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JP3183226B2 - Gasification and melting furnace for waste and gasification and melting method - Google Patents
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JP3183226B2 - Gasification and melting furnace for waste and gasification and melting method - Google Patents

Gasification and melting furnace for waste and gasification and melting method

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JP3183226B2
JP3183226B2 JP24087697A JP24087697A JP3183226B2 JP 3183226 B2 JP3183226 B2 JP 3183226B2 JP 24087697 A JP24087697 A JP 24087697A JP 24087697 A JP24087697 A JP 24087697A JP 3183226 B2 JP3183226 B2 JP 3183226B2
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tuyere
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秀行 山岡
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物および
産業廃棄物(以下、これらを区別せず、単に廃棄物とも
いう)に含まれる有機物をガス化して燃料として使用で
きるガス(以下、エネルギーガスという)を回収し、ま
たは、さらに、これら廃棄物に含まれる低沸点重金属類
をダストとして回収するとともに、これら廃棄物に含ま
れる灰分と有価金属類(以下、単に金属類ともいう)を
それぞれ溶融スラグと溶融金属として回収する廃棄物の
ガス化溶融炉およびガス化溶融方法に関する。
The present invention relates to a gas (hereinafter referred to as energy) which can be used as a fuel by gasifying organic substances contained in general waste and industrial waste (hereinafter simply referred to as waste). Gas) or low-boiling heavy metals contained in these wastes as dust, and ash and valuable metals (hereinafter also simply referred to as metals) contained in these wastes, respectively. The present invention relates to a gasification and melting furnace and a gasification and melting method for waste collected as molten slag and molten metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】都市ごみを主体とする一般廃棄物、およ
び廃棄された自動車や家電製品のシュレッダーダストを
主体とする産業廃棄物の処理方法として、埋立て処分な
いしは焼却後埋立て処分する方法が採られている。しか
し、最近の埋立て処分地の確保が極めて困難であるとい
う逼迫した状況の下にあって、これまで一般的に採用さ
れている焼却方式が見直されてきている。
2. Description of the Related Art As a method of treating general waste mainly composed of municipal waste and industrial waste mainly composed of shredder dust of discarded automobiles and home electric appliances, a method of landfill disposal or landfill disposal after incineration is known. Has been adopted. However, given the recent tight situation that it is extremely difficult to secure landfill sites, the incineration method generally used so far has been reviewed.

【0003】また、廃棄物をそのまま埋立て処分ないし
は焼却後埋立て処分するのではなく、一旦減容固形化し
た廃棄物、すなわち、一般的にRDF(Refuse Derived
Fuel :廃棄物に由来する燃料を意味する)と呼ばれる
固形燃料にした後、焼却する方法も開発され、一部では
実用化されている。この方式による廃棄物処理システム
としては、例えば、(株)日本リサイクルマネジメント
によるTC−システム、(株)荏原製作所によるJ−カ
トレルシステム、あるいは三重県におけるリサイクルエ
ネルギーセンター構想等があげられる(第6回「ごみ固
形燃料化技術に関するセミナー」講演要旨集、平成8年
6月28日(環境計画センター))。
Further, instead of directly discarding the waste or landfilling it after incineration, the waste once reduced in volume and solidified, that is, RDF (Refuse Derived) is generally used.
Fuel is a solid fuel called waste-derived fuel) and then incinerated, and some have been put to practical use. Examples of the waste treatment system using this method include a TC-system by Japan Recycling Management Co., Ltd., a J-Catrel system by Ebara Corporation, and a recycling energy center concept in Mie Prefecture (No. 6). Of the seminar “Seminar on Solid Waste Fuel Technology”, June 28, 1996 (Environmental Planning Center).

【0004】一方、有限資源愛護の見地からみると、こ
れら廃棄物あるいはRDFを単に焼却するのではなく、
再生利用可能なものは資源(有用物質)あるいはエネル
ギー(熱エネルギー)として回収することが望ましい。
現在、実用化されている例として次のようなものがあげ
られる。 1.物質回収 金属(アルミ缶、スチール缶など)の分別回収 プラスチック(PETボトルなど)の分別回収 古紙(新聞紙など)の分別回収 2.物質転換回収 プラスチックの熱分解油化による燃料油としての回収 プラスチックの熱分解ガス化による燃料ガスとしての
回収 3.熱エネルギー回収 廃棄物焼却時の蒸気回収 上記の1は廃棄物に至る手前の事前処理方法であるた
め、分別後の廃棄物からの有用物質の回収は上記の2あ
るいは3の手段に頼らざるをえない。特に最近は、生活
様式の変化(多様化)によって、一般廃棄物および産業
廃棄物には様々な物質が含まれるため、各種の廃棄物に
柔軟に対応することができ、かつ経済性のよいガス化方
式が脚光を浴びてきている。
On the other hand, from the standpoint of protecting limited resources, these wastes or RDF are not simply incinerated,
It is desirable to recover recyclable materials as resources (useful substances) or energy (heat energy).
The following are examples that are currently in practical use. 1. Material recovery Separation and recovery of metals (aluminum cans, steel cans, etc.) Separation and recovery of plastics (PET bottles, etc.) Separation and recovery of waste paper (newspaper, etc.) 2. Material conversion and recovery Recovery of plastics as fuel oil by pyrolysis oil recovery Recovery of plastics as fuel gas by pyrolysis gasification Thermal energy recovery Steam recovery at the time of waste incineration Since the above item 1 is a pre-treatment method before waste, the recovery of useful substances from waste after separation must rely on the above two or three means. I can't. In particular, recently, general waste and industrial waste contain various substances due to changes in lifestyle (diversification). Chemical systems are in the spotlight.

【0005】このガス化方式としては、次のようなもの
があげられる。 A.新日鐵のコークスベッド方式直接溶融システム (「鉄鋼界報」No.1674,1996.3.21
(日本鉄鋼連盟)、「燃料及燃焼」第61巻,第8号
(1994)572〜578頁、および特公平7−35
889号公報参照) 溶融炉本体は単段羽口の竪型シャフト炉であり、炉中央
部から廃棄物とともにコークスと石灰石が投入される。
炉内は上部から予熱・乾燥帯(約300℃)、熱分解帯
(300〜1000℃)および燃焼・溶融帯(1700
〜1800℃)に区分される。予熱・乾燥帯では廃棄物
が加熱され水分が蒸発する。乾燥された廃棄物は次第に
降下し、熱分解帯に移行して有機物はガス化する。この
発生ガスは、炉上部から排出され、後段の燃焼室で完全
に燃焼し、廃熱ボイラー等の熱回収システムにより熱エ
ネルギーの回収が図られる。
[0005] The gasification system is as follows. A. Nippon Steel's coke bed type direct melting system (“Steel Industry Bulletin” No. 1674, 1996.3.21
(Japan Iron and Steel Federation), “Fuel and Combustion,” Vol. 61, No. 8, (1994), pp. 572-578, and Tokuhei 7-35
The melting furnace main body is a single-stage tuyere vertical shaft furnace, into which coke and limestone are charged together with waste from the center of the furnace.
Inside the furnace, from the top, a preheating / drying zone (about 300 ° C), a thermal decomposition zone (300 to 1000 ° C), and a combustion / melting zone (1700)
8001800 ° C.). In the preheating / drying zone, waste is heated and moisture evaporates. The dried waste gradually descends and moves to the pyrolysis zone where the organic matter is gasified. The generated gas is exhausted from the upper part of the furnace, is completely burned in a combustion chamber at a later stage, and heat energy is recovered by a heat recovery system such as a waste heat boiler.

【0006】一方、ガス化された残りの灰分と無機物は
コークスとともに燃焼・溶融帯に降下する。コークスは
羽口から供給される空気により燃焼し、その熱によって
灰分と無機物が完全に溶融する。溶融物は投入された石
灰石によって適度な粘度および塩基度に調整され、出湯
口から炉外へ排出される。
[0006] On the other hand, the remaining gasified ash and inorganic substances fall into the combustion / melting zone together with coke. The coke is burned by the air supplied from the tuyere, and the heat causes the ash and inorganic substances to completely melt. The melt is adjusted to an appropriate viscosity and basicity by the charged limestone, and discharged from the taphole to the outside of the furnace.

【0007】なお、コークスを節減するために、コーク
スと廃棄物の装入系統を別個にして排ガスの顕熱を廃棄
物の乾燥および予熱に利用し、炉の熱効率を上げる方法
が開示されている(前記特公平7−35889号公
報)。 B.NKKの高温ガス化直接溶融システム (「鉄鋼界報」No.1674,1996.3.21
(日本鉄鋼連盟)) 溶融炉本体は、高さ方向に3段階に区分された羽口を有
する竪型炉であり、1000℃程度の高温に維持された
廃棄物の乾留物で形成される流動層に、コークス等の補
助燃料とともに廃棄物が直接投入される。中段の羽口
(2段羽口)から流動層内に送風することにより、生成
ガスの一部が燃焼して温度が維持される。
In order to reduce coke, a method is disclosed in which a separate charging system for coke and waste is used to utilize the sensible heat of exhaust gas for drying and preheating waste, thereby increasing the thermal efficiency of the furnace. (Japanese Patent Publication No. 7-35889). B. NKK high-temperature gasification direct melting system ("Steel Industry Report" No. 1674, 1996.3.21
(The Japan Iron and Steel Federation)) The melting furnace body is a vertical furnace having tuyeres divided into three stages in the height direction, and the flow formed by the dry distillate of waste maintained at a high temperature of about 1000 ° C. Waste is directly injected into the formation along with auxiliary fuel such as coke. By blowing air from the middle tuyere (two-stage tuyere) into the fluidized bed, part of the generated gas is burned and the temperature is maintained.

【0008】不燃物を含む乾留物は、補助燃料とともに
炉下部の移動層に降下し、下段の羽口(主羽口)からの
酸素富化空気により高温燃焼・ガス化し、不燃物および
灰分が溶融、滴下して比重差によりメタルと分離され
る。一方、フリーボード下部に設置した羽口(3段羽
口)からの送風によりフリーボード温度が常に1000
℃以上に保たれ、タール分の発生、ダイオキシン類およ
びその前駆体の生成が防止される。 C.Thermoselect方式 (Thermoselect(1995.5.26),
PART1”Foundation for the continuos conversio
ns of solid waste”) この方式で用いられる炉は、廃棄物中の水分の蒸発と有
機物の熱分解を行うプレス加圧式管型熱分解器と、酸素
による熱分解残渣(チャー)の燃焼、灰の溶融およびガ
スの改質を行う燃焼溶融炉とが一体に連結された熱分解
溶融炉である。燃焼溶融炉の内部では、まず、熱分解器
からの有機物の分解ガスが炉の中間部に導かれ、一方、
チャーは炉底部に降下し、酸素によって高温で燃焼して
灰が溶融するとともに、炉上部の高温雰囲気下で有機物
分解ガスのCOおよびH2 への転換(ガスの改質)が進
行する。しかしながら、上記従来の方式には次のような
問題がある。すなわち、上記の方式Aのシステムの竪型
シャフト炉は高価なコークスを必須とし、生成ガスを完
全燃焼させるのでその顕熱しか回収できない。また、こ
の方式では、炉上部の予熱・乾燥帯温度が約300℃程
度であるので、充分分解しきれないタール等の炭化水素
やダイオキシン類が多量に炉外に排出される。さらに、
低沸点の重金属類が十分にガス化されずに溶融スラグ中
に残留するので、このスラグを還元するためにコークス
が必須となる。方式Bのシステムの竪型炉も、方式Aの
場合と同様に高価なコークスを必須としている。これ
は、低沸点の重金属類が十分にガス化されずに溶融スラ
グ中に残留するので、このスラグを還元するためであ
る。さらに、フリーボードを常に1000℃以上に保つ
ために、大きなフリーボードを必要とし、炉の大型化が
避けられない。方式Cで用いられる炉は、2つの反応器
(炉)が一体に連結されているとはいいながら、実際上
は明らかに熱分解炉と燃焼溶融炉の2炉に分離されてい
る。したがって、構造的に複雑であり、設備コストが高
くなる。また、熱分解炉は燃焼溶融炉とは分離された間
接加熱型の炉であるため、燃焼溶融炉の排ガス顕熱が充
分利用されない。
[0008] The dry distillate containing incombustibles descends to the moving bed at the lower part of the furnace together with the auxiliary fuel, and is burned and gasified at high temperature by oxygen-enriched air from the lower tuyere (main tuyere). It is melted, dropped and separated from metal by the difference in specific gravity. On the other hand, the freeboard temperature is always 1000 by the air blown from the tuyere (three-stage tuyere) installed under the freeboard.
The temperature is maintained at not less than ° C., thereby preventing the generation of tar components and the production of dioxins and their precursors. C. Thermoselect method (Thermoselect (1995.5.26),
PART1 "Foundation for the continuos conversio
ns of solid waste ”) The furnace used in this method is a pressurized tubular pyrolyzer that evaporates water in waste and pyrolyzes organic matter, and the combustion of pyrolysis residue (char) by oxygen, ash This is a pyrolysis melting furnace that is integrally connected with a combustion melting furnace that melts and reforms gas.In the combustion melting furnace, first, the decomposition gas of organic substances from the pyrolyzer is sent to the middle part of the furnace. Guided,
The char descends to the bottom of the furnace, and is burned at a high temperature by oxygen to melt the ash. At the same time, conversion of organic decomposition gas to CO and H 2 (gas reforming) proceeds in a high-temperature atmosphere at the top of the furnace. However, the above conventional method has the following problems. That is, the vertical shaft furnace of the system of the above-mentioned method A requires expensive coke, and completely burns the generated gas, so that only the sensible heat can be recovered. Further, in this method, since the temperature of the preheating / drying zone in the upper part of the furnace is about 300 ° C., a large amount of hydrocarbons such as tar and dioxins which cannot be sufficiently decomposed are discharged outside the furnace. further,
Since low-boiling heavy metals are not sufficiently gasified and remain in the molten slag, coke is essential to reduce the slag. The vertical furnace of the system B also requires expensive coke as in the case of the system A. This is because heavy metals having a low boiling point are not sufficiently gasified and remain in the molten slag, so that the slag is reduced. Furthermore, a large free board is required to keep the free board always at 1000 ° C. or higher, and the furnace is inevitably increased in size. Although the furnace used in the system C is said to have two reactors (furnace) connected integrally, it is actually clearly separated into two furnaces, a pyrolysis furnace and a combustion melting furnace. Therefore, it is structurally complicated and the equipment cost increases. Further, since the pyrolysis furnace is an indirect heating type furnace separated from the combustion melting furnace, the exhaust gas sensible heat of the combustion melting furnace is not sufficiently utilized.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、埋立て処分
地の問題に関連して、廃棄物中の可燃分、灰分および鉄
分などを有効利用し、埋立てに係わる費用の低減を図る
とともに、生成する副生ガスを発電用燃料等に活用する
ためになされたものである。すなわち、本発明の課題
は、一般廃棄物および産業廃棄物を単に焼却するのでは
なく、廃棄物中に含まれる有機物をガス化してエネルギ
ーガスとして回収するとともに、廃棄物中に含まれる灰
分と鉄(Fe)および銅(Cu)等の有価金属類を、そ
れぞれ溶融スラグと溶融金属として回収する方法、およ
びそのための炉を提供することにある。具体的には、上
記の従来技術における問題を解決し、高価なコークスを
使用せずに、廃棄物のガス化溶融、脱水・熱分解および
ガスの改質の一連の工程を1炉で実施し、かつタールや
ダイオキシン等が含まれない清浄な排ガスとすることが
できるガス化溶融炉およびガス化溶融方法を提供するこ
とを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In connection with the problem of landfill sites, the present invention is to effectively use combustibles, ash, iron, etc. in wastes, and to reduce the costs associated with landfills. It is intended to utilize the by-product gas generated as fuel for power generation and the like. That is, an object of the present invention is not to simply incinerate general waste and industrial waste, but to gasify organic substances contained in the waste and recover it as an energy gas, and to reduce ash content and iron contained in the waste. It is an object of the present invention to provide a method for recovering valuable metals such as (Fe) and copper (Cu) as a molten slag and a molten metal, respectively, and a furnace therefor. Specifically, a series of steps of gasification and melting of waste, dehydration / pyrolysis, and gas reforming were carried out in one furnace without using expensive coke to solve the above-mentioned problems in the prior art. It is another object of the present invention to provide a gasification melting furnace and a gasification melting method capable of producing clean exhaust gas free of tar, dioxin, and the like.

【0010】[0010]

〔第1ゾーン〕[First Zone]

装入廃棄物のレベル値から定められた量の支燃性ガスと
補助燃料を下段の羽口から吹き込み、第2ゾーンで生成
した炭化物を燃焼、ガス化して還元性ガスを発生させる
とともに炭化物に含まれる灰分と金属類を溶融し、溶融
スラグおよび溶融金属とする。 〔第2ゾーン〕 中段の羽口近傍の温度計測値から定められた量の支燃性
ガスと補助燃料を中段の羽口から吹き込み、第1ゾーン
で発生した還元性ガスを二次燃焼させ、廃棄物装入口か
ら装入された廃棄物を脱水加熱して炭化物と炭化水素ガ
スに熱分解する。 〔第3ゾーン〕 炉の上方部の雰囲気ガスの温度計測値から定められた量
の支燃性ガスと補助燃料を上段の羽口から吹き込み、第
2ゾーンで発生した炭化水素ガスを熱分解してCOとH
2 を主成分とするエネルギーガスとする。(3) ガス化溶融炉の第3ゾーンに、回収したエネルギ
ーガスの一部をそのままリサイクルガスとして吹き込む
か、またはその吹き込むエネルギーガスの少なくとも一
部を燃焼させてCO2 およびH2 Oを生成、含有させた
後のガスをリサイクルガスとして吹き込むか、または、
前記リサイクルガスと酸素の混合ガスを吹き込むことを
特徴とする上記(2)に記載の廃棄物のガス化溶融方
法。(4) リサイクルガス、またはリサイクルガスと酸素の
混合ガスの吹き込みを、ガス化溶融炉の円周方向の接線
に対する角度θを0度<θ<90度として設置した羽口
を用いて行う上記(3)に記載の廃棄物のガス化溶融方
法。なお、前記(1)の「複数段に分かれた羽口」の
「複数段」とは、実用的には3段であるが、必ずしも3
段に限定されず、補助的に設けられた羽口を含め、4段
以上であってもよい。
Injection of combustible gas and auxiliary fuel in the amount determined from the level value of the charged waste from the lower tuyere, burning and gasifying the carbide generated in the second zone to generate reducing gas and converting it to carbide The contained ash and metals are melted to form molten slag and molten metal. [Second zone] Amount of flammable gas and auxiliary fuel determined from the temperature measurement value near the middle tuyere are blown from the middle tuyere, and the reducing gas generated in the first zone is subjected to secondary combustion, The waste loaded from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose into carbide and hydrocarbon gas. [Third zone] Amount of the oxidizing gas and auxiliary fuel determined from the temperature measurement value of the atmospheric gas in the upper part of the furnace are blown from the upper tuyere, and the hydrocarbon gas generated in the second zone is thermally decomposed. CO and H
Energy gas mainly composed of 2 (3) A part of the recovered energy gas is directly blown into the third zone of the gasification and melting furnace as a recycle gas, or at least a part of the blown energy gas is burned to generate CO 2 and H 2 O, Inject the gas after inclusion as a recycle gas, or
The method for gasifying and melting waste according to the above (2), wherein the mixed gas of the recycled gas and oxygen is blown. (4) Injection of a recycled gas or a mixed gas of a recycled gas and oxygen is performed using a tuyere provided at an angle θ of 0 ° <θ <90 ° with respect to a tangent in a circumferential direction of the gasification and melting furnace. The method for gasifying and melting waste according to 3). The “multiple stages” of the “tuples divided into plural stages” in the above (1) are practically three stages, but are not necessarily three stages.
The number of stages is not limited to four, and may be four or more, including tuyeres provided as auxiliary.

【0011】前記(2)の「ゾーン」とは、後述する
が、炉内における領域であって、そこで生じる反応に応
じて第1ゾーン、第2ゾーンおよび第3ゾーンと称す
る。
The "zone" of the above (2) is a region in the furnace, which will be described later, and is referred to as a first zone, a second zone and a third zone according to the reaction occurring therein.

【0012】また、前記(1)の「金属類」とは、前記
のように有価金属類を指し、例えば、鉄(Fe)、銅
(Cu)の他、アルミニウム(Al)、ニッケル(N
i)等の金属、およびその酸化物であって、回収すれば
一般的に価値有るものとして評価されるものをいう。
The "metals" in (1) refer to valuable metals as described above, and include, for example, aluminum (Al), nickel (N) in addition to iron (Fe) and copper (Cu).
Metals such as i) and oxides thereof, which are generally evaluated as valuable if recovered.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に、図に基づいて本発明(上
記(1)〜(4)の発明)を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention (the inventions (1) to (4) above) will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】図1は、上記(1)の発明の廃棄物のガス
化溶融炉の一例の構成を示す概略縦断面図で、高さ方向
に3段に分かれた羽口を有する場合である。以下、この
場合を例にとって説明する。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the configuration of a waste gasification and melting furnace according to the invention (1), in which there are three stages of tuyeres in the height direction. Hereinafter, this case will be described as an example.

【0015】図示するように、廃棄物ガス化溶融炉1
は、上部に廃棄物を装入するための廃棄物装入口11−
1と生成するガスを排出するためのガス排出口3−1を
有している。廃棄物装入口11−1には、ホッパー11
−2およびプッシャー10が取り付けられ、また、ガス
排出口3−1には、排ガス4を回収するためのダクト3
−2が取り付けられている。炉下部には溶融スラグおよ
び溶融金属13を排出するための排出口9が設けられて
いる。
As shown, waste gasification and melting furnace 1
Is a waste inlet 11- for charging waste at the top.
1 and a gas outlet 3-1 for discharging generated gas. The hopper 11 is installed at the waste loading port 11-1.
-2 and a pusher 10 are attached, and a gas exhaust port 3-1 has a duct 3 for collecting exhaust gas 4.
-2 is attached. A discharge port 9 for discharging the molten slag and the molten metal 13 is provided in the lower part of the furnace.

【0016】炉側壁の廃棄物装入口11−1と溶融スラ
グおよび溶融金属の排出口9との間には、それぞれ独立
して支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができる
高さ方向に3段に分かれた羽口が設けられている。すな
わち、炉の下方から順に、廃棄物を脱水加熱し、熱分解
させることにより生成する炭化物を主体とする充填層1
4に支燃性ガス7−1および補助燃料6−1を吹き込む
ための羽口(下段の羽口で、以下、「1次羽口5−1」
という)と、装入された状態の廃棄物を主体とする充填
層15に支燃性ガス7−2および補助燃料6−2を吹き
込むための羽口(中段の羽口で、以下、「2次羽口5−
2」という)と、フリーボード16に支燃性ガス7−3
および補助燃料6−3を吹き込むための羽口(上段の羽
口で、以下、「3次羽口5−3」という)である。な
お、支燃性ガスとは、純酸素、または酸素を含有するガ
スであり、補助燃料とは、微粉炭等の固体燃料、重油等
の液体燃料、天然ガス等の気体燃料である。
Between the waste loading port 11-1 on the furnace side wall and the discharge port 9 for the molten slag and the molten metal, the height direction in which the supporting gas and the auxiliary fuel can be independently blown is 3 The tuyeres are divided into stages. That is, in order from the bottom of the furnace, the packed bed 1 mainly composed of carbide generated by dehydrating and heating and thermally decomposing waste.
Tuyere (lower tuyere, hereafter referred to as "primary tuyere 5-1")
) And a tuyere for injecting the combustible gas 7-2 and the auxiliary fuel 6-2 into the packed bed 15 composed mainly of waste in a charged state (middle tuyere, hereinafter referred to as "2 Next tuyere 5-
2)) and the free board 16 has the supporting gas 7-3.
And a tuyere for injecting the auxiliary fuel 6-3 (the upper tuyere, hereinafter referred to as "tertiary tuyere 5-3"). The supporting gas is pure oxygen or a gas containing oxygen, and the auxiliary fuel is a solid fuel such as pulverized coal, a liquid fuel such as heavy oil, or a gas fuel such as natural gas.

【0017】さらに、炉上部には、炉内に装入された廃
棄物のレベル(高さレベルで、以下、原料層頂レベルと
いう)を計測するための手段であるサウンジングデバイ
ス17が設けられ、このデバイス17の先端に取り付け
られたサウンジングウェイト18が炉内に垂下されてい
る。
Further, a sounding device 17 as a means for measuring the level of the waste charged in the furnace (height level, hereinafter referred to as a raw material layer top level) is provided at the upper part of the furnace. A sounding weight 18 attached to the tip of the device 17 is suspended in the furnace.

【0018】また、炉側壁には、中段の羽口(2次羽口
5−2)近傍の温度を計測するための熱電対20と、炉
の上方部の雰囲気ガスの温度(すなわち、フリーボード
空間の排ガス温度)を計測するための熱電対21、なら
びにそれら熱電対の信号を温度に変換する温度変換器1
9が取り付けられている。なお、中段の羽口(2次羽口
5−2)近傍の温度とは、2次羽口5−2に対応する第
2ゾーンの温度をいう。
A thermocouple 20 for measuring the temperature in the vicinity of the middle tuyere (secondary tuyere 5-2) is provided on the side wall of the furnace, and the temperature of the atmosphere gas in the upper part of the furnace (ie, free board) Thermocouple 21 for measuring the temperature of the exhaust gas in the space) and a temperature converter 1 for converting the signal of the thermocouple into a temperature.
9 is attached. The temperature in the vicinity of the middle tuyere (secondary tuyere 5-2) refers to the temperature of the second zone corresponding to the secondary tuyere 5-2.

【0019】上記のように、本発明のガス化溶融炉は、
竪型の、1炉方式のガス化溶融炉である。1炉方式とし
た理由は、設備の簡素化と設備費の低減を図るためであ
る。また、炉体からの熱損失を抑制するためにも、1炉
方式が好ましい。このガス化溶融炉において、羽口を炉
の高さ方向に3段に分けて設けた理由、サウンジングデ
バイス17を設け、さらに、炉側壁の所定の部位に熱電
対を取り付けた理由については、以下に述べる前記
(2)の発明の廃棄物のガス化溶融方法と併せて説明す
る。 (2)の発明の廃棄物のガス化溶融方法は、上記(1)
の発明のガス化溶融炉を用いて行う廃棄物のガス化溶融
方法である。以下、上記の図1に示したガス化溶融炉を
用いる場合について説明する。
As described above, the gasification and melting furnace of the present invention comprises:
This is a vertical, single-furnace gasification and melting furnace. The reason for using the single-furnace method is to simplify the equipment and reduce the equipment cost. Also, in order to suppress heat loss from the furnace body, the one-furnace method is preferable. In this gasification and melting furnace, the reason why the tuyere is provided in three stages in the height direction of the furnace, the sounding device 17 is provided, and the reason why a thermocouple is attached to a predetermined portion of the furnace side wall is as follows. This will be described together with the waste gasification and melting method of the invention (2) described below. The method for gasifying and melting waste according to the invention (2) includes the method (1) described above.
And a method for gasifying and melting wastes using the gasification and melting furnace of the invention. Hereinafter, the case of using the gasification and melting furnace shown in FIG. 1 will be described.

【0020】まず、廃棄物をホッパー11に投入し、プ
ッシャー10で押し込んで廃棄物装入口11−1から炉
内へ装入し、次いで、以下に詳述する第1ゾーン〜第3
ゾーンでの反応により、COとH2 を主成分とするエネ
ルギーガスと、溶融スラグおよび溶融金属とし、前者を
炉上部に設けられたガス排出口3−1から回収し、後者
を炉下部に設けられた溶融スラグおよび溶融金属の排出
口9から回収する。炉内は、生じる反応に応じて三つの
領域、すなわち、炉下部から順に炭化物のガス化、溶融
が生じる領域(第1ゾーン)、廃棄物の脱水・熱分解が
生じる領域(第2ゾーン)およびガスの改質が進行する
領域(第3ゾーン)に分割されており(図1参照)、そ
の各々の領域、すなわち第1ゾーン、第2ゾーンおよび
第3ゾーンに、反応のために必要な支燃性ガスおよび補
助燃料を独立して吹き込める上記の1次羽口5−1、2
次羽口5−2および3次羽口5−3がそれぞれ対応して
取り付けられている。このような構成を採ることによっ
て、竪型炉に特有の棚吊りや吹き抜け(特に、本発明方
法のようにコークスを使用しない場合に生じ易い)の発
生を回避することができる。なお、支燃性ガスおよび補
助燃料を供給するための羽口は、上述した3段に限定さ
れず、反応に必要な量を供給するため、必要に応じて各
ゾーンに複数段設け、全体として4段以上の複数段とし
てもよい。
First, the waste is put into the hopper 11, pushed into the furnace through the waste inlet 11-1 by the pusher 10, and then into the first to third zones described in detail below.
By the reaction in the zone, the energy gas mainly composed of CO and H 2 , the molten slag and the molten metal are collected, and the former is recovered from the gas outlet 3-1 provided in the upper part of the furnace, and the latter is provided in the lower part of the furnace. The collected molten slag and molten metal are recovered from the outlet 9. In the furnace, there are three regions according to the reaction that occurs, namely, a region where carbide gasification and melting occur sequentially from the bottom of the furnace (first zone), a region where waste dehydration / pyrolysis occurs (second zone), and It is divided into regions (third zone) in which gas reforming proceeds (see FIG. 1), and each region, that is, the first zone, the second zone and the third zone, has a support necessary for the reaction. The above-mentioned primary tuyeres 5-1 and 2 that can independently inject flammable gas and auxiliary fuel.
The next tuyere 5-2 and the third tuyere 5-3 are respectively mounted. By adopting such a configuration, it is possible to avoid the occurrence of hanging or blowing through the shelves, which is peculiar to the vertical furnace (in particular, easily occurring when coke is not used as in the method of the present invention). In addition, the tuyere for supplying the supporting gas and the auxiliary fuel is not limited to the above-mentioned three stages, and in order to supply an amount necessary for the reaction, a plurality of stages are provided in each zone as necessary, and as a whole, Four or more stages may be provided.

【0021】第1ゾーンでは下記の式で示した反応が
生じる。この反応は、第2ゾーンで形成され、降下して
きた炭化物(充填層)が1次羽口5−1から吹き込まれ
た支燃性ガス7−1により燃焼する反応で、炭化物は燃
焼ガス化し、2000℃以上の高温のCOを主体とする
還元性ガスとなる。また、その顕熱で炭化物に含有され
ている灰分(無機酸化物)と金属類が溶融し、溶融スラ
グと溶融金属となる。なお、必要により1次羽口5−1
から補助燃料6−1を供給する。
In the first zone, a reaction represented by the following equation occurs. This reaction is a reaction in which the carbide (filled bed) formed in the second zone and descending is burned by the oxidizing gas 7-1 blown from the primary tuyere 5-1. It becomes a reducing gas mainly composed of CO at a temperature of 2000 ° C. or higher. In addition, the ash (inorganic oxide) and metals contained in the carbide are melted by the sensible heat to form molten slag and molten metal. The primary tuyere 5-1 may be used if necessary.
Supplies the auxiliary fuel 6-1.

【0022】前記の還元性ガスは第2ゾーンに移行し、
溶融スラグと溶融金属は炉下部の排出口9から回収され
る。 C+1/2O2 =CO ・・・ ここで、C :第2ゾーンから供給される炭化物 O2 :1次羽口から吹き込まれた支燃性ガス中の酸素 なお、第2ゾーンで廃棄物を脱水・熱分解することによ
り炭化物の充填層とし、第1ゾーンでこの炭化物をガス
化、溶融する理由は、このように2段に分ける方が炭化
物の加熱促進、溶融スラグおよび溶融金属からの放熱ロ
スの抑制を効果的に行えるからである。
The reducing gas moves to the second zone,
The molten slag and the molten metal are recovered from an outlet 9 at the bottom of the furnace. C + 1 / 2O 2 = CO where C: carbide supplied from the second zone O 2 : oxygen in the combustible gas blown from the primary tuyere In addition, the waste is dehydrated in the second zone The reason why the carbide is packed and layered by pyrolysis and the carbide is gasified and melted in the first zone is that the two-stage process promotes the heating of the carbide, the heat loss from the molten slag and the molten metal. This is because it is possible to effectively suppress the above.

【0023】この第1ゾーンでは、生成する還元性ガス
の顕熱で炭化物に含有されている灰分と金属類を完全に
溶融することが必要であるため、ガスの温度を2000
℃以上に保つのが好ましい。そのために、支燃性ガス中
の酸素濃度を50体積%(以下、ガスについての%は体
積%を意味する)以上とし、また、必要であれば補助燃
料を吹き込む。また、溶融スラグと溶融金属を炉下部の
排出口から詰まり等を生じさせず円滑に抽出するため
に、廃棄物の炉内への装入時に炉上から石灰石を同時に
装入するか、あるいは1次羽口から粉状の石灰石を造滓
材として吹き込み、スラグの粘度を下げるのが好まし
い。第2ゾーンでは、下記の式〜式で示した反応が
生じる。式の反応は、廃棄物の脱水加熱で、第1ゾー
ンから供給された高温の還元性ガスの顕熱により行われ
る。また、この還元性ガスが2次羽口5−2から吹き込
まれた支燃性ガス7−2によりの反応式にしたがって
二次燃焼するときに生成する顕熱によっても行われる。
これにより、廃棄物中の有機物は式および式にした
がい炭化物(ただし、式、式ではCとして表示)と
炭化水素ガスに熱分解する。なお、必要により2次羽口
から補助燃料6−2を供給する。
In the first zone, it is necessary to completely melt the ash and metals contained in the carbide by the sensible heat of the reducing gas to be generated.
It is preferable to keep the temperature at or above C. For this purpose, the oxygen concentration in the supporting gas is set to 50% by volume or more (hereinafter,% of the gas means volume%), and auxiliary fuel is blown if necessary. In order to smoothly extract the molten slag and the molten metal from the outlet at the bottom of the furnace without causing clogging or the like, limestone is simultaneously charged from above the furnace when the waste is charged into the furnace, or It is preferable to reduce the viscosity of the slag by blowing powdery limestone as a slag-making material from the next tuyere. In the second zone, reactions represented by the following formulas (1) to (3) occur. The reaction of the formula is carried out by sensible heat of the high-temperature reducing gas supplied from the first zone by dehydration heating of the waste. The reduction gas is also generated by sensible heat generated when the secondary combustion is performed in accordance with the reaction formula of the combustible gas 7-2 blown from the secondary tuyere 5-2.
As a result, the organic matter in the waste is thermally decomposed into a hydrocarbon (however, represented as C in the formula and the formula) and hydrocarbon gas according to the formula and the formula. The auxiliary fuel 6-2 is supplied from the secondary tuyere if necessary.

【0024】この工程で得られる炭化物は第1ゾーン
へ、炭化水素ガスは第3ゾーンへそれぞれ移行する。 H2 O(liq )=H2 O(gas ) ・・・ Cpqr =r/2CO2 +q/nCmn +(p−r/2−qm/n)C ・・・ Cmn =n/4CH4 +{m−(n/4)}C ・・・ CO+1/2O2 =CO2 ・・・ ここで、H2 O(liq ):廃棄物中の付着水分 Cpqr :廃棄物中の有機物 Cmn :廃棄物中の有機物の分解で生じた炭化水素ガス C :第1ゾーンに供給される炭化物 CO:第1ゾーンで炭化物が燃焼して生成したCO O2 :2次羽口から吹き込まれた支燃性ガス中の酸素 この工程では、炉内へ装入する廃棄物に必要に応じて副
原料(例えば、石灰石、生石灰等)を加えて充填層を形
成させておく。つまり、廃棄物が比較的密に充填された
状態としておく。このような廃棄物の充填層とすること
により、その層内を高温のガスが通過する際の固・気体
間の接触時間が長くなり、熱効率が向上する。
The carbide obtained in this step moves to the first zone, and the hydrocarbon gas moves to the third zone. H 2 O (liq) = H 2 O (gas) ··· C p H q O r = r / 2CO 2 + q / nC m H n + (p-r / 2-qm / n) C ··· C m H n = n / 4CH 4 + {m- (n / 4)} C ··· CO + 1 / 2O 2 = CO 2 ··· here, H 2 O (liq): water attached C p in the waste H q O r: organics C m H n in waste: hydrocarbon gas produced by the decomposition of organic substances in waste C: carbides are supplied to the first zone CO: produced carbides in the first zone is combusted CO O 2 : oxygen in the combustible gas blown from the secondary tuyere In this step, if necessary, auxiliary materials (eg, limestone, quicklime, etc.) are added to the waste charged into the furnace. A filling layer is formed. That is, the waste is relatively densely packed. By forming such a packed layer of waste, the contact time between solid and gas when a high-temperature gas passes through the layer is prolonged, and thermal efficiency is improved.

【0025】また、高温の還元性ガスを2次燃焼させる
理由は、式の二次燃焼熱を利用して加熱を促進し、熱
分解温度を800〜1000℃に制御するためである。
この二次燃焼熱は、前記式の燃焼熱(一次燃焼熱)に
比べて格段に大きく、廃棄物の脱水・熱分解に必要な熱
の補充に有効である。なお、この際、発生ガス量を少な
くして廃棄物の飛散を防止して顕熱ロスを抑制するとと
もに、発生ガスのカロリー低下を抑制するため、支燃性
ガス中の酸素濃度を50%以上にするのが好ましい。第
3ゾーンでは、下記の式および式で示した反応が生
じる。これらの反応は第2ゾーンから供給される炭化水
素ガスの熱分解反応(ガス改質反応)で、COとH2
主成分とするガス(エネルギーガス)が得られる。これ
らの反応は3次羽口5−3から吹き込まれる支燃性ガス
7−3との反応により進行する。なお、必要により3次
羽口から補助燃料6−3を供給する。 Cmn +m/2O2 =mCO+n/2H2 ・・・ CH4 +1/2O2 =CO+2H2 ・・・ ここで、Cmn :第2ゾーンで廃棄物が熱分解して生成した炭化水素 ガス CH4 :第2ゾーンでCmn が熱分解して生成したメタン ガス O2 :3次羽口から吹き込まれた支燃性ガス中の酸素 この第3ゾーンでの反応はフリーボード16部で行われ
るが、このような空洞部で反応を行わせる理由は、気体
間の反応であるガス改質反応を円滑に進めるためであ
る。空洞内の雰囲気温度を800〜1000℃に制御す
ると、改質反応が充分に進行するので好ましい。
The reason why the high-temperature reducing gas is subjected to secondary combustion is to use the secondary combustion heat of the formula to promote heating and control the thermal decomposition temperature to 800 to 1000 ° C.
This secondary combustion heat is much larger than the combustion heat (primary combustion heat) in the above equation, and is effective in replenishing the heat required for dehydration and thermal decomposition of waste. At this time, in order to suppress the sensible heat loss by reducing the amount of generated gas to prevent scattering of waste and to suppress the calorie reduction of the generated gas, the oxygen concentration in the supporting gas should be 50% or more. It is preferred that In the third zone, the following formula and the reaction represented by the formula occur. These reactions are thermal decomposition reactions (gas reforming reactions) of hydrocarbon gas supplied from the second zone, and a gas (energy gas) containing CO and H 2 as main components is obtained. These reactions proceed by the reaction with the combustible gas 7-3 blown from the tertiary tuyere 5-3. The auxiliary fuel 6-3 is supplied from the tertiary tuyere if necessary. In C m H n + m / 2O 2 = mCO + n / 2H 2 ··· CH 4 + 1 / 2O 2 = CO + 2H 2 ··· Here, C m H n: hydrocarbon waste in the second zone is generated by thermal decomposition hydrogen gas CH 4: second zone C m H methane gas n is generated by thermal decomposition O 2: in the oxidizing gas blown from 3 tuyeres oxygen reaction freeboard in the third zone The reaction is carried out in such a cavity, but the gas reforming reaction, which is a reaction between gases, proceeds smoothly. Controlling the atmosphere temperature in the cavity to 800 to 1000 ° C. is preferable because the reforming reaction sufficiently proceeds.

【0026】支燃性ガス中の酸素濃度は50%以上とす
るのが好ましい。これは、回収されるガスのカロリーを
高めて次工程の発電等の用途に利用し易くするためであ
る。さらに、ダイオキシン類やその前駆体の生成を抑制
するために、ガスの温度は500℃以上とするのが好ま
しい。
The oxygen concentration in the supporting gas is preferably 50% or more. This is because the calorie of the recovered gas is increased so that the gas can be easily used in applications such as power generation in the next process. Further, in order to suppress the generation of dioxins and their precursors, the temperature of the gas is preferably 500 ° C. or higher.

【0027】以上述べたように、(2)の発明の廃棄物
のガス化溶融方法では、上記第1ゾーン〜第3ゾーンで
の反応により、COとH2 を主成分とするエネルギーガ
スと、溶融スラグおよび溶融金属を回収する。そのた
め、1次〜3次の3段の羽口が必要となる。さらに、各
段の羽口がそれぞれ独立して支燃性ガスおよび補助燃料
を吹き込むことができるものでなければならない。その
理由は、以下のとおりである。
As described above, in the method for gasifying and melting waste according to the invention (2), the reaction gas in the first to third zones causes the energy gas containing CO and H 2 as main components, Collect the molten slag and molten metal. Therefore, three stages of primary to tertiary tuyeres are required. In addition, the tuyeres of each stage must be capable of independently injecting the supporting gas and auxiliary fuel. The reason is as follows.

【0028】まず、1次羽口の場合、式の反応に関与
するC(炭化物)の量は、式および式で表される反
応の進行度合いによって変化する。また、廃棄物の種類
が変化すれば、自ずと式および式で表される反応の
生成物量も変化する。したがって、1次羽口から吹き込
む支燃性ガスの量は他の工程とは独立して定め得るもの
としておかなければならない。必要に応じて供給する補
助燃料についても同様である。次に、2次羽口から吹き
込む支燃性ガス量は、反応式で決まり、式のCO量
は反応式で決まってくるので、見掛け上1次羽口から
吹き込む支燃性ガス量と連動していると見なされる。し
かし、実際は反応式で生成するCOガスをすべて2次
燃焼させる必要はなく、第2ゾーンでは、少なくとも廃
棄物中の付着水分の脱水加熱と廃棄物中の有機物の熱分
解に必要な熱を加え、さらに第2ゾーンの雰囲気温度を
800〜1000℃に保つために必要な熱を加えるだけ
でよい。したがって、2次羽口からの支燃性ガス量は、
廃棄物に含まれる成分によって大きく変化する。すなわ
ち、2次羽口から吹き込む支燃性ガスの量も独自に定め
得るものとしておかなければならない。補助燃料につい
ても同様である。3次羽口から吹き込む支燃性ガス量は
反応式およびで決まる。この場合も廃棄物中の含有
成分によってCmn とCH4 の生成量が変化するの
で、3次羽口から吹き込む支燃性ガス量についても独自
に定め得るものとしておかなければならない。なお、補
助燃料についても同様である。
First, in the case of the primary tuyere, the amount of C (carbide) involved in the reaction of the formula varies depending on the formula and the degree of progress of the reaction represented by the formula. In addition, if the type of waste changes, the formula and the amount of reaction products represented by the formula naturally change. Therefore, the amount of the supporting gas blown from the primary tuyere must be determined independently of the other steps. The same applies to auxiliary fuel supplied as needed. Next, the amount of the supporting gas blown from the secondary tuyere is determined by the reaction formula, and the amount of CO in the formula is determined by the reaction formula. Is considered to be. However, in fact, it is not necessary to perform secondary combustion on all CO gas generated by the reaction formula. In the second zone, at least heat necessary for dehydration heating of attached moisture in waste and thermal decomposition of organic matter in waste is added. Further, it is only necessary to apply heat necessary to maintain the atmosphere temperature in the second zone at 800 to 1000 ° C. Therefore, the amount of supporting gas from the secondary tuyere is
It varies greatly depending on the components contained in the waste. That is, the amount of the combustible gas blown from the secondary tuyere must also be determined independently. The same applies to auxiliary fuel. The amount of the supporting gas blown from the tertiary tuyere is determined by the reaction formula and the formula. In this case also the amount of C m H n and CH 4 by-containing compounds in the waste is changed, must be placed as may define its own also combustion supporting gas amount blown from 3 tuyeres. The same applies to the auxiliary fuel.

【0029】先に述べた(1)の発明のガス化溶融炉に
おいて、羽口を3段に分けて設け、しかもそれぞれ独立
して支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができる
こととしたのは上記の理由によるものである。
In the gasification and melting furnace of the invention (1) described above, the tuyeres are provided in three stages, and the supporting gas and the auxiliary fuel can be blown independently of each other. This is for the above reason.

【0030】支燃性ガスの吹き込み量と必要により供給
する補助燃料の量は以下のようにして定める。
The blowing amount of the supporting gas and the amount of the auxiliary fuel to be supplied as necessary are determined as follows.

【0031】処理の対象が例えば異種の廃棄物が混在し
た一般廃棄物のような場合、通常は炉内に装入する前に
成分分析を行うことはしないので、炉内では未知の成分
が燃焼し、あるいは熱分解することになり、生成ガス量
およびその含有成分を予測することは実際上不可能であ
る。
When the object to be treated is, for example, general waste in which different kinds of wastes are mixed, since the component analysis is not usually performed before charging into the furnace, unknown components are burned in the furnace. Or thermal decomposition, and it is practically impossible to predict the amount of generated gas and its components.

【0032】このような条件下では、装入した廃棄物の
レベル(原料層頂レベル)を逐次計測する。これによっ
て、炉内の充填層(廃棄物の充填層および炭化物の充填
層)の厚みの変化を間接的に把握することができる。す
なわち、第1ゾーンで形成される炭化物の充填層は燃焼
量が多いほど荷下がりが進み、原料層頂レベルが下が
る。したがって、事前に経験的に所定の原料層頂レベル
を決めておき、その後の原料層頂レベルの上下変動に基
づいて1次羽口からの支燃性ガスと、必要により供給す
る補助燃料の吹き込み量を決定すればよい。なお、使用
する原料層頂レベル計としては、製鉄分野の高炉内部の
原料層頂レベル計として知られているサウンジングデバ
イスが好適である。ところで、第1ゾーンで形成される
炭化物の充填層の上には、第2ゾーンで形成される廃棄
物の充填層が存在するので、計測される原料層頂レベル
は、第1ゾーンと第2ゾーンにおけるそれぞれの変化量
の合計として表れる。したがって、第1ゾーンと第2ゾ
ーンにおける変化量を区別する必要があるが、第2ゾー
ンにおける反応の変化は、第2ゾーンの温度変化を逐次
計測することにより間接的に把握できる。すなわち、第
2ゾーンでは、少なくとも廃棄物中の付着水分の脱水加
熱と廃棄物中の有機物の熱分解に必要な熱を加え、さら
に第2ゾーンの雰囲気温度を800〜1000℃に保つ
ために必要な熱を加えるだけでよいので、第2ゾーンの
領域内にある廃棄物の温度変化を逐次計測し、それが低
下すれば熱不足と判断し、2次羽口からの支燃性ガス量
を増加して2次燃焼させるCO量(反応式で生成する
COのうち2次燃焼させる量)を上げてやる。逆に、温
度が上昇すれば熱的に余裕があると判断できるので、2
次羽口からの支燃性ガス量を減少させて2次燃焼させる
CO量を下げてやればよい。なお、前記の廃棄物の温度
変化は第2ゾーンの温度変化をもってそれとみなすこと
ができ、第2ゾーンの温度変化は、例えば、第2ゾーン
の内張り煉瓦表面に熱電対を設置し、その表面温度を測
定することにより求めることができる。
Under such conditions, the level of the loaded waste (raw material layer top level) is sequentially measured. This makes it possible to indirectly grasp the change in the thickness of the packed bed in the furnace (the packed bed of waste and the packed bed of carbide). That is, as the amount of combustion increases, the loading of the carbide packed layer formed in the first zone decreases, and the top level of the raw material layer decreases. Therefore, a predetermined raw material layer top level is determined empirically in advance, and then the supporting gas from the primary tuyere and the auxiliary fuel supplied as necessary are blown based on the vertical fluctuation of the raw material layer top level. The amount may be determined. In addition, as a raw material layer top level meter to be used, a sounding device known as a raw material layer top level meter inside a blast furnace in the field of steelmaking is suitable. By the way, since the packed bed of the waste formed in the second zone is present on the packed bed of the carbide formed in the first zone, the measured top level of the raw material layer is equal to the first and second zones. It appears as the sum of the respective changes in the zone. Therefore, it is necessary to distinguish the amount of change between the first zone and the second zone, but the change in the reaction in the second zone can be indirectly grasped by sequentially measuring the temperature change in the second zone. That is, in the second zone, at least heat required for dehydration heating of the adhering moisture in the waste and thermal decomposition of the organic matter in the waste is added, and furthermore, it is necessary to maintain the atmosphere temperature in the second zone at 800 to 1000 ° C. Since it is only necessary to apply a large amount of heat, the temperature change of the waste in the area of the second zone is sequentially measured, and if it decreases, it is judged that the heat is insufficient, and the amount of the supporting gas from the secondary tuyere is reduced. Increase the amount of CO to be secondary-burned (the amount of CO to be secondary-burned among the CO generated by the reaction formula). Conversely, if the temperature rises, it can be determined that there is sufficient thermal margin.
What is necessary is just to reduce the amount of CO to be subjected to secondary combustion by reducing the amount of supporting gas from the next tuyere. The temperature change of the waste can be regarded as the temperature change of the second zone, and the temperature change of the second zone can be determined, for example, by installing a thermocouple on the surface of the lining brick of the second zone, Can be determined by measuring

【0033】このように、原料層頂レベル計によるレベ
ル値および第2ゾーンの内張り煉瓦の表面温度を逐次計
測することにより、第1ゾーンおよび第2ゾーンの支燃
性ガスと必要により供給する補助燃料の吹き込み量をそ
れぞれ独自に決定することができる。第3ゾーンでは、
第2ゾーン出口(フリーボード側)の雰囲気温度を80
0〜1000℃に保てば、排ガス中の炭化水素、特に配
管閉塞等のトラブルの原因となるタールのような炭素数
が5以上の炭化水素(Cmn :m ≧5)をすべて分解
できる。したがって、第3ゾーンのフリーボード空間内
に温度計を設置してその温度を逐次計測し、温度が80
0℃よりも低下したときは、3次羽口から支燃性ガスと
必要によっては補助燃料を吹き込めばよい。特に、廃棄
物を炉内に装入した直後は、第2ゾーンの原料層頂およ
び第3ゾーンのフリーボードにおける温度が急激に下が
るので、第2ゾーンおよび第3ゾーンの温度から判断し
て、生成する炭化水素(Cmn :m ≧5)を分解する
ために、支燃性ガスと必要により補助燃料の吹き込みを
実施するのが効果的である。上記(2)の発明の廃棄物
のガス化溶融方法によれば、高価なコークスを使用せず
に、廃棄物のガス化溶融、脱水・熱分解およびガス改質
の一連の工程を1炉で実施し、かつタール等が含まれな
い清浄な排ガスとすることができる。 (3)の発明の廃棄物のガス化溶融方法は、前記(2)
に記載のガス化溶融方法において、ガス化溶融炉の第3
ゾーンに、回収したエネルギーガスの一部をそのままリ
サイクルガスとして吹き込むか、またはその吹き込むエ
ネルギーガスの少なくとも一部を燃焼させてCO2 、H
2 Oを生成させ、CO2 およびH2 O、またはそれらの
いずれか一方を含有させたガスをリサイクルガスとして
吹き込むか、または、これらのリサイクルガスと酸素の
混合ガスを吹き込む方法である。図2は、この発明を実
施するための廃棄物のガス化溶融炉の一例の構成を示す
図である。このガス化溶融炉は前記の図1に示したガス
化溶融炉と同じ構成を有しているが、図示するように、
第3ゾーンに吹き込むエネルギーガス(炉から排出され
る排ガスでもある)の少なくとも一部を燃焼させるため
の排ガス燃焼室28と、フリーボード16に支燃性ガス
7−3および補助燃料6−3を吹き込むとともに、回収
したエネルギーガスの一部をリサイクルガスとして吹き
込むための3次羽口5−3とを備えている。このガス化
溶融炉を用いて(3)の発明の方法を実施するには、
(2)の発明のガス化溶融方法を実施する場合と同様、
まず、廃棄物をホッパー11に投入し、プッシャー10
で押し込んで廃棄物装入口11−1から炉内へ装入す
る。次いで、ガス化溶融炉内の第1ゾーン〜第3ゾーン
での反応により、COとH2 を主成分とするエネルギー
ガスと、溶融スラグおよび溶融金属とし、前者を炉上部
に設けられたガス排出口3−1から回収するのである
が、このとき、回収したエネルギーガス(排ガス)の一
部をリサイクルガス7−4または7−5としてガス化溶
融炉の第3ゾーンに吹き込む。溶融スラグおよび溶融金
属は炉下部に設けられた排出口9から回収する。第1ゾ
ーンおよび第2ゾーンにおける反応は(2)の発明のガ
ス化溶融方法を実施する場合と同じである。
As described above, by successively measuring the level value by the raw material layer top level meter and the surface temperature of the lining brick in the second zone, the auxiliary gas to be supplied and the supporting gas in the first and second zones as necessary. Each fuel injection amount can be independently determined. In the third zone,
The ambient temperature at the exit of the second zone (freeboard side) is 80
If the temperature is maintained at 0 to 1000 ° C., all hydrocarbons in the exhaust gas, particularly hydrocarbons having 5 or more carbon atoms (C m H n : m ≧ 5) such as tar, which cause troubles such as pipe clogging, are decomposed. it can. Therefore, a thermometer is installed in the free board space of the third zone and its temperature is measured successively.
When the temperature is lower than 0 ° C., the combustion supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel may be blown from the third tuyere. In particular, immediately after the waste is charged into the furnace, the temperatures at the top of the raw material layer in the second zone and the freeboard in the third zone drop sharply, so judging from the temperatures in the second and third zones, hydrocarbons produced: in order to decompose the (C m H n m ≧ 5 ), it is effective to carry out the blowing of the auxiliary fuel necessary and combustion-supporting gas. According to the waste gasification / melting method of the invention (2), a series of steps of gasification / melting, dehydration / pyrolysis, and gas reforming of waste can be performed in one furnace without using expensive coke. A clean exhaust gas which is implemented and does not contain tar or the like can be obtained. The method for gasifying and melting waste according to the invention (3) includes the method (2) described above.
3. The gasification and melting method according to (1), wherein
A part of the recovered energy gas is directly blown into the zone as a recycle gas, or at least a part of the blown energy gas is burned to reduce CO 2 and H 2 .
This is a method in which 2 O is generated and a gas containing CO 2 and / or H 2 O or either of them is blown as a recycle gas, or a mixed gas of these recycle gas and oxygen is blown. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an example of a waste gasification and melting furnace for carrying out the present invention. This gasification and melting furnace has the same configuration as the gasification and melting furnace shown in FIG. 1 described above.
An exhaust gas combustion chamber 28 for burning at least a part of the energy gas (which is also exhaust gas discharged from the furnace) blown into the third zone, and a supportive gas 7-3 and an auxiliary fuel 6-3 are supplied to the free board 16. A tertiary tuyere 5-3 is provided for blowing a part of the recovered energy gas as a recycle gas while blowing. In order to carry out the method of the invention of (3) using this gasification melting furnace,
As in the case of carrying out the gasification melting method of the invention of (2),
First, waste is put into the hopper 11 and the pusher 10
Into the furnace through the waste inlet 11-1. Next, by the reaction in the first to third zones in the gasification and melting furnace, an energy gas containing CO and H 2 as main components, a molten slag and a molten metal are formed, and the former is a gas exhaust gas provided in the upper part of the furnace. At this time, a part of the recovered energy gas (exhaust gas) is blown into the third zone of the gasification and melting furnace as a recycle gas 7-4 or 7-5. The molten slag and the molten metal are recovered from an outlet 9 provided at the lower part of the furnace. The reactions in the first zone and the second zone are the same as in the case of carrying out the gasification melting method of the invention (2).

【0034】しかし、第3ゾーンでは、前記の式およ
び式で示した反応が生じるとともに、リサイクルガ
ス、またはリサイクルガスと酸素の混合ガスを吹き込ん
でいるので、下記の−2、−2、−3および−
3の反応が生じる。なお、リサイクルガスとは、前記の
ように、回収したエネルギーガスそのもの、もしくはそ
の少なくとも一部を燃焼させてCO2 、H2 Oを生成さ
せ、CO2 およびH2 O、またはそれらのいずれか一方
を含有させたガスをいう。 Cmn +m/2O2 =mCO+n/2H2 ・・・ CH4 +1/2O2 =CO+2H2 ・・・ ここで、Cmn :第2ゾーンで廃棄物が熱分解して生成した炭化水素 ガス CH4 :第2ゾーンでCmn が熱分解して生成したメタン ガス O2 :3次羽口から吹き込まれた支燃性ガス中の酸素 また、 Cmn +mCO2 =2mCO+n/2H2 ・・・−2 CH4 +CO2 = 2CO+2H2 ・・・−2 Cmn +mH2 O=mCO+{m+(n/2)}H2 ・・−3 CH4 +H2 O=CO+3H2 ・・・−3 ここで、CO2 :3次羽口5−3から吹き込まれたリサイクルガス中の CO2 (すなわち、第2ゾーンで生成したCO2 、ま たは、そのCO2 と、エネルギーガスの少なくとも一 部の燃焼により生成したCO2 ) H2 O:3次羽口5−3から吹き込まれたリサイクルガス中の H2 O(すなわち、第2ゾーンで生成したH2 O、ま たは、そのH2 Oと、エネルギーガスの少なくとも一 部の燃焼により生成したH2 O) すなわち、リサイクルガス、またはリサイクルガスと酸
素の混合ガスを吹き込むことによって、式および式
で示した反応に加えて、上記の−2から−3までの
反応が起こり、廃棄物の熱分解反応によって発生した炭
化水素ガス、特に沸点が高く常温では液体として存在す
る炭化水素ガスの熱分解反応が促進され、COおよびH
2 を主成分とするガス(エネルギーガス)へと改質され
る。リサイクルガスとしては、図2に示したように、回
収したエネルギーガスの一部をそのままリサイクルガス
7−4として第3ゾーンに吹き込んでもよいし、あるい
はエネルギーガスの一部を排ガス燃焼室28へ導いてそ
の少なくとも一部を燃焼させた後、リサイクルガス7−
5として吹き込んでもよい。前者の方法を採用する場合
は、リサイクルガス中に第2ゾーンで生成したCO2
よびH2 Oが含まれ、後者の方法を採用する場合は、さ
らに排ガス燃焼室28での燃焼により生じたCO2 およ
び/またはH2 Oも含まれ、これらの成分が上記の−
2から−3までの炭化水素ガスの熱分解反応に寄与す
る。さらに、リサイクルガスに酸素を加えた混合ガスを
第3ゾーンに吹き込んでもよい。この場合は、リサイク
ルガスに含まれるCO2 およびH2 Oによる炭化水素ガ
スの熱分解に加え、酸素が多量に含まれているので、こ
の酸素によって上記のおよびの反応が促進され、炭
化水素ガスの熱分解反応が一層促進される。リサイクル
ガスに加える酸素の割合は特に限定されないが、CO
2 、H2 Oの生成を抑制するため、熱分解によって生成
する炭化水素(Cmn )のm/2以下のモル量とする
のが好ましい。 (4)の発明の廃棄物のガス化溶融方法は、上記(3)
の方法において、リサイクルガス、またはリサイクルガ
スと酸素との混合ガスのガス化溶融炉内への吹き込み
を、図3に示すように、ガス化溶融炉1の円周方向の接
線に対する角度θを、0度<θ<90度として設置した
羽口5−3を用いて行う方法である。すなわち、炉壁面
に対して垂直方向に吹き込むのではなく、斜め方向に吹
き込むのである。
However, in the third zone, the above-mentioned equation and the reaction shown by the equation occur, and the recycle gas or the mixed gas of the recycle gas and oxygen is blown, so that the following -2, -2, -3 And-
The reaction of 3 occurs. Incidentally, the recycle gas, as described above, the recovered energy gas itself or at least a part of the by burning to produce a CO 2, H 2 O, CO 2 and H 2 O or any of them, whereas Gas. In C m H n + m / 2O 2 = mCO + n / 2H 2 ··· CH 4 + 1 / 2O 2 = CO + 2H 2 ··· Here, C m H n: hydrocarbon waste in the second zone is generated by thermal decomposition hydrogen gas CH 4: methane gas O 2 to C m H n in the second zone is generated by thermal decomposition: 3 in the oxidizing gas blown from tuyeres oxygen addition, C m H n + mCO 2 = 2mCO + n / 2H 2 ··· -2 CH 4 + CO 2 = 2CO + 2H 2 ··· -2 C m H n + mH 2 O = mCO + {m + (n / 2)} H 2 ·· -3 CH 4 + H 2 O = CO + 3H here 2 · · · -3, CO 2: CO 2 in the recycled gas blown from 3 tuyeres 5-3 (i.e., CO 2 generated in the second zone, was or, and their CO 2, energy CO 2 produced by combustion of at least part of the gas) H 2 O: 3 tuyeres 5- Recycle gas blown from H 2 O (i.e., H 2 O generated in the second zone, were or, its H 2 O, H 2 O produced by combustion of at least part of the energy gas) i.e. By injecting a recycled gas or a mixed gas of a recycled gas and oxygen, the above-mentioned reactions from -2 to -3 occur in addition to the reactions represented by the equations and the equations, and are generated by the thermal decomposition reaction of the waste. The thermal decomposition reaction of hydrocarbon gas, especially hydrocarbon gas having a high boiling point and existing as a liquid at room temperature, is promoted, and CO and H
It is reformed into a gas containing 2 as the main component (energy gas). As the recycled gas, as shown in FIG. 2, a part of the recovered energy gas may be directly blown into the third zone as a recycled gas 7-4, or a part of the energy gas may be introduced into the exhaust gas combustion chamber 28. After burning at least a part of the recycled gas,
5 may be blown. When the former method is adopted, CO 2 and H 2 O generated in the second zone are contained in the recycle gas, and when the latter method is adopted, CO 2 generated by combustion in the exhaust gas combustion chamber 28 is further added. 2 and / or H 2 O is also included, these components are described above -
It contributes to the thermal decomposition reaction of hydrocarbon gas from 2 to -3. Further, a mixed gas obtained by adding oxygen to the recycled gas may be blown into the third zone. In this case, in addition to the thermal decomposition of the hydrocarbon gas by CO 2 and H 2 O contained in the recycle gas, a large amount of oxygen is contained. Is further promoted. The ratio of oxygen to be added to the recycled gas is not particularly limited.
2, in order to suppress the formation of H 2 O, preferably with m / 2 or less the molar amount of hydrocarbons produced by pyrolysis (C m H n). The method for gasifying and melting waste according to the invention (4) includes the method (3) described above.
In the method described above, the blowing of the recycled gas or the mixed gas of the recycled gas and oxygen into the gasification and melting furnace is performed by changing the angle θ with respect to the circumferential tangent of the gasification and melting furnace 1 as shown in FIG. This method is performed using the tuyere 5-3 set as 0 degrees <θ <90 degrees. That is, instead of blowing in a direction perpendicular to the furnace wall, blowing is performed in an oblique direction.

【0035】これによって、廃棄物の熱分解反応により
発生した炭化水素ガス、特に沸点が高く常温では液体と
して存在する炭化水素ガスと、炉内に吹き込まれるリサ
イクルガスとの混合が促進され、炭化水素ガスの分解反
応(ガス改質反応)が促進される。上記(3)または
(4)の廃棄物のガス化溶融方法によれば、廃棄物の熱
分解反応によって発生した炭化水素ガス、特に沸点が高
く常温では液体として存在する炭化水素ガスの熱分解反
応が促進されるので、COおよびH2 を主成分とするガ
ス(エネルギーガス)の回収効率を高めることができ
る。
This promotes the mixing of the hydrocarbon gas generated by the thermal decomposition reaction of the waste, especially the hydrocarbon gas having a high boiling point and existing as a liquid at room temperature, with the recycle gas blown into the furnace. The gas decomposition reaction (gas reforming reaction) is promoted. According to the waste gasification / melting method of the above (3) or (4), the thermal decomposition reaction of hydrocarbon gas generated by the thermal decomposition reaction of the waste, especially the hydrocarbon gas having a high boiling point and existing as a liquid at room temperature. Is promoted, so that the recovery efficiency of a gas (energy gas) containing CO and H 2 as main components can be increased.

【0036】[0036]

【実施例】(実施例1) 前記の図1に示した構成を有する竪型炉を用い、廃棄物
のガス化溶融試験を行った。なお、竪型炉の各部の寸
法、羽口その他取り付け部品の数量およびそれらの配置
は以下のとおりである。 寸法 炉径:0.5m(但し、煉瓦内張り後の炉内径) 炉高:2.7m(但し、煉瓦内張り後の炉底から炉頂までの高さ) 炉底から1次羽口までの高さ:0.5m 炉底から2次羽口までの高さ:1.1m 炉底から3次羽口までの高さ:1.9m 第2ゾーンの熱電対の位置 :1.5m (第2ゾーンの熱電対の位置とは、第2ゾーンの内張り煉瓦の 表面に取り付けられた熱電対の炉底からの高さをいう) 第3ゾーンの熱電対の位置 :1.7m (第3ゾーンの熱電対の位置とは、フリーボード空間内に取り 付けられた熱電対の炉底からの高さをいう) 数量 1次羽口:3個 2次羽口:3個 3次羽口:3個 溶融スラグおよび溶融金属の排出口:1個 サウンジングデバイス(原料層頂レベル計):1個 サウンジングウェイト:1個 第2ゾーンの熱電対:3個 第3ゾーンの熱電対:3個 配置 1次羽口:周方向に120度毎の等間隔 2次羽口:周方向に120度毎の等間隔 3次羽口:周方向に120度毎の等間隔 溶融スラグおよび溶融金属の排出口:炉底端 サウンジングデバイス:炉中心 第2ゾーンの熱電対:周方向に120度毎の等間隔 第3ゾーンの熱電対:周方向に120度毎の等間隔 上記の試験に使用した廃棄物は一般的な都市ごみと廃棄
プラスチックが混合した3種類(試料1、2および3と
する)で、それぞれ廃棄物1kg当たり5718kca
l、3506kcalおよび1506kcalの発熱量
を有するものである。表1にこれらの廃棄物の組成を、
表2に使用した副原料(石灰石)の組成を、また、表3
に使用した補助燃料(微粉炭)の組成を示す。なお、廃
棄物の寸法は10〜100mmであった。
EXAMPLES (Example 1) A gasification melting test of waste was performed using a vertical furnace having the configuration shown in FIG. In addition, the dimension of each part of a vertical furnace, the number of tuyere and other attachment parts, and their arrangement are as follows. Dimensions Furnace diameter: 0.5 m (furnace inner diameter after brick lining) Furnace height: 2.7 m (however, height from furnace bottom to furnace top after brick lining) Height from furnace bottom to primary tuyere Height: 0.5 m Height from furnace bottom to secondary tuyere: 1.1 m Height from furnace bottom to tertiary tuyere: 1.9 m Position of thermocouple in second zone: 1.5 m (second The position of the thermocouple in the zone means the height of the thermocouple attached to the surface of the lining brick in the second zone from the bottom of the furnace.) The position of the thermocouple in the third zone: 1.7 m (for the third zone) The position of the thermocouple means the height of the thermocouple installed in the freeboard space from the furnace bottom.) Quantity Primary tuyere: 3 Secondary tuyere: 3 Tertiary tuyere: 3 Discharge port of molten slag and molten metal: 1 Sounding device (raw material layer top level meter): 1 Sounding weight: 1 Zone 2 Thermocouples: 3 Thermocouples in the third zone: 3 Arrangement Primary tuyere: equidistant every 120 degrees in the circumferential direction Secondary tuyere: equidistant every 120 degrees in the circumferential direction Tertiary tuyere: circumferential Discharge outlet of molten slag and molten metal: Furnace bottom end Sounding device: Center of the furnace Thermocouple in the second zone: Circumferentially every 120 degrees in the circumferential direction Thermocouple in the third zone: Circumferential Equal intervals every 120 degrees The wastes used in the above test were three types of mixed general municipal solid waste and waste plastic (samples 1, 2 and 3), each of 5718 kca / kg of waste.
1, 3506 kcal and 1506 kcal. Table 1 shows the composition of these wastes.
Table 2 shows the composition of the auxiliary material (limestone) used, and Table 3
Shows the composition of the auxiliary fuel (pulverized coal) used in Example 1. The size of the waste was 10 to 100 mm.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【表3】 副原料として使用した石灰石は、10〜50mmの塊状
のものであった。また、補助燃料として使用した微粉炭
は、事前に乾燥された3mm以下の粉状のものであっ
た。
[Table 3] The limestone used as an auxiliary material was a lump of 10 to 50 mm. The pulverized coal used as the auxiliary fuel was a powdery material of 3 mm or less that had been dried in advance.

【0038】1次羽口、2次羽口および3次羽口から吹
き込んだ支燃性ガスは、酸素をベースとし、これに窒素
を若干混合したガスである。それらの流量(酸素および
窒素それぞれの流量)を表4に示した。なお、表中で、
1次とは1次羽口を意味する。2次、3次についても同
様である。
The combustible gas blown from the primary tuyere, the secondary tuyere and the tertiary tuyere is a gas based on oxygen and slightly mixed with nitrogen. Table 4 shows their flow rates (the flow rates of oxygen and nitrogen, respectively). In the table,
Primary means primary tuyere. The same applies to the second and third orders.

【0039】試験の条件および結果を表4に併せて示
す。表中で、条件というのはこの試験の実施条件(定常
状態)で、試料1、2および3のそれぞれについて下記
の(1)〜(8)の手順にしたがって定めた。なお、試
験においては、最初、試料1を炉内へ装入してこの表4
の試料1の欄に示した条件で処理を行い、次いで、試料
2に変更して同じく試料2の欄に示した条件で処理を行
い、さらに試料3に変更して試料3の欄に示した条件で
処理を行った。それぞれの試料の処理時間は24時間
で、その間の廃棄物の処理量は、各試料とも1トン(合
計3トン)とした。 (処理条件の設定手順) (1)最初に装入する廃棄物(ここでは、試料1を指
す)の組成をあらかじめ分析することにより求めた。こ
れはベースとなる酸素吹き込み量の概略値を決めるため
に必要であり、また、造滓材として投入する石灰石量を
決めるためにも必要である。なお、石灰石量は、この試
験では、溶融スラグの流動性が最もよいと考えられるス
ラグ塩基度(すなわち、スラグ塩基度=1.0)になる
ように調整した。 (2)ガス化溶融炉をあらかじめバーナー等で加熱し、
羽口から吹き込む支燃性ガスが加熱していない常温のガ
スでも廃棄物が着火する状態にした。 (3)廃棄物を炉内に装入し、サウンジング高さ1.5
〜1.7mまで積み上げた。サウンジング高さとは、炉
底から原料層頂までの高さを意味する。 (4)1次羽口から徐々に酸素ガスを流した後、溶融ス
ラグおよび溶融金属の排出口を開けた。 (5)試験中、廃棄物の燃焼に伴い原料層頂レベルが下
がったので、そのレベルを1.5〜1.7mの範囲に維
持するように原料(廃棄物および石灰石)を逐次投入し
た。定常状態では、廃棄物の投入速度は常に40kg/
hに設定した。 (6)第2ゾーンの内張り煉瓦の表面に取り付けられた
熱電対、および第3ゾーンのフリーボード空間に取り付
けられた熱電対により測定される温度が常に800〜1
000℃を維持するように、1次羽口、2次羽口および
3次羽口から吹き込む酸素ガス量を調整した。
The test conditions and results are shown in Table 4. In the table, the conditions are the conditions under which this test was performed (steady state), and were determined for each of samples 1, 2 and 3 according to the following procedures (1) to (8). In the test, sample 1 was first charged into the furnace and
The sample was processed under the conditions shown in the column of sample 1, and then changed to sample 2 and processed under the same conditions as shown in the column of sample 2, and further changed to sample 3 and shown in the column of sample 3. Processing was performed under the conditions. The processing time of each sample was 24 hours, and the amount of waste during that time was 1 ton (3 tons in total) for each sample. (Procedure for Setting Processing Conditions) (1) The composition of waste initially charged (here, sample 1) was determined by analyzing in advance the composition. This is necessary to determine the approximate value of the amount of oxygen to be blown, and also to determine the amount of limestone to be charged as a slag-making material. In this test, the amount of limestone was adjusted such that the fluidity of the molten slag was slag basicity considered to be the best (that is, slag basicity = 1.0). (2) Preheat the gasification and melting furnace with a burner, etc.
Waste was ignited even at room temperature where the combustion supporting gas blown from the tuyere was not heated. (3) Waste is charged into the furnace and the sounding height is 1.5
Stacked up to ~ 1.7m. The sounding height means the height from the furnace bottom to the top of the raw material layer. (4) After gradually flowing oxygen gas from the primary tuyere, the outlets for the molten slag and the molten metal were opened. (5) During the test, since the top level of the raw material layer decreased with the burning of the waste, the raw materials (waste and limestone) were sequentially charged so as to maintain the level in the range of 1.5 to 1.7 m. In the steady state, the input speed of waste is always 40 kg /
h. (6) The temperature measured by the thermocouple attached to the surface of the lining brick in the second zone and the thermocouple attached to the freeboard space in the third zone is always 800 to 1
The amount of oxygen gas blown from the primary tuyere, the secondary tuyere and the tertiary tuyere was adjusted so as to maintain 000 ° C.

【0040】すなわち、荷下がり速度が速く、かつ第2
ゾーンおよび第3ゾーンの領域の温度が1000℃を超
えた場合には、1次羽口からの酸素ガスを減少させた。
逆に第2ゾーンの温度が800℃より低い場合には、2
次羽口からの酸素ガス吹き込みを行った。また、第3ゾ
ーンの温度が800℃より低い場合には、3次羽口から
の酸素ガスとともに微粉炭吹き込みを行った。この場
合、3次羽口からの酸素ガスの吹き込みのみでも排ガス
中のCOを燃焼させることができるので所定の温度上昇
が可能であるが、排ガスのカロリーが減少するので、そ
の抑制のために微粉炭を使用した。 (7)溶融スラグおよび溶融金属の温度を測定し(この
計測は従来から実施されている)、所定の温度(少なく
とも溶融スラグおよび溶融金属が固まらない温度である
が、後処理を考えて好ましい温度範囲(1400〜16
00℃)とした)より低下した場合には、1次羽口から
の微粉炭吹き込みを行った。試料3がそれに該当するケ
ースで、廃棄物自身の発熱量が小さい場合には、1次羽
口からの補助燃料の供給が必要となる。 (8)上記の(5)から(7)を繰り返し行うことによ
って最適な支燃性ガスおよび補助燃料の吹き込み量(す
なわち、表4の条件の欄に示した量)を導き出すことが
できた。また、試料を変更(試料1から試料2へ、およ
び試料2から試料3へ変更)した場合においても、的確
に対応することができた。
That is, the unloading speed is high and the second
When the temperature in the zone and the zone in the third zone exceeded 1000 ° C., the oxygen gas from the primary tuyere was reduced.
Conversely, if the temperature of the second zone is lower than 800 ° C., 2
Oxygen gas was blown from the next tuyere. When the temperature of the third zone was lower than 800 ° C., pulverized coal was blown together with oxygen gas from the third tuyere. In this case, CO in the exhaust gas can be burned only by blowing oxygen gas from the tertiary tuyere, so that a predetermined temperature rise is possible. Charcoal was used. (7) Measure the temperature of the molten slag and the molten metal (this measurement is conventionally performed), and a predetermined temperature (at least a temperature at which the molten slag and the molten metal do not solidify, but a preferable temperature in consideration of the post-treatment) Range (1400-16
00 ° C.), pulverized coal was blown from the primary tuyeres. In the case where the sample 3 corresponds to the case, when the calorific value of the waste itself is small, it is necessary to supply the auxiliary fuel from the primary tuyere. (8) By repeating the above (5) to (7), it was possible to derive the optimum amount of the supporting gas and auxiliary fuel to be blown (that is, the amount shown in the condition column of Table 4). In addition, even when the sample was changed (from sample 1 to sample 2 and from sample 2 to sample 3), it was possible to appropriately cope with the case.

【0041】以上の試験で得られた結果を表4の実績の
欄に示す。単位は廃棄物トン当たりの量である。表4中
の試料2および試料3では、第2ゾーンで酸素ガスのみ
を吹き込み、還元性ガスの2次燃焼による反応熱を利用
して、第2ゾーンの温度を800〜1000℃に制御し
た。このときの2次燃焼率は、試料2および試料3でそ
れぞれ34%および84%であった。ここで、2次燃焼
率とは下記の式により算出される値である。
The results obtained in the above tests are shown in the column of results in Table 4. The unit is the amount per ton of waste. In Samples 2 and 3 in Table 4, only oxygen gas was blown in the second zone, and the temperature of the second zone was controlled at 800 to 1000 ° C by utilizing the heat of reaction caused by the secondary combustion of the reducing gas. The secondary combustion rates at this time were 34% and 84% for Samples 2 and 3, respectively. Here, the secondary combustion rate is a value calculated by the following equation.

【0042】 2次燃焼率={%CO2 /(%CO+%CO2 )}×100 ここで、%CO :第2ゾーンにおけるCO% %CO2 :第2ゾーンにおけるCO2 % なお、表4には記述していないが、2次羽口から酸素ガ
スとともに微粉炭を吹き込んでその燃焼熱を利用するこ
とによっても、第2ゾーンの温度を800〜1000℃
に制御することは可能であった。表示したように、CO
とH2 を主成分とする高カロリーのエネルギーガス(表
中では、排ガスと表示)と、Feを主成分とする溶融金
属および溶融スラグを回収することができた。また、排
ガス中の炭化水素、特に、配管閉塞を引き起こす原因と
されるCmn ( m≧5)のような炭化水素は全く無視
できる濃度であった。
The secondary combustion rate = {% CO 2 / (% CO +% CO 2)} × 100 where,% CO: second CO%% in the zone CO 2: 2% CO in the second zone should be noted that Table 4 Although not described, pulverized coal is blown together with oxygen gas from the secondary tuyere and the combustion heat is used to raise the temperature of the second zone to 800 to 1000 ° C.
It was possible to control. As shown, CO
And (identified in the Table, the exhaust gas and display) high caloric energy gas and H 2 as main components and, it was possible to recover the molten metal and molten slag as a main component Fe. Also, hydrocarbons in the exhaust gas, in particular, hydrocarbons, such as C m H n is a cause of pipe clogging (m ≧ 5) were at a concentration that completely negligible.

【0043】[0043]

【表4】 <比較例> 比較のために、実施例で用いた炉と同じ炉を用い廃棄物
のガス化溶融試験を行った。ただし、表5の条件の欄に
示すように、1次羽口、2次羽口および3次羽口から吹
き込む支燃性ガス量と補助燃料量を同一量(合計量は実
施例と同じ)とし、また、サウンジングの高さおよび第
2ゾーンの内張り煉瓦の表面温度とフリーボード空間の
温度は逐次計測したが、そのデータに基づいてそれぞれ
の羽口からの支燃性ガス量と補助燃料量を変更すること
は行わなかった。
[Table 4] <Comparative Example> For comparison, a waste gasification melting test was performed using the same furnace as that used in the examples. However, as shown in the condition column of Table 5, the amount of the supporting fuel gas and the amount of the auxiliary fuel blown from the primary tuyere, the secondary tuyere and the tertiary tuyere are the same (the total amount is the same as in the example). The height of the sounding, the surface temperature of the lining brick in the second zone, and the temperature of the freeboard space were sequentially measured. Based on the data, the amount of the supporting gas and the amount of the auxiliary fuel from each tuyere were measured. Did not change.

【0044】結果を表5の実績の欄に示す。この結果か
ら明かなように、廃棄物投入速度が同一の条件下では、
原料層頂のレベル(すなわち、サウンジング高さ)の変
動が大きく、1.0〜2.2mであった。また、第2ゾ
ーンおよび第3ゾーンの温度変動も大きく、500〜1
200℃を示した。
The results are shown in the column of results in Table 5. As is evident from this result, under the same waste input rate,
The level of the top of the raw material layer (that is, the sounding height) fluctuated greatly, and was 1.0 to 2.2 m. Further, the temperature fluctuation in the second zone and the third zone is large, and
200 ° C was indicated.

【0045】これら原料層頂のレベルおよび温度の両者
がともに大きく変動したのは、第1〜第3のそれぞれの
ゾーンに必要な酸素およびこの酸素との反応に伴う熱の
供給がなされなかったためである。温度が極端に低温側
にずれたのは、原料層頂のレベルが2.2mと非常に高
くなったことが影響している。逆に、高温側にずれたの
は、原料層頂のレベルが1.0mと非常に低くなったた
めである。さらに、第1ゾーンに必要な酸素および燃料
が不足したため、溶融スラグおよび溶融金属の温度は低
温側に変移し、そのバラツキも大きく、排出が不安定で
あった。
The reason why both the level and the temperature at the top of the raw material layer both fluctuated greatly is that oxygen required for each of the first to third zones and heat supplied by the reaction with the oxygen were not supplied. is there. The reason why the temperature deviated extremely to the low temperature side is that the level at the top of the raw material layer was extremely high at 2.2 m. Conversely, the reason for shifting to the high temperature side is that the level at the top of the raw material layer is extremely low at 1.0 m. Furthermore, since the oxygen and fuel required for the first zone were insufficient, the temperature of the molten slag and the molten metal shifted to a low temperature side, the dispersion thereof was large, and the discharge was unstable.

【0046】また、排ガス中に含有される炭化水素、特
に、配管閉塞の原因とされるCmn ( m≧5)のよう
な炭化水素の濃度が高いので、そのままエネルギーガス
として回収できるクリーンなガスは得られなかった。し
かも、Cmn ( m≧5)を除いた排ガスのカロリーは
実施例に比べておよそ20〜30%低い値であった。こ
のような状況は試料1から試料3のいずれについても認
められ、また、試料を変更した場合の的確な対応も非常
に困難であった。
[0046] Also, hydrocarbons contained in the exhaust gas, in particular, the concentration of hydrocarbons, such as C m H n is a cause of pipe clogging (m ≧ 5) is high, clean can be recovered directly as energy gas No gas was obtained. Moreover, the calories of the exhaust gas excluding C m H n (m ≧ 5) were about 20 to 30% lower than those of the examples. Such a situation was observed for all of the samples 1 to 3, and it was also very difficult to take appropriate measures when the sample was changed.

【0047】[0047]

【表5】 (実施例2) 前記の図2に示した構成を有する堅型炉(ガス化溶融
炉)を用い、廃棄物のガス化溶融試験を行った。なお、
羽口の数量、配置および設置角度を下記のようにした
他、竪型炉の各部の寸法、その他取り付け部品の数量お
よびそれらの配置等は、実施例1におけると同じであ
る。 3次羽口の設置角度(θ):θ=90゜または30゜ 上記の試験に使用した廃棄物は一般的な都市ごみで、廃
棄物1kg当たり5700kcalの湿量基準低位発熱
量を有するものである。表6にこの廃棄物の組成を示
す。なお、この廃棄物は、事前に圧縮してサイズを10
から50mmとしたRDFに成型して使用した。また、
副原料として使用した石灰石は、10〜50mmの塊状
のものであった。
[Table 5] Example 2 A gasification melting test of waste was performed using a rigid furnace (gasification melting furnace) having the configuration shown in FIG. In addition,
The number, arrangement and installation angle of the tuyeres are as described below, and the dimensions of each part of the vertical furnace, the number of other mounting parts and their arrangement are the same as in the first embodiment. The installation angle (θ) of the tertiary tuyere: θ = 90 ° or 30 ° The waste used in the above test is general municipal waste, which has a low-calorific value of 5700 kcal / kg of waste and a moisture reference. is there. Table 6 shows the composition of this waste. This waste is compressed in advance to reduce the size to 10
Was molded into an RDF having a size of 50 mm from the above. Also,
The limestone used as an auxiliary material was a lump of 10 to 50 mm.

【0048】[0048]

【表6】 主な実験条件を表7に示す。RDFは1時間当たり60
kg投入した。コークス装入量は廃棄物処理量1tに対
して100kgとした。羽口5−1および5−2から吹
き込む支燃性ガスは、酸素ガスをベースに窒素ガスを若
干混合した。
[Table 6] Table 7 shows the main experimental conditions. RDF is 60 per hour
kg. The amount of coke charged was 100 kg per 1 t of waste disposal amount. The supporting gas blown from the tuyeres 5-1 and 5-2 was slightly mixed with nitrogen gas based on oxygen gas.

【0049】[0049]

【表7】 比較例1では、1次羽口から30Nm3 /h、2次羽口
から7.5Nm3 /hの酸素を吹き込み、3次羽口から
は酸素を吹き込まなかった。
[Table 7] In Comparative Example 1, blowing oxygen of 7.5 nm 3 / h from 30 Nm 3 / h, 2 tuyeres from the primary tuyere, not blown oxygen from 3 tuyeres.

【0050】実施例No.1〜No.3においても、1
次、2次の羽口からそれぞれ30Nm3 /h、7.5N
3 /hの酸素を吹き込んだ。さらに、実施例No.1
では、ガス化溶融炉の円周方向の接線に対して90度の
角度で設置した3次羽口から1.0Nm3 /hの酸素
と、比較例1で生成したエネルギーガスを燃焼させてC
2 およびH2 Oを生成させたガス(CO2 :H2 O:
2 =58:22:20)をリサイクルガスとして2.
5Nm3 /h吹き込んだ。
Example No. 1 to No. Even in 3, 1
Next, 30Nm 3 / h, 7.5N from each tuyere
m 3 / h of oxygen was blown. Further, in Example No. 1
Then, 1.0 Nm 3 / h of oxygen and the energy gas generated in Comparative Example 1 were burned from a tertiary tuyere installed at an angle of 90 ° with respect to the circumferential tangent of the gasification and melting furnace, and C
O 2 and H 2 O generated gas (CO 2 : H 2 O:
N 2 = 58: 22: 20) as a recycled gas.
5 Nm 3 / h was blown.

【0051】実施例No.2では、3次羽口からの酸素
の吹き込みは行わず、前記の比較例1で生成したエネル
ギーガスを燃焼させた後のガスをリサイクルガスとして
5.0Nm3 /h吹き込んだ。
Embodiment No. In No. 2, oxygen was not blown from the tertiary tuyere, and the gas after burning the energy gas generated in Comparative Example 1 was blown as 5.0 Nm 3 / h as a recycle gas.

【0052】実施例No.3では、3次羽口の設置角度
をガス化溶融炉円周方向の接線に対して30度とし、酸
素の吹き込みは行わず、同じく比較例1で生成したエネ
ルギーガスを燃焼させた後のガスをリサイクルガスとし
て5.0Nm3 /h吹き込んだ。
Example No. In No. 3, the installation angle of the tertiary tuyere was set to 30 degrees with respect to the tangent in the circumferential direction of the gasification and melting furnace, oxygen was not injected, and the gas after burning the energy gas generated in Comparative Example 1 was also used. As a recycle gas was blown at 5.0 Nm 3 / h.

【0053】試験結果を表8に示す。得られたエネルギ
ーガスは、CO、CO2 、メタン、エチレン、水素等の
ガスを含み(表では、排出ガス濃度として表示)、その
他に炭素数5以上の常温においては液状の炭化水素が発
生した。液状の炭化水素はガス化溶融炉炉頂では、高温
のためガスであるが、常温では液体として存在する。
Table 8 shows the test results. The obtained energy gas contained gases such as CO, CO 2 , methane, ethylene, and hydrogen (in the table, indicated as exhaust gas concentration), and at room temperature having 5 or more carbon atoms, liquid hydrocarbons were generated. . Liquid hydrocarbons are gases at the top of the gasification and melting furnace due to high temperatures, but exist as liquids at room temperature.

【0054】3次羽口から酸素またはリサイクルガスの
吹き込みを行わなかった比較例では、常温で液状の炭素
数5以上の炭化水素が700g/h回収された。それに
対して、3次羽口からリサイクルガスと酸素を吹き込ん
だ実施例No.1では、常温で液状の炭化水素がCO、
2 に改質されたため、その回収量は175g/hと、
比較例1と比べ減少した。また、常温で液状の炭化水素
の改質反応によって排出ガスに含まれるCOおよびH2
の量が増加したため、回収されたエネルギーガスの熱量
(表では、排出ガスカロリーと表示)は比較例1に比べ
増加した。
In a comparative example in which oxygen or a recycle gas was not injected from the tertiary tuyere, 700 g / h of a liquid hydrocarbon having 5 or more carbon atoms was recovered at room temperature. On the other hand, in Example No. 3 in which recycled gas and oxygen were blown from the third tuyere. In 1, the liquid hydrocarbon at room temperature is CO,
Since it was reformed to H 2 , the recovered amount was 175 g / h,
It decreased as compared with Comparative Example 1. Further, CO and H 2 contained in the exhaust gas by the reforming reaction of
, The calorific value of the recovered energy gas (in the table, indicated as exhaust gas calories) increased compared to Comparative Example 1.

【0055】3次羽口からリサイクルガスのみを吹き込
んだ実施例No.2では、常温で液状の炭化水素の量は
実施例No.1の場合と同じであったが、改質反応によ
ってCOの量が増加したため、排出ガスカロリーは実施
例No.1に比べ増加した。
Example No. 1 in which only recycled gas was blown from the third tuyere In the case of Example No. 2, the amount of hydrocarbon liquid at room temperature was Example 1 was the same as Example 1, but the amount of CO was increased by the reforming reaction. Increased compared to 1.

【0056】実施例No.3は、ガス化溶融炉円周方向
の接線に対して30度傾けて設置した3次羽口からリサ
イクルガスのみを吹き込んだ場合であるが、このケース
では、吹き込まれたリサイクルガスと廃棄物のガス化に
よって発生した炭化水素の混合が実施例No.2と比べ
て促進されたため、改質反応が促進され、液状の炭化水
素の発生量が著しく減少するとともに、排出ガスカロリ
ーも増加した。
Example No. No. 3 is a case where only the recycled gas is blown from the tertiary tuyere installed at an angle of 30 degrees with respect to the tangent in the circumferential direction of the gasification and melting furnace. In this case, the blown recycled gas and the waste are discharged. The mixture of the hydrocarbons generated by the gasification was obtained in Example No. 2, the reforming reaction was promoted, the amount of liquid hydrocarbons generated was significantly reduced, and the calorie of the exhaust gas was also increased.

【0057】[0057]

【表8】 [Table 8]

【発明の効果】本発明のガス化溶融炉を用い、本発明の
方法にしたがって廃棄物の焼却を行えば、廃棄物中に含
まれる有機物をガス化してエネルギーガスとして回収す
るとともに、廃棄物中に含まれる灰分と金属類をそれぞ
れ溶融スラグと溶融金属として回収することができる。
これによって、現在問題となっている一般廃棄物および
産業廃棄物の埋め立て費用の低減を図り、生成する副生
ガスを発電用燃料等に活用することが可能である。
According to the present invention, if the waste gas is incinerated in accordance with the method of the present invention using the gasification and melting furnace of the present invention, the organic matter contained in the waste is gasified and recovered as an energy gas, and the waste gas is recovered. Can be recovered as molten slag and molten metal, respectively.
As a result, it is possible to reduce the cost of landfilling general waste and industrial waste, which is a problem at present, and to use the generated by-product gas as a fuel for power generation.

【0058】また、エネルギーガスの一部をリサイクル
ガスとして炉内へ吹き込むことによりエネルギーガスの
回収効率を高めることができる。
Further, by injecting a part of the energy gas as a recycled gas into the furnace, the efficiency of recovering the energy gas can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の廃棄物のガス化溶融炉の一例の構成を
示す概略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing a configuration of an example of a waste gasification and melting furnace of the present invention.

【図2】本発明の廃棄物のガス化溶融炉の他の例の構成
を示す概略縦断面図である。
FIG. 2 is a schematic vertical sectional view showing the configuration of another example of the waste gasification and melting furnace of the present invention.

【図3】リサイクルガスのガス化溶融炉内への吹き込み
角度の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a blowing angle of a recycle gas into a gasification and melting furnace.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ガス化溶融炉本体 2:耐火れんが 3−1:ガス排出口 3−2:ガス排出ダクト 4:排ガス 5−1:1次羽口 5−2:2次羽口 5−3:3次羽口 6−1:1次羽口に吹き込む補助燃料 6−2:2次羽口に吹き込む補助燃料 6−3:3次羽口に吹き込む補助燃料 7−1:1次羽口に吹き込む支燃性ガス 7−2:2次羽口に吹き込む支燃性ガス 7−3:3次羽口に吹き込む支燃性ガス 7−4:3次羽口に吹き込むリサイクルガス 7−5:3次羽口に吹き込む燃焼後のリサイクルガス 8:溶融スラグおよび溶融金属の流れ 9:溶融スラグおよび溶融金属の排出口 10:プッシャー 11−1:廃棄物装入口 11−2:ホッパー 12:廃棄物 13:溶融スラグおよび溶融金属 14:炭化物を主体とする充填層 15:廃棄物を主体とする充填層 16:フリーボード 17:サウンジングデバイス(原料層頂レベル計) 18:サウンジングウェイト 19:温度変換器(熱電対の信号を温度に変換する装
置) 20:第2ゾーンの内張り煉瓦表面に備えられた熱電対 21:第3ゾーンのフリーボード空間に備えられた熱電
対 28:排ガス燃焼室
1: Gasification and melting furnace body 2: Refractory brick 3-1: Gas discharge port 3-2: Gas discharge duct 4: Exhaust gas 5-1: Primary tuyere 5-2: Secondary tuyere 5-3: Tertiary Tuyere 6-1: Auxiliary fuel to be blown into primary tuyere 6-2: Auxiliary fuel to be blown into secondary tuyere 6-3: Auxiliary fuel to be blown into tertiary tuyere 7-1: Fuel support to be blown into primary tuyere 7-2: Combustion gas blown into secondary tuyere 7-3: Combustion gas blown into tertiary tuyere 7-4: Recycle gas blown into tertiary tuyere 7-5: Tertiary tuyere 8: flow of molten slag and molten metal 9: outlet of molten slag and molten metal 10: pusher 11-1: waste loading port 11-2: hopper 12: waste 13: molten slag And molten metal 14: packed bed mainly composed of carbide 15: mainly composed of waste Packing layer 16: Free board 17: Sounding device (raw material layer top level meter) 18: Sounding weight 19: Temperature converter (Device for converting thermocouple signals to temperature) 20: On the surface of the lining brick in the second zone Thermocouple provided 21: Thermocouple provided in the freeboard space of the third zone 28: Exhaust gas combustion chamber

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F23G 5/50 ZAB F23G 5/50 ZABN ZABQ (72)発明者 佐藤 弘孝 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−60830(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23G 5/24 ZAB F23G 5/44 ZAB F23G 5/50 ZAB Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F23G 5/50 ZAB F23G 5/50 ZABN ZABQ (72) Inventor Hirotaka Sato 4-33 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Sumitomo Metal Industries, Ltd. In-company (56) References JP-A-9-60830 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23G 5/24 ZAB F23G 5/44 ZAB F23G 5/50 ZAB

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】廃棄物を燃焼させ、廃棄物中の有機物をガ
ス化してエネルギーガスとして回収するとともに、廃棄
物中の灰分と金属類を溶融物として回収する竪型の廃棄
物のガス化溶融炉であって、上部に前記廃棄物を装入す
る廃棄物装入口と生成するガスを排出するガス排出口を
有し、下部に溶融スラグおよび溶融金属の排出口を有
し、前記廃棄物装入口と溶融スラグおよび溶融金属の排
出口との間に、それぞれ独立して支燃性ガスおよび補助
燃料を吹き込むことができる高さ方向に複数段に分かれ
た羽口を有し、さらに、前記装入された廃棄物のレベル
を計測する手段、中段の羽口近傍の温度を計測する手
段、および炉の上方部の雰囲気ガスの温度を計測する手
段を有し、前記羽口が、前記廃棄物のレベルを計測する
手段、中段の羽口近傍の温度を計測する手段、および炉
の上方部の雰囲気ガスの温度を計測する手段の測定結果
に基づいてそれぞれ独立して支燃性ガスおよび補助燃料
を吹き込むことができるものであることを特徴とする廃
棄物のガス化溶融炉
1. Gasification and melting of vertical waste in which the waste is burned, the organic matter in the waste is gasified and recovered as an energy gas, and the ash and metals in the waste are recovered as a melt. A furnace having a waste loading inlet for charging the waste and a gas outlet for discharging generated gas at an upper portion, and a molten slag and a molten metal outlet at a lower portion; A tuyere is provided between the inlet and the discharge port of the molten slag and the molten metal. have a means for measuring the temperature of the incoming and levels means for measuring the waste, means for measuring the temperature of the middle of the tuyere and near the furnace upper portion of the atmosphere gas, the tuyere is the waste Measuring the level of
Means, means for measuring the temperature near the tuyere of the middle stage, and furnace
Of the means for measuring the temperature of the atmosphere gas above
Independently based on combustible gas and auxiliary fuel
Waste gasification and melting furnace characterized by being able to blow air
【請求項2】請求項1に記載の廃棄物のガス化溶融炉を
用いて行う廃棄物のガス化溶融方法であって、廃棄物装
入口から炉内へ装入した廃棄物を、下記の各ゾーンでの
反応により、COとH2 を主成分とするエネルギーガス
と、溶融スラグおよび溶融金属とし、前者を炉上部に設
けられたガス排出口から回収し、後者を炉下部に設けら
れた溶融スラグおよび溶融金属の排出口から回収するこ
とを特徴とする廃棄物のガス化溶融方法。 〔第1ゾーン〕 装入廃棄物のレベル値から定められた量の支燃性ガスと
補助燃料を下段の羽口から吹き込み、第2ゾーンで生成
した炭化物を燃焼、ガス化して還元性ガスを発生させる
とともに炭化物に含まれる灰分と金属類を溶融し、溶融
スラグおよび溶融金属とする。 〔第2ゾーン〕 中段の羽口近傍の温度計測値から定められた量の支燃性
ガスと補助燃料を中段の羽口から吹き込み、第1ゾーン
で発生した還元性ガスを二次燃焼させ、廃棄物装入口か
ら装入された廃棄物を脱水加熱して炭化物と炭化水素ガ
スに熱分解する。 〔第3ゾーン〕 炉の上方部の雰囲気ガスの温度計測値から定められた量
の支燃性ガスと補助燃料を上段の羽口から吹き込み、第
2ゾーンで発生した炭化水素ガスを熱分解してCOとH
2 を主成分とするエネルギーガスとする。
2. A method for gasifying and melting wastes using the waste gasification and melting furnace according to claim 1, wherein the wastes charged into the furnace from a waste charging inlet are: By the reaction in each zone, energy gas mainly composed of CO and H 2 , molten slag and molten metal were collected, and the former was recovered from a gas outlet provided in the upper part of the furnace, and the latter was provided in the lower part of the furnace. A method for gasifying and melting waste, comprising recovering molten slag and molten metal from outlets. [First Zone] Amount of combustible gas and auxiliary fuel determined from the level value of the charged waste are blown from the lower tuyere, and the carbide generated in the second zone is burned and gasified to generate a reducing gas. The ash and the metals contained in the carbides are generated and melted to form molten slag and molten metal. [Second zone] Amount of flammable gas and auxiliary fuel determined from the temperature measurement value near the middle tuyere are blown from the middle tuyere, and the reducing gas generated in the first zone is subjected to secondary combustion, The waste loaded from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose into carbide and hydrocarbon gas. [Third zone] Amount of the oxidizing gas and auxiliary fuel determined from the temperature measurement value of the atmospheric gas in the upper part of the furnace are blown from the upper tuyere, and the hydrocarbon gas generated in the second zone is thermally decomposed. CO and H
Energy gas mainly composed of 2
【請求項3】ガス化溶融炉の第3ゾーンに、回収したエ
ネルギーガスの一部をそのままリサイクルガスとして吹
き込むか、またはその吹き込むエネルギーガスの少なく
とも一部を燃焼させて、CO2 および/またはH2 Oを
含有させた後のガスをリサイクルガスとして吹き込む
か、または、前記リサイクルガスと酸素の混合ガスを吹
き込むことを特徴とする請求項2に記載の廃棄物のガス
化溶融方法。
3. A method in which a part of the recovered energy gas is directly blown into the third zone of the gasification and melting furnace as a recycle gas, or at least a part of the blown energy gas is burned to produce CO 2 and / or H 2. The method for gasifying and melting waste according to claim 2, wherein the gas containing 2O is blown as a recycled gas, or a mixed gas of the recycled gas and oxygen is blown.
【請求項4】リサイクルガス、またはリサイクルガスと
酸素の混合ガスの吹き込みを、ガス化溶融炉の円周方向
の接線に対する角度θを0度<θ<90度として設置し
た羽口を用いて行う請求項3に記載の廃棄物のガス化溶
融方法。
4. Injection of a recycled gas or a mixed gas of a recycled gas and oxygen is performed using a tuyere provided at an angle θ with respect to a circumferential tangent of the gasification and melting furnace at 0 ° <θ <90 °. The method for gasifying and melting waste according to claim 3.
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