JPH039990A

JPH039990A - 固形有機物の乾溜方法

Info

Publication number: JPH039990A
Application number: JP1144093A
Authority: JP
Inventors: Shiro Takahashi; 四郎高橋
Original assignee: TAKAHASHI NETSURIYUUTAI RES KK
Current assignee: TAKAHASHI NETSURIYUUTAI RES KK
Priority date: 1989-06-08
Filing date: 1989-06-08
Publication date: 1991-01-17

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、製炭用木材、木皮樹枝等木材の処理に伴う残
材又は木材加工残材等の木質、清掃処理された草木質残
渣、人口合成工程を経て製品化された有機物廃棄物等の
乾溜方法に関する。

〔従来の技術〕

木炭製造のために木質の乾溜炭化を行う炭焼き装置は現
存しているが、その生産効率は低い。

一方、木材の残材や草木質残渣は、焼却される外に現在
実用化されている乾溜処理方法は殆んど工見当らない０人■合成工程を経た有ｍ物も又その熱処理
としては、最終製品化を目的とする化学工学的処理は別
として、乾溜過程を経るものもあっても実体としては焼
却処理に属するものが殆んどで、廃棄処理として焼却以
外には、乾溜処理してその処理物を再利用する例は殆ん
ど見られない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の木炭製造用の炭焼き方式は、炉内に原料木材
を積み込み、一方の焚口から燃焼ガスを供給してその上
部空間を通って、他端の炉底近くに設けられた排気孔か
らそのガスが放出される間にこの熱ガスが緩徐に原料木
材に授熱して、その乾溜を進行させた上で、長時間（１
００〜１５０時間）かけて炭化が完了する。このように
、従来の炭焼き方式は非効率的な生産プロセスであるが
、更に次の問題点がある。

含水率の高い木質を急速乾燥すると激しい外亀裂が起る
。また、２５０°Ｃ〜３００°Ｃ付近の乾溜域では内部
亀裂が生じ易い。従って、現在の炭焼き窯における炉内
堆積木材の加熱プロセスでは、炉内木材の堆積体の上方
及び側方を取巻く熱ガスが、ゆるやかにこの堆積体内部
の熱対流を促して、徐々に昇温が行われることを利用し
ているが、上記の亀裂発生を警戒して、その昇温速度が
著しく限定されることになっている。一方、焚口から供
給する熱ガス温度のコントロールが難しく、高過ぎれば
炉内木質乃至炭質の酸化を起し、低すぎれば昇温効率が
低くなるほかに、餅米を燃焼させて着火温度以下の中温
熱ガスを発生させることは容易ではないという掻作上の
難しさもある。

一方、木質或いは草木質の乾溜を行って、その製品化或
いは処理後の排出物の利用を覗っても、その市場規模は
小さく、処理工程に要する設備費、処理費の極度の節減
が要求されるために、上記のように、これらの乾溜処理
は、古来からの炭焼き以外には殆んど実用例を見ない結
果に至っている。

また、木質又は草木質の乾溜工程において発生する有機
分解ガスが装置外に放出される時の有色煙も問題であり
、これを処理しようとするとその処理の費用が問題とな
ってくる。

これらの理由によって、天然有機物の乾溜処理と同様に
合成有機物の乾溜処理も殆んど実用化されおらず、いづ
れも焼却処理の道を撰ぶ結果になっているのが現状であ
る。

本発明は、上記に鑑みなされたものであって、固形有機
物を循環ガスで加熱する方式を採用し、かつ、固形有機
物の加熱・乾燥の際に発生する放散ガスを利用した固形
有機物の乾溜方法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、固形物の乾溜方法において、（Ｄ　　固形有
機物を充填体とする充填層を構成し、この充填層内の充
填体の間隙に熱ガスを通して固形有機物の乾溜を行う乾
溜方法において、固形有ａ物を充填層内で一方向に移動
させ、熱ガスを固形有機物の移動方向と逆方向に流して
同固形有機物の加熱・乾溜を行なった上充填層より排出
し、同排出された熱ガス中に含まれる固形有機物からの
放散ガスを燃焼させた後に上記熱ガスとして充填層に還
流させることを特徴とする。

（２）上記（１）の発明において、気体又は液体燃料を
燃焼するバーナに供給される空気噴流によって、上記充
填層から排出された熱ガスを吸引してバーナ内で固形有
機物からの放散ガスを燃焼させた上、熱ガスを充填層へ
還流させると共に、熱ガスの余剰分をバーナ内のガスの
運動エネルギによって外部に排出することを特徴とする
。

（３）上記（１）の発明において、充填層より排出され
固形有機物からの放散ガスが燃焼されたガスの一部を取
出して固形有機物を予熱することを特徴とする。

〔作用〕

上記（１）の本発明では、被処理物の固形有機物を充填
体とする充填層へ供給された熱ガスは、固形有機物の連
続的又は間歇的な移動方向に対し逆方向に流れて、充填
体間の間隙を抜けて充填層から排出される。この間に、
この熱ガスからの給熱によって、固形有機物はその移動
の進行と共に昇温し、水蒸気、有機ガス等を放散し、こ
れらは、熱ガスに混入され、充填層から排出される。

充填層から排出された熱ガスは、再び充填層へ還流され
るが、その間において、熱ガス中に含まれる固形有機物
からの放散ガスが燃焼されて熱ガスの温度の回復が行な
われた上で、充填層へ還流され、固形有機物の加熱・乾
溜が行なわれる。このように、本発明（１）では、固形
有機物の加熱・乾溜によって放散されるガスを系外で燃
焼又は処理せずに、系内で燃焼処理して熱ガスの温度を
回復し、固形有機物の効果的な加熱・乾溜が行なわれる
。

また、固形有機物の移動と熱ガスの流れは逆方向であり
、固形有機物は先づ比較的低温の熱ガスで加熱され、そ
の後更に高温の熱ガスによって加熱されるために、乾溜
度に応じた温度の熱ガスによって無理なく、かつ効率の
よい加熱が行なわれると共に、固形有機物の移動の終点
では、十分な乾溜がなされることになる。

なお、本発明において、固形有機物から放散されるガス
の燃焼に要する空気は、熱ガスの循環系の適宜の位置で
熱ガス中へ供給される。

上記（２）の本発明では、上記（１）の本発明において
、充填層から排出される熱ガスは、気体又は液体燃料を
燃焼する空気噴流によってバーナ内に吸引される。

こによって、熱ガスの充填層内の流れが確保されること
になる。

また、バーナ内で燃料の燃焼熱によって熱ガス中の放散
ガスが燃焼され、ガスの温度が上昇し、温度の上昇した
熱ガスが充填層に還流されて固形有機物の加熱・乾溜が
行なわれる。また更に、バーナにおける燃焼の結果生じ
た余剰の熱ガスは、バーナ内の空気噴流及びガス温度の
上昇によって生じたガスの運動エネルギによって外部へ
排出される。

上記（３）の本発明では、上記（１）の本発明において
、固形有機物からの放散ガスが燃焼された後のガスの一
部を取出して固形有機物を予熱することによって、循環
される熱ガスの余剰分を利用して、充填層内で加熱・乾
溜される固形有機物を予め加熱することによって、熱効
率が向上する。

〔実施例〕

本発明の第一の実施例を、第１図によって説明する。

本実施例は、被処理物としての固形有機物が処理工程中
に形状変化を起す場合又は固形有機物が強固で処理中に
破損を生じにくい場合等に適した固形有機物の乾溜方法
に係る。

１は乾溜処理室で、上蓋３、−下側の底蓋４及び底蓋４
の上方に設けられた締付はロッド６をもつシール板５を
具えている。ゴム等の固形有機物２は、上蓋３から乾溜
処理室１へ供給され、充填層を形成して後述するように
加熱・乾溜処理されながら下方へ移動し、下側の底蓋４
より取出されるようになっている。熱ガスは、ガス給気
口８がら乾溜処理室ｌ内へ入り、充填層を形成する固形
有機物２の間隙を通って上方に流れ、ガス給気口８より
上方に設けられたガス排気ロアを通って乾溜処理室１か
ら排出される。排出された熱ガス中には、固形有機物２
から放散される水蒸気及び有機ガスが混入されている。

排出された熱ガスは、バーナ９のガス吸入口１３へ供給
される。同バーナ９の一端には、空気と気体又は液体燃
料の噴流管１１を備え、インデューサ１２及びその下流
側にガス放出開口１５が噴流管１１に対向して設けられ
、またガス放出開口１５の下方にガス排出口１４が設け
られている。上記ガス吸入口１３は、インデューサ１２
の上流側において、バーナ９に開口している。

一方、加圧ファン１０で加圧された空気は熱交換器１８
を通って予熱された上、噴流管１１へ供給され、気体又
は液体燃料と共に噴流管１１からバーナ９内へ噴出され
、この際ガス吸入口１３からバーナ９内へ熱ガスを吸引
し、熱ガス中の固形有機物からの放散ガス中の可燃分と
気体又は液体燃料が燃焼し、これによって熱ガスの温度
が上昇する。インデューサ１２を通った熱ガスは、ガス
排出口１４を経て上記乾溜処理室■のガス給気口８へ還
流し、上記のように下方へ移動する固形有機物２の隙間
を上方に向って流れ、固形有機物２をカウンターフロー
状態で効率よく加熱して乾溜させる。同熱ガスは、上記
したように、ガス排出ロアからバーナ９へ入って加熱さ
れ、乾溜処理室１へ循環する。乾溜処理学１内で下方に
移動中に加熱・乾溜された固形有機物２は、底蓋４より
取出される。

一方・バーナ９の燃焼ガスの余剰分は、インデューサ１
２で増速されたバーナ９内のガスの運動エネルギーによ
って、噴流管１１に対向するガス放出開口１５へ押込ま
れ、熱交換器１８でバーナ９へ入る空気を予熱する。熱
交換器１８を出たガスは、予熱ガス給気口２２を経て予
熱室２０の下部へ入り、同予熱室２０に収容された固形
有機物２１を加熱した上、吸引ファン２４に吸引されて
、予熱室２０の上部の予熱ガス排気口２３を経て外部へ
排出される。この外部へ排出されるガスは、固形有機物
より放散されたガスがバーナ９で燃焼されているために
、無害化されている。また、予熱室２０で予熱された固
形有機物２１は、予熱室２０の底部のシール板２６を開
くことによって予熱室２０から取出され、乾溜処理室１
へ供給される。

なお、３０は、処理後の固形有機物２の仕上用の乾溜処
理室１への空気供給口である。また３１は、乾溜処理室
１とバーナ９との間に配置された固形有機物からの放散
ガス中の有機分解ガスの冷却液化装置であり、乾溜分の
多い草木質等を処理する場合に、有機分解ガスを液化し
て再利用する目的等に用いられ、３２は同冷却液化装置
３１の冷却用ウォーターボックスである。３３は、熱ガ
ス循環用の補助ファンであり、１６．１７．２８はそれ
ぞれ乾溜処理室に入る熱ガスの温度、乾溜処理室内の温
度及び予熱室内の温度を検出する温度計であり、２５は
予熱室への補給用空気の吸入管である。

以上説明したように、本実施例では、乾溜処理室１にお
いて、固形有機物２と熱ガスは互いに逆方向に移動して
効率良く固形有機物２の加熱・乾溜が行なわれる。また
固形有機物２の充填層を出た熱ガスは、バーナ９へ吸引
されて固形有機物２からの放散ガスを燃焼させると共に
昇温された上で乾溜処理室ｌへ還流して、固形有機物を
加熱・乾溜する。熱ガスは、以上の通り乾溜処理室１を
循環する閉鎖系を構成しているために、熱効率を向上さ
せることができる。

また、バーナ９における燃焼及び乾溜処理室ｌにおける
固形有機物２からのガスの放散に伴って生ずる熱ガスの
余剰分は、インデューサ１２で増速されたバーナ９内の
ガスの運動エネルギによってガス放出開口１５へ押し込
まれ、熱交換器１８でバーナ９へ供給される空気を予熱
し、更に予熱室２０において固形有機物２１を予熱する
ことによって、熱回収が図られ、熱効率が向上する。更
に、予熱室２０から外部へ排出されるガスは、バーナ９
によって、固形有機物２からの放散ガスが燃焼処理され
て無害化されており、環境上も問題を生ずることがない
。

また更に、本実施例では、バーナ９のガス放出開口１５
下流の通気抵抗を調節することによって、熱ガスの循環
系内の圧力を外気以下に抑制することができ、これによ
って、乾溜処理室ｌ内等の熱ガスの外部への逸散が防止
され、環境保全上の問題の発生を防ぐことができる。

本発明の第二の実施例を、第２図によって説明する。

本実施例は、高級木炭の製造等処理される固形有機物の
破損、亀裂を防止する必要がある場合に適した固形有機
物の乾溜方法に係る。

本実施例において、上記第１図に示す第一の実施例と同
一の部分は、第２図中同一の符号が付されており、その
説明を省略し、以下第一の実施例と異る部分について説
明する。

４０は、固形有機物である木材２を収容する容器であり
、その底部には通気板４１とフォークリフトのフォーク
挿入部４３が設けられている。乾溜処理室１は、上部に
ガス排出ロアが、下部にガス給気口８が設けられ、また
底部の通風＋ｆｆ１４２ａ及び中部の通風板４２ｂによ
って上下２段に仕切られている。

本実施例では、通風板４２ａ、４２ｂ上に上下２個の容
器４０をフォークリフトを用いて載置し、熱ガスを第一
実施例と同様に乾溜処理室１→バーナ９→乾溜処理室１
と循環させて、容器４０内の木材２を加熱・乾溜させて
炭化し、木炭とする。

本実施例においては、バーナ９から熱交換器１８を通っ
たガスを、補給用空気の吸入管２５の弁２５との開度を
調整することによって空気で薄めて温度を下げた上予熱
室２０へ導入し、同予熱室２０内で木材２１を緩徐に乾
燥し、１５０″Ｃ程度迄予熱を行ない、予熱された木材
２１をシール板２６を開いて取出して乾溜処理室１へ装
入する前に用意された予備の容器４０に充填する。一方
乾溜処理室ｌ内では下段の容器４０内において木材の乾
溜が進み、上段の容器４０内においても下段に遅れなが
ら木材の乾溜が進行している。下段の容器４０内の木材
２の乾溜が適当な水準迄進行した時、前面の扉を開いて
下段の容器４０を炭化仕上台４４の上に移し替える。上
段の容器４０を下段に移し替え、上記予熱処理を終えた
木材を収容した予備の容器４０を上段へ装入する。

この上で扉を閉めて乾溜処理室ｌは再び乾溜進行に入る
。一方炭化仕上台４４上に据えられた容器４０は、炭化
仕上台４４の燃焼口４５から乾溜仕上に必要な熱気ない
し空気の供給を受けて、より高温の炭化仕上に入る。こ
の際炭化仕上台４４の内部に屑炭を投入し、炭化仕上に
おける製品酸化を抑制することもできる。

本実施例においては、第一の実施例と同様熱ガスは閉鎖
系をなしており、また余剰の熱ガスは熱交換器１８、予
熱室２０を通る際にその熱回収が行なわれるために、熱
効率が上昇する。また乾溜処理室１内では、上段で容器
４０内の木質固形物を比較的低温の熱ガスによって加熱
・乾溜処理した後、容器４０を下段へ移して、乾溜処理
室１内へ入る高温の熱ガスによって加熱・乾溜すること
によって、木材２はその乾溜程度に応じた温度の熱ガス
によって処理されることになり、効率のよい乾溜が行な
われると共に、木材２の象、激な温度変化を避けて、破
損・亀裂の発生を防止することができる。

また更に、木材は、予熱室２０で低温のガスで乾燥・予
熱された上で、乾溜処理室１で加熱・乾溜処理を受ける
ために、熱効率を向上させることができ、また、破損・
亀裂のない乾溜を行なうことができる。

〔発明の効果］以上説明したように、本発明は次の効果を奏することが
できる。

（１）固形有機物を加熱・乾溜する熱ガスの温度を同熱
ガス中の固形有機物からの放散ガスを燃焼させて回復し
た上、固形有機物の充填層へ循環還流させるために熱効
率が上昇する。

（２）固形有機物の連続的又は間歇的移動方向と熱ガス
の流れの方向は逆であるために、固形有機物の乾溜変に
応じた温度の熱ガスによって、無理のない効率的な乾溜
が行なうことができる。

（３）熱ガスはバーナの空気噴流によってバーナ内へ吸
引されることによって、熱ガスの流れが確保されると共
に、余剰の無害化されたガスをバーナ内のガスの運動エ
ネルギによって排出することができる。

（４）固形有機物からの放散ガスを燃焼したガスの一部
を取出して固形有機物を予熱することによって、余剰分
の熱ガスの熱を回収することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例の系統図、第２図は本発
明の第二の実施例の系統図である。１・・・乾溜処理室、　　　２・・・固形有機物、７・
・・ガス排気口、９・・・バーナ、Ｉ２・・・インデエーサ、１５・・・ガス放出開口、２０・・・予熱室、４０・・・容器、４４・・・炭化仕上台。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固形有機物を充填体とする充填層を構成し、この
充填層内の充填体の間隙に熱ガスを通して固形有機物の
乾溜を行う乾溜方法において、固形有機物を充填層内で
一方向に移動させ、熱ガスを固形有機物の移動方向と逆
方向に流して同固形有機物の加熱・乾溜を行なった上充
填層より排出し、同排出された熱ガス中に含まれる固形
有機物からの放散ガスを燃焼させた後に上記熱ガスとし
て充填層に還流させることを特徴とする固形有機物の乾
溜方法。
（２）気体又は液体燃料を燃焼するバーナに供給される
空気噴流によって、上記充填層から排出された熱ガスを
吸引してバーナ内で固形有機物からの放散ガスを燃焼さ
せた上、熱ガスを充填層へ還流させると共に、熱ガスの
余剰分をバーナ内のガスの運動エネルギによって外部に
排出することを特徴とする請求項（１）に記載の固形有
機物の乾溜方法。
（３）充填層より排出され固形有機物からの放散ガスが
燃焼されたガスの一部を取出して固形有機物を予熱する
ことを特徴とする請求項（１）に記載の固形有機物の乾
溜方法。