(57)【要約】【課題】  タールや炭化物等の捕集効率を高めるとともに、洗浄液の循環経路の閉塞を回避して稼働率を向上することのできる新規なスクラバ装置の開発を技術課題とした。【解決手段】  筐体５０内に形成された処理空間５０Ａに対して被処理気体Ｇを供給するとともに洗浄液Ｌを供給し、被処理気体Ｇと洗浄液Ｌとの接触を図って被処理気体Ｇの洗浄を行う装置において、この装置は、前記洗浄液Ｌを薄膜状態に展開して筐体５０内に放散供給することのできる機構を有するものであることを特徴として成るものであり、洗浄液Ｌに対する被処理気体Ｇの接触状況を良好なものとして、タールや炭化物等の捕集効率を高めることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に形成された処理空間に対して被処理気体を供給するとともに洗浄液を供給し、被処理気体と洗浄液との接触を図って被処理気体の洗浄を行う装置において、この装置は、前記洗浄液を薄膜状態に展開して筐体内に放散供給することのできる機構を有するものであることを特徴とするスクラバ装置。
【請求項２】
前記洗浄液を薄膜状態で筐体内に放散供給するための機構は、筐体内に配された分散板と、この分散板に吐出口が臨むようにして配された洗浄液の供給管とを具えて構成されたものであることを特徴とする請求項１記載のスクラバ装置。
【請求項３】
前記処理空間が形成される部分の筐体形状は、給気口部分が側方に突出して成るものであり、処理空間の形状を給気口から内部に向かって拡開した状態とするものであることを特徴とする請求項１または２記載のスクラバ装置。
【請求項４】
前記洗浄液は複数個所において供給されるものであることを特徴とする請求項１、２または３記載のスクラバ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱分解ガス等からタールや炭化物等を除去する装置に関するものであって、特にタールや炭化物等の捕集率を高めるとともに、洗浄液の循環経路の閉塞を回避することのできるスクラバ装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、樹脂系の産業廃棄物や石炭等をガス化炉によってガス化して、プラントの熱源等として有効利用することが行われている。
この際、ガス化炉で発生した熱分解ガスにはタールや炭化物等のダストが含まれているため、スクラバを用いて熱分解ガスにタール、軽油等の洗浄液を噴霧することにより、タールやダストを除去することが行われている（例えば特許文献１参照）。
そしてこのような手法において洗浄液は循環使用されているが、洗浄液を噴霧するためのノズルが短時間のうちにダスト等によって閉塞してしまうため、詰まったダストの除去等のメンテナンス作業に非常に手間がかかってしまっていた。
もちろんノズルの前段部分にストレーナを設けることによりノズルの閉塞を回避することも可能であるが、ストレーナもいずれは閉塞してしまうため、装置を停止してのメンテナンス作業が必要であることには変わりはない。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−１０６９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、タールや炭化物等の捕集効率を高めるとともに、洗浄液の循環経路の閉塞を回避して稼働率を向上することのできる新規なスクラバ装置の開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち請求項１記載のスクラバ装置は、筐体内に形成された処理空間に対して被処理気体を供給するとともに洗浄液を供給し、被処理気体と洗浄液との接触を図って被処理気体の洗浄を行う装置において、この装置は、前記洗浄液を薄膜状態に展開して筐体内に放散供給することのできる機構を有するものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、洗浄液に対する被処理気体の接触状況を良好なものとして、タールや炭化物等の捕集効率を高めることができる。
【０００６】
また請求項２記載のスクラバ装置は、前記要件に加え、前記洗浄液を薄膜状態で筐体内に放散供給するための機構は、筐体内に配された分散板と、この分散板に吐出口が臨むようにして配された洗浄液の供給管とを具えて構成されたものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、供給菅の吐出口から吐出される洗浄液を、薄膜状態に展開させた状態とすることができる。また供給菅はノズルのように目詰まりしてしまうことがなく、ダストによる閉塞を回避することができる。
【０００７】
更にまた請求項３記載のスクラバ装置は、前記要件に加え、前記処理空間が形成される部分の筐体形状は、給気口部分が側方に突出したものであり、処理空間の形状を給気口から内部に向かって拡開した状態とするものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、洗浄液を給気口付近から処理空間に向けて広範囲にわたって展開することが可能となる。
【０００８】
更にまた請求項４記載のスクラバ装置は、前記要件に加え、前記洗浄液は複数個所において供給されるものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、薄膜状に展開された個々の洗浄液を切れ目無く組み合わせて、被処理気体の流路を洗浄液で塞ぐようにし、洗浄液に対する被処理気体の接触状況を良好なものとすることができる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タールや炭化物等の捕集効率を高めるとともに、洗浄液の循環経路の閉塞を回避することができるため、装置を長時間にわたって連続運転することが可能となり、生産性を高めるとともにランニングコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のスクラバ装置は、図示の実施例のものを最良の形態とするが、この実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えたものも含む。
【実施例】
【００１１】
図１に示すものが本発明のスクラバ装置が適用された熱分解ガス化システムＳであり、このシステムは、ガス化炉１と、投入装置２と、熱風炉３と、スクラバ装置の一例であるタールスクラバ５と、アルカリスクラバ６と、ミストセパレータ７、ブロワ８とを具えて構成されるものであり、樹脂系の産業廃棄物や石炭等をガス化炉１によってガス化して、燃料として有効利用するためのシステムである。
【００１２】
まず前記ガス化炉１は、一例としてロータリーキルン型の装置を適用して成るものであり、内周面に複数のリフタ１０ａが具えられた回転ドラム１０の両端が、蓋体１０Ａ、１０Ｂによって塞がれるとともに、相互の境界部がシールされている。
また前記回転ドラム１０はジャケット構造となっており、ジャケット外体１０Ｃと回転ドラム１０との間に熱風が供給されることにより、回転ドラム１０内に投入された被処理物Ｍを加熱できるように構成されている。
そして熱風の給気口１１及び排気口１２がジャケット外体１０Ｃに形成され、それぞれに熱風炉３、排気ファン１３が接続される。
【００１３】
また前記蓋体１０Ａには、一例としてスクリューコンベヤを適用した投入装置２が、その排出部を回転ドラム１０の内部に臨ませた状態で接続される。
一方、蓋体１０Ｂには、排出口１４及び排ガス口１５が形成されたダクト１６が接続されるとともに、前記排ガス口１５に対してタールスクラバ５が接続される。
【００１４】
そして前記タールスクラバ５は図２に示すように、筐体５０内に形成された処理空間５０Ａに対して被処理気体Ｇを供給するとともに洗浄液Ｌを供給し、被処理気体Ｇと洗浄液Ｌとの接触を図って被処理気体Ｇ中のダストＤ（タールや析出された固形物）の除去を行うガス洗浄器である。
具体的には、一例として中空円筒状部材（一例として２００φ）の下部に逆円錐状部材を接続して形状された貯留空間５０Ｂの上方に、処理空間５０Ａが連設されて成るものである。更にこの処理空間５０Ａの上部側周には給気口５１が形成されるものであり、処理空間５０Ａが形成される部分の筐体５０の形状は、給気口５１部分が側方に突出したものとなっている。このため処理空間５０Ａの形状は、給気口５１から内部に向かって拡開した状態となるものである。
また前記貯留空間５０Ｂと処理空間５０Ａとの境界部付近には排気口５２が形成され、更に貯留空間５０Ｂの最下部には排出口５３が形成されるとともに、排気口５２と排出口５３との間に流出口５４が形成される。
【００１５】
そして処理空間５０Ａの上部には複数本の供給菅５５が配されるものであり、この実施例では５本の供給菅５５１〜５５５が具えられるようにした。なお前記供給菅５５は、一例として６φの金属管が採用される。
そしてそれぞれの供給菅５５１〜５５５には、吐出口５５ａの前方に分散板５５ｂ（一例として５０×５０ｍｍ）が設けられるものであり、この実施例では図２中拡大して示すように供給菅５５の外周部に溶接されたステー５５ｃに対して分散板５５ｂを固定するようにした。なお前記ステー５５ｃを筐体５０内壁部に固定し、このステー５５ｃに対して分散板５５ｂを具えるようにしてもよい。
また前記分散板５５ｂの形状は、平板状を基本形状とするが、処理空間５０Ａの形状に応じて適宜の形状を採ることができるものであり、図２中に示したような平板を曲加工した山形状のものとしてもよい。
更に分散板５５ｂの形状としては、図３（ａ）に示すように表面を湾曲させたものとしてもよく、この場合には分散板５５ｂによって薄膜状に展開された洗浄液Ｌ（以下、薄膜状洗浄液Ｌ１と呼ぶ。）も湾曲したものとすることができる。
また図３（ｂ）に示すように、分散板５５ｂの形状を、台形のように部位によって洗浄液Ｌとの接触時間が異なるような形状としてもよく、この場合には薄膜状洗浄液Ｌ１を偏向したものとすることができる。
【００１６】
そして前記流出口５４と供給菅５５との間が管路によって接続されるものであり、この管路には循環ポンプ５６及び冷却器５７が具えられる。また貯留空間５０Ｂにおける流出口５４の上部にまで、洗浄液Ｌとしてのタールが充填されるものであり、これにより上記スクラバ装置がタールスクラバ５として機能することとなる。
因みに被処理気体Ｇに含まれる物質の性状に応じて、軽油やその他の液体を洗浄液Ｌとして貯留空間５０Ｂに充填してもよい。
【００１７】
またこの実施例では、複数の薄膜状洗浄液Ｌ１を、切れ目無く組み合わせることにより、給気口５１から排気口５２に至る被処理気体Ｇの流路を洗浄液Ｌで塞ぐようにし、洗浄液Ｌに対する被処理気体Ｇの接触状況を良好なものとするために、前記供給菅５５１〜５５５の吐出方向や分散板５５ｂの形状及び設置個所を適宜設定した。
なお処理空間５０Ａ内における薄膜状洗浄液Ｌ１の様子については後程詳しく説明する。
【００１８】
更にまた前記アルカリスクラバ６は、一例として前記タールスクラバ５と同様の構成が採られるものであり、筐体５０内に形成された処理空間５０Ａに対して被処理気体Ｇを供給するとともにアルカリ溶液（苛性ソーダ溶液等）を供給し、被処理気体Ｇとアルカリ溶液との接触を図って被処理気体Ｇ中に含まれる酸の中和を行うガス洗浄器である。
【００１９】
更にまた前記ミストセパレータ７は、被処理気体Ｇ中のミスト成分（微細な粒子・油分・水分）を除去するための装置である。
【００２０】
本発明のスクラバ装置の一例であるタールスクラバ５及びこの装置を具えて構成された熱分解ガス化システムＳは、一例として上述したように構成されるものであり、以下この装置及びシステムの作動態様について説明する。
なおこの実施例では、樹脂系の産業廃棄物を被処理物Ｍとするものであり、このものをガス化炉１によってガス化して、熱分解ガス化システムＳ自体の熱源として有効利用するものとする。
【００２１】
まずガス化炉１及び熱風炉３を起動して熱風を給気口１１に供給するものであり、この熱風は回転ドラム１０を加熱した後、排気口１２から排気され、排気ファン１３によって外部に排気される。
またタールスクラバ５における循環ポンプ５６を起動することにより、洗浄液Ｌの循環を行うものであり、洗浄液Ｌは冷却器５７を経由して個々の供給菅５５から０．２ＭＰａＧ程の高圧で吐出されるため、分散板５５ｂに衝突してその表面に沿って分散し、薄膜状に展開された状態の薄膜状洗浄液Ｌ１となって処理空間５０Ａ中に放散供給されることとなる。
このとき個々の薄膜状洗浄液Ｌ１は、図４に示すように切れ目無く組み合わされるものであり、給気口５１から排気口５２に至る被処理気体Ｇの流路を実質的に洗浄液Ｌによって塞ぐような状態となる。
【００２２】
次いで投入装置２によって被処理物Ｍを回転ドラム１０内に供給するものであり、被処理物Ｍはリフタ１０ａによって掻き上げられながら排出口１４に向けて進行し、この過程で回転ドラム１０から熱を受けて熱分解され、被処理気体Ｇたる可燃性ガスが生成される。
そして被処理気体Ｇ（７００℃程）は排ガス口１５から排気され、タールスクラバ５における給気口５１から処理空間５０Ａ内に供給される。
なおこのとき、被処理物Ｍ中のガス化しない成分がチャーＣとして生成されるものであり、このものは排出口１４から排出されて適宜廃棄処分されることとなる。
【００２３】
そして処理空間５０Ａ内において被処理気体Ｇは、ブロワ８の吸引作用によって給気口５１から排気口５２に向けて進行する際に、複数の薄膜状洗浄液Ｌ１を突き抜けながらこのものと複数回にわたって効果的に接触することとなり、この際、ダストＤが洗浄液Ｌ中に取り込まれることとなる。因みに被処理気体Ｇは洗浄液Ｌと触れて温度が低下するため、処理空間５０ＡにおいてもダストＤが生成されることとなる。
このようにして洗浄された被処理気体Ｇは、アルカリスクラバ６及びミストセパレータ７によって更なる処理が施された後、熱風炉３に供給されて燃料として供されることとなる。
なお供給菅５５から吐出される洗浄液Ｌは、冷却器５７の作用によって１００〜２００℃程度にまで冷却されている。
また貯留空間５０Ｂの下部に堆積したダストＤは、排出口５３から定期的に取り出されて適宜廃棄処分される。
【００２４】
一方、洗浄液Ｌは被処理気体Ｇと接触した後、一旦、貯留空間５０Ｂに貯留され、流出口５４から循環ポンプ５６によって圧送されて再び供給菅５５に送られることとなるが、供給菅５５はノズルと異なりダストＤによる閉塞を引き起こしてしまうことがなく、連続運転が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のスクラバ装置が適用された熱分解ガス化システムを示す骨格図である。
【図２】本発明のスクラバ装置を一部拡大して示す縦断側面図である。
【図３】分散板の実施例を示す斜視図である。
【図４】処理空間内における薄膜状洗浄液の様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１        ガス化炉
１０      回転ドラム
１０Ａ    蓋体
１０Ｂ    蓋体
１０Ｃ    ジャケット外体
１１      給気口
１２      排気口
１３      排気ファン
１４      排出口
１５      排ガス口
１６      ダクト
２        投入装置
３        熱風炉
５        タールスクラバ（スクラバ装置）
５０      筐体
５０Ａ    処理空間
５０Ｂ    貯留空間
５１      給気口
５２      排気口
５３      排出口
５４      流出口
５５      供給菅
５５ａ    吐出口
５５ｂ    分散板
５５ｃ    ステー
５６      循環ポンプ
５７      冷却器
６        アルカリスクラバ
７        ミストセパレータ
８        ブロワ
Ｃ        チャー
Ｄ        ダスト
Ｇ        被処理気体
Ｌ        洗浄液
Ｌ１      薄膜状洗浄液
Ｍ        被処理物
Ｓ        熱分解ガス化システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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