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技術 燃焼炉の廃ガス冷却装置

出願人 芳本實コンプラス株式会社株式会社かめや株式会社テルソウサンブライト株式会社
発明者 芳本實芳本映美山田康博
出願日 1999年9月16日 (22年2ヶ月経過) 出願番号 1999-261819
公開日 2001年3月30日 (20年7ヶ月経過) 公開番号 2001-082732
状態 未査定
技術分野 煙突・煙道
主要キーワード 発明冷却 空気導入ノズル 冷却塔出口 廃棄物燃焼装置 水噴霧ノズル 空気導入孔 燃焼廃ガス 中間酸化物
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(2001年3月30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 (3)

課題

燃焼炉からの廃ガスを効率良く急冷する装置を提供する。

解決手段

燃焼炉の燃焼廃ガスを排出する煙道に設けるものであって、下部に廃ガス入口があり、底部に下方から水を噴霧する噴霧ノズルを有し、且つ上方部に冷却部を設けた冷却塔からなるもの。

概要

背景

燃焼炉は、種々のものを燃焼させる装置であり、中でも廃棄物燃焼装置が最も多用されている。燃焼炉は、当然であるが燃焼廃ガスが多量に排出される。燃焼炉出側では、高温であるが、能力の小さい焼却炉では煙突からそのまま排出されている。

また、最近ではダイオキシン問題がクローズアップされており、この発生や排出には十分注意する必要がある。ダイオキシン類は、廃棄物の不完全燃焼に伴う有機燃物が比較的低い温度(200〜300℃)で、飛灰フライアッシュ)表面において酸化銅等の触媒作用を受けて生成すると考えられている。

燃焼炉内完全燃焼し、すべてが完全に酸化された状態であれば問題はないが、実際には廃ガス中に未燃物や中間酸化物、その他の反応生成物が混在する。そして、これが上記した理由からダイオキシン類の発生原因になる。

よって、燃焼炉において完全燃焼するよう努めることは当然であるが、この低温域での生成も防止しなければならない。

概要

燃焼炉からの廃ガスを効率良く急冷する装置を提供する。

燃焼炉の燃焼廃ガスを排出する煙道に設けるものであって、下部に廃ガス入口があり、底部に下方から水を噴霧する噴霧ノズルを有し、且つ上方部に冷却部を設けた冷却塔からなるもの。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

燃焼炉燃焼廃ガスを排出する煙道に設けるものであって、下部に廃ガス入口があり、底部に下方から水を噴霧する噴霧ノズルを有し、且つ上方部に冷却部を設けた冷却塔からなることを特徴とする燃焼炉の廃ガス冷却装置

請求項2

煙道の該冷却塔の上流に設けた空気導入ノズルをも有する請求項1記載の燃焼炉の廃ガス冷却装置。

技術分野

(5) 有害成分が溶解した水の処理も容易である。

背景技術

0001

本発明は、燃焼炉廃ガス冷却装置に関するものである。

0002

燃焼炉は、種々のものを燃焼させる装置であり、中でも廃棄物燃焼装置が最も多用されている。燃焼炉は、当然であるが燃焼廃ガスが多量に排出される。燃焼炉出側では、高温であるが、能力の小さい焼却炉では煙突からそのまま排出されている。

0003

また、最近ではダイオキシン問題がクローズアップされており、この発生や排出には十分注意する必要がある。ダイオキシン類は、廃棄物の不完全燃焼に伴う有機燃物が比較的低い温度(200〜300℃)で、飛灰フライアッシュ)表面において酸化銅等の触媒作用を受けて生成すると考えられている。

0004

燃焼炉内完全燃焼し、すべてが完全に酸化された状態であれば問題はないが、実際には廃ガス中に未燃物や中間酸化物、その他の反応生成物が混在する。そして、これが上記した理由からダイオキシン類の発生原因になる。

発明が解決しようとする課題

0005

よって、燃焼炉において完全燃焼するよう努めることは当然であるが、この低温域での生成も防止しなければならない。

課題を解決するための手段

0006

しかしながら、燃焼廃ガスは、通常冷却されて放出されるが、その温度管理はあまりされていらず、最終排出温度によってのみ管理されているのが現状である。よって、どうしても前記したダイオキシン類の低温域での生成が防止できないのである。

0007

このような現状に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明燃焼炉の廃ガス冷却装置を完成したものであり、その特徴とするところは、燃焼炉の燃焼廃ガスを排出する煙道に設けるものであって、下部に廃ガス入口があり、底部に下方から水を噴霧する噴霧ノズルを有し、且つ上方部に冷却部を設けた冷却塔からなる点にある。

0008

本発明は、燃焼炉の燃焼廃ガスを排出する煙道に設ける冷却装置であって、燃焼炉そのものは通常のものでよい。また、上流側に二次燃焼炉等他の設備を有していても構わない。

0009

本発明でいう煙道は、その構造やサイズは自由であり、下流の工程もどのようなものでもよい。水洗工程、単なる廃棄工程等である。本発明では、そのようなことは問題ではなく、ただ燃焼炉の出側の煙道であればよい。

0010

発明冷却塔は、廃ガスの入口が塔の下部に設けられている。且つ、その下部には、下方から水を噴霧する噴霧ノズルを有している。よって、廃ガスと噴霧された水とは並行流となる。この水の噴霧によって、高温の廃ガスが一気に冷却される。水の蒸発潜熱によるため、瞬時に冷却されるのである。

0011

更に、冷却塔上部には冷却部が設けられている。この冷却部は、上記した水の噴霧によって冷却された廃ガスをさらにダイオキシン類の発生温度以下にまで下げるためのものである。構造は、冷却水循環するコイルタイプ、熱交換器タイプ等どのようなものでもよい。また、この冷却部は下方から噴霧された水滴を塔外に同伴しない役目も果たす。

0012

燃焼炉出側から、本発明冷却塔に直接廃ガスを導入する方式では、入口での廃ガス温度は、通常、700〜800℃である。これを、噴霧によって300℃付近にまで冷却する。そして、冷却部によって200℃以下(好ましくは100℃以下)に冷却する。このように廃ガスが、ダイオキシン類の生成温度と言われている200〜300℃の範囲である時間が非常に短く、ほとんど生成しないこととなる。

発明を実施するための最良の形態

0013

また、本発明では上記した冷却塔の上流側に、空気導入ノズルをもうけてもよい。この空気導入ノズルから、空気だけでなく水(水蒸気も含む)も導入してもよい。勿論、空気導入ノズルとは別のノズルにしてもよい。これは、この段階で一旦冷却しておき、冷却塔内ので負担を軽減するためのものである。

0014

次に本発明を図面に示す実施の形態に基づき本発明をより詳細に説明するが、これらに限定されるものではない。図1は、本発明冷却装置1の1例を示す概略断面図である。この例では、冷却装置は冷却塔2のみからなる。煙道3に繋がる廃ガス入口4が塔下方に位置している。また、水噴射ノズル5が底部に多数設けられている。このノズルはポンプ(図示略)に連結され、且つ調整弁(図示略)が設けられているため、噴霧量噴霧圧は調整することができる。

0015

塔の上部には冷却部6が設けられている。この冷却部は、コイルタイプでコイル中を冷水が、冷却水入口7、出口8から循環している。コイルの伝熱面積水温等は廃ガス温度や量によって、通常通り設計すればよい。勿論、コイルタイプ以外でも同様の冷却効果があればよい。この冷却部は、2段(又はそれ以上)にしてもよい。

0016

また、塔の底部には噴霧した水の過剰分、冷却部で再凝縮した水等が落下して溜まる場合がある。そのような場合のため、底部から貯留水排水孔9を設けておくのが望ましい。この水には、塩化水素その他の成分が溶け込んでいることがあるため、そのまま放流せず中和無害化等の処理を施してもよい。

0017

この例の冷却塔出口からの廃ガスは、200℃(好ましくは100℃)以下になっているため、そのまま放出できる場合もあるが、洗浄工程等を通過した後放出してもよい。

0018

図2は、上記冷却塔2の上流側に空気導入ノズル10を設けた例である。この空気導入ノズル10は、ブロア(図示略)の出側に接続され、その間に流量調整弁が設けられている。この空気導入ノズル10は、空気路11と水路12を有し水も噴射できるように構成されている。この空気と水の噴射によって、冷却塔2内に入る温度を下げている。

図面の簡単な説明

0019

以上詳細に説明した本発明では、下記のような効果がある。
(1) 本発明装置では、廃ガスを非常に短時間で冷却でき、300〜200℃というダイオキシン発生温度である時間が瞬時であるため、ダイオキシン類がほとんど発生しない。
(2)水噴霧による冷却であるため、水に溶解する有害成分は水中に分離され廃ガス中から除かれる。
(3)水噴霧ノズルが下方から水を噴霧するため、ガスに同伴される可能性が少ない。また、蒸発が容易で冷却効果が大きい。
(4)上流側に空気導入孔を設けたものでは、冷却塔の負担が軽減され、水の噴霧量が減少するだけでなく、塔自体のサイズも小さくできる。

--

0020

図1本発明冷却装置の1例を示す概略断面図である。
図2本発明冷却装置の他の例を示す概略断面図である。

0021

1冷却装置
2冷却塔
3煙道
4廃ガス入口
5水噴射ノズル
6 冷却部
7冷却水入口
冷却水出口
9貯留水排水孔
10空気導入ノズル
11空気路
12 水路

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