JP6572743B2 - Coke production method - Google Patents

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Description

本発明は、廃プラスチックをコークス炉に装入して乾留し、コークスを製造するコークスの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing coke, in which waste plastic is charged into a coke oven and subjected to dry distillation to produce coke.

プラスチック産業廃棄物、プラスチック一般廃棄物として大量に排出される廃プラスチックの処理に関しては、従来大部分が埋め立てや一部焼却処理されている。廃プラスチックは、埋め立てにおいては土中の細菌やバクテリアで分解されず、焼却する場合は発熱量が大きく焼却炉に悪影響を及ぼすとともに、塩素を含む廃プラスチックの場合は排ガス中の塩素の処理が問題となっている。   Regarding the disposal of waste plastics that are discharged in large quantities as plastic industrial waste and plastic general waste, most of them have been landfilled or partially incinerated. Waste plastics are not decomposed by soil bacteria or bacteria in landfills, and when incinerated, the calorific value is large and adversely affects the incinerator. In the case of waste plastics containing chlorine, the treatment of chlorine in the exhaust gas is a problem. It has become.

廃プラスチックの処理方法として、廃プラスチックをコークス炉に装入して、熱分解させ、熱分解により発生した水素、メタン、エタン、プロパン等を含む高カロリーのガスをエネルギー源として回収する方法が知られている。   As a waste plastic treatment method, a method is known in which waste plastic is charged into a coke oven and pyrolyzed, and high-calorie gas containing hydrogen, methane, ethane, propane, etc. generated by pyrolysis is recovered as an energy source. It has been.

特許文献１には、廃プラスチックを炭化室上部空間に装入してコークスを製造する方法において、廃プラスチックの種類及び量と、廃プラスチックの熱分解時間との相関関係を求め、コークス押出時までに装入する廃プラスチックの熱分解が完了するように、装入する廃プラスチックの種類、装入量、装入時期および置時間を設定することを特徴とする方法が開示されている。   In Patent Document 1, in the method for producing coke by charging waste plastic into the upper space of the carbonization chamber, the correlation between the type and amount of waste plastic and the thermal decomposition time of waste plastic is obtained. A method is disclosed in which the type, amount of charging, charging time, and setting time of the waste plastic to be charged are set so that the thermal decomposition of the waste plastic to be charged is completed.

特許文献２には、廃プラスチックを配合したコークス製造用装入炭をコークス炉に装入後から乾留終了まで、コークス炉の炉頂空間部へ通じる供給装置より廃プラスチックを供給し、乾留中に廃プラスチックを熱分解してタールなどを回収することを特徴とする廃プラスチックの処理方法が開示されている。   In Patent Document 2, waste plastic is supplied from a supply device that leads to the top space of the coke oven from the charging of coke production charging coal containing waste plastic into the coke oven until the end of dry distillation. There is disclosed a method for treating waste plastic, wherein the waste plastic is thermally decomposed to recover tar and the like.

図１は石炭装入からコークス押出し時までの炭化室１窯分における石炭の発生ガス量の推移の一例を示しており、図２はこの時の炭化室の炉内圧の推移を示している。   FIG. 1 shows an example of the transition of the amount of gas generated in the coal in one kiln from the coal charging to the coke extrusion, and FIG. 2 shows the transition of the furnace pressure in the carbonization chamber at this time.

これらの図より、石炭の発生ガス量は、乾留後期になると一旦上昇した後、減少に転じるとともに、火落ち時間の約１（ｈｏｕｒ）前になると炉内圧が負圧に転じる。そして、石炭の発生ガス量が少なくなるほど、負圧は大きくなる。なお、図中の時刻Ｔ１は炭化室の炉内圧が負圧に転じるタイミングであり、時刻Ｔ２は火落ちのタイミングであり、時刻Ｔ３はコークスを押出すタイミングである。火落ちとは、炭化室両側から炉幅中心部に向かって炭化が進行する石炭の炭化処理が完了した時点のことであり、ここでは炭化室から発生するガスから有視煙が消えた時点である。また、時刻Ｔ１、Ｔ２及びＴ３の定義は、他の図面においても同様である。   From these figures, the amount of gas generated from coal once rises at the end of dry distillation, then turns to decrease, and the furnace pressure turns to negative pressure about 1 (hour) before the fire-off time. And the negative pressure increases as the amount of gas generated from coal decreases. In addition, the time T1 in a figure is the timing when the furnace pressure of a carbonization chamber turns into a negative pressure, the time T2 is the timing of a fire drop, and the time T3 is the timing which extrudes coke. A fire drop is the point in time when the carbonization of coal, where carbonization proceeds from both sides of the carbonization chamber toward the center of the furnace width, is completed. Here, when the visible smoke disappears from the gas generated from the carbonization chamber. is there. The definitions of times T1, T2, and T3 are the same in other drawings.

コークス炉の稼働から３０年以上経過している老朽炉では、炭化室内の負圧が大きくなると、炉蓋からの外気の侵入量が増加して、炭化室の壁面煉瓦の目地部や微小な凹みに充填されているカーボン層が焼失してしまうことがある。カーボン層が焼失すると、炭化室の壁面の凹凸がより大きくなるため、コークスを押出す時の押出負荷が大きくなるとともに、炭化室を構成する煉瓦の拘束力が低下して、押出し時に煉瓦が抜け落ちるなどの問題が懸念される。さらに、目地部のカーボンが焼失すると、炭化室内部で発生したガスが目地部から燃焼室に向かって流れやすくなるため、炭化室の内圧が高い乾留初期において粉塵を含むガスが炭化室から燃焼室に流入することが懸念される。   In an aging furnace that has been in operation for more than 30 years since the operation of the coke oven, when the negative pressure in the carbonization chamber increases, the amount of outside air entering from the furnace lid increases, causing joints and small dents in the wall of the carbonization chamber. The carbon layer filled in may be burned out. When the carbon layer is burned out, the unevenness of the wall surface of the carbonization chamber becomes larger, so the extrusion load when extruding coke increases and the binding force of the bricks that make up the carbonization chamber decreases, causing the bricks to fall out during extrusion. We are concerned about such problems. Furthermore, when carbon in the joint portion is burned out, the gas generated in the carbonization chamber easily flows from the joint portion toward the combustion chamber, so that the gas containing dust is transferred from the carbonization chamber to the combustion chamber at the beginning of dry distillation where the internal pressure of the carbonization chamber is high. There is a concern that it will flow into

特開２００２−４７４９４号公報JP 2002-47494 A 特開平８−１５７８３４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-157734

特許文献１の方法は、コークス押出し時における発塵及び押出し抵抗の増大を抑制するために、押出し時に廃プラスチックの熱分解を完了させることを課題としており、炭化室内部の圧力の変化にしたがった廃プラスチックの装入方法については何ら考慮されていない。したがって、炭化室内部の負圧状態を十分に抑制できないため、炭化室の目地部に充填されたカーボン層が焼失して、押出し負荷が増大する等のおそれがある。   The method of Patent Document 1 aims to complete the thermal decomposition of waste plastic during extrusion in order to suppress the increase of dust generation and extrusion resistance during coke extrusion, and follows the change in pressure inside the carbonization chamber. No consideration is given to the method of charging waste plastic. Therefore, since the negative pressure state in the carbonization chamber cannot be sufficiently suppressed, the carbon layer filled in the joint portion of the carbonization chamber may be burned out and the extrusion load may increase.

また、特許文献２の方法は、乾留が終了するまで廃プラスチックを装入し続けているため、コークス押出し時に廃プラスチックの熱分解が完了しておらずコークス押出し時における発塵及び押出し負荷が大きくなる。一方、これを防止するために、押出し時間を遅くすると、コークス炉の稼働率が低下する。また、廃プラスチックを乾留中に常時装入し続ける必要があるため、バルブ、中継ホッパー、供給ホッパー等の特別の装入装置が必要となり、全ての炭化室に装入装置を設けることは現実的ではない。   Moreover, since the method of patent document 2 continues charging waste plastic until dry distillation is complete | finished, the thermal decomposition of waste plastic is not completed at the time of coke extrusion, and the dust generation and extrusion load at the time of coke extrusion are large. Become. On the other hand, if the extrusion time is delayed in order to prevent this, the operating rate of the coke oven decreases. In addition, since it is necessary to continuously charge waste plastic during dry distillation, special charging devices such as valves, relay hoppers, and supply hoppers are required, and it is practical to install charging devices in all carbonization chambers. is not.

そこで、本願発明は、コークスの押出し時よりも後に廃プラスチックからガスが発生することを防止するとともに、廃プラスチックから発生するガス量を調整することで、炭化室内部の負圧を抑制することを目的とする。   Therefore, the present invention prevents the generation of gas from the waste plastic after the coke extrusion, and suppresses the negative pressure in the carbonization chamber by adjusting the amount of gas generated from the waste plastic. Objective.

上記課題を解決するために、本願発明は、（１）乾留後期にコークス炉の炭化室において生じる負圧状態を抑制するために廃プラスチックを複数回に分けて炭化室に装入するコークスの製造方法であって、一回で装入される廃プラスチックの質量とこの廃プラスチックのガス発生量の推移との関係である相関情報を予め調べておき、前記相関情報に基づき、複数回に分けて炭化室に装入する各廃プラスチックのガス発生量を合算させて、負圧状態を抑制するとともに、装入された廃プラスチックからコークス押出し時よりも後にガスが発生しないように、複数回に分けて装入される廃プラスチックの全てが、コークス押出し時までに熱分解反応を終了するように、前記相関情報に基づき、前記廃プラスチックを複数回に分けて炭化室に装入することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides: (1) Production of coke in which waste plastic is charged into a carbonization chamber divided into a plurality of times in order to suppress the negative pressure state generated in the carbonization chamber of the coke oven in the late stage of carbonization In this method, the correlation information , which is the relationship between the mass of the waste plastic charged at one time and the transition of the gas generation amount of the waste plastic , is examined in advance , and divided into multiple times based on the correlation information. Combine the gas generation amount of each waste plastic charged into the carbonization chamber to suppress the negative pressure state and to divide the waste plastic into multiple times so that no gas is generated after coke extrusion from the charged waste plastic. all of the waste plastics to be charged Te is, to end the pyrolysis reaction by the time the coke extrusion, based on the correlation information, Sonyusu the carbonization chamber and dividing the waste plastics into a plurality of times It is characterized in.

（２）前記炭化室内での廃プラスチックの単位時間当たりのガス発生量が最大になった時からガス発生が無くなる時までの時間をガス発生時間としたとき、前記複数回に分けて装入される廃プラスチックには、最後に装入される廃プラスチックよりも、前記ガス発生時間が長い廃プラスチックが少なくとも１回含まれていることを特徴とする（１）に記載のコークスの製造方法。   (2) When the time from when the amount of gas generated per unit time of waste plastic in the carbonization chamber becomes maximum until the time when gas generation ceases is defined as the gas generation time, it is charged in a plurality of times. The method for producing coke according to (1), wherein the waste plastic contains at least one waste plastic having a longer gas generation time than the waste plastic to be charged last.

（３）前記廃プラスチックは、前記炭化室に石炭を装入する装炭口から装入されることを特徴とする（１）又は（２）に記載のコークスの製造方法。   (3) The method for producing coke according to (1) or (2), wherein the waste plastic is charged from a coal charging port for charging coal into the carbonization chamber.

（４）前記装炭口は複数設けられており、一回で装入される廃プラスチック個々の前記装炭口から分割して装入することを特徴とする（３）に記載のコークスの製造方法。   (4) The coke production as set forth in (3), wherein a plurality of the coal charging ports are provided, and the waste plastics charged at one time are divided and charged from the respective coal charging ports. Method.

（５）前記炭化室が負圧に転じるまでに最初の前記廃プラスチックを装入することを特徴とする（１）乃至（４）のうちいずれか一つに記載のコークスの製造方法。


( 5 ) The method for producing coke according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the first waste plastic is charged before the carbonization chamber turns to negative pressure.


本願発明によれば、一回で装入される廃プラスチックの質量とこの廃プラスチックのガス発生量の推移との関係を予め調べた相関情報に基づき、廃プラスチックを複数回に分けて装入することで、コークスの押出し時よりも後に廃プラスチックからガスが発生することを防止しながら、炭化室内の負圧状態を抑制することができる。   According to the present invention, the waste plastic is charged in a plurality of times based on the correlation information obtained by examining the relationship between the mass of the waste plastic charged at one time and the transition of the gas generation amount of the waste plastic in advance. Thus, the negative pressure state in the carbonization chamber can be suppressed while preventing the generation of gas from the waste plastic after the coke extrusion.

石炭装入からコークス押出しまでの炭化室１窯分の石炭からの発生ガス量の推移を一例として示している。The transition of the amount of gas generated from coal for one kiln from the coal charging to coke extrusion is shown as an example. 図１に対応しており、炭化室内の圧力の推移を示している。Corresponding to FIG. 1, the transition of the pressure in the carbonization chamber is shown. コークス炉の一部における概略図である。It is the schematic in a part of coke oven. 図１および図２に対応しており、炉内圧を０に維持するために必要なガス補填量を示している。This corresponds to FIG. 1 and FIG. 2, and shows the gas supplement amount necessary to maintain the furnace pressure at zero. 一回で装入される廃プラスチックとこの廃プラスチックのガス発生量の推移との関係を予め調べた相関情報である（全ての装炭口を使用した場合）。This is correlation information obtained by examining in advance the relationship between the waste plastic charged at one time and the transition of the gas generation amount of this waste plastic (when all the coal charges are used). 一回で装入される廃プラスチックとこの廃プラスチックのガス発生量の推移との関係を予め調べた相関情報である（一部の装炭口を使用した場合）。This is correlation information obtained by examining in advance the relationship between the waste plastic charged at one time and the transition of the gas generation amount of this waste plastic (in the case of using some coal outlets). 図４に対応しており、複数の廃プラスチックを異なるタイミングで装入した際のガス発生量を示している。This corresponds to FIG. 4 and shows the amount of gas generated when a plurality of waste plastics are charged at different timings. 図４に対応しており、複数の廃プラスチックを異なるタイミングで装入した際のガス発生量を示している（変形例２）。This corresponds to FIG. 4 and shows the amount of gas generated when a plurality of waste plastics are charged at different timings (Modification 2). 発明例及び比較例の炉内圧を比較したグラフである。It is the graph which compared the furnace pressure of the invention example and the comparative example.

図３は、本実施形態のコークスの製造方法を実施するために用いられるコークス炉の一部における概略図である。同図を参照して、コークス炉は、炭化室１、上昇管２、接続管３、ドライメーン４、ノズル装置５を含む。炭化室１の上部には、石炭を装入するための複数の装炭口１１〜１４が設けられており、これらの装炭口１１〜１４を介して図示しない装炭車から炭化室１の内部に装炭されるようになっている。なお、ハッチングは炭化室１に装炭後の石炭を示している。   FIG. 3 is a schematic view of a part of a coke oven used for carrying out the coke production method of the present embodiment. Referring to FIG. 1, the coke oven includes a carbonizing chamber 1, a rising pipe 2, a connecting pipe 3, a dry main 4, and a nozzle device 5. The upper part of the carbonization chamber 1 is provided with a plurality of coal charging ports 11 to 14 for charging the coal, and the inside of the carbonization chamber 1 is connected to the inside of the carbonization chamber (not shown) from these coal charging ports 11 to 14. Charcoal has been installed. In addition, the hatching has shown the coal after carbonization in the carbonization chamber 1.

また、これらの装炭口１１〜１４は、詳細については後述する廃プラスチックを装入する際の装入口としても用いることができる。廃プラスチックを装入するための特別の装置をコークス炉に設置する必要がないため、設備の簡素化によりコストを削減することができる。   Moreover, these carbonization ports 11-14 can be used also as a charging port at the time of charging the waste plastic mentioned later for details. Since it is not necessary to install a special device for charging waste plastic in the coke oven, the cost can be reduced by simplifying the equipment.

上昇管２は、炭化室１の上壁部に接続されており、乾留時に石炭から発生したガスを炭化室１の外部に向かって排出する。上昇管２は、Ｌ字状に折れ曲がった接続管３を介してドライメーン４に接続されている。ドライメーン４は炭化室１の並設方向に延びており、各炭化室１から排出されたガスをガス排送設備に移送する。   The ascending pipe 2 is connected to the upper wall portion of the carbonization chamber 1 and discharges gas generated from coal during dry distillation toward the outside of the carbonization chamber 1. The ascending pipe 2 is connected to the dry main 4 via a connecting pipe 3 bent in an L shape. The dry mains 4 extend in the direction in which the carbonization chambers 1 are arranged, and transfer the gas discharged from the carbonization chambers 1 to a gas discharge facility.

接続管３の内部には、ノズル装置５が延出しており、このノズル装置５から接続管３の内部に圧力流体（一般には、水に微量なアンモニウムを含む安水が使用される）を噴出させてエジェクタ効果により、炭化室１の炉内圧を低下させることができる。廃プラスチックを装炭口１１〜１４から装入する際には、ノズル装置５から高圧の圧力流体を噴射するとよい。装入する廃プラスチックには、見掛け密度が０．３〜１．１ｇ／ｃｍ３、粒度が５〜１５０ｍｍの減容成型物を用いることが好ましい。 A nozzle device 5 extends inside the connecting pipe 3, and a pressure fluid (generally, water that contains a trace amount of ammonium in water) is ejected from the nozzle device 5 into the connecting pipe 3. Thus, the furnace pressure in the carbonization chamber 1 can be reduced by the ejector effect. When the waste plastic is charged from the coal charging ports 11 to 14, a high pressure fluid may be injected from the nozzle device 5. It is preferable to use a volume-reduced molded product having an apparent density of 0.3 to 1.1 g / cm 3 and a particle size of 5 to 150 mm as the waste plastic to be charged.

図４のグラフは図１のハッチングで示す領域に対応しており、横軸が時間、縦軸が発生ガス量であり、炉内圧を０に維持するために必要なガス補填量を示している。このガス補填量のプロフィールに対応するように廃プラスチックを装入することで、炭化室１の炉内圧の負圧状態を効果的に抑制できる。一方、押出し時Ｔ３を超えて廃プラスチックの熱分解反応が継続すると、廃プラスチックから発生するガスにより押出し時Ｔ３における発塵が大きくなる。   The graph in FIG. 4 corresponds to the hatched region in FIG. 1, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the amount of gas generated, and represents the amount of gas replenishment necessary to maintain the furnace pressure at 0. . By charging waste plastic so as to correspond to the profile of the gas supplement amount, the negative pressure state of the furnace pressure in the carbonization chamber 1 can be effectively suppressed. On the other hand, if the thermal decomposition reaction of the waste plastic continues beyond T3 at the time of extrusion, the generation of dust at T3 at the time of extrusion increases due to the gas generated from the waste plastic.

そこで、本実施形態では、一回で装入される廃プラスチックの質量とこの廃プラスチックのガス発生量の推移との関係を予め調べた相関情報を準備しておき、この相関情報に基づき廃プラスチックを複数回に分けて装入することにより、装入された廃プラスチックからコークス押出し時Ｔ３を越えてガスが発生することを防止するとともに、廃プラスチックのガス発生量を調整することで、乾留後期に生じる炭化室内部の負圧状態を抑制する。ここで、乾留後期とは、火落ち時間の所定時間前からコークス押出時までの期間のことである。この所定時間は炭化室１の炉内圧が負圧に転じるタイミングに対応しており、例えば火落ち時間の約１（ｈｏｕｒ）前を例示できる。   Therefore, in the present embodiment, correlation information is prepared in advance for examining the relationship between the mass of the waste plastic charged at a time and the transition of the gas generation amount of the waste plastic. Based on the correlation information, the waste plastic is prepared. Is divided into multiple times to prevent the generation of gas beyond the T3 during coke extrusion from the charged waste plastic, and by adjusting the amount of waste plastic gas generated, The negative pressure state inside the carbonization chamber is suppressed. Here, the latter period of carbonization is a period from a predetermined time before the fire-down time to the coke extrusion time. This predetermined time corresponds to the timing at which the furnace pressure in the coking chamber 1 turns to a negative pressure, and can be exemplified by about 1 (hour) before the fire-down time.

図５は、一回で装入される廃プラスチックの質量とこの廃プラスチックのガス発生量の推移との関係を予め調べた相関情報であり、廃プラスチックには、見掛け密度が０．９０ｇ／ｃｍ３、平均粒度が４０ｍｍの廃プラスチックを使用した。グラフＩは一回で装入される廃プラスチックの装入量を０．１（ｔｏｎ）に設定した場合であり、グラフＩＩは一回で装入される廃プラスチックの装入量を０．４（ｔｏｎ）に設定した場合であり、グラフＩＩＩは一回で装入される廃プラスチックの装入量を１．０（ｔｏｎ）に設定した場合である。これらのグラフＩ〜ＩＩＩでは、一回で装入される廃プラスチックを均等に分けて、個々の装炭口１１〜１４から装入している。なお、個々の装炭口１１〜１４から装入される廃プラスチックの装入量は、必ずしも均等である必要はなく、互いに異なっていてもよい。また、必ずしも全ての装炭口１１〜１４を使用する必要はなく、一部の装炭口を使って廃プラスチックを装入してもよい。装炭口１１〜１４から装入される廃プラスチックの装入タイミングは、必ずしも同時である必要はなく、最初の装入から最後の装入までの時間が相違していても、短時間であれば、ほぼ同時であるとみなせる。ここで、最初の装入から最後の装入まで、ほぼ同時とみなせる時間については、特に限定されないが、例えば、１０分以内であれば、ガス発生量の推移は同時に装入した場合と大差がないことを確認しているため、１０分以内が好ましい。 FIG. 5 shows correlation information in which the relationship between the mass of waste plastic charged at a time and the transition of gas generation amount of this waste plastic is examined in advance. The waste plastic has an apparent density of 0.90 g / cm. 3. Waste plastic with an average particle size of 40 mm was used. Graph I shows the case where the amount of waste plastic charged at a time is set to 0.1 (ton), and graph II shows the amount of waste plastic charged at a time of 0.4. (Ton) is set, and graph III shows a case where the amount of waste plastic charged at a time is set to 1.0 (ton). In these graphs I to III, the waste plastics charged at one time are equally divided and charged from the individual coal charging ports 11 to 14. In addition, the amount of waste plastics charged from the individual coal inlets 11 to 14 is not necessarily equal and may be different from each other. Moreover, it is not always necessary to use all of the coal charging ports 11 to 14, and waste plastic may be charged using some of the coal charging ports. The timing of charging the waste plastics charged from the coal charging ports 11 to 14 is not necessarily the same, and even if the time from the first charging to the last charging is different, it may be a short time. Can be considered almost simultaneous. Here, the time that can be regarded as almost simultaneous from the first charging to the last charging is not particularly limited, but, for example, within 10 minutes, the transition of the gas generation amount is largely different from the case of charging at the same time. Since it is confirmed that there is not, it is preferably within 10 minutes.

廃プラスチックから発生するガス量は、石炭からのガス発生が終了した後に廃プラスチックを炭化室１に装入し、熱分解させることにより発生したガスの流速を上昇管２に設けられた図示しないピトー管を用いて測定することにより求めることができる。   The amount of gas generated from the waste plastic is the pitot (not shown) provided in the riser 2 with the flow rate of the gas generated by charging the waste plastic into the carbonization chamber 1 after the gas generation from coal is finished and thermally decomposing it. It can obtain | require by measuring using a pipe | tube.

グラフＩ〜ＩＩＩより、廃プラスチックの装入量が少なくなるほど、波形の頂部から右側がシャープになり、単位時間当たりのガス発生量が最大になった時からガス発生が無くなる時までの単位質量当たりのガス発生時間が短くなっていることがわかる。   From graphs I to III, the smaller the amount of waste plastic charged, the sharper the right side from the top of the waveform, and per unit mass from when gas generation per unit time is maximized to when gas generation ceases. It can be seen that the gas generation time is shorter.

これは、炭化室１に装入された廃プラスチックの層厚に関係していると思われる。すなわち、廃プラスチックの層厚が薄くなると、単位質量当たりの伝熱面積が大きくなるため、熱分解がより均一に進行し易くなる。そのため、装入量が少なくなるほどガス発生量の波形がシャープになり、上述のガス発生時間が短くなったと考えられる。
なお、図５において、発生ガス量が最大となる波形の頂部から横軸までの距離を縦軸方向距離（Ａ）、上記波形の頂部から発生ガス量が０に低下する波形の右側端部までの横軸方向における距離を横軸方向距離（Ｂ）とした場合に、Ａ／Ｂが大きいほど、波形がシャープであり、Ａ／Ｂが小さいほどブロードであると定義する。図５には、グラフＩＩＩの縦軸方向距離（Ａ）及び横軸方向距離（Ｂ）を示している。なお、請求項２に記載のガス発生時間は、この横軸方向距離（Ｂ）に該当する。 This seems to be related to the thickness of the waste plastic charged in the carbonization chamber 1. That is, when the layer thickness of the waste plastic is reduced, the heat transfer area per unit mass is increased, so that the thermal decomposition proceeds more uniformly. For this reason, it is considered that the waveform of the gas generation amount becomes sharper as the charging amount decreases, and the above-described gas generation time is shortened.
In FIG. 5, the distance from the top of the waveform where the amount of generated gas is maximum to the horizontal axis is the distance in the vertical axis (A), and from the top of the waveform to the right end of the waveform where the amount of generated gas is reduced to zero. When the distance in the horizontal axis direction is defined as the horizontal axis direction distance (B), the larger the A / B, the sharper the waveform, and the smaller the A / B, the broader. In FIG. 5, the vertical axis direction distance (A) and the horizontal axis direction distance (B) of the graph III are shown. The gas generation time described in claim 2 corresponds to the horizontal axis direction distance (B).

図６は、装炭口１１〜１４のうち２つの装炭口から廃プラスチックを装入した場合における、一回で装入される廃プラスチックの質量とこの廃プラスチックのガス発生量の推移との関係を予め調べた相関情報である。グラフＩＶは一回で装入される廃プラスチックの装入量を０．１（ｔｏｎ）に設定した場合であり、グラフＶは一回で装入される廃プラスチックの装入量を０．４（ｔｏｎ）に設定した場合であり、グラフＶＩは一回で装入される廃プラスチックの装入量を１．０（ｔｏｎ）に設定した場合である。グラフＩＶ〜ＶＩより、廃プラスチックを均等に分けて、個々の装炭口１１〜１４から装入した場合に比べ、ガス発生量の波形がブロードになっていることがわかる。すなわち、廃プラスチックを装入する装炭口の数を減らすと、廃プラスチックの層厚が厚くなり、単位質量当たりの伝熱面積が小さくなるため、熱分解が均一に進行し難くなる。そのため、装炭口の数が少ないとガス発生量の波形がブロードになり、単位時間当たりのガス発生量が最大になった時からガス発生が無くなる時までの単位質量当たりのガス発生時間が長くなったと考えられる。   FIG. 6 shows the relationship between the mass of the waste plastic charged at one time and the gas generation amount of the waste plastic when the waste plastic is charged from two of the coal charges 11 to 14. This is correlation information obtained by examining the relationship in advance. Graph IV shows the case where the amount of waste plastic charged at a time is set to 0.1 (ton), and graph V shows the amount of waste plastic charged at a time of 0.4. Graph VI is a case where the amount of waste plastic charged at a time is set to 1.0 (ton). From the graphs IV to VI, it can be seen that the waveform of the gas generation amount is broader than when waste plastics are divided equally and charged from the individual coal charging ports 11 to 14. That is, if the number of coal charging ports for charging the waste plastic is reduced, the layer thickness of the waste plastic is increased and the heat transfer area per unit mass is reduced, so that the thermal decomposition is difficult to proceed uniformly. Therefore, if the number of coal burrs is small, the waveform of gas generation becomes broad, and the gas generation time per unit mass from when gas generation per unit time becomes maximum until gas generation ceases is long. It is thought that it became.

このように、廃プラスチックのガス発生量の推移は、廃プラスチックの装入量だけに左右されるものではなく、装入量が同じであっても、炭化室の炉長方向により分散させた状態で装入することで、層厚が薄くなるため、波形がシャープになる。したがって、一回で装入される廃プラスチックの個々についてガス発生量の推移を予め調べておき、この相関情報に基づき、廃プラスチックを複数回に分けて装入することで、プラスチックのガス発生量を炭化室１における負圧の変化に対応させながら、押出し時Ｔ３を越えて廃プラスチックからガスが発生することを防止できる。   In this way, the transition of the amount of gas generated from waste plastic does not depend only on the amount of waste plastic charged, but even if the amount of charge is the same, it is dispersed in the furnace length direction of the carbonization chamber. Since the layer thickness is reduced by inserting the, the waveform becomes sharp. Therefore, by examining the transition of the gas generation amount for each waste plastic that is charged at one time, and by charging the waste plastic in multiple times based on this correlation information, the gas generation amount of the plastic Can be prevented from generating gas from the waste plastic over T3 at the time of extrusion, while corresponding to the change in the negative pressure in the carbonizing chamber 1.

相関情報は、廃プラスチックの装入量、装入時に使用する装炭口の数に左右されるため、これらをパラメータとして多数のグラフを作成することができる。したがって、相関情報は図５及び図６の例に限定されるものではない。   Since the correlation information depends on the amount of waste plastic charged and the number of coal charging ports used at the time of charging, a large number of graphs can be created using these as parameters. Therefore, the correlation information is not limited to the examples of FIGS.

図７は図４をベースとして、図５のグラフＩ〜ＩＩＩに相当する廃プラスチックを所定タイミングで装入した場合を示している。グラフＩＩＩに対応する廃プラスチックは炭化室１の炉内圧が負圧に転じる時刻Ｔ１を狙って装入しており、グラフＩＩに対応する廃プラスチックはグラフＩＩＩに対応する廃プラスチックの後に装入しており、グラフＩに対応する廃プラスチックは押出し時Ｔ３の１時間程度前に装入している。太線で示すグラフＴＯＴはこれらの廃プラスチックのガス発生量を合算したものである。押出し時Ｔ３の直前に炭化室内部の負圧状態を抑制する効果の低い時間帯が確認されるものの、グラフＩＩＩに対応する１．０ｔｏｎの廃プラスチックを1回のみ装入した場合と比べて、相対的には負圧状態が抑制されている。また、全ての廃プラスチックの熱分解反応が押出し時Ｔ３に終了している。 FIG. 7 shows a case where waste plastic corresponding to the graphs I to III in FIG. 5 is charged at a predetermined timing based on FIG. Waste plastic corresponding to graph III is charged aiming at time T1 when the furnace pressure in the carbonization chamber 1 changes to negative pressure, and waste plastic corresponding to graph II is charged after waste plastic corresponding to graph III. The waste plastic corresponding to the graph I is charged about 1 hour before the extrusion T3. A graph TOT indicated by a thick line is a sum of gas generation amounts of these waste plastics. Although a time zone with a low effect of suppressing the negative pressure state in the carbonization chamber is confirmed immediately before the extrusion T3, as compared with a case where 1.0 ton waste plastic corresponding to the graph III is charged only once, The negative pressure state is relatively suppressed. Further, the thermal decomposition reaction of all waste plastics is completed at the time of extrusion T3.

ここで、複数回に分けて装入される廃プラスチックには、最後に装入される廃プラスチックよりも、前記ガス発生時間が長い廃プラスチックが少なくとも１回含まれていることが好ましい。「少なくとも１回」であるから、複数回に分けて装入される廃プラスチックの中に、最後に装入される廃プラスチックよりもガス発生時間が短い廃プラスチックや、最後に装入される廃プラスチックとガス発生時間が同等の廃プラスチックが含まれていてもよい。   Here, it is preferable that the waste plastic charged in a plurality of times contains at least one waste plastic having a longer gas generation time than the waste plastic to be charged last. Because it is “at least once”, among waste plastics that are charged in multiple times, waste plastics that have a shorter gas generation time than the last plastic that is charged last, or waste that is charged last Waste plastics with the same gas generation time as plastics may be included.

このように、ガス発生時間の短い波形がシャープな廃プラスチックを最後に装入することで、押出し時Ｔ３を超えてガスが発生することを防止しつつ、押出し時Ｔ３の直前の負圧状態を効果的に抑制、すなわち、ガス発生時間の短い廃プラスチックを最後に装入することで、押出し時Ｔ３までにガスの発生を終了させるとともに、押出し時Ｔ３の直前まで、より多くのガスを発生させることができる。   In this way, by inserting waste plastic with a sharp waveform with a short gas generation time at the end, it is possible to prevent the generation of gas beyond T3 at the time of extrusion, and the negative pressure state immediately before T3 at the time of extrusion. Effective suppression, i.e., charging waste plastic with a short gas generation time at the end causes gas generation to be completed by T3 at the time of extrusion, and more gas is generated until just before T3 at the time of extrusion. be able to.

また、最初に装入される廃プラスチックは、最後に装入される廃プラスチックよりも、上述のガス発生時間が長いことがより好ましい。ガス発生時間がより長い廃プラスチックを最初に装入することで、すなわち、最初に装入される廃プラスチックの装入量を多くすることで、全体としての廃プラスチック装入回数を少なくすることができる。   Moreover, it is more preferable that the waste gas to be charged first has a longer gas generation time than the waste plastic to be charged last. By introducing waste plastic with a longer gas generation time first, that is, by increasing the amount of waste plastic charged first, the number of waste plastics can be reduced as a whole. it can.

（変形例１）
上述の実施形態では、押出し時Ｔ３を超えて廃プラスチックからガスが発生しないように廃プラスチックを装入することが重要である。但し、押出し時Ｔ３にガスが僅かに発生している場合であっても、ガス発生量がコークス押出時における発塵及び押出し負荷の増大を抑制する観点から無視できる程度の少量である場合には、本願発明に含まれるものとする。 (Modification 1)
In the above-described embodiment, it is important to insert the waste plastic so that gas is not generated from the waste plastic beyond T3 at the time of extrusion. However, even when a slight amount of gas is generated at the time of extrusion T3, when the amount of gas generated is a small amount that can be ignored from the viewpoint of suppressing increase in dust generation and extrusion load during coke extrusion. It shall be included in the present invention.

（変形例２）
図７の例では、全ての廃プラスチックが押出し時Ｔ３に熱分解反応が終了するように廃プラスチックを装入しているが、本発明はこれに限るものではない。例えば、図８に図示するように、一部の廃プラスチックの熱分解反応が終了するタイミングを押出し時Ｔ３の前としてもよい。ここでは、図７の例に加えて、０．１ｔｏｎの廃プラスチックを押出し時の１．５時間前に装入しており、熱分解反応は押出し時の０．５ｈｒ前に完了している。これにより、図７の例よりも押出し前の炭化室内部の負圧状態を抑制する効果が増加していることがわかる。 (Modification 2)
In the example of FIG. 7, the waste plastics are charged so that the thermal decomposition reaction is completed at the time T3 when all the waste plastics are extruded, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, the timing at which the thermal decomposition reaction of some waste plastics may end may be before the extrusion time T3. Here, in addition to the example of FIG. 7, 0.1 ton of waste plastic is charged 1.5 hours before the extrusion, and the thermal decomposition reaction is completed 0.5 hours before the extrusion. Thereby, it turns out that the effect which suppresses the negative pressure state of the carbonization chamber inside before extrusion is increasing rather than the example of FIG.

（変形例３）
上述の実施形態では、炭化室１の炉内圧が負圧に転じる時刻Ｔ１を狙って最初の廃プラスチックを装入したが、時刻Ｔ１より前に廃プラスチックの装入を開始してもよい。 (Modification 3)
In the above-described embodiment, the first waste plastic is charged aiming at the time T1 when the pressure in the furnace of the carbonization chamber 1 is changed to a negative pressure, but the charging of the waste plastic may be started before the time T1.

（実施例）
実施例を示して本発明についてより具体的に説明する。グラフＩ〜ＩＩＩに対応する廃プラスチックを図７に図示するタイミングで３回装入した場合（発明例１）、図８に図示するタイミングで４回装入した場合（発明例２）、グラフＩＩＩに対応する廃プラスチックのみを炭化室１が負圧に転じるタイミングにて１回装入した場合（比較例１）、廃プラスチックを全く装入しなかった場合（比較例２）のそれぞれについて、炭化室１の内部圧力の推移を調べて、その結果を図９に示した。発明例１および２は、比較例１及び２よりもグラフがより正圧側に位置しており、炭化室内部の負圧状態を抑制する効果が高いことがわかった。 (Example)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. When waste plastics corresponding to graphs I to III are charged three times at the timing shown in FIG. 7 (Invention Example 1), when waste plastics are charged four times at the timing shown in FIG. 8 (Invention Example 2), Graph III For each of the case where only the waste plastic corresponding to 1 is charged once at the timing when the carbonization chamber 1 turns to negative pressure (Comparative Example 1) and the case where no waste plastic is charged at all (Comparative Example 2), carbonization is performed. The transition of the internal pressure of the chamber 1 was examined, and the result is shown in FIG. Inventive examples 1 and 2 have a higher graph than the comparative examples 1 and 2, and the effect of suppressing the negative pressure state in the carbonization chamber is higher.

１ 炭化室 ２ 上昇管 ３ 接続管 ４ ドライメーン
５ ノズル装置 １１〜１４ 装炭口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbonization chamber 2 Rising pipe 3 Connection pipe 4 Dry main 5 Nozzle device 11-14 Charging port

Claims (5)

乾留後期にコークス炉の炭化室において生じる負圧状態を抑制するために廃プラスチックを複数回に分けて炭化室に装入するコークスの製造方法であって、
一回で装入される廃プラスチックの質量とこの廃プラスチックのガス発生量の推移との関係である相関情報を予め調べておき、
前記相関情報に基づき、複数回に分けて炭化室に装入する各廃プラスチックのガス発生量を合算させて、負圧状態を抑制するとともに、
装入された廃プラスチックからコークス押出し時よりも後にガスが発生しないように、複数回に分けて装入される廃プラスチックの全てが、コークス押出し時までに熱分解反応を終了するように、前記相関情報に基づき、前記廃プラスチックを複数回に分けて炭化室に装入することを特徴とするコークスの製造方法。 A method for producing coke in which waste plastic is charged into a carbonization chamber divided into a plurality of times in order to suppress the negative pressure state generated in the carbonization chamber of the coke oven at the end of carbonization ,
Correlation information that is the relationship between the mass of waste plastic charged at one time and the transition of gas generation amount of this waste plastic is examined in advance ,
Based on the correlation information, by summing the gas generation amount of each waste plastic charged into the carbonization chamber divided into a plurality of times, to suppress the negative pressure state,
In order not to generate gas after the coke extrusion from the charged waste plastic, all of the waste plastic charged in multiple times finishes the thermal decomposition reaction by the time of coke extrusion. A method for producing coke, characterized in that , based on the correlation information, the waste plastic is divided into a plurality of times and charged into the carbonization chamber . 前記炭化室内での廃プラスチックの単位時間当たりのガス発生量が最大になった時からガス発生が無くなる時までの時間をガス発生時間としたとき、
前記複数回に分けて装入される廃プラスチックには、最後に装入される廃プラスチックよりも、前記ガス発生時間が長い廃プラスチックが少なくとも１回含まれていることを特徴とする請求項１に記載のコークスの製造方法。 When the time from when the amount of gas generated per unit time of waste plastic in the carbonization chamber is maximized to when no gas is generated is defined as the gas generation time,
2. The waste plastic charged in a plurality of times includes at least one waste plastic having a longer gas generation time than the waste plastic charged last. A method for producing coke as described in 1. 前記廃プラスチックは、前記炭化室に石炭を装入する装炭口から装入されることを特徴とする請求項１又は２に記載のコークスの製造方法。   The method for producing coke according to claim 1 or 2, wherein the waste plastic is charged from a coal charging port for charging coal into the carbonization chamber. 前記装炭口は複数設けられており、一回で装入される廃プラスチック個々の前記装炭口から分割して装入することを特徴とする請求項３に記載のコークスの製造方法。   4. The method for producing coke according to claim 3, wherein a plurality of the coal charging ports are provided, and charging is performed by dividing the coal charging ports of individual waste plastics charged at one time. 前記炭化室が負圧に転じるまでに最初の前記廃プラスチックを装入することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載のコークスの製造方法。
The method for producing coke according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first waste plastic is charged before the carbonization chamber turns to negative pressure.
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