(57)【要約】【課題】化学プラントで生成される廃液としての副生油をボイラー燃料として利用し、燃焼ガスの熱量を回収して再利用すると共に、排ガスに含まれる灰分を有価金属として回収する装置及び方法を提供する。【解決手段】燃焼工程（Ｓ３１６）で生成した排ガス温度を検出（Ｓ３１７）して、所定温度閾値を判定（Ｓ３２０）する。所定値より高い場合熱回収部スートブローの作動（Ｓ３２２）を行い、熱回収部工程に入る（Ｓ３２５）。有価金属回収用のバグフィルターが稼動状態であることを検知（Ｓ３１９）した上、熱回収部工程で高温排ガスを低温排ガスに変えて、バグフィルターが有価金属を回収すると共に、回収熱を熱風必要機器で再利用する。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液としての副生油とＡ重油とを混合する混合装置と、混合液内の固形分を破砕する装置と、前記混合液の詰まり防止対策をもつボイラーと、前記ボイラーからの排ガスに含まれる熱量の回収と粉塵を捕集する手段で構成することを特徴とする副生油処理装置。
【請求項２】
前記副生油を前記混合装置に送る際に前記副生油の重合を防止するための重合防止剤混合器を備えた請求項１記載の副生油処理装置。
【請求項３】
前記副生油とＡ重油とを混合する混合装置に水分離装置を備えた請求項１記載の副生油処理装置。
【請求項４】
前記副生油を、前記ボイラーの燃料として使用できるように破砕装置を備えたポンプを有する請求項１記載の副生油処理装置。
【請求項５】
前記ボイラーの蒸気圧変動を検知して流量調整を行うインバーターを有するボイラー移送ポンプを更に備えた請求項４記載の副生油処理装置。
【請求項６】
前記ボイラーの煙管にあって、前記副生油を燃焼させた時に生じる排ガス粉塵による前記煙管の詰まりを定期的に水蒸気により剥離させる装置を備えた請求項５記載の副生油処理装置。
【請求項７】
前記ボイラーで燃焼後の排ガスの熱量を回収すると共にバグフィルターの耐熱温度まで排ガスを冷却する熱交換器を備えて、前記熱交換器を通過した排ガスをバグフィルターに供給する請求項１記載の副生油処理装置。
【請求項８】
前記粉塵を捕集する手段が、前記ボイラー燃焼排ガスを排ガス熱回収装置で通過させた後に排ガス中に含まれる無機物を含有する粉塵を回収するバグフィルターである請求項７記載の副生油処理装置。  
【請求項９】
重金属含有の副生油に、希釈剤と重合防止剤とを加える添加装置と、
前記添加装置で生成した副生油とＡ重油とを混合する混合装置と、
前記混合装置で生成した混合液内の固形分を砕いて移送する破砕装置と、
前記破砕装置で移送された燃料油を燃焼させるボイラーと、
前記ボイラーで生成した高温排ガスの熱回収をする熱交換器と、
前記熱交換器で熱回収された低温排ガスから、前記重金属を捕集するバグフィルターと
を備え、
前記希釈剤を加えることにより前記燃料油の粘度調整及びカロリー調整を行い、前記ボイラーに設けるボイラー部スートブローと前記熱交換器に設ける熱回収部スートブローと前記集塵機に設けるエアーブローにより前記重金属を回収すると共に、前記熱交換器で前記高温排ガスを前記バグフィルターの耐熱温度まで冷却し、前記熱交換器の熱回収で生成する温風を、熱風必要機器に送出する吸気調整器を備えたことを特徴とする副生油処理装置。
【請求項１０】
廃液としての副生油とＡ重油とを重油仕込工程で混合して、この混合液内の固形分を破砕工程で破砕して、前記破砕された混合液をボイラーの燃焼工程で燃焼させて、前記燃焼工程で生成する排ガスを熱回収工程にて熱回収を行い、前記熱回収後に排ガスの捕集工程を通過させて、前記排ガスの中から粉塵を捕集することを特徴とする副生油処理方法。
【請求項１１】
前記副生油を前記重油仕込み工程に送る際に重合防止剤混合工程で前記副生油の重合を防止する請求項１０記載の副生油処理方法。
【請求項１２】
前記副生油とＡ重油とを混合する前記重油仕込み工程において、前記副生油と前記Ａ重油とを混合すると共に水を分離する工程を含む請求項１１記載の副生油処理方法。
【請求項１３】
破砕装置を備えたポンプを経由して前記副生油に含まれる固形物を破砕する工程を有する請求項１２記載の副生油処理方法。
【請求項１４】
前記ボイラーの蒸気圧変動を検知してインバーターで流量調整を行うと共に、ボイラーに前記粉砕されたボイラー燃料を移送する工程を更に有する請求項１３記載の副生油処理方法。
【請求項１５】
前記ボイラー燃料として前記破砕工程を通過した前記副生油を燃焼させて水蒸気を取り出し、前記燃焼工程のスートブローを前記水蒸気により行う請求項１４記載の副生油処理方法。
【請求項１６】
前記ボイラーの煙管にあって、前記副生油を燃焼させた時に生じる排ガス粉塵による前記煙管の詰まりを定期的に水蒸気により剥離させる請求項１５記載の副生油処理方法。
【請求項１７】
前記ボイラーで燃焼後の排ガスの熱量を熱交換器で回収する工程と、前記熱交換器を通過した排ガスをバグフィルターに供給する工程を有する請求項１０記載の副生油処理方法。
【請求項１８】
前記燃焼工程の排ガスもしくは前記熱回収工程を通過した排ガス中に含まれる無機物を含有する粉塵を前記捕集工程で捕集する請求項１７記載の副生油処理方法。
【請求項１９】
前記燃焼工程で生成する水蒸気を用いて前記燃焼工程でスートブローを行い、前記スートブローを行った水蒸気と前記排ガスに含まれる前記粉塵を前記捕集工程で捕集する請求項１７記載の副生油処理方法。
【請求項２０】
前記副生油を含まない流動体を前記ボイラーの燃料とする管路を備え、前記副生油を含まない流動体を前記ボイラーの燃料とした場合、前記ボイラーの排ガスが前記捕集工程を介さないで排出される請求項１０記載の副生油処理方法。
【請求項２１】
重金属含有の副生油を燃焼させて排ガスを生成し、煙管から排出された前記排ガスに含まれる前記重金属を捕集する副生油処理システムでの前記副生油を燃焼するボイラーにおいて、
前記ボイラーの燃焼用燃料が、前記重金属含有の副生油に希釈剤と重合防止剤とを加える添加装置と、前記添加装置で生成した副生油とＡ重油とを混合する混合装置と、前記混合装置で生成した混合液内の固形分を砕いて移送する破砕装置とを介して生成されて、
前記煙管から熱交換器に送出した前記排ガスが、前記熱交換器で熱回収をされて、
前記熱回収された排ガスから、集塵機で前記重金属含有灰分を捕集すると共に、前記煙管に付着した重金属含有灰分を前記捕集される重金属含有灰分に含めるために、前記煙管から重金属を剥離させるためのスートブローを備えることを特徴とする前記副生油処理システムに備えたボイラー。
【請求項２２】
重金属含有の副生油をボイラーで燃焼させて排ガスを生成し、前記排ガスに含まれる重金属含有灰分を捕集する副生油処理システムでの前記排ガスの熱回収をする熱交換機において、
前記重金属含有の副生油に希釈剤と重合防止剤とを加える添加装置と、前記添加装置で生成した副生油とＡ重油とを混合する混合装置と、前記混合装置で生成した混合液内の固形分を砕いて移送する破砕装置とを介して生成された燃料を前記ボイラーで燃焼して、
前記燃焼で生成された前記重金属含有灰分を含む高温の排ガスが入口ノズルを通過して、且つ、集塵機で前記重金属含有灰分を捕集するための低温の排ガスが出口ノズルを通過すると共に、
前記入口ノズルと前記出口ノズル間の煙路に付着した重金属含有灰分を前記捕集される重金属含有灰分に含めるために、前記煙路から重金属を剥離させるためのスートブローを備えており、さらに、前記入口ノズルの高温の排ガスから熱回収を行って前記出口ノズルの低温の排ガスを生成することを特徴とする前記副生油処理システムに備えた熱交換器。
【請求項２３】
重金属含有の副生油をボイラーで燃焼させて排ガスを生成し、前記ボイラーの煙管から排出された前記排ガスに含まれる重金属含有灰分を捕集する副生油処理システムでの前記重金属含有灰分を捕集する集塵機において、
前記重金属含有の副生油に希釈剤と重合防止剤とを加える添加装置と、前記添加装置で生成した副生油とＡ重油とを混合する混合装置と、前記混合装置で生成した混合液内の固形分を砕いて移送する破砕装置とを介して生成された燃料を燃焼する前記ボイラーと、
前記燃焼で生成された高温の排ガスから熱回収をして低温の排ガスにする熱交換器とを備え、
前記燃焼で生成された排ガスに含まれる前記重金属含有灰分と、
前記ボイラーに備えるスートブローで煙管から剥離された重金属含有灰分と、
前記熱交換器に備えるスートブローで前記熱交換器内から剥離された重金属含有灰分とを捕集することを特徴とする前記副生油処理システムに備えた集塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学工場より排出される廃液の処理装置に関する。特に本発明は廃液である副生油を燃焼処分するにあたり、副生油をボイラー燃料として利用するのみならず、廃熱の利用機能を有し、更に、その排ガスに含まれる重金属の回収も行う装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、石油化学工場や一般化学工場から排出される副生油の廃液としての処理は、中間処理業者により産業廃棄物として場外処理されるのが一般的である。すなわち、その処理方法は、廃棄物中間処理業者により燃焼処理されて、燃焼後の残渣は最終処分場にて埋め立てられる。
【０００３】
この副生油の種類としては、金属酸化物含有の蒸留残渣や燃焼時に粉塵を発生するシラン化合物副生油またチタン化合物含有副生油とハロゲン化合物を含有する副生油等があるが、こられのうちハロゲン化合物を含有する副生油を除き、その他の金属酸化物含有の蒸留残渣や燃焼時に粉塵を発生するシラン化合物副生油、チタン化合物含有副生油等は、ボイラーで燃焼させて発生熱の回収利用、そしてその排ガスから副生油に含まれる灰分を有価金属として捕集し資源の再利用が望まれる。
【０００４】
ところで、金属化合物含有の蒸留残渣（ＤＺ）は、室温で流動性を失う。そこでこのような流動体から有価金属を回収するためには、その流動体をフィルターで捕捉して、その捕捉したフィルターを燃焼させて有価金属を回収する手段を取り得る。このような公知例としては特許文献１（触媒金属を回収する方法）が挙げられる。
【０００５】
この特許文献１では、触媒金属を含有する流動体組成物が、ポリエチレン等の熱可塑性ポリマー物質で形成されたフィルターで濃縮して捕集された後、再度このフィルターを焼却して触媒金属含有灰として分離する。すなわち、この特許文献１の技術では、金属回収用の専用フィルターを製造して有価金属を捕集後に焼却する工程が必要であるから、時間的に継続した有価金属の回収工程にならない。そこで、より経済的に有効な手段としてはこのような専用フィルターの準備とその焼却が不要な技術が望ましい。
【０００６】
そのような観点で経済的手段として挙げられる方法は、有価金属含有の廃棄物を焼却して、その排ガス中に含まれる金属を集塵する方法であり、この方法は時間的に継続させて捕集可能であり経済的に有効な手段になる。このような有価金属含有ガスから重金属を捕集する手段は特許文献２（低融点有価物の回収方法及び装置）が挙げられる。
【０００７】
この特許文献２では、固形廃棄金属を溶融する電気炉で発生する低融点有価金属含有ガスからガス冷却凝縮装置内で融点以下にガスを冷却して低融点重金属を凝固させ粉粒体として回収する方法を開示している。この開示技術は製鉄所で発生する表面処理スラッジや電気炉ダストのような亜鉛含有量の多い固形廃棄物から主として亜鉛を回収対象とするものである。すなわち、この開示手段は固形廃棄物から重金属を回収するに好適ではあるが、流動体である副生油をボイラー燃料として燃焼させて熱回収を図ると共に重金属回収を図る処理装置を提供していない。  
【０００８】
ボイラーで流動体原料を燃焼させて安定した熱エネルギーの回収を図るためには、一定粘度及び一定カロリーの副生油を常に一定量、安定してボイラーに供給する必要がある。しかし、副生油はその種類が変わったり供給量が変動したりするので、副生油のみを燃料とすることは、安定した燃料供給を必要とする一般ボイラーに供し得ない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２４７０２８号公報
【特許文献２】特開２００４−０７６０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上に説明した点に鑑みてなされたもので、第１の課題は、副生油がボイラーで継続的に燃焼可能なように流動性及び燃焼性を維持した上に、副生油の供給が変動しても継続的にボイラーでの燃焼を可能とする技術を提供することであり、第２の課題は、ポリマー等固形物が混在する燃料をボイラー用燃料として確保する技術を提供することであり、第３の課題は、仮に固形物が混在する燃料であっても利用可能とするボイラー技術を提供することにあり、第４の課題は、ボイラーでの燃焼の際に副生油に含有する金属酸化物やシラン等の灰分による熱回収の効率低下を防止する技術を提供することにあり、第５の課題は、ボイラーからの排ガスに含まれる重金属のみならず無機物の灰分を捕集する技術を提供することにあり、第６の課題は、熱交換器によるバグフィルターの熱負荷の低減と回収熱の有効活用をすることにある。そして本発明はこれら第１〜６の課題を全て解決することで廃液としての副生油を燃料の一部として利用すると共に、ボイラーでの燃焼とその熱回収を安定にした上に、副生油に含有する重金属さらには無機物の灰分を容易に捕集する装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の課題は、灰分を含む副生油は、まずトルエン等の芳香族炭化水素系溶剤で希釈すると共に蒸留残渣に含まれるモノマーの重合を防止する重合防止剤を添加して流動性を保持する副生油にする。ところで、この副生油の供給は必ずしも継続的に一定量の確保が補償されるものでないが、ボイラーの安定稼動のためには燃料の安定供給が望ましい。そこで、副生油の多少に関わらず一定量の燃料を供給可能なように重油仕込み工程を提供する。そして、燃焼排ガス中のＮｏｘ低減のために副生メタノールも合わせて添加することで、第１の課題の解決手段とする。
【００１２】
第２の課題は、ボイラーでの燃焼を安定にするためには、この混合油中の固形分を粉砕する湿式粉砕兼用ポンプでボイラー用サービスタンクにこの燃料を圧送することで解決手段とする。
【００１３】
第３の課題は、固形分を粉砕しきれない微細な固形分が仮に燃料中に混在しているとしても、蒸気圧の変動を検知してインバーターを制御することで流量調整を行うボイラー移送ポンプを配置して解決手段とする。通常のボイラーはボイラー圧を圧力伝送機でコントロールモータ（ＣＭ）に伝えて、ニードルバルブで供給量を調整するので、ニードルバルブで固形物が詰まる大きな問題があるが、本発明の解決手段ではインバーターで供給量を調整することにより、ニードルバルブが不要となる。この解決手段が燃料供給量低下による失火を防止する画期的なシステムを構成する。そして、本発明では、通常のボイラーで使用する流量計とは異なり、流量密度を計測する密度表示計を配置して燃料用混合液の詰まり防止工程を提供する。通常の流量計（歯車式積算流量計）は固形物を噛み込み、失火の可能性があるが、本発明の解決手段ではこの詰まりによる失火の危険性を回避できる。これらの解決手段で第３の課題を解決する。
【００１４】
第４の課題は、（１）その供給工程による供給量調整をしてボイラーに混合油を移送してボイラーで燃焼後、スートブローで煙管に付着する副生油含有物を除去してボイラーでの熱効率を維持する工程を提供する。そして更に、（２）ボイラーからの高温排ガスを排ガス熱回収器として熱交換器を用いて熱回収工程を提供する。そして、この熱回収工程では蒸気を煙管に噴射するスートブローを備え煙管に付着した重金属やシラン等無機物の灰分を取り除くことで、第４の課題の解決手段とする。
【００１５】
第５の課題は、バグフィルター集塵機に熱回収工程で冷却された排ガスを通過させて、排ガス中に含まれる灰分を捕集する工程を提供する。この工程で使用するバグフィルターは生石灰コーティングのない極細繊維のＰＴＦＥを用いて灰分を捕集するものであり、この構造により金属酸化物を有価物として捕集できる。例えば錫化合物系列の副生油を含む排ガスから酸化錫の捕集に好適であり、このバグフィルター集塵機を配置した工程を提供することで第５の課題の解決手段とする。
【００１６】
第６の課題は、前記第５の課題のバグフィルターが耐熱温度２００℃以下のテフロン（登録商標）製であり約２８０℃程度までの排ガス冷却が不可欠になるので、外気利用冷却法や露点温度制御が煩雑な水冷法と異なるガス−ガス熱交換器を用いることで集塵機の容積が過大になる第６の課題を解決する。この熱交換器を用いる方法は集塵機を小型にできて、排ガス温度のコントロールが容易になる。
【００１７】
請求項１に係る発明は、廃液としての副生油と通常の業務用燃料であるＡ重油とを混合する混合装置を備えることで先の第１の課題を解決して、混合液内の固形分を破砕する装置を備えることで次の第２の課題を解決して、前記混合液の詰まり防止対策をもつボイラーを備えることで更に第３の課題を解決して、そして、前記ボイラーからの排ガスに含まれる熱量の回収と粉塵とを捕集する手段を備えることで第４〜６の課題を解決する構成を特徴とする副生油処理装置を提供することにある。
【００１８】
請求項２に係る発明は、第１の課題に対して重合防止剤を添加する手段であって、具体的な予備的実現手段を提供するものであり、請求項１の発明をより具体化して提供する。
【００１９】
請求項３に係る発明は、第１の課題に対して副生油とＡ重油とを混合させた上に水分離装置を備えた手段であって、この課題に対してより具体的な実施手段を明らかにすることにより、請求項１の発明を請求項２とは異なる別の観点により具体化して提供する。
【００２０】
請求項４に係る発明は、第２の課題に対して破砕装置を備える具体的な実現手段を提供するものであり、請求項１の発明をより具体化して提供する。
【００２１】
請求項５に係る発明は、第３の課題に対してインバーター制御のボイラー移送ポンプを備える具体的な実現手段を提供することにより、ボイラー機能を実現する請求項４の発明をより具体化して提供する。
【００２２】
請求項６に係る発明は、第４の課題（１）に対して水蒸気によるスートブローを備える具体的な実現手段を提供するものであり、請求項５の発明をより確実に具体化する技術を提供する。
【００２３】
請求項７に係る発明は、第４の課題（２）と第６の課題に対して熱回収装置による具体的な実現手段を提供するものであり、請求項１の発明をより確実に具体化する技術を提供する。
【００２４】
請求項８に係る発明は、捕集する重金属を明確に限定した上、第５の課題に対して集塵機による具体的な実現手段を提供するものであり、請求項７の発明をより確実に具体化する技術を提供する。
【００２５】
請求項９に係る発明は、重金属含有の副生油に希釈剤と重合防止剤とを加える添加装置と、前記添加装置で生成した副生油とＡ重油とを混合する混合装置とを備えることで先の第１の課題を解決して、前記混合装置で生成した混合液内の固形分を砕いて移送する破砕装置を備えることで次の第２の課題を解決して、前記破砕装置で移送された燃料油を燃焼させるボイラーであって、前記混合液の詰まり防止対策をもつボイラーを備えることで更に第３の課題を解決して、そして、前記ボイラーで生成した高温排ガスの熱回収をする熱交換器と、前記熱交換器で熱回収された低温排ガスから、前記重金属を捕集する集塵機とを備え、前記ボイラーに設けるボイラー部スートブローと前記熱交換器に設ける熱回収部スートブローと前記集塵機に設けるエアーブローにより前記重金属を回収することで第４〜６の課題を解決する構成を特徴とする副生油処理装置を提供する。
【００２６】
請求項１０に係る発明は、廃液としての副生油とＡ重油との重油仕込工程での混合で第１の課題を解決して、この混合液内の固形分を破砕工程の破砕で第２の課題を解決して、前記破砕された混合液の燃焼工程での燃焼で第３の課題を解決して、前記燃焼工程で生成する排ガスを熱回収工程にて熱回収を行うことで第４の課題を解決して、前記熱回収後に排ガスの捕集工程を通過させて前記排ガスの中から粉塵を捕集することで第５と６の課題を解決することを特徴とする副生油処理方法を提供する。
【００２７】
請求項１１に係る発明は、第１の課題に対して重合防止剤を添加する予備的な実現方法を提供するものであり、請求項１０の発明をより具体化して提供する。
【００２８】
請求項１２に係る発明は、第１の課題に対して副生油とＡ重油を混合すると共に水分離工程を有する方法であって、この課題に対してより具体的方法で請求項１１の発明を提供する。
【００２９】
請求項１３に係る発明は、第２の課題に対して固形分の破砕する具体的な実現方法を提供するものであり、請求項１２の発明をより具体化して提供する。
【００３０】
請求項１４に係る発明は、第３の課題に対してインバーターで流量調整を行ってボイラー燃料を移送することで具体的な実現方法で請求項１３の発明をより具体化して提供する。
【００３１】
請求項１５に係る発明は、第４の課題に対して具体的な実現手段を提供することにより、燃焼工程のスートブロー機能を実現する請求項１４の発明をより具体化して提供する。
【００３２】
請求項１６に係る発明は、第４の課題に対してボイラーの煙管の詰まりを水蒸気で剥離させる方法を提供するものであり、請求項１５の発明をより具体化して提供する。
【００３３】
請求項１７に係る発明は、第６の課題に対して熱回収による具体的な実現方法を提供するものであり、請求項１０の発明をより具体化して提供する。
【００３４】
請求項１８に係る発明は、請求項１７の発明において回収すべき物質を特定してより具体化して提供する。
【００３５】
請求項１９に係る発明は、燃焼工程のスートブローで重金属を捕集する第５の課題に対する具体的な実現方法を提供するものであり、請求項１７の発明をより具体化して提供する。
【００３６】
請求項２０に係る発明は、副生油に限ることはなく他の燃料であっても、本発明の装置を動作可能とする方法であり、汎用性の高い本発明を提供する。
【００３７】
請求項２１に係る発明は、混合装置と破砕装置と熱交換器と集塵機とを組み合わせて、第１の課題から第６の課題までを解決できるシステムを実現する重金属含有灰分のスートブロー技術を備えたボイラーを提供する。
【００３８】
請求項２２に係る発明は、混合装置と破砕装置と熱交換器と集塵機とを組み合わせて、第１の課題から第６の課題までを解決できるシステムを実現する重金属含有灰分のスートブロー技術を備えた熱交換器を提供する。
【００３９】
請求項２３に係る発明は、混合装置と破砕装置と熱交換器と集塵機とを組み合わせて、第１の課題から第６の課題までを解決できるシステムを実現するボイラー部スートブローと熱回収部スートブローとで重金属含有灰分を剥離生成して、この生成された重金属含有灰分を捕集する集塵機を提供する。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の請求項１に記載の副生油処理装置は、産業廃棄物として場外処理される副生油の処理を一貫して場内処理を可能するもので、一般ボイラーの機能を持つ上に副生油に含有する重金属の捕集が可能となる。すなわち、従来の廃棄処理費用と外部処理でのマニフェスト作成を不要として、さらにボイラー燃料費の低減、製造プロセスの情報漏えいの防止、そして、化学工場より排出される副生油を有効利用することで、熱の回収と資源の再利用を可能とする装置を提供できるという特有の効果を奏する。
【００４１】
本発明の請求項２に記載の副生油処理装置は、請求項１の効果に加え、副生油をより確実な燃料として維持することができるので、請求項１に記載の副生油処理装置をより信頼性を上げて稼動させることができる。
【００４２】
本発明の請求項３に記載の副生油処理装置は、請求項１の効果に加え、供給量が不安定な副生油であっても、ボイラーを常に安定して稼動させることができるので、請求項１に記載の副生油処理装置をより効率よく稼動できる。
【００４３】
本発明の請求項４に記載の副生油処理装置は、請求項１の効果に加え、副生油中に固形物が含まれていたとしても、ボイラーを常に安定して稼動させることができるので、請求項１に記載の副生油処理装置をより効率よく稼動できる。
【００４４】
本発明の請求項５に記載の副生油処理装置は、請求項４の効果に加え、失火を防いだボイラー機能も併せ持つことを明確して、請求項１に記載の副生油処理装置が産業上より有効に利用できる。
【００４５】
本発明の請求項６に記載の副生油処理装置は、請求項１あるいは請求項５の効果に加えて、効率のよい熱回収を図ることができるので、熱エネルギーコストをより削減できる。
【００４６】
本発明の請求項７に記載の副生油処理装置は、請求項１の効果に加え、効率のよい熱回収を図るのみならず、粉塵の容易な捕集を図ることができる。
【００４７】
本発明の請求項８に記載の副生油処理装置は、請求項１の効果に加え、副生油に含有する無機物を確実に捕集できる。
【００４８】
本発明の請求項９に記載の副生油処理装置は、添加装置と、混合装置と、破砕装置と、ボイラーと、熱交換器と、この熱交換器からの温風を熱風必要機器に送出する吸気調整器と、集塵機から成る個々の汎用装置の組み合わせで副生油の処理を一貫して場内処理を可能するものであり、極めて安価に信頼性よく場内処理システムを実現して副生油の有効利用を可能として、熱の回収と資源の再利用を実現する装置を提供できるという特有の効果を奏する。
【００４９】
本発明の請求項１０に記載の副生油処理方法は、本発明の請求項１記載の装置を利用することで得られる効果と実質同一の実施効果として得ることができる。
【００５０】
本発明の請求項１１乃至１８に記載の副生油処理方法は、請求項２乃至８記載の装置の利用をすることで得られる効果と実質同一の実施効果として得ることができる。
【００５１】
本発明の請求項１９に記載の副生油処理方法は、請求項１８に記載の効果に加えて、スートブローも利用して、より確実な無機物を含む粉塵の回収を実現する実施効果を得ることができる。
【００５２】
本発明の請求項２０に記載の副生油処理方法は、請求項１０に記載の効果に加えて、仮に副生油が燃料の対象でない場合であっても、熱回収機能が作動可能になるので、汎用性の高い効果を有する。
【００５３】
本発明の請求項２１乃至２３に記載のボイラー、熱交換器、集塵機のそれぞれは、それぞれ請求項１あるいは請求項９の効果を有する装置のシステムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
本発明の最良の形態を以下の実施例で詳細に説明する。
【実施例１】
【００５５】
本発明の第１の実施例の全体構造を図１、図２、図３、図４、図５で説明する。図１は副生油に重油を攪拌して加えて、副生油の供給不足に際しても安定したボイラー燃料を生成する重油仕込み工程のための準備工程（１ａ）を示し、図２は副生油をボイラー燃料の一部として他の燃料と攪拌する重油仕込み工程（１ｂ）であり、第１の課題を解決する実施例である。図３は重油仕込み工程で製造した混合油をボイラーで安定して燃焼させるために、混合油中の固形分の破砕工程（１００）であり、第２の課題を解決する実施例である。図４はボイラーへの移送ポンプとボイラーとで構成する燃焼工程であり、第３の課題を解決する実施例である。図５はスートブローで熱効率を維持し排ガスの熱回収を図ると共に排ガスを高温から低温に変える熱交換器と、有価金属である錫を捕集する集塵器で構成する重金属等の回収工程であり、第４〜６の課題を解決する実施例である。
【００５６】
図１と図２を用いて重油仕込み工程（１ａ、１ｂ）を詳述する。副生油容器（１０）には石油化学工場あるいは一般化学工場の製造工程の蒸留残渣である重金属含有の副生油（以下、ＤＺと略記する。）を貯えてある。この含有する重金属としては、錫を例として以後の工程を説明する。しかしながら、含有する重金属が錫以外の場合においても、本願発明の装置及び方法は適用可能であるので、後述の燃焼行程でダイオキシンを発生するようなハロゲン化合物および毒性物質以外であれば、例えば他の重金属含有副生油や燃焼時に回収すべき灰分を生成する副生油を貯えてもよい。
【００５７】
通常、ＤＺは常温で流動性を失う。そこでＤＺのポンプ移送を可能にするために希釈溶剤（１２）を添加する。なお、この希釈溶剤（１２）の添加は副生油容器（１０）に副生油を貯える前の工程で添加してもよい。この希釈溶剤は芳香族炭化水素系のトルエンを用いて、ＤＺ：トルエンを１：１で希釈する。そこでＤＺは常温でも流動性を持つことができるようになるが、粗大ポリマー固形物が依然として含まれるので、フィルター（１４）で濾過した後、仕込みポンプ（１６）で送出する。このフィルター（１４）を備えることで仕込みポンプ（１６）での詰まりが防止される。又、この仕込みポンプ（１６）は空転防止スイッチ（図示せず）を備えた自吸式ポンプであり、このスイッチでポンプの保護と臭気飛散を防止する。そして、仕込みポンプ（１６）部分には配管の詰まり保護用の溜まり抜きノズル（１８）と副生油槽（１０）の底に溜まる水分を廃水タンク（図示せず）に送る廃水ノズル（２０）を設けている。この廃水は凡その水分を除去するもので、ここで除去し切れなかった水分は後述の重油混合タンク部分での重油仕込み工程（１ｂ）で分離できる。
【００５８】
仕込みポンプ（１６）から送出された副生油は、残留残渣に含まれるモノマーの重合を防ぐために、重合防止剤（２２）を添加する。すなわち、重合防止剤添加槽（２４）では、重合防止剤（２２）を仕込んだ後、副生油注入バルブ（２６）から入る希釈溶剤を添加した副生油をその重合防止剤で洗いながら仕込み、出口バルブ（２８）から重油混合タンクに送る。この仕込み中はバイパスバルブ（３０）で副生油が重油混合タンク（５０、５２）に送られないようにしてある。適量の重合防止剤（２２）を添加した後は、バイパスバルブ（３０）から、直接に副生油を重油混合タンク（５０、５２）に送出する。これらのバルブ（２６、２８、３０）は、流体通過面積が最大の管路になるフルボアーバルブで構成する。
【００５９】
廃メタノールタンク（３２）は、他の製造工程で生成され副生される廃メタノールを貯えて、この廃メタノールを、後述の燃焼工程で生成される排ガス中のＮｏｘの低減のために、メタノール移送ポンプ（３４）で重油混合タンク（５０、５２）に送る。なお、本願発明で述べる副生油は、前述の金属酸化物含有副生油にこの廃メタノールを混合させることもできる装置であり、以後、廃メタノールを含めた副生油として説明する。
【００６０】
重油タンク（３６）は、ＤＺの供給量が変動して、場合によっては途切れた事態になるとしても、後述のボイラーが通常のボイラーとして稼動させるために備える。そして、Ａ重油は重油移送ポンプ（３８）で供給する。このＡ重油は、ＤＺを燃料の一部とする場合あるいはＤＺ以外の副生油を燃料の一部とする場合の燃料粘度やカロリー調整を可能とする。すなわち、副生油槽（１０）と重合防止剤添加槽（２４）と廃メタノールタンク（３２）に加えて重油タンク（３６）を備え、Ａ重油を常に供給する構成にすることは、多様な副生油に応じて移送ハンドリングを容易にできて、さらに燃焼時の発熱量調整を可能とするのみならず、燃料として副生油の供給量が変動したとしても安定したボイラー用燃料を提供できるようになる。ここで得られる燃料は副生油を希釈したものであり、この希釈した混合油は、（１）流動性を確保する粘度調整と（２）燃焼性を保証するカロリー調整とが図られるので継続的燃焼を維持できる。
【００６１】
重合防止剤（２２）を含むＤＺは副生油管路（４０）を経由して、メタノール移送ポンプ（３４）からの廃メタノールはメタノール管路（４２）を経由して、重油移送ポンプ（３８）からのＡ重油は重油管路（４４）を経由して、各燃料素材を２つの重油混合タンク（５０、５２）に送る。なお、ＤＺ等副生油を燃料の一部として使用しない場合は、重油サブ管路（４６）を経由してＡ重油を重油移送ポンプ（３８）から直接後述のサービスタンクに送る。
【００６２】
重油混合タンク（５０、５２）は、副生油容器（１０）からの副生油と、廃メタノールタンク（３２）からの廃メタノールと、重油タンク（３６）からのＡ重油とをモータ（５４、５６）で駆動される回転羽根（５８、６０）で混合する槽である。この重油混合タンク（５０、５２）と副生油管路（４０）との間に三方エア作動バルブ（６２）が設けてある。同様にメタノール管路（４２）と重油管路（４４）との間にも三方エア作動バルブ（６４、６６）が設けてある。この三方エア作動バルブ（６２、６４、６６）は、２つの重油混合タンク（５０、５２）のいずれか一方へ副生油等の移送を選択する機能を与えるものであり、誤操作の防止ができる。そして、この重油混合タンク（５０、５２）には、混合油のそれぞれの重量を感知するセンサーとしてロードセル（６８、７０）が設けてあり、溶液の混合比率の調整が可能である。このロードセル（６８、７０）は、メタノール移送ポンプ（３４）と重油移送ポンプ（３８）及び三方エア作動バルブ（６２、６４、６６）と連動しており、この重油混合タンク（５０、５２）での仕込みオーバーを防止できると共に、重油混合タンク（５０、５２）での混合比率をコントロールして燃焼排ガス中のＮｏｘの低減を図ることができる。
【００６３】
次に、重油混合タンク（５０、５２）内の回転羽根（５８、６０）で混合された混合油は、出口バルブ（７２、７４）のいずれかから次の粉砕工程に送出する。ここで、この重油混合タンク（５０、５２）を２つ設けることは、一方のタンクから混合油を送出している間に、他方のタンクで混合の準備を行うので、混合油を連続して送出できる上に、バックアップタンクとしても利用できるのでボイラー用燃料の安定供給が図れる。
【００６４】
この重油混合タンク（５０、５２）送出部にはプッシュボタンで点灯する透視灯（７６、７８）と監視部（８０、８２）を設けることで、水分の混入を監視する。この監視は目視であってもあるいは分析計を用いるものでも可能である。この監視部（８０、８２）で水分を検知した場合は、混入水分を廃水ポンプ（８４）で廃水タンク（図示せず）に送る。これらで構成する水分離装置で水分が十分に分離された混合燃料は、混合油管路（８６）を介して粉砕工程に送る。なお、この重油混合タンク（５０、５２）には、後述のサービスタンクでオーバーフローした混合燃料を帰還する循環管路（８８）と、その帰還油を２つの重油混合タンク（５０、５２）に選択的に送る三方エア作動バルブ（９０）を備え、さらに脱臭用管路（９２）も併せ備えている。
【００６５】
図３に示す破砕工程（１００）は、重油混合タンク（５０、５２）から混合油管路（８６）を経由して移送する混合油の固形分を更に細かく粉砕して、ボイラー燃料油として最終的に生成する工程である。この破砕工程は破砕機（１０２）とサービスタンク（１０４）とその周辺管路（４６、８８、９２、１０６）で構成する。破砕機（１０２）は、液中固形物を破砕、分散、混合、圧送する湿式破砕機（１０２）であって、破砕、分散、混合、圧送の機能を有しているので、設備がコンパクトにすることが出来る。そして、この破砕機（１０２）は、重油混合タンク（５０、５２）から送出された混合油中の固形物を微細粒に破砕できるので、混合油のボイラー燃焼を可能にする。
【００６６】
図３に示す湿式破砕機（１０２）で均一化されたボイラー燃料は、管路（１０６）を経由してサービスタンク（１０４）に貯える。このサービスタンク（１０４）には、透視灯（１０８）とレベル計（ＬＩＳＡ）（１１０）が備えてあり、このレベル計（１１０）でサービスタンク（１０４）の液面調整をするレベルコントロール機能を有している。さらに重油混合タンク（５０、５２）への循環管路（８８）を設けてあるので、仮にこのレベルコントロール機能が故障したとしても、オーバーフローしたボイラー燃料は自動的に重油混合タンク（５０、５２）に三方エア作動バルブ（９０）を経由して戻すことができる二重の安全構造である。そして、このサービスタンク（１０４）で常に貯えるボイラー燃料は出口バルブ（１１２）から燃料管路（１１４）を経由して次の燃焼工程（１２０）に送る。
【００６７】
図１に示した重油タンク（３６）からＡ重油を、直接、重油サブ管路（４６）経由でこのサービスタンク（１０４）あるいは燃焼工程への移送は、図３に示すサービスタンク入口バルブ（１１６）とサービスタンクバイパスバルブ（１１８）を重油サブ管路（４６）に設けて、サービスタンク（１０４）あるいは燃料管路（１１４）に接続して行う。なお
このサービスタンク（１０４）は脱臭用管路（９２）を図２に示す重油混合タンク（５０、５２）と同様に設ける。
【００６８】
図４は燃焼工程（１２０）の構成図である。燃焼工程は主要設備としてボイラー移送ポンプ（１２２）とボイラー（１２４）とで構成する。ここでこのボイラー移送ポンプ（１２２）は、通常のボイラー燃料供給方法がボイラー圧を圧力伝達機でコントロールモータ（ＣＭ）に伝えニードルバルブで供給量を調整しているものに対して、インバーター（１２６）で燃料供給量を調整することに特徴がある。
【００６９】
ボイラー移送ポンプ（１２２）に備えたインバーター（１２６）と電動機（１２８）は、蒸気使用量に連動して流量調整を行うものであり、すなわち、ボイラー（１２４）の蒸気圧の変動を圧力検出器（１３０）で検知して、インバーターの比例制御あるいはＰＩＤ制御（Proportional Integral Differential Control：微積分比例制御）等の電動機駆動によりボイラー移送ポンプ（１２２）からの燃料供給量を可変する。このインバーター制御では、燃料組成に応じて燃焼カロリーを生成するように、混合燃料油の流量とエアーブロア（１２９）調節をする。前工程の粉砕工程（１００）で仮に十分に微細化されない場合、従来のニードルバルブであれば固形物の詰まりや燃料供給低下による失火を起こす可能性があるが、このインバーター（１２６）によって安定した燃料供給ができる。そして、ボイラー移送ポンプ（１２２）からバーナー（１３２）の中間に流量表示計（ＦＩＧ）（１３４）を設けることで、燃料供給量（Ｌ、Ｋｇ）を監視する。この流量表示計（１３４）は、通常のボイラー工程で用いる歯車式積算流量計とは異なり、密度表示も可能なコリオリ式流量計を用いているので固形物の噛み込みを起こさない。したがって、このインバーター（１２６）を備えたボイラー移送ポンプ（１２２）とこの流量表示計（１３４）との構成により、バーナー（１３２）では失火を起こさない安定した燃焼を得ることができる。
【００７０】
バーナー（１３２）の点火は、着火性に優れたＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）（１３６）を使い電気着火で行う。着火時にＬＰＧを使用することは、直接着火しにくい副生油であっても燃焼が開始できる利点がある。そして、この着火の検知は、ボイラー（１２４）の燃焼室（１３８）内の火炎（１４０）を監視する光電管（１４２）で行い、この光電管（１４２）での検知により電磁弁（１４４）を開いて、ボイラー移送ポンプ（１２２）からの混合油をバーナーで燃焼開始する。なお、この光電管（１４２）での検知は、着火のみならず燃焼中に常時行い失火も検知するので、電磁弁（１４４）の開閉で適切な燃料供給を可能にする。
【００７１】
ボイラー（１２４）の起動は、ボイラー（１２４）単体の運転準備が完了していることと、後述の排ガス設備が起動している条件を検出してから行う。ボイラー（１２４）単体の運転準備とは、（一）ボイラーへの規定量の給水、（二）ボイラー蒸気圧力の検知が終了し問題なければ、燃焼室（１３８）にある未燃ガスの排除（プリパージ）を開始、（三）プリパージ終了後、ボイラー移送ポンプ（１２２）の燃料供給量が最少でボイラー上流側のバルブが閉である最低燃焼状態であることを自動的に検知、（四）イグニッションスイッチの起動等である。また、排ガス設備が起動している条件とは、（一）熱交換機冷却ファンの作動、（二）バグフィルターの逆洗エアー用コンプレッサーの作動、（三）排風機の作動、（四）スートブロー蒸気の圧力のチェック等の４つの条件ある。
【００７２】
これらボイラー（１２４）単体の運転準備と排ガス設備の起動条件の検出後、（一）ＬＰＧ着火を光電管（１４２）で検知、（ニ）電磁弁（１４４）を開き混合油の供給を開始、（三）約５〜１０秒後イグニッションスイッチを切り、（四）蒸気圧力を検知しながら通常運転、すなわち、蒸気圧力を検知しながら燃料油供給の為のインバーター（１２６）で比例制御を行う。なお、ボイラー（１２４）の運転初期と運転終了時には副生油の重合や詰まりの防止のためにＡ重油のみでの燃焼が望ましい。
【００７３】
このボイラー（１２４）は通常ボイラーと同様に、給水管（１４６）、蒸気取出口（１４８）、煙道接続（１５０）、ダンパー（１５２）、送風機（１５４）とボイラー部スートブロー（１５６）を備える。このボイラー部スートブロー（１５６）すなわち煤の除去はボイラー（１２４）の煙管に付着する金属酸化物やシラン酸化物等の灰分を除去する機能であり、蒸気を煙管に噴射して、煙管表面の煤を取り除くことができる。このボイラー部スートブロー（１５６）によって、煙管の閉塞を防止できて、熱交換の効率低下を防ぎ、さらに排ガス温度を下げることができるのでボイラー構造部の耐熱温度の保持に好適である。
【００７４】
煙道接続（１５０）から送出される排ガス（１５８）は、３つの煙道（１６２、１６６、１７０）のいずれか一つを通過して煙突より大気に放散される。これらの煙道（１６２、１６６、１７０）の内、第１ダンパー（１６０）を介する第１煙道（１６２）は、次工程の熱回収工程（１８０）と捕集工程（２００）に連なり、第２ダンパー（１６４）を介する第２煙道（１６６）は、次工程の熱回収工程（１８０）を介さないで捕集工程（２００）に連なり、第３ダンパー（１６８）を介する第３煙道（１７０）は、次工程の熱回収工程（１８０）と捕集工程（２００）とを通過しないで直接に煙突に連なる。なお、ボイラー（１２４）に備えた送風機（１５４）は、捕集工程（２００）から排出された排ガス（１７２）を、再びボイラー（１２４）の燃焼室（１３８）に送るものであり、この排ガスの循環により、サーマルＮｏｘの発生を抑制する低Ｎｏｘ燃焼仕様を実現できる。
【００７５】
熱回収工程（１８０）を介さないで捕集工程（２００）に連なる第２煙道（１６６）は、熱回収工程（１８０）が故障した場合に使用するバイパスである。熱回収工程（１８０）と捕集工程（２００）とを通過しないで直接に煙突に連なる第３煙道（１７０）は、Ａ重油のみを使用する場合や、捕集工程（２００）の故障した場合に使用する。
【００７６】
図５は熱回収工程（１８０）と捕集工程（２００）の構成図である。主要設備として熱回収工程（１８０）では、熱交換器（１８２）と熱交換器冷却用送風機（１８４）と、ボイラー（１２４）からの蒸気を利用した熱回収部スートブロー（１８６）と、熱交換器からの温風を受ける省エネ吸気調整器（２３０）と、ブロア（２３２）と、熱風必要機器（２３４）で構成する。なお、蒸気噴射のスートブローは、熱交換器でのスートブロー（１８６）とボイラー部スートブロー（１５６）が、ボイラー蒸気として同じ供給源から受ける。そして、捕集工程（２００）では、バグフィルター（２０２）とバグフィルター逆洗用圧縮空気槽（２０４）と、金属回収容器（２１０）と排風機（２１８）とで構成する。
【００７７】
熱回収工程（１８０）は、第１煙道（１６２）から送られた排ガス（１５８）を、熱交換器（１８２）を通過させることで、この熱交換器（１８２）に送られている空気媒体と熱交換をするものである。ボイラー（１２４）では、約３２０℃の温度で排ガス（１５８）を発生させる。熱交換器（１８２）は、別に冷空気（１８８）が送風されており、この熱交換により約２０℃の冷空気（１８８）を約９０℃の温空気（１９０）にすると共に、３２０℃の排ガス（１５８）は、約２００℃に冷却された排ガス（１９２）になる。
【００７８】
省エネ吸気調整器（２３０）は約９０℃の温空気（１９０）を必要熱風量に応じて外気（２３６）との吸放出機能を有するもので、詳細構造を図６に示す。温空気（１９０）は取入口（２３８）から、サイレンサー（２４２）を備えた拡管（２４４）を介して熱風必要機器側（２４６）にブロア（２３２）で送風される。このサイレンサー（２４２）の形状は図示するようなＴ型のみならず円錐形吸入口の狭い中心部に温空気（１９０）を送入して、裾広がりの周辺部で大気との入放出をさせるラッパ状のＹ型であってもよい。熱交換器（１８２）の通常熱交換動作時は、温空気（１９０）の熱風量の変動に応じて省エネ吸気調整器（２３０）から大気（２３６）を吸込み、一定量の熱風を熱風必要機器（２３４）に供給する。この熱風必要機器（２３４）とは、燃焼用空気として利用できるボイラーや加熱炉あるいは乾燥機等である。すなわち、図４に示すボイラー（１２４）以外の熱風を利用するボイラーであっても、この回収した熱量を有効に活用できる。そして、熱風必要機器（２３４）が運転停止した時は、省エネ吸気調整器（２３０）を通して熱風を大気（２３６）に放出する。すなわち、省エネ吸気調整器（２３０）を備えた熱回収器（１８２）は、温空気（１９０）の変動あるいは熱風必要機器（２３４）の必要熱量の変動にかかわらず常に熱交換器（１８２）の定常動作が可能となり、更に、ボイラー（１２４）以外の装置でもこの温空気（１９０）が利用可能になる。
【００７９】
この熱回収工程（１８０）では、熱回収部スートブロー（１８６）の機能を設けてある。排ガス（１５８）が定常状態になると、捕集工程（２００）のバグフィルター（２０２）入口の温度を検知して蒸気電磁弁（図示せず）が開き動作状態になる。この熱回収部スートブロー（１８６）はボイラー（１２４）の煙管でのボイラー部スートブロー（１５６）と同様に、付着金属酸化物等の灰分除去を蒸気噴射で煤を取り除くものである。そして、バグフィルター（２０２）入口の温度検知（２０３）により、フレッシュエアーを取り入れる電磁弁（２０５）も開き排ガス（１９２）の温度を下げる。この熱回収工程では、これらの機能により熱交換効率が向上する上に、バグフィルター（２０２）の耐熱性の負担を軽くできる。すなわち、熱交換器の役割は（１）熱量の回収と（２）バグフィルター（２０２）の耐熱温度まで排ガスを冷却することにある。
【００８０】
熱回収工程（１８０）で回収した温空気（１９０）は、前述の如く乾燥機（図示せず）やボイラー（１２４）での燃焼用空気として利用できるのみならず、化学工場内の他の設備にも利用可能となる。すなわち、この熱回収工程（１８０）は、副生油の焼却で得られる熱エネルギーを再利用できる上に、捕集工程（２００）のバグフィルター（２０２）に対しても利点を与えることができる。さらに述べれば、発明者は、バグフィルター（２０２）の容積がこの熱回収工程（１８０）を設けることで、この熱回収工程（１８０）がない場合に比べて約６割の大きさにできることを見出した。すなわち、この熱回収工程（１８０）がない場合は、排ガス（１９２）の８０％相当の冷空気が必要であるので、約１．８倍の容積を有するバグフィルターが必要になる。当然に、設備費用、設置面積、ランニングコスト、メンテナンス費用の面からも熱回収工程（１８０）を設ける利点が大きい。
【００８１】
捕集工程（２００）は、熱回収工程（１８０）の排ガス（１９２）を、ダンパー（１９４）を介してバグフィルター（２０２）で受けて、副生油に含まれる有価金属を捕集する工程である。このバグフィルター（２０２）のろ布（２０６）は、合成繊維であるＰＴＦＥ（ポリテトラルフルオロエチレン）製の極細繊維（ＭＰＳ：マイクロポアサイズ）であり、通常用いられる生石灰コーティングの無いものが好適である。このろ布（２０６）で捕捉した排ガス（１９２）中の酸化錫含有灰は、一度ろ布（２０６）で捕集後、バグフィルター圧力差検知器（２０７）でバグフィルターの入口と出口の差圧を検知して、所定値の圧力差になると電磁弁（２０８）を開く。そして、逆洗用圧縮空気槽（２０４）からの圧縮空気がバグに噴出して、集塵室（２０９）から酸化錫含有灰を回収容器（２１０）で回収する。このＭＰＳのＰＴＦＥろ布は、酸化錫に限らず副生油に含有する重金属のダスト（２１２）を、その金属種類を選ばず捕集効率９９．９％で得られることが判明した。
【００８２】
ところで、集塵機としては前述のバグフィルター（２０２）が好適であるが、これはダストの電気抵抗値に左右されないで集塵効率を一定に保つ上で有利であることによる。たとえば、電気集塵機を利用した場合、その集塵良好領域は１０４＜ダスト固有電気抵抗値＜５×１０５Ωｃｍであり、異常再飛散領域が、ダスト固有電気抵抗値＜１０４Ωｃｍ、逆電離領域が、ダスト固有電気抵抗値＞５×１０１０Ωｃｍであるようにダストの種類により集塵効果が大きく変わる。また、排ガスによる電極板の腐食を起こす問題があるが、これに対して、本発明の装置におけるバグフィルター（２０２）では、ダスト固有電気抵抗値に影響されないし、ＰＴＦＥ繊維により酸性劣化の問題もない。そして、小さなろ布繊維を用いたバグフィルター（２０２）が酸化錫の回収に最適であることを発明者の知見により得たものである。
【００８３】
バグフィルター（２０２）からの排ガス（２１４）は、清浄ガス出口（２１６）から排風機（２１８）で吸引され、煙突（２２０）から大気に放散する。そして、この排ガス（２１４）は排ガス循環路（１７２）からボイラー（１２４）に循環させてＮｏｘの低減を図る。なお、第２煙道（１６６）の利用は、熱回収工程（１８０）の故障の場合であり通常使用しない。また、第３煙道（１７０）を利用する場合は、Ａ重油を燃焼させているので金属回収を行わないで、排ガスを直接に煙突（２２０）から放散させる。
【００８４】
図７、図８、図９は、燃焼工程（１２０）でのボイラー部スートブロー（１５６）と、熱回収工程（１８０）での熱回収部スートブロー（１８６）の動作説明図である。図７に示すボイラー（１２４）の燃焼時は、火炎（１４０）部で発生する酸化錫含有の燃焼部灰（２５０）が、煙管（２５２）や伝熱管（２５４）の内面の煙管付着灰（２５６）や、伝熱管付着灰（２５８）になる。そして、燃焼部灰（２５０）の一部は、付着灰（２５６、２５８）にならず、バグフィルター（２０２）のろ布（２０６）でのろ布付着灰（２６０）になる。
【００８５】
図８はスートブロー時の動作を示すもので、ボイラー部スートブロー（１５６）と熱回収部スートブロー（１８６）の２ステップスートブローである。ボイラー部スートブロー（１５６）は、排ガス温度を煙道接続（１５０）で検知して、断続的に蒸気を煙管（２５２）に噴射させて、煙管付着灰（２５６）を剥離して熱交換器（１８２）に向けて流す。次に、熱回収部スートブロー（１８６）は、熱交換器（１８２）の排ガス温度を検知して、蒸気電磁弁を動作させて蒸気を噴射して、伝熱管付着灰（２５８）を剥離させながら、ボイラー部スートブロー（１５６）からの煙管付着灰（２５６）と一緒にしてバグフィルター（２０２）に流す。そして、副生油を燃焼させて生成される酸化錫含有灰は、ほぼ全量がろ布付着灰（２６０）になる。これらボイラー部スートブロー（１５６）と熱回収部スートブロー（１８６）の２段階スートブローで付着灰（２５６、２５８）は、除去され熱交換の高効率化が図れる。
【００８６】
酸化錫含有灰のほぼ全量がろ布付着灰（２６０）となると、図９に示すエアーブローのステップを行う。すなわち、このステップは、バグフィルター（２０２）の入口と出口の差圧を検知して逆洗用圧縮空気槽（２０４）からの圧縮空気でバグの逆洗エアーブローを行い、捕集されたろ布付着灰（２６０）を回収容器（２１０）で回収する。
【００８７】
図１０、図１１はボイラー部スートブロー（１５６）と熱回収部スートブロー（１８６）の２段階スートブローの工程をフロー図で示す。ボイラー（１２４）の煙道接続（１５０）に設置してある温度検出器で排ガス温度を検知（ステップ３００）して、温度が約３２０℃以上の場合（ステップ３０１）、ボイラー（１２４）への燃料供給停止（ステップ３０２）、約３２０℃以下の場合（ステップ３０１）、燃焼を継続する。燃料供給停止による消火を判断（ステップ３０３）して、ボイラー（１２４）の燃焼室（１３８）内パージ（ステップ３０４）を燃焼室用空気ブロアの使用で行う。次にスートブロー用タイマーの作動開始（ステップ３０５）とボイラー部スートブロー（１５６）を作動（ステップ３０６）させ、タイマー終了の判断あるいは排ガス温度の再検知（ステップ３０７）でボイラー部スートブロー（１５６）を終了（ステップ３０８）する。再びボイラー（１２４）の燃焼室（１３８）内パージ（ステップ３０９）を燃焼室用空気ブロアの使用で行う。そして、パイロットバーナ着火と起動用燃料供給（ステップ３１０）更に起動用燃料に着火（ステップ３１１）とその検知（ステップ３１２）を行い、パイロット停止（ステップ３１３）、バルブ切換（ステップ３１４）後、燃料供給を開始（ステップ３１５）して、燃焼工程（ステップ３１６）に入る。すなわち、ボイラー（１２４）の排ガス出口に設置してある温度検出器で排ガス温度を検出して、ボイラーの排ガス出口における温度がある一定温度（約３００°C)を超えるとボイラー部スートブロー（１５６）を作動させて、ボイラー煙管（２５２）内の金属酸化物の付着による排ガス出口温度の上昇を抑えて熱効率低下を防止すると共に、金属酸化物の灰分の回収を図る。
【００８８】
熱回収部では、熱交換器（１８２）の排ガス出口に設置している温度検出器で排ガス（１９２）の温度を検出（ステップ３１７）して、温度が約３２０℃以上の場合（ステップ３１８）は、ボイラー（１２４）側の燃料供給停止（ステップ３０２）に戻し、約３２０℃以下の場合は、バグフィルター（２０２）が稼動状態であることを検知し（ステップ３１９）、非稼動状態である場合にも燃料供給停止（ステップ３０２）に戻す。次に、熱回収工程（１８０）で約２１０℃を閾値として判定（ステップ３２０）する。この所定値より高い場合は、熱回収部スートブロー（１８６）を行うべく、スートブロー用タイマーの作動開始（ステップ３２１）と熱回収部スートブロー（１８６）を作動（ステップ３２２）させ、タイマー終了の判断あるいは排ガス温度の再検知（ステップ３２３）で熱回収部スートブロー（１８６）を終了（ステップ３２４）する。そして、熱回収部工程（１８０）に入る（ステップ３２５）。ところで、ステップ３１９で約２１０℃を閾値より低い場合は、熱交換器（１８２）の排ガス出口温度が一定温度（約２００℃）を超えないよう冷空気押込みブロアのインバーター周波数を調節（ステップ３２６）して、周波数が６０Ｈz以上の場合（ステップ３２７）は、熱回収部スートブロー（１８６）を作動（ステップ３２２）させて、周波数が６０Ｈz以下の場合は、熱回収部工程（１８０）に入る（ステップ３２５）。すなわち、熱交換器（１８２）の排ガス出口に設置してある温度検出器で排ガス温度を検出して、熱交換器の排ガス出口における温度がある一定温度（約２００°C)を超えないよう冷空気押込みブロアのインバーター周波数を上げる。インバーター周波数が上限６０Hｚを越えて、さらに排ガス出口温度が上がるとスートブローを行うので、熱交換器伝熱管（２５４）内の金属酸化物の付着による排ガス出口温度の上昇を抑えて熱効率低下を防止すると共に、金属酸化物の灰分の回収を図る。
【００８９】
本発明の副生油処理装置において、大気中に放散される排ガスの窒素酸化物濃度は、副生油の希釈倍率を好適に選択することで、１８０ｖｏｌｐｐｍ以下が得られる。
【００９０】
上記説明では錫含有副生油を燃料として、酸化錫の回収を説明したが、本発明の装置及び方法は、この物質以外にも適用可能である。例えば、（１）反応触媒由来の灰分で、燃焼前は有機塩、エステル、炭酸塩、水酸化物等であって、燃焼により酸化物となる、酸化錫、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化カリウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化タリウム、酸化ニッケル、酸化ルビジウム、酸化セシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸ルビジウム、リン酸鉛、リン酸亜鉛、リン酸ニッケル、（２）潤滑油添加剤由来の灰分（エンジンオイルから得られる再生油の燃焼で発生する灰分）として、酸化マグネシウム、五酸化リン、二酸化珪素（シリカ）、酸化モリブデン、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化亜鉛、等がある。（３）更に、大気中への飛散防止が必要な灰分の回収も可能であり、その例として、酸化鉄、酸化銅、酸化クロム、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化カドミウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ガリウム、酸化アンチモン、等がある。（４）また、高価なため、回収が必要な灰分として、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化パラジウム、銀（酸化銀より熱分解回収）等でも本発明装置及び方法の適用が可能である。すなわち、本発明装置及び方法は重金属含有の灰分回収のみならず、無機物の粉塵も回収の対象物にできる。
【００９１】
上記説明のように、本発明は酸化錫含有副生油の燃焼のみならず、大気中に飛散防止が必要な副生油の燃焼に際しても好適であり、さらにＡ重油のみを燃料とする場合にも使用できるが、これらの燃料の種類に応じて本装置の動作が異なるので、以下詳細に説明する。
【００９２】
図１２は燃料として（壱）Ａ重油のみ、（弐）金属含有副生油とトルエンと廃メタノールの混合油、（参）その他の副生油とＡ重油の混合油の３通りの燃料に対応する燃焼工程の説明図である。
【００９３】
燃焼工程（１２０）は起動（ステップ４００）すると、Ａ重油のみかの判別（ステップ４０１）を行い、（弐）金属含有副生油とトルエンと廃メタノールの混合油と（参）その他の副生油とＡ重油の混合油の場合には、ボイラー上流側の検知（弐）（ステップ４０２）を行う。このボイラー上流側の検知（弐）は、（弐―１）バルブ（１１６、１１２）が閉であることを検知、（弐―２）バルブ（１１８）が開であることを検知、（弐―３）サービスタンク（１０４）の液レベルを検知し、サービスタンク（１０４）の液レベルが低位レベルを検知して湿式破砕機（１０２）を起動し、高位レベルの検知と湿式破砕機（１０２）の停止である。
【００９４】
一方、（壱）Ａ重油のみの場合には、ボイラー上流側の検知（壱）（ステップ４０３）を行う。このボイラー上流側の検知（壱）は、重油タンクの液レベルの検知、配管４４に取付けてある（図示せず）バルブが閉であることの検知、重油移送ポンプ３８を起動し、Ａ重油の送液を準備して、バルブ（１１６，１１２）が閉であることの検知、バルブ（１１８）が開であることの検知である。
【００９５】
次に、（弐）金属含有副生油とトルエンと廃メタノールの混合油と、（参）その他の副生油とＡ重油の混合油との判別（ステップ４０４）を行う。（弐）金属含有副生油とトルエンと廃メタノールの混合油の場合には、ボイラー下流側の検知（弐）（ステップ４０５）を行い、（壱）Ａ重油のみの場合と、（参）その他の副生油とＡ重油の混合油の場合には、ボイラー下流側の検知（壱）（参）（ステップ４０６）を行う。
【００９６】
ボイラー下流側の検知（弐）（ステップ４０５）は、ダンパー１６４、１６８が閉であることを検知と、ダンパー（１５２、１６０）が開であることを検知と、ボイラー（１２４）のスートブローに使用する蒸気の圧力を検知と、ダンパー（１９４）が開であることを検知と、送風機（１５４）と熱交換器冷却用送風機（１８４）と排風機（２１８）とエアーブロア（１２９）の燃焼との時間的タイミングを持たせながら熱交換器冷却用送風機（１８４）及び排風機（２１８）の起動を検知と、熱交換器（１８２）のスートブローに使用する蒸気の圧力を検知と、バグフィルターの逆洗用空気の圧力を検知することである。ボイラー下流側の検知（壱）（参）（ステップ４０６）は、ダンパー（１５２、１６８）が開であることを検知と、ダンパー（１６０、１６４）が閉であることを検知と、排風機（２１８）が停止していることを検知する。
【００９７】
そして、（壱）（弐）（参）のいずれの燃料においても、次のステップは、ボイラー缶水水位検知（ステップ４０７）、ブロア（１２９）を起動し、ボイラー燃焼室（１３８）内の未燃ガスをパージ（ステップ４０８）、ＬＰＧライン（１３６）のバルブを開として（図示せず）パイロットバーナを着火する（ステップ４０９）、ボイラー移送ポンプ（１２２）を起動し、バーナノズルへＡ重油を供給（ステップ４１０）、バーナー着火５〜１０秒後にパイロットバーナを停止（ステップ４１１）するステップである。
【００９８】
ステップ４１３では再び（壱）と（弐）（参）のいずれの燃料であるかを判別する。燃料（弐）（参）の場合はバルブ１１２を開、バルブ１１８を閉とする（ステップ４１４）。そして、さらに燃料（弐）（参）を判別（ステップ４１５）して、次工程で燃焼量比例制御をかける。
【００９９】
燃料（壱）の場合の燃焼量制御は、ステップ４１６の工程である。このステップ４１６は、蒸気圧力と燃焼量の制御であり、ボイラー（１２４）の蒸気圧力を検知し、圧力が低下した場合、すなわち、工場での蒸気使用量が増大した時、インバーター（１２６）を介してボイラー移送ポンプ（１２２）の回転数を上げ、Ａ重油の供給量を増やし、燃焼量を制御する。圧力が高くなった時、すなわち、工場での蒸気使用量が減少した時、インバーター（１２６）を介してボイラー移送ポンプ（１２２）の回転数を下げ、Ａ重油の供給量を減らし、燃焼量を制御される。このとき、ボイラー内の蒸気圧力は安全弁の吹出し設定圧力以下となるよう制御されている。工場での蒸気使用量が更に減少し、圧力が高くなる時はミニマム燃焼状態となる。そして、ステップ４１９は燃焼停止及び再着火の工程であり、ミニマム燃焼状態から更に蒸気使用量が減少し、圧力が高くなる時はＡ重油の供給を停止と、バーナーの燃焼が停止したら燃焼空気用ブロアで炉内のパージと、バーナー停止後、再着火するにはプリパージからの操作を繰り返す。これらは自動的に行われる。そして、炎の検知も光電管（１４２）で検知可能であり、バーナー失火時を検知し、Ａ重油の供給を停止できる。
【０１００】
燃料（弐）の場合の燃焼量制御は、ステップ４１７の工程である。このステップ４１７は、蒸気圧力と燃焼量の制御であり、ボイラーの蒸気圧力を検知し、圧力が低下した場合、すなわち、工場での蒸気使用量が増大した時、インバーター（１２６）を介してボイラー移送ポンプ（１２２）の回転数を上げ、燃料（弐）（ＤＺ+トルエン+副生廃メタノール）の供給量を増やし、燃焼量を制御する。圧力が高くなった時、すなわち、工場での蒸気使用量が減少した時、インバーター（１２６）を介してボイラー移送ポンプ（１２２）の回転数を下げ、燃料（弐）（ＤＺ+トルエン+副生廃メタノール）の供給量を減らし、燃焼量を制御される。ステップ４２０は、ボイラー内の蒸気圧力の制御、ミニマム燃焼状態、更に蒸気使用量が減少時、燃焼停止や再着火をステップ４１９と同様な動作を行う。そして、ステップ４２２では、ボイラーのスートブローを行う。このスートブローはボイラーの排ガス出口温度を検知して断続的に作動する。スートブローが作動する前に燃焼を停止し、炉内のパージを行った後、スートブローが作動するよう自動制御されている。なお、ボイラーを再び着火する時はプリパージからの動作を繰り返す。
【０１０１】
燃料（参）の場合の燃焼量制御は、ステップ４１８の工程である。このステップ４１８においても、燃料（弐）の場合と同様のインバーター（１２６）制御を行う。そして、ステップ４２１はやはり燃料（弐）と同じく、ボイラー内の蒸気圧力の制御、ミニマム燃焼状態、更に蒸気使用量が減少時の燃焼停止やあるいは再着火を行い、再着火するにはプリパージからの動作を繰り返す。
【０１０２】
ステップ４２３の工程は、ボイラーの停止準備であり（壱）（弐）（参）のいずれの燃料供給も停止して消火する。その後炉内をパージして、ボイラー移送ポンプ（１２２）と重油移送ポンプ（３８）を停止する。なお、これらの工程（ステップ３００〜４２５）において、燃料種類の検知、温度検知、圧力検知、バルブの開閉検知、バーナー着火消火検知、動作の終了検知等は周知デバイスを用いることで構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の副生油とメタノール及び重油仕込の準備工程での構成図である。
【図２】本発明の副生油とメタノール及び重油仕込工程での構成図である。
【図３】本発明の破砕工程での構成図である。
【図４】本発明の燃焼工程での構成図である。
【図５】本発明の重金属捕集工程での構成図である。
【図６】本発明の省エネ吸気調整器の構成図である。
【図７】本発明のスートブロー動作における燃焼時の説明図である。
【図８】本発明のスートブロー動作におけるスートブロー時の説明図である。
【図９】本発明のスートブロー動作におけるエアーブロー時の説明図である。
【図１０】２段階スートブローの燃焼工程でのフロー図を示す。
【図１１】２段階スートブローの熱回収工程でのフロー図を示す。
【図１２】燃料の種類に応じた燃焼工程の説明図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ａ    重油仕込みの準備工程
１ｂ    重油仕込み工程
１０    副生油容器
１２    希釈溶剤
１４    フィルター
１６    仕込みポンプ
１８    溜まり抜きノズル
２０    廃水ノズル
２２    重合防止剤
２４    重合防止剤添加槽
２６    副生油注入バルブ
２８    出口バルブ
３０    バイパスバルブ
３２    廃メタノールタンク
３４    メタノール移送ポンプ
３６    重油タンク
３８    重油移送ポンプ
４０    副生油管路
４２    メタノール管路
４４    重油管路
４６    重油サブ管路
５０、５２  重油混合タンク
５４、５６  モータ
５８、６０  回転羽根
６２、６４、６６  三方エア作動バルブ
６８、７０  ロードセル
７２、７４  出口バルブ
７６、７８  透視灯
８０、８２  監視部
８４    廃水ポンプ
８６    混合油管路
８８    循環管路
９０    三方エア作動バルブ
９２    脱臭用管路
１００  破砕工程
１０２  湿式破砕機
１０４  サービスタンク
１０６  周辺管路
１０８  透視灯
１１０  レベル計
１１２  出口バルブ
１１４  燃料管路
１１６  サービスタンク入口バルブ
１１８  サービスタンクバイパスバルブ
１２０  燃焼工程
１２２  ボイラー移送ポンプ
１２４  ボイラー
１２６  インバーター
１２８  電動機
１２９  エアーブロア
１３０  圧力検出器
１３２  バーナー
１３４  流量表示計
１３６  ＬＰＧ
１３８  燃焼室
１４０  火炎
１４２  光電管
１４４  電磁弁
１４６  給水管
１４８  蒸気取出口
１５０  煙道接続
１５２、１６０、１６４、１６８  ダンパー
１５４  送風機
１５６  ボイラー部スートブロー
１５８  排ガス
１６２、１６６、１７０  煙道
１７２  排ガス循環路
１８０  熱回収工程
１８２  熱交換器
１８４  熱交換器冷却用送風機
１８６  熱回収部スートブロー
１８８  冷空気
１９０  温空気
１９２  排ガス
１９４  ダンパー
２００  捕集工程
２０２  バグフィルター
２０３  温度検知
２０４  バグフィルター逆洗用圧縮空気槽
２０５  電磁弁
２０６  ろ布
２０７  バグフィルター圧力差検知器
２０８  電磁弁
２０９  集塵室
２１０  回収容器
２１２  重金属のダスト
２１４  排ガス
２１６  清浄ガス出口
２１８  排風機
２２０  煙突
２３０  省エネ吸気調整器
２３２  ブロア
２３４  熱風必要機器
２３６  大気
２３８  取入口
２４０  笠状プレート
２４２  サイレンサー
２４４  拡管
２４６  熱風必要機器側
２５０  燃焼部灰
２５２  煙管
２５４  伝熱管
２５６  煙管付着灰
２５８  伝熱管付着灰
２６０  ろ布付着灰
【図１】
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【図２】
2008051431.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008051431.tif 000008
【図７】
2008051431.tif 000009
【図８】
2008051431.tif 000010
【図９】
2008051431.tif 000011
【図１０】
2008051431.tif 000012
【図１１】
2008051431.tif 000013
【図１２】
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