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この項目の情報は公開日時点(2019年7月22日)のものです。
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図面 (6)

課題

生石灰反応熱を有効に利用することができる消石灰の製造方法を提供する。

解決手段

生石灰に水を加えて消化機4および熟成機6で消化・熟成させることにより消石灰を製造する消石灰の製造システム1Aにおいて、熟成機6に付設された集塵器7で粉塵が除去された後の水蒸気ファン10を介して熱交換器11に導入するとともに、水蒸気と熱交換する空気としてファン12により大気を熱交換器11に導入し、熱交換器11において水蒸気との熱交換により昇温された空気の一部を、熟成機6の後段に設置した消石灰貯留槽8内に送り込んで消石灰を乾燥するものとする。

概要

背景

従来、生石灰と水とを反応させて消石灰を製造する工程において、酸性ガス除去性能が高い消石灰を製造するために、水の添加量を多くして高含水率の消石灰を製造する場合がある(特許文献1参照)。

この場合、図5に示される従来の消石灰製造システム101において、生石灰タンク102からの生石灰に水を加えて消化機103および熟成機104で消化・熟成させることによって得られる高含水率の消石灰は、熟成機104にて含有水分の均一化および含有水分の一部の乾燥を行った後、乾燥機105による乾燥工程を経て製品化される。ここで、乾燥工程では、水分0.1〜0.5%、特に0.1〜0.2%となるように乾燥するのが好ましいとされている(特許文献2(第5頁、段落〔0028〕)参照)。また、乾燥機105としては、パドルドライヤーベルト乾燥機バンド乾燥機ロータリー乾燥機流動乾燥機気流乾燥機電磁波乾燥機、赤外遠赤外)乾燥機等のいずれでもよいとされている(特許文献2(第5−6頁、段落〔0037〕)参照)。

概要

生石灰の反応熱を有効に利用することができる消石灰の製造方法を提供する。生石灰に水を加えて消化機4および熟成機6で消化・熟成させることにより消石灰を製造する消石灰の製造システム1Aにおいて、熟成機6に付設された集塵器7で粉塵が除去された後の水蒸気ファン10を介して熱交換器11に導入するとともに、水蒸気と熱交換する空気としてファン12により大気を熱交換器11に導入し、熱交換器11において水蒸気との熱交換により昇温された空気の一部を、熟成機6の後段に設置した消石灰貯留槽8内に送り込んで消石灰を乾燥するものとする。

目的

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、生石灰の反応熱を有効に利用することができる消石灰の製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

生石灰に水を加えて消化させることにより消石灰を製造する消石灰の製造方法において、前記生石灰と水との反応により発生した水蒸気の熱を回収し、回収した熱を用いて、前記生石灰と水との反応により生成した消石灰を乾燥させることを特徴とする消石灰の製造方法。

請求項2

前記生石灰と水との反応により発生した水蒸気の熱を回収するに伴いその水蒸気を凝縮させて水を生成し、生成した水を前記生石灰と反応させる水として再利用することを特徴とする請求項1に記載の消石灰の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、例えば、ごみ焼却炉ボイラー等の排ガス中の酸性ガスを除去する薬剤として広く用いられている消石灰の製造方法に関するものである。

背景技術

0002

従来、生石灰と水とを反応させて消石灰を製造する工程において、酸性ガス除去性能が高い消石灰を製造するために、水の添加量を多くして高含水率の消石灰を製造する場合がある(特許文献1参照)。

0003

この場合、図5に示される従来の消石灰製造システム101において、生石灰タンク102からの生石灰に水を加えて消化機103および熟成機104で消化・熟成させることによって得られる高含水率の消石灰は、熟成機104にて含有水分の均一化および含有水分の一部の乾燥を行った後、乾燥機105による乾燥工程を経て製品化される。ここで、乾燥工程では、水分0.1〜0.5%、特に0.1〜0.2%となるように乾燥するのが好ましいとされている(特許文献2(第5頁、段落〔0028〕)参照)。また、乾燥機105としては、パドルドライヤーベルト乾燥機バンド乾燥機ロータリー乾燥機流動乾燥機気流乾燥機電磁波乾燥機、赤外遠赤外)乾燥機等のいずれでもよいとされている(特許文献2(第5−6頁、段落〔0037〕)参照)。

0004

特開平9−278435号公報
特許第3860630号公報

0005

上記特許文献1,2に記載の消石灰の製造方法を実施するための図5に示される消石灰製造システム101では、高含水率の消石灰を製造する工程において生石灰に過剰に加えた水が、その生石灰との反応熱により蒸発し、水蒸気となる。この水蒸気中には、生石灰および消石灰の粉塵が含まれており、この粉塵は集塵器106において除去される。ところが、集塵器106において粉塵が除去された後の水蒸気(約110℃)はファン107を介して大気中に放出されるため、熱エネルギーが有効に利用されていないという問題点がある。

先行技術

0006

また、高含水率の消石灰は、熟成機104の後段別途設けた乾燥機105にて乾燥を行うが、乾燥機105を新たに設置することに加え、電気もしくは化石燃料などのエネルギーを別途消費するという問題点がある。

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、生石灰の反応熱を有効に利用することができる消石灰の製造方法を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0008

前記目的を達成するために、本発明による消石灰の製造方法は、
生石灰に水を加えて消化させることにより消石灰を製造する消石灰の製造方法において、
前記生石灰と水との反応により発生した水蒸気の熱を回収し、回収した熱を用いて、前記生石灰と水との反応により生成した消石灰を乾燥させることを特徴とするものである(第1発明)。

0009

本発明において、前記生石灰と水との反応により発生した水蒸気の熱を回収するに伴いその水蒸気を凝縮させて水を生成し、生成した水を前記生石灰と反応させる水として再利用するのが好ましい(第2発明)。

発明の効果

0010

本発明によれば、生石灰と水との反応により発生した水蒸気から回収した熱によって、生石灰と水との反応により生成した消石灰が乾燥されるので、生石灰の反応熱を有効に利用することができ、消石灰の乾燥のために必要とされる電気もしくは化石燃料の使用量を大幅に削減できて、エネルギー効率の高い消石灰の製造システムを構築することができる。

0011

また、第2発明の構成を採用することにより、生石灰と水との反応により発生した水蒸気を凝縮させて得られた水を、生石灰の消化に再利用できるため、水の使用量を大幅に削減することができる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の第1の実施形態に係る消石灰の製造方法を実施するための消石灰製造システムのフロー図である。
本発明の第2の実施形態に係る消石灰の製造方法を実施するための消石灰製造システムのフロー図である。
本発明の第3の実施形態に係る消石灰の製造方法を実施するための消石灰製造システムのフロー図である。
本発明の第4の実施形態に係る消石灰の製造方法を実施するための消石灰製造システムのフロー図である。
従来の消石灰の製造方法を実施するための消石灰製造システムのフロー図である。

実施例

0013

次に、本発明による消石灰の製造方法の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

0014

〔第1の実施形態〕
図1に示される消石灰製造システム1Aにおいては、消化水タンク2に貯留されている水がポンプ3を介して消化機4に定量供給されるとともに、生石灰タンク5から生石灰が消化機4に定量供給される。

0015

消化機4内の消化反応で生成した水分を含む消石灰は、熟成機6内に導入され、熟成機6で熟成される。熟成機6においては、生石灰との反応熱により水が蒸発し、水蒸気となる。この水蒸気中には、生石灰および消石灰の粉塵が含まれている。

0016

熟成機6の上方には、集塵器7が付設されており、熟成機6から集塵器7に導入された水蒸気に含まれる生石灰および消石灰の粉塵が集塵器7において除去される。
また、熟成機6の後段には、消石灰貯留槽8が設置されており、熟成機6で熟成された消石灰は消石灰貯留槽8に貯留される。

0017

集塵器7の出口側に設置されたファン10の後段には、熱交換器11が設置され、この熱交換器11に、集塵器7で粉塵が除去された後の水蒸気がファン10を介して導入される。
熱交換器11においては、導入された水蒸気と、空気とを間接的に熱交換させることにより、水蒸気を凝縮させ、40〜60℃の水とする。凝縮された水は、消化水タンク2に貯蔵され、消化水として再利用される。
水蒸気と熱交換する空気としては、ファン12により熱交換器11に送り込まれる大気(0〜40℃)を用い、大気を熱交換器11に導入し、水蒸気との熱交換により100〜110℃に昇温させる。
昇温された空気の一部は、熟成機6の後段に設置した消石灰貯留槽8内に送り込まれ、消石灰の乾燥に使用される。なお、昇温された空気の送り込み先は、熟成機6内でも良い。昇温された空気の残部は、別の熱利用先へと送られる。

0018

この消石灰製造システム1Aによれば、生石灰と水との反応により発生した水蒸気と、空気とを熱交換器11において熱交換して得られた加熱空気によって、生石灰と水との反応により生成した消石灰が乾燥されるので、生石灰の反応熱を有効に利用することができ、別途加熱空気を用意する必要がなく、消石灰の乾燥のために必要とされる電気もしくは化石燃料の使用量を大幅に削減できて、エネルギー効率の高い消石灰の製造システムを構築することができる。

0019

また、消石灰製造システム1Aによれば、生石灰と水との反応により発生した水蒸気と、空気とを熱交換器11において熱交換して水蒸気を凝縮させて得られた水を消化水として、生石灰の消化に再利用するようにしているので、水の使用量を大幅に削減することができる。

0020

〔第2の実施形態〕
図2には、本発明の第2の実施形態に係る消石灰の製造方法を実施するための消石灰製造システムのフロー図が示されている。なお、本実施形態において、先の実施形態と同一または同様のものについては、図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては本実施形態に特有の部分を中心に説明することとする(以下の第3の実施形態および第4の実施形態についても同様)。

0021

図1に示される消石灰製造システム1Aにおいて、製造される消石灰の含水率によっては、加熱空気の温度が100〜110℃では消石灰の乾燥に必要な熱量に満たない場合がある。その場合、図2に示されるように、熱交換器11の後段に空気加熱器13を設けて、熱交換器11からの加熱空気を更に昇温させる。これにより、製造される消石灰の含水率が高くても、消石灰を確実に乾燥させることができる。

0022

〔第3の実施形態〕
第1の実施形態および第2の実施形態では、加熱空気を消石灰貯留槽8または熟成機6に挿入することにより、消石灰を乾燥しているが、第3の実施形態では、図3に示されるように、内部に水蒸気を流通させた伝熱管14を熟成機6と消石灰貯留槽8のいずれか、もしくは両方に挿入し、間接加熱により消石灰を乾燥させるようにしている。なお、間接加熱後の水蒸気は、冷却器15を用いて40〜60℃とし、消化水として再利用される。

0023

〔第4の実施形態〕
第1の実施形態において、集塵器7の本体内壁における結露を防止するために、本体外壁電気ヒータを設置する場合がある。この場合、図4に示されるように、熱交換器11で昇温された100〜110℃の空気を流通させた伝熱管16を集塵器7の本体外壁に巻き付けてその本体外壁を加熱することにより、電気ヒータの代わりとすることができて、集塵器7の本体内壁における結露による消石灰の内壁への付着を防止することができる。

0024

以上、本発明の消石灰の製造方法について、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

0025

本発明の消石灰の製造方法は、生石灰の反応熱を有効に利用することができるという特性を有していることから、例えば、ごみ焼却炉やボイラー等の排ガス中の酸性ガスを除去する薬剤として広く用いられている消石灰の製造の用途に好適に用いることができ、産業上の利用可能性が高い。

0026

1A〜1D消石灰製造システム
2消化水タンク
3ポンプ
4消化機
5生石灰タンク
6熟成機
7集塵器
8 消石灰貯留槽
10ファン
11熱交換器
12 ファン
13空気加熱器
14伝熱管
15冷却器
16 伝熱管

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