JPH07217832A - プラズマ溶融装置 - Google Patents
プラズマ溶融装置Info
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- JPH07217832A JPH07217832A JP2760494A JP2760494A JPH07217832A JP H07217832 A JPH07217832 A JP H07217832A JP 2760494 A JP2760494 A JP 2760494A JP 2760494 A JP2760494 A JP 2760494A JP H07217832 A JPH07217832 A JP H07217832A
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Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】一般ごみ等の廃棄物の焼却炉から回収される微
粉物を溶融して、重金属は気化後に冷却固化により回収
し、その他の物質は溶融後に固化して回収する微粉物の
分離回収を行うプラズマ溶融装置に関する。 【構成】溶融炉２０の下部に設けられた炉底電極２１お
よび溶融ダスト２３を蓄積させる溶融池２２と、前記溶
融炉２０の上部に設けられたトーチ電極２４と、該トー
チ電極２４の外側に微粉物２６および加熱用プラズマガ
ス２８送入用ノズル２５とからなるプラズマトーチと、
前記炉底電極２１とトーチ電極２４との間に移行形アー
クプラズマ３３を発生せしめるための電源部３２とを備
え、前記微粉物２６を加熱用プラズマガスとともに溶融
炉２０に供給した際、当該微粉物２６を前記移行形アー
クプラズマ３３による高温にて溶融せしめるようにした
ものである。
粉物を溶融して、重金属は気化後に冷却固化により回収
し、その他の物質は溶融後に固化して回収する微粉物の
分離回収を行うプラズマ溶融装置に関する。 【構成】溶融炉２０の下部に設けられた炉底電極２１お
よび溶融ダスト２３を蓄積させる溶融池２２と、前記溶
融炉２０の上部に設けられたトーチ電極２４と、該トー
チ電極２４の外側に微粉物２６および加熱用プラズマガ
ス２８送入用ノズル２５とからなるプラズマトーチと、
前記炉底電極２１とトーチ電極２４との間に移行形アー
クプラズマ３３を発生せしめるための電源部３２とを備
え、前記微粉物２６を加熱用プラズマガスとともに溶融
炉２０に供給した際、当該微粉物２６を前記移行形アー
クプラズマ３３による高温にて溶融せしめるようにした
ものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般ごみ等の廃棄物の
焼却炉から回収される微粉物を溶融して、重金属は気化
後に冷却固化により回収し、その他の物質は溶融後に固
化して回収する微粉物の分離回収を行うプラズマ溶融装
置に関するものである。
焼却炉から回収される微粉物を溶融して、重金属は気化
後に冷却固化により回収し、その他の物質は溶融後に固
化して回収する微粉物の分離回収を行うプラズマ溶融装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、一般ごみ等の廃棄物の焼却に伴い
発生する煤塵としての微粉物（集塵ダスト）の発生量は
極めて多大となっている。そしてこの微粉物は、表面層
に低融点の重金属やダイオキシンなどの有害物質を含ん
でおり、この微粉物をそのままの状態で埋め立て処分し
たのでは、生体系への影響が心配され、そのためこの微
粉物を高温にて溶融して、重金属は蒸発等により気化し
たのち急速に冷却して固化し、またその他の物質は溶融
後冷却し砂状或いはブロック状に固形化して分離し、重
金属は再利用に供し、その他の物質の砂状或いはブロッ
ク状の固形物は建築資材等に利用するなど、微粉物処理
の検討が進められている。
発生する煤塵としての微粉物（集塵ダスト）の発生量は
極めて多大となっている。そしてこの微粉物は、表面層
に低融点の重金属やダイオキシンなどの有害物質を含ん
でおり、この微粉物をそのままの状態で埋め立て処分し
たのでは、生体系への影響が心配され、そのためこの微
粉物を高温にて溶融して、重金属は蒸発等により気化し
たのち急速に冷却して固化し、またその他の物質は溶融
後冷却し砂状或いはブロック状に固形化して分離し、重
金属は再利用に供し、その他の物質の砂状或いはブロッ
ク状の固形物は建築資材等に利用するなど、微粉物処理
の検討が進められている。
【０００３】そして、これら微粉物の溶融装置としての
従来の装置の一例としては、熱源に電気抵抗を用いたも
のがある。即ち、図３に示すように溶融炉１内に熱源と
して電気抵抗を用いた加熱エレメント２を設け、ホッパ
ー３から溶融炉１内に供給される微粉物４を加熱溶融
し、溶融炉１の底部に溶融状態で蓄積される。この蓄積
された溶融物５は、溶融物取出口６からパイプ７を通し
て回収容器８に取り込まれ、溶融物５は冷却されてガラ
ス状固形物９として回収される。一方、前述した溶融の
過程で低融点の重金属１０は蒸発し、気化されて上方に
設けられた取出口１１から加熱炉１外に導出されるが、
その導出部に設けられた冷却空気等による冷却部１２に
よって急速に冷却され固化されて、重金属回収部１３に
おいて回収される。重金属１０が回収された排気ガス
は、送風ファン１４によりダクト１５を介して放出され
るようになっている。また、その他の従来例としては、
熱源としてガスバーナを用いるものもあるが、原理的に
は前述した溶融装置と大差ないため省略する。
従来の装置の一例としては、熱源に電気抵抗を用いたも
のがある。即ち、図３に示すように溶融炉１内に熱源と
して電気抵抗を用いた加熱エレメント２を設け、ホッパ
ー３から溶融炉１内に供給される微粉物４を加熱溶融
し、溶融炉１の底部に溶融状態で蓄積される。この蓄積
された溶融物５は、溶融物取出口６からパイプ７を通し
て回収容器８に取り込まれ、溶融物５は冷却されてガラ
ス状固形物９として回収される。一方、前述した溶融の
過程で低融点の重金属１０は蒸発し、気化されて上方に
設けられた取出口１１から加熱炉１外に導出されるが、
その導出部に設けられた冷却空気等による冷却部１２に
よって急速に冷却され固化されて、重金属回収部１３に
おいて回収される。重金属１０が回収された排気ガス
は、送風ファン１４によりダクト１５を介して放出され
るようになっている。また、その他の従来例としては、
熱源としてガスバーナを用いるものもあるが、原理的に
は前述した溶融装置と大差ないため省略する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な熱源として電気抵抗を用いた加熱エレメントによる加
熱は、間接加熱であるため熱効率が低く、加熱温度の高
温化にも限度あり、また微粉物の性質による効果的加熱
雰囲気の選択が出来ないなどの問題がある。また、熱源
としてガスバーナを用いるものも、前記した熱源として
電気抵抗を用いた溶融装置における問題点のほか、燃焼
に伴う排気ガス処理の問題があり、これら従来技術は微
粉物の溶融装置とし種々の問題があった。本発明は、微
粉物の溶融装置としてのこのような問題を解決したもの
で、熱効率の向上、加熱温度の高温化、微粉物の性質に
よる効果的加熱雰囲気の選択等を行い得る溶融装置を提
供するものである。
な熱源として電気抵抗を用いた加熱エレメントによる加
熱は、間接加熱であるため熱効率が低く、加熱温度の高
温化にも限度あり、また微粉物の性質による効果的加熱
雰囲気の選択が出来ないなどの問題がある。また、熱源
としてガスバーナを用いるものも、前記した熱源として
電気抵抗を用いた溶融装置における問題点のほか、燃焼
に伴う排気ガス処理の問題があり、これら従来技術は微
粉物の溶融装置とし種々の問題があった。本発明は、微
粉物の溶融装置としてのこのような問題を解決したもの
で、熱効率の向上、加熱温度の高温化、微粉物の性質に
よる効果的加熱雰囲気の選択等を行い得る溶融装置を提
供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるプラズマ溶
融装置は、一般ごみ等の廃棄物の焼却炉から回収される
微粉物を溶融して、重金属は気化後に冷却固化により回
収し、その他の物質は溶融後に固化して回収する微粉物
の分離回収を行う溶融装置において、溶融炉の下部に設
けられた炉底電極および溶融物を蓄積させる溶融池と、
前記溶融炉の上部に設けられたトーチ電極、該トーチ電
極の外側に微粉物および微粉物加熱用プラズマガス送入
用ノズルからなるプラズマトーチと、前記炉底電極とト
ーチ電極との間に移行形アークプラズマを発生せしめる
ための電源部とを備え、前記微粉物を加熱用プラズマガ
スとともに溶融炉に供給した際、当該微粉物を前記移行
形アークプラズマによる高温にて溶融せしめるようにし
たものである。
融装置は、一般ごみ等の廃棄物の焼却炉から回収される
微粉物を溶融して、重金属は気化後に冷却固化により回
収し、その他の物質は溶融後に固化して回収する微粉物
の分離回収を行う溶融装置において、溶融炉の下部に設
けられた炉底電極および溶融物を蓄積させる溶融池と、
前記溶融炉の上部に設けられたトーチ電極、該トーチ電
極の外側に微粉物および微粉物加熱用プラズマガス送入
用ノズルからなるプラズマトーチと、前記炉底電極とト
ーチ電極との間に移行形アークプラズマを発生せしめる
ための電源部とを備え、前記微粉物を加熱用プラズマガ
スとともに溶融炉に供給した際、当該微粉物を前記移行
形アークプラズマによる高温にて溶融せしめるようにし
たものである。
【０００６】また、本発明による他のプラズマ溶融装置
は、一般ごみ等の廃棄物の焼却炉から回収される微粉物
を溶融して、重金属は気化後に冷却固化により回収し、
その他の物質は溶融後に固化して回収する微粉物の分離
回収を行う溶融装置において、溶融炉の下部に設けられ
た炉底電極とおよび溶融物を蓄積させる溶融池と、前記
溶融炉の上部に設けられたトーチ電極と、該トーチ電極
の外側にトーチ電極保護用プラズマガス送入用第１ノズ
ルと、該第１ノズルの外側に微粉物および加熱用プラズ
マガス送入用第２ノズルとからなるプラズマトーチと、
前記炉底電極とトーチ電極との間に移行形アークプラズ
マを発生せしめるための電源部とを備え、前記微粉物を
加熱用ガスとともに前記第２ノズルから溶融炉に供給す
る際、前記トーチ電極保護用ガスを前記第１ノズルから
供給して前記トーチ電極を保護せしめながら、微粉物を
前記移行形アークプラズマによる高温にて溶融せしめる
ようにしたものである。
は、一般ごみ等の廃棄物の焼却炉から回収される微粉物
を溶融して、重金属は気化後に冷却固化により回収し、
その他の物質は溶融後に固化して回収する微粉物の分離
回収を行う溶融装置において、溶融炉の下部に設けられ
た炉底電極とおよび溶融物を蓄積させる溶融池と、前記
溶融炉の上部に設けられたトーチ電極と、該トーチ電極
の外側にトーチ電極保護用プラズマガス送入用第１ノズ
ルと、該第１ノズルの外側に微粉物および加熱用プラズ
マガス送入用第２ノズルとからなるプラズマトーチと、
前記炉底電極とトーチ電極との間に移行形アークプラズ
マを発生せしめるための電源部とを備え、前記微粉物を
加熱用ガスとともに前記第２ノズルから溶融炉に供給す
る際、前記トーチ電極保護用ガスを前記第１ノズルから
供給して前記トーチ電極を保護せしめながら、微粉物を
前記移行形アークプラズマによる高温にて溶融せしめる
ようにしたものである。
【０００７】
【実施例】本発明による第１の実施例を図１に示す。図
１は溶融装置の縦断面の模式図で、２０は溶融炉、２１
は溶融炉２０の底部に設けられている炉底電極、２２は
微粉物が溶融された溶融ダスト２３が蓄積される溶融
池、２４は溶融炉２０の上部に設けられたタングステン
などが用いられているトーチ電極、２５はトーチ電極２
４の外側に下方が狭められた円筒状に形成されたトーチ
ノズルで、このトーチ電極２４とトーチノズル２５は、
プラズマトーチ３１として形成されている。そして、こ
のトーチノズル２５には微粉物２６の送り口２７と加熱
プラズマガス２８の送り口２９とに接続されている供給
パイプ３０から、微粉物２６と加熱プラズマガス２８と
が供給される。なお、トーチ電極２４の外周に設けられ
たトーチノズル２５から、ほぼ均等に微粉物２６と加熱
プラズマガス２８とが溶融炉２０に供給されるように、
ノズル２５部分に網目状の分散フィルターなどを用いて
その均一化を図ることが望ましい。
１は溶融装置の縦断面の模式図で、２０は溶融炉、２１
は溶融炉２０の底部に設けられている炉底電極、２２は
微粉物が溶融された溶融ダスト２３が蓄積される溶融
池、２４は溶融炉２０の上部に設けられたタングステン
などが用いられているトーチ電極、２５はトーチ電極２
４の外側に下方が狭められた円筒状に形成されたトーチ
ノズルで、このトーチ電極２４とトーチノズル２５は、
プラズマトーチ３１として形成されている。そして、こ
のトーチノズル２５には微粉物２６の送り口２７と加熱
プラズマガス２８の送り口２９とに接続されている供給
パイプ３０から、微粉物２６と加熱プラズマガス２８と
が供給される。なお、トーチ電極２４の外周に設けられ
たトーチノズル２５から、ほぼ均等に微粉物２６と加熱
プラズマガス２８とが溶融炉２０に供給されるように、
ノズル２５部分に網目状の分散フィルターなどを用いて
その均一化を図ることが望ましい。
【０００８】３２は炉底電極２１とトーチ電極２４との
間に移行形アークプラズマ３３を発生させるための直流
電源、３４は溶融池２２の溶融ダスト２３を取出す取出
パイプ、３５は取出パイプ３４に設けられたバルブで溶
融ダスト２３の取出量を調節するものである。３６は取
出された溶融ダスト２３を冷却固化して収容する容器
で、容器３６内にはガラス状固形物３７が回収される。
３８は微粉物２６を溶融する過程で発生する、或いは溶
融池から蒸発する気化状の低融点重金属３９を含む排気
ガスを回収するためのダクトで、そのダクト３８には排
気ガス冷却用送風機４０よりなる排気ガス冷却部４１と
重金属３９を回収する回収部４２が設けられている。４
３は排気ガス放出部である。
間に移行形アークプラズマ３３を発生させるための直流
電源、３４は溶融池２２の溶融ダスト２３を取出す取出
パイプ、３５は取出パイプ３４に設けられたバルブで溶
融ダスト２３の取出量を調節するものである。３６は取
出された溶融ダスト２３を冷却固化して収容する容器
で、容器３６内にはガラス状固形物３７が回収される。
３８は微粉物２６を溶融する過程で発生する、或いは溶
融池から蒸発する気化状の低融点重金属３９を含む排気
ガスを回収するためのダクトで、そのダクト３８には排
気ガス冷却用送風機４０よりなる排気ガス冷却部４１と
重金属３９を回収する回収部４２が設けられている。４
３は排気ガス放出部である。
【０００９】次に本装置の動作および作用等を説明す
る。本発明も表面に低融点の重金属が付着している微粉
物２６を溶融して、重金属４４と重金属を含まない溶融
ダスト２３を冷却しガラス状固形物３７とに分離し回収
するものであるが、炉底電極２１とトーチ電極２４との
間に電圧が印加される前は、微粉物２６と加熱プラズマ
ガス２８が供給されておらず、溶融池２２には溶融ダス
ト２３がなく、炉底電極２１が露出している。溶融装置
の動作は、前記両電極に直流電圧を印加すると共に、加
熱用ブラズマガス送口２９からノズル２５を通して溶融
炉１に加熱プラズマガス２８として例えば窒素ガスを供
給する。これにより、トーチ電極２４と炉底電極２１と
の間に移行形アークプラズマが発生する。次に微粉物２
６をその送り口２７から供給し、供給パイプ３０で加熱
プラズマガス２８と混合し、ノズル２５から溶融炉２０
に供給される。供給された微粉物２６は、窒素プラズマ
流によって加熱され、溶融・蒸発しながら溶融ダスト２
３は炉底電極２１に送られる。
る。本発明も表面に低融点の重金属が付着している微粉
物２６を溶融して、重金属４４と重金属を含まない溶融
ダスト２３を冷却しガラス状固形物３７とに分離し回収
するものであるが、炉底電極２１とトーチ電極２４との
間に電圧が印加される前は、微粉物２６と加熱プラズマ
ガス２８が供給されておらず、溶融池２２には溶融ダス
ト２３がなく、炉底電極２１が露出している。溶融装置
の動作は、前記両電極に直流電圧を印加すると共に、加
熱用ブラズマガス送口２９からノズル２５を通して溶融
炉１に加熱プラズマガス２８として例えば窒素ガスを供
給する。これにより、トーチ電極２４と炉底電極２１と
の間に移行形アークプラズマが発生する。次に微粉物２
６をその送り口２７から供給し、供給パイプ３０で加熱
プラズマガス２８と混合し、ノズル２５から溶融炉２０
に供給される。供給された微粉物２６は、窒素プラズマ
流によって加熱され、溶融・蒸発しながら溶融ダスト２
３は炉底電極２１に送られる。
【００１０】溶融炉２０内のアークプラズマ３３中は５
０００〜１００００℃高温であると共に、その周辺に比
べ数倍以上の粘性を有しているため、アークプラズマ３
３中の微粉物２６は、周辺に拡散せずに炉底電極２１に
達する。炉底電極２１に達した微粉物２６は、少なくと
もその表面は溶融状態であり、炉底電極２１の表面に付
着し溶融され、微粉体として飛散しない状態となる。溶
融炉２０内に供給される微粉物２６は、アークプラズマ
により次々に炉底に溶融状態で蓄積され溶融池２２がで
きる。そして低融点の重金属は、微粉物２６がアークプ
ラズマ３３中で加熱・溶融する過程と、溶融池２２で溶
融ダスト２３が加熱される過程で蒸発・気化する。この
時、溶融池２２の温度は溶融ダスト２３の流動性が確保
できる１３００℃〜１５００℃まで、アークプラズマ３
３の熱出力、即ち電源３２の出力電圧を調整して上昇さ
せることができる。
０００〜１００００℃高温であると共に、その周辺に比
べ数倍以上の粘性を有しているため、アークプラズマ３
３中の微粉物２６は、周辺に拡散せずに炉底電極２１に
達する。炉底電極２１に達した微粉物２６は、少なくと
もその表面は溶融状態であり、炉底電極２１の表面に付
着し溶融され、微粉体として飛散しない状態となる。溶
融炉２０内に供給される微粉物２６は、アークプラズマ
により次々に炉底に溶融状態で蓄積され溶融池２２がで
きる。そして低融点の重金属は、微粉物２６がアークプ
ラズマ３３中で加熱・溶融する過程と、溶融池２２で溶
融ダスト２３が加熱される過程で蒸発・気化する。この
時、溶融池２２の温度は溶融ダスト２３の流動性が確保
できる１３００℃〜１５００℃まで、アークプラズマ３
３の熱出力、即ち電源３２の出力電圧を調整して上昇さ
せることができる。
【００１１】また、このアークプラズマ３３による加熱
状態で、加熱プラズマガス２８を低流量化し、溶融ダス
ト２３等から蒸発・分離したダイオキシが分解するま
で、１０００℃以上の溶融炉１中に滞留させ、その後気
化された重金属３９を含む排気ガスは排気ガス冷却部４
１に導入される。そして排気ガス冷却用送風機４０によ
って送風される冷却空気により、３００℃以下に急速に
冷却される。そのため気化していた重金属３９は固化
し、ダイオキシンの分解で生じた塩素は再びダイオキシ
ンを生じることなく回収部４２で回収される。重金属３
９を除去した排気ガスは、排気ガス放出部４３から大気
へ放出される。この排気ガス中には溶融炉２０の窒化雰
囲気で加熱することによって、ＮＯx は殆ど発生しな
い。
状態で、加熱プラズマガス２８を低流量化し、溶融ダス
ト２３等から蒸発・分離したダイオキシが分解するま
で、１０００℃以上の溶融炉１中に滞留させ、その後気
化された重金属３９を含む排気ガスは排気ガス冷却部４
１に導入される。そして排気ガス冷却用送風機４０によ
って送風される冷却空気により、３００℃以下に急速に
冷却される。そのため気化していた重金属３９は固化
し、ダイオキシンの分解で生じた塩素は再びダイオキシ
ンを生じることなく回収部４２で回収される。重金属３
９を除去した排気ガスは、排気ガス放出部４３から大気
へ放出される。この排気ガス中には溶融炉２０の窒化雰
囲気で加熱することによって、ＮＯx は殆ど発生しな
い。
【００１２】次に本発明の他の実施例を図２に基づいて
説明する。なお、図２も溶融装置の縦断面の模式図で、
図１と同一部分は同一符号で示してある。前記した第１
の実施例と相違する所は、トーチ電極２４とトーチノズ
ル２５との間にトーチ電極２４を保護するためのガスを
送込むノズルを更に設けたものである。即ち、４５はト
ーチ電極２４の外側に下方が狭められた円筒状に形成さ
れたノズル（第１のノズル）で、このノズル４５は電極
保護用プラズマガス４６の送り口４７に接続されている
供給パイプ４８から、例えばアルゴンガスが供給され
る。この電極保護用のプラズマガス４６も、ノズル４５
からトーチ電極２４部分を通うして溶融炉１内にほぼ均
等に供給されるように、ノズル４５部分に網目状の分散
フィルターなどを用いてその均一化を図ることが望まし
い。そしてこのノズル４５（第１のノズル）の外側に下
方が狭められた円筒状に形成されたノズル４９（第２の
ノズル）が設けられている。そして、この第２のノズル
４９に微粉物２６の送り口２７と加熱プラズマガス２８
の送り口２９とに接続されている供給パイプ３０を通し
て、微粉物２６と加熱プラズマガス２８とが溶融炉２０
に供給される。なお、トーチ電極２４、第１のノズル４
５および第２のノズル４９とはプラズマトーチ５０とし
て形成されている。
説明する。なお、図２も溶融装置の縦断面の模式図で、
図１と同一部分は同一符号で示してある。前記した第１
の実施例と相違する所は、トーチ電極２４とトーチノズ
ル２５との間にトーチ電極２４を保護するためのガスを
送込むノズルを更に設けたものである。即ち、４５はト
ーチ電極２４の外側に下方が狭められた円筒状に形成さ
れたノズル（第１のノズル）で、このノズル４５は電極
保護用プラズマガス４６の送り口４７に接続されている
供給パイプ４８から、例えばアルゴンガスが供給され
る。この電極保護用のプラズマガス４６も、ノズル４５
からトーチ電極２４部分を通うして溶融炉１内にほぼ均
等に供給されるように、ノズル４５部分に網目状の分散
フィルターなどを用いてその均一化を図ることが望まし
い。そしてこのノズル４５（第１のノズル）の外側に下
方が狭められた円筒状に形成されたノズル４９（第２の
ノズル）が設けられている。そして、この第２のノズル
４９に微粉物２６の送り口２７と加熱プラズマガス２８
の送り口２９とに接続されている供給パイプ３０を通し
て、微粉物２６と加熱プラズマガス２８とが溶融炉２０
に供給される。なお、トーチ電極２４、第１のノズル４
５および第２のノズル４９とはプラズマトーチ５０とし
て形成されている。
【００１３】この実施例の動作および作用は、電極保護
用プラズマガス４６を第１のノズル４５に供給すること
によって、トーチ電極２４を加熱用プラズマガス２８と
して供給される、例えば窒素ガスから影響を受けないよ
うに保護するものである。この電極保護用プラズマガス
４６が第１のノズル４５から供給された後、或いは同時
に加熱用プラズマガス２８が供給され、トーチ電極２４
と炉底電極２１との間に窒素・アルゴンプラズマ流が発
生し、その後供給される微粉物２６はこの窒素・アルゴ
ンプラズマ流によるアークプラズマ５０によって加熱さ
れ、溶融・蒸発しながら溶融ダスト２３は炉底電極２１
に送られる。このように第２の実施例は、加熱用プラズ
マガス２８からトーチ電極２４を保護するようにしたも
ので、加熱用プラズマガス２８供給のノズル４９（第２
のノズル）の内側に電極保護用プラズマガス４６を供給
するノズル４５（第１のノズル）を設けたものである。
従って、微粉物２６の性質により選択した加熱用プラズ
マガス３３が、トーチ電極２４に悪影響を及ぼすもので
あっても、電極保護用プラズマガス４６により保護され
るものであるため、トーチ電極２４の長寿命化が図れる
ものである。
用プラズマガス４６を第１のノズル４５に供給すること
によって、トーチ電極２４を加熱用プラズマガス２８と
して供給される、例えば窒素ガスから影響を受けないよ
うに保護するものである。この電極保護用プラズマガス
４６が第１のノズル４５から供給された後、或いは同時
に加熱用プラズマガス２８が供給され、トーチ電極２４
と炉底電極２１との間に窒素・アルゴンプラズマ流が発
生し、その後供給される微粉物２６はこの窒素・アルゴ
ンプラズマ流によるアークプラズマ５０によって加熱さ
れ、溶融・蒸発しながら溶融ダスト２３は炉底電極２１
に送られる。このように第２の実施例は、加熱用プラズ
マガス２８からトーチ電極２４を保護するようにしたも
ので、加熱用プラズマガス２８供給のノズル４９（第２
のノズル）の内側に電極保護用プラズマガス４６を供給
するノズル４５（第１のノズル）を設けたものである。
従って、微粉物２６の性質により選択した加熱用プラズ
マガス３３が、トーチ電極２４に悪影響を及ぼすもので
あっても、電極保護用プラズマガス４６により保護され
るものであるため、トーチ電極２４の長寿命化が図れる
ものである。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、微粉物をア
ークプラズマ中と溶融池で高温度で加熱でき、高効率で
溶融させることができ、かつ、微粉物の性質により加熱
用プラズマガスを選択することによって、加熱雰囲気を
酸化、窒化、不活性に制御できるものである。また、プ
ラズマガスを低流量化することによって、ガスコストの
低減と、排気ガス損失の低減による熱効率の向上、ダイ
オキシンの高温溶融炉中の滞留時間の長期化による分解
が可能となり、公害発生の抑制が可能になると共に急速
冷却装置の簡易化が図れるものである。プラズマガスの
低流量化による低速化やアークプラズマ長の増大による
微粉物のアークプラズマ中の滞留時間の増大によって、
微粉物の表面が十分に溶融・蒸発し、表面層に付着して
いるダイオキシンの分離・分解ならびに重金属の蒸発が
促進できる。さらに、微粉物は表面が融溶し、炉底への
着床が確実となる。更に、排気ガス冷却部は急速に３０
０℃以下に冷却することによって、ダイオキシンを再生
成することなく、排気ガス中の低融点の重金属を固形化
して回収し、かつ溶融ダストは一部重金属を含むもの
の、溶融後の処分や利用に適した形状に固化すること
で、ダストの無害化、資源化、減容などを可能とし、微
粉物の処理を行う溶融装置として優れた効果を奏するも
のである。
ークプラズマ中と溶融池で高温度で加熱でき、高効率で
溶融させることができ、かつ、微粉物の性質により加熱
用プラズマガスを選択することによって、加熱雰囲気を
酸化、窒化、不活性に制御できるものである。また、プ
ラズマガスを低流量化することによって、ガスコストの
低減と、排気ガス損失の低減による熱効率の向上、ダイ
オキシンの高温溶融炉中の滞留時間の長期化による分解
が可能となり、公害発生の抑制が可能になると共に急速
冷却装置の簡易化が図れるものである。プラズマガスの
低流量化による低速化やアークプラズマ長の増大による
微粉物のアークプラズマ中の滞留時間の増大によって、
微粉物の表面が十分に溶融・蒸発し、表面層に付着して
いるダイオキシンの分離・分解ならびに重金属の蒸発が
促進できる。さらに、微粉物は表面が融溶し、炉底への
着床が確実となる。更に、排気ガス冷却部は急速に３０
０℃以下に冷却することによって、ダイオキシンを再生
成することなく、排気ガス中の低融点の重金属を固形化
して回収し、かつ溶融ダストは一部重金属を含むもの
の、溶融後の処分や利用に適した形状に固化すること
で、ダストの無害化、資源化、減容などを可能とし、微
粉物の処理を行う溶融装置として優れた効果を奏するも
のである。
【図１】本発明の一実施例を示す溶融装置の縦断面の模
式図である。
式図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す溶融装置の縦断面の
模式図である。
模式図である。
【図３】従来例の溶融装置の縦断面の模式図である。
１，２０ 溶融炉 ２ 加熱エレメント ３ ホッパー ４，２６ 微粉物 ５，２３ 溶融ダスト ６ 溶融ダスト取出口 ７，３４ 溶融ダスト取出パイプ ８，３６ 溶融ダスト回収容器 ９，３７ 溶融ダストの砂状固形物 １０ 排気ガス取出口 １１，４１ 排気ガス冷却部 １２，４２ 重金属回収部 １３ 送風ファン １４，４３ 排気ガス放出部 ２１ 炉底電極 ２２ 溶融池 ２４ トーチ電極 ２５ トーチノズル ２７ 微粉物の送り口 ２８ 加熱プラズマガス ２９ 加熱プラズマガスの送り口 ３０ 供給パイプ ３１，５１ プラズマトーチ ３２ 電源 ３３，５０ アークプラズマ ３５ バルブ ３８ ダクト ３９ 低融点重金属 ４０ 冷却用送風機 ４４ 重金属 ４５ 第１のノズル ４６ 電極保護用プラズマガス ４７ 電極保護用プラズマガスの送り口 ４８ 電極保護用プラズマガスの供給パイプ ４９ 第２のノズル
Claims (4)
- 【請求項１】 一般ごみ等の廃棄物の焼却炉から回収さ
れる微粉物を溶融して、重金属は気化後に冷却固化によ
り回収し、その他の物質は溶融後に固化して回収する微
粉物の分離回収を行う溶融装置において、 溶融炉の下部に設けられた炉底電極および溶融池と、 前記溶融炉の上部に設けられたトーチ電極と、該トーチ
電極の外側に微粉物および加熱用プラズマガス送入用ノ
ズルとからなるプラズマトーチと、 前記炉底電極とトーチ電極との間に移行形アークプラズ
マを発生せしめるための電源部とを備え、 前記微粉物を加熱用プラズマガスとともに溶融炉に供給
した際、当該微粉物を前記移行形アークプラズマによる
高温にて溶融せしめるようにしたことを特徴とするプラ
ズマ溶融装置。 - 【請求項２】 一般ごみ等の廃棄物の焼却炉から回収さ
れる微粉物を溶融して、重金属は気化後に冷却固化によ
り回収し、その他の物質は溶融後に固化して回収する微
粉物の分離回収を行う溶融装置において、 溶融炉の下部に設けられた炉底電極および溶融物を蓄積
させる溶融池と、 前記溶融炉の上部に設けられたトーチ電極と、該トーチ
電極の外側にトーチ電極保護用プラズマガス送入用第１
ノズルと、該第１ノズルの外側に微粉物および加熱用プ
ラズマガス送入用第２ノズルとからなるプラズマトーチ
と、 前記炉底電極とトーチ電極との間に移行形アークプラズ
マを発生せしめるための電源部とを備え、 前記微粉物を加熱用プラズマガスとともに前記第２ノズ
ルから溶融炉に供給する際、前記トーチ電極保護用ガス
を前記第１ノズルから供給して前記トーチ電極を保護せ
しめながら、微粉物を前記移行形アークプラズマによる
高温にて溶融せしめるようにしたことを特徴とするプラ
ズマ溶融装置。 - 【請求項３】 前記加熱用プラズマガスとして、アルゴ
ンガス，窒素ガスまたは水素ガス、これらの混合ガスも
しくは空気を用いた請求項１または請求項２に記載のプ
ラズマ溶融装置。 - 【請求項４】 前記トーチ電極保護用プラズマガスとし
て、アルゴンガスまたは窒素ガスを用いた請求項２に記
載のプラズマ溶融装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02760494A JP3582603B2 (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | プラズマ溶融装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02760494A JP3582603B2 (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | プラズマ溶融装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07217832A true JPH07217832A (ja) | 1995-08-18 |
| JP3582603B2 JP3582603B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=12225536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02760494A Expired - Fee Related JP3582603B2 (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | プラズマ溶融装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3582603B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108534549A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-09-14 | 刘冠诚 | 一种提高产品纯度的等离子金属冶炼还原装置 |
-
1994
- 1994-02-01 JP JP02760494A patent/JP3582603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108534549A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-09-14 | 刘冠诚 | 一种提高产品纯度的等离子金属冶炼还原装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3582603B2 (ja) | 2004-10-27 |
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