JPH03239793A - 乾留釜の燃焼加熱制御方法 - 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、乾留によって発生するガスを乾留釜の燃料と
して有効に利用する燃焼制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の乾留装置、例えば特開昭５７−１２８７８５号公
報に記載の有機廃棄物の乾留ガス生成装置においては、
乾留炉内に多数の伝熱粒子を配置し、内部に籾殻等の有
機廃棄物を投入し、予め該有機廃棄物を燃焼させた後、
半燃焼状態及び乾留状態として有機廃棄物を乾留し、発
生するガスを回収する有機廃棄物の乾留ガス生成装置が
提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記特開昭５７−１２８７８５号公報記
載の有機廃棄物の乾留ガス生成装置においては、直接被
乾留物を燃焼させているので、被乾留物が酸化する恐れ
があり、例えば、ステンレス鋼板の製造工場における研
削工程及び研磨工程において発生する研削油を含むステ
ンレス鋼研削屑の乾留には適していない。

そこで、乾留釜内にステンレス鋼研削屑等の被乾留物を
入れて、非酸化性雰囲気として乾留すれば、乾留された
ステンレス鋼研削屑を製鋼原料として有効に使用できる
ことを実験したが、更に発生するガス及び油を効率良く
利用すれば、殆ど外部から燃料を使用することなく全体
を処理できることが判明した。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、乾留
中に発生するガスを有効に利用し、更には余剰の油も回
収できる乾留釜から発生するガスの燃焼制御方法を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的に沿う請求項（１）記載の乾留釜から発生する
ガスの燃焼制御方法は、乾留によって発生するガスを乾
留釜加熱の燃料とする乾留釜から発生するガスの燃焼制
御方法であって、上記乾留釜を加熱するバーナーをオイ
ルバーナーと乾留釜からの発生ガスを燃料とするガスバ
ーナーとに区分し、予め上記オイルバーナーで乾留釜を
加熱し、ガス発生時には上記ガスバーナーの不足熱量分
を上記オイルバーナーで補うようにして構成されている
。

また、請求項（２）記載の乾留釜から発生するガスの燃
焼制御方法は、請求項（１）記載の方法において、乾留
釜外に常燃バーナーを設け、乾留釜からの発生する余剰
のガスを燃焼させるようにして構成されている。

そして、請求項（３）記載の乾留釜から発生するガスの
燃焼制御方法は、請求項（１）記載の方法において、オ
イルバーナーの燃料は乾留釜から発生する油によって構
成されている。

〔作用〕

請求項（１）〜（３）記載の乾留釜から発生するガスの
燃焼制御方法においては、乾留釜を加熱するバーナーを
オイルバーナーとガスバーナーに区分し、予めオイルバ
ーナーで加熱し、ガス発生時には該ガスを上記ガスバー
ナーで燃焼させ、不足する熱量分をオイルバーナーで燃
焼させるようにしているので、油の節約ができると共に
、節約した油をドラム缶等の容器に払出し、他の燃料に
使用することができる。

特に、請求項（２）記載の乾留釜から発生するガスの燃
焼制御方法においては、乾留釜外に常燃バーナーを設け
、乾留釜からの発生する余剰のガスを燃焼させるように
しているので、余剰のガスが発生する場合であっても、
発生するガスの貯留タンク等が不要となり、更には該余
剰のガスを燃焼して大気中に放出するので、安全である
。

〔実施例〕

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た実施例につき説明して、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明に係る乾留釜から発生するガス
の燃焼制御方法を適用した乾留設備の概略フロー図、第
２図は該乾留設備の燃焼ガスの制御方法の一部を示すフ
ロー図である。

図に示すように、該乾留設備は、開閉できる蓋を有する
乾留釜１０と、該乾留釜１０の乾留ガス通路に配置され
ガス管１１内で凝縮液化した油を冷却する油冷却装置１
２と、更に、乾留ガスを冷却し油及び水に液化するコン
デンサー１３と、該コンデンサー１３の出口側に連結さ
れる水封槽１４と、上記油冷却装置１２及びコンデンサ
ー１３によって回収された油を入れる回収油タンク１５
．１６及び貯留タンク１７と、乾留されたガス及び油を
燃料とし上記乾留釜１０を加熱するオイルバーナー１８
、ガスバーナー１９、常燃バーナー２０と、上記各バー
ナーに一次空気を供給する燃焼用ファン２１と、循環す
る冷却用の水を冷却するクーリングタワー２２と、これ
らの制御装置２３とを有して構成されている。これらに
ついて更に詳しく説明する。

上記乾留釜１０は全体がステンレス鋼または耐熱鋼製の
容器からなって、内部に適当間隔に配置された支持部材
からなる載置台２４を有し、上部には開閉装置付きの蓋
２５が設けられ、該Ｍ２５の内部内側には攪拌用のファ
ン２６と、該ファン２６に下部からガスを導いて側部に
排出する整風板２７が設けられている。

上記Ｓ！置台２４の上には乾留釜１０の内径より充分小
さい外径を有する円筒体を縦方向に４等分した形状の４
個の乾留物収納容器２８が配置されている。この乾留物
収納容器２８は上部は開放、底部は網状となって上記フ
ァン２６によって送られるガスが該乾留物収納容器２８
の外側を通って、該乾留物収納容器２８の底部から内部
に入り、上記整風板によって再度上部のファン２６に向
かって流れ、循環するようになっている。

上記乾留釜ＩＯには、発生するガスを外部に送り出す排
ガス通路としてのガス管１１が取付けられ、該ガス管１
１の途中〔最も低い位置に取付けるのが好ましい）には
分岐管を介して油冷却装置１２が取付けられている。こ
の油冷却装置１２は、ガス管１１内において凝縮した高
引火点油（即ち、高沸点の油）を冷却するためのもので
あり、冷却後の油は内部に仕切り板を有する回収油タン
ク１５に導かれ、表面に浮いた油のみを隣接にオーバー
フローさせて回収する。

そして、上記ガス管１１の端部には内部を冷却水によっ
て強制的に冷却されるコンデンサー１３が接続され、乾
留ガス内に含まれる油及び水を凝縮して液化し、回収油
タンク１６に導いている。

この回収油タンク１６も内部に仕切り板を有し、表面に
浮いた油のみを仕切り板からオーバーフローさせて隣接
に導いている。

回収油タンク１５．１６に回収した油は、ポンプ２９．
３０によって貯留タンク１７に送り燃料油として使用す
る。この場合、回収油タンク１６に回収した低引火点の
回収油を優先して貯留タンク１７に送り、燃料油として
不足する場合には回収油タンク１５の高引火点の油も貯
留タンク１７に送り使用する。また、燃料油として余剰
の場合にはドラム缶等に払出し、他設備の燃輯等に有効
に利用する。

上記コンデンサー１３の出口側にはバルブ３１を介して
水封槽１４が取付けられ、該水封槽１４を介して発生す
るガスはガスバーナー１９及びガスバーナーの一例であ
る常燃バーナー２０に供給されて、逆火しないようにな
っている。

なお、上記回収油タンク１５．１６で分離された水及び
水封槽１４からオーバーフローする水は、図示しない油
水分離装置を通して、油分を含まない状態で水のみを系
外に排出している。

上記乾留釜ｌＯの下部にはオイルバーナー１８と、ガス
バーナー１９が備えられ、該オイルバーナー１８にはポ
ンプ３２を介して上記貯留タンク１７からの油が供給さ
れ、上記ガスバーナー１９は水封槽１４、三方制御弁３
３を介して乾留によって発生するガスが供給されて、乾
留釜ＩＯを下部から加熱できるようになっている。

そして、乾留によって過剰に発生するガスは、上記常燃
バーナー２０によって燃焼して煙突３４から大気に放出
している共に、各バーナー１Ｂ、２０には、ＬＰＧａ５
を燃料とするパイロットバーナーが備えられている。

一方、上記コンデンサー１３にはバルブ３６を介してｎ
環用ファン３７が取付けられ、コンデンサー１３で冷却
されたガスを再度乾留釜ｌＯに送ることができるように
なっていると共に、該乾留釜ｌＯにはバルブ３８を介し
て窒素ガスタンク３９が接続され、必要によって乾留釜
１０の内部に窒素ガスを封入できるようになっている。

次に、上記乾留設備の動作について概略説明する。

ステンレス鋼板を研磨ベルトによって研磨する過程にお
いて発生するステンレス鋼研削屑を集めて、プレス工場
に搬送しシリンダー内に入れて上部からピストンで圧搾
して切削油を押出しケーキ状の塊状物（直径１８０ｍｍ
、高さ６０〜１００ｍｍ）に底形する。これによって該
塊状物の含有する油分は１５％程度となる。

次に、この塊状物を前記した４個の乾留物収納容器２８
に入れて、乾留釜１０内に入れ、１２５をして全体を密
封し、バルブ３８を開いて窒素ガスタンク３９から窒素
ガスを導き、内部の空気を追い出して非酸化性雰囲気と
し、上記バルブ３８を閉める。

そして、まず電動モーター４０を駆動して乾留釜１０内
のファン２６を回転させ、ＬＰＧを燃料とするバイロフ
トバーナーに着火して、前回までの乾留によって回収し
た油を燃料とするオイルバーナー１８を燃焼させる。こ
の時、コンデンサー１３に接続されるパルプ３１は開き
、バルブ３６は閉じているものとする。

これによって乾留釜１０の内部が加熱されるが、内部の
ファン２６から周囲に放出された気流は４個の乾留物収
納容器２８の外側と乾留釜１０との内側との間を通って
乾留釜ＩＯの底の方に移動し、加熱され、゛乾留物収納
容器２８の底から塊状物の隙間を通って上昇し、整風板
２７によってファン２６の直下に集められてｖａ環する
。

塊状物の温度が上昇すると内部に含まれている切削油が
蒸発し、乾留釜ｌＯから排出され、ガス管１１を通った
高引火点の油はガス管ｌｌ中で凝縮液化して油冷却装置
１２の方に流れ込み、冷却されて回収油タンク１５の一
部に送られる。

この回収油タンク１５の一部からオーバーフローした油
は隣接に流れ込み、ポンプ２９によって貯留タンク１７
に送られる。

上記ガス管ｌｌ内で凝縮しなかった油はコンデンサー１
３によって′ａ縮し、低引火点の油（即ち、低引火点の
油を含む油）を含む油が回収され、回収油タンク１６に
送られ、隣接にオーバーフローした分のみを貯留タンク
１７にポンプ３０で搬送する。

上記コンデンサー１３を通ったガスには液化しない低分
子の可燃性ガスを含んでいるので、逆火防止用の水封槽
１４を通してガスバーナー１９に供給して、乾留釜１０
を加熱する熱源として使用する。

ここで、上記三方制御弁３３は図示しない減速モーター
で制御されて、送られるガスの一部を常燃バーナー２０
に流すことができるようになっていると共に、上記オイ
ルバーナー１８には図示しない減速モーターによって駆
動される燃料制御部が設けられて、供給する油の量を最
大供給量の３０％まで絞ることができるようになってお
り、全体が上記制御装置２３内に配置されるコンピュー
ターによって制御されている。第２図を参照しながらそ
の動作を説明する。

まず、乾留最初の時期においては、乾留釜１０からガス
の発生はないので、上記貯留タンク１７に貯留されてい
る油を燃料としてオイルバーナー１８に点火する。炉内
の設定温度をＴｏ、温度計４１による測定温度をＴ、と
すると、まずステップＡで、炉内温度Ｔ１を読み取り、
ステップＢで設定温度Ｔ６　　（例えば、８００°Ｃ）
を読み取る。

次に、ステップＣで（’ｒｅ　−Ｔ、　）の正負を判断
し、正であるならば炉内温度が低いということであるの
で、ステップＤで三方制御弁３３がガスバーナー側に全
開（リミットスイッチで確認している）であるか否かを
判断し、全開であれば、オイルバーナー１８の減速モー
ターを駆動して、燃料制御部を油の量が多く流れように
する（ステップＥ）。

この後、ステップＦにて小タイマー（約２秒）をカウン
トして、上記ステップＡ−Ｅを繰り返し、オイルバーナ
ー１８を最大とし、炉温を上昇させる。

これによって乾留釜１０からガスが発生し、コンデンサ
ー１３及び水封槽１４を通ってガスバーナー１９に供給
され、乾留釜１０を加熱する燃料として使用され、炉温
は更に上昇し、ステップＣで（Ｔ、−Ｔ、）が負になる
と、ステップＧにてオイルバーナー１８が最小（リミッ
トスイッチで検出する）でないことを確認して、上記減
速モーターを駆動して燃料制御部の油の供給量が減少す
るように制御する（ステップＨ）。この後車タイマーを
カウントして（ステップＦ）再度上記ステップＡ−Ｃ，
Ｇ、Ｈを得て、ガスの増加量に対応してオイルバーナー
１８を絞り込む。

乾留釜ｌＯからガスの発生が増加し、オイルバーナー１
８が最小の位置になっている場合には、ステップＧにオ
イルバーナー１８が最小となっていることを確認し、三
方制御弁３３を開いて常燃バーナー２０側にガスが流れ
るようにする（ステップＩ）。

これによって余剰なガスが常燃バーナー２０によって燃
焼し、煙突３４から排出される。

ここで、上記三方制御弁３３が開きすぎると炉内の温度
が基準温度より下がるので、これをステップＣで判断し
、ステップＤで三方制御弁がガスバーナー１９側に全開
であるか否を６ｆ認して、方制御弁を作動させ（ステッ
プＪ）、ガスバーナー１９例の流量を多くし、オイルバ
ーナー１８を常時最低にしておき、燃焼温度は上記三方
制御弁３３を制御して一定に保つ。

なお、乾留釜１０の温度は平均５００°Ｃ程度として、
最大でも８００°Ｃを越えない程度とする。

これによって、塊状物は高温に曝され内部に含有する切
削油は略完全に蒸発し、乾留を非酸化性雰囲気で行った
場合には、塊状物に含まれるニッケル、クロム等は酸化
されない状態を保持できる乾留が略完全に終わると、内
部に切削油成分である高分子のガスの発生が無くなるの
で、ファン２６の負荷が小さくなり、更には乾留ガスも
発生しないので、ガス管ｌｌ内の温度及び、蓋２５のフ
ランジを冷却する水の温度も下がるので、何れか一つあ
るいは２つ以上の現象を検出して、上記ガスバーナー１
９、オイルバーナー１８の火を止める。

乾留終了後、バルブ３８を開いて窒素ガスタンク３９か
ら窒素を導き、乾留釜１０及びガス管ｌｌ内に残存して
いるガスを追い出して上記乾留釜ｌＯ及びガス管１１で
の油の凝縮、滞留を防止する。

この後、バルブ３１を止めると共に、バルブ３６を開き
、ファン３７を駆動して乾留釜１０内のガスをコンデン
サー１３を通してＩＩ！させる。なお、この場合、温度
が下がって負圧になるのを防止するために、乾留釜の圧
力低下に応し随時バルブ３８を開いて内部に窒素を充填
する。上記コンデンサー１３はクーリングタワー２２に
よって冷却される冷却水が循環しているので、内部の非
酸化性ガスは急速に温度が下がり、これによって乾留さ
れた塊状物の温度も常温近傍まで下がる。

塊状物の温度が下がった状態（塊状物が自身の熱で酸化
しない程度）で、ファン２６を止め、蓋２５を開けて内
部の塊状物を取り出す。これによってステンレス鋼研削
屑の製鋼原料への再生が終了するが、上記乾留釜１０か
ら取り出した塊状物の油分は実測すると０．１％以下で
あり、しかも酸化の進行は全く見られなかった。

上記実施例においては、オイルバーナー１８の制御範囲
の下限を３０％としたが、特殊なバーナーあるいは複数
のバーナーを使用し必要な場合には、パイロントバーナ
ーのみを残して完全に消すことも可能である。

また、上記実施例においては、被乾留物としてステンレ
ス鋼研削屑を使用したが、例えば、その他の廃棄物であ
っても同様に処理できる。

〔発明の効果〕

請求項（１）〜（３）記載の乾留釜から発生するガスの
燃焼制御方法は、以上の説明からも明らかなように、乾
留釜を加熱するバーナーをガスバーナーとオイルバーナ
ーに区分し、予めオイルバーナーによって乾留釜を加熱
し、ガス発生時には上記ガスバーナーの不足熱量分をオ
イルバーナーで供給するようにしているので、余剰の油
を回収し他設備に使用することができ、油の節約ができ
る。

特に、請求項（２）記載の乾留釜から発生するガスの燃
焼′制御方法においては、乾留釜外に常燃バーナーを設
け、乾留釜から発生する余剰のガスを燃焼させているの
で、仮に大量にガスを発生する被乾留物であっても、乾
留釜の温度を上げ過ぎることなく、適温にて乾留するこ
とで加熱による乾留釜の損傷を防止することができ、発
生するガスの処理もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る乾留釜から発生するガスの燃焼制
御方法を適用した乾留設備の概略フロー図、第２図は該
乾留設備の燃焼ガスの制御方法の一部を示すフロー図で
ある。 〔符号の説明〕 ｌＯ・・・−・・・・乾留釜、ＩＬ−・−・−ガス管、
１２油冷却装置、ｌ　３−−−−−コンデンサー、１４
水封槽、１５．１６−−−−−−−−回収油タンク、１
７−−−−−−−貯留タンク、１８−・−・オイルバー
ナ、１９・・−・−ガスバーナー、２０−・−・常燃バ
ーナー、２１−−−−−一燃焼用フアン、２２−−−−
・−クーリングタワー、２３・−・−一−−−制御装置
、２４載置台、２５−・−蓋、２６−−−−−・−ファ
ン、２７−−−−−一　整風板、２　Ｂ−−−−−−一
乾留物収納容器、２９．３０、−−−−一−−−ポンプ
、３１−一−・・バルブ、３２−−−−−ポンプ、３３
−一−−−二方制御弁、３４煙突、３５−−−−−・Ｌ
　Ｐ　Ｇ、　３６−−−・・　バルブ、３７−−−−−
・　、ファン、３　Ｂ　−−−−−バルブ、３９窒素ガ
スタンク、４０−−−一　電動モーター４１−−−一　
温度計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）乾留によって発生するガスを乾留釜加熱の燃料と
   する乾留釜から発生するガスの燃焼制御方法であって、
   上記乾留釜を加熱するバーナーをオイルバーナーと乾留
   釜からの発生ガスを燃料とするガスバーナーとに区分し
   、予め上記オイルバーナーで乾留釜を加熱し、ガス発生
   時には上記ガスバーナーの不足熱量分を上記オイルバー
   ナーで補うことを特徴とする乾留釜から発生するガスの
   燃焼制御方法。
2. （２）乾留釜外に常燃バーナーを設け、乾留釜からの発
   生した余剰のガスを燃焼させるようにした請求項（１）
   記載の乾留釜から発生するガスの燃焼制御方法。
3. （３）オイルバーナーの燃料は乾留釜から発生する油で
   ある請求項（１）記載の乾留釜から発生するガスの燃焼
   制御方法。