JPH07150151A - タイヤチップのガス化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 タイヤチップのガス化において、原料予熱帯
域、乾留帯域、水性ガス化反応帯域、燃焼帯域、灰分貯
溜帯域を上から順に備えた充填層式ガス化装置を用い、
かつ原料としてタイヤチップに対し、重量基準で、コー
クス、石炭及びオイルコークスの中から選ばれた少なく
とも１種の炭素質固形燃料５〜２００％を均一に混合し
たものを用い、この原料を原料予熱帯域に投入、充填
し、この充填層を下方の処理帯域へ順次移動させる操作
を連続的あるいは断続的に行うとともに、水性ガス化反
応帯域に水蒸気と空気の混合気を、燃焼帯域に空気をそ
れぞれ連続的あるいは断続的に供給し、乾留ガス及び水
性ガスを主とする燃料ガスを取り出す。 【効果】 微粉炭などの不純分を含まずクリーンで、安
定した熱量が得られ、しかもチャーなどの廃棄物の発生
量を抑制しうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、古タイヤの有効利用の
ためそれをガス化する方法に関するものである。さらに
詳しくいえば、本発明は、チャーから発生し、チャーを
主成分とする微粉炭状の煤塵などの不純分を含まずクリ
ーンで、安定した熱量が得られ、しかもチャーなどの廃
棄物の発生量を抑制しうる古タイヤの新規なガス化方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、古タイヤのガス化方式として、バ
ッチ式、流動層式、連続充填式などが知られている。バ
ッチ式は、ガス化炉に古タイヤ又は古タイヤチップを充
填して着火するものであるが、発生するガスは時間とと
もに成分が変わり安定した熱量が得られないという欠点
がある。また、流動層式は、タイヤのチャーを粉砕して
ガス中に拡散させるのでクリーンなガスが得られない。
またそのため、チャーから発生し、チャーを主成分とす
る微粉炭状の煤塵の混入が許容されない場合は大量に廃
棄しなくてはならないという欠点がある。また、水性反
応を伴う連続充填式は、タイヤチップが加熱により軟化
するため炉の閉塞が起こり、空気の流通が妨げられて安
定した燃焼帯が形成されず、水性反応も不十分となるの
で、安定した操業が得られず、実用化されなかった。ま
た、水性反応を伴わない連続充填式は水性反応を伴わな
いためにチャーがそのまま排出されその処理が困難であ
るという欠点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の古タイヤのガス化法の中で最も簡便な操業の期待
できる連続充填式のもつタイヤの軟化による炉の閉塞等
の欠点を克服し、チャーから発生し、チャーを主成分と
する微粉炭状の煤塵などの不純分をほとんど含まずクリ
ーンで、安定した熱量が得られ、しかもチャーなどの廃
棄物の発生量を抑制し、タイヤ中のスチールによる障害
を予防しうる古タイヤのガス化方法を提供することを目
的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
好ましい特性を有する古タイヤのガス化方法を開発する
ために種々研究を重ねた結果、原料として所定量の炭素
質固形燃料を混合したタイヤチップを用い、予熱、乾
留、水性ガス化及び燃焼の操作を順次行わせることによ
り、その目的を達成しうることを見出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は、原料予熱帯域、乾留
帯域、水性ガス化反応帯域、燃焼帯域、灰分貯溜帯域を
上から順に備えた充填層式ガス化装置を用い、かつ原料
としてタイヤチップに対し、重量基準で、コークス、石
炭及びオイルコークスの中から選ばれた少なくとも１種
の炭素質固形燃料５〜２００％を均一に混合したものを
用い、この原料を原料予熱帯域に投入、充填し、この充
填層を下方の処理帯域へ順次移動させる操作を連続的あ
るいは断続的に行うとともに、充填層の下方から空気と
水蒸気との混合気を連続的あるいは断続的に供給し、乾
留ガス及び水性ガスを主とする燃料ガスを取り出すこと
を特徴とするタイヤチップのガス化方法を提供するもの
である。

【０００６】本発明方法に用いる原料は、タイヤチップ
に対し、コークス、石炭及びオイルコークスの中から選
ばれた少なくとも１種の炭素質固形燃料を、重量基準
で、５〜２００重量％、好ましくは１０〜１５０重量
％、より好ましくは３０〜１２０％で配合させることが
必要である。この炭素質固形燃料は粒径５ｍｍ以上、好
ましくは５〜１００ｍｍ、より好ましくは２０〜５０ｍ
ｍのものである。この炭素質固形燃料は、タイヤチップ
の間に介在して、タイヤチップだけだと加熱により軟化
してくっつき合い空気等の通風が妨げられ、炉の閉塞、
ガス発生状況の大幅な変動が起こるが、そのような不都
合を回避でき、空気等の通風を良好にすることができ
る。また、チャー及び熱分解炭素を主成分とするタイヤ
の分解物及び炭素質固形燃料は後に燃焼して燃焼ガスの
一部を生成する。原料は、原料予熱帯域に送られる前
に、上部外蓋と下部内蓋を備えた二重蓋構造をもつ燃料
投入室に貯溜してもよい。

【０００７】原料予熱帯域や乾留帯域には、後述する燃
焼ガスや各種燃料ガスが上昇し、これらのガスの保有す
る熱が与えられ、加熱される。原料予熱帯域の燃料ガス
中には、乾留帯域で生成される乾留ガスも含まれる。乾
留帯域には、後述する水性ガスが高温のまま直接上昇接
触し、この水性ガスは酸素ガスを含まないためその保有
する熱で予熱された原料を乾留することができる。次い
で、乾留された高温の原料は、水性ガス化反応帯域に送
られ、該帯域に供給される水蒸気と空気の混合気と水性
ガス化反応を起こす。この水性ガス化反応は、吸熱反応
であるが、この反応に要する熱源として後述する燃焼帯
域で生じる高温の燃焼ガスの保有する熱が用いられる。

【０００８】また、このように水性ガス化反応は吸熱的
であるので、該反応帯域の温度が低下し、そのため例え
ばスチールタイヤでは単に空気燃焼させた場合のように
スチールが完全に溶融することがなく、大きなブロック
を生じることがなく、したがって、該反応帯域の充填層
をスムーズに移動させることができる。

【０００９】水性ガス化反応でガス分を発生させた後の
固体残さは主として炭素分である層からなり、この層を
移動、充填させた燃焼帯域においては混合気中の空気に
より燃焼させる。生成する燃焼熱は装置内の各帯域を上
昇しながら、その保有する熱を各帯域に与える。

【００１０】充填層下方から供給される水蒸気と空気の
混合気としては、あらかじめ加熱されたものでもよく、
空気と水蒸気の混合割合は、通常空気５０〜９５容量％
と水蒸気５０〜５容量％、好ましくは空気７０〜８５容
量％と水蒸気３０〜１５容量％の範囲で選ばれる。ま
た、空気の使用量は、原料混合物１トン当り、１０００
〜３０００Ｎｍ^３、好ましくは１５００〜２６００Ｎｍ
^３の範囲で選ばれる。

【００１１】燃焼帯域の固形燃焼残さは、灰分、あるい
はスチールタイヤを原料タイヤに用いた場合には灰分と
ピアノ線などの鋼線が一部酸化溶融した２０〜１００ｍ
ｍの塊状物であるが、このような燃焼残さは、灰分貯溜
帯域に集積される。この灰分貯溜帯域における操作の好
適実施態様としては、燃焼帯域の下方に設けた受容器中
に排出してもよいが、特に後述する偏心型回転火格子に
よって排出するのがよい。灰分等の燃焼残さは、灰分掻
羽根などにより掻き集められ装置底部の抜き出し口から
排出される。

【００１２】次に、本発明方法を実施するのに好適に用
いられる充填層式ガス化装置を図面に従って説明する。
図１は、該装置の概略図であって、符号１は原料供給用
ホッパー、２は上部外蓋３と下部内蓋４を備えた二重蓋
構造をもつ原料投入室、５は原料を投入するための回転
シュート、６は生成した灰分を均一に下方に押し出すた
めの偏心型回転火格子、７は偏心型回転火格子より押し
出された灰分を掻き集めて灰分抜き出し口８より装置外
へ排出するための灰分掻羽根、９は空気と水蒸気の混合
気を装置内に供給するためのガス送入口、１０は発生ガ
ス出口である。

【００１３】ホッパー１より原料投入室２に投入された
原料は、上部外蓋３と下部内蓋４を操作して回転シュー
ト５に適量供給される。この二重蓋構造は原料を連続的
にに供給するのに適し、またガス温度やガス濃度の大幅
な変動をなくしてガス発生を安定化させるのに役立つ。
また、回転シュートは原料を装置内にむらなく万べんに
充填させるのに適している。充填層は偏心型回転火格子
６上に載置された状態にあり、充填層の下部は多少の塊
状物があっても回転火格子の偏心効果により回転中に壁
面へ押し付けられて圧砕され粉砕される。原料のガス化
により生成した灰分は装置下部に設けた偏心型回転火格
子６により平均的に押し出され、その下方に設けた灰分
掻羽根７により掻き集めて装置底部の灰分抜き出し口８
により容易に連続的に装置外へ排出される。

【００１４】また、充填層式ガス化装置の他の例として
充填層の各帯域間の移動操作を段階的に行うものを以下
説明する。各帯域の下部に通気可能な抜き差し自在の受
支部材を上下に対に設け、少なくとも下の受支部材を差
し込んで原料あるいはその所定処理物からなる充填層を
受支え、所定の処理を施したのち、上の受支部材を差し
込んだ状態で下の受支部材を引き抜くことにより、処理
の十分施されて処理済みの充填層下部について、その受
支えを外して、次の帯域へ移動させる。この受支部材と
しては、片側から抜き差ししうる１体のものでもよい
が、有利には左右から同時に抜き差ししうる１対のもの
が用いられ、その通気構造については特に制限はない
が、例えば格子状、多孔状、金網状、櫛歯状、フォーク
状などが挙げられる。

【００１５】また、下の受支部材は、装置の側壁に設け
た支点を軸として水平に、また下方に垂直になって開閉
自在となるロストル、例えば蝶形ロストルなどであって
もよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明方法によれば、チャーから発生
し、チャーを主成分とする微粉炭状の煤塵などの不純分
をほとんど含まずクリーンで、安定した熱量が得られ、
しかもチャーなどの廃棄物の発生量を抑制しうるという
顕著な効果を奏する。

【００１７】

【実施例】次に実施例によって本発明をさらに詳細に説
明するが、これらによって本発明は何ら限定されるもの
ではない。なお、送入空気量は原料混合物１トン当りの
容量値をさらに標準状態下のものに換算した値で、また
送入蒸気量は原料混合物１トン当りの重量値で示す。

【００１８】実施例１ 原料予熱帯域、乾留帯域、水性ガス化反応帯域、燃焼帯
域、灰分貯溜帯域を上から順に備えた充填層式ガス化装
置を用い、原料として３２分割のタイヤチップ５０重量
％及び粒度２０〜４０ｍｍのコークス５０重量％の混合
物を１時間当り１ｔ投入し、送入空気の量と温度及び送
入蒸気量を表１に示すように調整してガス化を行った。
その結果を表１に示すとともに、図２に産気量すなわち
ガス発生量とガス発生の経過時間との関係を実線で示
す。

【００１９】比較例 粒度２〜４ｍｍの細粒コークスを用いた以外は実施例１
と同様にしてガス化を行った。その結果、炉の閉塞が起
こり、ガス発生量が乱高下し、安定な操業ができなかっ
た。図２に産気量すなわちガス発生量とガス発生の経過
時間との関係を破線で示す。

【００２０】実施例２ タイヤチップ及びコークスの割合をそれぞれ７０重量％
及び３０重量％に変えた以外は実施例１と同様にしてガ
ス化を行った。その結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例３ 実施例１と同様の装置を用い、コークスの配合率を０か
ら２４０％まで種々変え、１週間連続操業した以外は実
施例１と同様にしてガス化を行った。コークス配合率が
５重量％未満では炉が閉塞状態になり操業安定率が２０
％以下となるし、また２００重量％を超えるとタイヤチ
ップ量が少なく疎であるため乾留ガスがばらつき操業安
定率が９０％以下となった。図３にコークス配合率と操
業安定率との関係をグラフで示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明方法を実施するのに用いられる充填層
式ガス化装置の１例の概略図。

【図２】 ガス発生量とガス発生の経過時間との関係を
示すグラフ。

【図３】 コークス配合率と操業安定率との関係を示す
グラフ。

【符号の説明】

１ ホッパー ２ 原料投入室 ３ 上部外蓋 ４ 下部内蓋 ５ 回転シュート ６ 偏心型回転火格子 ７ 灰分掻羽根 ８ 灰分抜き出し口 ９ ガス送入口 １０ 発生ガス出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料予熱帯域、乾留帯域、水性ガス化反
   応帯域、燃焼帯域、灰分貯溜帯域を上から順に備えた充
   填層式ガス化装置を用い、かつ原料としてタイヤチップ
   に対し、重量基準で、コークス、石炭及びオイルコーク
   スの中から選ばれた少なくとも１種の炭素質固形燃料５
   〜２００％を均一に混合したものを用い、この原料を原
   料予熱帯域に投入、充填し、この充填層を下方の処理帯
   域へ順次移動させる操作を連続的あるいは断続的に行う
   とともに、充填層の下方から空気と水蒸気との混合気を
   連続的あるいは断続的に供給し、乾留ガス及び水性ガス
   を主とする燃料ガスを取り出すことを特徴とするタイヤ
   チップのガス化方法。
2. 【請求項２】 炭素質固形燃料が粒径５ｍｍ以上のもの
   である請求項１記載のガス化方法。