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JP2004010773A - Internal combustion type multi-stage carbonization furnace - Google Patents

Internal combustion type multi-stage carbonization furnace Download PDF

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JP2004010773A
JP2004010773A JP2002166923A JP2002166923A JP2004010773A JP 2004010773 A JP2004010773 A JP 2004010773A JP 2002166923 A JP2002166923 A JP 2002166923A JP 2002166923 A JP2002166923 A JP 2002166923A JP 2004010773 A JP2004010773 A JP 2004010773A
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JP
Japan
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oxygen
chamber
carbonization
containing gas
supply pipe
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Application number
JP2002166923A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kimiji Yamamoto
山本 君二
Hiroshi Okumura
奥村 洋
Yoshinobu Kasho
河生 喜信
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TYK Corp
Original Assignee
TYK Corp
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Publication date
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

【課題】乾留室に付着したタール分を効果的に除去するのに有利な内燃式多段炭化炉を提供する。
【解決手段】内燃式多段炭化炉は、原料が供給されると共に上下方向に多段に設けられ酸素の供給が制限された乾留加熱処理を行う乾留室2からなる乾留室群と、乾留室群を外側から包囲する燃焼室3を形成する包囲壁4と、乾留室2で乾留された原料から発生した可燃性の乾留ガスを燃焼室3に導くと共に導いた乾留ガスの燃焼により燃焼室3を加熱し、燃焼室3の加熱により乾留室2を加熱する乾留ガス燃焼手段5とを具備する。乾留室群を形成する乾留室2の少なくとも一つに酸素含有ガスを供給することにより当該乾留室2に付着しているタール分を燃焼除去する酸素含有ガス供給管6と、乾留室2の清掃時に酸素含有ガス供給管6に酸素含有ガスを送給する送風源7とを有する。
【選択図】図1
The present invention provides an internal combustion type multi-stage carbonization furnace that is advantageous for effectively removing tar components adhering to a dry distillation chamber.
An internal combustion type multistage carbonization furnace includes a carbonization chamber group including a carbonization chamber group that is provided with a raw material and is provided in multiple stages in the vertical direction and performs a carbonization heating process in which the supply of oxygen is restricted. An enclosing wall 4 forming a combustion chamber 3 surrounding from outside, and a combustible carbonized gas generated from the raw material carbonized in the carbonization chamber 2 is guided to the combustion chamber 3 and the combustion chamber 3 is heated by the combustion of the introduced carbonized gas. And a carbonization gas combustion means 5 for heating the carbonization chamber 2 by heating the combustion chamber 3. An oxygen-containing gas supply pipe 6 for supplying oxygen-containing gas to at least one of the dry-distillation chambers 2 forming a dry-distillation chamber group to burn off tar adhering to the dry-distillation chamber 2 and cleaning the dry-distillation chamber 2 An air supply source 7 for supplying an oxygen-containing gas to the oxygen-containing gas supply pipe 6 at times.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は植物の種、動物糞等の有機系廃棄物等に代表される原料を炭化させる内燃式多段炭化炉に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機系廃棄物を例にとって従来技術を説明する。従来、事業体の活動に伴って排出される植物の種、紙屑、食品残査、繊維屑、プラスチック屑等の有機系廃棄物は、焼却炉で焼却処分していた。しかし近年、厚生省令にて、焼却炉の使用が制限されていることから、上記した有機系廃棄物は専門の外部処理業者に委託して処分することが余儀なくされている。
【0003】
専門の外部処理業者に委託して処分することは、コスト高となる。殊に、比較的少量の有機系廃棄物を処理する場合には、少量故にコスト高となる。また一定量に達したところで、外部処理業者に委託する場合には、保管場所を必要とし、また周囲環境への悪影響も考慮しなければならず、保管自体が困難となることもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、近年、本発明者らは、酸素の供給が制限された乾留室において有機系廃棄物を蒸し焼きして乾留することにより、有機系廃棄物を炭化物と乾留ガスとにし、乾留ガスの可燃成分の燃焼熱を利用して乾留室内の有機系廃棄物を加熱して乾留を行うことを着想し、この着想のもとに内燃式多段炭化炉を開発した。この内燃式多段炭化炉は、有機系原料が供給されると共に上下方向に多段に設けられ酸素の供給が制限された乾留加熱処理を行う乾留室からなる乾留室群と、乾留室群を外側から包囲する燃焼室を形成する包囲壁と、乾留室群を構成する乾留室で乾留された原料から発生した乾留ガスを燃焼室に導くと共に導いた乾留ガスの燃焼により燃焼室を加熱し、燃焼室の加熱により乾留室を加熱する乾留ガス燃焼手段とを具備する。
【0005】
しかしながら内燃式多段炭化炉では、乾留加熱処理で生成したタール分が乾留室に付着することがある。このように内壁面に付着したタール分に原料が付着し、大きく成長することがある。この場合には、乾留室などにおいて閉塞現象が発生することがある。このため上記した内燃式多段炭化炉では、定期的に運転を中断して乾留室などのタール分の清掃を手作業等で行う必要があった。
【0006】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、乾留室に付着したタール分を効果的に除去するのに有利な内燃式多段炭化炉を提供することを課題とするにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内燃式多段炭化炉は、原料が供給されると共に上下方向に多段に設けられ酸素の供給が制限された乾留加熱処理を行う乾留室からなる乾留室群と、乾留室群を外側から包囲する燃焼室を形成する包囲壁と、乾留室群を構成する乾留室で乾留された原料から発生した可燃性の乾留ガスを燃焼室に導くと共に導いた乾留ガスの燃焼により燃焼室を加熱し、燃焼室の加熱により乾留室を加熱する乾留ガス燃焼手段とを具備する内燃式多段炭化炉であり、
乾留室群を形成する乾留室の少なくとも一つに酸素含有ガスを供給することにより当該乾留室に付着しているタール分を燃焼除去する酸素含有ガス供給管と、乾留室の清掃時に酸素含有ガス供給管に酸素含有ガスを送給する送風源とを具備していることを特徴とするものである。
【0008】
本発明によれば、乾留室の清掃時に、乾留室群を形成する乾留室の少なくとも一つに酸素含有ガスを酸素含有ガス供給管を経て供給する。これにより当該乾留室に付着しているタール分を燃焼除去する、
【0009】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明に係る第1実施形態について図1を参照して説明する。図1は内燃式多段炭化炉1の構造を模式的に示す。内燃式多段炭化炉1は、上下方向に多段(実施形態では6段)に固定状態に設けられた複数個(実施形態では6個)の乾留室2で形成された乾留室群と、多段の乾留室2を同軸的に外側から包囲する横断面でリング形状をなす燃焼室3を形成する包囲壁4と、乾留ガス燃焼手段として機能するガスパイプ5と、燃焼室3のガスを燃焼室3外に排気する排気口8とを備えている。
【0010】
燃焼室3から乾留室2への伝熱を考慮して、乾留室2は耐熱性及び高温耐食性をもつ金属(例えばステンレス鋼等の合金鋼)の壁2pで形成されている。上下多段方向の最上側の乾留室2には、原料が供給される原料供給口90が設けられている。上下多段方向(Y方向)の最下側の乾留室2には、原料が炭化された後の炭化物が排出される炭化物排出口91が設けられている。炭化物排出口91から排出された炭化物は、搬送装置94により排出される。更に、上下に隣設する乾留室2同士を連通する落下口92が設けられている。ガスパイプ5は、各乾留室2と燃焼室3とを連通するように燃焼室3内に配置されている。乾留室2は、原料供給口90、炭化物排出口91、ガスパイプ5以外は、基本的には密閉構造とされており、乾留室2への空気の供給は制限されており、乾留室2において原料の蒸し焼きに適するようにされている。
【0011】
内燃式多段炭化炉1には、原料を攪拌させる攪拌手段10が設けられている。攪拌手段10は、各乾留室2の中央域において縦方向に沿って配置された回転可能な駆動軸11と、駆動軸11に接続され各乾留室2内の原料を攪拌する攪拌部12とを有する。駆動軸11は図略の駆動源11c(モータ機構等)により回転される。
【0012】
有機系廃棄物からなる原料Aは、投入装置96により、内燃式多段炭化炉1の上側の原料供給口90から最上側の乾留室2に供給される。ここで攪拌部12が乾留室2で回転するため、各乾留室2の原料は攪拌部12によって攪拌され、原料は攪拌の際に落下口92を通り、下部の乾留室2に次第に落下する。このようにして原料は順次下方に搬送される。燃焼室3の底部付近には加熱部としてのバーナ17が装備されている。バーナ17は、主として、内燃式多段炭化炉1の立ち上げ時期に内燃式多段炭化炉1を予熱したり、乾留ガスの発生量が著しく少ないときに乾留室2の温度を確保したり、ガスパイプ5の火口55から吹き出される可燃性をもつ乾留ガスを着火させたりするために使用される。
【0013】
本実施形態に係るガスパイプ5は、図1に示すように、複数本配設されており、耐熱性及び高温耐食性をもつ金属(例えばステンレス鋼等)で形成されている。ガスパイプ5の先端である下端には火口55が設けられている。火口55は、乾留室2で生成された乾留ガスを燃焼室3内で燃焼させるノズルである。本実施形態では、ガスパイプ5の火口55は、火口径が可変である可変構造とされている。
【0014】
酸素含有ガス供給管6、送風源としてのブロア7が設けられている。酸素含有ガス供給管6は、乾留室群を形成する各乾留室2に酸素含有ガスとしての空気を供給することにより、当該乾留室2の内壁面に付着しているタール分を燃焼除去するものである。酸素含有ガス供給管6は、各乾留室2に繋がる複数の分岐管60と、複数の分岐管60に共通する共通管62とで形成されている。酸素含有ガス供給管6の分岐管60は、これの流路径を変更できるように交換可能とされている。ブロア7は、酸素含有ガス供給管6の共通管62に空気を送給することにより、分岐管60を経て各乾留室2に空気を送給する。
【0015】
酸素含有ガス供給管6の共通管62には、乾留室2で発生した乾留ガスがブロア7側へ逆流することを抑える逆流防止部としての逆流防止弁65が設けられている。図2に示すように、逆流防止弁65は、ヒンジ支持部65aにより上下方向に揺動可能に枢支された弁体65cを備えている。重力により弁体65cは閉鎖している。弁体65cを閉弁方向にバネで付勢することもできる。ブロア7から酸素含有ガスである空気が矢印K1方向に流れると、弁体65cは開弁方向である矢印C1方向に移動して開放する。乾留室2から乾留ガスがブロア7へ向けて矢印K2方向に流れると、弁体65cは開放せず、閉鎖を維持する。従って、流逆流防止弁65は、ブロア7から乾留室2への空気の流れを許容するものの、乾留室2からブロア7側への乾留ガスの流れを抑える。このように乾留室2で発生した可燃性をもつ乾留ガスがブロア7側へ逆流することが逆流防止弁65により抑えられるため、乾留ガスの外気への洩れが抑えられ、環境保護の面で有利であり、更にブロア7に対する保護性が確保される。
【0016】
さて内燃式多段炭化炉1で乾留加熱処理を行う場合には、内燃式多段炭化炉1の燃焼室3内をバーナ17で予熱しておく。そして原料Aを投入装置96により原料供給口90から最上側の乾留室2に供給する。原料Aとしては植物の種(梅の種)、鶏糞、牛糞、豚糞などの家畜糞、プラスチックの屑、食品残滓、繊維屑、紙屑などの有機系廃棄物とすることが好ましい。乾留室2において攪拌部12が回転するため、各乾留室2の原料は攪拌部12によって攪拌され、落下口92を介して、下部の乾留室2に落下して順次下方に搬送される。乾留室2は前述したように基本的には密閉構造であり、空気の供給が制限されているため、乾留室2における原料Aの燃焼は抑えられ、蒸し焼き状態となる。よって乾留室2で搬送されている原料Aは、炭化が次第に進行すると共に、可燃性の乾留ガスが熱分解により原料から乾留室2において発生する。排気口8に連通する負圧生成用の図略の負圧発生機が作動するため、排気口8に吸引作用が生じる。このため、乾留室2で発生した乾留ガスはガスパイプ5を経て、ガスパイプ5の先端の火口55から燃焼室3に導かれる。火口55から吹き出される乾留ガスは燃焼室3の熱で燃焼火炎WAを火口55で生成する。このように燃焼室3に導かれた可燃性の乾留ガスは、燃焼室3の熱で燃焼する。この乾留ガスの燃焼熱が乾留室2で原料を蒸し焼きする熱源となる。
【0017】
このように燃焼室3は可燃性の乾留ガスの燃焼により加熱される。従ってバーナ17は、つまり乾留ガス以外の燃料は、内燃式多段炭化炉1の立ち上げ時期以外は、ほとんど必要とされない。上記のように乾留加熱処理が進行した原料Aは炭化物となり、運転中または運転停止後に炭化物排出口91を経て搬送装置94により取り出される。本実施形態では燃焼室3の温度は原料Aの種類に応じて異なるものの、一般的には600〜800℃程度となり、乾留室2の温度は400〜600℃程度となる。但し、燃焼室3の温度及び乾留室2の温度はこれに限定されるものではない。
【0018】
上記したように乾留加熱処理が進行するにつれて、乾留室2内にタール分が次第に付着する。乾留室2の清掃を行うときには、乾留加熱処理をいったん中断して乾留室2内の原料Aをいったん空の状態、または実質的に空の状態とする。この状態でも乾留室2の温度は高温である。そしてブロア7の駆動により、空気を酸素含有ガス供給管6の共通管62、分岐管60を経て各乾留室2に送給する。この結果、乾留室2に付着していたタール分と酸素とが反応して、タール分は燃焼除去される。乾留室7は複数個設けられているものの、ブロア7は1個で済む。従って、ブロア7は複数個の乾留室7に対して共通送風源として機能できる。
【0019】
上記のように乾留室2の清掃処理が終了したら、再び、原料Aの乾留加熱処理を再開する。即ち、投入装置96により原料を原料供給口90から最上側の乾留室2に供給すると共に、攪拌部12を回転させ原料を乾留室2で攪拌し、乾留室2の原料をむし焼きにする。前述同様に可燃性の乾留ガスが原料Aから乾留室2において発生し、ガスパイプ5を経て、ガスパイプ5の先端の火口55から燃焼室3に引き出され、燃焼する。
【0020】
図1に示すように、酸素含有ガス供給管6の分岐管60は、燃焼室3内に配置されている。故に、分岐管60を経て乾留室2に送給される空気は、燃焼室3で予熱された後に、乾留室2に送給される。故に、乾留室2の清掃時に乾留室2の温度が低下することが抑制され、乾留室2のタール分の燃焼除去を効果的に行うことができる。
【0021】
ガスパイプ5の内壁面にもタール分が付着することがある。この点本実施形態によれば、ガスパイプ5は酸素含有ガス供給管6の分岐管60に連通しているため、酸素含有ガス供給管6の分岐管60から乾留室2に送給される空気は、乾留室2を経てガスパイプ5にも到達するため、ガスパイプ5の内壁面に付着しているタール分は、空気により燃焼除去され、ガスパイプ5の内壁面の清掃も兼用できる。
【0022】
本実施形態によれば、図1に示すように、酸素含有ガス供給管6の分岐管60のそれぞれには、単位時間当たりの空気の通過流量を可変に調整する開閉弁9が設けられている。各乾留室2におけるタール分の付着状況に応じて、開閉弁9のそれぞれの流路面積を可変に調整する。即ち、タール分の付着量が多い乾留室2に繋がる開閉弁9では、当該開閉弁9の開放量を相対的に増加させ、当該開閉弁9を通過する空気の単位時間当たりの通過流量を相対的に大きくし、タール分の燃焼除去性を高める。タール分の付着量が少ない乾留室2に繋がる開閉弁9では、当該開閉弁9の開放量を相対的に減少させ、空気の単位時間当たりの通過流量を相対的に小さくしたり0としたりする。
【0023】
また本実施形態によれば、上記のように乾留室2で発生した可燃性をもつ乾留ガスがブロア7側へ逆流することが逆流防止弁65により抑えられるため、乾留ガスの外気への洩れが抑えられ、環境保護の面で有利であり、更にブロア7に対する保護性が確保される。原料Aが鶏糞等の動物糞等であっても、臭いが外気に漏れることが抑えられる。原料Aが鶏糞等の動物糞等である場合には、原料Aを乾留加熱処理した後の残滓である炭化物は、炭素、カルシウム、カリウム、リン、窒素等を主要成分とするため、肥料、土壌改良材等として利用できる。また原料Aを乾留加熱処理した後の残滓である炭化物は、黒色であるため、太陽エネルギに対して高い吸収性をもち、融雪剤としても機能できる。
【0024】
(第2実施形態)
図3に示す第2実施形態は第1実施形態と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。以下、異なる部分を中心として説明する。乾留室2のそれぞれには、当該乾留室2の温度を間接的にまたは直接的に検出する熱電対等の温度検出手段100が当該乾留室2自体またはその近傍に設けられている。各温度検出手段100の検出信号は制御装置101に入力される。故に、乾留室2に付着しているタール分を清掃している清掃時に、ある一つの乾留室2の温度が過剰に高温となると、当該乾留室2の温度を検出する温度検出手段100がこれを検知する。各温度検出手段100の検出信号は制御装置101に入力され、制御装置101は各開閉弁9の開放量を制御し、各開閉弁9を通過する単位時間当たりの空気の送風量を相対的に低下させたり、増加させたり、0とする。
【0025】
すなわち、乾留室群のうち、ある乾留室2の温度が過剰に高温となると、当該乾留室2の温度を検出する温度検出手段100がこれを検知し、当該乾留室2に空気を送給する開閉弁9の開放量を制御装置101は相対的に減少させ、開閉弁9を通過する単位時間当たりの空気の送風量を相対的に低下させたり、0とする。
【0026】
また乾留室群のうち、ある乾留室2の温度が過剰に降温すると、当該乾留室2の温度を検出する温度検出手段100がこれを検知し、当該乾留室2に空気を送給する開閉弁9の開放量を制御装置101は相対的に増加させ、開閉弁9を通過する単位時間当たりの空気の送風量を相対的に増加させる。これにより乾留室2の温度が適温域に維持される。なお本実施形態においても、酸素含有ガス供給管6の共通管62には、乾留室2で発生した乾留ガスがブロア7側へ逆流することを抑える逆流防止弁65が設けられている。
【0027】
(第3実施形態)
図4に示す第3実施形態は第1実施形態と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。以下、異なる部分を中心として説明する。本実施形態では、タール分は、一般的には、上下多段方向(矢印Y方向)における中間域に位置する乾留室2に付着し易い傾向がある。そこで本実施形態では、上下多段方向(矢印Y方向)の中間域に位置する乾留室2に酸素含有ガス(空気)を供給する酸素含有ガス供給管6の分岐管60の流路径は、他の乾留室2(最上側及び最下側の乾留室2)に酸素含有ガス(空気)を供給する酸素含有ガス供給管6の分岐管60の流路径よりも相対的に大きくされている。換言すると、乾留室群のうちタール分が相対的に多くなる乾留室2に酸素含有ガス(空気)を供給する酸素含有ガス供給管6は、他の乾留室2に酸素含有ガス(空気)を供給する酸素含有ガス供給管6よりも、流路径が相対的に大きくされている。なお本実施形態においても、酸素含有ガス供給管6の共通管62には、乾留室2で発生した乾留ガスがブロア7側へ逆流することを抑える逆流防止弁65が設けられている。
【0028】
(第4実施形態)
図5に示す第4実施形態は第1実施形態と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。以下、異なる部分を中心として説明する。本実施形態で用いる原料は、水分が少なめであり、乾留ガスが比較的発生し易い性質をもつ。従って、タール分は、一般的には、上下多段方向(矢印Y方向)における相対的に下側の乾留室2よりも、相対的に上側の乾留室2に付着し易い。そこで本実施形態によれば、酸素含有ガス供給管6の分岐管60は、相対的に下側の乾留室2に設けられておらず、相対的に上側の乾留室2に設けられている。なお本実施形態においても、酸素含有ガス供給管6の共通管62には、乾留室2で発生した乾留ガスがブロア7側へ逆流することを抑える逆流防止弁65が設けられている。
【0029】
(第5実施形態)
図6に示す第5実施形態は第1実施形態と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。以下、異なる部分を中心として説明する。本実施形態で用いる原料は、水分が多めであり、乾留ガスが発生しにくい性質をもつ。従って、タール分は上側の乾留室2よりも下側の乾留室2に付着し易い。故に本実施形態では、上下多段方向(矢印Y方向)の相対的に下側に位置する乾留室2に酸素含有ガス(空気)を供給する酸素含有ガス供給管6の分岐管60の流路径は、相対的に上側の乾留室2に酸素含有ガス(空気)を供給する酸素含有ガス供給管6の分岐管60の流路径よりも相対的に大きくされている。なお本実施形態においても、酸素含有ガス供給管6の共通管62には、乾留室2で発生した乾留ガスがブロア7側へ逆流することを抑える逆流防止弁65が設けられている。
【0030】
(第6実施形態)
図7及び図8に示す第6実施形態は第1実施形態と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。乾留室2の原料を攪拌させる攪拌手段10の構成要素である駆動軸11は、中空室11xをもつ中空形状とされている。中空室11xは、軸支持部705及び連通路700を経てブロア7に連通する。軸支持部705は、固定状態の連通路700と回転する駆動軸11とを互いに接続しつつ支持するものである。駆動軸11の中空室11xは開口11kを経て各乾留室2に連通する。従ってブロア7の駆動により、ブロア7により吹き出された空気は、連通路700及び軸支持部705を経て駆動軸11の中空室11xに至り、更に、開口11kを経て乾留室2に送給される。故に、駆動軸11は、連通路700と共に、酸素含有ガスである空気を乾留室2に送給する酸素含有ガス供給管を兼用している。駆動軸11を回転させれば、駆動軸11の開口11kも回転するため、乾留室2内に空気(酸素含有ガス)を分散させて送給することができ、乾留室2におけるタール分の除去ムラを低減させるのに有利である。なお本実施形態においても、乾留室2で発生した乾留ガスがブロア7側へ逆流することを抑える逆流防止弁65が設けられている。
【0031】
(その他)
上記した実施形態では、乾留室2の段数は6段とされているが、これに限定されるものではなく、2段〜10段、場合によってはそれ以上の段数でも良い。上記した実施形態では、酸素含有ガスとして空気を乾留室2に送給することにしているが、これに限らず、空気よりも酸素濃度が高い酸素富化ガスまたは酸素ガスを乾留室2に送給することにしても良い。その他、本発明は上記した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。実施の形態に記載の語句は一部であっても請求項に記載できるものである。
【0032】
上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
(付記項1)鶏糞等の動物糞が供給されると共に上下方向に多段に設けられ酸素の供給が制限された乾留加熱処理を行う乾留室からなる乾留室群と、乾留室群を外側から包囲する燃焼室を形成する包囲壁と、乾留室群を構成する乾留室で乾留された鶏糞等の動物糞から発生した可燃性の乾留ガスを燃焼室に導くと共に導いた乾留ガスの燃焼により燃焼室を加熱し、燃焼室の加熱により乾留室を加熱する乾留ガス燃焼手段とを具備する内燃式多段炭化炉であり、乾留室群を形成する乾留室の少なくとも一つに酸素含有ガスを供給することにより当該乾留室に付着しているタール分を燃焼除去する酸素含有ガス供給管と、清掃時に酸素含有ガス供給管に酸素含有ガスを送給する送風源とを具備していることを特徴とする動物糞処理用の内燃式多段炭化炉。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、乾留室に付着したタール分を効果的に除去するのに有利な内燃式多段炭化炉を提供することがてきる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る内燃式多段炭化炉の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図2】第1実施形態に係る逆流防止弁の構造を模式的に示す断面図である。
【図3】第2実施形態に係る内燃式多段炭化炉の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図4】第3実施形態に係る内燃式多段炭化炉の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図5】第4実施形態に係る内燃式多段炭化炉の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図6】第5実施形態に係る内燃式多段炭化炉の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図7】第6実施形態に係る内燃式多段炭化炉の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図8】駆動軸の開口部分の断面図である。
【符号の説明】
図中、1は内燃式多段炭化炉、2は乾留室、3は燃焼室、4は包囲壁、5はガスパイプ、6は酸素含有ガス供給管、65は逆流防止弁(逆流防止部)、7はブロア(送風源)を示す。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an internal combustion type multi-stage carbonization furnace for carbonizing raw materials represented by organic wastes such as plant seeds and animal dung.
[0002]
[Prior art]
The prior art will be described using an organic waste as an example. Conventionally, organic wastes such as plant seeds, paper waste, food residue, fiber waste, plastic waste, and the like, discharged in association with the activities of the business entity have been incinerated in an incinerator. However, in recent years, the use of incinerators has been restricted by the Ordinance of the Ministry of Health and Welfare, so that the above-mentioned organic waste must be disposed of by a specialized external disposal company.
[0003]
Outsourcing to a specialized external processor is costly. Especially when a relatively small amount of organic waste is treated, the cost is high because of the small amount. In addition, when a certain amount is reached, when outsourcing to an external processing company, a storage place is required and adverse effects on the surrounding environment must be considered, which may make storage itself difficult.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, in recent years, the present inventors have steamed organic waste in a carbonization chamber in which the supply of oxygen is limited and carbonized to convert the organic waste into carbide and carbonized gas, and the combustible components of the carbonized gas. Based on this idea, we developed an internal combustion type multi-stage carbonization furnace based on the idea of heating and heating the organic waste in the carbonization chamber using the heat of combustion. This internal combustion type multi-stage carbonization furnace is provided with a carbonization chamber group including a carbonization chamber that is provided with an organic material and is provided in multiple stages in a vertical direction and performs a carbonization heating process in which the supply of oxygen is restricted, and a carbonization chamber group from the outside. The surrounding wall forming the surrounding combustion chamber, and the carbonization gas generated from the raw material carbonized in the carbonization chamber constituting the carbonization chamber group is guided to the combustion chamber, and the combustion chamber is heated by the combustion of the guided carbonization gas, and the combustion chamber is heated. And carbonization gas combustion means for heating the carbonization chamber by heating.
[0005]
However, in the internal combustion type multi-stage carbonization furnace, tar generated by the carbonization heat treatment may adhere to the carbonization chamber. As described above, the raw material may adhere to the tar component adhered to the inner wall surface and grow large. In this case, a clogging phenomenon may occur in a dry distillation chamber or the like. For this reason, in the above-mentioned internal combustion type multi-stage carbonization furnace, it was necessary to periodically stop the operation and manually clean tar components in the distillation chamber or the like.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an internal combustion type multistage carbonizing furnace that is advantageous for effectively removing tar adhering to a dry distillation chamber.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An internal combustion type multi-stage carbonization furnace according to the present invention is provided with a carbonization chamber group including a carbonization chamber in which a raw material is supplied and a carbonization heating process in which a supply of oxygen is restricted and provided in multiple stages in a vertical direction, and a carbonization chamber group is provided outside. A surrounding wall forming a combustion chamber surrounding the chamber and a combustible carbonized gas generated from the raw material carbonized in the carbonization chambers constituting the carbonization chamber group are guided to the combustion chamber, and the combustion chamber is heated by the combustion of the introduced carbonized gas. And an internal combustion type multi-stage carbonization furnace comprising a carbonization gas burning means for heating the carbonization chamber by heating the combustion chamber,
An oxygen-containing gas supply pipe for supplying an oxygen-containing gas to at least one of the carbonization chambers forming the carbonization chamber group to burn and remove tar adhering to the carbonization chamber; and an oxygen-containing gas when cleaning the carbonization chamber. A supply source for supplying an oxygen-containing gas to the supply pipe.
[0008]
According to the present invention, at the time of cleaning the carbonization chamber, the oxygen-containing gas is supplied to at least one of the carbonization chambers forming the carbonization chamber group via the oxygen-containing gas supply pipe. This burns and removes the tar component adhering to the carbonization chamber,
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 schematically shows the structure of an internal combustion type multi-stage carbonization furnace 1. The internal combustion type multi-stage carbonization furnace 1 includes a plurality of (six in the embodiment) carbonization chamber groups formed of a plurality (six in the embodiment) of carbonization chambers provided in a vertically fixed manner in multiple stages (six in the embodiment). An enclosing wall 4 forming a combustion chamber 3 having a ring shape in cross section surrounding the carbonization chamber 2 from the outside coaxially, a gas pipe 5 functioning as carbonization gas combustion means, and a gas in the combustion chamber 3 outside the combustion chamber 3. And an exhaust port 8 for exhausting air.
[0010]
In consideration of heat transfer from the combustion chamber 3 to the carbonization chamber 2, the carbonization chamber 2 is formed of a wall 2p made of a metal (for example, alloy steel such as stainless steel) having heat resistance and high-temperature corrosion resistance. A raw material supply port 90 for supplying a raw material is provided in the uppermost dry distillation chamber 2 in the upper and lower multi-stage directions. The lowermost dry distillation chamber 2 in the upper and lower multistage directions (Y direction) is provided with a carbide discharge port 91 through which the carbide after the raw material is carbonized is discharged. The carbide discharged from the carbide discharge port 91 is discharged by the transfer device 94. Further, a drop port 92 is provided for communicating the dry distillation chambers 2 vertically adjacent to each other. The gas pipe 5 is arranged in the combustion chamber 3 so as to communicate each of the carbonization chambers 2 with the combustion chamber 3. The carbonization chamber 2 has basically a closed structure except for the raw material supply port 90, the carbide discharge port 91, and the gas pipe 5, and supply of air to the carbonization chamber 2 is restricted. It is suitable for steaming.
[0011]
The internal combustion type multi-stage carbonization furnace 1 is provided with stirring means 10 for stirring the raw materials. The stirring means 10 includes a rotatable drive shaft 11 arranged along the longitudinal direction in a central region of each of the dry distillation chambers 2, and a stirring section 12 connected to the drive shaft 11 and stirring the raw materials in each of the dry distillation chambers 2. Have. The drive shaft 11 is rotated by a drive source 11c (a motor mechanism or the like) (not shown).
[0012]
The raw material A composed of organic waste is supplied from the upper raw material supply port 90 of the internal combustion type multistage carbonizing furnace 1 to the uppermost dry distillation chamber 2 by the charging device 96. Here, since the stirring unit 12 rotates in the carbonization chamber 2, the raw material in each of the carbonization chambers 2 is agitated by the stirring unit 12, and the raw material gradually drops into the lower carbonization chamber 2 through the falling port 92 during the stirring. In this way, the raw materials are sequentially conveyed downward. A burner 17 as a heating unit is provided near the bottom of the combustion chamber 3. The burner 17 mainly serves to preheat the internal combustion type multi-stage carbonization furnace 1 at the time of startup of the internal combustion type multi-stage carbonization furnace 1, secure the temperature of the carbonization chamber 2 when the amount of generated carbonization gas is extremely small, and maintain the gas pipe 5. Is used to ignite flammable dry distillation gas blown out from the crater 55.
[0013]
As shown in FIG. 1, a plurality of gas pipes 5 according to the present embodiment are provided, and are formed of a metal having heat resistance and high-temperature corrosion resistance (for example, stainless steel). A crater 55 is provided at the lower end, which is the tip of the gas pipe 5. The crater 55 is a nozzle for burning the carbonized gas generated in the carbonization chamber 2 in the combustion chamber 3. In the present embodiment, the crater 55 of the gas pipe 5 has a variable structure in which the crater diameter is variable.
[0014]
An oxygen-containing gas supply pipe 6 and a blower 7 as a blowing source are provided. The oxygen-containing gas supply pipe 6 burns and removes tar adhering to the inner wall surface of the dry distillation chamber 2 by supplying air as an oxygen-containing gas to each of the dry distillation chambers 2 forming the dry distillation chamber group. It is. The oxygen-containing gas supply pipe 6 includes a plurality of branch pipes 60 connected to each of the dry distillation chambers 2 and a common pipe 62 common to the plurality of branch pipes 60. The branch pipe 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 is replaceable so that its flow path diameter can be changed. The blower 7 supplies air to each of the carbonization chambers 2 through the branch pipe 60 by supplying air to the common pipe 62 of the oxygen-containing gas supply pipe 6.
[0015]
The common pipe 62 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 is provided with a backflow prevention valve 65 as a backflow prevention unit for preventing the carbonized gas generated in the carbonization chamber 2 from flowing back to the blower 7 side. As shown in FIG. 2, the check valve 65 includes a valve body 65c pivotally supported by a hinge support portion 65a so as to be vertically swingable. The valve body 65c is closed by gravity. The valve body 65c can be urged by a spring in the valve closing direction. When air, which is an oxygen-containing gas, flows in the direction of arrow K1 from the blower 7, the valve body 65c moves in the direction of arrow C1, which is the valve opening direction, and opens. When the gas from the carbonization chamber 2 flows in the direction of arrow K2 toward the blower 7, the valve body 65c does not open but remains closed. Therefore, the flow check valve 65 allows the flow of air from the blower 7 to the carbonization chamber 2, but suppresses the flow of the carbonization gas from the carbonization chamber 2 to the blower 7. The backflow prevention valve 65 suppresses the backflow of the flammable carbonized gas generated in the carbonization chamber 2 to the blower 7 side, so that the gasification of the carbonized gas is prevented from leaking to the outside air, which is advantageous in terms of environmental protection. In addition, the protection against the blower 7 is ensured.
[0016]
When performing the carbonization heat treatment in the internal combustion type multi-stage carbonization furnace 1, the inside of the combustion chamber 3 of the internal combustion type multi-stage carbonization furnace 1 is preheated by the burner 17. Then, the raw material A is supplied from the raw material supply port 90 to the uppermost dry distillation chamber 2 by the charging device 96. The raw material A is preferably organic waste such as plant seeds (plum seeds), livestock dung such as chicken dung, cow dung, and pig dung, plastic waste, food residue, fiber waste, and paper waste. Since the stirring unit 12 rotates in the carbonization chamber 2, the raw material in each carbonization chamber 2 is stirred by the stirring unit 12, falls into the lower carbonization chamber 2 via the drop port 92, and is sequentially conveyed downward. As described above, the carbonization chamber 2 basically has a closed structure, and since the supply of air is restricted, the combustion of the raw material A in the carbonization chamber 2 is suppressed, and the carbonization state is established. Accordingly, the raw material A being conveyed in the carbonization chamber 2 is gradually carbonized, and combustible carbonized gas is generated from the raw material in the carbonization chamber 2 by thermal decomposition. Since a negative pressure generator (not shown) for generating negative pressure, which communicates with the exhaust port 8, operates, a suction action is generated at the exhaust port 8. For this reason, the carbonization gas generated in the carbonization chamber 2 is guided to the combustion chamber 3 from the crater 55 at the tip of the gas pipe 5 via the gas pipe 5. The carbonization gas blown out from the crater 55 generates a combustion flame WA at the crater 55 by the heat of the combustion chamber 3. The combustible dry distillation gas thus guided to the combustion chamber 3 is burned by the heat of the combustion chamber 3. The heat of combustion of the carbonization gas serves as a heat source for steaming the raw material in the carbonization chamber 2.
[0017]
Thus, the combustion chamber 3 is heated by the combustion of the combustible dry distillation gas. Therefore, the burner 17, that is, the fuel other than the carbonization gas is hardly needed except at the time of starting the internal combustion type multi-stage carbonization furnace 1. The raw material A that has undergone the dry distillation heat treatment as described above becomes carbide, and is taken out by the transfer device 94 through the carbide discharge port 91 during or after operation. In the present embodiment, although the temperature of the combustion chamber 3 varies depending on the type of the raw material A, it is generally about 600 to 800 ° C, and the temperature of the carbonization chamber 2 is about 400 to 600 ° C. However, the temperature of the combustion chamber 3 and the temperature of the carbonization chamber 2 are not limited to these.
[0018]
As described above, as the carbonization heat treatment proceeds, tar components gradually adhere to the carbonization chamber 2. When the carbonization chamber 2 is to be cleaned, the carbonization heat treatment is temporarily interrupted to make the raw material A in the carbonization chamber 2 once empty or substantially empty. Even in this state, the temperature of the carbonization chamber 2 is high. When the blower 7 is driven, the air is supplied to each of the dry distillation chambers 2 through the common pipe 62 and the branch pipe 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6. As a result, the tar component adhering to the dry distillation chamber 2 reacts with oxygen, and the tar component is burned and removed. Although a plurality of carbonization chambers 7 are provided, only one blower 7 is required. Therefore, the blower 7 can function as a common air supply source for the plurality of carbonization chambers 7.
[0019]
When the cleaning process of the dry distillation chamber 2 is completed as described above, the dry distillation heating process of the raw material A is restarted. That is, the raw material is supplied from the raw material supply port 90 to the uppermost dry distillation chamber 2 by the charging device 96, and the stirring unit 12 is rotated to agitate the raw material in the dry distillation chamber 2, thereby roasting the raw material in the dry distillation chamber 2. As described above, flammable dry distillation gas is generated from the raw material A in the dry distillation chamber 2, is drawn out from the crater 55 at the tip of the gas pipe 5 through the gas pipe 5, and burns.
[0020]
As shown in FIG. 1, a branch pipe 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 is disposed in the combustion chamber 3. Therefore, the air supplied to the carbonization chamber 2 via the branch pipe 60 is supplied to the carbonization chamber 2 after being preheated in the combustion chamber 3. Therefore, a decrease in the temperature of the carbonization chamber 2 during cleaning of the carbonization chamber 2 is suppressed, and the burning and removal of tar content in the carbonization chamber 2 can be performed effectively.
[0021]
Tar may also adhere to the inner wall surface of the gas pipe 5. In this respect, according to the present embodiment, the gas pipe 5 communicates with the branch pipe 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6, so that the air supplied from the branch pipe 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 to the carbonization chamber 2 is Since the gas reaches the gas pipe 5 via the carbonization chamber 2, the tar adhering to the inner wall surface of the gas pipe 5 is burned and removed by air, and the inner wall surface of the gas pipe 5 can also be cleaned.
[0022]
According to the present embodiment, as shown in FIG. 1, each of the branch pipes 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 is provided with an on-off valve 9 for variably adjusting the flow rate of air per unit time. . The flow path area of each of the on-off valves 9 is variably adjusted in accordance with the adhesion state of the tar content in each of the carbonization chambers 2. That is, in the on-off valve 9 connected to the dry distillation chamber 2 having a large amount of tar, the opening amount of the on-off valve 9 is relatively increased, and the flow rate of air passing through the on-off valve 9 per unit time is relatively reduced. To increase the burnability of tar components. In the on-off valve 9 connected to the dry distillation chamber 2 having a small amount of tar, the amount of opening of the on-off valve 9 is relatively reduced, and the flow rate of air per unit time is relatively reduced or set to zero. .
[0023]
In addition, according to the present embodiment, the backflow prevention valve 65 suppresses the combustible gas from the carbonization chamber 2 from flowing back to the blower 7 as described above. This is advantageous in terms of environmental protection, and furthermore, protection against the blower 7 is ensured. Even if the raw material A is animal droppings such as chicken droppings, it is possible to prevent the smell from leaking into the outside air. When the raw material A is animal dung or the like such as chicken dung or the like, the carbonized material that is the residue after the carbonization and heat treatment of the raw material A is mainly composed of carbon, calcium, potassium, phosphorus, nitrogen, etc. It can be used as an improving material. In addition, since the carbonized material, which is the residue after the raw material A is subjected to the dry distillation heat treatment, is black, it has a high absorptivity to solar energy and can function as a snow melting agent.
[0024]
(2nd Embodiment)
The second embodiment shown in FIG. 3 has basically the same configuration as the first embodiment, and has the same operation and effect. Hereinafter, the different parts will be mainly described. In each of the carbonization chambers 2, a temperature detecting means 100 such as a thermocouple for indirectly or directly detecting the temperature of the carbonization chamber 2 is provided in the carbonization chamber 2 itself or in the vicinity thereof. The detection signal of each temperature detecting means 100 is input to the control device 101. Therefore, when the temperature of one of the carbonization chambers 2 becomes excessively high during the cleaning for cleaning the tar content adhering to the carbonization chamber 2, the temperature detecting means 100 for detecting the temperature of the carbonization chamber 2 is used. Is detected. The detection signal of each temperature detecting means 100 is input to the control device 101, and the control device 101 controls the opening amount of each on-off valve 9, and relatively controls the amount of air blown per unit time passing through each on-off valve 9. Decrease, increase, or set to 0.
[0025]
That is, in a group of carbonization chambers, when the temperature of a certain carbonization chamber 2 becomes excessively high, the temperature detecting means 100 for detecting the temperature of the carbonization chamber 2 detects this and sends air to the carbonization chamber 2. The control device 101 relatively reduces the opening amount of the on-off valve 9 and relatively reduces or sets the amount of air blown per unit time passing through the on-off valve 9 to zero.
[0026]
Further, when the temperature of a certain carbonization chamber 2 in the carbonization chamber group is excessively lowered, the temperature detecting means 100 for detecting the temperature of the carbonization chamber 2 detects this, and an opening / closing valve for supplying air to the carbonization chamber 2. The control device 101 relatively increases the opening amount of the valve 9 and relatively increases the amount of air blown per unit time passing through the on-off valve 9. As a result, the temperature of the dry distillation chamber 2 is maintained in an appropriate temperature range. Also in this embodiment, the common pipe 62 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 is provided with a backflow prevention valve 65 for preventing the carbonized gas generated in the carbonization chamber 2 from flowing back to the blower 7 side.
[0027]
(Third embodiment)
The third embodiment shown in FIG. 4 has basically the same configuration as the first embodiment, and has the same operation and effect. Hereinafter, the different parts will be mainly described. In the present embodiment, in general, the tar component tends to easily adhere to the carbonization chamber 2 located in an intermediate region in the vertical multi-step direction (the direction of the arrow Y). Therefore, in the present embodiment, the flow path diameter of the branch pipe 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 for supplying the oxygen-containing gas (air) to the dry distillation chamber 2 located in the middle area in the upper and lower multistage directions (the direction of the arrow Y) is different from that of the first embodiment. The diameter of the flow path of the branch pipe 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 that supplies the oxygen-containing gas (air) to the carbonization chamber 2 (the uppermost and lowermost carbonization chambers 2) is relatively large. In other words, the oxygen-containing gas supply pipe 6 that supplies the oxygen-containing gas (air) to the dry-distillation chamber 2 in which the tar content is relatively large in the dry-distillation chamber group supplies the oxygen-containing gas (air) to the other dry-distillation chambers 2. The flow path diameter is relatively larger than that of the oxygen-containing gas supply pipe 6 to be supplied. Also in this embodiment, the common pipe 62 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 is provided with a backflow prevention valve 65 for preventing the carbonized gas generated in the carbonization chamber 2 from flowing back to the blower 7 side.
[0028]
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment shown in FIG. 5 has basically the same configuration as the first embodiment, and has the same operation and effect. Hereinafter, the different parts will be mainly described. The raw material used in the present embodiment has a relatively low moisture content, and has a property that a dry distillation gas is relatively easily generated. Therefore, the tar component is generally more likely to adhere to the upper carbonization chamber 2 than the relatively lower carbonization chamber 2 in the upper and lower multi-stage direction (the direction of the arrow Y). Therefore, according to this embodiment, the branch pipe 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 is not provided in the relatively lower dry distillation chamber 2 but is provided in the relatively upper dry distillation chamber 2. Also in this embodiment, the common pipe 62 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 is provided with a backflow prevention valve 65 for preventing the carbonized gas generated in the carbonization chamber 2 from flowing back to the blower 7 side.
[0029]
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment shown in FIG. 6 has basically the same configuration as the first embodiment, and has the same operation and effect. Hereinafter, the different parts will be mainly described. The raw material used in the present embodiment has a relatively large amount of moisture and has a property of hardly generating a dry distillation gas. Therefore, the tar component is more likely to adhere to the lower distillation chamber 2 than the upper distillation chamber 2. Therefore, in the present embodiment, the flow path diameter of the branch pipe 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 that supplies the oxygen-containing gas (air) to the dry distillation chamber 2 located relatively below in the upper and lower multi-stage directions (the direction of the arrow Y) is The diameter of the branch pipe 60 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 for supplying the oxygen-containing gas (air) to the relatively upper dry distillation chamber 2 is relatively large. Also in this embodiment, the common pipe 62 of the oxygen-containing gas supply pipe 6 is provided with a backflow prevention valve 65 for preventing the carbonized gas generated in the carbonization chamber 2 from flowing back to the blower 7 side.
[0030]
(Sixth embodiment)
The sixth embodiment shown in FIGS. 7 and 8 has basically the same configuration as the first embodiment, and has the same operation and effect. The drive shaft 11, which is a component of the stirring means 10 for stirring the raw material in the dry distillation chamber 2, has a hollow shape having a hollow chamber 11x. The hollow chamber 11x communicates with the blower 7 via the shaft support 705 and the communication passage 700. The shaft supporting portion 705 supports the fixed communication path 700 and the rotating drive shaft 11 while connecting them to each other. The hollow chamber 11x of the drive shaft 11 communicates with each of the dry distillation chambers 2 through the opening 11k. Therefore, by driving the blower 7, the air blown out by the blower 7 reaches the hollow chamber 11x of the drive shaft 11 through the communication path 700 and the shaft support 705, and is further supplied to the carbonization chamber 2 through the opening 11k. . Therefore, the drive shaft 11 also serves as an oxygen-containing gas supply pipe for supplying air, which is an oxygen-containing gas, to the carbonization chamber 2 together with the communication path 700. When the drive shaft 11 is rotated, the opening 11k of the drive shaft 11 is also rotated, so that air (oxygen-containing gas) can be dispersed and fed into the carbonization chamber 2, and the tar content in the carbonization chamber 2 is removed. This is advantageous for reducing unevenness. Also in the present embodiment, a backflow prevention valve 65 for suppressing the backflow of the carbonized gas generated in the carbonization chamber 2 to the blower 7 side is provided.
[0031]
(Other)
In the above-described embodiment, the number of stages of the carbonization chamber 2 is six, but is not limited thereto, and may be two to ten, and in some cases, more. In the above-described embodiment, air is supplied to the carbonization chamber 2 as oxygen-containing gas. However, the present invention is not limited to this, and oxygen-enriched gas or oxygen gas having a higher oxygen concentration than air is supplied to the carbonization chamber 2. You may decide to pay. In addition, the present invention is not limited to only the above-described embodiment, and can be implemented with appropriate modifications without departing from the gist. Even a part of the terms described in the embodiments can be described in the claims.
[0032]
The following technical idea can be understood from the above description.
(Supplementary Note 1) A dry distillation room group consisting of a dry distillation room which is provided with animal dung such as chicken dung and is provided in multiple stages in the vertical direction and which performs a dry distillation heating process in which the supply of oxygen is restricted, and surrounds the dry distillation room group from the outside. A combustible gas generated from animal dung such as chicken manure that has been carbonized in the carbonization chambers constituting the carbonization chamber group is guided to the combustion chamber, and the combustion of the carbonized gas led to the combustion chamber. Heating the combustion chamber and heating the carbonization chamber by heating the combustion chamber, and comprising: a carbonization gas burning means for heating the carbonization chamber; and supplying an oxygen-containing gas to at least one of the carbonization chambers forming the carbonization chamber group. Characterized by comprising an oxygen-containing gas supply pipe for burning and removing the tar component adhering to the dry distillation chamber, and a blowing source for supplying the oxygen-containing gas to the oxygen-containing gas supply pipe during cleaning. Internal combustion type multistage for animal feces treatment Furnace.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an internal combustion type multi-stage carbonization furnace that is advantageous for effectively removing the tar component attached to the carbonization chamber.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an internal structure of an internal combustion type multi-stage carbonization furnace according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a check ring according to the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an internal structure of an internal combustion type multi-stage carbonization furnace according to a second embodiment.
FIG. 4 is a sectional view schematically showing the internal structure of an internal combustion type multi-stage carbonization furnace according to a third embodiment.
FIG. 5 is a sectional view schematically showing an internal structure of an internal combustion type multi-stage carbonization furnace according to a fourth embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an internal structure of an internal combustion type multi-stage carbonization furnace according to a fifth embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an internal structure of an internal combustion type multi-stage carbonization furnace according to a sixth embodiment.
FIG. 8 is a sectional view of an opening portion of a drive shaft.
[Explanation of symbols]
In the figure, 1 is an internal combustion type multi-stage carbonization furnace, 2 is a carbonization chamber, 3 is a combustion chamber, 4 is an enclosing wall, 5 is a gas pipe, 6 is an oxygen-containing gas supply pipe, 65 is a check valve (check element), 7 Indicates a blower (blowing source).

Claims (12)

原料が供給されると共に上下方向に多段に設けられ酸素の供給が制限された乾留加熱処理を行う乾留室からなる乾留室群と、
乾留室群を外側から包囲する燃焼室を形成する包囲壁と、
乾留室群を構成する乾留室で乾留された原料から発生した可燃性の乾留ガスを燃焼室に導くと共に導いた乾留ガスの燃焼により燃焼室を加熱し、燃焼室の加熱により乾留室を加熱する乾留ガス燃焼手段とを具備する内燃式多段炭化炉であり、
乾留室群を形成する乾留室の少なくとも一つに酸素含有ガスを供給することにより当該乾留室に付着しているタール分を燃焼除去する酸素含有ガス供給管と、
清掃時に酸素含有ガス供給管に酸素含有ガスを送給する送風源とを具備していることを特徴とする内燃式多段炭化炉。
A carbonization chamber group comprising a carbonization chamber in which a raw material is supplied and a carbonization heat treatment is performed, which is provided in multiple stages in the vertical direction and the supply of oxygen is limited.
A surrounding wall forming a combustion chamber surrounding the carbonization chamber group from outside,
The combustible carbonized gas generated from the raw material carbonized in the carbonization chambers constituting the carbonization chamber group is guided to the combustion chamber, and the combustion chamber is heated by the combustion of the introduced carbonized gas, and the carbonization chamber is heated by heating the combustion chamber. An internal combustion type multi-stage carbonization furnace comprising carbonization gas combustion means,
An oxygen-containing gas supply pipe that burns and removes a tar component adhering to the dry distillation chamber by supplying an oxygen-containing gas to at least one of the dry distillation chambers forming the dry distillation chamber group,
An internal combustion type multi-stage carbonization furnace, comprising: an air supply source for supplying an oxygen-containing gas to an oxygen-containing gas supply pipe during cleaning.
請求項1において、乾留ガス燃焼手段は、乾留室内の原料から発生した乾留ガスを燃焼室に導くガスパイプで形成されていることを特徴とする内燃式多段炭化炉。2. The internal combustion type multi-stage carbonization furnace according to claim 1, wherein the carbonization gas burning means is formed by a gas pipe for guiding a carbonization gas generated from a raw material in the carbonization chamber to the combustion chamber. 請求項1または請求項2において、酸素含有ガス供給管の少なくとも一部は燃焼室内に配置されており、酸素含有ガス供給管を経て乾留室に送給される酸素含有ガスは、燃焼室の熱で予熱された後に乾留室に送給されることを特徴とする内燃式多段炭化炉。In Claim 1 or Claim 2, at least a part of the oxygen-containing gas supply pipe is disposed in the combustion chamber, and the oxygen-containing gas supplied to the carbonization chamber through the oxygen-containing gas supply pipe is heated by the combustion chamber. An internal combustion type multi-stage carbonization furnace, which is fed to a carbonization chamber after being preheated in a furnace. 請求項1〜請求項3のいずれか一項において、酸素含有ガス供給管及び送風源のいずれか一方は、乾留室で発生した乾留ガスが送風源側へ逆流することを抑える逆流防止部が設けられていることを特徴とする内燃式多段炭化炉。In any one of claims 1 to 3, any one of the oxygen-containing gas supply pipe and the blowing source is provided with a backflow prevention unit that suppresses backflow of the carbonized gas generated in the carbonization chamber to the ventilation source side. An internal combustion type multi-stage carbonization furnace characterized by being used. 請求項1〜請求項4のいずれか一項において、上下多段方向において相対的に中間側の乾留室に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管は、他の乾留室に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管よりも、流路径が相対的に大きくされていることを特徴とする内燃式多段炭化炉。In any one of claims 1 to 4, the oxygen-containing gas supply pipe that supplies the oxygen-containing gas to the relatively middle carbonization chamber in the upper and lower multistage directions supplies the oxygen-containing gas to another carbonization chamber. An internal combustion type multi-stage carbonization furnace characterized in that the flow path diameter is relatively larger than that of the oxygen-containing gas supply pipe. 請求項1〜請求項4のいずれか一項において、上下多段方向において相対的に上側の乾留室に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管は、
上下多段方向において相対的に下側の乾留室に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管よりも、流路径が相対的に大きくされていることを特徴とする内燃式多段炭化炉。
In any one of claims 1 to 4, the oxygen-containing gas supply pipe that supplies an oxygen-containing gas to the upper carbonization chamber relatively in the upper and lower multistage directions,
An internal combustion type multi-stage carbonization furnace characterized in that a flow path diameter is relatively larger than an oxygen-containing gas supply pipe for supplying an oxygen-containing gas to a relatively lower dry distillation chamber in upper and lower multi-stage directions.
請求項1〜請求項4のいずれか一項において、上下多段方向において相対的に下側の乾留室に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管は、
上下多段方向において相対的に上側の乾留室に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管よりも、流路径が相対的に大きくされていることを特徴とする内燃式多段炭化炉。
In any one of claims 1 to 4, the oxygen-containing gas supply pipe that supplies an oxygen-containing gas to the relatively lower dry distillation chamber in the upper and lower multistage directions,
An internal combustion type multi-stage carbonization furnace characterized in that a flow path diameter is relatively larger than an oxygen-containing gas supply pipe for supplying an oxygen-containing gas to a relatively upper dry distillation chamber in a vertical multi-stage direction.
請求項1〜請求項4のいずれか一項において、乾留室群のうちタール分が多くなる乾留室に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管は、
他の乾留室に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管よりも、流路径が相対的に大きくされていることを特徴とする内燃式多段炭化炉。
In any one of claims 1 to 4, the oxygen-containing gas supply pipe that supplies the oxygen-containing gas to the dry distillation chamber in which the tar content increases in the dry distillation chamber group,
An internal combustion type multi-stage carbonization furnace characterized in that a flow path diameter is relatively larger than an oxygen-containing gas supply pipe for supplying an oxygen-containing gas to another dry distillation chamber.
請求項2〜請求項8のいずれか一項において、乾留ガス燃焼手段のガスパイプは酸素含有ガス供給管に連通しており、乾留ガス燃焼手段のガスパイプの内壁面に付着しているタール分は、酸素含有ガス供給管から乾留室に送給される酸素含有ガスにより燃焼除去されることを特徴とする内燃式多段炭化炉。In any one of claims 2 to 8, the gas pipe of the carbonized gas combustion means is in communication with the oxygen-containing gas supply pipe, and the tar component attached to the inner wall surface of the gas pipe of the carbonized gas combustion means is: An internal combustion type multistage carbonization furnace characterized by being burned and removed by an oxygen-containing gas fed from a oxygen-containing gas supply pipe to a carbonization chamber. 請求項1〜請求項9のいずれか一項において、酸素含有ガス供給管は、これの流路径を変更できるように交換可能とされていることを特徴とする内燃式多段炭化炉。The internal combustion type multi-stage carbonization furnace according to any one of claims 1 to 9, wherein the oxygen-containing gas supply pipe is replaceable so that the flow path diameter thereof can be changed. 請求項1〜請求項10のいずれか一項において、酸素含有ガス供給管は、乾留室群を形成する各乾留室にそれぞれ酸素含有ガスを供給するように複数個設けられており、
各酸素含有ガス供給管は、酸素含有ガスの単位時間当たりの通過流量を可変に調整する開閉弁を有することを特徴とする内燃式多段炭化炉。
In any one of claims 1 to 10, a plurality of oxygen-containing gas supply pipes are provided so as to supply oxygen-containing gas to each of the carbonization chambers forming the carbonization chamber group, respectively.
Each of the oxygen-containing gas supply pipes has an on-off valve for variably adjusting a flow rate of the oxygen-containing gas per unit time.
請求項1〜請求項11のいずれか一項において、乾留室に連通する中空室をもつ回転可能な駆動軸と駆動軸に接続され駆動軸の回転に伴い乾留室内の原料を攪拌させる攪拌部とを有する攪拌手段が設けられており、
駆動軸は酸素含有ガス供給管の少なくとも一部を兼ねることを特徴とする内燃式多段炭化炉。
The stirrer according to any one of claims 1 to 11, further comprising a rotatable drive shaft having a hollow chamber communicating with the carbonization chamber, and a stirrer connected to the drive shaft and agitating the raw material in the carbonization chamber with rotation of the drive shaft. Stirring means having
An internal combustion type multi-stage carbonization furnace, wherein the drive shaft also serves as at least a part of the oxygen-containing gas supply pipe.
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