JPH02178509A - オイルコークス末燃ダストの燃焼方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オイルコークス未燃ダストの脱水ケーキを効
率よく燃焼・溶融する方法およびその装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

石油の残渣油を熱分解することによって製造されるオイ
ルコークス（石油コークスとも呼ばれる）は、石炭と同
様に細かく粉砕されてボイラ火炉、ガス化炉などの燃料
として用いられている。しかし、オイルコークスは揮発
分が少なく難燃性であるので、投入燃料量の５〜１０ｗ
ｔ％が未燃分（未燃ダスト）として排出される。

−Ｃに、オイルコークス未燃ダストは、ボイラからは脱
硫装置で、また、ガス化炉では水封集じん袋面で水スラ
リーとして回収される。従来、この水スラリーは脱水ケ
ーキ状に脱水処理され、セメントキルンに供給され、石
炭の補助燃料として焼却処理されるか、または脱水ケー
キの状態で産業廃棄物として処分されている。

〔発明が解決しようとする課題］ オイルコークス未燃ダストは、平均粒径１００μｍ以下
、可燃公約９５ｗｔ％、灰分約５ｗｔ％の性状を有して
いるので、燃料となり得るものであり、またその灰分は
、貴金属であるバナジウムを１０〜３０ｗｔ％と多量に
含んでいる。

しかし、オイルコークス未燃ダストは揮発分が２ｗｔ％
以下と少なく、非常に燃え難い性質を有している。この
ため、１０００”Ｃ以下の温度条件では燃焼速度が遅く
、９５％以上の燃焼効率を得ることが技術的に困難であ
る。一方、灰分中にバナジウム、硫黄、ナトリウム、カ
リウムが含まれるので、６００　’Ｃ以上にて灰分が軟
化する性質があり、６００°Ｃ未満の温度でないと、安
定した焼却処理を行うことは技術的に困難である。

これら２つの温度条件を満足することはできないので、
現実には、オイルコークス未燃ダストの焼却処理は、ロ
ークリキルンでの処理を除いてなされていない。オイル
コークス未燃ダストからバナジウムを回収するためには
、経済的理由から、可燃分を燃焼させて燃焼灰中のバナ
ジウム濃度を１０ｗｔ％以上にする必要がある。そのた
めには、オイルコークス未燃ダストの性状を、可燃分９
５４％、灰分５ｗｔ％、バナジウム濃度１ｗＬ％とする
と、可燃分を約９５％以上燃焼させる必要がある（燃焼
効率９５％以上を確保する必要がある）。

本発明は上記の諸点に漏みなされたもので、オイルコー
クス未燃ダストを乾燥処理して乾粉とし、この乾粉を燃
焼・溶融炉で燃やし、燃料エネルギーを水蒸気として回
収し、不燃分である灰分をバナジウムを多量に含むスラ
グとすることにより、廃棄物であるオイルコークス未燃
ダストを燃料として、可燃分を利用して水蒸気を発生さ
せるとともに、不燃分を高純度化して貴金属であるバナ
ジウムの回収原料を生産する方法およびその装置を提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明のオイルコークス
未燃ダストの燃焼方法は、図面を参照して説明すれば、
つぎの（ａ）〜（ｃ）の工程、すなわち、（ａ）　　オ
イルコークス未燃ダストの乾粉を燃焼空気を利用して燃
焼・溶融炉まで空気搬送する工程、 （ｂ）　　燃！・溶融炉で、オイルコークス未燃ダスト
の乾粉を主燃料とし、補助燃料を供給して高温下で燃焼
・触圧し、灰分を溶融スラグとして回収する工程、 （ｃ）燃焼・溶融炉からの高温燃焼ガスをボイラに導入
し、水蒸気を発生させる工程、 を包含するものである。

また、本発明の方法は、つぎの（ａｌ〜（ｅｌの工程、
すなわち、 （ａ）　　オイルコークス未燃ダストの脱水ケーキを、
ボイラの燃焼排ガスとともに気流乾燥機に導入して乾燥
する工程、 （ｂ）　　乾燥したオイルコークス未燃ダストの乾粉を
集じん機で捕集し、乾粉サイロに集める工程、（ｃ）乾
粉サイロから乾粉を定量供給し、燃焼空気を利用して燃
焼・溶融炉まで空気搬送する工程、 （ｄ）　　燃焼・溶融炉で、オイルコークス未燃ダスト
の乾粉を主燃料とし、補助燃料を供給して高温下で燃焼
・融灰し、天分を溶融スラグとして回収する工程、 （ｅ）　　燃焼・溶融炉からの高温燃焼ガスをボイラに
導入し、水蒸気を発生させる工程、 を包含するものである。

これらの方法において得られた溶融スラグは、バナジウ
ム回収原料とすることができる。

また、本発明のオイルコークス未燃ダストの燃焼装置は
、図面に示すように、オイルコークス未燃ダストをボイ
ラの燃焼排ガスとともＧこ導入して乾燥する気流乾燥機
１と、乾燥したオイルコークス未燃ダストの乾粉を捕集
する集じん機１２と、ｆｉｔ集したオイルコークス未燃
ダストの乾粉を貯蔵する乾粉サイロ１３と、乾粉を燃焼
空気により燃焼・溶融炉まで搬送する気流搬送管１５と
、気流搬送された乾粉を燃焼・融灰する燃焼・／８融炉
１６と、燃焼・溶融炉からの高温燃焼ガスを導入するボ
イラ８とを包含するように構成される。

燃焼・溶融炉１６としては、オイルコークス未燃ダスト
の乾粉と空気との混合物を、炉本体の接線方向に投入し
て、旋回流を生じさせながら燃焼溶融する旋回流式燃焼
・溶融炉を用いるのが望ましい。

〔作用〕

オイルコークス未燃ダストの脱水ケーキを、ボイラから
の燃焼排ガスにより気流乾燥機１に供給し乾燥処理して
乾粉とする。この乾粉を空気により燃焼・溶融炉１６に
搬送し、燃焼・溶融させ、高温の燃焼ガスをボイラ８に
導入して水蒸気を発生させる。溶融したスラグはバナジ
ウム回収原料として利用される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説
明する。ただしこの実施例に記載されている構成機器の
形状、その相対配置などは、とくに特定的な記載がない
限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のも
のではなく、単なる説明例にすぎない。

１は気流乾燥機で、解砕機２と気流乾燥管３とから構成
される。オイルコークス未燃ダストの水スラリーは、予
め脱水処理され脱水ケーキ（−例として、水分約６０−
ｔ％、固形公約４Ｑｈｔ％）として、脱水ケーキホンパ
ー４に投入される。この脱水ケーキを定量供給機５によ
り粗粒乾粉ホッパ６に供給し、後述の粗粒乾粉をコンベ
ア７により混練・調湿しつつ気流乾燥ａ１の解砕機２に
移送する。このとき、コンヘア７の出口にボイラ８の対
流部１０からの高温燃焼排ガス（約４００°Ｃ）を供給
して、解砕機２にて混合粉体を解砕する。

解砕された粉体は気流乾燥管３内で乾燥され、粗粒集じ
ん機１１に送られ、粗粒の一部が捕集される。捕集され
た粗粒乾粉は粗粒乾粉ホッパー６へ投入され、排ガスは
細粒集じん機１２に送られる。

粗粒集じん機１１および粗粒乾粉ホンパー６は、解砕さ
れた粉体が１スルーでは乾燥しきらないので、粉体を繰
返し循環させるために設けられたものである。

細粒集じん機１２では、粗粒集じんａｌ＋で捕集困難な
細粒および粗粒の残部が捕集され、捕集された細粒およ
び粗粒は乾粉サイロ１３に貯蔵される。この乾粉は定量
供給機１４により気流搬送管１５に供給されて燃焼・溶
融炉１６へ投入される。オイルコークス未燃ダストはオ
イルコークスの燃えがらであり、揮発分が２％以下とな
っているため、上記のような乾燥処理をしても、乾燥排
ガス中には悪臭成分がないので、問題なく操作すること
ができる。１７は誘引ファン、１８は脱硫装置、２０は
煙突である。

押込ファン２１により供給される空気は、空気予熱器２
２により予熱された後、１次空気管２３．２次空気管２
４、二段燃焼空気管２５内に分岐する。１次空気管２３
には乾粉サイロ１３からの乾粉が投入され、この管２３
に接続された気流搬送管１５により燃焼・溶融炉１６へ
供給され、２次空気は燃焼・溶融炉１６へ供給され、二
段燃焼空気はボイラ８へ供給される。

燃焼・溶融炉１６では、灰分を溶融処理する必要性から
、約１５００°Ｃの燃焼ガス温度が必要である。

このため、燃焼・溶融炉１６は高負荷燃焼が可能で、吸
熱の少ない旋回流式とするのが望ましい。

また、乾粉中の水分濃度が高いと、水分の蒸発熱が多量
に必要となり、燃焼ガス温度が低下するため、気流乾燥
機１で水分２０−１％以下にまで乾燥しておくことが望
ましい。第１図では、乾粉として、細粒乾粉と粗粒乾粉
とを同一サイロに集めた後、１次空気で燃焼・溶融炉１
６まで搬送しているが、第２図に示すように、細粒乾粉
と粗粒乾粉とを別々にして、１次空気管２３に供給して
もよい。２６は粗粒乾１′Ａ供給管である。

粗粒集じん機１１と細粒集じん機１２の両者を設置する
ことにより、乾Ｉ５）の平均粒径の調節が可能となる。

この場合、乾粉の平均粒径は３０〜７０μｍが望ましい
。なお、ｗ１環割合を増やすと、細粒乾粉を増やすこと
ができる。

燃焼・溶融炉１６では、着火保炎性を確保するために、
油または気体燃料などの補助燃料を全体の５〜４０％使
用する。炉１６内で、可燃分は燃焼反応によりＣＯ□、
ｌＩ２０となり、不燃分である灰分は溶融スラグとなる
。旋回流式の炉の場合は、灰分は強旋回力を受けて円筒
炉壁面上に捕捉され、溶融スラグとなる。を容量スラグ
はスラグ流下口２７から安定的に流出する。このスラグ
中には未燃分がほとんど混ざらないために、回収スラグ
中のバナジウム濃度が高く、バナジウム回収原料として
有効利用が可能となる。２８はバーナである。

灰分の約９０％は溶融スラグとして炉１６から排出され
るが、残りの約１０％はボイラ８の火炉に飛散する。ボ
イラ火炉の内壁は水冷管で構成されており、このため、
飛散灰が壁面上に付着することはなく、連続操業上の支
障とはならない。また、ＮＯｘ発生量を低減する目的で
、燃焼・溶融炉は完全燃焼空気量以下の空気量で運転さ
れ、ボイラ火炉に二段燃焼空気が供給され完全燃焼が行
われる。

なお、ボイラやガス化炉から排出されるオイルコークス
未燃ダストが水スラリーとしてでなく、もともと乾粉状
態で回収される場合には、乾燥工程および集じん工程を
省略して同様な溶融処理が可能である。すなわち、本発
明はオイルコークス未燃ダストの脱水ケーキの処理だけ
に限定されるものではない。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されているので、つぎのよう
な効果を奏する。

（１）　　オイルコークス未燃ダストの乾粉を、燃焼・
溶融炉で高温燃焼・触圧処理するので、燃焼速度が速く
、可燃分を９５％以上の割合で燃焼させることができ、
発生熱量を有効利用することができる。

（２）バナジウムを含む灰分を、バナジウム濃度１０ｗ
ｔ％以上の？８融スラグとして回収することができる。

（３）灰分は完全に溶融するので、半溶融状態でのスラ
グの閉塞の問題も回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオイルコークス未燃ダストの燃焼装置
の一実施例を示すフローシート、第２図は本発明の装置
の他の実施例を示すフローシートである。 １・・気流乾燥機、２・・・解砕機、３・・・気流乾燥
管、４・・・脱水ケーキホッパ〜、５・・・定量供給機
、６・・・粗粒乾粉ホッパー、７・・・コンヘア、８・
・・ボイラ、１０・・・対流部、１１・・・粗粒集じん
機、１２・・・細粒集じん機、１３・・・乾粉サイロ、
１４・・・定量供給機、１５・・・気流搬送管、１６・
・・燃焼・溶融炉、１７・・・誘引ファン、１８・・・
脱硫装置、２０・・・煙突、２１・・・押込ファン、２
２・・・空気予熱器、２３・・・１次空気管、２４・・
・２次空気管、２５・・・二段燃焼空気管、２６・・・
粗粒乾粉供給管、 ２７・・・スラグ流下口、 ８・・・バーナ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　つぎの（ａ）〜（ｃ）の工程、すなわち、（ａ）オ
   イルコークス未燃ダストの乾粉を燃焼空気を利用して燃
   焼・溶融炉まで空気搬送する工程、 （ｂ）燃焼・溶融炉で、オイルコークス未燃ダストの乾
   粉を主燃料とし、補助燃料を供給して高温下で燃焼・融
   灰し、灰分を溶融スラグとして回収する工程、 （ｃ）燃焼・溶融炉からの高温燃焼ガスをボイラに導入
   し、水蒸気を発生させる工程、 を包含することを特徴とするオイルコークス未燃ダスト
   の燃焼方法。 ２　つぎの（ａ）〜（ｅ）の工程、すなわち、（ａ）オ
   イルコークス未燃ダストの脱水ケーキを、ボイラの燃焼
   排ガスとともに気流乾燥機に導入して乾燥する工程、 （ｂ）乾燥したオイルコークス未燃ダストの乾粉を集じ
   ん機で捕集し、乾粉サイロに集める工程、 （ｃ）乾粉サイロから乾粉を定量供給し、燃焼空気を利
   用して燃焼・溶融炉まで空気搬送する工程、 （ｄ）燃焼・溶融炉で、オイルコークス未燃ダストの乾
   粉を主燃料とし、補助燃料を供給して高温下で燃焼・融
   灰し、灰分を溶融スラグとして回収する工程、 （ｅ）燃焼・溶融炉からの高温燃焼ガスをボイラに導入
   し、水蒸気を発生させる工程、 を包含することを特徴とするオイルコークス未燃ダスト
   の燃焼方法。 ３　溶融スラグをバナジウム回収原料とする請求項１又
   は２記載のオイルコークス未燃ダストの燃焼方法 ４　オイルコークス未燃ダストをボイラの燃焼排ガスと
   ともに導入して乾燥する気流乾燥機（１）と、乾燥した
   オイルコークス未燃ダストの乾粉を捕集する集じん機（
   １２）と、捕集したオイルコークス未燃ダストの乾粉を
   貯蔵する乾粉サイロ（１３）と、乾粉を燃焼空気により
   燃焼・溶融炉まで搬送する気流搬送管（１５）と、気流
   搬送された乾粉を燃焼・触圧する燃焼・溶融炉（１６）
   と、燃焼・溶融炉からの高温燃焼ガスを導入するボイラ
   （８）とを包含することを特徴とするオイルコークス未
   燃ダストの燃焼装置。