(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屑ゴム（Ｄ）を間接加熱により乾留し、炭化物（Ｃ）及び乾留ガス（Ｇ１）を得る乾留工程（１）、乾留工程（１）の乾留ガス（Ｇ１）の少なくとも一部を燃焼し、前記乾留工程（１）に必要な熱を発生させる第１燃焼工程（２）、前記第１燃焼工程（２）の排ガス（Ｇ２）中の未燃分・有害成分・悪臭成分を燃焼する第２燃焼工程（３）、及びその第２燃焼工程（３）の排ガス（Ｇ３）の保有する熱を利用して、水蒸気（Ｓ）を発生させる水蒸気発生工程（４）より構成されており、第１燃焼工程（２）において、乾留工程（１）の乾留ガス（Ｇ１）の少なくとも一部を燃焼する過程で、スチーム（ＳＴ）を添加し、乾留ガス（Ｇ１）との間に水性ガス反応を生起させることを特徴とする屑ゴムの炭化方法。
【請求項２】
屑ゴム（Ｄ）を回転円筒（２１）の一端から供給し、他端から排出させる間に、屑ゴム（Ｄ）を間接加熱により乾留し、炭化物（Ｃ）及び乾留ガス（Ｇ１）を得ると共に、その乾留ガス（Ｇ１）の少なくとも一部を燃焼させることによって生じた熱を回転円筒（２１）の壁面を介して屑ゴム（Ｄ）に伝達させるよう構成した乾留炉（２０）、その乾留炉（２０）の排ガス（Ｇ２）の未燃分・有害成分・悪臭成分を燃焼させる燃焼炉（３０）、及びその燃焼炉（３０）の排ガス（Ｇ３）の保有する熱を利用して、水蒸気（Ｓ）を発生させる廃熱回収ボイラ（４０）を備えており、当該乾留炉（２０）が、屑ゴム（Ｄ）を転動させるよう回転すると共に、発生した乾留ガス（Ｇ１）を排出させる複数のガス排出孔（Ｈ）を有する回転円筒（２１）と、その回転円筒（２１）を包囲する乾留ガス燃焼室（２５）と、を備え、前記回転円筒（２１）からガス排出孔（Ｈ）を経て導入された乾留ガス（Ｇ１）を燃焼させることによって生じた熱を回転円筒（２１）の壁面を介して屑ゴム（Ｄ）に伝達するよう構成した炭化装置において、当該乾留ガス燃焼室（２５）に、乾留ガス（Ｇ１）との間に水性ガス反応を生起させるよう、乾留ガス燃焼室（２５）にスチ−ム（ＳＴ）を吹き込むスチームノズル（ＳＮ）を設けたことを特徴とする屑ゴムの炭化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は屑ゴムの炭化方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム製品を製造する工場では、多量の屑ゴムが発生する。その屑ゴムは、そのままで再利用困難であるため、通常焼却炉で焼却している。しかしながら屑ゴムを焼却すると、黒煙・有害成分・悪臭成分を放出し、周囲の環境を汚染すると言う問題点がある。また、焼却によって生じた焼却灰は再利用困難であって、地中に埋める以外有効な手段がなく、その負担も少なくない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする課題は、上記従来の屑ゴムを焼却する方法は、黒煙・有害成分・悪臭成分を放出し、周囲の環境を汚染する他、焼却によって生じた焼却灰は、再利用困難であって、地中に埋める以外有効な手段がないことであって、本発明は上記問題を解決した、屑ゴムの炭化方法及びその装置を提供するものである。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
第１の発明の屑ゴムの炭化方法は、図１及び図２に示す如く、屑ゴムＤを間接加熱により乾留し、炭化物Ｃ及び乾留ガスＧ１を得る乾留工程１、乾留工程１の乾留ガスＧ１の少なくとも一部を燃焼し、前記乾留工程１に必要な熱を発生させる第１燃焼工程２、その第１燃焼工程２の排ガスＧ２中の未燃分・有害成分・悪臭成分を燃焼させる第２燃焼工程３、及びその第２燃焼工程３の排ガスＧ３の保有する熱を利用して、水蒸気Ｓを発生させる水蒸気発生工程４より構成されており、図４及び図５に示す如く、第１の発明の第１燃焼工程２において、乾留工程１の乾留ガスＧ１の少なくとも一部を燃焼する過程で、スチームＳＴを添加し、乾留ガスＧ１との間に水性ガス反応を生起させることを特徴とするものである。
【０００５】
第２の発明の屑ゴムの炭化装置は、図２及び図３に示す如く、屑ゴムＤを回転円筒２１の一端から供給し、他端から排出させる間に、屑ゴムＤを間接加熱により乾留し、炭化物Ｃ及び乾留ガスＧ１を得ると共に、その乾留ガスＧ１の少なくとも一部を燃焼させることによって生じた熱を回転円筒２１の壁面を介して屑ゴムＤに伝達させるよう構成した乾留炉２０、その乾留炉２０の排ガスＧ２の未燃分・有害成分・悪臭成分を燃焼させる燃焼炉３０、及びその燃焼炉３０の排ガスＧ３の保有する熱を利用して、水蒸気Ｓを発生させる廃熱回収ボイラ４０を備えており、図３に示す如く、第２の発明の乾留炉２０が、屑ゴムＤを転動させるよう回転すると共に、発生した乾留ガスＧ１を排出させる複数のガス排出孔Ｈを有する回転円筒２１と、その回転円筒２１を包囲する乾留ガス燃焼室２５と、を備え、前記回転円筒２１からガス排出孔Ｈを経て導入された乾留ガスＧ１の少なくとも一部を燃焼させることによって生じた熱を回転円筒２１の壁面を介して屑ゴムＤに伝達するよう構成した炭化装置において、当該炭化装置は、図５に示す如く、第１の発明の乾留ガス燃焼室２５において、乾留ガスＧ１との間に水性ガス反応を生起させるよう、乾留ガス燃焼室２５の中にスチームＳＴを吹き込むスチームノズルＳＮを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
第１又は第２の発明によれば、屑ゴムＤから保温材その他に有効利用可能な炭化物Ｃが得られる。その炭化物Ｃによって、硫黄、塩素のかなりの割合と殆ど全てのカーボンブラック及び灰分が固定されると共に、排ガスＧ３から黒煙・有害成分・悪臭成分が燃焼除去されるため、灰分及び排ガスによる環境汚染の問題も一挙に解消される。さらに屑ゴムＤの乾留の熱源の大半が、その乾留時に発生する乾留ガスＧ１の燃焼熱によって供給されると共に、工場の各種熱源又は動力源として利用可能な水蒸気が得られる等、屑ゴムＤが熱源として有効活用される。
【００１０】
上記作用効果に加えて、屑ゴムＤの乾留時に発生する乾留ガスＧ１が何等の処理精製を経ずにそのまま燃焼され、その熱が屑ゴムＤの乾留に利用されるため、処理精製に伴う熱損失が低減されると共に、装置が著しく簡略される。
【００１１】
さらに、第１燃焼工程２又は乾留ガス燃焼室２５において、乾留ガスＧ１との間に水性ガス反応が生起するため、黒煙の発生が抑制され、第２燃焼工程３又は燃焼炉３０における未燃分・有害成分・悪臭成分の燃焼に当たっての装置及び運転条件が著しく緩和される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態例について、図１乃至図５により説明すると、乾留工程１において、後述するように、補助燃料Ｆ１及び乾留ガスＧ１の少なくとも一部の燃焼熱により、屑ゴムＤが間接加熱され、乾留されて、炭化物Ｃが得られる。乾留に当たっては、灰分及び硫黄分・塩素分のかなりの割合が乾留ガスＧ１に同伴されず、炭化物Ｃに固定される。
【００１３】
第１燃焼工程２においては、上述するように、乾留工程１から導かれた乾留ガスＧ１の少なくとも一部と補助燃料Ｆ１とが燃焼する。なお、図４に示すように、乾留工程１の乾留ガスＧ１の少なくとも一部が燃焼される過程で、乾留ガスＧ１との間に水性ガス反応が生起するよう、スチームＳＴが添加されることは、後述するように極めて好ましいことである。
【００１４】
第２燃焼工程３においては、乾留工程２で使われずに導かれた乾留ガスＧ１の残り及び第１燃焼工程２の排ガスＧ２中の未燃分・有害成分・悪臭成分が燃焼する。水蒸気発生工程４においては、第２燃焼工程３の高温の排ガスＧ３の保有する熱が回収され、工場の各種熱源又は動力源として利用可能な水蒸気Ｓが発生する。なお、５はその水蒸気発生工程４の排ガスＧ４に含まれるダストを捕集し、除去する集塵工程である。
【００１５】
装置について図２、図３及び図５により説明すると、屑ゴムＤを間接加熱により乾留し、炭化物Ｃを得るための回転円筒２１を備えた乾留炉２０、その乾留炉２０の排ガスＧ２の未燃分・有害成分・悪臭成分及び乾留炉２０で使われずに直接導かれた乾留ガスＧ１の残りを燃焼させる燃焼炉３０、及びその燃焼炉３０の排ガスＧ３の保有する熱を利用して、水蒸気Ｓを発生する廃熱回収ボイラ４０の他に、屑ゴムＤを２０ミリ以下に破砕する破砕機１０、乾留炉２０から排出される炭化物Ｃを間接水冷する回転式クーラ５０及び炭化物Ｃに含まれる鉄分を除去する磁選機６０を備えている。
【００１６】
また、乾留炉２０は、図３及び図５に示すように、一端から供給された屑ゴムＤを転動させて、他端から排出する前記回転円簡２１の入口・出口に屑ゴムＤを供給する供給室２２及び炭化物Ｃ並びに乾留ガスＧ１を排出する排出室２３が設けられている。さらに前記回転円筒２１は乾留ガス燃焼室２５によって囲まれており、しかも側面には乾留ガス燃焼室２５に通じる多数のガス排出孔Ｈが穿けられている。
【００１７】
なお、乾留ガス燃焼室２５には、当然のことで図示されていないが、燃焼に必要な空気導入のための口を備えている。また図５に示すように、乾留ガスＧ１との間に水性ガス反応が生起するよう、乾留ガス燃焼室２５の中にスチームＳＴが吹き込まれるスチームノズルＳＮが設けられることは、後述するように極めて好ましいことである。
【００１８】
さらに、ガス排出孔Ｈから回転円筒２１の固形分が燃焼室２５に落下しないよう、図ではガス排出孔Ｈから回転円筒２１内へ向かって直筒状のものが突設されているが、その他Ｌ字状に折り曲げられた筒状のもの等、乾留ガスＧ１が通過可能であり、且つ固形分が燃焼室２５に落下しないよう構成されているものであれば、これに限定されるものではない。
【００１９】
しかも、乾留ガス燃焼室２５の圧力は、回転円筒２１内で発生した乾留ガスＧ１の少なくとも一部が流出可能に、回転円筒２１内の圧力よりも僅かに低く保持されており、その中では補助燃料Ｆ１及び乾留ガスＧ１の少なくとも一部が燃焼し、その燃焼熱が回転円筒２１の壁面を介して屑ゴムＤに伝達されるように構成されている。その他、７０は廃熱回収ボイラ４０の排ガスＧ４に含まれるダストを捕集し、除去するバッグフィルター等の集塵装置、８０は排ガスＧ４を大気中に放出する煙突である。
【００２０】
【実施例】以下に示すエチレンープロピレンージエンゴム（ＥＰＤＭ）、オイル、カーボンブラックを主成分とする屑ゴムを炭化した実施例について説明する。
【００２１】
屑ゴムの工業分析結果
％
揮発分                                          ５９．３
全硫黄                                            １．１７
塩素分                                            ０．０５
灰分                                              ９．９３
カーボンブラック                                ３４．３
総発熱量                                        ８，６８０Ｋｃａｌ／ｋｇ
【００２２】
破砕機１０により２０ミリ以下に破砕され、運ばれた屑ゴムＤは乾留炉２０の回転円筒２１の一端へ送られる。その回転円筒２１の側面を囲む燃焼室２５においては、後述するように補助燃料Ｆ１及び乾留ガスＧ１の少なくとも一部が燃焼される。その燃焼熱によって、回転円筒２１内を転動する屑ゴムＤが間接的に加熱され、乾留されて、炭化物Ｃとなって他端から排出される。
【００２３】
炭化物Ｃの工業分析結果は以下の通りである。
％
収率                                            ４５
固定炭素                                        ６７．３４
揮発分                                          １０．６６
灰分                                            ２２．０
Ｐ                                              ０．００５
Ｓ                                              １．８９
Ｃ１                                            ０．２１
【００２４】
回転円筒２１内の圧力は、その側面に穿けられ複数のガス排出孔Ｈから、燃焼室２５の燃焼ガスＧ２が回転円筒２１内に入らないよう、また乾留ガスＧ１の少なくとも一部が燃焼室２５へ流出し、燃焼可能に、燃焼室２５の圧力よりも僅かに高く制御されている。屑ゴムＤを例えば６００〜７００℃で低温乾留する場合、その必要熱量は乾留ガスＧ１全量の燃焼熱よりも少ないため、状況に応じて乾留ガスＧ１は次の３方法により燃焼される。
【００２５】
その１つは、乾留ガスＧ１の一部が燃焼室２５に導かれ、燃焼するが、残りは燃焼炉３０に直接導かれ、後述する水蒸気発生の燃料として使用されるもので、乾留ガスＧ１に同伴されるタールによる煙道の閉塞トラブルの発生のおそれのない場合には熱効率が高く、好ましい方法である。この場合、さらに燃焼室２５にスチームＳＴが吹き込まれると、乾留ガスＧ１との間に水性ガス反応が生起するため、黒煙の発生が抑制され、下流の第２燃焼工程３又は燃焼炉３０における未燃分・有害成分・悪臭成分の燃焼に当たっての装置・運転条件が著しく緩和される。
【００２６】
２番目は、タールトラブルの発生のおそれがある場合に採用される方法であって、燃焼室２５に乾留ガスＧ１の全量が導かれ、燃焼される。その際、燃焼ガスの温度が過度に高くならないよう、大過剰の空気が供給される。従って、大過剰の空気を含むため、レベルは低いが、大量の熱を保有する燃焼ガスが燃焼炉３０に送られることになる。なお、一般に補助燃料Ｆ１は起動時もしくは失火防止のためにしか使用されない。
【００２６】
さらに３番目は、燃焼室２５に乾留ガスＧ１の全量が導かれ、乾留ガスＧ１との間に水性ガス反応が生起するよう、スチームノズルＳＮから乾留ガス燃焼室２５の中にスチームＳＴが吹込まれる。それによって、黒煙の発生が抑制されるため、第２燃焼工程３又は燃焼炉３０における未燃分・有害成分・悪臭成分の燃焼に当たっての装置・運転条件が著しく緩和される。
【００２７】
乾留ガスＧ１の一部が燃焼室２５に導かれる場合は、燃焼炉３０において、乾留炉２０から直接導かれた残りの乾留ガスＧ１及び補助燃料Ｆ２が燃焼し、その燃焼熱によって、乾留炉２０の排ガスＧ２が加熱され、高温に保持され、排ガスＧ２中に含まれる未燃分・有害成分・悪臭成分等はすべて燃焼し、無害化・無臭化される。
【００２８】
乾留ガスＧ１の全量が燃焼室２５に導かれる場合は、燃焼炉３０において、上述の通り、燃焼室２５の排ガスＧ２中に含まれる未燃分及び補助燃料Ｆ２が燃焼し、その燃焼熱によって、燃焼室２５の排ガスＧ２が加熱され、高温に保持され、未燃分・有害成分・悪臭成分等はすべて燃焼し、無害化・無臭化される。
【００２９】
廃熱回収ボイラ４０においては、燃焼炉３０の排ガスＧ３が導かれ、その保有する熱により工場で使用する水蒸気Ｓが回収される。そのうえ、廃熱回収ボイラ４０の排ガスＧ４は、それに僅かに含まれるダストが集塵装置７０で捕集、除去された後、煙突８０より大気中に放出される。
【００３０】
以上のように屑ゴムＤが乾留されることにより、先ず保温材その他に有効利用可能な炭化物Ｃが得られる。さらに上述したように、硫黄、塩素のかなり割合と殆ど全てのカーボンブラック及び灰分が炭化物に固定されると共に、排ガスから黒煙・有害成分・悪臭成分が燃焼除去されるため、灰分及び排ガスによる環境汚染の問題も一挙に解消される。しかも、屑ゴムＤの乾留の熱源の大半が、その乾留時に発生する乾留ガスＧ１の燃焼熱によって供給されると共に、工場の各種熱源又は動力源として利用可能な水蒸気が得られる等、屑ゴムＤが熱源として有効活用される。
【００３１】
そのうえ、屑ゴムＤの乾留時に発生する乾留ガスＧ１が何等の処理精製を経ずにそのまま燃焼され、その熱が屑ゴムＤの乾留に利用されるため、処理精製に伴う熱損失が低減されると共に、装置が著しく簡略される。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されるため、次の効果を奏する。すなわち、第１及び第２の発明によれば、（ア）屑ゴムＤから保温材・耐火材その他に有効利用可能な炭化物Ｃが得られる。
（イ）その炭化物Ｃにより屑ゴムＤ中の硫黄分・塩素分のかなりの割合及び殆ど全てのカーボンブラック及び灰分の全量が固定されると共に、排ガスから黒煙・有害成分・悪臭成分が燃焼除去されるため、灰分及び排ガスによる環境汚染の問題も一挙に解消される。
（ウ）従って、廃熱回収ボイラ４０の伝熱面への灰の沈積量が減少し、高い伝熱性が長期間保持されると共に排ガスＧ３に含まれる黒煙・有害成分・悪臭成分の除去され、低温域においてアルカリ等の塩化物から生じる塩酸その他による下流側の装置の腐食が防止される。
【００３２】
（エ）屑ゴムＤの乾留の熱源の大半が、その乾留時に発生する乾留ガスＧ１の燃焼熱によって供給されると共に、工場の各種熱源又は動力源として利用可能な水蒸気が得られる等、屑ゴムＤが熱源として有効活用される。
（オ）さらに第３の発明によれば、上記効果に加えて、屑ゴムＤの乾留時に発生する乾留ガスＧ１が何等の処理精製を経ずにそのまま燃焼され、その熱が屑ゴムＤの乾留に利用されるため、処理精製に伴う熱損失が低減されると共に、装置が著しく簡略される。
（カ）そのうえ第４又は第５の発明によれば、上記効果に加えて、第１燃焼工程２又は乾留ガス燃焼室２５において、黒煙の発生が抑制され、第２燃焼工程３又は燃焼炉３０における未燃分・有害成分・悪臭成分の燃焼に当たっての装置及び運転条件が著しく緩和される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す工程構成図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す機器構成図である。
【図３】乾留炉を示す断面図である。
【図４】本発明の別の実施の形態例を示す工程構成図である。
【図５】別の乾留炉を示す断面図である。
【符号の説明】
１    乾留工程
２    第１燃焼工程
３    第２燃焼工程
４    水蒸気発生工程
５    集塵工程
１０  破砕機
２０  乾留炉
２１  回転円筒
２２  供給室
２３  排出室
２５  乾留ガス燃焼室
３０  燃焼炉
４０  廃熱回収ボイラ
５０  回転式クーラー
６０  磁選機
７０  集塵装置
８０  煙突
Ｃ    炭化物
Ｄ    屑ゴム
Ｆ１  補助燃料
Ｆ２  補助燃料
Ｇ１  乾留ガス
Ｇ２  排ガス
Ｇ３  排ガス
Ｇ４  排ガス
Ｈ    ガス排出孔
Ｓ    水蒸気
ＳＮ  スチームノズル
ＳＴ  スチーム
【図１】
0003845773.tif 000002
【図２】
0003845773.tif 000003
【図３】
0003845773.tif 000004
【図４】
0003845773.tif 000005
【図５】
0003845773.tif 000006