(57)【要約】【課題】入口部から廃棄物が供給され、出口部から廃棄物の焼却処理によって生じた焼却灰と排ガスが排出されるロータリキルンにおいて、ロータリキルン本体と固定フードの間のシールを良好に行うことができ、外気の侵入を防止可能とする。【解決手段】ロータリキルン本体１の出口部１１に、ロータリキルン本体１の回転に伴って焼却灰１５を回転中心に向けて収束するように移動させ、回転中心に近い位置から焼却灰１５を出口部１１に排出できるようにする収束移動機構１２を設ける。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に設けられた入口部から被処理対象物が供給され、他端に設けられた出口部から処理によって生じた被処理固形物と発生ガスが排出されるロータリキルンにおいて、ロータリキルンの出口部に、ロータリキルンの回転によって前記被処理固形物をロータリキルンの回転中心に向かって収束するように移動させて排出させる収束移動機構を備えていることを特徴とするロータリキルン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物を焼却する焼却炉あるいは固形物を原料として炭化物を製造する炭化炉に用いられるロータリキルンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物を焼却する焼却炉や固形物を原料として炭化物を製造する炭化炉においては、ロータリキルンが用いられることが多い。
【０００３】
従来のロータリキルンの概略構造を図４に示す。（ａ）はロータリキルンの長手方向断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【０００４】
図４において、２１はロータリキルン本体であり、一般に耐火物で建造されている。図中の左端が入口部２２で、右端が出口部２３となっており、全体的には長手方向に一様な胴径を有しているが、入口部２２では胴径が絞られている。そして、ローラー８に支えられて、外部の駆動機構（図示せず）によって、回転軸２４を軸にして回転するようになっている。なお、内部の材料の移動をスムーズにするために、入口部２２から出口部２３に向かって前傾状態で設置されることが一般的である。
【０００５】
そして、ロータリキルンが焼却炉として用いられる場合には、投入ホッパー２に廃棄物１４が投入され、スクリューフィーダー３によって連続的に切り出されて、入口部２２からロータリキルン本体２１の内部に供給されるようになっている。なお、スクリューフィーダー３の筒体１６との間に樹脂製のシール６が設けられている。入口部２２から供給された廃棄物１４は、ロータリキルン本体２１の内部を入口部２２から出口部２３に向かって徐々に移動するようになっている。一方、給気口７に送られてきた燃焼用空気が、ロータリジョイント５を介して、空気吹き込み孔１７からロータリキルン本体２１の内部に供給されるようになっている。これによって、ロータリキルン本体２１の内部の廃棄物１４が焼却処理される。ロータリキルン本体２１の出口部２３には、廃棄物１４の焼却によって生じた焼却灰１５と燃焼廃ガスを分離するための固定フード４が取り付けられている。焼却灰１５は、出口部２３の下部から固定フード４に排出され、固定フード４の下方に設けられている取出し口９から取り出されるようになっている。燃焼廃ガスは、出口部２３の上部から固定フード４に排出され、固定フード４の上方に設けられている排気口１０から排気される。回転するロータリキルン本体２１と固定されている固定フード４の間には、摺動シール１３が設けられていて、燃焼廃ガスの漏れあるいは外気の進入が抑制されるようになっている。その際、摺動シール１３はロータリキルン本体２１の胴径と同じ大きさで作られ使用されるのが一般的である。
【０００６】
なお、ロータリキルンが炭化炉として用いられる場合には、投入ホッパー２に炭化原料として木屑等の固体が投入され、上記の焼却炉の場合と同じ原理で炭化処理されて、出口部２３から炭化物と乾留ガスが固定フード４を介して排出されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
焼却炉あるいは炭化炉の何れの場合においても、ロータリキルン本体２１の入口部２２は１００℃以下の低温度であるので、入口部２２近傍に設けられているシール６は通常のシールで充分であるが、ロータリキルン本体２１の出口部２３は５００〜９００℃程度の高温度にさらされるために、出口部２３近傍に設けられているロータリキルン本体２１と固定フード４との間の摺動シール１３は、損耗が激しく頻繁なメンテナンスが必要となっている。
【０００８】
さらに、ロータリキルン本体２１の胴径が大きい場合は、ロータリキルン本体２１と摺動シール１３との摺動速度が大きくなり、摺動シール１３の磨耗が一層激しくなる。そして、ロータリキルン本体２１の回転に伴って出口部２３は振れまわり状態となり、摺動シール１３は十分な気密を保つことができず、多量の外気が出口部２３よりロータリキルン本体１の内部に侵入する。
【０００９】
その結果、焼却炉にあっては、出口部２３ならびに固定フード４内で激しい燃焼が行われ、多量の窒素酸化物が発生されるに至る。また、炭化炉にあっては、可燃性ガスを高濃度で含有する乾留ガス中に多量な新鮮空気が侵入して爆発的に激しい燃焼が発生する危険性があるとともに、逆に燃焼性が低い乾留ガスの場合にあっては多量の冷風が侵入することによって後続の二次燃焼炉でのガスの安定的な燃焼が維持できなくなることもある。
【００１０】
このように、焼却炉あるいは炭化炉の何れの場合においても、不完全なシールによって侵入する漏れ空気により燃焼のコントロールが十分できなくなり、窒素酸化物の発生が大幅に増大するなどの重大な問題を生じさせている。
【００１１】
しかし、大型のロータリキルンではメンテナンスの煩雑さのために、充分なシールが維持できない状態でやむなく長期期間運用されている例も少なくない。
【００１２】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ロータリキルン本体と固定フードの間のシールを良好に行うことができ、外気の侵入を防止可能とするロータリキルンを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のロータリキルンは、一端に設けられた入口部から被処理対象物が供給され、他端に設けられた出口部から処理によって生じた被処理固形物と発生ガスが排出されるロータリキルンにおいて、ロータリキルンの出口部に、ロータリキルンの回転によって前記被処理固形物をロータリキルンの回転中心に向かって収束するように移動させて排出させる収束移動機構を備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１に示す。ここでは、ロータリキルンを焼却炉として用いる場合を例に説明する。
【００１５】
図１において、１はロータリキルン本体であり、耐火物で建造されている。図中の左端が入口部２２で、右端が出口部１１となっており、全体的には長手方向に一様な胴径を有しているが、入口部２２と出口部１１では胴径が絞られている。そして、ローラー８に支えられて、外部の駆動機構（図示せず）によって、回転軸２４を軸にして回転するようになっている。
【００１６】
そして、投入ホッパー２に廃棄物１４が投入され、スクリューフィーダー３によって連続的に切り出されて、入口部２２からロータリキルン本体１の内部に供給されるようになっている。なお、スクリューフィーダー３の筒体１６との間に樹脂製のシール６が設けられている。入口部２２から供給された廃棄物１４は、ロータリキルン本体１の内部を入口部２２から出口部１１に向かって徐々に移動するようになっている。一方、給気口７に送られてきた燃焼用空気が、ロータリジョイント５を介して、空気吹き込み孔１７からロータリキルン本体１の内部に供給されるようになっている。これによって、ロータリキルン本体１の内部の廃棄物１４が焼却処理され、焼却灰１５と燃焼廃ガスが生じる。
【００１７】
そして、本発明の一実施形態に係るロータリキルンでは、ロータリキルン本体１の出口部１１に、ロータリキルン本体１の回転に伴って焼却灰１５を回転中心に向けて収束するように移動させ、回転中心に近い位置から焼却灰１５を排出できるようにする収束移動機構１２が設けられている。収束移動機構１２の詳細図を図２及び図３に示す。図２は図１のＤ−Ｄ矢視図であり、図３は図２のＥ−Ｅ断面図である。
【００１８】
図２及び図３において、収束移動機構１２は、ロータリキルン本体１の内壁との間に隙間を有したドーナツ状の隔壁１２ｂと、ドーナツ状の隔壁１２ｂの中心部分に取り付けられ、先端が出口部１１に達している先細り筒体１２ａと、一端を先細り筒体１２ａの外面に固定され、他端をロータリキルン本体１の内壁に固定され、隔壁１２ｂの出口部１１側の面に放射状に取り付けられた複数枚の掻き揚げ羽１２ｃとを備えている。
【００１９】
上記のような構造の収束移動機構１２を有していることにより、ロータリキルン本体１の内壁と隔壁１２ｂを通過した焼却灰１５が、掻き揚げ羽１２ｃによって掻き上げられ、ロータリキルン本体１の回転に伴って上昇すると、隔壁１２ｂの出口部１１側の面に沿って先細り筒体１２ａの外面に向けて落下する。先細り筒体１２ａの外面に落下した焼却灰１５は、先細り筒体１２ａの外面上を滑り落ちて、ロータリキルン本体１の回転中心に近い位置から出口部１１に送り込まれるようになる。そして、出口部１１に送り込まれた焼却灰１４は、出口部１１から固定フード４に排出され、固定フード４の下方に設けられている取出し口９から取り出される。
【００２０】
一方、燃焼廃ガスは、主に先細り筒体１２ａの内部を通過して出口部１１から固定フード４に排出され、固定フード４の上方に設けられている排気口１０から排気される。
【００２１】
このようにして、この実施形態においては、ロータリキルン本体１の回転中心に近い位置から出口部１１に送り込まれるので、出口部１１の胴径を大幅に縮小することができる。例えば、従来のロータリキルンの出口部２３に比べて、約半分の胴径に縮小することができる。
【００２２】
したがって、出口部１１において、ロータリキルン本体１と固定フード４の間に設けられる摺動シール１３の径を大幅に縮小できるとともに、ロータリキルン本体１と摺動シール１３との摺動速度や回転時の振れ回り量も小さくなる。
【００２３】
その結果、摺動シール１３の損耗を低減でき、ロータリキルンの気密性を大幅に向上させるとともに、摺動シール１３の寿命を飛躍的に向上させることが可能となった。
【００２４】
そして、焼却炉にあっては、窒素酸化物の発生が大幅に低減され、炭化炉にあっては、可燃性ガスの爆発が防げるとともに、後続での二次燃焼性が大幅に高まる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明においては、ロータリキルンの回転に伴って、被処理固形物を回転中心に向けて収束するように移動させて、回転中心に近い位置から被処理固形物を排出できるようにしたので、ロータリキルン出口部の胴径を大幅に縮小することができ、ロータリキルン出口部に設けられる摺動シールの損耗を低減させて、ロータリキルンの気密性を大幅に向上させることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の説明図である。
【図２】図１のＤ−Ｄ矢視図である。
【図３】図２のＥ−Ｅ断面図である。
【図４】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１　ロータリキルン本体
２　投入ホッパー
３　スクリューフィーダー
４　固定フード
５　ロータリジョイント
６　シール
７　給気口
８　ローラー
９　取出し口
１０　排気口
１１　出口部
１２　収束移動機構
１２ａ　先細り筒体
１２ｂ　隔壁
１２ｃ　掻き揚げ羽
１４　廃棄物
１５　焼却灰
１６　筒体
１７　空気吹き込み孔
２２　入口部
２４　回転軸
【図１】
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【図２】
2004020080.tif 000004
【図３】
2004020080.tif 000005
【図４】
2004020080.tif 000006