前記廃プラスチック粒子の吹き込み速度
を増加して、この温度が予め設定した前記排ガスの温度
とが一致するように、前記廃プラスチック粒子の吹き込
み速度を制御することを特徴とする、廃プラスチックを
利用したロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイ
トの製造方法。 - 【請求項２】 前記廃プラスチックは直径２０ｍｍ以下
の粒子の細束流として炉内に吹き込むことを特徴とす
る、請求項１に記載の廃プラスチックを利用したロータ
リーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13739798A JP3523999B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 廃プラスチックを利用したロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13739798A JP3523999B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 廃プラスチックを利用したロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11314945A JPH11314945A (ja) | 1999-11-16 |
| JP3523999B2 true JP3523999B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=15197713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13739798A Expired - Fee Related JP3523999B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 廃プラスチックを利用したロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3523999B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100822978B1 (ko) * | 2001-12-05 | 2008-04-17 | 주식회사 포스코 | 회전식 석회소성설비의 공기공급시스템 |
| JP5012540B2 (ja) * | 2008-01-31 | 2012-08-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 廃プラスチックを用いた焼成品の製造方法 |
-
1998
- 1998-05-06 JP JP13739798A patent/JP3523999B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11314945A (ja) | 1999-11-16 |
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