JPH1121560A - 炭化炉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】木材や有機系廃棄物などを効率よく均質な炭化
物に変化させる装置を提供して、廃棄物公害の防止と炭
による環境改善等に貢献する。 【構成】窯炉における被炭化物を収容する通気性バケッ
トの上方に着火バーナーに連なる空隙を設け、該通気性
バケットの下方に位置する隙間部より吸気管を設けて窯
炉の外に導出し、これにエゼクターを取り付けてその先
の乾留ガス燃焼炉に連結する。またこの窯炉、吸気管、
およびエゼクター等からなる同様の連なりが複数、同じ
乾留ガス燃焼炉に連結されるようにし、また乾留ガス燃
焼炉の上方に設けた排気管の少なくとも一部を窯炉の上
方の該空隙に連通させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は木材等の植物をはじめ
様々な建築廃材や有機廃棄物等を広汎に効率よく炭化さ
せる炭化炉装置において利用される。

【０００２】

【従来の技術】炭類を作るための炭化炉は、昔からよく
知られた黒炭窯や白炭窯の他に、様々な連続又は不連続
窯やロータリーキルンにおいて内部を非酸化的環境にし
たものが広く使われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の炭化
炉に共通して言えることは、窯の内部における温度ムラ
が大きくなりがちで、部分的に高温になりすぎたり燃焼
（灰化）してしまうことが多いために炭の品質を高度に
保つには効率が悪く、廃棄物をも含めた多様な材料を炭
化するには採算や排煙処理等において難点があった。本
発明はかかる難点を解消して、廃棄物等の有機物を有用
な吸着性その他の物性を備えた炭類に効率よく変化させ
ることのできる炭化炉を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】窯炉（１）における被炭
化物（２）を収容する通気性バケット（３）の上方に着
火バーナー（４）に連なる空隙（５）を設け、該通気性
バケット（３）の下方に位置する隙間部（６）より吸気
管（７）を設けて窯炉（１）の外に導出し、これにエゼ
クター（８）を取り付けてその先の乾留ガス燃焼炉
（９）に連結する。

【０００５】また上記の窯炉（１）、吸気管（７）、及
びエゼクター（８）等からなる同様の連なりが図面のよ
うにもう一つ或いは複数、該乾留ガス燃焼炉（９）に連
結されるようにすることが望ましい。

【０００６】さらに乾留ガス燃焼炉（９）の上方に設け
た排気管（１０）の少なくとも一部を窯炉（１）の上方
の空隙（５）に連通させることが一層望ましい。これも
図面のように、排気管（１０）を分岐させて双方の該空
隙（５）に至るように窯炉（１）を貫通させるものとす
る。

【０００７】なお充分に炭化が進んだ時点において、バ
ケット（３）内の被炭化物（２）に水を上方より噴射し
て炭の内部の残留物を飛ばし微細空泡化する。その水噴
射装置の図示は省略するが、これば既存の技術・設計に
より容易に達成できる。

【０００８】

【作用】窯炉（１）内の被炭化物（２）は、通常の下か
らの加熱と異なり、上方における着火バーナー（４）の
火炎によってその上部より加熱される。従ってそのまま
では対流現象が起こらず、下部の加熱ができないが、本
発明においては下方に設けられた吸気管（７）よりエゼ
クター（８）の吸引力で窯炉（１）内の気体を吸引する
ので、それに伴い堆積した被炭化物（２）の隙間に存在
する気体も熱とともに下方に移行して通気性バケット
（３）の外に出る。

【０００９】その結果、被炭化物（２）の自燃作用も徐
々に下方に移行するが、その際、従来のような自然対流
を伴う場合と異なり過熱化しにくく、焼きムラをおこし
たり白炭化することなくより均一かつ効率的に炭化でき
ることが判明した。

【００１０】炉内の残留酸素量が少ないため自燃作用も
限定されるが、乾留ガスは下方から吸引されて空気と混
合しつつエゼクター（８）を経て前記燃焼炉（９）に到
り、ここで完全燃焼される。これも既存の技術で二重の
燃焼装置を設けるなどして完全燃焼率を一層高めること
ができ、またその燃焼熱を任意に有効利用することもで
きる。

【００１１】その燃焼炉（９）から排出される排気は上
方の排気管（１０）に移行するが、これは分岐して再び
窯炉（１）の上部空隙（５）内に少なくとも一部進入す
る。従ってそれのもつ熱は再利用されて再び吸気管
（７）より吸引され、再度、同じ燃焼炉（９）に送り込
まれて完全燃焼することになる。なおこのような気体の
流量の調節や開閉は管の要所に取り付けられたダンパー
（１１）で行うことができる。

【００１２】更にこのような一連の窯炉（１）等を該燃
焼炉（９）の一方のみでなく、他方からも同様に設けて
連結しておくと、一方の被炭化物（２）が炭化終了して
取り変えるような場合でも、他方の窯炉が稼働しておれ
ば、燃焼炉（９）は消すことなく連続稼働することがで
き、甚だ効率的であると同時に、例えば建築廃材と有機
汚泥ケーキのように組成が著しく異なり昇温特性が大き
く違う場合でも、ダンパー（１１）を適宜開閉してそれ
ぞれに合わせた焼成を一度に実現することができる。

【００１３】

【実施例】図１に示すような窯炉（１）において、（１
２）はチャンバー開閉装置であり、必要に応じこれに水
噴射装置（図示せず）を接続する。上部の空隙（５）は
着火バーナー（４）の火炎が収まるに充分な広さとし、
下部に多数の小孔を穿った通気性バケット（３）の外側
をキャスタブル（１３）、鉄板（１４）、及び発泡材
（１５）の層で覆って炉の外壁に至る。下部においてそ
れ等を貫通する吸気管（７）にはダンパー（１１）及び
空気吸入口（１６）と送風機付のエゼクター（８）を設
けて、その先の乾留ガス燃焼炉（９）に導入する。その
内部は一次炉（９１）と二次炉（９２）とに分けられ、
それぞれバーナー（１７）と送風機（１８）が収められ
て、超耐熱酸化防止材で覆われる。またその上方に設け
られた排気管（１０）の上部には重量式安全弁（１９）
を取り付けて、その下で該管を分岐させてその中途にダ
ンパー（１１）を２ケ所設け、再び該炉（１）の上部空
隙（５）内に導入させる。また同様の一連の装置を該燃
焼炉（９）にもう一つ左右対称に連設する。

【００１４】なお精煉のために窯炉（１）の下部にブロ
アー（送風器；図示せず）を設け、更に上部に水噴射装
置（図示せず）を設ける。これは所定焼成時間を経た後
に酸素を炉内に送り込んで一時的に高温化させ、そこへ
水を噴射し蒸気爆発させて、炭の内部空隙の残留物を飛
ばすことにより炭の品質向上をはかるためのものであ
る。なお本発明はかかる例に限定されるものではない。

【００１５】

【発明の効果】このように本発明によれば、炭化に適し
た加熱を均一かつ効率よく、しかも管理された状況のも
とで行うことができるので、通常の木材は勿論のこと、
建築廃材から脱水汚泥や食物カスに至る廃棄物等も甚だ
低コストで高品質な炭類に変えられ、廃棄物公害の防止
と炭のもつ物性による環境改善などに大きく貢献できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一例の側・断面図

【符号の説明】

１ ………窯炉 ２ ………被炭化物 ３ ………通気性バケット ４ ………着火バーナー ５ ………空隙 ６ ………隙間部 ７ ………吸気管 ８ ………エゼクター ９ ………乾留ガス燃焼炉 ９１………一次炉 ９２………二次炉 １０………排気管 １１………ダンパー １２………チャンバー開閉装置 １３………キャスタブル １４………鉄板 １５………発泡材 １６………空気吸入口 １７………バーナー １８………送風機 １９………重量式安全弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】窯炉における被炭化物を収容する通気性バ
   ケットの上方に着火バーナーに連なる空隙を設け、該通
   気性バケットの下方に位置する隙間部より吸気管を設け
   て窯炉の外に導出し、これにエゼクターを取り付けてそ
   の先の乾留ガス燃焼炉に連結したことを特徴とする炭化
   炉装置。
2. 【請求項２】上記の窯炉、吸気管、及びエゼクター等か
   らなる同様の連なりが複数、乾留ガス燃焼炉に連結され
   た請求項１記載の炭化炉装置。
3. 【請求項３】乾留ガス燃焼炉の上方に設けた排気管の少
   なくとも一部を窯炉の上方の空隙に連通させた請求項
   １、請求項２記載の炭化炉装置。