JPH06287565A - アジテーターを備える乾留炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、乾留室内に動力により駆動される
アジテーターを配設し、このアジテーターにより原料層
を掻きならさせて吹き抜けの発生の予防、又は早期解消
を自動的に安全に行わせて、原料の安定した乾留により
燃焼部での定火力燃焼を維持できる乾留炉を提供する。 【構成】 乾留室２に原料を収容して、その下層の一部
を燃焼空気の供給により燃焼させ、その熱により上層の
原料を乾留して発生した可燃ガスを燃焼部６へ給送する
乾留炉１において、前記乾留室２内に駆動機構２５によ
り回転されて原料層の掻きならしを行うアジテーター７
を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アジテーターを備える
乾留炉。詳しくは乾留室内にアジテーターを設けて原料
層を掻きならし、燃焼層の上に原料層を確保して安定し
た乾留の持続を行わせる乾留炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】乾留室に原料を収容して、その下層の一
部を燃焼空気の供給により燃焼させ、その熱により上層
の原料を乾留して発生した可燃ガスを燃焼部等へ給送す
る乾留炉は、実公昭５９−３８４２１号公報により公知
であり、原料のガス化燃焼により高分子化合部等の産業
廃棄物の処理も環境汚染や公害のおそれなく安全に行え
る特徴を有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した乾留
炉は、内部の乾留室へ材質、形状、大きさ等が雑多な原
料を無造作に投入するから、原料層に密度が小さい部分
を生じてこの部分では下層から上層へ燃焼空気が吹き抜
けることになり、これに伴い周囲の原料が燃焼して焼却
炉に変化するため、原料の乾留能力が減退して可燃ガス
の発生量を減少させると共に、原料の燃焼により煤煙が
発生して燃焼部へ送られるから、燃焼部では火力の低下
に伴い煤煙を大量に放出することになって環境汚染や公
害の原因になるから、その都度、灰出口を開けてここか
ら熊手様の道具を挿入して原料の掻きならしを行ってい
るが、狭い灰出口から原料を掻きならすことは非常に困
難であり、又、灰出口を開けると高熱ガスが吹き出して
危険でもあるため、灰出口を開けずに原料を掻きならす
ことができる乾留炉の出現が強く望まれている現状であ
る。

【０００４】本発明はこの現状にかんがみなされたもの
で、乾留室内に動力により駆動されるアジテーターを配
設し、このアジテーターにより原料層を掻きならさせて
吹き抜けの防止、又は早期解消を自動的に安全に行わせ
て、原料の安定した乾留により燃焼部での定火力燃焼を
維持できる乾留炉を提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、乾留室に原料
を収容して、その下層の一部を燃焼空気の供給により燃
焼させ、その熱により上層の原料を乾留して発生する可
燃ガスを燃焼部へ給送する乾留炉において、前記乾留室
内に駆動機構により駆動されて原料層の掻きならしを行
うアジテーターを配設した構成により課題の解決を行う
ものである。

【０００６】

【作用】前記した構成の本発明の乾留炉は、乾留室に原
料を収容してその下層の一部を燃焼させると、その熱に
より上層の原料層が加熱されて熱分解を起こし、燃料に
なる可燃ガスを発生する乾留が行われる。この乾留に際
して原料層に燃焼空気の吹き抜けが生じると、上層の原
料まで燃焼して乾留炉を焼却炉に変化させる現象が生じ
る。しかし乾留室内に配設したアジテーターを動力によ
り連続的に回転させて置けば、アジテーターは原料層を
掻きならしてその厚い部分を薄い部分に移し、原料層を
平均化して原料層に吹き抜けが生じないようにするか
ら、原料はこれがなくなるまで安定した乾留を継続して
燃焼部に対する可燃ガスの供給を安定的に行う。

【０００７】又、アジテーターは前述のように連続的に
回転させると、吹き抜けを発生するおそれがない時も動
力を消費して無駄な運動をしていることになる。そこで
原料層に吹き抜けが生じると可燃ガスの発生量が減り、
煤煙が発生する現象が生ずることに基づて、温度センサ
か煙センサにより吹き抜けの発生を検知させ、アジテー
ターによる原料層の掻きならしを行わせると、アジテー
ターが発生した吹き抜けを速やかに消滅させて平均した
原料層を確保する動作を行うため、この方法でも燃焼部
に対する影響が少なく充分に実用に供し得るものであ
る。

【０００８】

【実施例】以下に本発明に係るアジテーターを備える乾
留炉の実施例を図面に基いて説明する。

【０００９】図１はアジテーターを備える乾留炉の中央
縦断正面図。図２は乾留炉の下部とアジテーターとを中
央部で縦断して示す拡大正面図。図３は乾留炉の下部と
アジテーターとを乾留炉の一部分を省略して示す拡大平
面図。図４は乾留炉の上部に設けたアジテーターの昇降
機構と駆動機構を示す側面図。図５はアジテーターの回
転軸に対する送水管と排水管の接続状態を示す拡大正面
図。図６はアジテーターの回転軸とその軸受との間隙密
封手段を示す横断平面図。図７は乾留炉の一部分に設け
た開閉部を開放した状態を示す中央縦断側面図。図８は
同上開閉部を閉鎖した状態の平面図。図９は乾留炉の全
体に設けた開閉部の閉鎖状態と開放状態を示す中央縦断
側面図。図１０は乾留炉の底部の水冷構造と燃焼空気供
給口の配置とを示す平面図。図１１はアジテーターの昇
降用索の張力検知器を示す拡大縦断正面図。図１２は本
発明の乾留炉とボイラーの組合わせを示す正面図。図１
３は同上の平面図である。

【００１０】１は本発明に係るアジテーターを備える乾
留炉を示すもので、図１に示すように内壁と外壁との間
に冷却水を流動させる公知の水冷構造により図１０，図
１２に示すような円筒形か、多角筒形（図面省略）等に
形成し、その内部の乾留室２に原料として焼却すると有
害ガスや煤煙を発生する高分子化合物等の産業廃棄物や
その他を収容し、下層の一部の原料を燃焼空気を供給し
て燃焼させると、その燃焼熱により上層の原料が加熱さ
れ、熱分解を起して可燃ガスを発生する乾留を行い、発
生した可燃ガスを前記乾留炉１の上部に設けた送出口３
から図１２、図１３に示すように配管４によってボイラ
５や温水器、その他（図面省略）の燃焼部６へ供給す
る。

【００１１】７は前記乾留室２内に図２に示すような中
空の垂直二重軸８，９に支持させて図１の通り配設した
アジテーターで、平面形状を図３に示すような一文字型
か、図面には示してないＹ字型、十字型等に形成し、そ
の下面は図２のような浅いＶ型に形成してあり、このア
ジテーター７は内側を図２に示すように横方向の仕切片
１０により入流路ａと出流路ｂとに区画して、両流路
ａ，ｂを両端の連通部ｃにより連通させると共に、入流
路ａは前記内軸８内に設けた入流路ａに連通させ、出流
路ｂは外軸９内に設けた出流路ｂに連通させて、前記内
軸９の入流路ａと外軸８の出流路ｂとへ後記のように送
水管と排水管とを接続すると、入流路ａから出流路ｂへ
冷却水が流動してアジテーター７と軸８，９を冷却する
ようにしてある。

【００１２】１１は前記アジテーター７に取り付けた数
本の掻き棒で、図２、図３に示すようにアジテーター７
へ所定の間隔で縦に嵌挿固定した支持筒１２へ交換可能
に挿入し、前記アジテーター７を後記する駆動機構によ
り回転させると、この掻き棒１０が原料層の厚い部分を
引っ掛けて薄い部分へ移し、原料層をなるべく厚さが揃
うように掻きならして原料層に燃焼空気の吹き抜けが生
じないようにする。

【００１３】１３は前記した掻き棒１１の両端のものゝ
上側に図２、図３に示す様に遊合したローラで、アジテ
ーター７を回転させるとき、これらローラー１３が前記
乾留室２の内壁を転動して、軸８，９を熱歪み等に関係
なく乾留室２の中心に保持して、アジテーター７の回転
並びに昇降動作が円滑に行われるようにする。

【００１４】１４は前記したアジテーター７の軸８，９
を支持する昇降台で、その中央部に図４に示すように前
記軸８，９を回転は自在であるが軸方向には移動しない
ように支持する軸受１５を設け、両側には縦片１６，１
６を付設して、これら縦片１６，１６にそれぞれ一対宛
のローラ１７、１７支持させ、前記ローラ１６，１６を
前記乾留炉１の両側上方に立設した一対の縦ガイド１
８，１８に係合させて、後記する昇降機構により昇降調
整できるようにしてある。

【００１５】１９は前記した昇降台１４の昇降機構で、
図４に示すように減速機モータ２０により駆動される巻
揚ドラム用い、このドラム１９に索２１を巻き着け、こ
の索２１を途中から２条に分けて２組のシーブ２２，２
３，２４を介して前記昇降台１４の両側へ連結すること
により、前記減速機モータ２０で巻揚ドラム１９を巻取
り方向へ回転させると、昇降台１４が引き上げられてア
ジテーター７を図１に実線で示すように乾留室２の上部
へ移動させ、巻き戻し方向へ回転させると、昇降台１４
が下降されてアジテーター７を同図に鎖線で示す通り乾
留室２の下側へ移動させるようにしてある。

【００１６】２５は前記したアジテーター７の駆動機構
で、図４で示す様に減速機モータを用い、その回転をチ
エン２６により減速機２７へ伝え、これにより更に減速
してチエン２８によりアジテーター７を支持する外軸８
に固定した受動輪２９へ伝達させることにより、アジテ
ーター７を１分間に１〜３回転の速さで回転させて原料
層の掻きならしを行わせる。

【００１７】３０と３１は前記した内軸９内の入流路ａ
ヘ送水する送水管と、外軸８内の外流路ｂから排水する
排水管で、送水管３０は図５に示すように内軸９の上端
へ回転管継手３２を介して接続し、排水管３１は外軸８
の上端へ回転管継手３３介して接続したカップ３４の上
部ヘ連結することにより、前記送水管３０へ図１、図
４、図１２、図１３に示すように前記乾留炉１上へ設置
したタンク３５内の冷却水をポンプ（図面省略）により
送ると、冷却水が内軸９の入流路ａを下降してアジテー
ター７の入流路ａに入り、入流路ａから連通部ｃを通っ
て出流路ｂへ移り、外軸８の出流路ｂを上昇してカップ
３４にたまって、排水管３１からタンク３５へ戻される
循環流動を行いアジテーター７及び軸８，９の冷却を行
うようにしてある。

【００１８】３６は前記した外軸８とこれを支持する軸
受１５との間に生ずる隙間を密封させるシール部材で、
図６に示すようにタイヤ用のチューブを隙間の円周長よ
りも長目に切断して両端を閉じたものを、同図の様に両
端を重合させて隙間へ装入した後、封入弁３７により空
気を封入すると、チューブのシール部材３６は空気圧に
より軸８と軸受１４とヘ密着して隙間を完全に閉塞し、
乾留室２内で発生した煙等の漏洩を防止する。

【００１９】尚、前記した外軸８と軸受１５との隙間の
シールは、この部分に対して上昇する煙とは逆行する様
に加圧空気を押し込むようにしても前記同様に達成され
るものである。

【００２０】３８は外軸８に付着した原料の溶融物を取
り除くスクレーパーで、図１、図７に示すように前記軸
受１５の乾留室２内へ出る部分の先端に取り付けて、外
軸８が回転するときその周面に付着した原料の溶解物等
を掻き落とさせ、外軸８が昇降に際して軸受１４へ円滑
に出入できるようにしてある。

【００２１】３９は乾留室２へ原料を投入するため乾留
炉１に設けた開閉部で、図１、図７，図８に示すように
天面の半分弱を開閉部とする場合と、図９に示すように
天面の全体を開閉部とする場合とがあり、一部分を開閉
部３９とする場合は、図１、図７及び図８に示すように
その中央部側を持出しヒンジ４０により天面の残部へ取
付けて図７に示すように開かれるようにし、全体を開閉
部３９とする場合は、開閉部３９を図９に示すように昇
降腕４１に取付け、この昇降腕４１の両端に設けた縦片
４２，４２に一対宛のローラ４３，４３を支持させて、
これらローラ４３，４３を前記縦ガイド１８，１８に係
合させ、この昇降腕４１を前記した昇降台１４の昇降機
構と同様の昇降機構（図面省略）により昇降させれば、
開閉部３９が図９に鎖線で示す通り開かれるようにす
る。

【００２２】４４は前記した乾留炉１の底部で、その一
端を図２、図１０に示す通り持出しヒンジ４５により乾
留炉１へ取付けて灰出し時に開放できるようしてあり、
この底部４４の乾留室２内へ収まる上側の水室４６は、
図１０に示す通り仕切片４７により一部分でつながる二
室に区分して、一方に送水管４８を、他方に排水管４９
を接続して、図１０に点線の矢印で示す通り冷却水を流
動させて底部４４を水冷するようにしてあり、又水室４
６の下側の風室５０には、前記水室４６を貫通して図１
０に示すように乾留室２の下部に所定の間隔で開口する
多数の送気管５１を設けると共に、周面の適当な位置に
送風機５２を連結して、この送風機５２から送風すると
燃焼空気が乾留室２へ収容した原料の下層の一部に対し
て平均に供給されるようにしてある。

【００２３】５３は前記したボイラ５の燃焼室６の燃焼
温度を検知する温度センサで、乾留室２に空気の吹き抜
けができ、原料の乾留不良を起こすため可燃ガスの発生
量が減少し、煤煙が発生して燃焼部の焼温度を低下させ
ると、これを検知してアジテーター７の昇降機構１９及
び駆動機構２５を作動させ、アジテーター７を原料層上
へ降して回転させ、原料層の掻きならしを行って吹き抜
けを消滅させ、これに伴い乾留が良好になって可燃ガス
の発生量を増すため、燃焼部の燃焼温度が上昇すると、
アジテーター７の駆動機構２５の作動を停止させる動作
を公知の制御器（図面省略）を介して行わせる。

【００２４】５４は前記した燃焼室２の煤煙の発生を検
知させる煙センサで、乾留室２に空気の吹き抜けができ
て、原料の乾留不良を起こすため可燃ガスの発生量が減
り、煤煙が発生して燃焼部６へ流入すると、煤煙を検知
してアジテーター７の昇降機構１９及び駆動機構２５を
起動させ、アジテーター７を原料層上へ降して回転さ
せ、掻き棒１１により原料層の掻きならしを行って吹き
抜けを消滅させ、これに伴い乾留が良好になって可燃ガ
スの発生量が増し、煤煙の発生がなくなればアジテータ
ー７の駆動機構２５の作動を停止させる動作を公知の制
御器（図面省略）を介して行わせる。

【００２５】尚、前記した温度センサ５３及び煙センサ
５４が温度上昇、又は煙の消滅を検知したとき、すぐに
アジテーター７の駆動機構２５を停止させると、一旦消
滅した吹き抜けが再び発生して乾留不良を生ずるおそれ
があるので、燃焼温度の上昇、又は、煙の消滅後もある
時間は作動を継続させて燃焼部での燃焼が安定した後に
停止させるようにタイマー等を用いて調整するようにす
る。

【００２６】５５は前記アジテーター７を昇降させる索
２１の途中に図１２のように装入した張力検知器で、図
１１に示すようにケース５６にロッド５７付きの作動子
５８を嵌合して、前記ロッド５７には索２１の一方を連
結し、ケース５６には他方を連結して、アジテーター７
が原料層から離れると索２１に張力が加わるため、作動
子５８が図１１に実線で示すようにケース５６の上部に
取り付けた近接スイッチ５９に作用し、検知信号を発生
して前記センサ５３，５４からの起動指令によって前記
昇降機構１９を作動させ、アジテーター７が原料層の上
に降りると、索２１に張力が作用しなくなるため、作動
子５８が同図に鎖線で示すようにばね６０の力により近
接スイッチ５９から離れ、検知信号を発しなくなるため
昇降機構１９を停止させるもので、この際、アジテータ
ー７が原料層へ乗ったままでこれを回転させると回転抵
抗が非常に大きいので、検知信号が停止すると昇降機構
１９を一旦逆作動させ、アジテーター７を原料層から少
し離れさせてから停止させ、その後に駆動機構２５によ
り回転させて掻き棒１１により原料層を掻きならすよう
に制御器回路を構成する。

【００２７】前記実施例に示したアジテーターを備える
乾留炉は、乾留室２に原料を収容して、その下層の一部
に対し底部４４に設けた送気管５１から平均的に燃焼空
気の供給を行うと、下層の一部の原料が燃焼して上層の
原料を加熱するため、上層の原料は熱分解を起こして燃
料になる可燃ガスを発生する乾留が行われ、これにより
得られた可燃ガスはボイラー５の燃焼部６へ給送され
て、こゝで煤煙を発しないで完全燃焼し、蒸気の発生や
温水等を効果的に行うものである。

【００２８】しかし、前記乾留室２内へ収容された原料
層は、様々な材質や形状大きさの原料が雑然と投入され
るため、乾留中に下層から上層へ達する空気の吹き抜け
が生じ、ここから燃焼空気が吹き上がるため原料が上層
のものまで燃焼して焼却炉に変化し、乾留室における乾
留を衰えさせて可燃ガスの減少と煤煙の発生を生じるか
ら、燃焼部６では燃料不足による火力の低下と煤煙の発
生が起こる。すると温度センサ５３又は煙センサ５４が
作動し、昇降機構１９によるアジテーター７の下降を行
わせてアジテーター７を原料層の上に乗せから、これに
伴い昇降用の索２１に張力が作用しなくなるため、張力
検知器５５がこれを検知して、アジテーター７を原料層
を抑えない程度に迄引き上げて止めると、駆動機構２５
がアジテーター７を回転させて掻き棒１１により原料層
を掻きならし、吹き抜け部を他の部分の原料により埋め
て消滅させ原料層を平均した状態にするから、乾留炉１
では乾留が行われる様になり可燃ガスを発生して煤煙は
発生しなくなるので、燃焼部６での燃焼温度は正常に戻
り、煤煙はでなくなるため温度センサ５３又は煙センサ
５４がこれを検知し、アジテーター７の作動を停止させ
るものである。

【００２９】尚、この実施例は、前記のように吹き抜け
の発生を検知してアジテーター７を作動させるのではな
く、乾留による原料層の減少を予測できれば、この減少
に応じてアジテーター７を徐々に下降させながら回転さ
せるように制御回路を構成して置けば、連続した原料層
の掻きならしによって燃焼する下層原料の上に常に平均
した原料層を確保して吹き抜けを生じさせないようにし
て乾留を継続させ、燃焼部６で煤煙を発生しない安定燃
焼を行わせることができることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のアジテータ
ーを備える乾留炉は、乾留室内でアジテーターを作動さ
せると、これによる原料層の掻きならしで原料層に発生
する燃焼空気の吹き抜けの防止、若しくは早期解消がで
きるから、乾留炉は下層の燃焼部上にほぼ平均した原料
層を確保して安定した乾留を継続し、燃焼部に対する可
燃ガスの安定供給を行うため、燃焼部において定火力の
安定燃焼が行われて、加熱や熱交換等を効率よく行わう
ものであり、しかも、有害ガスや煤煙を発生し易い高分
子化合物等の産業廃棄物を原料としても有害ガスや煤煙
を発しないため環境汚染や公害を起こすおそれもないと
いう格別な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアジテーターを備える乾留炉の中
央縦断正面図である。

【図２】乾留炉の下部とアジテーターとを中央部で縦断
して示す拡大正面図である。

【図３】乾留炉の下部とアジテーターとを乾留炉の一部
分を省略して示す拡大平面図である。

【図４】乾留炉の上部に設けたアジテーターの昇降機構
と駆動機構とを示す側面図である。

【図５】アジテーターの回転軸に対する送水管と排水管
との接続状態を示す拡大正面図である。

【図６】アジテーターの回転軸とその軸受との間隙密封
手段を示す横断平面図である。

【図７】乾留炉の一部分に設けた開閉部を開放した状態
を示す中央縦断側面図である。

【図８】同上開閉部を閉鎖した状態の平面図である。

【図９】乾留炉の全体に設けた開閉部の閉鎖状態と開放
状態を示す中央縦断側面図である。

【図１０】乾留炉の底部の水冷構造と燃焼空気供給口の
配置とを示す平面図である。

【図１１】アジテーター昇降用索の張力検知器を示す拡
大縦断正面図である。

【図１２】本発明の乾留炉とボイラーの組合わせを示す
正面図である。

【図１３】同上の平面図である。

【符号の説明】

１ 乾留炉 ２ 乾留室 ６ 燃焼部 ７ アジテーター １９ 昇降機構 ２５ 駆動機構 ａ，ｂ 冷却水流動路 ５３ 温度センサ ５４ 煙センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾留室に原料を収容して、その下層の一
   部を燃焼空気の供給により燃焼させ、その熱により上層
   の原料を乾留して発生した可燃ガスを燃焼部へ給送する
   乾留炉において、前記乾留室内に駆動機構により回転さ
   れて原料層の掻きならしを行うアジテーターを配設した
   ことを特徴とするアジテーターを備える乾留炉。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアジテーターに原料層の
   変化に応じて昇降させる昇降機構を連係させたことを特
   徴とするアジテーターを備える乾留炉。
3. 【請求項３】 請求項１記載のアジテーターとその軸に
   冷却水を流動させる流路を内在させたことを特徴とする
   アジテーターを備える乾留炉。
4. 【請求項４】 請求項１記載のアジテーターの駆動機構
   の作動制御を燃焼部等に設けた温度センサ・煙センサ等
   の検知信号に基いて行わせることを特徴とするアジテー
   ターを備える乾留炉。