説明

熱分解処理システム

【課題】 ガス減湿装置内に付着する化学物質を蒸発または昇華させて除去することができる熱分解処理システムを提供する。
【解決手段】 熱分解処理システムは廃棄物等の被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解炉2と、熱分解炉2からの熱分解ガス中の湿分を低減するガス減湿装置6とを備えている。ガス減湿装置6からの排ガスは、余剰ガス燃焼炉9において燃焼する。余剰ガス燃焼炉9からの排ガスは、ブロア13によりガス減湿装置6内に送られて、ガス減湿装置6内に付着する化学物質を蒸発または昇華させて除去する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、廃棄物等の被処理物を熱分解により処理する熱分解炉と、ガス減湿装置とを有する熱分解処理システムに係り、とりわけガス減湿装置内に付着する化学物質を除去することができる熱分解処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、様々な汚染物質を含む未分別でかつ未処理の廃棄物を熱分解して処理する熱分解処理システムが知られている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
この熱分解処理システムは、有機物を含む廃棄物を燃料と空気とを燃焼させて得られた高温の燃焼ガスを熱源とする空気遮断状態下で間接加熱することにより、熱分解ガスと固体状の残さとに分解する熱分解装置と、空気または酸素を含む酸化剤ガスと熱分解装置で得られた熱分解ガスとを導入し、熱分解ガス中を含まれる可燃成分と酸化剤ガス中の酸素との間で反応を起こさせ、熱分解ガス中の高位炭化水素を低位炭化水素等に変換させるガス改質装置と、このガス改質装置で得られた高温のガスを急冷するガス冷却装置と、このガス冷却装置からのガスを導入し、そのガス中に含まれるダストおよび有害成分を浄化するガス洗浄装置を備えている。
【0004】
また、熱分解ガス化溶融方式のシステムも、熱分解装置により得られた高温の熱分解ガスを急冷するガス冷却装置と、このガス冷却装置からのガスを導入し、そのガス中に含まれるダストおよび有害成分を浄化するガス洗浄装置とを備えている。
【0005】
このようにして得られたガスは可燃性をもち、システム内の燃料として有効利用される。この場合、ガス洗浄装置として湿式の浄化装置を用いると、得られるガス中に水分が含まれ、後段においてガスの温度が下がるとガス中の湿分が凝縮して水分となって溜まり、腐食、詰まりなどの原因となる場合がある。
【0006】
このような問題を解決するために、ガス中から湿分を減湿するガス減湿装置を有する熱分解処理システムが知られている(例えば特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2000−202419号公報
【特許文献2】特開2004−92611号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、このようなガス減湿装置を有する熱分解処理システムにおいて、長時間運転してガス減湿装置の構成部品にガス中の微量化学物質が付着すると、ガス減湿装置の構成部品、例えば、冷却器の伝熱管が閉塞することが想定される。
【0008】
この場合、ガス減湿装置の構成部品を分解して、洗浄作業をする必要があり、この間、ガス利用先にガスを供給できなくなる。
【0009】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ガス減湿装置の構成部品を分解することなく、安全に付着物を除去できる熱分解処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、廃棄物等の被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解炉と、熱分解炉からの熱分解ガス中の湿分を低減するガス減湿装置と、ガス減湿装置内へ高温ガスを送り込んで、ガス減湿装置内に付着する化学物質を除去するブロアと、を備えたことを特徴とする熱分解処理システムである。
【0011】
本発明は、ガス減湿装置には余剰ガス燃焼炉が接続され、余剰ガス燃焼炉の出口側とブロアの入口側とが接続されて、ブロアにより余剰ガス燃焼炉から排出される高温ガスがガス減湿装置へ送られることを特徴とする熱分解処理システムである。
【0012】
本発明は、ブロアの入口側に、都市ガスにより運転される都市ガス燃焼器が接続され、ブロアにより都市ガス燃焼器から排気される高温ガスがガス減湿装置へ送られることを特徴とする熱分解処理システムである。
【0013】
本発明は、都市ガス燃焼器は被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成するガスエンジンであることを特徴とする熱分解処理システムである。
【0014】
本発明は、余剰ガス燃焼炉の出口側には、燃焼排ガス排気塔が接続されていることを特徴とする熱分解処理システムである。
【0015】
本発明は、ブロアの入口側に制御弁を介して空気取入口が接続され、ガス減湿装置の出口側に、化学物質除去後の高温ガスの温度を測定する温度計が設置され、温度計からの信号に基づいて、制御装置により制御弁が開閉駆動されることを特徴とする熱分解処理システムである。
【発明の効果】
【0016】
以上説明したように、本発明によればブロアからガス減湿装置内に高温ガスを送り込むことにより、ガス減湿装置内に付着する化学物質を蒸発または昇華させて除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
第1の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第1の実施の形態について説明する。
【0018】
図1および図3は、本発明による熱分解処理システムの第1の実施の形態を示す図である。
【0019】
熱分解処理システムは、廃棄物等の被処理物を破砕・選別する前処理装置1と、被処理物を熱分解処理して熱分解ガスを生成する熱分解炉2と、熱分解炉2で生成した熱分解ガスを改質するガス改質器3と、ガス改質器3からの改質ガス(可燃性ガス)を急冷するガス冷却、浄化装置4と、ガス冷却、浄化装置4からの可燃性ガスを圧送するガス供給装置5とを備えている。
【0020】
またガス供給装置5の下流側には、仕切弁11を介してガス減湿装置6が接続され、ガス減湿装置6の下流側には仕切弁12を介してガス利用先7が接続されている。このうちガス利用先7としては、ガスエンジン、熱分解炉等が考えられる。またガス利用先7からの排ガスは、燃焼排ガス排気塔10から外方へ排出される。
【0021】
さらにガス減湿装置6には、仕切弁16を介して余剰ガス燃焼炉9が接続され、この余剰ガス燃焼炉9からの排ガスは燃焼排ガス排気塔10から外方へ排出される。
【0022】
なお、ガス供給装置5は、仕切弁8を介して余剰ガス燃焼炉9にも接続されている。
【0023】
また、余剰ガス燃焼炉9の出口側には、入口弁14を介して循環ブロア(ブロア)13が接続され、循環ブロア13は出口弁15を介してガス減湿装置6の入口側に接続されている。さらにガス減湿装置6の出口側は、温度計18および出口弁16を介して余剰ガス燃焼炉9に接続されている。
【0024】
また入口弁14の入口側には、空気取り入れ口19aが制御弁19を介して接続され、この制御弁19および循環ブロア13は、温度計18からの信号に基づいて温度制御装置17により駆動制御される。
【0025】
また図3に示すように、ガス減湿装置6は、可燃性ガスが流れる伝熱器61aを有するガス冷却器61と、衝突メッシュ部62aを有するデミスター62と、可燃性ガスが流れる伝熱管63aを有する加熱器63とを有している。
【0026】
このうちガス冷却器61の伝熱管61a内を流れる可燃性ガスは、チラーから送られる冷却水により冷却される。また加熱器63の伝熱管63a内を流れる可燃性ガスはボイラから送られる蒸気により加熱される。
【0027】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【0028】
図1において、廃棄物等の被処理物は前処理装置1において、破砕・選別され、熱分解炉2へ供給される。被処理物は次に熱分解炉2において約550℃程度の温度で熱分解により処理される。熱分解炉2は、例えば回転ドラムを外部から加熱する外熱式回転キルンから構成されている。
【0029】
次に、熱分解炉2において熱分解により発生した有機性の高分子ガスは、ガス改質器3に送られ、このガス改質器3において高分子ガスは約1100℃の温度で改質され、低位炭化水素等に変換して可燃性ガスとなる。
【0030】
次いで、ガス改質器により改質された改質ガスはガス冷却・浄化装置4により約900℃から200℃程度まで急冷却され、カーボンダストの除去、水によるガス水洗が行われ、有害物質が除去される。
【0031】
ガス冷却・浄化装置4で浄化された可燃性ガスは、ブロア等で構成されたガス供給装置5により圧送され、ガス減湿装置6において可燃性ガス中の水分が減湿され、ガス利用先7に供給される。
【0032】
本発明の熱分解処理システムにおいては、熱分解炉2およびガス改質器3により生成される可燃性ガスは、ガス利用先7において、例えば上述した熱分解炉2のエネルギー源やガスエンジンの燃料として再利用され、ガス利用先7で燃焼した排気ガスは燃焼ガス排気塔10から大気へ放出される。また可燃性ガスの余剰ガスはガス供給装置5から仕切弁8を介して、余剰ガス燃焼炉9に送られて燃焼され、余剰ガス燃焼炉9で燃焼した排気ガスは燃焼排ガス排気塔10から大気に放出される。
【0033】
この間、図3に示すガス減湿装置6の構成部品、例えばガス冷却器61、デミスター62および加熱器63等の構成部品に可燃性ガス中の化学物質が結晶化して付着して、圧力損失が生じることがある。この場合、圧力計6aで測定された圧力損失に基づいて、化学物質除去運転に切り替える。
【0034】
具体的には図1に示すように、ガス減湿装置6の前後の仕切弁11、12を閉め、循環ブロア13の入口弁14、出口弁15、ガス減湿装置6の出口弁16を開け、余剰ガス燃焼炉9からの高温排気ガスを入口弁14、循環ブロア13、出口弁15、ガス減湿装置6および出口弁16を通って循環させる。このとき、ガス減湿装置6の冷却器61の冷却水は止めておく。
【0035】
さらに、循環する高温排気ガスの温度を調節するために、温度計18からの信号に基づいて温度制御装置17により制御弁19を開閉駆動する。具体的には、ガス減湿装置6の出口側に設けた温度計18の温度を所定の温度に保つため、温度計18からの信号を温度制御装置17に入力し、この温度制御装置17により制御弁19の開度を調節し、空気取入口19aから高温排気ガス中に供給する冷却用空気の量を調整する。
【0036】
なお、循環ブロア13の回転速度を調整することによっても循環ブロア13によって循環する高温排気ガスの温度を調整することができる。
【0037】
このようにガス減湿装置6内に循環ブロア13から所定温度の高温排気ガスを供給することにより、ガス減湿装置6内の構成部品に付着された化学物質を蒸発または昇華させて効果的に除去することができる。
【0038】
その後、化学物質除去運転を停止して、上述した通常運転に切り替える。
【0039】
以上のように本実施の形態によれば、ガス減湿装置6を分解することなく、ガス減湿装置6の構成部品に付着した化学物質を効果的に除去することができる。
【0040】
第2の実施の形態
次に本発明の第2の実施の形態について、図2により説明する。図2に示す第2の実施の形態において、図1および図3に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0041】
図2に示すように、ガス利用先7は都市ガスにより運転することができるガスエンジン、熱分解炉2等の都市ガス燃焼炉からなり、ガス利用先7から排気される高温排気ガスは入口弁14を介して循環ブロア13、出口弁15およびガス減湿装置6に送られるようになっている。
【0042】
図2に示すように、ガス減湿装置6の構成部品61、62、63等に可燃性ガス中の化学物質が結晶化して付着して、圧力損失が生じることがある。この場合、圧力計6aにより測定された圧力損失に基づいて化学物質除去運転に切り替える。
【0043】
具体的には、図2に示すように、ガス減湿装置6の前後の仕切弁11、12を閉める。次に、ガス利用先7の機器のいずれかを都市ガスで運転する。その後、入口弁14、出口弁15、出口弁16を開き、ガス利用先7の燃焼排ガスを入口弁14を介して循環ブロア13に取り込み、次に循環ブロア13から出口弁15を介してガス減湿装置6に送って燃焼排ガスを循環させる。この間、ガス減湿装置6の冷却器61の冷却水は止めておく。
【0044】
さらに、循環する高温排気ガスの温度を調節するために、温度計18からの信号に基づいて温度制御装置17により制御弁19を開閉駆動する。具体的には、ガス減湿装置6の出口側に設けた温度計18の温度を所定の温度に保つため、温度計18からの信号を温度制御装置17に入力し、この温度制御装置17により制御弁19の開度を調節し、空気取入口19aから高温排気ガス中に供給する冷却用空気の量を調整する。
【0045】
なお、循環ブロア13の回転速度を調整することによっても循環ブロア13によって循環する高温排気ガスの温度を調整することができる。
【0046】
ところで、図1に示す第1の実施の形態および第2に示す第2の実施の形態において、ガス減湿装置6の化学物質除去運転中にガス減湿装置6からの排気ガスは余剰ガス燃焼炉9に送られるが、これに限らずガス減湿装置6からの排ガスを余剰ガス燃焼炉9に送ることなく、直接燃焼排ガス排気塔10に送ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明による熱分解処理システムの第1の実施の形態を示す構成図。
【図2】本発明による熱分解処理システムの第2の実施の形態を示す構成図。
【図3】本発明による熱分解処理に用いるガス減湿装置を示す図。
【符号の説明】
【0048】
1 前処理装置
2 熱分解炉
3 ガス改質器
4 ガス冷却・浄化装置
5 ガス供給装置
6 ガス減湿装置
7 ガス利用先
8 仕切弁
9 余剰ガス燃焼炉
10 燃焼排ガス排気塔
11、12 仕切弁
13 循環ブロア
14 入口弁
15、16 出口弁
17 温度調節装置
18 温度計
19 空気取入弁

【特許請求の範囲】
【請求項1】
廃棄物等の被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解炉と、
熱分解炉からの熱分解ガス中の湿分を低減するガス減湿装置と、
ガス減湿装置内へ高温ガスを送り込んで、ガス減湿装置内に付着する化学物質を除去するブロアと、
を備えたことを特徴とする熱分解処理システム。
【請求項2】
ガス減湿装置には余剰ガス燃焼炉が接続され、余剰ガス燃焼炉の出口側とブロアの入口側とが接続されて、ブロアにより余剰ガス燃焼炉から排出される高温ガスがガス減湿装置へ送られることを特徴とする請求項1記載の熱分解処理システム。
【請求項3】
ブロアの入口側に、都市ガスにより運転される都市ガス燃焼器が接続され、ブロアにより都市ガス燃焼器から排気される高温ガスがガス減湿装置へ送られることを特徴とする請求項1記載の熱分解処理システム。
【請求項4】
都市ガス燃焼器は被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成するガスエンジンであることを特徴とする請求項1記載の熱分解処理システム。
【請求項5】
余剰ガス燃焼炉の出口側には、燃焼排ガス排気塔が接続されていることを特徴とする請求項1記載の熱分解処理システム。
【請求項6】
ブロアの入口側に制御弁を介して空気取入口が接続され、
ガス減湿装置の出口側に、化学物質除去後の高温ガスの温度を測定する温度計が設置され、
温度計からの信号に基づいて、制御装置により制御弁が開閉駆動されることを特徴とする請求項1記載の熱分解処理システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2006−193637(P2006−193637A)
【公開日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−7347(P2005−7347)
【出願日】平成17年1月14日(2005.1.14)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】