JPH11246243A - 残留物の熱転化方法及び熱転化装置 - Google Patents
残留物の熱転化方法及び熱転化装置Info
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- JPH11246243A JPH11246243A JP10321341A JP32134198A JPH11246243A JP H11246243 A JPH11246243 A JP H11246243A JP 10321341 A JP10321341 A JP 10321341A JP 32134198 A JP32134198 A JP 32134198A JP H11246243 A JPH11246243 A JP H11246243A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/005—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture of glass-forming waste materials
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
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- C03B19/1045—Forming solid beads by bringing hot glass in contact with a liquid, e.g. shattering
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B3/00—Charging the melting furnaces
- C03B3/02—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet
- C03B3/026—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet by charging the ingredients into a flame, through a burner or equivalent heating means used to heat the melting furnace
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/12—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in shaft furnaces
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 残留物を柔軟、かつ経済的に、固体とオフガ
スに変換できる熱転化方法と熱転化装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 残留物内の無機組成物の融点以上の温度
において固形物とオフガスとを生成させるための残留物
の熱転化方法において、残留物が溶融サイクロン１０に
入れられると、残留物は溶融サイクロン１０内で液体ス
ラグとガスに転化され、ガス及び液体スラグは溶融サイ
クロン１０内の底穴１３を介して熔解サイクロン１０か
ら取り除かれ、該ガス及び液体スラグは熔解サイクロン
１０から中間スペース２０に供給され、ガスは水噴射に
よって急激に冷却され、液体スラグは冷却及び粒状化の
ための水槽２３に供給される。
スに変換できる熱転化方法と熱転化装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 残留物内の無機組成物の融点以上の温度
において固形物とオフガスとを生成させるための残留物
の熱転化方法において、残留物が溶融サイクロン１０に
入れられると、残留物は溶融サイクロン１０内で液体ス
ラグとガスに転化され、ガス及び液体スラグは溶融サイ
クロン１０内の底穴１３を介して熔解サイクロン１０か
ら取り除かれ、該ガス及び液体スラグは熔解サイクロン
１０から中間スペース２０に供給され、ガスは水噴射に
よって急激に冷却され、液体スラグは冷却及び粒状化の
ための水槽２３に供給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、残留物内の無機組
成物の融点以上の温度において固形物とオフガスとを生
成させるための残留物の熱転化方法及び熱交換装置に関
する。
成物の融点以上の温度において固形物とオフガスとを生
成させるための残留物の熱転化方法及び熱交換装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】DE 44 39 939 A1 には、残留物内の無機
組成物の融点以上の温度において固形物とオフガスとを
生成させるための一般的な方法及び装置が記載されてい
る。この方法では、低炉の上に設けられた溶融サイクロ
ン内にて、１３００℃以上の温度下で残留物のガス化、
酸化、あるいは無機化が行われる。その結果得られた反
応生成物は低炉の中に放出され、その反応生成物は液体
スラグとオフガスに分離される。
組成物の融点以上の温度において固形物とオフガスとを
生成させるための一般的な方法及び装置が記載されてい
る。この方法では、低炉の上に設けられた溶融サイクロ
ン内にて、１３００℃以上の温度下で残留物のガス化、
酸化、あるいは無機化が行われる。その結果得られた反
応生成物は低炉の中に放出され、その反応生成物は液体
スラグとオフガスに分離される。
【０００３】この方法では、溶融サイクロン内の部分酸
素圧を特定の条件にし、また低炉内でブラスト・ランス
を使用することにより、残留物の中に含まれる重金属の
蒸発が促進され、その結果、重金属の成分が非常に少な
いスラグが得られる。さらに溶融サイクロンの中に入れ
られる前に、その残留物にはさまざまな溶剤が所定量加
えられる。
素圧を特定の条件にし、また低炉内でブラスト・ランス
を使用することにより、残留物の中に含まれる重金属の
蒸発が促進され、その結果、重金属の成分が非常に少な
いスラグが得られる。さらに溶融サイクロンの中に入れ
られる前に、その残留物にはさまざまな溶剤が所定量加
えられる。
【０００４】また、DE 42 00 341 A1 には、スラグとガ
スから構成される廃石をガス化する方法、及び液体の状
態でスラグを取り出すことが記載されている。このガス
化は、サイクロンのチャンバー内で、温度が１２００℃
以上、空気比がλ＝0.4 〜0.8 の条件下で行われる。そ
して流出物からガスと液体スラグとが抽出される。液体
スラグを低炉に集め、ガスを低炉から取り出すことによ
って、液体スラグとガスとの抽出が行われる。ここで、
適切にガスを取り出すことができれば、そのガスをガス
浄化装置やガスエネルギー装置に供給することができ
る。
スから構成される廃石をガス化する方法、及び液体の状
態でスラグを取り出すことが記載されている。このガス
化は、サイクロンのチャンバー内で、温度が１２００℃
以上、空気比がλ＝0.4 〜0.8 の条件下で行われる。そ
して流出物からガスと液体スラグとが抽出される。液体
スラグを低炉に集め、ガスを低炉から取り出すことによ
って、液体スラグとガスとの抽出が行われる。ここで、
適切にガスを取り出すことができれば、そのガスをガス
浄化装置やガスエネルギー装置に供給することができ
る。
【０００５】また、この方法において、サイクロンチャ
ンバー内と同じくらい早く、液体スラグからガスを分離
することもできる。この場合ガスは、サイクロンチャン
バーの上方に通じる降下パイプを備えたガス排出口を通
って、サイクロンチャンバーから出ていく。一方、液体
スラグは、上述した具体例と同様の排出口から流れ出
し、水の入った容器内で冷却される。この場合に発生す
るいくらかの蒸気が、溶融サイクロンに通じる穴を介し
て低炉から溶融サイクロンに流れ込み、そこで分解され
る。
ンバー内と同じくらい早く、液体スラグからガスを分離
することもできる。この場合ガスは、サイクロンチャン
バーの上方に通じる降下パイプを備えたガス排出口を通
って、サイクロンチャンバーから出ていく。一方、液体
スラグは、上述した具体例と同様の排出口から流れ出
し、水の入った容器内で冷却される。この場合に発生す
るいくらかの蒸気が、溶融サイクロンに通じる穴を介し
て低炉から溶融サイクロンに流れ込み、そこで分解され
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
DE 44 39 939 A1 において、低炉には傷が付きやすく、
高価な耐熱層が設けられていた。さらに、そのような低
炉では、加熱及び冷却を長時間行わなければならず、ま
た天然ガスと酸素を多く消費してしまうという問題点が
あった。また低炉内の再燃焼装置を用いると、その消費
量はさらに増えてしまうという問題点があった。さら
に、手動で液体と高温のスラグを排出口から排出しなけ
ればならず、手間がかかるという問題点があった、
DE 44 39 939 A1 において、低炉には傷が付きやすく、
高価な耐熱層が設けられていた。さらに、そのような低
炉では、加熱及び冷却を長時間行わなければならず、ま
た天然ガスと酸素を多く消費してしまうという問題点が
あった。また低炉内の再燃焼装置を用いると、その消費
量はさらに増えてしまうという問題点があった。さら
に、手動で液体と高温のスラグを排出口から排出しなけ
ればならず、手間がかかるという問題点があった、
【０００７】また、上述のDE 42 00 341 A1 において、
溶融サイクロンからガスとスラグを分離して得ようとす
る場合には、上記スラグ穴を通って上昇する蒸気によ
り、そのスラグ穴付近で融点以下でスラグが冷却され、
部分的に凝結してしまうという大きな問題点があった。
これは上記スラグ穴を詰めることによって、反応のため
の必要な条件が不利に影響する結果として、上記溶融サ
イクロン内の典型的な流れを防止することができるが、
上述した方法において用いられる低炉では、依然として
上記説明した問題点があった。
溶融サイクロンからガスとスラグを分離して得ようとす
る場合には、上記スラグ穴を通って上昇する蒸気によ
り、そのスラグ穴付近で融点以下でスラグが冷却され、
部分的に凝結してしまうという大きな問題点があった。
これは上記スラグ穴を詰めることによって、反応のため
の必要な条件が不利に影響する結果として、上記溶融サ
イクロン内の典型的な流れを防止することができるが、
上述した方法において用いられる低炉では、依然として
上記説明した問題点があった。
【０００８】本発明は、このような従来の問題点を鑑み
てなされたもので、残留物を柔軟、かつ経済的に、固体
とオフガスに変換できる方法と装置を提供することを目
的とする。
てなされたもので、残留物を柔軟、かつ経済的に、固体
とオフガスに変換できる方法と装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決する手段】このような従来の問題点を解決
するために、請求項１に記載の本発明は、残留物内の無
機組成物の融点以上の温度において固形物とオフガスを
生成させるための残留物の熱転化方法であって、（イ）
溶融サイクロンに残留物を入れ、（ロ）前記残留物は溶
融サイクロン内で液体スラグとガスに転化され、（ハ）
前記ガス及び液体スラグは溶融サイクロン内の底穴を介
し熔解サイクロンから排出され、（ニ）ガスと液体スラ
グは熔解サイクロンから中間スペースに供給され、
（ホ）前記ガスは水噴射によって急激に冷却され、
（ヘ）前記液体スラグは冷却及び粒状化のための水槽に
供給されることを特徴として構成されている。
するために、請求項１に記載の本発明は、残留物内の無
機組成物の融点以上の温度において固形物とオフガスを
生成させるための残留物の熱転化方法であって、（イ）
溶融サイクロンに残留物を入れ、（ロ）前記残留物は溶
融サイクロン内で液体スラグとガスに転化され、（ハ）
前記ガス及び液体スラグは溶融サイクロン内の底穴を介
し熔解サイクロンから排出され、（ニ）ガスと液体スラ
グは熔解サイクロンから中間スペースに供給され、
（ホ）前記ガスは水噴射によって急激に冷却され、
（ヘ）前記液体スラグは冷却及び粒状化のための水槽に
供給されることを特徴として構成されている。
【００１０】また請求項２に記載の本発明は、前記請求
項１に記載の本発明において、前記ガスは、前記水噴射
によって該ガスの露点まで冷却されることを特徴として
構成されている。
項１に記載の本発明において、前記ガスは、前記水噴射
によって該ガスの露点まで冷却されることを特徴として
構成されている。
【００１１】さらに請求項３に記載の本発明は、前記請
求項１に記載の本発明において、前記液体スラグは、ほ
とんど冷却されないまま中間スペースを通過すると共
に、中間スペースの下方に設けられた前記水槽に供給さ
れ、前記ガスは、中間スペースを通過した後、水噴射に
より冷却を行うための急冷装置に供給されることを特徴
として構成されている。
求項１に記載の本発明において、前記液体スラグは、ほ
とんど冷却されないまま中間スペースを通過すると共
に、中間スペースの下方に設けられた前記水槽に供給さ
れ、前記ガスは、中間スペースを通過した後、水噴射に
より冷却を行うための急冷装置に供給されることを特徴
として構成されている。
【００１２】また請求項４に記載の本発明は、前記請求
項１に記載の本発明において、前記ガスに含まれる汚染
物質が、急冷タンクに供給されることを特徴として構成
されている。
項１に記載の本発明において、前記ガスに含まれる汚染
物質が、急冷タンクに供給されることを特徴として構成
されている。
【００１３】さらに請求項５に記載の本発明は、前記請
求項１に記載の本発明において、前記ガスは、パイプを
経由して急冷装置から排出されると共に、下流のガスエ
ネルギー利用装置又は除塵装置に供給されることを特徴
として構成されている。
求項１に記載の本発明において、前記ガスは、パイプを
経由して急冷装置から排出されると共に、下流のガスエ
ネルギー利用装置又は除塵装置に供給されることを特徴
として構成されている。
【００１４】また請求項６に記載の本発明は、前記請求
項１に記載の本発明において、前記液体スラグ及びガス
は、中間スペース又は粒状化スペース内で水噴射により
急冷されることを特徴として構成されている。
項１に記載の本発明において、前記液体スラグ及びガス
は、中間スペース又は粒状化スペース内で水噴射により
急冷されることを特徴として構成されている。
【００１５】さらに請求項７に記載の本発明は、前記請
求項６に記載の本発明において、前記ガスは、ガス排気
口を経由して前記粒状化スペースから排出されると共
に、下流のガスエネルギー利用装置又は除塵装置に供給
されることを特徴として構成されている。
求項６に記載の本発明において、前記ガスは、ガス排気
口を経由して前記粒状化スペースから排出されると共
に、下流のガスエネルギー利用装置又は除塵装置に供給
されることを特徴として構成されている。
【００１６】また請求項８に記載の本発明は、前記請求
項１に記載の本発明において、前記スラグは、前記水槽
内での冷却及び粒状化の後、後工程のための排出装置を
介して排出され、及び／又は、前記水槽の水は、浄化、
中和及び熱分離により再循環されることを特徴として構
成されている。
項１に記載の本発明において、前記スラグは、前記水槽
内での冷却及び粒状化の後、後工程のための排出装置を
介して排出され、及び／又は、前記水槽の水は、浄化、
中和及び熱分離により再循環されることを特徴として構
成されている。
【００１７】さらに請求項９に記載の本発明は、前記請
求項８に記載の本発明において、前記急冷タンクの水
は、浄化、中和及び熱分離により再循環され、水槽及び
急冷タンクの水循環系は、一体的に浄化、中和及び熱分
離されることを特徴として構成されている。
求項８に記載の本発明において、前記急冷タンクの水
は、浄化、中和及び熱分離により再循環され、水槽及び
急冷タンクの水循環系は、一体的に浄化、中和及び熱分
離されることを特徴として構成されている。
【００１８】また請求項１０に記載の本発明は、残留物
内の無機組成物の融点以上の温度において固形物とオフ
ガスとを生成させるための残留物の熱転化装置におい
て、溶融サイクロンと、中間スペースと、急冷装置と、
前記中間スペースの下方に位置するもので排出装置を有
する水槽と、前記中間スペースと急冷装置とを結ぶパイ
プと、前記急冷装置の下方に位置する急冷タンクと、前
記急冷装置の上方に位置するパイプと、を備えてなるこ
とを特徴として構成されている。
内の無機組成物の融点以上の温度において固形物とオフ
ガスとを生成させるための残留物の熱転化装置におい
て、溶融サイクロンと、中間スペースと、急冷装置と、
前記中間スペースの下方に位置するもので排出装置を有
する水槽と、前記中間スペースと急冷装置とを結ぶパイ
プと、前記急冷装置の下方に位置する急冷タンクと、前
記急冷装置の上方に位置するパイプと、を備えてなるこ
とを特徴として構成されている。
【００１９】さらに請求項１１に記載の本発明は、残留
物内の無機組成物の融点以上の温度において固形物とオ
フガスとを生成させるための残留物の熱転化装置におい
て、溶融サイクロンと、中間スペース又は粒状化スペー
スと、前記粒状化スペースの下方に位置するもので排出
装置を有する水槽と、前記粒状化スペースの側方に設け
られたガス排気口と、前記粒状化スペース内に設けられ
るもので水噴射により冷却を行う圧力噴射ノズルとを備
えてなることを特徴として構成されている。
物内の無機組成物の融点以上の温度において固形物とオ
フガスとを生成させるための残留物の熱転化装置におい
て、溶融サイクロンと、中間スペース又は粒状化スペー
スと、前記粒状化スペースの下方に位置するもので排出
装置を有する水槽と、前記粒状化スペースの側方に設け
られたガス排気口と、前記粒状化スペース内に設けられ
るもので水噴射により冷却を行う圧力噴射ノズルとを備
えてなることを特徴として構成されている。
【００２０】また請求項１２に記載の本発明は、前記請
求項１０に記載の本発明において、前記溶融サイクロン
は、冷却水注入管及び冷却水排出管を有する冷却水ジャ
ケットを備えてなることを特徴として構成されている。
求項１０に記載の本発明において、前記溶融サイクロン
は、冷却水注入管及び冷却水排出管を有する冷却水ジャ
ケットを備えてなることを特徴として構成されている。
【００２１】さらに、請求項１３に記載の本発明は、前
記請求項１０に記載の本発明において、前記パイプは、
冷却水注入管及び冷却水排出管を有する冷却水ジャケッ
トを備えてなり、前記パイプの冷却水注入管は、前記溶
融サイクロンの前記冷却水排出管に接続されてなること
を特徴として構成されている。
記請求項１０に記載の本発明において、前記パイプは、
冷却水注入管及び冷却水排出管を有する冷却水ジャケッ
トを備えてなり、前記パイプの冷却水注入管は、前記溶
融サイクロンの前記冷却水排出管に接続されてなること
を特徴として構成されている。
【００２２】また請求項１４に記載の本発明は、前記請
求項１０に記載の本発明において、前記水噴射により冷
却を行う圧力噴射ノズルは、前記急冷装置内の壁に、該
壁の周部を囲むように等間隔で配置されてなることを特
徴として構成されている。
求項１０に記載の本発明において、前記水噴射により冷
却を行う圧力噴射ノズルは、前記急冷装置内の壁に、該
壁の周部を囲むように等間隔で配置されてなることを特
徴として構成されている。
【００２３】さらに、請求項１５に記載の本発明は、前
記請求項１０に記載の本発明において、スプレー装置
が、前記中間スペースの壁に配置されてなることを特徴
として構成されている。
記請求項１０に記載の本発明において、スプレー装置
が、前記中間スペースの壁に配置されてなることを特徴
として構成されている。
【００２４】また請求項１６に記載の本発明は、前記請
求項１０に記載の本発明において、瞬間燃焼器が、前記
溶融サイクロンの上部に配置されてなることを特徴とし
て構成されている。
求項１０に記載の本発明において、瞬間燃焼器が、前記
溶融サイクロンの上部に配置されてなることを特徴とし
て構成されている。
【００２５】さらに、請求項１７に記載の本発明は、前
記請求項１０に記載の本発明において、前記溶融サイク
ロンには、円錐型の底穴が形成されてなることを特徴と
して構成されている。
記請求項１０に記載の本発明において、前記溶融サイク
ロンには、円錐型の底穴が形成されてなることを特徴と
して構成されている。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明において、液体スラグはそ
れほど冷却されずに中間スペースを通過し、中間スペー
スの下部に位置する水槽に供給される。ガスは、中間ス
ペースを通過した後、水噴射により冷却を行う急冷装置
に送られる。
れほど冷却されずに中間スペースを通過し、中間スペー
スの下部に位置する水槽に供給される。ガスは、中間ス
ペースを通過した後、水噴射により冷却を行う急冷装置
に送られる。
【００２７】ガスが非常に急激に移動するので、ガスに
含まれるハロゲンと重金属は、冷却された液体スラグと
接触することはなく、したがって液体スラグを汚染する
こともない。その結果、非常に汚染物質の少ない最終生
成物を生成することができることとなる。さらにガスを
スラグとは別に水噴射により冷却するため、ガスの冷却
と浄化の制御が非常に容易となる。この場合において、
ガス及び液体スラグともに、中間スペース内ではほとん
ど冷却されない。
含まれるハロゲンと重金属は、冷却された液体スラグと
接触することはなく、したがって液体スラグを汚染する
こともない。その結果、非常に汚染物質の少ない最終生
成物を生成することができることとなる。さらにガスを
スラグとは別に水噴射により冷却するため、ガスの冷却
と浄化の制御が非常に容易となる。この場合において、
ガス及び液体スラグともに、中間スペース内ではほとん
ど冷却されない。
【００２８】ここで本発明の他の実施形態として、液体
スラグとガスを中間スペース内又は粒状化スペース内で
水噴射により直接冷却することも考えられる。
スラグとガスを中間スペース内又は粒状化スペース内で
水噴射により直接冷却することも考えられる。
【００２９】これはガスを急速冷却する方法を簡略化し
たものであり、液体スラグも水噴射により急冷される。
これにより工程を効率よく短縮化することができる。
たものであり、液体スラグも水噴射により急冷される。
これにより工程を効率よく短縮化することができる。
【００３０】以下、本発明の第一の実施形態について図
面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る方法を
実現するための装置を示した図、図２は図１のＩＩ−Ｉ
Ｉ線断面図、図３は後述する第二の実施形態に係る方法
を実現するための装置を示す図、図４は図１及び図３に
係る溶融サイクロンの拡大図である。
面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る方法を
実現するための装置を示した図、図２は図１のＩＩ−Ｉ
Ｉ線断面図、図３は後述する第二の実施形態に係る方法
を実現するための装置を示す図、図４は図１及び図３に
係る溶融サイクロンの拡大図である。
【００３１】図１において、溶融サイクロン１０は中間
スペース２０の上に描かれている。この溶融サイクロン
１０は、急冷装置（急冷反応装置）３０の隣に設置され
ている。
スペース２０の上に描かれている。この溶融サイクロン
１０は、急冷装置（急冷反応装置）３０の隣に設置され
ている。
【００３２】溶融サイクロン１０は、従来知られている
方法で構成されており、供給装置１１、ケーシング１
２、底穴１３、冷却水注入管１５と冷却水排出管１６を
有する冷却筒１４を備えている。さらに図４に示すよう
に、溶融サイクロン１０には、そのケーシング１２の上
部に瞬間燃焼器１７が設けられている。この瞬間燃焼器
１７の機能については後述する。
方法で構成されており、供給装置１１、ケーシング１
２、底穴１３、冷却水注入管１５と冷却水排出管１６を
有する冷却筒１４を備えている。さらに図４に示すよう
に、溶融サイクロン１０には、そのケーシング１２の上
部に瞬間燃焼器１７が設けられている。この瞬間燃焼器
１７の機能については後述する。
【００３３】図示しない残留物（その粒子の大きさは１
mm以下、便宜上0.5 mm以下とする）は、供給装置１１を
介して溶融サイクロン１０に供給される。この場合にお
いて、溶融サイクロン１０の中に送り込まれる前に図示
しない既知の構成の装置内で、所定の粒子の大きさにな
るように残留物が粉砕される。残留物は、溶融サイクロ
ン１０内に酸素や（天然ガスなどの）可燃性のガスを供
給することにより約１５００℃で転化される。残留物は
本来可燃性のエネルギー包含物質であるので、天然ガス
は点火を開始するためと、必要な燃焼温度を保つためだ
けに供給される。
mm以下、便宜上0.5 mm以下とする）は、供給装置１１を
介して溶融サイクロン１０に供給される。この場合にお
いて、溶融サイクロン１０の中に送り込まれる前に図示
しない既知の構成の装置内で、所定の粒子の大きさにな
るように残留物が粉砕される。残留物は、溶融サイクロ
ン１０内に酸素や（天然ガスなどの）可燃性のガスを供
給することにより約１５００℃で転化される。残留物は
本来可燃性のエネルギー包含物質であるので、天然ガス
は点火を開始するためと、必要な燃焼温度を保つためだ
けに供給される。
【００３４】ここで、溶融サイクロン１０内の非常に集
中的な渦巻状の固形物の動き（矢印Ａで示す）によっ
て、それらの固形物は互いに非常に微小にされる。そし
て、溶融サイクロン１０において燃焼あるいはガス化を
続けることによって、その固形物は液体スラグとガスに
転化される。このスラグとガスは、矢印Ｂで示すよう
に、一般的には６０m/s よりも速い速度で、溶融サイク
ロン１０から底穴１３を通って中間スペース２０の中に
移動する。なお、図４に示すように、底穴１３は円錐型
に形成されている。
中的な渦巻状の固形物の動き（矢印Ａで示す）によっ
て、それらの固形物は互いに非常に微小にされる。そし
て、溶融サイクロン１０において燃焼あるいはガス化を
続けることによって、その固形物は液体スラグとガスに
転化される。このスラグとガスは、矢印Ｂで示すよう
に、一般的には６０m/s よりも速い速度で、溶融サイク
ロン１０から底穴１３を通って中間スペース２０の中に
移動する。なお、図４に示すように、底穴１３は円錐型
に形成されている。
【００３５】耐熱層を有しない中間スペース２０の壁２
１の内面には、既知の方法により構成されたスプレー装
置２２（例えば、流し口やウォーターノズル）が設けら
れており、このスプレー装置２２は、壁２１の周縁部に
水を噴射する。このスプレー装置２２は中間スペース２
０の壁２１が過度に熱されることを防止するもので、壁
２１に付着したスラグの粒子をすべて洗い流す。ここで
発生した蒸気は、ガスとともに急冷装置３０に供給され
る。
１の内面には、既知の方法により構成されたスプレー装
置２２（例えば、流し口やウォーターノズル）が設けら
れており、このスプレー装置２２は、壁２１の周縁部に
水を噴射する。このスプレー装置２２は中間スペース２
０の壁２１が過度に熱されることを防止するもので、壁
２１に付着したスラグの粒子をすべて洗い流す。ここで
発生した蒸気は、ガスとともに急冷装置３０に供給され
る。
【００３６】液体スラグは中間スペース２０を介して、
中間スペース２０を外部から気密する水槽２３の中に落
下する。液体スラグは、その水槽で冷却され、粒状化さ
れ、沈殿し、図示しないが、工程を進めるための排出装
置２４（例えば、ドラッグチェーン）を介して排出され
る。結果物たる固形物は、耐水性に優れ、不活性物質
で、ガラスを含んだ固形物である。これは建築業におい
て利用することができる。
中間スペース２０を外部から気密する水槽２３の中に落
下する。液体スラグは、その水槽で冷却され、粒状化さ
れ、沈殿し、図示しないが、工程を進めるための排出装
置２４（例えば、ドラッグチェーン）を介して排出され
る。結果物たる固形物は、耐水性に優れ、不活性物質
で、ガラスを含んだ固形物である。これは建築業におい
て利用することができる。
【００３７】ここで水槽２３の水は再循環されるが、精
製され、中和された水だけが水槽２３に循環されるべき
であるので、浄化、中和、熱分離が必要とされる。この
場合、再循環される水の量が非常に多いため、中間スペ
ース２０内では、スラグ及びガスの動きを弱めないよう
に非常に小さい範囲でごく部分的に蒸発が起こる。
製され、中和された水だけが水槽２３に循環されるべき
であるので、浄化、中和、熱分離が必要とされる。この
場合、再循環される水の量が非常に多いため、中間スペ
ース２０内では、スラグ及びガスの動きを弱めないよう
に非常に小さい範囲でごく部分的に蒸発が起こる。
【００３８】ガスと発生した蒸気は、基本的に冷却され
ずに、壁２１に設けられたパイプ２５を通って急冷装置
３０に流れ込む。このパイプ２５は、オーバーヒートを
防止するために冷却水ジャケット２６を備えており、こ
の冷却水ジャケット２６は、冷却水注入管２７と冷却水
排出管２８を備えている。この場合において、冷却水注
入管２７を溶融サイクロン１０の冷却水排水管１６と直
接結んでもよい。このようにすることで、溶融サイクロ
ン１０の冷却水系と統合することができる。なお、これ
は図１には示していない。これにより、冷却パイプ２５
のための水循環系を分離しなくですむ。また図示しない
他の実施形態において、パイプ２５はオーバーヒートを
防止するための耐熱層を有することとしてもよい。なお
パイプ２５は、どんな場合においても、できるだけ大き
な開口径を有する方がよい。
ずに、壁２１に設けられたパイプ２５を通って急冷装置
３０に流れ込む。このパイプ２５は、オーバーヒートを
防止するために冷却水ジャケット２６を備えており、こ
の冷却水ジャケット２６は、冷却水注入管２７と冷却水
排出管２８を備えている。この場合において、冷却水注
入管２７を溶融サイクロン１０の冷却水排水管１６と直
接結んでもよい。このようにすることで、溶融サイクロ
ン１０の冷却水系と統合することができる。なお、これ
は図１には示していない。これにより、冷却パイプ２５
のための水循環系を分離しなくですむ。また図示しない
他の実施形態において、パイプ２５はオーバーヒートを
防止するための耐熱層を有することとしてもよい。なお
パイプ２５は、どんな場合においても、できるだけ大き
な開口径を有する方がよい。
【００３９】急冷装置３０の壁３１には圧力噴射ノズル
３２が設けられており、この圧力噴射ノズル３２は、壁
３１の周囲を囲むように複数の水平面上に設置されてい
る。また、急冷装置３０の大きさによって、他の圧力噴
射ノズル３２の配置が考えられることは言うまでもな
い。圧力噴射ノズル３２から噴射された水は、その水蒸
気の露点にまでガスを冷却する。その結果、ガス中に存
在する汚染物質（特にハロゲンや重金属）は、ガスから
分解し、気体から固形物の状態に転化される。これらの
可溶性ガスの成分は急冷装置３０の下部にある急冷タン
ク３３内の水に転化される。ここで、急冷タンク３３
は、急冷装置３０をその下部において気密するものであ
る。
３２が設けられており、この圧力噴射ノズル３２は、壁
３１の周囲を囲むように複数の水平面上に設置されてい
る。また、急冷装置３０の大きさによって、他の圧力噴
射ノズル３２の配置が考えられることは言うまでもな
い。圧力噴射ノズル３２から噴射された水は、その水蒸
気の露点にまでガスを冷却する。その結果、ガス中に存
在する汚染物質（特にハロゲンや重金属）は、ガスから
分解し、気体から固形物の状態に転化される。これらの
可溶性ガスの成分は急冷装置３０の下部にある急冷タン
ク３３内の水に転化される。ここで、急冷タンク３３
は、急冷装置３０をその下部において気密するものであ
る。
【００４０】また急冷タンク３３の水は、水槽２３の水
と同様に再循環され、同様に浄化、中和、熱分離が必要
とされる。その結果、急冷タンク３３の水に転化された
重金属とハロゲンは取り除かれ、粉末あるいは塩とし
て、分離器に供給される。
と同様に再循環され、同様に浄化、中和、熱分離が必要
とされる。その結果、急冷タンク３３の水に転化された
重金属とハロゲンは取り除かれ、粉末あるいは塩とし
て、分離器に供給される。
【００４１】上述したように、冷却されたガスは、急冷
装置３０の上部にあるパイプ３４を介して、急冷装置３
０から排出される。また、そのガスをガスエネルギー装
置（図示せず）や集塵サイクロンのような除塵装置に供
給することができる。なお急冷装置３０にて生成したオ
フガスは、酸化処理の場合はオフガス／排ガスであり、
還元処理の場合は気体成分として一酸化炭素や二酸化炭
素を含んだ酸化ガスとなる。
装置３０の上部にあるパイプ３４を介して、急冷装置３
０から排出される。また、そのガスをガスエネルギー装
置（図示せず）や集塵サイクロンのような除塵装置に供
給することができる。なお急冷装置３０にて生成したオ
フガスは、酸化処理の場合はオフガス／排ガスであり、
還元処理の場合は気体成分として一酸化炭素や二酸化炭
素を含んだ酸化ガスとなる。
【００４２】また、ガスの冷却をノズルと流線型フィル
ターを備えた従来の蒸発冷却器（図示せず）によって行
うこととしてもよい。この場合において、急冷タンク３
３に水が流れ込むことがなく、すべての水が蒸発する十
分な水量だけを噴射すればよい。
ターを備えた従来の蒸発冷却器（図示せず）によって行
うこととしてもよい。この場合において、急冷タンク３
３に水が流れ込むことがなく、すべての水が蒸発する十
分な水量だけを噴射すればよい。
【００４３】次に、図３に本発明の第二の実施形態を示
す。中間スペース２０には、圧力噴射ノズル３２が直接
設けられている。ここで、壁２１の側面には、４つの圧
力噴射ノズル３２が設けられている。これらもまた、複
数の水平面上に配置することができ、配置する数を変え
ることができる。液体スラグとガスは、上述した第一の
実施形態と同様の速度で、底穴１３を通って溶融サイク
ロン１０から出ていく。この液体スラグとガスは、直冷
器と呼ばれる圧力噴射ノズル３２から噴射された水によ
って、溶融サイクロン１０から出るのと同時に直接的に
急激に冷却される。なお、この場合に生成されたスラグ
は、上述した方法によって生成されるスラグよりも多く
の汚染物質を含んでいる。
す。中間スペース２０には、圧力噴射ノズル３２が直接
設けられている。ここで、壁２１の側面には、４つの圧
力噴射ノズル３２が設けられている。これらもまた、複
数の水平面上に配置することができ、配置する数を変え
ることができる。液体スラグとガスは、上述した第一の
実施形態と同様の速度で、底穴１３を通って溶融サイク
ロン１０から出ていく。この液体スラグとガスは、直冷
器と呼ばれる圧力噴射ノズル３２から噴射された水によ
って、溶融サイクロン１０から出るのと同時に直接的に
急激に冷却される。なお、この場合に生成されたスラグ
は、上述した方法によって生成されるスラグよりも多く
の汚染物質を含んでいる。
【００４４】図１と同様に、中間スペース２０の下部に
は、冷却、粒状化、沈殿、及びスラグ排出のための排出
装置２４を備えた水槽２３が設置されている。ここで、
粒状化スペース２０とも呼ばれる中間スペース２０の壁
２１には、圧力噴射ノズル３２ほどの耐熱性が要求され
ないために耐熱層が設けられていない。中間スペース２
０の壁２１には、ガス排気口４１が設けられており、さ
らにそのガス排気口４１には、圧力噴射ノズル４２が設
けられている。
は、冷却、粒状化、沈殿、及びスラグ排出のための排出
装置２４を備えた水槽２３が設置されている。ここで、
粒状化スペース２０とも呼ばれる中間スペース２０の壁
２１には、圧力噴射ノズル３２ほどの耐熱性が要求され
ないために耐熱層が設けられていない。中間スペース２
０の壁２１には、ガス排気口４１が設けられており、さ
らにそのガス排気口４１には、圧力噴射ノズル４２が設
けられている。
【００４５】水槽２３の水はここでも再循環され、連続
した水処理系によって浄化、中和、熱分離がなされる。
この場合において、その循環系の水の量がとても多いた
め、粒状化スペース２０内では部分的に蒸発が起こる。
した水処理系によって浄化、中和、熱分離がなされる。
この場合において、その循環系の水の量がとても多いた
め、粒状化スペース２０内では部分的に蒸発が起こる。
【００４６】もし、圧力噴射ノズル３２が溶融サイクロ
ン１０の真下に位置しており、スラグとオフガスの急激
な冷却が起こったならば、溶融サイクロン１０の内の中
央を上方に向かう直接的な流れが生じ、これによって冷
却されたガスも同様にして上方に流れ出し、水蒸気も上
方に流れ出すことになる。したがって、スラグはその融
点よりも低い温度で冷却され、その結果、スラグは部分
的に固形化し、溶融サイクロン１０の底穴１３をふさい
でしまう。溶融サイクロン１０の底穴１３がふさがれる
ことによって、必然的に装置は処理不能な状態となって
しまう。
ン１０の真下に位置しており、スラグとオフガスの急激
な冷却が起こったならば、溶融サイクロン１０の内の中
央を上方に向かう直接的な流れが生じ、これによって冷
却されたガスも同様にして上方に流れ出し、水蒸気も上
方に流れ出すことになる。したがって、スラグはその融
点よりも低い温度で冷却され、その結果、スラグは部分
的に固形化し、溶融サイクロン１０の底穴１３をふさい
でしまう。溶融サイクロン１０の底穴１３がふさがれる
ことによって、必然的に装置は処理不能な状態となって
しまう。
【００４７】しかし、これは瞬間燃焼器１７によって防
止することができる。図４に示すように、瞬間燃焼器１
７は上記サイクロン内の流れとは反対方向に軸性の衝撃
を与える。そして、これが上記上方への直接的な流れに
対しての障害となる。したがって、上記サイクロン内の
上方への直接的な流れの吸引力が大幅に減少することと
なる。この瞬間燃焼器１７は、上述の第一及び第二の実
施形態いずれの場合にも設けられている。
止することができる。図４に示すように、瞬間燃焼器１
７は上記サイクロン内の流れとは反対方向に軸性の衝撃
を与える。そして、これが上記上方への直接的な流れに
対しての障害となる。したがって、上記サイクロン内の
上方への直接的な流れの吸引力が大幅に減少することと
なる。この瞬間燃焼器１７は、上述の第一及び第二の実
施形態いずれの場合にも設けられている。
【００４８】
【発明の効果】本発明は、中間スペース内にガス及び液
体スラグを送り込むこととしたため、非常に効率的にガ
スを液体スラグから分離することができる。
体スラグを送り込むこととしたため、非常に効率的にガ
スを液体スラグから分離することができる。
【００４９】また水を噴射してガスを冷却することとし
たため、非常に高い温度差によって瞬時に冷やされるの
で、ガスを急速に冷却するには好都合である。同時に、
非常に簡単で、それほど費用もかけずにガスの急速冷却
を実現することができる。さらにこの場合、（重金属や
ハロゲンといった）ガスに含まれるすべての汚染物質
も、固形物としてガスから分離することができるので、
比較的きれいなオフガスを得ることができる。
たため、非常に高い温度差によって瞬時に冷やされるの
で、ガスを急速に冷却するには好都合である。同時に、
非常に簡単で、それほど費用もかけずにガスの急速冷却
を実現することができる。さらにこの場合、（重金属や
ハロゲンといった）ガスに含まれるすべての汚染物質
も、固形物としてガスから分離することができるので、
比較的きれいなオフガスを得ることができる。
【００５０】また液体スラグを水槽で冷却することとし
たため、スラグから得られる最終生成物として耐漂白性
のある固形物を、非常に容易に、かつ確実に生成するこ
とができる。
たため、スラグから得られる最終生成物として耐漂白性
のある固形物を、非常に容易に、かつ確実に生成するこ
とができる。
【図１】図１は、本発明の第一の実施形態に係る方法を
実現するための装置の全体構成を示した図である。
実現するための装置の全体構成を示した図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、本発明の第二の実施形態に係る方法を
実現するための装置の全体構成を示した図である。
実現するための装置の全体構成を示した図である。
【図４】図４は、図１及び図３に係る溶融サイクロンの
拡大図である。
拡大図である。
１０ 溶融サイクロン １３ 底穴 １４ 冷却水ジャケット １５ 冷却水注入管 １６ 冷却水排出管 １７ 瞬間燃焼器 ２０ 中間スペース、粒状化スペース ２１ 壁 ２２ スプレー装置 ２３ 水槽 ２４ 排出装置 ２５ パイプ ２６ 冷却水ジャケット ２７ 冷却水注入管 ２８ 冷却水排出管 ３０ 急冷装置 ３１ 壁 ３２ 圧力噴射ノズル ３３ 急冷タンク ３４ パイプ ４１ ガス排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エイドナー，ディエター ドイツ国 デー−09599 フレイベルグ フリエドブルグ ストラッセ ８ビー (72)発明者 セイアレーナー，レオ オーストリア国 エイ−4040 リンツ−ウ ーハー ジャエガストラッセ 18 (72)発明者 カドルボウスキ，ウォルフガング ドイツ国 デー−09599 フレイベルグ バーセルスドーファー ストラッセ 16 (72)発明者 シエバー，アンドレアス ドイツ国 デー−73441 ボプフィンゲン リチャード−ワグナー−ストラッセ ６
Claims (17)
- 【請求項１】 残留物内の無機組成物の融点以上の温度
において固形物とオフガスとを生成させるための残留物
の熱転化方法であって、（イ）溶融サイクロンに残留物
を入れ、（ロ）前記残留物は溶融サイクロン内で液体ス
ラグとガスに転化され、（ハ）前記ガス及び液体スラグ
は溶融サイクロン内の底穴を介して熔解サイクロンから
排出され、（ニ）該ガス及び液体スラグは熔解サイクロ
ンから中間スペースに供給され、（ホ）前記ガスは水噴
射によって急激に冷却され、（ヘ）前記液体スラグは冷
却及び粒状化のための水槽に供給される、ことを特徴と
する残留物の熱転化方法。 - 【請求項２】 前記ガスは、前記水噴射によって該ガス
の露点まで冷却されることを特徴とする請求項１に記載
の残留物の熱転化方法。 - 【請求項３】 前記液体スラグは、ほとんど冷却されな
いまま中間スペースを通過すると共に、中間スペースの
下方に設けられた前記水槽に供給され、前記ガスは、中
間スペースを通過した後、水噴射により冷却を行うため
の急冷装置に供給されることを特徴とする請求項１に記
載の残留物の熱転化方法。 - 【請求項４】 前記ガスに含まれる汚染物質が、急冷タ
ンクに供給されることを特徴とする請求項１に記載の残
留物の熱転化方法。 - 【請求項５】 前記ガスは、パイプを経由して急冷装置
から排出されると共に、下流のガスエネルギー利用装置
又は除塵装置に供給されることを特徴とする請求項１に
記載の残留物の熱転化方法。 - 【請求項６】 前記液体スラグ及びガスは、中間スペー
ス又は粒状化スペース内で水噴射により急冷されること
を特徴とする請求項１に記載の残留物の熱転化方法。 - 【請求項７】 前記ガスは、ガス排気口を経由して前記
粒状化スペースから排出されると共に、下流のガスエネ
ルギー利用装置又は除塵装置に供給されることを特徴と
する請求項６に記載の残留物の熱転化方法。 - 【請求項８】 前記スラグは、前記水槽内での冷却及び
粒状化の後、後工程のための排出装置を介して排出さ
れ、 及び／又は、前記水槽の水は、浄化、中和及び熱分離に
より再循環されることを特徴とする請求項１に記載の残
留物の熱転化方法。 - 【請求項９】 前記急冷タンクの水は、浄化、中和及び
熱分離により再循環され、 水槽及び急冷タンクの水循環系は、一体的に浄化、中和
及び熱分離されることを特徴とする請求項８に記載の残
留物の熱転化方法。 - 【請求項１０】 残留物内の無機組成物の融点以上の温
度において固形物とオフガスとを生成させるための残留
物の熱転化装置において、 溶融サイクロンと、中間スペースと、急冷装置と、前記
中間スペースの下方に位置するもので排出装置を有する
水槽と、前記中間スペースと急冷装置とを結ぶパイプ
と、前記急冷装置の下方に位置する急冷タンクと、前記
急冷装置の上方に位置するパイプとを備えてなることを
特徴とする残留物の熱転化装置。 - 【請求項１１】 残留物内の無機組成物の融点以上の温
度において固形物とオフガスとを生成させるための残留
物の熱転化装置において、 溶融サイクロンと、中間スペース又は粒状化スペース
と、前記粒状化スペースの下方に位置するもので排出装
置を有する水槽と、前記粒状化スペースの側方に設けら
れたガス排気口と、前記粒状化スペース内に設けられる
もので水噴射により冷却を行う圧力噴射ノズルとを備え
てなることを特徴とする残留物の熱転化装置。 - 【請求項１２】 前記溶融サイクロンは、冷却水注入管
及び冷却水排出管を有する冷却水ジャケットを備えてな
ることを特徴とする請求項１０に記載の残留物の熱転化
装置。 - 【請求項１３】 前記パイプは、冷却水注入管及び冷却
水排出管を有する冷却水ジャケットを備えてなり、 前記パイプの冷却水注入管は、前記溶融サイクロンの前
記冷却水排出管に接続されてなることを特徴とする請求
項１０に記載の残留物の熱転化装置。 - 【請求項１４】 前記水噴射により冷却を行う圧力噴射
ノズルは、前記急冷装置内の壁に、該壁の周部を囲むよ
うに等間隔で配置されてなることを特徴とする請求項１
０に記載の残留物の熱転化装置。 - 【請求項１５】 スプレー装置が、前記中間スペースの
壁に配置されてなることを特徴とする請求項１０に記載
の残留物の熱転化装置。 - 【請求項１６】 瞬間燃焼器が、前記溶融サイクロンの
上部に配置されてなることを特徴とする請求項１０に記
載の残留物の熱転化装置。 - 【請求項１７】 前記溶融サイクロンには、円錐型の底
穴が形成されてなることを特徴とする請求項１０に記載
の残留物の熱転化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97119111A EP0913363A1 (de) | 1997-11-03 | 1997-11-03 | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Umsetzung von Reststoffen |
| EP97119111.9 | 1997-11-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11246243A true JPH11246243A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=8227558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10321341A Pending JPH11246243A (ja) | 1997-11-03 | 1998-10-26 | 残留物の熱転化方法及び熱転化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0913363A1 (ja) |
| JP (1) | JPH11246243A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT407152B (de) * | 1999-04-09 | 2001-01-25 | Holderbank Financ Glarus | Verfahren zum zerkleinern von schlacken sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens |
| AT409860B (de) * | 2001-02-06 | 2002-12-27 | Tribovent Verfahrensentwicklg | Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens |
| CN1329324C (zh) * | 2004-10-15 | 2007-08-01 | 成都双流县万像科技反光材料有限公司 | 粉体球化炉 |
| PL2445658T3 (pl) * | 2009-06-23 | 2016-06-30 | Rockwool Int | Sposób i urządzenie do wytwarzania materiału w postaci cząstek |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU78349A1 (ja) * | 1977-10-19 | 1978-01-24 | ||
| IT1226638B (it) * | 1988-11-23 | 1991-01-28 | Azienda Srl A Bologna | Procedimento per la realizzazione di granuli, in particolare granuli sferoidali, ed apparecchiatura per l'attuazione di tale metodo |
| US5319176A (en) * | 1991-01-24 | 1994-06-07 | Ritchie G. Studer | Plasma arc decomposition of hazardous wastes into vitrified solids and non-hazardous gasses |
| DE4200341C2 (de) * | 1991-11-18 | 1997-04-17 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Hochtemperaturvergasung feinkörniger brennwertreicher organischer Abfallstoffe |
-
1997
- 1997-11-03 EP EP97119111A patent/EP0913363A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-10-26 JP JP10321341A patent/JPH11246243A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0913363A1 (de) | 1999-05-06 |
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