JPH0441319B2

JPH0441319B2 -

Info

Publication number: JPH0441319B2
Application number: JP58129983A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Kataoka
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1983-07-15
Filing date: 1983-07-15
Publication date: 1992-07-07
Also published as: JPS6021500A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、マイクロ波を用いて粉状体を溶融し
固化する粉状体溶融処理装置に関し、更に詳しく
は、汚染性の焼却灰等の粉状体を安全に溶融処理
できる粉状体溶融処理装置に関する。

マイクロ波の用いる粉状体の溶融処理方法は、
加熱が粉状体を構成する物質自体の分子運動に基
づく誘電損失によつて行われるため、処理粉状体
を内部から均一に且つ効率よく加熱溶融すること
ができるので従来の電熱加熱や輻射加熱による方
法に比較して原理的に格段に優れている。このた
め、多くの産業分野において様々な目的に利用さ
れているが、特に最近これを産業廃棄物処理に応
用し、各種産業施設や原子力施設から排出される
廃棄物をマイクロ波照射により加熱溶融し、廃棄
物中に含まれる二酸化珪素によりガラス化し固化
する方法が注目されつつある。

このための溶融処理装置として各種のものが考
えられている。例えば、その一つとして、マイク
ロ波空胴共振器を構成する円筒容器から成る粉状
体溶融部を備えた粉状体溶融処理装置が知られて
いる。

この種の粉状体溶融処理装置における主要部の
概略構成は第１図で示すことができる。即ち、マ
イクロ波空洞共振器を形成する円筒容器１は、フ
ランジ重合部２にて結合又は分離される導電率の
高い金属製円筒３及び４から成り、該円筒容器１
の上部には、発振器６から出るマイクロ波を円筒
容器１内に導くマイクロ波導波管７と、共振時の
マツチングをとるマツチング機構８と、粉状体９
を導入する粉状体導入管１０とが連結されてい
る。そして、発振器６からマイクロ波を照射した
とき、円筒容器１の内部が最も強い電界を生ずる
モードで共振するようになつている。

この粉状体溶融処理装置において、円筒容器１
に所定量の粉状体９を導入した後、粉状体９への
マイクロ波の照射を開始すると、粉状体９は加熱
溶融し、その後放冷状態におくと、粉状体９に含
まれる成分例えば二酸化珪素（粉状体９が原子力
施設からの廃棄物の場合）によつて、粉状体９は
ガラス化又は岩石化して固化する。この固化した
粉状体９は、円筒４と共に金属製円筒３から分離
され、廃棄処理されることになる。

この装置は一時に多量の粉状体の処理が可能で
ある等の点で、実用上、廃棄物処理用装置として
は最も優れていると考えらえる。しかし、原子力
発電所、核燃料処理工場、ラジオアイソトープを
使用する施設等における廃棄物を焼却して得た放
射性焼却灰等の放射性の粉状体を、上記溶融処理
装置で溶融処理しようとすると、次の如き大きな
問題が生じる。

まず、従来の粉状体溶融処理装置では、粉状体
９を円筒容器１内に導入した後、マイクロ波を照
射すると、マイクロ波照射中に発生する副生ガス
によつて円筒容器１が加圧状態となり、粉状体９
が円筒３と４のフランジ部２やマイクロ波導入管
７及び粉状体導入管１０の接続部から飛散したり
吹き出したりして周囲を汚染することがある。こ
のような粉状体９が外部に出ることは、粉状体９
が原子力施設からの廃棄物である場合、非常に危
険であり安全性の面から大きな問題となる。

又、放射性粉状体（焼却灰）の場合はその粒径
が小さく容易に浮遊乃至飛散する。従つて、かか
る危険な放射性粉状体を焼却場から溶融処理装置
まで、周囲に灰を飛散させずに輸送することもか
なり困難なことである。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、粉状体のマイクロ波照射中にお
ける粉状体の溶融処理装置外への飛散や吹き出し
をなくし、より安全性を高めた粉状体溶融処理装
置を提供することにある。

この目的を達成する本発明は、マイクロ波空胴
共振器として円筒容器を用いる粉状体溶融処理装
置において、前記円筒容器の周壁に粉状体導入管
を接線方向に接続し、頂部には一端が排気装置に
接続された排気管を貫設すると共に、前記円筒容
器の中部に略漏斗状の隔壁を配設し、前記円筒容
器内を負圧状態にすることにより、粉状体を粉状
体貯留部から前記円筒容器内に旋回気流として導
入し、前記円筒容器の周壁及び前記隔壁上面に沿
つて沈降させ、沈積した粉状体に負圧下でマイク
ロ波を照射して溶融処理するように構成したこと
を特徴とするものである。

以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細に説
明する。

第２図及び第３図（第２図Ａ−Ａ断面図）は、
本発明の一実施例を示す説明図で、第１図と同
様、円筒容器１は、円筒３，４をフランジ重合部
２で着脱可能に結合することにより構成される。
又、円筒容器１の上部には、第１図と同様、発振
器６からのマイクロ波を導入するマイクロ波導波
管７が連結されている。

一方、粉状体導入管１０の一端は、円筒容器１
の上部の周壁に接線方向に接続され、他端は粉状
体貯留部１１内に配置されている。更に、円筒容
器１の中部には、略漏斗状の隔壁１２が配設さ
れ、この下部にマツチング機構８が取り付けられ
ている。又、円筒容器１の頂部を貫通して排気管
１３が設置され、該排気管１３の他端側は、ター
ボフアン、ブレードフアン等の排気装置１４に接
続されている。この排気装置１４の排気口は、管
路１５を介して集塵器１６に接続され、該集塵器
１６でもつて排気に同伴した少量の粉状体を完全
に補集し、管路１７を介して粉状体貯留部１１に
戻す構成となつている。

次に、上記構成の粉状体溶融処理装置の作動に
ついて説明する。

この処理装置において、排気装置１４を始動す
ると、排気管１３、円筒容器１、粉状体導入管１
０等で構成される系内は負圧状態となり、粉状体
導入管１０を介して粉状体貯留部１１内の粉状体
９が円筒容器１内に吸引される。粉状体導入管１
０の一端が円筒容器１の周壁に接線方向で接続さ
れているため、円筒容器１に吸引導入される粉状
体９は、旋回気流となつて内部を流れ、且つ遠心
力の作用を受けて円筒容器１の上部周壁及び漏斗
状隔壁１２の上面に沿つて下降（沈降）し、漏斗
状隔壁１２の開口部を介して円筒容器１の下部に
落下する。円筒容器１に所定量の粉状体９が沈積
した状態において、排気装置１４を稼働のまま、
マイクロ波導波管７からマイクロ波を導入し、マ
ツチング機構８と共に共振させると、円筒容器１
の内部に強い電界が生じる。この電界によつて円
筒容器１内の粉状体９は加熱され溶融する。この
とき、副生ガスが発生する等の外乱のためダステ
イングが生じ、粉状体９の一部が漏斗状隔壁１２
の上側に戻つたとしても、旋回気流に捕捉され、
遠心力の作用により再び円筒容器１の周壁及び隔
壁１２の上面に沿つて沈降し円筒容器１の下部に
落下することになる。

予め定めた時間、円筒容器１内の粉状体９にマ
イクロ波を照射した後、放冷状態におくと、円筒
容器１内の粉状体９（溶融物）はガラス状又は岩
石状となつて固化する。固化した粉状体９は、円
筒３から分離される円筒４と共に廃棄又は保管処
理される。

尚、排気管１３を介して廃棄される気流の中に
は、ほとんど粉状体９は含まれていないが、たと
え含まれていたとしても集塵器１６で捕集され、
再び粉状体貯留部１１に戻され、上記の処理工程
に再度かけられる。又、粉状体導入管１０により
粉状体９を吸入する過程において、粉状体９中に
含まれる大形金属片等の好ましからざる重量物は
選択的に排除される効果も期待できる。この場
合、残つた大形金属片等は他の処理方法で処理さ
れることになる。

第４図及び第５図はそれぞれ本発明の他の実施
例の概略説明図で、第２図と同一部分には同一符
号を用い、その説明は省略する。これらの実施例
の特徴は、円筒３を異なる直径の円筒３ａ，３ｂ
から構成し、円筒３ａの下部に隔壁１２を固着
し、該隔壁１２を円筒３ｂの上部に固着した点に
ある。このような構成によれば、円筒３の内周面
への隔壁１２の取付作業が容易になる。

尚、上記各実施例において、排気装置１４とし
て（第４図及び第５図にあつてはこれらは省略さ
れている）、ターボフアン、ブレードフアン等を
用いているが、本発明はこれに限定するものでは
なく、多翼フアン、プロペラフアン等のフアン
（通風機）、ターボブロワー、ルーツブロワー等の
ブロワー（送風機）、水エジエクタ、スチームエ
ジエクタ等のエジエクタであつてもよい。又、本
発明は、集塵器１６を備えることを要件とするも
のではなく、排気管１３を介して得られる排気ガ
スを直接大気中或いは廃棄物を焼却する焼却炉内
に吹き出すようにしてもよい。更に、溶融処理後
の粉状体９を排出するため、円筒容器１の底部に
排出用弁を設けてもよい。

以上詳しく説明したように、本発明の粉状体溶
融処理装置は、漏斗状隔壁が配設された円筒容器
の内部を負圧状態にすることにより、粉状体を旋
回気流として吸引導入し、該円筒容器の周壁及び
漏斗状隔壁の上面に沿つて沈降捕集し、円筒容器
の下部に落下させる構成となつている。このた
め、粉状体を外部に飛散することなく粉状体貯留
部から移送できることは勿論のこと、マイクロ波
を照射中に副生ガスが発生し、ダステイングによ
つて粉状体の一部が漏斗状隔壁の上方に戻つて
も、旋回気流に捕捉され再び円筒容器の下部に戻
り、外部に飛散することはない。従つて、周囲を
汚染することもなく、極めて安全性が高いと言え
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の粉状体溶融処理装置の概念説明
図、第２図は本発明の一実施例を示す説明図、第
３図は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図及び第５図
はそれぞれ本発明の他の実施例の概略を示す説明
図である。１……円筒容器、２……フランジ部、３，４…
…円筒、６……発振器、７……マイクロ波導波
管、８……マツチング機構、９……粉状体、１０
……粉状体導入管、１１……粉状体貯留部、１２
……漏斗状隔壁、１３……排気管、１４……排気
装置、１６……集塵器。

Claims

【特許請求の範囲】

１マイクロ波空胴共振器として円筒容器を用い
る粉状体溶融処理装置において、前記円筒容器の
周壁に粉状体導入管を接線方向に接続し、頂部に
は一端が排気装置に接続された排気管を貫設する
と共に、前記円筒容器の中部に略漏斗状の隔壁を
配設し、前記円筒容器内を負圧状態にすることに
より、粉状体を粉状体貯留部から前記円筒容器内
に施回気流として導入し、前記円筒容器の周壁及
び前記隔壁上面に沿つて沈降させ、沈積した粉状
体に負圧下でマイクロ波を照射して溶融処理する
ように構成したことを特徴とする粉状体溶融処理
装置。