(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１燃焼室と、
（ｂ）上記第１燃焼室に廃棄物を導入する導入手段と、
（ｃ）上記第１燃焼室に水素と酸素の混合ガスを導入する第１注入手段であって、該第１注入手段は環状の注入部材を備え、該注入部材は
（ｉ）該注入部材を介して循環する冷却水用の第１の円環状に延設された水循環通路と、
（ii）該注入部材の周囲に水素と酸素のそれぞれの流れを導くための第１及び第２の円環状に延設されたガス通路と、
（iii）  該注入部材の内方向へ流れる該水素と酸素の流れを円錐形状にそれぞれ導くように設けられ、該第１及び第２の円環状に延設されたガス流路と連結し、円周上に間隔を置いて設けられ、角度を設けて内方向に導く複数の第１及び第２のガス流路とを有し、
（ｄ）上記水素及び酸素を点火するための第１のチャンバ内に配置され、これによって、第１燃焼室に導入された廃棄物が熱分解して熱分解生成物を生じる点火手段と、
（ｅ）上記第１チャンバから上記熱分解生成物を排出する出口手段と
より構成された廃棄物熱処理装置。
【請求項２】
上記注入部材の周囲に炭化水素ガス流を導く第３の円環状に延設されたガス流路を含む上記注入部材と、
上記注入部材の内方向への炭化水素ガスの流れを円錐形状に導く上記第３の円環状に延設されたガス通路と連結し、円周上に間隔を設け角度をなして内方向に向けて設けられた複数のガス流路と、
上記第１及び第２のガス流路の間に配置された上記第１の水循環流路と、
第２及び第３のガス流路の間に配置された第２の円環状に延設された水循環通路と、
から構成されてた請求項１に記載された廃棄物熱処理装置。
【請求項３】
更に、上記第１及び第２チャンバ間に設けられた流路に沿い第１燃焼室から流出するガスを受け入れるために上記第１燃焼室と上記出口手段の間に設けられた第２燃焼室を備えた請求項１に記載された廃棄物熱処理装置。
【請求項４】
上記第２燃焼室に選択されたガス状そして特定の物質を注入するために、第２燃焼室と連結された第２注入手段を備えた請求項３に記載された廃棄物熱処理装置。
【請求項５】
（ａ）第１の口径を有する第１燃焼室と、
（ｂ）上記第１燃焼室にガス状の放出物を導くための導入手段と、
（ｃ）放出ガスを熱処理し、第１の燃焼生成物を形成するために、炭化水素ガス、水素及び酸素を上記第１燃焼室に円錐形状に注入するための第１注入手段と、
（ｄ）上記第１の燃焼生成物を受け入れる上記第１燃焼室に連結されるとともに、上記第１燃焼室の上記第１の口径よりも小さい第２の口径を有するスロート部材を備えた減少手段と、
（ｅ）上記第１の燃焼生成物を受け入れる上記減少手段に連結されるとともに、上記減少手段の上記スロート部材の口径よりも大きい口径を有する第１の拡張手段と、
（ｆ）冷却された生成物を作るため上記第１燃焼生成物を冷却するための上記拡張手段と連結された冷却手段と、
（ｇ）上記冷却手段に連結された第１の口径を有する第２燃焼室と、
（ｈ）可燃性混合ガスを作るため、選択されたガス混合物を上記第２燃焼室に注入する上記第２燃焼室に連結された第２注入手段と、
（ｉ）上記可燃性混合物を熱処理し第２燃焼生成物を作るため、上記第２燃焼室に炭化水素ガス、水素と酸素を円錐形状に注入する上記第２燃焼室に連結された第３注入手段と、そして、
（ｊ）  上記第２燃焼生成物を外気に排出する出口手段と、
よりなるガス状の放出物を熱処理する廃棄物熱処理装置。
【請求項６】
上記減少手段の上記スロート部材が選択された可燃性のガス状混合物を上記第１燃焼生成物に注入する手段を備えた請求項５に記載された廃棄物熱処理装置。
【請求項７】
更に、上記第２燃焼生成物中の汚染レベルを計るために上記第２燃焼室と上記出口手段の間に配置された感知手段を備えた請求項５に記載された廃棄物熱処理装置。
【請求項８】
上記第２燃焼室を介して上記第２燃焼生成物を選択的に再循環するために、上記第２燃焼室と上記出口手段の間に配置された再循環手段を有する請求項７に記載された廃棄物熱処理装置。
【請求項９】
更に、上記第２燃焼室と上記出口手段の間に配置された第３燃焼室を備えた請求項７に記載された廃棄物熱処理装置。
【請求項１０】
更に、炭化水素ガス、水素と酸素の混合ガスを上記第３燃焼室に注入する第４の注入手段を備えた請求項９に記載された廃棄物熱処理装置。
【請求項１１】
（ａ）第１の口径を有する円筒形状の第１燃焼室と、
（ｂ）  廃棄物及び天然ガスを上記第１燃焼室に導く導入手段と、
（ｃ）炭化水素ガス、水素、酸素の混合物を上記第１燃焼室に注入する第１注入手段であって、該第１注入手段は環状形状の注入部材を備え、該注入部材は
（ｉ）上記注入部材の周囲に水酸基、酸素及び水素ガスの流れをそれぞれ導くための、第１、第２、及び第３の間隔を設けて円環状に延設されたガス流路と、
（ii）上記注入部材を介して冷却水を循環させるため、２本の円環状に延設された水循環流路であって、上記水循環流路は第１と第２、第２と第３のそれぞれの上記ガス流路間に配置されており、
（iii）上記注入部材の内方向に向かって水酸基、酸素及び炭化水素ガスの流れを円錐形状に導くように上記第１、第２及び第３の円環状に延設されたガス流路とそれぞれ連結され、円周上に間隔を設けて角度をなして内方向に向けて設けられた複数のガス流路と、を有しており、
（ｄ）上記水素、酸素及び炭化水素ガスを点火する第１チャンバ内に配置され、これによって、上記第１燃焼室に導かれた廃棄物が熱分解され熱分解生成物を生じる点火手段と、
（ｅ）熱分解生成物が流れる流路の口径を小さくするために上記第１燃焼室に連結されるとともに、上記第１燃焼室の第１の口径よりも小さい第２の口径を有するスロート部材を備えた減少手段と、
（ｆ）上記第１の熱分解された燃焼生成物を受け入れる上記減少手段に連結された第１の拡張手段と、上記拡張手段は上記減少手段の上記スロート部材の口径よりも大きい口径を有しており、
（ｇ）冷却生成物を作るために第１の熱分解生成物を冷却する上記拡張手段に連結された冷却手段と、
（ｈ）上記冷却手段に連結された第１の口径を有する第２燃焼室と、
（ｉ）可燃性混合物を作るために、選択された可燃性ガスの混合物を上記第２燃焼室に注入する上記第２燃焼室と連結された第２注入手段と、
（ｊ）  上記可燃性混合物を熱分解して、第２の熱分解された生成物を作るために、水素、酸素及び炭化水素ガスを円錐形状に上記第２燃焼室に注入する第２燃焼室と連結された第３注入手段と、
（ｋ）上記第２燃焼室に連結されるとともに、上記第２燃焼室の上記第１の口径よりも小さい口径を有した第２減少手段と、
（ｌ）上記第２拡張手段に連結されるとともに、上記第２拡張手段の上記口径よりも大きい口径を有した第２減少手段と、
（ｍ）上記第２燃焼室を介して上記第２熱分解生成物を再循環させる上記第２減少手段に連結された再循環手段と、更に、
（ｎ）上記第２燃焼生成物を大気に排出する出口手段と
から構成される廃棄物熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
1.発明の分野
本発明は一般に廃棄物の熱処理のための装置である。特に、本発明は生物医学及び産業廃棄物ラインから、場合によっては大気中の空気の代わりに水酸基ガスを使って、高温の熱で処理して、汚染物質を除去するための新規な再燃焼装置に関する。
発明の論議
世界の産業は、周囲の環境に放出される汚染物質の量を制限する増加する規制の影響を受けている。特に、産業廃棄物ラインから、たとえば複芳香族炭化水素（PAH）、殺虫剤、重金属、揮発性有機化合物（VOC）、PCBのような重要な汚染物質を除去する方法は極めて少ない。本発明の特徴は、ガス状放出物からこれら重要な汚染物質を高温熱処理で除去するものであり、該高温熱処理は場合よっては水酸基ガス、即ち、天然ガスと混合された水素と酸素のガス状の混合物を用いたり、ほかの燃料を使用するものである。
高温燃焼をなすための水酸基ガスの使用そのものは新規ではないが、緻密に制御された環境でこのガスを使用することは、重要な汚染物質の高率的熱処理のために、後述するような、未踏の可能性を示すものである。
発明の要約
本発明の装置は、新しいバーナーと、その中で廃棄物とガス状放出物が熱処理される独特な形状のチャンバの組み合わせからなっている。
本発明の最も簡単な構成は、本願の目的を達成するために、本発明は、炭化水素燃料、水素あるいは酸素を導入する導入手段を備えた初期バーナとしての水冷バーナを備え、該バーナは、廃棄物を第１燃焼室中でガスと灰に分解するために点火し加熱する。
第１の注入手段は、注入器部材を通って冷却水を循環し、円環状に延設した第１の２重水循環通路を備えた、新しい設計からなる環状形の注入器部材である。
まず最初に、円環状に設けた３つのガス通路は、注入器部材の周囲に燃料ガス、及び酸素や水素を導入するものであり、円環状に間隔をおいて配設され、角度をなして内側へ伸びている複数の第１ガス通路は、第１の円環状に延設されたガス通路にそれぞれ連通しており、炭化水素ガス、酸素と水素の混合物の流れを一般に円錐形に内方向に方向付けする。
その部品は、炭化水素ガス、酸素と水素の混合物を点火するための点火装置を含み、それにより、第１燃焼室に導かれた廃棄物を導出部材を通り除去された廃棄物ガスに熱分解する。
感知装置は、第１燃焼室内の温度を感知するための装置で、感知装置は熱分解された排ガス中に含まれる汚染レベルを感知できるであろう。
本発明のわずかに複雑な点は、第１及び第２のチャンバ間に配設された流路に沿い第１燃焼室から流出したガスを受け入れるために、第１燃焼室と導出部材の間に配置された独特な形状の第２（再燃焼）燃焼室を有していることである。
再燃焼／第２注入手段は、第２燃焼室に流入するガス中に含まれる汚染物質の熱処理を高めるため、第２燃焼室へ選択されたガスを制御しながら注入するための第２燃焼室と接続している。
第２のチャンバへ戻った停滞した汚染ガスを再循環するために、必要ならば、汚染物質の処理をより高めるために選択した特定の物質を注入することを含む、設備もある。
本発明の装置の要約説明では、本発明が、熱処理によって産業廃棄物ラインから汚染物質を除去する新規な装置を提供することを目的とし、さらに、その汚染廃棄物中で放出ガスを、独特な設計の燃焼室中で空気が存在しないのに発火して形成された水酸ガスと天然ガス、及びその混合物と、制御可能に内部混合するようにしたものである。
本発明のより好ましい目的は、ある意味で安全で完璧な汚染物処理を楽観するために、ガス状の混合物が燃焼室に制御可能に導入される、前述の特徴を有する装置を提供することである。
さらに好ましい本発明の目的は、燃焼室にガスを注入する注入部材が独自の方法で冷却される以下に述べるような装置を提供することである。
さらに、もう一つの好ましい本発明の目的は、前もって決められれた円錐形に形付けられた通路に沿ってガス状の混合物が流れるようにし、それにより、高い効果及び効率の燃焼を確立するために、特に設計された注入部材を有する装置を提供することである。
さらに、もう一つの好ましい本発明の目的は、汚染物質の完全な熱処理を達成するために、本装置を流れる燃焼生成物を選択して再利用することを許す独特な設計の複数の内部連結システム構成からなる装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の一つの形の平面図、
第２図は本装置の導入部材の一つの断面図、
第３図は第２図に示した部分の側面図、
第４図は第１図の装置の他の入口部材の断面図、
第５図は第４図に示した部材の側面図、
第６図は本装置の環状注入部材又は注入手段の拡大断面図、
第７図は第６図の７−７線に沿った拡大断面図、
第８図は第１図の部材の減少スロート部又は減少手段の断面図、
第９図は第８図に示したスロート部の側面図、
第10図は第１図の部材の拡張部材の断面図、
第11図は第10図の拡張部材の側面図、
第12図は第１図の部材の90度肘継ぎ手部材の一つの断面図、
第13図は第12図に示した肘継ぎ手の側面図、
第14図は第１図の部材の冷却手段または熱交換部材の断面図、
第15図は第14図に示した部材の側面図、
第16図は第１図の注入機の平面の正面図、
第17図は第16図の17−17線に沿って切断した断面図である。
発明の詳細な説明
図面に関し、特に第１図について、廃棄物燃焼装置の一つの構成は、間隔を設けて接続された円筒形の燃焼室12、14、16と、ガス状の廃棄物を装置に導入する第１の導入手段を備えている。本発明で示された構成では、上記導入手段は円筒状に形成された部分18と、該部分18と第１燃焼室12の間に挿入されたＴ型に形成された部材20とを備えている。
第１図で示したように、第１燃焼室12は、２つの部材12aと12bを備え、該燃焼室は、第１燃焼室12の部材12bにたとえば酸素と水素の混合物の燃焼可能なガスを注入するために、本発明の第１注入手段26によって分離されている。例えば天然ガスやプロパンのようなガス状の炭化水素もまた、上記注入手段26によってシステム中に導入することができる。燃焼室12の端部に配置された第１部材12bは、第２燃焼室14に向かって流れるガスの流通路口径の直径を減少する第１の減小手段である。この第１の減少手段の構造の詳細については、後述する。
図面に描かれた本発明の実施例では、処理する汚染物質を含む排ガスは第１部分20aを介してＴ型部材20に導かれる。
第１図に数字24で示すように、一般にプロパンバーナ又は天然ガスにより生成される燃焼ガスが、部材20の第２部分20bに導入される。バーナ24は通常の構造で、燃焼室の部分12aの内側方向に向けて配置され、燃焼ガス流を発生させる。
さらに、天然ガス又はプロパンの燃焼ガスの吹き込みは、導入口20aを通って部材20に入り、出口20cを通り部材20をでて、そして注入口12cから第１燃焼室12の部分12aに入る。本実施例では、上記ガスバーナー24は、燃焼室12bに導入された天然ガスあるいは水素と酸素の混合ガスを点火するための本発明に係わる点火手段を備えており、上記天然ガスあるいは水素と酸素の混合ガスは、ここでは環状の注入部材26として示されている燃焼室12の中間部材12aと12bの間に配置された第１の注入手段によって燃焼室12bに導入される。この重要な注入部材26の構造の詳細は後で記述する。
更に別の実施例では、バーナ24が省略され、（最初の点火または抑制の前に含まれる可燃性ガスを除去するための）空気吹き込み前浄化に置き換えることができる。同様な工夫が、もし、（従来の）大気中の空気／炭化水素燃料の代わりに注入部材26により燃焼されるならば、第１燃焼室12のなかでも可能である。これは、１つの空気送風機で両室の浄化を可能にする。
第１燃焼生成物、又は、排ガスの熱分解の結果燃焼室12に生じた熱分解生成物をうけ入れる最初の拡張手段が、本発明の第１の減少手段の下流側に接続される。上記拡張手段は、ガス流通路又は装置に沿ってガスの制御された拡張を可能にする機能である。上記拡張手段に接続して、燃焼室12で生成された第１熱分解または燃焼生成物を冷却する冷却手段が備えられている。冷却後、熱分解生成物は、ある場合は、大気に直接に排気できる。他の場合は、大気に放出する前に、熱分解生成物をさらに処理する必要がある。第１図に示された装置は、熱分解ガスのこのようなさらなる処理を熟慮し、それ故に、冷却装置を通過後の熱分解生成物をいわゆるＴ型部材30を備えている第２の注入手段に導入するものである。この第２の注入手段の機能は、可燃性ガスの選択された混合物を流通路に導入することである。部材30は、また、注入器26と同一構造の環状形状の注入器32としてここで示されている第３注入手段を介して第２燃焼室14に冷却手段から流れる熱分解生成物を導くことである。Ｔ型部材30と円筒形部34を一般的に構成要素とする冷却手段の間に肘継ぎ手36と本発明の再循環手段の部材が配置されており、その構造は次の段落で説明する。
燃焼室14では、第１燃焼室から流出した熱分解生成物が、第１燃焼室から流出された熱分解生成物中に残留している第２処理汚染物質に更に熱分解される。この第２熱分解段階を助けるために、第２注入手段が、本工程での必要性により決められて、Ｔ型形状部材30の導入部材30aを介して、化学物質と可燃性ガスの選択された混合物を第２燃焼室に導入するように使用されている。これにより、導入部材30aに導入されたガスが、リフレクタリング32又は第３注入手段を介して燃焼室14に到達する前に、拡張手段又は拡張部分39を通って流れることが明らかに説明される。
本発明装置の重要な特徴は、第２燃焼室14から流れ出る熱分解生成物を、第２燃焼室に戻して再循環させるための再循環手段を備えていることである。この再循環手段は、第１及び第２再循環部材40と42、及び第１図に示すように部材40と42と相互に接続する流導管44とから構成されている。部材40は、部材30の肘継ぎ手36と導入部材30bの間に配置され、部材42は、第２減少手段または減少部材46の導出部材に相互接続されている。
化学物質と可燃性ガスの選択された混合物をシステムに注入するために本発明の第２注入手段は、部材30の導入部材30aに接続された平面注入部材50を備えている。第16及び第17図に示されるように、注入部材50は、３つの円形ガス分岐管の注入器54a、54b、54c、円形廃棄物導管56、中央ホールまたは注入部材58を有したステンレス鋼の注入板52を備えている。中央ホール注入部は圧縮空気の注入を許容し、もし必要ならば、システムに選択した物質例えば水素組成を高めるために機能する鉄、塵、粉状にした石炭、を導入することを許容している。分岐管54a、54b、54cを通り流れるガスは、部材57によって第16図に示されるように円周に放射状に配置された多数の入口から、部材30に注入される。チャンバ14から流れる熱分解生成物が、前述のリサイクル手段、すなわち、導管44により再循環部材42から再循環部材40へ、再循環されるなら、これら再循環された熱分解生成物は、リング注入器32により導入された水酸基ガスの混合物、平面注入部材によりシステムに導入される選択された化学物質やガスの混合物、により、チャンバ14内で更に熱分解される。
チャンバ14内での熱分解生成物の熱分解に続いて、組成された生成物は、選択的に、幾つかの事情で大気に導き出されるか、又は、この決定をするために、さらなる熱分解のため前述と同一の第３燃焼室16に導入される。燃焼室14から流出する熱分解生成物は、燃焼室14から流出する廃棄物生成物または熱分解生成物中に存在する汚染レベルを決定する適当な感知手段により注意深く分析される。同様に、燃焼室16から流出する熱分解生成物も、ガス流中に存在する汚染レベルを決めるための適切な感知手段を使って注意深く分析される。生成物が許容されうる汚染物レベルになったとき、最終的に処理された生成物が、適切な導出手段を通り大気中に放出され、該導出手段はここでは第３燃焼室16の導出部材16aとして示されている。
第６及び第７図に戻ると、そこでは、第１燃焼室に水素と酸素ガスを注入するために重要な本発明の第１注入手段が描かれている。第６及び第７図に示された注入手段は、第１図に数字32で示されている第３注入手段と同一であり、注入部材26についての記述は同時に注入部材32の構造について説明していることになる。上記何れの場合にも、注入部材は、各々の端部に溶接のような適切な手段により取り付けられた連結フランジ62と64を有する円筒形状鋼鉄のケーシング60からなっている。リング注入部材66は、ケーシング60のほぼその中央で、当業者に良く知られた特徴をもつ耐火性材によって支持されている。耐火性材68の周囲には、硝子ウール、カーボン、グラファイトまたは他の適当な高温絶縁材からなる絶縁体70が適切に配置されている。
第６図で最もわかるように、注入部材66は、環状に形成された鋼鉄の注入リング72を備え、該注入リング72は、円環状に延設された第１及び第２水循環通路又は水路74、74aと、耐火性材、絶縁体、外部ケーシングを貫通して水路74、74aに連結している冷却水導管76、76aを備え、これにより、上記水路74、74aは冷却水用の外部水源と相互に連結できる。第７図に言及して明らかなように、リング72は、第１、第２、第３の円環状に延設されたガス通路78、78a、そして80を備えている。ガス通路78、78aは、耐火性材68、絶縁体70、外部ケーシング60を貫通し、適当な水素源及び酸素源と接続するためのガス導管82、82aと相互連結している。通路80は、炭化水素ガス即ち天然ガス、プロパンの源に相互連結するように、耐火性材68、絶縁体層70、外部ケーシング60を貫通したガス導管84と相互連結している。通路78、78aのガス源は水素と酸素の混合ガス、即ち水酸基ガスの混合物であってもよい。
ガス通路78、78a、及び80を通過するガスは、円環上に配置されるとともに、角度を成して内方向に伸びた複数のガス通路を通り、注入手段の内部に注入される。これらの通路は、第７図で数字87、87a、及び89で示される。通路87、87a及び89は、それぞれ円環状に延設されたガス通路78、78aおよび80に連結している。第６図で明らかなように、ガス通路87、87a及び89は独特の角度が設けられ、その結果、通路78、78a及び80を通り流れるガスが、第６図の矢印79により描かれた円錐形状のパターンで、注入手段の内側に向かうようになる。この幾何学的形状は、燃焼室12の部分12bに流れ込むガス状の廃棄物の流通路にガスを効果的に注入するための最適な放射を示している。この最適放射角度は第６図で数字90として明示されており、又、注入リングの縦軸線に沿ってほぼ25度に規則づけられている。本発明の注入手段は装置に望ましいガス混合体を注入するのに使用でき、また、きれいな水酸基、酸素（又は水素）及び／又は炭化水素ガスの注入を制限しない、ということを認めることが重要である。
前述したように、そして、第６図で明らかに示されるように、第１注入手段は、燃焼室12の第１及び第２部材の間に配置され、さらに、フランジ62、64と燃焼室12の第１及び第２部材に備えてあるフランジ94とを相互接続する連結部材92によって上記第１及び第２部材に接続される（第６図）。第６図に示す特徴のフランジは、第１図に示す部材の全ての様々な構成要素の外部鋼鉄ケーシングの端部に最も近く設けられ、接続部材92のような接続部材が部材を組み立てる構成要素を相互に連結するために使われている。
第１、第２、及び第３図に戻って、第１図に示されたＴ型部材20及び前述した３方向吹き込み部材の構成は、第２及び第３図に詳細に描かれている。この部材は、オーブンや炉から、または、部材18の導入部18aと相互接続する（ここでは示されていない）放射生成装置のようなものからの廃棄物放射をシステムに導入するように機能する。部材18は、第１図に示すように、部材20の導入口ゅ20aに接続している。部材20は、好ましくは第２及び第３図に示した形状であり、斜線部材20fにより水平部材20eに連結する垂直部材20dを備えている（第２図）。部材20bと20fの望ましい接続角度はおおよそ30度である。端部20a、20b、及び20cは、前記記載した方法で、容易に組立られるように、本発明装置の前述した要素にフランジを付けられている。
本発明において注入手段又は部材の３方向吹き込み部材20は、外部鋼鉄ケーシング96、内部耐火性層98、絶縁体層100より成っている。この構成要素のガス流通路は、絶縁体裏張り98の内部通路により、限定される。前述のように、ガスバーナ24は、部材20の端府20bに接続され、直線部分の部材18は、部材20の導入部材20aに接続されている。
第４及び第５図に言及すると、導入部材18は円筒状に形成され、両端にフランジが設けられている。そして、外部鋼鉄ケーシング102を備えている。ケーシング102中に配置された絶縁体層106及び耐火性層104の特徴は前述した通りである。部材18のフランジ付けされた端部は、部材20の導入口20aに備えられたフランジや、オーブンや炉またはそれと同様なものからの排ガス放射源の出口とも、容易に相互接続できる。第１図で明らかなように、部材18は、プローブ部110と112も備えている。そのプローブ部は、排ガス源から部材18に流れるガスの汚染、汚染レベル、温度レベルをモニターする感知プローブの形で、選択的感知手段を備えている。これらプローブまたは感知手段は、当業者には良く知られている特徴があり、たやすく商業的に入手することができる。部材18の端部に、第１燃焼室に向う排ガスが流れる割合を制御するためのバタフライバルブ114が設けられている。バタフライバルブ114は当業者には良く知られている型のもので、従って、ここではその構造の詳細は説明しない。
燃焼室12の第１部材12aは、第４及び第５図に示すように部材18と同様の形状を備えている。特に、部材12aは耐火性材及び絶縁材がその順で配列されるとともに、外部鋼鉄ケーシングを備えている−その特徴は全て前記記述の通りである。さらに付け加えると、部分12aは、燃焼室の部分12aを通り流れる排ガスの汚染レベルや温度レベルを計るための感知手段又は感知プローブを備えたプローブ部分110と112を設けている。
第８及び第９図は、燃焼室の第２部材12b及び本発明の第１減少手段の構造を示すものである。部材12aの構造は、前記記載の部分構造のそれと類似しており、外部鋼鉄ケーシング116、内部耐火性裏張り118及び中間絶縁体裏張り120を備えている。部材12aは、第１図に示されるように、装置の隣接する構成要素と相互に連結するようにその両端にフランジ付けされている。本発明装置の重要点は、第８図に示すように、ここでは減少スロート部材122として備えられた減少装置である。部材122は、部材12のガス流通路の内部に配置され、第８図に示されるように、通常はくびれた形状をした硬いカーボンまたは黒鉛材から構成されている。前記記述の通り、減少手段または黒鉛部材122は、第９図でD1で示されれる直径から、D2で示されるスロート部分22の中心に近い直径に、ガスの流路径を減少するように機能する。この減少手段は、直径D2を流れるガスの速度を増加させる機能もある。同時に、スロート部材に可燃性ガスを導く手段が、スロート部材122の下流に向かって流れるガスの温度を上昇させる。この後者の手段は、第８図に明らかなように、スロート部材122の相互に対向する位置に配置された一組の注入器124を備えている。該注入器124は、水酸基ガス及び天然ガスの混合物または炭化水素ガスのような可燃性ガス源と連結され、ケーシング116、絶縁体層120、耐火性層118と黒鉛スロート部材122を貫通する導入路126を備えている。第８図にみられるように、導入路126は、ガスが、減少された直径のガス流通路D2に角度を成して内側に流れるように意図的に形成されている。
減少手段またはスロート部材122の下流に、D2からD3への流通路の大きさを大きくする拡張手段が接続されている（第10図）。第10および第11図に言及して、本発明の第１拡張手段がそこに示されており、隣接する構成要素と相互接続するように両端でフランジ付けされた外部鋼鉄ケーシング132を備えたベル型部材130を備えている。該部材130の小径部のフランジ付けされた端部132aは第１図に示すように燃焼室12の部材12bに相互接続されている。部材132の大径側にフランジ付けされた端部132bは、第１図に数字131と同一の類似形状部材と形状接続されている。部材131の小径部にフランジ付けされた端部131aは、順番に、熱交換部材34として示される本発明の冷却手段の端部34aに相互接続されている。部材130及び131の両者は、前記記載の特徴の、また第10及び第11図に示される、耐火性及び絶縁体裏張りを備えている。
第14及び第15図に言及して、装置の冷却手段又は熱交換部材は、どちらかの端でフランジ付けされた外部鋼鉄ケーシング136を備えている。ケーシング136の内部に配置されているのは、内側耐火性層138と絶縁体層140であり、その両者の特徴は前記記載の通りである。耐火性材138の内側に保持されているのは、熱交換部材34の長さに応じた長さの長手方向に一定の間隔で巻かれた複数のコイルを有する水送コイル142である。水導入口144はコイル142の一端で接続され、水導出口接続部146がコイル142の反対側で接続されている。コイル142を流れる水は、燃焼室12から流れる排ガスまたは熱分解生成物を冷却するようになっている。コイル142を流れる水は、流路に沿い流れる熱いガスにより熱せられ、また、システムに注入する前の水素ガスを操作に先立って熱することにも使用することができ、これにより動的なエネルギーを得ることができる。このように、コイル142を流れる加熱された水は、様々な加熱目的に利用できる。
第１図で示したように、熱交換機34の端部34bは前記記載の肘継ぎ手36と相互接続しており、その形状は、第12及び第13図に描かれている。肘継ぎ手36は、装置の前記記載の構成要素と同様に、内部耐火性裏張り152と絶縁体層154を有した外部鋼鉄ケーシング150を備えている。鋼鉄ケーシング150は、第１図で示すように、組立部材に隣接する構成要素と相互接続するようにどちらかの端で適切にフランジ付けされている。肘継ぎ手36とＴ型部材30の間に配置されているのは、前記した再循環構成要素40である。再循環部材42から流れるガスと同様に熱交換部材34から流れるガスは、第10及び第11図に数字130及び131で示されるような部材と同様の構成からなる拡張ユニット39を介して燃焼室14へと導かれる。
第１図で明らかなように、拡張部材39の出力端部39aは、第２燃焼室14に接続されている。同様に、燃焼室14の出力端部14aは、第１図に数字46で示される他の減少手段の入力端部46aに接続されている。減少手段または部材46は、第10図と第11図に示されたものと同一の構成になっており、ガスが第２燃焼室14から部材42へ流出し次いで再循環部材44へ流れるように、ガス流路の直径を減少するように機能する。前記記載のように、第２燃焼室14は、燃焼室を流れるガスの汚染及び温度レベルを計るのに適当なセンサーを設けた感知プローブ部材110と112を備えている。これら実施例では、ガスの分析が再循環が必要でないことを示せば、燃焼室14から流れる熱分解生成物は、前記記載のように、第12図及び第13図に描かれたと同様の構成の肘継ぎ手160に直接流れる。肘継ぎ手160の導出部材160aは、第３燃焼室16と肘継ぎ手160の間に配置された第４の注入手段162に接続される。注入部材162は、第６及び第７図に示すような注入部材と同一の構成で、水酸基ガスの混合物又は水酸基ガスとガス状の炭化水素の混合物を第３燃焼室16に導入する働きをする。第３燃焼室16は、燃焼室16を流れる熱分解生成物の汚染及び温度レベルを計ることのできる適切な感知プローブを有したプローブ部分110及び112を備えている。燃焼室16を通り流れる熱分解ガスが要求される環境基準に合えば、大気中に放出される。汚染レベルが適用される環境基準による許容を越えた場合は、燃焼室16に設けられたバタフライバルブ163が直ちに閉じて、第２燃焼室14から流れる熱分解生成物が前記記載のとおりの再循環手段で再循環される。
燃焼室14から流れる熱分解生成物は、出力手段16aを通り大気中にその生成物を放出する前に、汚染レベルが前述のレベル以下であることを確認して必要に応じて何度でも再循環させることができる。
広範囲の様々な燃焼ガスが、処理される廃棄物材質により、廃棄物材質を熱分解するために使われることが理解できる。同様に、様々な化学物質が注入部材50からガスの流れに付加できる。本装置の様々に相互連結した部材のなかで意図的に配置されている本発明装置の感知手段は、システムを流れるガス流の汚染レベルを厳密にモニターするために、また、特定のレベルを越える汚染が大気に導かれないよう保守するために使用される。
特許的な立場からの要求に従って詳細に本発明を記載してきたが、特定の要求や条件に合うように個々の部材や関連部材を変更したり修正することは、当業者にとってはなんら困難ではない。そのような変更や修正は、後述するクレームで明らかになる本発明の範囲や精神から外れるとなしに行うことはできない。
【図４】
0003618100.tif 000002
【図１】
0003618100.tif 000003
【図２】
0003618100.tif 000004
【図３】
0003618100.tif 000005
【図５】
0003618100.tif 000006
【図７】
0003618100.tif 000007
【図１５】
0003618100.tif 000008
【図６】
0003618100.tif 000009
【図８】
0003618100.tif 000010
【図９】
0003618100.tif 000011
【図１０】
0003618100.tif 000012
【図１１】
0003618100.tif 000013
【図１２】
0003618100.tif 000014
【図１３】
0003618100.tif 000015
【図１４】
0003618100.tif 000016
【図１７】
0003618100.tif 000017
【図１６】
0003618100.tif 000018