図面 (/)

技術 屑ゴムの炭化方法及びその装置

出願人 広島ガス開発株式会社西川ゴム工業株式会社
発明者 横田暁梶谷健也網田武史
出願日 1997年8月22日 (23年4ヶ月経過) 出願番号 1997-241942
公開日 1998年11月24日 (22年1ヶ月経過) 公開番号 1998-310775
状態 特許登録済
技術分野 固体廃棄物の処理 多孔性物品の製造および廃物の回収・処理 プラスチック廃棄物の分離・回収・処理 プラスチック廃棄物の分離・回収・処理 コークス工業 炭化水素油の製造、分解及び精製 石油精製,液体炭化水素混合物の製造
主要キーワード スチームノズル 間接水冷 屑ゴム 含水有機廃棄物 工業分析 回転円筒 低温乾留 総発熱量
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年11月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

周囲の環境を汚染せず、熱経済的で、しかも有用炭化物が得られる含水有機廃棄物炭化方法及びその装置を提供する。

解決手段

含水有機廃棄物Wを加熱ガス直接加熱し、乾燥し、乾燥物Dを得る乾燥工程1、その乾燥物Dを間接加熱により乾留し、炭化物C及び乾留ガスG1を得る乾留工程2、乾留ガスG1を燃焼させ、前記乾留工程2の間接加熱に必要な熱を発生させる乾留ガス燃焼行程3、その乾留ガス燃焼行程3の排ガスG2中の未燃分・有害成分・悪臭成分を燃焼させる無害化燃焼工程4、及びその無害化燃焼工程4の排ガスG3を乾燥工程1の排ガスAと間接熱交換させ、排ガスAを加熱し、乾燥工程1に戻すと共に、その一部を無害化燃焼工程4に導く乾燥用ガス加熱・循環工程5を備えている。

概要

背景

ゴム製品を製造する工場では、多量の屑ゴムが発生する。その屑ゴムは、そのままで再利用困難であるため、通常焼却炉焼却している。しかしながら、屑ゴムを焼却すると、黒煙・有害成分・悪臭成分を放出し、周囲の環境を汚染すると言う問題点がある。また、焼却によって生じた焼却灰は再利用困難であって、地中に埋める以外有効な手段がなく、その負担も少なくない。

概要

周囲の環境を汚染せず、熱経済的で、しかも有用炭化物が得られる含水有機廃棄物炭化方法及びその装置を提供する。

含水有機廃棄物Wを加熱ガス直接加熱し、乾燥し、乾燥物Dを得る乾燥工程1、その乾燥物Dを間接加熱により乾留し、炭化物C及び乾留ガスG1を得る乾留工程2、乾留ガスG1を燃焼させ、前記乾留工程2の間接加熱に必要な熱を発生させる乾留ガス燃焼行程3、その乾留ガス燃焼行程3の排ガスG2中の未燃分・有害成分・悪臭成分を燃焼させる無害化燃焼工程4、及びその無害化燃焼工程4の排ガスG3を乾燥工程1の排ガスAと間接熱交換させ、排ガスAを加熱し、乾燥工程1に戻すと共に、その一部を無害化燃焼工程4に導く乾燥用ガス加熱・循環工程5を備えている。

目的

解決しようとする課題は、上記従来の屑ゴムを焼却する方法は、黒煙・有害成分・悪臭成分を放出し、周囲の環境を汚染する他、焼却によって生じた焼却灰は再利用困難であって、地中に埋める以外有効な手段がないことであって、本発明は上記問題を解決した、屑ゴムの炭化方法及びその装置を提供するものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

屑ゴム(D)を間接加熱により乾留し、炭化物(C)及び乾留ガス(G1)を得る乾留工程(1)、乾留工程(1)の乾留ガス(G1)の少なくとも一部を燃焼し、前記乾留工程(1)に必要な熱を発生させる第1燃焼工程(2)、前記第1燃焼工程(2)の排ガス(G2)中の未燃分・有害成分・悪臭成分を燃焼する第2燃焼工程(3)、及びその第2燃焼工程(3)の排ガス(G3)の保有する熱を利用して、水蒸気(S)を発生させる水蒸気発生工程(4)よりなることを特徴とする屑ゴムの炭化方法

請求項2

屑ゴム(D)を回転円筒(21)の一端から供給し、他端から排出させる間に、屑ゴム(D)を間接加熱により乾留し、炭化物(C)及び乾留ガス(G1)を得ると共に、その乾留ガス(G1)の少なくとも一部を燃焼させることによって生じた熱を回転円筒(21)の壁面を介して屑ゴム(D)に伝達させるよう構成した乾留炉(20)、その乾留炉(20)の排ガス(G2)の未燃分・有害成分・悪臭成分を燃焼させる燃焼炉(30)、及びその燃焼炉(30)の排ガス(G3)の保有する熱を利用して、水蒸気(S)を発生させる廃熱回収ボイラ(40)を備えたことを特徴とする屑ゴムの炭化装置

請求項3

乾留炉(20)が、屑ゴム(D)を転動させるよう回転すると共に、発生した乾留ガス(G1)を排出させる複数のガス排出孔(H)を有する回転円筒(21)と,その回転円筒(21)を包囲する乾留ガス燃焼室(25)と,を備え、前記回転円筒(21)からガス排出孔(H)を経て導入された乾留ガス(G1)を燃焼させることによって生じた熱を回転円筒(21)の壁面を介して屑ゴム(D)に伝達するよう構成したことを特徴とする請求項2に記載の屑ゴムの炭化装置。

請求項4

第1燃焼工程(2)において、乾留工程(1)の乾留ガス(G1)の少なくとも一部を燃焼する過程で、スチーム(ST)を添加し、乾留ガス(G1)との間に水性ガス反応生起させることを特徴とする請求項1に記載の屑ゴムの炭化方法。

請求項5

乾留ガス燃焼室(25)において、乾留ガス(G1)との間に水性ガス反応を生起させるよう、乾留ガス燃焼室(25)にスチーム(ST)を吹き込むスチームノズル(SN)を設けたことを特徴とする請求項3に記載の屑ゴムの炭化装置。

技術分野

(カ)そのうえ第4又は第5の発明によれば、上記効果に加えて、第1燃焼工程2又は乾留ガス燃焼室25において、黒煙の発生が抑制され、第2燃焼工程3又は燃焼炉30における未燃分・有害成分・悪臭成分の燃焼に当たっての装置及び運転条件が著しく緩和される。

背景技術

0001

本発明は屑ゴム炭化方法及びその装置に関するものである。

発明が解決しようとする課題

0002

ゴム製品を製造する工場では、多量の屑ゴムが発生する。その屑ゴムは、そのままで再利用困難であるため、通常焼却炉焼却している。しかしながら、屑ゴムを焼却すると、黒煙・有害成分・悪臭成分を放出し、周囲の環境を汚染すると言う問題点がある。また、焼却によって生じた焼却灰は再利用困難であって、地中に埋める以外有効な手段がなく、その負担も少なくない。

課題を解決するための手段

0003

解決しようとする課題は、上記従来の屑ゴムを焼却する方法は、黒煙・有害成分・悪臭成分を放出し、周囲の環境を汚染する他、焼却によって生じた焼却灰は再利用困難であって、地中に埋める以外有効な手段がないことであって、本発明は上記問題を解決した、屑ゴムの炭化方法及びその装置を提供するものである。

0004

第1の発明の屑ゴムの炭化方法は、図1及び図2に示す如く、屑ゴムDを間接加熱により乾留し、炭化物C及び乾留ガスG1を得る乾留工程1、乾留工程1の乾留ガスG1の少なくとも一部を燃焼し、前記乾留工程1に必要な熱を発生させる第1燃焼工程2、その第1燃焼工程2の排ガスG2中の未燃分・有害成分・悪臭成分を燃焼させる第2燃焼工程3、及びその第2燃焼工程3の排ガスG3の保有する熱を利用して、水蒸気Sを発生させる水蒸気発生工程4よりなることを特徴とするものである。

0005

第2の発明の屑ゴムの炭化装置は、図2及び図3に示す如く、屑ゴムDを回転円筒21の一端から供給し、他端から排出させる間に、屑ゴムDを間接加熱により乾留し、炭化物C及び乾留ガスG1を得ると共に、その乾留ガスG1の少なくとも一部を燃焼させることによって生じた熱を回転円筒21の壁面を介して屑ゴムDに伝達させるよう構成した乾留炉20、その乾留炉20の排ガスG2の未燃分・有害成分・悪臭成分を燃焼させる燃焼炉30、及びその燃焼炉30の排ガスG3の保有する熱を利用して、水蒸気Sを発生させる廃熱回収ボイラ40を備えたことを特徴とするものである。

0006

第3の発明の屑ゴムの炭化装置は、図3に示す如く、第2の発明の乾留炉20が、屑ゴムDを転動させるよう回転すると共に、発生した乾留ガスG1を排出させる複数のガス排出孔Hを有する回転円筒21と,その回転円筒21を包囲する乾留ガス燃焼室25と,を備え、前記回転円筒21からガス排出孔Hを経て導入された乾留ガスG1の少なくとも一部を燃焼させることによって生じた熱を回転円筒21の壁面を介して屑ゴムDに伝達するよう構成したことを特徴とするものである。

0007

第4の発明の屑ゴムの炭化方法は、図4及び図5に示す如く、第1の発明の第1燃焼工程2において、乾留工程1の乾留ガスG1の少なくとも一部を燃焼する過程で、スチームSTを添加し、乾留ガスG1との間に水性ガス反応生起させることを特徴とするものである。

0008

第5の発明の屑ゴムの炭化装置は、図5に示す如く、第3の発明の乾留ガス燃焼室25において、乾留ガスG1との間に水性ガス反応を生起させるよう、乾留ガス燃焼室25の中にスチームSTを吹き込むスチームノズルSNを設けたことを特徴とするものである。

0009

第1又は第2の発明によれば、屑ゴムDから保温材その他に有効利用可能な炭化物Cが得られる。その炭化物Cによって、硫黄塩素のかなりの割合と殆ど全てのカーボンブラック及び灰分が固定されると共に、排ガスG3から黒煙・有害成分・悪臭成分が燃焼除去されるため、灰分及び排ガスによる環境汚染の問題も一挙に解消される。さらに、屑ゴムDの乾留の熱源の大半が、その乾留時に発生する乾留ガスG1の燃焼熱によって供給されると共に、工場の各種熱源又は動力源として利用可能な水蒸気が得られる等、屑ゴムDが熱源として有効活用される。

0010

第3の発明によれば、上記作用効果に加えて、屑ゴムDの乾留時に発生する乾留ガスG1が何等の処理精製を経ずにそのまま燃焼され、その熱が屑ゴムDの乾留に利用されるため、処理精製に伴う熱損失が低減されると共に、装置が著しく簡略される。

発明を実施するための最良の形態

0011

第4又は第5の発明によれば、第1燃焼工程2又は乾留ガス燃焼室25において、乾留ガスG1との間に水性ガス反応が生起するため、黒煙の発生が抑制され、第2燃焼工程3又は燃焼炉30における未燃分・有害成分・悪臭成分の燃焼に当たっての装置及び運転条件が著しく緩和される。

0012

本発明の実施の形態例について、図1乃至図5により説明すると、乾留工程1において、後述するように、補助燃料F1及び乾留ガスG1の少なくとも一部の燃焼熱により、屑ゴムDが間接加熱され、乾留されて、炭化物Cが得られる。乾留に当たっては、灰分及び硫黄分・塩素分のかなりの割合が乾留ガスG1に同伴されず,炭化物Cに固定される。

0013

第1燃焼工程2においては、上述するように、乾留工程1から導かれた乾留ガスG1の少なくとも一部と補助燃料F1とが燃焼する。なお、図4に示すように、乾留工程1の乾留ガスG1の少なくとも一部が燃焼される過程で、乾留ガスG1との間に水性ガス反応が生起するよう、スチームSTが添加されることは、後述するように極めて好ましいことである。

0014

第2燃焼工程3においては、乾留工程2で使われずに導かれた乾留ガスG1の残り及び第1燃焼工程2の排ガスG2中の未燃分・有害成分・悪臭成分が燃焼する。水蒸気発生工程4においては、第2燃焼工程3の高温の排ガスG3の保有する熱が回収され、工場の各種熱源又は動力源として利用可能な水蒸気Sが発生する。なお、5はその水蒸気発生工程4の排ガスG4に含まれるダスト捕集し、除去する集塵工程である。

0015

装置について図2図3及び図5により説明すると、屑ゴムDを間接加熱により乾留し、炭化物Cを得るための回転円筒21を備えた乾留炉20、その乾留炉20の排ガスG2の未燃分・有害成分・悪臭成分及び乾留炉20で使われずに直接導かれた乾留ガスG1の残りを燃焼させる燃焼炉30、及びその燃焼炉30の排ガスG3の保有する熱を利用して、水蒸気Sを発生させる廃熱回収ボイラ40の他に、屑ゴムDを20ミリ以下に破砕する破砕機10、乾留炉20から排出される炭化物Cを間接水冷する回転式クーラ50及び炭化物Cに含まれる鉄分を除去する磁選機60を備えている。

0016

また、乾留炉20は、図3及び図5に示すように、一端から供給された屑ゴムDを転動させて、他端から排出する前記回転円筒21の入口・出口に屑ゴムDを供給する供給室22及び炭化物C並びに乾留ガスG1を排出する排出室23が設けられている。さらに前記回転円筒21は乾留ガス燃焼室25によって囲まれており、しかも側面には乾留ガス燃焼室25に通じる多数のガス排出孔Hが穿けられている。

0017

なお、乾留ガス燃焼室25には、当然のことで図示されていないが、燃焼に必要な空気導入のための口を備えている。また図5に示すように、乾留ガスG1との間に水性ガス反応が生起するよう、乾留ガス燃焼室25の中にスチームSTが吹き込まれるスチームノズルSNが設けられることは、後述するように極めて好ましいことである。

0018

さらに、ガス排出孔Hから回転円筒21の固形分が燃焼室25に落下しないよう、図ではガス排出孔Hから回転円筒21内へ向って直筒状のものが突設されているが、その他L字状に折り曲げられた筒状のもの等、乾留ガスG1が通過可能であり、且つ固形分が燃焼室25に落下しないよう構成されているものであれば、これに限定されるものではない。

0019

しかも、乾留ガス燃焼室25の圧力は、回転円筒21内で発生した乾留ガスG1の少なくとも一部が流出可能に、回転円筒21内の圧力よりも僅かに低く保持されており、その中では補助燃料F1及び乾留ガスG1の少なくとも一部が燃焼し、その燃焼熱が回転円筒21の壁面を介して屑ゴムDに伝達されるように構成されている。その他、70は廃熱回収ボイラ40の排ガスG4に含まれるダストを捕集し、除去するバッグフィルター等の集塵装置、80は排ガスG4を大気中に放出する煙突である。

0020

以下に示すエチレン-フ゜ロヒ゜レン-シ゛エンコ゛ム(EPDM)、オイル、カーボンブラックを主成分とる屑ゴムを炭化した実施例について説明する。

0021

屑ゴムの工業分析結果

揮発分59.3
全硫黄1.17
塩素分0.05
灰分 9.93
カーボンブラック34.3
総発熱量8,680Kcal/kg

0022

破砕機10により20ミリ以下に破砕され、運ばれた屑ゴムDは乾留炉20の回転円筒21の一端へ送られる。その回転円筒21の側面を囲む燃焼室25においては、後述するように補助燃料F1及び乾留ガスG1の少なくとも一部が燃焼される。その燃焼熱によって、回転円筒21内を転動する屑ゴムDが間接的に加熱され、乾留されて、炭化物Cとなって他端から排出される。

0023

炭化物Cの工業分析結果は以下の通りである。

収率45
固定炭素67.34
揮発分10.66
灰分 22.0
P 0.005
S 1.89
Cl 0.21

0024

回転円筒21内の圧力は、その側面に穿けられ複数のガス排出孔Hから、燃焼室25の燃焼ガスG2が回転円筒21内に入らないよう、また乾留ガスG1の少なくとも一部が燃焼室25へ流出し、燃焼可能に、燃焼室25の圧力よりも僅かに高く制御されている。屑ゴムDを例えば600〜700℃で低温乾留する場合、その必要熱量は乾留ガスG1全量の燃焼熱よりも少ないため、状況に応じて乾留ガスG1は次の3方法ににより燃焼される。

0025

その1つは、乾留ガスG1の一部が燃焼室25に導かれ、燃焼するが、残りは燃焼炉30に直接導かれ、後述する水蒸気発生の燃料として使用されるもので、乾留ガスG1に同伴されるタールによる煙道閉塞トラブルの発生のおそれのない場合には熱効率が高く、好ましい方法である。この場合、さらに燃焼室25にスチームSTが吹き込まれると、乾留ガスG1との間に水性ガス反応が生起するため、黒煙の発生が抑制され、下流の第2燃焼工程3又は燃焼炉30における未燃分・有害成分・悪臭成分の燃焼に当たっての装置・運転条件が著しく緩和される。

0026

番目は、タールトラブルの発生のおそれがある場合に採用される方法であって、燃焼室25に乾留ガスG1の全量が導かれ、燃焼される。その際、燃焼ガスの温度が過度に高くならないよう、大過剰の空気が供給される。従って、大過剰の空気を含むため、レベルは低いが、大量の熱を保有する燃焼ガスが燃焼炉30に送られることになる。なお、一般に補助燃料F1は起動時もしくは失火防止のためにしか使用されない。

0026

さらに3番目は、燃焼室25に乾留ガスG1の全量が導かれ、乾留ガスG1との間に水性ガス反応が生起するよう、スチームノズルSNから乾留ガス燃焼室25の中にスチームSTが吹込まれる。それによって、黒煙の発生が抑制されるため、第2燃焼工程3又は燃焼炉30における未燃分・有害成分・悪臭成分の燃焼に当たっての装置・運転条件が著しく緩和される。

0027

乾留ガスG1の一部が燃焼室25に導かれる場合は、燃焼炉30において、乾留炉20から直接導かれた残りの乾留ガスG1及び補助燃料F2が燃焼し、その燃焼熱によって、乾留炉20の排ガスG2が加熱され、高温に保持され、排ガスG2中に含まれる未燃分・有害成分・悪臭成分等はすべて燃焼し、無害化・無臭化される。

0028

乾留ガスG1の全量が燃焼室25に導かれる場合は、燃焼炉30において、上述の通り、燃焼室25の排ガスG2中に含まれる未燃分及び補助燃料F2が燃焼し、その燃焼熱によって、燃焼室25の排ガスG2が加熱され、高温に保持され、未燃分・有害成分・悪臭成分等はすべて燃焼し、無害化・無臭化される。

0029

廃熱回収ボイラ40においては、燃焼炉30の排ガスG3が導かれ、その保有する熱により工場で使用する水蒸気Sが回収される。そのうえ、廃熱回収ボイラ40の排ガスG4は、それに僅かに含まれるダストが集塵装置70で捕集、除去された後、煙突80より大気中に放出される。

0030

以上のように屑ゴムDが乾留されることにより、先ず保温材その他に有効利用可能な炭化物Cが得られる。さらに上述したように、硫黄、塩素のかなり割合と殆ど全てのカーボンブラック及び灰分が炭化物に固定されると共に、排ガスから黒煙・有害成分・悪臭成分が燃焼除去されるため、灰分及び排ガスによる環境汚染の問題も一挙に解消される。しかも、屑ゴムDの乾留の熱源の大半が、その乾留時に発生する乾留ガスG1の燃焼熱によって供給されると共に、工場の各種熱源又は動力源として利用可能な水蒸気が得られる等、屑ゴムDが熱源として有効活用される。

図面の簡単な説明

0031

そのうえ、屑ゴムDの乾留時に発生する乾留ガスG1が何等の処理精製を経ずにそのまま燃焼され、その熱が屑ゴムDの乾留に利用されるため、処理精製に伴う熱損失が低減されると共に、装置が著しく簡略される。

--

0031

本発明は以上のように構成されるため、次の効果を奏する。すなわち、第1及び第2の発明によれば、
(ア)屑ゴムDから保温材・耐火材その他に有効利用可能な炭化物Cが得られる。
(イ)その炭化物Cにより屑ゴムD中の硫黄分・塩素分のかなりの割合及び殆ど全てのカーボンブラック及び灰分の全量が固定されると共に、排ガスから黒煙・有害成分・悪臭成分が燃焼除去されるため、灰分及び排ガスによる環境汚染の問題も一挙に解消される。
(ウ)従って、廃熱回収ボイラ40の伝熱面への灰の沈積量が減少し、高い伝熱性が長期間保持されると共に排ガスG3に含まれる黒煙・有害成分・悪臭成分の除去され、低温域においてアルカリ等の塩化物から生じる塩酸その他による下流側の装置の腐食が防止される。

0032

(エ)屑ゴムDの乾留の熱源の大半が、その乾留時に発生する乾留ガスG1の燃焼熱によって供給されると共に、工場の各種熱源又は動力源として利用可能な水蒸気が得られる等、屑ゴムDが熱源として有効活用される。
(オ)さらに第3の発明によれば、上記効果に加えて、屑ゴムDの乾留時に発生する乾留ガスG1が何等の処理精製を経ずにそのまま燃焼され、その熱が屑ゴムDの乾留に利用されるため、処理精製に伴う熱損失が低減されると共に、装置が著しく簡略される。

0033

図1本発明の実施の形態例を示す工程構成図である。
図2本発明の実施の形態例を示す機器構成図である。
図3乾留炉を示す断面図である。
図4本発明の別の実施の形態例を示す工程構成図である。
図5別の乾留炉を示す断面図である。

0034

1乾留工程
2 第1燃焼工程
3 第2燃焼工程
4水蒸気発生工程
5集塵工程
10破砕機
20乾留炉
21回転円筒
22供給室
23排出室
25乾留ガス燃焼室
30燃焼炉
40廃熱回収ボイラ
50回転式クーラ
60磁選機
70集塵装置
80煙突
C炭化物
D屑ゴム
F1補助燃料
F2 補助燃料
G1乾留ガス
G2排ガス
G3 排ガス
G4 排ガス
Hガス排出孔
S水蒸気
SNスチームノズル
ST スチーム

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ