JP4745885B2 - Carbide manufacturing method and carbide manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、廃棄物を処理して、発火・火災を起こさないような安全性の高い状態の炭化物を製造するための、炭化物製造方法及び炭化物製造装置に関するものである。 The present invention relates to a carbide manufacturing method and a carbide manufacturing apparatus for processing a waste material to manufacture a highly safe carbide that does not cause ignition or fire.
従来から、ごみ等の廃棄物を処理するにあたり、最終処分場（埋立地）の延命化を図るために、焼却やガス化溶融方法等により廃棄物の減量化が図られている。一方、最近では温室効果ガス（例えばＣＯ２）の削減の要請から、ごみ等の廃棄物を焼却処理するのではなく、炭化炉で炭化処理して炭化物として回収し、有効利用を可能とする方法が提案されている。この炭化物は、例えば燃料としての石炭、コークス等の代替材や、金属の電気炉における溶湯表面の保温材等として利用できるため、更に省資源化に有効である。一般的に炭化炉で生成された炭化物は、回収器で回収され、炭化物に含まれる塩素等の有害物質を除去するために、水洗槽で水洗処理が施され、水洗処理された炭化物の水分を固液分離機及び乾燥機で除去した後に、貯留槽で貯留され、フレキシブルコンテナ等へ小分けされて、保管・搬送される。 Conventionally, when processing waste such as waste, in order to extend the life of the final disposal site (landfill), the amount of waste has been reduced by incineration, gasification and melting methods, and the like. On the other hand, recently, in response to a request for reduction of greenhouse gases (for example, CO 2 ), waste such as waste is not incinerated, but carbonized in a carbonization furnace and recovered as carbide to enable effective use. Has been proposed. This carbide can be used, for example, as an alternative material such as coal or coke as a fuel, or as a heat insulating material on the surface of a molten metal in a metal electric furnace, and thus is further effective for resource saving. In general, the carbide generated in the carbonization furnace is recovered by a recovery device, and in order to remove harmful substances such as chlorine contained in the carbide, it is subjected to a water-washing process in a water-washing tank. After removing with a solid-liquid separator and dryer, it is stored in a storage tank, subdivided into flexible containers, etc., and stored and transported.
一方、この炭化物は、遊離基・官能基等の反応性に富んだ基を多く含んでおり、低温酸化反応等により発熱する性質を持つ。従って、フレキシブルコンテナ等で保管・搬送中に、炭化物の放熱量より発熱量の方が大きくなると、炭化物が蓄熱し、この熱により炭化物の低温酸化等の発熱反応がより促進され、ある一定の温度を超えると熱暴走して、最悪の場合発火し、火災に至る可能性がある。 On the other hand, this carbide contains many reactive groups such as free radicals and functional groups, and has a property of generating heat due to a low-temperature oxidation reaction or the like. Therefore, if the calorific value is larger than the amount of heat released from the carbide during storage and transportation in a flexible container, etc., the carbide accumulates heat, and this heat further promotes an exothermic reaction such as low-temperature oxidation of the carbide to a certain temperature. Exceeding may cause a thermal runaway and, in the worst case, could ignite and cause a fire.
このため、フレキシブルコンテナ等の貯蔵容器で貯蔵、搬送中の炭化物が、発火・火災を起こさないようにするために、初期の最も反応性に富む低温酸化等の発熱反応が進行し、安定した状態になるまで、炭化物をある程度の時間（例えば１５０時間）貯蔵容器で貯蔵し、かつ貯蔵中は熱暴走しないように監視することが必要であった。 For this reason, in order to prevent the carbide being stored and transported in a storage container such as a flexible container from causing ignition or fire, an exothermic reaction such as low-temperature oxidation, which is the most reactive in the initial stage, proceeds and is stable. Until then, it was necessary to store the carbide in a storage container for some time (eg 150 hours) and to monitor for thermal runaway during storage.
そして、炭化物が熱暴走した場合は緊急に水をかけて冷却するしかなく、水がかけられた炭化物は含水率が高くなり有姿発熱量（低位発熱量）が小さくなるため、燃料代替製品としての価値が著しく低下したものとなるという問題があった。 And if the carbides run out of heat, the water must be urgently cooled to cool, and the watered carbides have a high moisture content and a low solid heat value (low heat value). There was a problem that the value of was significantly reduced.
このような炭化物の熱暴走を防止するために、放熱しやすいように少ない容量の貯蔵容器に炭化物を小分けして貯留する方法も考えられるが、多数の貯蔵容器が必要で、この貯蔵容器の保管スペースを確保する必要があることからコストが高くなり、また炭化物を小容量で多数の貯蔵容器で貯蔵することから、取り扱いに不便であるという問題がある。 In order to prevent such thermal runaway of carbides, there may be a method of storing carbides in small storage containers so that heat can be easily radiated, but a large number of storage containers are required. There is a problem that the cost is increased because it is necessary to secure a space, and the carbide is stored in a large number of storage containers with a small capacity, which is inconvenient to handle.
従って、炭化物の製造時において、低温酸化等の発熱反応が十分に促進されて、安全性の高い炭化物として製造することができる、新たな炭化物の炭化物製造方法の開発が要望されていた。 Accordingly, there has been a demand for the development of a new carbide production method for carbide that can be produced as a highly safe carbide because the exothermic reaction such as low-temperature oxidation is sufficiently promoted during the production of carbide.
また、上記問題を解決するために、特許文献１に示すような炭化物生成施設が提案されている。この炭化物生成施設は、炭化物に脱酸素剤及び脱酸素水溶液の少なくとも一方を供給し、脱気を行い袋内の酸素濃度を低減した状態で袋詰めをする施設である。しかしながら、この方法によって炭化物の発熱を防止するには、大掛かりな設備が必要となり、また脱酸素剤や脱酸素水溶液が必要でありランニングコストが高くなるという問題がある。 Moreover, in order to solve the said problem, the carbide | carbonized_material production | generation facility as shown to patent document 1 is proposed. This carbide generation facility is a facility that supplies at least one of an oxygen scavenger and a deoxygenated aqueous solution to the carbide and performs bagging in a state where the oxygen concentration in the bag is reduced by deaeration. However, in order to prevent heat generation of carbides by this method, there is a problem that large-scale equipment is required and a deoxidizer and a deoxygenated aqueous solution are required, resulting in high running costs.
本発明は上記のような問題点を解決して、発火・火災を起こさないような安全性の高い炭化物を製造するための、炭化物製造方法及び炭化物製造装置を提供することを目的として完成されたものである。 The present invention has been completed with the object of providing a carbide manufacturing method and a carbide manufacturing apparatus for manufacturing a highly safe carbide that does not cause ignition and fire by solving the above problems. Is.
上記課題を解決するためになされた本発明は、内部の空気比が１以下、４５０℃〜６００℃に保たれた砂層で廃棄物を炭化処理する炭化炉で生成後に水洗処理された発熱性を有する炭化物を、乾燥機で加熱乾燥し、３０℃〜１００℃の温度を維持したまま、コンベアを有する滞留装置内へ導き、この滞留装置内に設置された温度センサーにより測定された温度が所定の温度に達した場合には、前記滞留装置内を冷却することにより、前記炭化物をコンベア上で搬送しながら、前記炭化物の熱暴走を防止しつつ低温酸化反応を促進させて安定化させたうえで前記貯留槽に投入することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention has an exothermic property obtained by washing with water after generation in a carbonization furnace for carbonizing waste with a sand layer having an internal air ratio of 1 or less and kept at 450 to 600 ° C. Carbide that has been heated and dried with a dryer, while maintaining the temperature of 30 ℃ ~ 100 ℃ , led to the residence device having a conveyor, the temperature measured by the temperature sensor installed in this residence device is a predetermined temperature When the temperature is reached, the inside of the staying device is cooled , and while the carbide is transported on a conveyor, the thermal runaway of the carbide is prevented and the low-temperature oxidation reaction is promoted and stabilized. It characterized that you put into the storage tank.
また、滞留装置内に空気等の酸素供給源となり得る気体を供給することより、炭化物の低温酸化反応等の発熱反応を促進させることが好ましい。 Further, from supplying a gas that can be a source of oxygen such as air retention device, it is preferable to promote the exothermic reaction such as the low-temperature oxidation reaction of carbides.
また、滞留装置内への空気等の酸素供給源となり得る気体の供給を遮断するか、滞留装置内へ不活性ガスを供給するか、炭化物に水及び水蒸気の少なくとも一方を供給するかのいずれか又は２以上により、炭化物の熱暴走を防止しつつ、低温酸化反応等の発熱反応を促進させることが好ましい。 Further, either to cut off the supply of gas that can be a source of oxygen such as air into the retention device, or supplying an inert gas into the residence apparatus, either to provide at least one of water and steam carbide Alternatively, it is preferable to promote an exothermic reaction such as a low-temperature oxidation reaction while preventing thermal runaway of carbide by two or more.
また、滞留装置内の温度情報、乾燥機の出口の温度情報、乾燥機用サイクロンの出口の温度情報、滞留装置出口の温度情報、貯留槽内部の温度情報、滞留装置内の酸素濃度情報のいずれか又は２以上に基づき、滞留装置内への空気等の酸素供給源となり得る気体の供給量、滞留装置内へ不活性ガス供給量、炭化物の加熱量、炭化物への水又は水蒸気供給量、炭化物の冷却量のいずれか又は２以上を制御して、炭化物の低温酸化反応等の発熱反応を制御することが好ましい。 Also, any of the temperature information in the retention device, the temperature information at the outlet of the dryer, the temperature information at the outlet of the cyclone for the dryer, the temperature information at the outlet of the retention device, the temperature information inside the storage tank, and the oxygen concentration information in the retention device Or based on 2 or more, supply amount of gas that can be an oxygen supply source such as air into the retention device, supply amount of inert gas into retention device, heating amount of carbide, supply amount of water or steam to carbide, carbide It is preferable to control an exothermic reaction such as a low-temperature oxidation reaction of carbide by controlling any one or more of the cooling amount.
一方、本発明を具現化するための装置は、炭化物を生成する炭化炉と、得られた炭化物を水洗処理する水洗槽を備えた炭物製造装置において、
前記炭化炉は、内部の空気比が１以下、４５０℃〜６００℃に保たれた砂層で廃棄物を炭化処理する炭化炉であり、
前記水洗槽の後段に、前記水洗槽で水洗処理された炭化物を加熱乾燥し、前記炭化物を３０℃〜１００℃の温度で排出する乾燥機を設け、
前記乾燥機の後段に、前記乾燥機から排出された３０℃〜１００℃の発熱性を有する炭化物を、搬送しつつ酸素供給源となり得る気体と接触させて低温酸化反応を促進させ安定化させたうえで貯留槽に投入するコンベアを有する滞留装置を設け、
前記滞留装置には、前記滞留装置内の温度を測定する温度センサー及び前記炭化物を冷却する冷却装置が設けられ、
更に、温度センサーから得られた滞留装置内の温度が所定の温度に達した場合には、前記冷却装置を作動させる制御装置が設けられていることを特徴とする。
On the other hand, an apparatus for embodying the present invention is a charcoal manufacturing apparatus including a carbonizing furnace for generating carbide and a water washing tank for performing water washing treatment of the obtained carbide.
The carbonization furnace is a carbonization furnace for carbonizing waste with a sand layer maintained at 450 ° C. to 600 ° C. with an internal air ratio of 1 or less,
In the subsequent stage of the water washing tank, there is provided a dryer that heats and drys the carbide washed in the water washing tank and discharges the carbide at a temperature of 30 ° C to 100 ° C.
In the subsequent stage of the dryer, the carbide having an exothermic property of 30 ° C. to 100 ° C. discharged from the dryer is brought into contact with a gas that can serve as an oxygen supply source while being conveyed to promote and stabilize the low temperature oxidation reaction . A retention device having a conveyor to be put into the storage tank is provided,
The staying device is provided with a temperature sensor for measuring the temperature in the staying device and a cooling device for cooling the carbide,
Furthermore, a control device is provided for operating the cooling device when the temperature in the staying device obtained from the temperature sensor reaches a predetermined temperature .
なお、滞留装置には、滞留装置内に空気等の酸素供給源となり得る気体を供給する気体供給装置、滞留装置内への不活性ガス供給装置、炭化物を加熱する加熱装置、炭化物に水及び水蒸気の少なくとも一方を供給する水蒸気等供給装置、炭化物を冷却する冷却装置のいずれか又は２以上が設けられていることが好ましい。 The retention device includes a gas supply device that supplies a gas that can be an oxygen supply source such as air into the retention device, an inert gas supply device into the retention device, a heating device that heats carbide, and water and water vapor in the carbide. It is preferable that one or more of a supply device for supplying water vapor and the like for supplying at least one of the above and a cooling device for cooling the carbide are provided.
本発明の炭化物製造方法及び炭化物製造装置によれば、炭化炉で生成後に水洗処理された発熱性を有する炭化物を、水洗槽と貯留槽の間に設けられた滞留装置内へ導き、この滞留装置内において、炭化物の低温酸化反応等の発熱反応を促進させることとしたので、サイロ等の貯留槽やフレキシブルコンテナ等の貯蔵容器で貯蔵している間に炭化物が熱暴走しないように監視する手間を省き、大掛かりな設備によらずに、ランニングコストが低く、安全性の高い炭化物を製造することが可能となる。 According to the carbide manufacturing method and carbide manufacturing apparatus of the present invention, the exothermic carbide that has been washed with water after being generated in the carbonization furnace is guided into a staying device provided between the water washing tank and the storage tank. In this process, exothermic reactions such as low-temperature oxidation reaction of carbides are promoted, so the trouble of monitoring the carbides to prevent thermal runaway while being stored in storage containers such as silos or storage containers such as flexible containers. It is possible to produce a carbide with low running cost and high safety without using large-scale equipment.
また、滞留装置内の温度情報、乾燥機の出口の温度情報、乾燥機用サイクロンの出口の温度情報、滞留装置出口の温度情報、貯留槽内部の温度情報、滞留装置内の酸素濃度情報のいずれか又は２以上に基づき、滞留装置内への空気等供給量、滞留装置内への窒素等不活性ガス供給量、炭化物の加熱量、炭化物への水蒸気等供給量、炭化物の冷却量のいずれか又は２以上を制御して、炭化物の低温酸化等の発熱反応を制御することとすると、炭化物の熱暴走を防止しつつ、効率よく且つ安全に炭化物の低温酸化等の発熱反応を十分に促進させて、安全性の高い炭化物を製造することが可能となる。 Also, any of the temperature information in the retention device, the temperature information at the outlet of the dryer, the temperature information at the outlet of the cyclone for the dryer, the temperature information at the outlet of the retention device, the temperature information inside the storage tank, and the oxygen concentration information in the retention device Or based on 2 or more, supply amount of air or the like into the retention device, supply amount of inert gas such as nitrogen into the retention device, heating amount of carbide, supply amount of steam or the like to carbide, cooling amount of carbide Alternatively, if two or more are controlled to control the exothermic reaction such as low-temperature oxidation of the carbide, the exothermic reaction such as low-temperature oxidation of the carbide is sufficiently promoted efficiently and safely while preventing thermal runaway of the carbide. Thus, it is possible to produce a highly safe carbide.
本発明の炭化物製造方法により、炭化物を比較的低温酸化等の発熱反応性に富んだ状態から、反応を促進させて安全性の高い状態とした場合には、炭化物の可燃分及び有姿発熱量の低下率は実績によると３％以内となり、燃料代替製品等としての製品価値はほとんど低下しない。 When the carbide production method of the present invention promotes the reaction from a state of high exothermic reactivity, such as relatively low-temperature oxidation, to a highly safe state, the combustible part of the carbide and the solid calorific value According to actual results, the rate of decrease is 3% or less, and the product value as a fuel substitute product etc. hardly decreases.
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は本発明の実施の形態を示す炭化物製造装置の説明図である。１は炭化炉であり、炭化炉１内の空気比を１以下として、廃棄物を４５０℃〜６００℃に保たれた砂層で、炭化物と熱分解ガスに熱分解するものである。これらの炭化物と熱分解ガスは炭化炉１上部から、炭化炉１の側方に設けられた回収器２に送られ、遠心力の作用により分離される。この熱分解ガスは、焼却炉に導かれ、燃焼後は大気に放出される。なお、この熱分解ガスを系内に利用してもよい。一方、回収器２で回収された炭化物は、塩素分等の有害物質を洗浄除去するための水洗槽３に搬送され、水洗処理される。回収器２で回収された炭化物は、例えば４００〜７００℃であるが、水洗槽３に投入されると、この炭化物は急冷されて、低温酸化等の反応が抑制される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view of a carbide manufacturing apparatus showing an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a carbonization furnace, which is a sand layer in which the air ratio in the carbonization furnace 1 is 1 or less and waste is kept at 450 ° C. to 600 ° C., and thermally decomposes into carbide and pyrolysis gas. These carbides and pyrolysis gas are sent from the upper part of the carbonization furnace 1 to the collector 2 provided on the side of the carbonization furnace 1 and separated by the action of centrifugal force. This pyrolysis gas is guided to an incinerator and released into the atmosphere after combustion. Note that this pyrolysis gas may be used in the system. On the other hand, the carbides recovered by the recovery device 2 are transported to a water washing tank 3 for washing and removing harmful substances such as chlorine, and are subjected to a water washing process. The carbide recovered in the recovery device 2 is, for example, 400 to 700 ° C., but when the carbide is put into the washing tank 3, the carbide is rapidly cooled, and a reaction such as low-temperature oxidation is suppressed.
水洗槽３で水洗された炭化物は水分を含んでいるために、水洗槽３の後段に設けられたスクリュー脱水機等の固液分離機（図示せず）に導かれ、水分を除去する。しかしながら、この固液分離機では十分に水分を除去することができないので、炭化物は固液分離機の後段に設けられた乾燥機４に導かれ乾燥される。この乾燥機４はロータリーキルン等であり、この乾燥機４に供給される熱風の温度は直接加熱熱風式の場合１００℃〜８００℃である。なお、回収器２で分離した熱分解ガスをこの乾燥機４の熱源としてもよい。乾燥機４内の炭化物からはガス分を含む粉塵が発生し、この粉塵は乾燥機４の後段に設けられた乾燥機用サイクロン５に導かれ、遠心力の作用でガス分と炭化物を含む固形分に分離され、ガス分は焼却炉で燃焼され、大気に放出される。なお、このガス分を乾燥機４の熱源として利用したり、系内の熱源として循環利用したりしてもよい。
Since the carbide washed with water in the rinsing tank 3 contains moisture, it is guided to a solid-liquid separator (not shown) such as a screw dehydrator provided at the subsequent stage of the rinsing tank 3 to remove moisture. However, since this solid-liquid separator cannot sufficiently remove moisture, the carbide is led to a dryer 4 provided at the subsequent stage of the solid-liquid separator and dried. The dryer 4 is a rotary kiln or the like, and the temperature of hot air supplied to the dryer 4 is 100 ° C. to 800 ° C. in the case of a direct heating hot air type. The pyrolysis gas separated by the recovery unit 2 may be used as a heat source for the dryer 4. Dust containing gas is generated from the carbide in the dryer 4, and this dust is guided to a
乾燥機４で水分が除去された炭化物及び乾燥機用サイクロン５で回収された炭化物は低温酸化反応が十分に進行していない状態であるが、通常は貯留槽３０に投入されて、フレキシブルコンテナ３１に袋詰するまで貯留される。炭化物は貯留槽３０で密な状態で貯留され、また酸素の供給も不十分であるので低温酸化反応が十分には進行しない。一方で、貯留槽３０で炭化物が低温酸化等の発熱反応を起こした場合には、貯留槽３０から熱が放熱されにくいことから、貯留槽３０内の炭化物が蓄熱によって昇温し、熱暴走してしまう危険性もある。このように、貯留槽３０内で低温酸化等の発熱反応による蓄熱が起こると熱暴走してしまう危険性があるため、貯留槽３０内で炭化物を貯留しながら、低温酸化反応を促進させることは困難であり、貯留槽３０内で炭化物の低温酸化等の発熱反応が十分に進行していないので、フレキシブルコンテナ３１に袋詰めされた状態では、炭化物は低温酸化反応が十分に進行していない。
The carbide from which moisture has been removed by the dryer 4 and the carbide recovered by the
そこで、乾燥機４で乾燥処理された炭化物及びサイクロン装置５で回収された炭化物を、乾燥機４及びサイクロン装置５の後段に設けられた滞留装置６に導いて、この滞留装置６内で炭化物の低温酸化等の発熱反応を十分に進行させてから、貯留槽３０に投入することとした。
Therefore, the carbides dried by the dryer 4 and the carbides recovered by the
この滞留装置６は、例えば図１に示すような、コンベヤ７により、回収器２で回収された炭化物を貯留槽３０に搬送するものである。なお、この滞留装置６は水平状、垂直状、斜面状のいずれか又は２以上の組合せに構成されたものである。コンベヤ７の具体例としては、ベルトコンベヤ、エプロンコンベヤ、バケットコンベヤ、パンコンベヤ、フライトコンベヤ、スクリューコンベヤ、スパイラルコンベヤ、振動コンベヤ、フレックスコンベヤ等である。また気体搬送式として炭化物を搬送することとしても差し支えない。また、コンベヤ７には乗り継ぎを利用して、搬送中の炭化物を積極的に撹拌して、空気等の酸素供給源なり得る気体と接触させる機能を持たせてもよい。
This staying device 6 conveys the carbide recovered by the recovery device 2 to the
炭化物は、この滞留装置６内部に設けられたコンベヤ７で搬送中に、滞留装置６内の空気等の酸素供給源となり得る気体と接触することにより低温酸化等の発熱反応が促進される。十分に炭化物の低温酸化等の発熱反応を促進させるために、滞留時間は制御されることが好ましい。コンベヤ７が、スクリューコンベヤやスパイラルコンベヤである場合や、気体搬送方式の場合、コンベヤ７に振動を加える機能を持たせた場合には、炭化物が搬送中に撹拌され、更に低温酸化等の発熱反応の促進に効果がある。また、滞留装置６内部で搬送する途中に、炭化物を一時的に滞留させておくスペース（図示せず）を設け、このスペースで炭化物の低温酸化等の発熱反応を促進させることとしてもよい。
While the carbide is being conveyed by the
滞留装置６内で炭化物が低温酸化等の発熱反応をすることにより、滞留装置６内の酸素が消費され、炭化物の低温酸化等の発熱反応が阻害される。そこで、滞留装置６の内部に外部から新鮮な空気等の酸素供給源となり得る気体を供給して、炭化物の低温酸化反応等を促進させるための、ブロア・ファン等の気体供給装置８が設けられていることが好ましい。この気体供給装置８は例えば、図１において、滞留装置６の一部に設けられた吸気口９から滞留装置６内に空気等の酸素供給源となり得る気体を供給するものであり、滞留装置６内に供給された空気等の酸素供給源となり得る気体は、滞留装置６内を流通し、滞留装置６の一部に設けられた排気口１０から排気される。排気された空気等に同伴された炭化物はバグフィルタ等の集じん機（図示せず）で回収され滞留装置６へ戻る。なお、滞留装置６の通気性が良い場合は、滞留装置６内に新鮮な空気等の酸素供給源となり得る気体が供給されるので、気体供給装置８はなくても差し支えない。
When the carbide undergoes an exothermic reaction such as low-temperature oxidation in the staying device 6, oxygen in the staying device 6 is consumed, and an exothermic reaction such as low-temperature oxidation of the carbide is inhibited. Therefore, a
乾燥機４から排出される炭化物の温度は３０〜１００℃であり、また乾燥機用サイクロン５から排出される炭化物の温度は３０〜１００℃であるので、炭化物の低温酸化反応を効率よく促進させるには、温度が低すぎて処理時間がかかってしまう。また、滞留装置６の内部の温度が、例えば４０℃以下に低下すると、炭化物の低温酸化等の発熱反応が促進されにくくなる。あるいは、炭化炉１や滞留装置６を起動させた初期の状態では、滞留装置６の内部の温度が低い場合もある。そこで、炭化物を加熱して、滞留装置６内の炭化物の低温酸化等の発熱反応を促進させるために、滞留装置６には加熱装置１１が設けられていることが好ましい。この加熱装置１１は例えば、滞留装置６に設けられた電熱線等により、熱を発生させて炭化物を加熱してもよいが、コンベヤ７自身に発熱する機能、例えばジャケット式コンベヤのジャケット部に加熱媒体を流通させる等の機能を持たせ、炭化物をコンベヤ７で搬送中に炭化物を加熱させてもよいし、気体供給装置８に加熱装置１１を設けて、滞留装置６内に温風を供給して炭化物を加熱することとしてもよい。また、気体搬送方式で炭化物を搬送する場合には、この気体を温風として搬送中に炭化物の低温酸化反応を促進させることとしてもよい。
Since the temperature of the carbide discharged from the dryer 4 is 30 to 100 ° C., and the temperature of the carbide discharged from the
一方で、炭化物はある一定以上の温度（例えば２５０℃）になると、熱暴走して、可燃分が燃焼して、炭化物の有姿発熱量が小さくなり、エネルギー価値が著しく低下しまう。そこで、炭化物がある一定以上の温度にならないように、滞留装置６内部の温度を調整するために、また炭化物が発火に至りそうな緊急時に炭化物を冷却するために、滞留装置６には、冷却装置１２が設けられていることが好ましい。
On the other hand, when the temperature of the carbide exceeds a certain level (for example, 250 ° C.), the thermal runaway occurs, the combustible component burns, the solid calorific value of the carbide decreases, and the energy value decreases significantly. Therefore, in order to adjust the temperature inside the retention device 6 so that the carbide does not reach a certain temperature or to cool the carbide in an emergency in which the carbide is likely to ignite, the retention device 6 has a cooling function. A
滞留装置６内の温度が、例えば２００℃を超えた場合、冷却装置１２を作動させて、炭化物を冷却し、炭化物の発火を防止する。この冷却装置１２は、例えば図１に示すように、滞留装置６内に冷却管１３を設け、この冷却管１３内に冷却媒体を流通させるものである。この冷却管１３の内部を流通する冷却媒体により、滞留装置６の内部を冷却して炭化物を冷却する。冷却管１３の内部を流通する冷却媒体は、例えば水であり、エチレングリコールやプロピレングリコール等の液体でもよく、空気等の気体であっても差し支えない。また、冷却装置１２は、コンベヤ７を冷却するものとし、コンベヤ７で搬送される炭化物をコンベヤ７上で冷却してもよいし、空気供給装置６から供給される空気を冷却して炭化物を冷却することとしてもよいし、滞留装置６内に、後述する水蒸気等供給装置１４から水を噴霧することによって冷却してもよい。
When the temperature in the staying device 6 exceeds, for example, 200 ° C., the
また、炭化物が燃焼した時の緊急時に、炭化物に水及び水蒸気の少なくとも一方を供給して、水の蒸発潜熱により炭化物の熱を奪って炭化物を冷却するための、又は不活性ガスである水蒸気を供給して滞留装置６内の酸素濃度を低下させるための、水蒸気等供給装置１４が滞留装置６に設けられていることが好ましい。
Also, in the event of an emergency when the carbide burns, at least one of water and water vapor is supplied to the carbide, and the heat of the carbide is taken away by the latent heat of evaporation of the water to cool the carbide, or water vapor that is an inert gas. It is preferable that the staying device 6 is provided with a
同様に、炭化物が発火した時の緊急時に、窒素等の不活性ガスを供給して、滞留装置６内の酸素濃度を低下させて、炭化物の燃焼を停止させる不活性ガス供給装置１５が滞留装置６に設けられていることが好ましい。不活性ガスは必ずしも窒素に限定されず、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン等の不活性ガスであってもよい。
Similarly, an inert
滞留装置６内の炭化物を燃焼、発火させることなく、かつ効率よく低温酸化等の発熱反応をさせなければならない。そこで、滞留装置６内に滞留装置内温度センサー１６を、乾燥機４の出口に乾燥機出口温度センサー１７を、乾燥機用サイクロン５の出口に乾燥機用サイクロン出口温度センサー１８を、滞留装置６の出口に滞留装置出口温度センサー１９を、貯留槽３０の内部に貯留槽内部温度センサー２０を設け、また、滞留装置６内に酸素濃度センサー２１を設けるとともに、これらの温度センサー１６、１７、１８、１９から測定される温度情報及び、酸素濃度センサー２１から測定される酸素濃度情報のいずれか又は２以上の情報に基づいて、コンベヤ７の搬送速度、気体供給装置８の空気供給量、加熱装置１１の熱発生量、冷却装置１２の冷却量、水蒸気等発生装置１４の水又は水蒸気供給量、不活性ガス供給装置１５の不活性ガス供給量を制御する制御装置２２が設けられていることが好ましい。なお、滞留装置内温度センサー１６を滞留装置６内に複数設け、これら複数の滞留装置内温度センサー１６により、滞留装置６内の温度情報を測定することとしてもよく、同様に、酸素濃度センサー２１を滞留装置６内に複数設け、これら複数の酸素濃度センサー２１により、滞留装置６内の酸素濃度を測定することとしてもよい。
An exothermic reaction such as low-temperature oxidation must be efficiently performed without burning and igniting the carbide in the staying device 6. Therefore, the staying device 6 has a staying
制御装置２２は、炭化物を十分に低温酸化させてから、貯留槽３０に投入するために、前述したように、コンベヤ７の搬送速度を制御して、炭化物の滞留装置６内の滞留時間を調整する。
As described above, the
制御装置２２により、加熱装置１１と冷却装置１２を制御して、滞留装置６内の温度を例えば７０℃〜２００℃に制御することが好ましい。また、制御装置２２により、気体供給装置８を制御して、炭化物が効率良く低温酸化等の発熱反応をし、かつ燃焼、発火しないように、滞留装置６内の酸素濃度を制御することが好ましい。更に、吸気口９及び排出口８には滞留装置６内への空気を遮断する遮断弁２３を設け、制御装置２２がこの遮断弁２３を制御して、滞留装置６内の酸素濃度を制御することが好ましい。
It is preferable to control the
いずれかの温度センサー１６、１７、１８、１９で測定された温度が、規定の閾値（例えば２００℃）を超えた場合、制御装置２２は、「炭化物が燃焼しそうな状態」と判断する。もしくは、温度センサー１６、１７、１８、１９で測定された温度情報の組み合わせから、制御装置２２は、「炭化物が燃焼しそうな状態」と判断する。
When the temperature measured by any one of the
前記判断に基づき、制御装置２２は気体供給装置８及び遮断弁２３を制御して、滞留装置６内への空気等の酸素供給源となり得る気体の供給を遮断して、炭化物の低温酸化等の発熱反応を抑制し、燃焼を防止する。
Based on the determination, the
また、前記判断に基づき、制御装置２２は加熱装置１１を制御し、炭化物の加熱を停止させて、炭化物の低温酸化等の発熱反応が促進されることを防ぎ、燃焼を防止する。
Further, based on the determination, the
また、前記判断に基づき、制御装置２２は冷却装置１２、水蒸気当供給装置１４や不活性ガス供給装置１５を動作させて、炭化物を冷却し、もしくは炭化物と接触する気体の酸素濃度を低下させ炭化物の低温酸化等の発熱反応を抑制し、燃焼を防止する。
Based on the determination, the
別の実施例として、コンベヤ７の代わりにロータリーキルン（図示せず）を滞留装置６に設けるか、もしくはコンベヤ７とともにロータリーキルンを滞留装置６に設けて、炭化物の低温酸化等の発熱反応を促進させることとしてもよい。ここで、本発明に使用するロータリーキルンは、円筒（例えば直径が約１ｍ）を、傾斜をもたせたロール上に置き、この円筒がロール上で回転する構造のものである。炭化物が円筒の内部に投入されると、円筒が回転することにより、炭化物は撹拌されながら、円筒内の傾斜面を連続的に移動するので、空気等の酸素供給源となり得る気体と効率よく接触して、炭化物の低温酸化等の発熱反応が促進される。
As another example, a rotary kiln (not shown) is provided in the retention device 6 instead of the
以上に説明したように、本発明によれば大規模な装置を用いることなく、低温酸化反応等による発熱性を有する炭化物を燃料代替品としての価値を低下させることなく早期に安定化させ、確実に炭化物の熱暴走による発火・火災を起こさないような、安全性の高い炭化物を製造することができる。 As described above, according to the present invention, without using a large-scale apparatus, it is possible to stabilize and quickly stabilize carbide having exothermic properties due to a low-temperature oxidation reaction or the like without deteriorating its value as a fuel substitute. In addition, it is possible to produce a highly safe carbide that does not cause ignition or fire due to thermal runaway of the carbide.
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う炭化物製造方法及び炭化物製造装置もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。 Although the present invention has been described above in connection with the most practical and preferred embodiments at the present time, the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein. The carbide manufacturing method and the carbide manufacturing apparatus with such changes are also included in the technical scope without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Must be understood as.
１ 炭化炉
２ 回収器
３ 水洗槽
４ 乾燥機
５ 乾燥機用サイクロン
６ 滞留装置
７ コンベヤ
８ 気体供給装置
９ 吸気口
１０ 排気口
１１ 加熱装置
１２ 冷却装置
１３ 冷却管
１４ 水蒸気等供給装置
１５ 不活性ガス供給装置
１６ 滞留装置内温度センサー
１７ 乾燥機出口温度センサー
１８ 乾燥機用サイクロン出口温度センサー
１９ 滞留装置出口温度センサー
２０ 貯留槽内部温度センサー
２１ 酸素濃度センサー
２２ 制御装置
２３ 遮断弁
３０ 貯留槽
３１ フレキシブルコンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbonization furnace 2 Recovery device 3 Flushing tank 4
Claims (8)
前記炭化炉は、内部の空気比が１以下、４５０℃〜６００℃に保たれた砂層で廃棄物を炭化処理する炭化炉であり、
前記水洗槽の後段に、前記水洗槽で水洗処理された炭化物を加熱乾燥し、前記炭化物を３０℃〜１００℃の温度で排出する乾燥機を設け、
前記乾燥機の後段に、前記乾燥機から排出された３０℃〜１００℃の発熱性を有する炭化物を、搬送しつつ酸素供給源となり得る気体と接触させて低温酸化反応を促進させ安定化させたうえで貯留槽に投入するコンベアを有する滞留装置を設け、
前記滞留装置には、前記滞留装置内の温度を測定する温度センサー及び前記炭化物を冷却する冷却装置が設けられ、
更に、温度センサーから得られた滞留装置内の温度が所定の温度に達した場合には、前記冷却装置を作動させる制御装置が設けられていることを特徴とする炭化物製造装置。 In a charcoal manufacturing apparatus equipped with a carbonizing furnace for generating carbide and a water washing tank for washing the obtained carbide with water,
The carbonization furnace is a carbonization furnace for carbonizing waste with a sand layer maintained at 450 ° C. to 600 ° C. with an internal air ratio of 1 or less,
In the subsequent stage of the water washing tank, there is provided a dryer that heats and drys the carbide washed in the water washing tank and discharges the carbide at a temperature of 30 ° C to 100 ° C.
In the subsequent stage of the dryer, the carbide having an exothermic property of 30 ° C. to 100 ° C. discharged from the dryer is brought into contact with a gas that can serve as an oxygen supply source while being conveyed to promote and stabilize the low temperature oxidation reaction . A retention device having a conveyor to be put into the storage tank is provided,
The staying device is provided with a temperature sensor for measuring the temperature in the staying device and a cooling device for cooling the carbide,
Further, the carbide manufacturing apparatus is provided with a control device for operating the cooling device when the temperature in the staying device obtained from the temperature sensor reaches a predetermined temperature .
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