(57)【要約】【課題】廃棄物を処理するガス化還元溶融炉もしくはガス化焼却炉から排出する高温排ガスを冷却する排ガス急冷装置およびその方法を提供する。【解決手段】廃棄物のガス化還元溶融炉もしくはガス化焼却炉において、２重鉄皮からなる外筒部室および内筒部室から構成される筒状構造の冷却塔の外筒部室に液体もしくは気体冷却媒体を流入する流路を設け、該炉内から発生する高温排ガスを内筒部室に導入して冷却するように構成したことを特徴とする還元溶融炉からの排ガス急冷装置およびその方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物のガス化還元溶融炉もしくはガス化焼却炉において、２重鉄皮からなる外筒部室および内筒部室から構成される筒状構造の冷却塔の外筒部室に液体もしくは気体冷却媒体を流入する流路を設け、該炉内から発生する高温排ガスを内筒部室に導入して冷却するように構成したことを特徴とする還元溶融炉からの排ガス急冷装置。
【請求項２】
請求項１に記載した排ガス急冷装置において、廃棄物をガス化還元溶融炉またはガス化焼却炉にて熱分解処理させることにより発生する排ガスを冷却させる際に、冷却媒体と直接触れることなく間接的に排ガスを冷却する構成としたことを特徴とする還元溶融炉からの排ガス急冷装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した排ガス急冷装置において、排ガス入口と冷却後の排ガス出口を反対側に配設し、ガスの流れを螺旋状にさせたことを特徴とする還元溶融炉からの排ガス急冷装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した排ガス急冷装置において、排ガスの入口ガスの流れが、冷却塔の内径の接線と平行になるように排ガス入口に取り付け、該排ガスを内筒室内の内面に直接旋回させることにより外筒部室の冷媒により間接的に高温排ガスを２５０℃以下に冷却することを特徴とする還元溶融炉からの排ガス急冷方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物を処理するガス化還元溶融炉もしくはガス化焼却炉から排出する高温排ガスを冷却する排ガス急冷装置およびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般廃棄物や産業廃棄物（以下、廃棄物という）を焼却した後の排ガス温度をダイオキシン等の抑制から２５０℃、好ましくは２００℃以下にし、しかも、その高温排ガスの冷却時間を短時間に処理する義務付けが行われている。このための処理として、例えば特開２００１−２０１０３８号公報（特許文献１）に開示されているように、排ガスの供給口と、供給された排ガスに冷却水を噴霧する冷却水供給手段と、冷却された排ガスの排出口とを有する排ガス冷却塔で排ガスを冷却するに際し、排ガスの一部を冷却塔本体の内壁面に沿って供給することにより前記排ガスに含まれる悪臭物質あるいは冷却水の露点により高温の流体カーテンを前記内壁面に形成するようにした排ガスの冷却方法および排ガス冷却塔が知られている。
【０００３】
また、特開２００２−２７６９２４号公報（特許文献２）に開示されているように、溶融炉で発生した排ガスが導かれる二次燃焼室と下流側のガス冷却塔との間を連結する連結ダクトの上流側に冷却空気を排ガスの主流に対して直交方向へ吹き込む直交ノズル段を設けると共に、連結ダクトの下流側に冷却空気を接線方向へ吹き込む少なくとも１つの接線ノズル段を設けた溶融炉の排ガス冷却装置が知られている。
【０００４】
【引用文献】
（１）特許文献１（特開２００１−２０１０３８号公報）
（２）特許文献２（特開２００２−２７６９２４号公報）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の特許文献１または２に開示されている技術は、いずれも、水の蒸発潜熱を利用し、直接水を排ガスに噴霧するため、排ガスと冷却水が混合してしまい、排ガス中のダストやダイオキシンと混合される。また、噴霧量が多い場合には汚水が発生し、冷却水が汚染されるため再利用が不可能となり、この汚水を処理するために大規模な汚水処理施設が必要となる等の問題がある。さらには、排ガス中に散水された水が蒸気となり、排ガス量の増加や、排ガス中に水を直接散水するため、塩酸や硫酸などが発生し、管や板などの設備を腐食するという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする手段】
上述したような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、廃廃棄物のガス化還元溶融炉もしくはガス化焼却炉から排出されるガスを急速冷却するに当たり、２重鉄皮から構成される筒状構造の冷却塔の外筒部室に液体もしくは気体冷却媒体を流入し、排ガスを間接的に２５０℃以下（好ましくは２００℃以下）まで冷却する排ガス急冷装置および方法を提供するものである。
【０００７】
その発明の要旨とするところは、
（１）廃棄物のガス化還元溶融炉もしくはガス化焼却炉において、２重鉄皮からなる外筒部室および内筒部室から構成される筒状構造の冷却塔の外筒部室に液体もしくは気体冷却媒体を流入する流路を設け、該炉内から発生する高温排ガスを内筒部室に導入して冷却するように構成したことを特徴とする還元溶融炉からの排ガス急冷装置。
（２）前記（１）に記載した排ガス急冷装置において、廃棄物をガス化還元溶融炉またはガス化焼却炉にて熱分解処理させることにより発生する排ガスを冷却させる際に、冷却媒体と直接触れることなく間接的に排ガスを冷却する構成としたことを特徴とする還元溶融炉からの排ガス急冷装置。
【０００８】
（３）前記（１）または（２）に記載した排ガス急冷装置において、排ガス入口と冷却後の排ガス出口を反対側に配設し、ガスの流れを螺旋状にさせたことを特徴とする還元溶融炉からの排ガス急冷装置。
（４）前記（１）〜（３）に記載した排ガス急冷装置において、排ガスの入口ガスの流れが、冷却塔の内径の接線と平行になるように排ガス入口に取り付け、該排ガスを内筒室内の内面に直接旋回させることにより外筒部室の冷媒により間接的に高温排ガスを２５０℃以下に冷却することを特徴とする還元溶融炉からの排ガス急冷方法にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係る還元溶融炉からの排ガスを冷却するための全体工程図である。この図１に示すように、還元溶融炉１の上部から廃棄物および副原料としてコークスおよび石灰石が貯留ホッパー２に装入され、各ホッパー室３を経て還元溶融炉１内の熱分解帯で熱分解され、高温の可燃性物燃焼残渣は予め供給されたコークスと共に、さらに溶融帯４において炉底部に設けられている羽口５から吹き込まれる酸素富化空気によって溶融する。一方、可燃性物は燃焼し、発生した水蒸気、熱分解ガス等はガス排出管６から排出される。
【００１０】
上述したようにして熱分解された後の排ガスは、８５０〜２６００℃と高く、この高温排ガスを２５０℃以下に冷却するために、本発明である排ガス急冷装置である冷却塔７を用いて冷却し、冷却された排ガスはバグフィルター９にて排ガス中の粉塵を除去した後排気塔１０より大気に放散する。一方、冷却塔７で冷却用として用いた冷却媒体、例えば水はクーリングタワー８により冷却されて再度冷却塔７の冷却水に循環使用される。このようにして、高温排ガスを２５０℃以下、好ましくは２００℃以下にしてダイオキシンの発生を抑えた状態で大気に放出するものである。
【００１１】
図２は、本発明に係る冷却塔の水平方向断面図であり、図３は、本発明に係る冷却塔の縦方向断面図である。この図２および図３に示すように、２重鉄皮からなる外筒１１および内筒１２から構成される筒状構造の冷却塔の外筒部室１３に液体もしくは気体冷却媒体を流入する。一方、炉内から発生する高温排ガスを排ガス入口１４から内筒部室１５に導入して矢印方向に内筒部室１５の内筒１２の内面に沿って低温排ガス１７として外筒部室１３の液体もしくは気体冷却媒体によって８５０〜２６００℃の高温排ガスを冷却して２５０℃以下とし、排ガス出口１６から排出される。
【００１２】
この場合に、図２または図３に示すように、冷却塔７の排ガス入口１４からのガスの流れは、冷却塔の内径の接線と平行になるように排ガス入口１４に取り付ける。また、排ガス入口１４と冷却後の排ガス出口１６を１８０°反対側に設けることにより、排ガスを内筒室１５内で旋回流させ、外筒部室１３に流入される冷却媒体、例えば水によって間接的に高温排ガスを冷却することが出来る。なお、符号１８は冷却水を示し、１９はガスの流れを示す。
【００１３】
このようにして流入される高温の排ガスは冷却塔の内面に直接あたり、内面の外側の冷却効果をより強く受けることによって冷却効果を増大させるものである。また、排ガスに直接冷却水が触れない２重構造としたことにより、冷却水が全く汚染されないので冷却装置（例えばクーリングタワー）を用いて、この水を冷却し、冷却水を循環させて再利用することが可能となる。このように汚染された水が発生しないので排水処理等の必要がなくなり、コストの低減を図ることが可能となった。上述したように、本発明は間接冷却方法を採用することにより、特に３００ｍ２  以下の小型炉を使用する場合にその効果が大きい。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による２重構造の冷却塔による間接冷却を行うことにより従来からの直接冷却方式に比べてダストやダイオキシンなどの有害ガスの発生や冷却水の汚染などがなく、しかも容易に２５０℃以下まで急冷却する効率的な排ガス処理が可能となった。さらには、排ガスの冷却水を再利用可能となるため、水の使用量を低減することが可能となる等極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る還元溶融炉からの排ガスを冷却するための全体工程図である。
【図２】本発明に係る冷却塔の水平方向断面図である。
【図３】本発明に係る冷却塔の縦方向断面図である。
【符号の説明】
１  還元溶融炉
２  貯留ホッパー
３  ホッパー室
４  溶融帯
５  羽口
６  ガス排出管
７  冷却塔
８  クーリングタワー
９  バグフィルター
１０  排気塔
１１  外筒
１２  内筒
１３  外筒部室
１４  排ガス入口
１５  内筒部室
１６  排ガス出口
１７  低温排ガス
１８  冷却水
１９  ガスの流れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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