(57)【要約】【課題】炭化ガス回収管の本数を低減した構成が簡素な炭化装置を提供することを課題とする。【解決手段】炭化装置１０は、熱ガスを発生させる燃焼室と、熱ガスが送り込まれ、被炭化物を炭化する炭化室と、炭化室と燃焼室とを連通させる炭化ガス回収管２８と、炭化ガス回収管２８に設けられ、スチームを燃焼室２２へ向けて吹込んで炭化ガスにスチームを混合するスチーム混合装置３２と、を備えている。スチーム混合装置３２には、スチームを燃焼室へ向けて吹込むスチーム吹込み部３４が設けられている。これにより、スチームの流動に引き込まれて炭化ガス回収管２８内のガスが流動する。従って、ガス回収管がタールで詰まりを起こすことを回避でき、炭化ガス回収管２８を設ける本数を１本だけにしても連続運転に支障が生じることがない。【選択図】        図３
2004277578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱ガスを発生させる燃焼室と、
前記熱ガスが送り込まれ、被炭化物を炭化する炭化室と、
前記炭化室と前記燃焼室とを連通させるガス回収管と、
前記ガス回収管に設けられ、前記燃焼室へ流れる方向にスチームを吹込むスチーム吹込み部と、
を備えたことを特徴とする炭化装置。
【請求項２】
前記スチーム吹込み部は、スチーム吹込み口と、
前記スチーム吹込み口に一端部で固定され、前記スチーム吹込み口を開閉する可撓性の開閉板と、
で構成され、スチームを吹込むと前記開閉板が撓んで前記スチーム吹込み口が開になり、スチームの吹込みを停止すると前記開閉板の撓みが解消されて前記スチーム吹込み口が閉になることを特徴とする請求項１に記載の炭化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭を製造する炭化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木炭は、燃焼としてばかりでなく、土壌の改良、河川の水質浄化、一般家庭の床下調湿材等、多種の用途に利用できるものとして注目されている。この木炭は、従来から、木炭製造装置などの炭化装置が広く使用されている。以下、添付図面を用い、例を挙げて従来の炭化装置を説明する。
【０００３】
図６に示すように、従来の炭化装置１００には、水平向きにされた略円筒状の窯１０２と、窯１０２の右端に設けられ、窯１０２の中に被炭化物を投入する被炭化物投入シュート（原料投入シュート）１０４と、が設けられている。窯１０２には炭化室１０３が形成されている。また、窯１０２の上流側には、炭化用熱ガスを発生させて窯１０２へ送り込む燃焼室１１２が設けられている。
【０００４】
また、炭化装置１００には、窯１０２の右端側と燃焼室１１２とを接続する２本の炭化ガス回収管１０８Ａ、１０８Ｂが設けられている。炭化ガス回収管１０８Ａ、１０８Ｂは何れか一方を使用できるように切替可能になっている。炭化ガス回収管で回収されて燃焼室１１２に案内された回収ガスは、燃焼室１１２で再燃焼されて未燃焼成分が燃やされ、熱効率が向上する。
【０００５】
ところで、回収ガスにはタール分が多量に含まれており、炭化ガス回収管がタールで詰まり易い。このため、炭化ガス回収管が詰まって回収ガスが流れなくなっても炭化装置１００を連続運転できるように、上記ように２本の炭化ガス回収管１０８Ａ、１０８Ｂを設けており、一方の炭化ガス回収管が詰まったときには、バルブ１１０Ａ、１１０Ｂの開閉によって流路を切り替えることにより他方の炭化ガス回収管を使用している。また、回収ガスに含まれるタール分が多いため、炭化ガス回収管を定期的にメンテナンスする必要があり、この場合でも、一方の炭化ガス回収管をメンテナンスするときには、流路を切り替えて他方の炭化ガス回収管を使用している。また、回収ガスに含まれるタール分が多いため、回収ガスを強制的に循環させる必要があり、炭化ガス回収管１０８Ａ、１０８Ｂに送風機１１４Ａ、１１４Ｂをそれぞれ設けている。
【０００６】
このように、従来、炭化ガス回収管１０８Ａ、１０８Ｂを２本設けており、このことは、炭化装置１００の構成の簡素化の妨げになっているため、炭化ガス回収管を１本にして構成を簡素にすることが望まれていた。
【０００７】
従来の炭化装置としては、その他、特許文献１に、窯を一軸回転型の構造にした炭化装置が開示されている。しかし、炭化ガス回収管を２本設けなくて済む対策は開示されていない。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−８０８５６公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、炭化ガス回収管の本数を低減した構成が簡素な炭化装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、熱ガスを発生させる燃焼室と、前記熱ガスが送り込まれ、被炭化物を炭化する炭化室と、前記炭化室と前記燃焼室とを連通させるガス回収管と、前記ガス回収管に設けられ、前記燃焼室へ流れる方向にスチームを吹込むスチーム吹込み部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
スチームが燃焼室へ向けて吹込まれることにより、スチームの流動に引き込まれてガス回収管内のガスが流動するので、送風機等の流動力の付与装置を設ける必要がない。また、窯の中の水蒸気成分量が増大するので、ガス回収管がタールで詰まりを起こすことを回避でき、これにより、ガス回収管を設ける本数を１本だけにしても連続運転に支障が生じることがない。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、前記スチーム吹込み部は、スチーム吹込み口と、前記スチーム吹込み口に一端部で固定され、前記スチーム吹込み口を開閉する可撓性の開閉板と、で構成され、スチームを吹込むと前記開閉板が撓んで前記スチーム吹込み口が開になり、スチームの吹込みを停止すると前記開閉板の撓みが解消されて前記スチーム吹込み口が閉になることを特徴とする。
【００１３】
これにより、スチーム吹込み部の構成を簡易にすることができる。スチーム吹込み部の構造はエジェクタ方式で吹込む構造であってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
［第１形態］
図１に示すように、第１形態に係る炭化装置１０は、水平方向に伸びる軸線の回りに回転可能に支持された略円筒状の一軸回転窯１２（以下、単に窯１２という）を有する。窯１２の中には炭化室１４が形成されており、窯１２は一般的な一軸回転窯である。
【００１６】
炭化装置１０で処理できる被炭化物としては、たとえば木質系チップや建築廃材、枝、落ち葉などの木質系原料、及び食品残滓や家畜糞尿（豚糞、牛糞、鶏糞など）、畜産汚泥などの高含水性原料などが挙げられるが、加熱により炭になるものであれば、前記木質系原料及び高含水性原料には限定されない。
【００１７】
窯１２の下流側には、窯１２の中に被炭化物を投入する被炭化物投入シュート（原料投入シュート）１６が設けられている。
【００１８】
また、窯１２の左端側には、熱源供給装置１８と、乾燥室（図示せず）と、乾燥室で乾燥された炭を取り出す炭化製品取出し部２０と、が設けられ、更にそれらの左側に、炭化用の熱ガスを発生させて窯１２へ送り込む燃焼室２２が設けられている。燃焼室２２には、炭化用の熱ガスを発生させるための灯油バーナー２４及び霧化ノズル２６が設けられている。
【００１９】
また、炭化装置１０には、窯１２の右端側と燃焼室２２とを接続し、未燃焼成分を燃やすために窯１２の右端側から炭化ガスを燃焼室２２へ案内する炭化ガス回収管２８が設けられている。炭化ガス回収管２８には、燃焼室２２の入口近くにスチーム混合装置３２が設けられている。
【００２０】
図２、図３に示すように、スチーム混合装置３２のスチーム吹込み部３４には、スチーム供給管（図示せず）が接続される被接続体３６と、スチーム吹込み部３４のスチーム吹込み口３５の開閉を行う可撓性の開閉板４０と、スチーム吹込み口３５の下部を形成し、スチームの吹込みを停止すると開閉板４０が当接してスチーム吹込み口３５が閉の状態となる形状にされた支え部４２と、が設けられている。
【００２１】
開閉板４０は、スチーム混合装置３２の上フランジ４４に取付けられており、供給されるスチーム圧力によってＲ方向へ撓む。
【００２２】
図２に示すように、スチーム吹込み部３４からスチームを吹込んでいない状態では、開閉板４０の下端部（先端部）が支え部４２に当接し、スチーム吹込み口３５が閉の状態になっている。
【００２３】
図３に示すように、スチーム吹込み部３４からスチームが吹込まれると、開閉板４０の下端部がＲ方向へ撓み、スチーム吹込み口３５が開の状態になる。従って、炭化ガス回収管２８に炭化ガスが流れている状態でスチームを吹込むと、撓んだ開閉板４０に案内されて、スチームがＰ方向へ向けて、すなわち燃焼室２２へ向けて吹込まれる。これにより、炭化ガスにスチームが混合されると共に、エジェクタの原理によって炭化ガスがＱ方向へ向けて、すなわち燃焼室２２に向けて強制的に流れるような流動力が生じる。従って、炭化ガス回収管２８に送風機を設ける必要がない。また、炭化ガスにスチームを混合しているので、炭化室１４内の水蒸気成分量が増大し、炭化ガス回収管２８がタールで詰まりを起こすことを回避できるので、炭化ガス回収管２８を設ける本数を１本だけにしても連続運転に支障がない。
【００２４】
図２で２点鎖線で示すように、開閉板４０を上下方向に移動可能にして位置調整できる機構で上フランジ４４に取付けてもよい。これにより、スチームの吹込みを停止したときに開閉板４０と支え部４２とによってスチーム吹込み口３５が完全に閉の状態となるように調整することを容易に行うことができる。
【００２５】
なお、図１に示すように、窯１２の左端側には、排ガス中のダイオキシンを処理する排ガス浄化装置５０が接続されている。この排ガス浄化装置５０には、窯１２の左端側に位置する下流端からガスを排出する排出管５２と、排出管５２に分岐した排ガス成分測定用の第１分岐管５４と、排出管５２が接続され上記の排ガスを更に燃焼させる二次燃焼装置５６と、二次燃焼装置５６から排出された排ガスを冷却する冷却装置５８と、冷却装置５８で冷却された排ガスを外気へ排出する排気管６０と、排気管６０に分岐した排ガス成分測定用の第２分岐管６４と、が設けられている。二次燃焼装置５６には、排出管５２の排出口が接続されたガス導入室６８と、ガス導入室６８へ熱ガスを噴出する灯油バーナー７０と、が設けられている。本実施形態の炭化装置１０を使用した際、排出管５２内の排ガス中のダイオキシン濃度は規制値以下（許容値以下）であるが、安全のため、排ガス浄化装置５０を設けている。
【００２６】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００２７】
［実験例］
炭化装置１０を通常運転した際に生じるダイオキシンの毒性等量（ＴＥＱ）の濃度を実験により測定した。測定位置は、▲１▼第１分岐管５４、▲２▼第２分岐管６４、▲３▼炭化製品取出し部２０から取り出された炭、の３箇所である。測定結果を以下に示す。なお、▲１▼及び▲２▼ではガス中の濃度として「ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ３」の単位で示し、▲３▼では固体物中の濃度として「ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ」の単位で示す。
【００２８】
被炭化物が豚糞である場合、▲１▼では０．００７５であり、▲３▼では０であった。被炭化物が牛糞である場合、▲１▼では０．０６２、▲２▼では０．００２４であり、▲３▼では０．００１７であった。従って、何れの場合であっても、許容値以下の濃度であった。
【００２９】
［第２形態］
次に、第２形態について説明する。図４、図５に示すように、第２形態に係る炭化装置８０は、略水平に設けられた一軸回転窯８２（以下、単に窯８２という）と、窯８２からの炭化ガスを再燃焼させる２次燃焼装置８６と、を有する。窯８２の中は、紙面略左半分が炭化室８２Ｃに、紙面略右半分が乾燥室８２Ｄにされている。
【００３０】
窯８２の紙面左端部には多岐管部８８が設けられている。多岐管部８８の紙面左端側部と２次燃焼装置８６の下部とは、窯８２からの炭化ガスを案内する第１配管９０で接続されている。多岐管部８８の紙面左端上部と２次燃焼装置８６の上部とは、２次燃焼装置８６からの排ガスを窯８２へ案内する第２配管９２で接続されている。第２配管９２は、窯８２の中で、窯中央位置にまで略水平に延び先端部で紙面右方向に開口を有する中央案内管９４に接続されている。
【００３１】
また、窯８２の紙面右側上部には、排気管９６が接続されている。
【００３２】
炭化装置８０を運転すると、炭化室８２Ｃで発生した炭化ガスは、第１配管９０を経由して２次燃焼装置８６に入る。そして、２次燃焼装置８６で再燃焼され、第２配管９２を経由し、中央案内管９４へ案内され、窯８２の中央にまで到達する。中央案内管９４の先端から放出されるガスは、大部分が二酸化炭素であり、このガスが、乾燥室８２Ｄを経由して排気管９６から排出される。
【００３３】
第２形態により、燃焼効率を著しく向上させることができ、省エネを達成できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、以下の効果を奏することができる。
【００３５】
請求項１に記載の発明によれば、スチームが燃焼室へ向けて吹込まれることにより、スチームの流動に引き込まれてガス回収管内のガスが流動するので、送風機等の流動力の付与装置を設ける必要がない。また、窯の中の水蒸気成分量が増大するので、ガス回収管がタールで詰まりを起こすことを回避でき、これにより、ガス回収管を設ける本数を１本だけにしても連続運転に支障が生じることがない。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、スチーム吹込み部の構成を簡易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１形態に係る炭化装置の構成を示す側面図である。
【図２】第１形態に係る炭化装置のスチーム吹込み部を示す側面部分断面図である（スチームが吹込まれていない状態）。
【図３】第１形態に係る炭化装置のスチーム吹込み部を示す側面部分断面図である（スチームが吹込まれている状態）。
【図４】図４（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第２形態に係る炭化装置の平面図及び側面断面図である。
【図５】図４（Ａ）の矢視５−５から見た窯の背面図である。
【図６】従来の炭化装置の一例の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１０  炭化装置
２２  燃焼室
２８  炭化ガス回収管
３４  スチーム吹込み部
３５  スチーム吹込み口
４０  開閉板
８０  炭化装置
８２Ｃ  炭化室
１００  炭化装置
１０３  炭化室
１０８Ａ、Ｂ  炭化ガス回収管
１１２  燃焼室
【図１】
2004277578.tif 000003
【図２】
2004277578.tif 000004
【図３】
2004277578.tif 000005
【図４】
2004277578.tif 000006
【図５】
2004277578.tif 000007
【図６】
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