(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭気成分を含む排ガスを燃焼させて脱臭する脱臭炉の排ガス流路に炭化水素の濃度を検出する炭化水素濃度検出器を配設すると共に、該炭化水素濃度検出器により検出した排ガス中の炭化水素の濃度に応じて脱臭炉に配設した排ガス燃焼用のバーナの燃焼量を制御するバーナ燃焼制御装置を備えたことを特徴とする脱臭炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、道路舗装廃材を加熱再生するアスファルト舗装廃材再生装置より排出される排ガス中の臭気成分を燃焼させる脱臭炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路工事等によって掘り起こされたアスファルト舗装廃材（以下「廃材」という）の再生にはアスファルトプラントの加熱装置であるドライヤとほぼ同構造をした再生用の廃材ドライヤが採用されている。この廃材ドライヤは円筒状ドラムを回転自在に傾斜支持し、ドラム内周壁に多数周設した鋼板製の掻き上げ羽根によって廃材を掻き上げながら転動流下させる間に熱風と接触させ、所望の温度まで加熱昇温して廃材再生を行っている。
【０００３】
そしてアスファルト分の付着している廃材を廃材ドライヤによって加熱すると、加熱条件により悪臭の排ガスが発生し、プラント付近に悪臭を漂わせて公害上無視できない問題を引き起こすこともある。
【０００４】
この廃材ドライヤより発生する排ガス中の臭気成分は、ほとんどが炭化水素からなっていることが解っており、理論的には、７５０℃以上の酸素雰囲気中で約０．９秒以上の反応時間を保持してやることでほとんどの炭化水素系の臭気成分を無臭の炭酸ガスと水とに酸化分解できることが知られている。
【０００５】
そこで、アスファルト舗装廃材再生装置において、バーナと燃焼室を備えた脱臭炉に廃材ドライヤより発生する排ガスを導入し、該燃焼室でバーナにより発生させた火炎及び熱風によって排ガス中の臭気成分を直接燃焼させるようにした直接燃焼式脱臭炉を採用するケースがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の脱臭炉においては、臭気成分の燃焼温度は理論的に７５０℃以上で約０．９秒以上の反応時間を保持すれば良いとされているが、実際には、廃材ドライヤの運転状況や処理する廃材の性状及び廃材に含まれる臭気成分の構成成分の違い等によって発生する臭気成分の濃度が変動することから、臭気濃度の規制値をクリアできるように経験的あるいは過去の実験データを基に、最も高温で酸化分解する成分を想定してかなり高めの余裕を持たせた燃焼温度の設定を余儀なくされている。
【０００７】
そのために、排ガスを不必要な温度にまで昇温している場合もあり、その昇温用に燃料が多量に消費され、ランニングコストが嵩む要因ともなっている。
【０００８】
また、高温度の排ガスの有する熱量を回収しょうとすればそれに見合った規模と耐熱の熱交換器を必要とし、設備費も高くつきイニシャルコストを押しあげる要因も有している。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑み、脱臭炉内の燃焼温度を臭気成分の濃度に応じた最適な温度にコントロールすることによって過度に燃焼温度を上げることのないようにして脱臭炉のランニングコストを低減し、また熱交換器の負荷も小さくしてイニシャルコストも低減できるようにした脱臭炉を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、臭気成分を含む排ガスを燃焼させて脱臭する脱臭炉の排ガス流路に炭化水素の濃度を検出する炭化水素濃度検出器を配設すると共に、該炭化水素濃度検出器により検出した排ガス中の炭化水素の濃度に応じて脱臭炉に配設した排ガス燃焼用のバーナの燃焼量を制御するバーナ燃焼制御装置を備えたことを特徴としている。
【００１１】
【作用】
本発明の脱臭炉によれば、脱臭炉から排出される排ガス中の炭化水素濃度を検出してバーナ燃焼制御装置に取り込み、検出した炭化水素濃度の値に応じて最も効率の良い燃焼状態を実現するような制御を行うのである。即ち、炭化水素濃度が高い場合には、その値に見合って燃焼温度を上げるようにバーナの燃焼量を増加させる。また最適な燃焼空気比を演算し、最少の燃焼空気量とすることによってガス処理量全体を減少させて臭気成分が燃焼しやすいようにもする。また、炭化水素濃度が低い場合には、燃焼温度を下げるようにバーナの燃焼量を減少させて燃料を多く消費しないようにするのである。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の脱臭炉を採用したアスファルト舗装廃材再生装置の一実施例を示すフローシートである。１は廃材を加熱再生する廃材ドライヤであってロータリキルン方式のもので内周部に多数の掻き上げ羽根を周設した円筒状のドラム２を回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させている。
【００１４】
３は前記ドライヤ１から排出される排ガスの臭気成分を燃焼させる脱臭炉であって、本体となる燃焼室４及び熱風を発生させるバーナ５とよりなっている。バーナ５には燃焼用の一次空気を供給する空気供給管６が連結してあり、該空気供給管６の先端部には空気供給用ファン７を配設している。
【００１５】
また、脱臭炉３とドラム２のホットホッパ８側とを熱風導出管９により連結し、脱臭炉３の燃焼室４より発生した熱風をドラム２内に送り込むようにしている。
【００１６】
そしてドラム２の他端部に配設したコールドホッパ１０にはドラム２内より導出する排ガスを前記脱臭炉３に帰還させる排ガス循環煙道１１を連結し、該排ガス循環煙道１１には排ガスを吸引排気する排風機１２及び排ガス中の粉塵を捕集するサイクロン集塵機１３を配設している。
【００１７】
また、前記熱風導出管９を分岐して脱臭した排ガスの一部を排気する排気煙道１４を連結し、該排気煙道１４は前記排ガス循環煙道１１及び空気供給管６と熱交換器１５、１６を介して交叉させ、その先端部を煙突１７に接続し、排気煙道１４を経て外部に排出される排ガスの熱量を熱交換機１５、１６を介して排ガス循環煙道１１及び空気供給管６内を通過する循環排ガスや一次空気に回収させるようにしている。
【００１８】
１８は脱臭炉３のバーナ５の燃焼量を制御するバーナ燃焼制御装置であって、熱風導出管９に配設したガス濃度検出器１９や熱風温度検出器２０、及び空気供給管６に配設した空気温度検出器２１、２１´及び空気流量計２２よりの検出信号を取り込むようにしている。
【００１９】
このガス濃度検出器１９は炭化水素濃度センサ２３、酸素濃度センサ２４、一酸化炭素濃度センサ２５等からなっており、熱風導出管９に導出される熱風中の臭気成分濃度の目安となる炭化水素濃度、燃焼状態の目安となる酸素濃度、未燃焼ガスの目安となる一酸化炭素濃度等を検出する。そしてバーナ燃焼制御装置１８は、取り込んだこれらの信号から臭気成分の燃焼に最適な燃焼温度を実現するためにバーナ５に対して適切な燃焼制御信号を出力するようにしている。
【００２０】
次に、上記の構成よりなる脱臭炉の運転制御について図１に基づいて簡単に説明する。
【００２１】
運転の開始時には、バーナ燃焼制御装置１８よりバーナ５に対して脱臭炉３出口のガス温度が予め設定した値（約７００〜８００℃程度）となるように制御信号を出力する。またバーナの燃焼制御と連動させて空気供給用ファン７から供給される燃焼用空気量は流量調整用ダンパ（図示せず）の開度調整もしくは空気供給用ファン７の可変速制御によって制御する。なお、図１のシステムでは脱臭炉３より導出される高温ガスは廃材再生用ドライヤ１に送り込んで廃材の加熱を行うために廃材を必要以上に過熱させないようなガス温度とすることが必要である。
【００２２】
また、脱臭炉３から導出されるガス量の内、廃材再生用ドライヤ１に送り込むガス量の制御は、ドライヤ１から排出される廃材温度が設定値（例えば１６０℃）となるように熱風導出管９の排気煙道１４の分岐部下流の配設したダンパ（図示せず）の開度調整によって行う。
【００２３】
次いで、廃材再生用ドライヤ１に廃材を供給すると、ドライヤ１より臭気成分を含む排ガスが発生するようになり、この臭気成分を含む排ガスは、排ガス循環煙道１１を介して脱臭炉３の燃焼室４に帰還する。臭気成分はここで約７００〜８００℃の熱風と接触して燃焼し、炭化水素よりなる臭気成分のほとんどが水と炭酸ガスとに分解される。
【００２４】
そして、脱臭炉３より導出される排ガス中の炭化水素濃度は、燃焼室４での脱臭処理温度、滞留時間に関係し、温度が高い程、また、滞留時間が長い程、炭化水素濃度が低くなる傾向にあり、この炭化水素濃度を検出することにより、臭気成分の燃焼度を把握することができるのである。
【００２５】
そこで、脱臭炉３の熱風導出管９に配設した炭化水素濃度センサ２３により排ガス中の炭化水素の濃度を検出してその濃度信号をバーナ燃焼制御装置１８に送り込む。バーナ燃焼制御装置１８では、その濃度が高い場合にはまだ臭気成分が未燃焼のまま残存していると判断し、バーナ５に対して燃焼温度を高めるように制御信号を出力すると共に、処理ガス量を少なくするために、空気供給管６に配設した空気温度検出器２１、２１´及び空気流量計２２よりの一次空気の温度及び流量を取り込んだり、酸素濃度センサ２４、一酸化炭素濃度センサ２５より排ガスの酸素濃度や一酸化炭素濃度を取り込んで最適な空気比を演算してより余剰空気を少なくするように空気供給用ファン７に対して制御信号を出力してバーナ５の燃焼を最適化する。
【００２６】
また、炭化水素濃度が低い場合には、臭気成分の燃焼が十分行われていると判断し、バーナ５の燃焼温度を下げるように制御して不必要な昇温を避けるようにする。
【００２７】
このようにして、排ガス燃焼後の炭化水素濃度に着目して臭気成分の燃焼度合いを把握することにより、排ガス中の臭気成分の濃度に応じたバーナ５の燃焼量や燃焼空気量を制御しながら脱臭炉３の運転を行い、脱臭炉３の燃費を改善したり、脱臭効率を向上させて脱臭炉の設置に伴うランニングコストやイニシャルコストの低減を図るようにしている。
【００２８】
なお、本実施例では、脱臭炉３を廃材ドライヤ１の上流に配置して廃材ドライヤの熱風供給をも兼ねた例をあげて説明したが、脱臭炉３の位置としてはこのほかに廃材ドライヤ１の下流ということも考えられるし、また、本発明の脱臭炉を採用するアスファルト舗装廃材再生装置の形態には何ら制約のないことは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明の脱臭炉にあっては、脱臭炉３の排ガス流路に炭化水素の濃度を検出する炭化水素濃度検出器２３を配設し、検出した排ガス中の炭化水素の濃度に応じてバーナ燃焼制御装置１８によりバーナ５の燃焼を制御するようにしたので、従来、バーナ５の燃焼温度は必要以上に高くなるように燃焼させていたのを、臭気成分の濃度に応じた最適な燃焼温度とすることができて余分な燃焼を避けることができ、燃費も向上するうえ、熱交換器を設置する場合もその規模も小さくすることができて脱臭炉の設置に際してランニングコストやイニシャルコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る脱臭炉を採用したアスファルト舗装廃材再生装置の一実施例を示すフローシートである。
【符号の説明】
１…廃材ドライヤ                  ３…脱臭炉
４…燃焼室                        ５…バーナ
６…空気供給管                    ９…熱風導出管
１１…排ガス循環煙道              １８…バーナ燃焼制御装置
２３…炭化水素濃度検出器
【図１】
0003664452.tif 000002