JP2000334293A - 管式反応装置及びこれを用いたスラリー処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置を停止することなく管内の清掃が可能で
稼動率の向上を図れる管式反応装置及びこれを用いたス
ラリー処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 スラリー供給部Ｉと水熱反応部IIIとの
間に予熱部IIが、水熱反応部IIIと冷却部Ｖとの間に予
冷部IVがそれぞれ設けられ、予熱部IIと予冷部IVは移送
管１が一部の範囲にて複数経路をなしており、少なくと
も一つの経路が移送状態の下で選択時に少なくとも一つ
の経路を非移送状態とすることを可能ならしめる開閉弁
１３，１４，１５，１６；３１，３２，３３，３４を備
え、非移送状態の経路の管部１１，１２；２８，２９が
清掃可能に開放されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管式反応装置及びこ
れを用いたスラリー処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】水熱反応をバッチ処理として行なう装置
としてはオートクレーブが広く知られている。このオー
トクレーブにより、例えば、珪酸カルシウム板等が製造
されている。このバッチ処理方式に対し、水熱反応を連
続的に行なう装置として、管式反応装置（チューブリア
クター）が在る。

【０００３】この管式反応装置は、添付図面の図２のご
とく、例えば水熱反応すべき対象物質がスラリーの場
合、スラリー供給部５１、水熱反応部５２、冷却部５３
そして貯留部５４を有している。スラリー供給部５１は
スラリータンク５１Ａ、開閉弁５１Ｂそしてポンプ５１
Ｃを有しており、該スラリータンク５１Ａから延びる移
送管５５は上記開閉弁そしてポンプ５１Ｃ、水熱反応部
５２、冷却部５３を経て貯留部５４へ至っている。上記
水熱反応部５２はヒータ５２Ａ、冷却部５３は冷却用フ
ァン５３Ａを有している。

【０００４】かかる図２装置において、スラリータンク
５１Ａ内のスラリーは移送管５５を通して連続的に移送
され、その移送中に水熱反応部５２において所定の水熱
反応温度まで加熱されて水熱反応に基づく処理がなさ
れ、処理後に冷却部５３にて冷却され、しかる後に貯留
部５４に貯留される。そして逐次排出部から排水され
る。このようにして、スラリーは連続移送されつつ、そ
の移送中に処理される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２装
置においては、移送管５５内でスラリーが付着して、該
移送管内の流れが悪くなったりあるいは流れなくなって
しまうことさえある。したがって、かかる場合には、一
旦、装置の運転を停止して、上記移送管内の清掃をせね
ばならず、また、運転再開にはそれなりの時間を要する
ために、装置の稼動率が一段と低下してしまう。

【０００６】本発明は、かかる不具合を改善し、装置を
停止することなく長期間連続して操業できる管式反応装
置及びこれを用いたスラリー処理方法を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、管式反応装置
で水熱反応処理される物質が水熱反応温度以下の温度域
で固形物を析出することを見い出し、それに基づいて開
発されたものである。

【０００８】本発明に係る管式反応装置は、スラリー供
給部と、該スラリー供給部からスラリーを受け移送管で
の該スラリーの連続移送中に該スラリーを水熱反応温度
まで加熱する水熱反応部と、水熱反応後のスラリーを冷
却する冷却部とを有している。

【０００９】かかる装置において、本発明は、スラリー
供給部と水熱反応部との間に予熱部が、水熱反応部と冷
却部との間に予冷部がそれぞれ設けられ、予熱部と予冷
部は移送管が一部の範囲にて複数経路をなしており、少
なくとも一つの経路が移送状態の下で選択時に少なくと
も一つの経路を非移送状態とすることを可能ならしめる
開閉弁を備え、非移送状態の経路の管部が清掃可能に開
放されるようになっていることを特徴としている。

【００１０】上記装置において、予熱部及び予冷部は、
複数経路を形成する範囲がスラリーの固形物析出温度の
移送範囲を含むように設定されているようにすることが
良い。

【００１１】このような本発明装置でスラリーを処理す
るには、スラリーを移送管で連続移送しながら、移送中
のスラリーを水熱反応温度まで加熱して水熱反応処理す
る際に、水熱反応温度以下でのスラリーの固形物析出温
度となる移送範囲にて形成された複数経路を切り替え
て、少なくとも一つの経路を移送状態にそして少なくと
も一つの経路を非移送状態とし、非移送状態の経路の管
部を開放して清掃する。

【００１２】言うまでもなく、移送状態にある経路を経
てスラリーは連続移送されてここで水熱反応を生ずる。
また、上記非移送状態にある経路の管部の清掃は、スラ
リーの固形物析出のみならず他の理由によっても行なう
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面の図１に基づき、
本発明の実施の形態を説明する。

【００１４】本実施形態装置は、スラリー供給部Ｉ、予
熱部II、水熱反応部III、予冷部IV、冷却部Ｖそして貯
留部VIとを有している。これらはスラリー供給部Ｉから
貯留部VIに至るまで各部が一つの移送管１で順次接続さ
れている。

【００１５】スラリー供給部Ｉは、スラリータンク２、
開閉弁３、ポンプ４を有しており、該スラリータンク２
にはスラリーが収容されている。このスラリーとして
は、例えば、ごみ焼却灰や飛灰を液状化したもので、該
スラリーは約３００℃位の温度で水熱反応し、それによ
り有害物質を無害化せんとするものである。

【００１６】予熱部IIは第一予熱部５と第二予熱部６と
を有している。上記のスラリーが水熱反応温度（３００
℃付近）以下の温度（約２４０〜２７０℃）で、灰中に
含まれるＣａ，Ｓｉ等の成分が反応して固形物を析出す
るということ、及びこのような析出初期の固形物は管壁
に付着しやすいことが判明した。そこでこのことに基づ
き、第二予熱部６はスラリーを水熱反応部IIIにて水熱
反応温度にまで加熱するに先立って、移送管１内のスラ
リーを移送中に予熱する際に、第一予熱部５はこの固形
物析出温度以下で、スラリーを固形物析出温度付近にま
で予熱するようになっている。

【００１７】第一予熱部５は、電源７から電力を受けて
昇温するヒータ８を有し、移送管１の被熱部１Ａを熱
し、被熱部１Ａ内を流れるスラリーを、上述のごとく、
固形物析出温度以下まで予熱するようになっている。

【００１８】第二予熱部６は、第一予熱部５と同様に電
源９から電力を受けて昇温するヒータ１０を有している
が、移送管１はこの第二予熱部６の範囲で二つの経路を
なす管部１１，１２に別かれており、それぞれ被熱部１
１Ａ，１２Ａを有している。上記二つの管部１１，１２
には、被熱部１１Ａ，１２Ａの前後に、開閉弁１３，１
４；１５，１６そしてドレーン弁１７，１８；１９，２
０がそれぞれ設けられている。管部１１の開閉弁１３，
１４と管部１２の開閉弁１５，１６とは、前者及び後者
の一方が開状態のときに他方が閉とすることが可能な関
係となっている。勿論両者が開となっていることもあり
得るが、両者が閉となっていることはない。また、管部
１１のドレーン弁１７，１８と管部１２のドレーン弁１
９，２０とは、開閉弁が閉となっている管部のドレーン
弁が開とすることが可能な関係にある。この第二予熱部
６では、ヒータ９はスラリーを固形物析出温度以上でか
つ水熱反応温度以下の温度まで加熱する。

【００１９】水熱反応部IIIは、その構成は第一予熱部
５と同様に、移送管１が被熱部２１を有していて、電源
２２から電力を受けて昇温するヒータ２３によって加熱
される。この場合、第一予熱部５と異なり、ヒータ２３
は被熱部２１内のスラリーを水熱反応温度にまで加熱せ
しめる温度まで昇温する。

【００２０】次に、予冷部IVは第一予冷部２４と第二予
冷部２５とを有している。第一予冷部２４は、水熱反応
部IIIから移送されてくるスラリーを固形物析出温度よ
り上の温度まで冷却するもので、冷却用ファン２６を有
し、移送管１には被冷部２７が設けられている。

【００２１】第二予冷部２５では、第二予熱部６におけ
る場合と同様に、移送管１は二つの経路をなす管部２
８，２９に別れている。この第二予冷部２５には冷却用
ファン３０が設けられていて、上記二つの管部２８，２
９には、該ファン３０により冷却される被冷部２８Ａ，
２９Ａがそれぞれ設けられている。また、上記二つの管
部２８，２９には、第二予熱部６における場合と同様
に、被冷部２８Ａ，２９Ａの前後に、開閉弁３１，３
２；３３，３４そしてドレーン弁３５，３６；３７，３
８がそれぞれ設けられている。管部２８の開閉弁３１，
３２とドレーン弁３５，３６そして管部２９の開閉弁３
３，３４とドレーン弁３７，３８は、第二予熱部６の管
部１１の開閉弁１３，１４とドレーン弁１７，１８そし
て管部１２の開閉弁１５，１６とドレーン弁１９，２０
と同様の開閉関係にある。かかる第二予冷部２５では、
スラリーは該スラリーの固形物析出温度より高い温度か
ら該析出温度より低い温度まで冷却される。

【００２２】次に、冷却部Ｖは、冷却用ファン３９を有
していて、該移送管１の被冷部４０内のスラリーを所定
温度、例えば常温もしくはこれに近い温度まで冷却す
る。

【００２３】そして、該冷却部Ｖに接続されている貯留
部VIとしてのタンク４１には排出部に開閉弁４２を有し
ている。

【００２４】かかる本実施形態は、次のように作動し、
また清掃保守される。

【００２５】 開閉弁３を開状態としポンプ４を駆動
することにより、スラリータンク２内のスラリーは、予
熱部IIの第一予熱部５へ送られる。ここでスラリーは固
形物析出温度以下で、ヒータ８により予熱される。

【００２６】 第一予熱部５で一次予熱されたスラリ
ーは、第二予熱部６に送られここで固形物析出温度を超
える温度までヒータ１０によって二次予熱される。その
際、二つの管部１１，１２の開閉弁１３，１４；１５，
１６を開（ドレーン弁１７，１８；１９，２０は閉）と
して、両方の管部１１，１２へスラリーを通し両被熱部
１１Ａ，１２Ａで加熱してもよいが、固形物の析出等に
よる管部の清掃の必要性が生じたときには、一方の管
部、例えば管部１１の開閉弁１３，１４を閉じて、スラ
リーを他方の管部１２のみに流してここで加熱する。管
部１１の清掃の際には、該管部１１の上記開閉弁１３，
１４を閉じると共にドレーン弁１７，１８を開いて、こ
こから洗浄液、例えば酸等を流入させることにより洗浄
・清掃が行なわれる。

【００２７】 次に、二次予熱されたスラリーは水熱
反応部IIIにて、ヒータ２３により水熱反応温度まで加
熱され、ここで水熱反応処理がなされる。

【００２８】 水熱反応処理されたスラリーは、次に
予冷部IVの第一予冷部２４で、ファン２６によって一次
冷却される。この冷却はスラリーがスラリーの固形物析
出温度以上の温度までなされる。

【００２９】 一次冷却されたスラリーは第二予冷部
２５へもたらされ、ここでファン３０によって二次冷却
される。この冷却はスラリーが固形物析出温度以下とな
るように行なわれる。ここでの冷却は、二つの管部２
８，２９の開閉弁３１，３２；３３，３４を開（ドレー
ン弁３５，３６；３７，３８は閉）として両方の管部２
８，２９へスラリーを通して両被冷部２８Ａ，２９Ａで
冷却してもよいが、冷却の際の固形物析出温度通過時に
スラリーが固形物を析出するので、その固形物を除去す
る必要性があるときには、一方の管部、例えば管部２８
の開閉弁３１，３２を閉じてスラリーを他方の管部２９
にのみ流してここで冷却する。固形物除去のための管部
２８の清掃の際には、該管部２８の開閉弁３１，３２を
閉じると共にドレーン弁３５，３６を開いて、ここから
洗浄液、例えば酸等を流入させることにより洗浄・清掃
される。

【００３０】 しかる後、スラリーは冷却部Ｖにて、
所定温度、例えば常温もしくはこれに近い温度までファ
ン３９により冷却される。

【００３１】 冷却されたスラリーは貯留部VIのタン
ク４１に貯留され、任意時に開閉弁４２を開いて排出さ
れる。

【００３２】本発明において、固形物析出温度はスラリ
ーの性状によって異なるので、第二予熱部６そして第二
冷却部２５の温度及び被熱部そして被冷部の長さ（管
長）はこれに応じて決定される。すなわち、スラリーが
予熱時そして冷却時に上記固形物析出温度の範囲をそれ
ぞれ第二予熱部６そして第二冷却部２５にて通過するよ
うに設定する。

【００３３】第一予熱部５と第二予熱部６を、さらには
水熱反応部IIIも一つにまとめることもできるが、その
場合にはすべての範囲で管部を二つの経路をなすように
設けなければならず、装置が過大になると共に、清掃す
べき管長も長くなってしまうので、第二予熱部６を独立
して設けるのが好ましい。そしてこの第二予熱部６は固
形物析出温度範囲を確実に収めていれば十分であり、こ
の範囲より上そして下の温度での加熱は水熱反応部III
そして第一予熱部５でそれぞれ行なわれることがさらに
好ましい。これらについては第二冷却部２５に関しても
同様である。

【００３４】また、第二予熱部６そして第二予冷部２５
においては管部は二つ設けられているが、それ以上、例
えば三つあるいは四つとしてもよい。その場合、少なく
ともどれか一つの管部がスラリーを移送している状態に
あれば良く、他の管部はいつでも清掃することができる
状態となる。

【００３５】加熱手段、冷却手段は、図示の例以外にも
公知の手段で実施可能である。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上のように管式反応装置に
おいて予熱部そして予冷部を設け、移送管を複数経路と
して、選択により移送状態と非移送状態の経路を同時に
存在するようにしたので、装置の操業を停止することな
く、清掃、特に析出固形物の除去が任意時に行なうこと
ができ、装置の稼動率が向上する。また、本発明方法に
よれば、その清掃作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例形態装置の概要構成図であ
る。

【図２】従来装置の概要構成図である。

【符号の説明】

１ 移送管 １１，１２ 管部 １３，１４，１５，１６ 開閉弁 ２８，２９ 管部 ３１，３２，３３，３４ 開閉弁 Ｉ スラリー供給部 II 予熱部 III 水熱反応部 IV 予冷部 Ｖ 冷却部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラリー供給部と、該スラリー供給部か
   らスラリーを受け移送管での該スラリーの連続移送中に
   該スラリーを水熱反応温度まで加熱する水熱反応部と、
   水熱反応後のスラリーを冷却する冷却部とを有する管式
   反応装置において、スラリー供給部と水熱反応部との間
   に予熱部が、水熱反応部と冷却部との間に予冷部がそれ
   ぞれ設けられ、予熱部と予冷部は移送管が一部の範囲に
   て複数経路をなしており、少なくとも一つの経路が移送
   状態の下で選択時に少なくとも一つの経路を非移送状態
   とすることを可能ならしめる開閉弁を備え、非移送状態
   の経路の管部が清掃可能に開放されるようになっている
   ことを特徴とする管式反応装置。
2. 【請求項２】 予熱部及び予冷部は、複数経路を形成す
   る範囲がスラリーの固形物析出温度の移送範囲を含むよ
   うに設定されていることとする請求項１に記載の管式反
   応装置。
3. 【請求項３】 スラリーを移送管で連続移送する際に、
   移送中のスラリーを水熱反応温度まで加熱するスラリー
   処理方法において、水熱反応温度以下でのスラリーの固
   形物析出温度となる移送範囲にて形成された複数経路を
   切り替えて、少なくとも一つの経路を移送状態にして少
   なくとも一つの経路を非移送状態とし、非移送状態の経
   路の管部を開放して清掃することを特徴とするスラリー
   処理方法。