(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転炉と、回転炉の一端に被炭化物の投入装置と乾留ガスの排気口を備えた投入フードを設け、他端には補助バーナと製品の排出口と燃焼空気供給口を備えた排出フードを設けた向流直火式炭化炉において、炭化炉の排出フード側に、バーナの炎や燃焼空気が製品と直接接触しないように遮蔽部材を設けたことを特徴とする向流直火式炭化炉。
【請求項２】
遮蔽部材は板状で排出フードに設けたことを特徴とする請求項１記載の向流直火式炭化炉。
【請求項３】
遮蔽部材は筒状で排出フードに設けたことを特徴とする請求項１記載の向流直火式炭化炉。
【請求項４】
遮蔽部材は筒状で回転炉の排出フード側に設けたことを特徴とする請求項１記載の向流直火式炭化炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水汚泥、し尿汚泥、製紙汚泥などの各種汚泥、畜糞、食品加工残渣などの有機物を炭化する炭化炉に関し、とりわけ被炭化物と熱風が向流で接触する向流直火式炭化炉の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の向流直火式炭化炉を、図５に基づいて説明する。この炭化炉は、回転炉１’と回転炉１’の一端に被炭化物の投入装置４’と乾留ガスの排気口５’を具えた投入フード２’、他端に補助バーナ６’と製品の排出口７’と燃焼空気供給口９’を備えた排出フード３’からなるものである。回転炉１’は、投入装置４’から投入された被炭化物を回転移送しながら炭化処理する炉であり、補助バーナ６’は、回転炉１’内で被炭化物の自燃を補助するためのものである。自燃用の燃焼空気供給口９’は、排出フード３’に設けられている。また、投入フード２’には、補助バーナ６’を制御するための回転炉１’内の温度を測定する温度計８’も設けられている。
【０００３】
この炭化炉は次のように運転される。まず補助バーナ６’を点火し回転炉１’内を加熱する。回転炉１’内が所定の温度になると、投入装置４’から被炭化物が投入される。投入された被炭化物は、回転炉１’の回転によって排出フード３’側に移送される間に水分が蒸発して乾燥し、被炭化物から気化したガスの一部は燃焼し始め、この燃焼と補助バーナ６’の加熱によって、被炭化物から乾留ガスが気化し炭化されて製品となり、排出口７’から排出される。乾留ガスは、排気口５’から排出されて再燃炉(図示外)で燃焼されて、熱回収等が図られる。補助バーナ６’は、回転炉１’内の温度が所定温度以上になると消火し、所定温度以下になると点火するように、温度計８’の出力によって制御装置(図示外)で制御されて、定常運転では被炭化物の一部が自燃する熱で乾燥・炭化が進むようになっている。
【０００４】
このような運転で、被炭化物の水分が変動して含水率が高いものが回転炉１’内に投入されると、被炭化物の一部が燃焼して発生した熱も、主に被炭化物の乾燥に費やされるようになり回転炉１’内の温度が下がり、補助バーナ６’が点火される。この補助バーナ６’の点火は回転炉１’内での被炭化物の自燃を補助するためになされるが、炎は、回転炉１’内を排出フード３’側から投入フード２’側に向って噴射されるため、排出フード３’近傍のすでに乾留ガスが気化して炭化された製品をも照射して加熱することになる。このように補助バーナ６’の炎によってすでに炭化された製品が加熱されるが、これは製品に必要のない熱を与えることになり、この加熱によって製品の熾き燃焼が促進されて灰化が進み、製品の品質や歩留まりを悪化させる。
【０００５】
また、定常運転時に回転炉１’内の被炭化物の自燃用に供給される燃焼空気供給口９’からの空気や、バーナ６’用の燃焼空気（これは消火されているときでも供給されている）は、排出フード７’近傍の製品と接触して熾き燃焼を促進し製品の灰化が進んで、やはり製品の劣化を生じたり、製品の歩留まりを悪化させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の解決しようとする課題は、熾き燃焼促進による製品の劣化や、歩留まりの悪化しない向流直火式炭化炉を提供することである。
【０００７】
【課題を解決する手段】
請求項１記載の課題を解決する手段は、
回転炉と、回転炉の一端に被炭化物の投入装置と乾留ガスの排気口を備えた投入フードを設け、他端には補助バーナと製品の排出口と燃焼空気供給口を備えた排出フードを設けた向流直火式炭化炉において、炭化炉の排出フード側に、バーナの炎や燃焼空気が製品と直接接触しないように遮蔽部材を設けたたことを特徴とする。
これによって、補助バーナの炎や燃焼空気と炭化された製品が直接接触することを防止して、熾き燃焼による灰化を防ぐことができる。
【０００８】
請求項２記載の課題を解決する手段は、請求項１記載の要件に加えて、
遮蔽部材は板状で排出フードに設けたことを特徴とする。
これによって、簡単な構造で補助バーナの炎や燃焼空気と炭化された製品が直接接触することを防止して、熾き燃焼による灰化を防ぐことができる。
【０００９】
請求項３記載の課題を解決する手段は、請求項１記載の要件に加えて、
遮蔽部材は筒状で排出フードに設けたことを特徴とする。
これによって、より確実に補助バーナの炎や燃焼空気と炭化された製品が直接接触することを防止して、熾き燃焼による灰化を防ぐことができる。
【００１０】
請求項４記載の課題を解決する手段は、請求項１記載の要件に加えて、
遮蔽部材は筒状で回転炉の排出フード側に設けたことを特徴とする。
これによって、大型の装置であっても補助バーナの炎や燃焼空気と炭化された製品が直接接触することを防止して、熾き燃焼による灰化を防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態を示す模式図である。本発明の向流直火式炭化炉は、回転炉１と、回転炉１の一端に被炭化物の投入装置４と乾留ガスの排出口５を具えた投入フード２と、他端に補助バーナ６と製品の排出口７と燃焼空気供給口９を備えた排出フード３を基本的構成とし、この排出フード３に、バーナの炎や燃焼空気が炭化された製品と直接接触するのを防止するため、板状の遮蔽部材１０を設けたことを特徴とするものである。板状部材１０の取付位置は、補助バーナ６の下側が望ましく、その幅は、回転炉１の内径、補助バーナ６の炎の大きさを考慮して決めることが望ましく、必要であればサポート部材によって下側から支えることが望ましい。
【００１２】
図２は他の実施の形態を示す模式図であり、排出フード３の補助バーナ６を取り囲む位置に、バーナの炎や燃焼空気が炭化された製品と直接接触するのを防止するため、筒状の遮蔽部材１１を設けたことを特徴とするものある。筒状の遮蔽部材１１の径は、補助バーナ６の炎の大きさを考慮して決めることが望ましく、必要であればサポート部材によって排出フード７の上部から吊り下げるように支持することが望ましい。なお、筒状部材は、断面形状が円形だけでなく多角形のものであってもよい。
【００１３】
図３はさらに他の実施の形態を示す模式図であり、回転炉１の排出フード側の補助バーナ６と対向する位置に、バーナの炎や燃焼空気が炭化された製品と直接接触するのを防止するため、筒状の遮蔽部材１２を設けたことを特徴とするものである。この遮蔽部材１２は、図４（図３のＡ−Ａ断面を示す）に示すようにサポート部材１２ａ、１２ｂによって回転炉１に固定されて、回転炉１と共に回転するようになっている。これによって、大型の炭化炉で筒状の遮蔽部材が大きくなって、排出フード７に固定することが困難な場合でも対応が可能となる。筒状の遮蔽部材１２の径は、補助バーナ６の炎の大きさを考慮して決められる。筒状部材は、断面形状が円形だけでなく多角形のものであってもよい。
【００１４】
これらの遮蔽部材は、いずれも耐食耐熱超合金やステンレス鋼などの耐熱性の金属あるいは耐火材で構成されるのが望ましい。また、向流直火式炭化炉は、回転炉１の投入フード２側から排出フード３に向って、ほぼ１／３程度の間隔で、乾燥ゾーン、燃焼ゾーン、炭化ゾーンが形成されるので、遮蔽部材は、回転炉１の１／３程度の長さを有することが望ましい。また、燃焼空気供給口は、補助バーナ７の近傍に設け、供給される空気は、板状の遮蔽部材１０の上部を、あるいは筒状遮蔽部材１１，１２の内部を通過して供給することが望ましい。これによって、補助バーナ６の炎や燃焼空気は、板状あるいは筒状の遮蔽部材によって、既に炭化された製品と直接接触することなく、回転炉１内の燃焼ゾーンに供給することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、回転炉と、回転炉の一端に被炭化物の投入装置と乾留ガスの排気口を備えた投入フードを設け、他端には補助バーナと製品の排出口と燃焼空気供給口を備えた排出フードを設けた向流直火式炭化炉において、炭化炉の排出フード側に、バーナの炎や燃焼空気が製品と接触しないように板状あるいは筒状の遮蔽部材を設けたたことを特徴とするものである。
したがって、補助バーナの炎による炭化された製品の余分な加熱、あるいは燃焼空気と炭化された製品の直接接触を防止して、製品の熾き燃焼による灰化を防ぐことができる。また、補助バーナによる加熱や燃焼空気を確実に回転炉内の燃焼ゾーンに供給することができる。また、水分変動の激しい被炭化物であっても連続処理することができる。
【００１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す模式図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す模式図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例を示す模式図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面を示す模式図である。
【図５】従来の炭化炉を示す模式図である。
【符号の説明】
１   回転炉
２   投入フード
３   排出フード
４   投入装置
５   排気口
６   補助バーナ
７   排出口
８   温度計
９   燃焼空気供給口
１０ 、１１，１２   遮蔽部材
１２ａ 、１２ｂ  サポート部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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