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JPH1081885A - Method and equipment for convering organic waste material into valuable material - Google Patents

Method and equipment for convering organic waste material into valuable material

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Publication number
JPH1081885A
JPH1081885A JP25226496A JP25226496A JPH1081885A JP H1081885 A JPH1081885 A JP H1081885A JP 25226496 A JP25226496 A JP 25226496A JP 25226496 A JP25226496 A JP 25226496A JP H1081885 A JPH1081885 A JP H1081885A
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JP
Japan
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gas
organic waste
gasification
waste
fluidized bed
Prior art date
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Pending
Application number
JP25226496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Fujimura
宏幸 藤村
Mitsuo Hirayama
詳郎 平山
Shosaku Fujinami
晶作 藤並
Kazuo Takano
和夫 高野
Masaaki Irie
正昭 入江
Tetsuhisa Hirose
哲久 廣勢
Shiyuuichi Nagatou
秀一 永東
Takahiro Oshita
孝裕 大下
Toshio Fukuda
俊男 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Ube Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Ube Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp, Ube Industries Ltd filed Critical Ebara Corp
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Publication of JPH1081885A publication Critical patent/JPH1081885A/en
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for converting organic waste material into valuable material wherein various problems due to the incineration and disposal of organic waste material are solved while low-cost H2 is produced and used for the synthesis of NH3 . SOLUTION: This method comprises subjecting organic waste material to two-step gasification 24, 25 to give a gas, converting the gas through a CO conversion 27 into H2 , and using the H2 as a raw material for the synthesis of NH3 . Examples of the organic waste material that can be used include municipal refuse, solidified fuels, waste biomass, low grade coals, and waste oils. The gasification comprises a combination of a primary gasification 24 with a secondary gasification 25, wherein a fluidized bed oven is used for the primary gasification while a molten bed oven is used for the secondary gasification. The fluidized bed over serves to gasify the organic waste material at 450-700 deg.C in the fluidized bed part and at 600-900 deg.C in the free board part. The molten bed oven serves to gasify char and tar and melt ash to form a slag by high- temperature burning at 1,200-1,500 deg.C so that the ash in slag form can be discharged from the bottom of the oven.

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、有機性廃棄物の資
源化に係わり、特に、都市ごみ、廃プラスチック、廃F
RP、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物、低品位石炭、
廃油ならびにこれらを固化あるいはスラリー化した燃料
代替品等をガス化燃焼し、上記の廃棄物中に含まれる金
属や灰分をリサイクル利用可能な状態で排出するととも
に、回収されるガスにより得られるCO及びH2 含有気
体をNH3 (アンモニア)合成用の原料にする有機性廃
棄物の資源化方法と装置に関する。上記の燃料代替品に
は、都市ごみを破砕選別後、生石灰等を添加して圧縮成
形したRDF(固形化燃料)と称するもの、都市ごみを
破砕後水スラリー化し、高圧下で水熱分解により油化し
たスラリー化燃料が含まれる。FRPは繊維強化プラス
チックのことであり、廃バイオマスには上下水廃棄物
(夾雑物、し渣、下水汚泥等)、農産廃棄物(もみが
ら、稲わら、余剰産物等)、林産廃棄物(のこくず、バ
ーク、間伐材等)、産業廃棄物(パルプチップ、ダスト
等)、建築廃材等がある。低品位石炭には、石炭化度の
低い泥炭、もしくは選炭時に出るボタ等が含まれる。ま
た、本発明は、オイルシェール、厨芥、獣類の屍体、廃
衣料、紙ごみその他いかなる有機物でも適用可能であ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the recycling of organic wastes, and more particularly to municipal solid waste, waste plastics and waste F.
RP, biomass waste, automobile waste, low-grade coal,
Gasification and combustion of waste oil and fuel substitutes etc. solidified or slurried of these, discharge metals and ash contained in the waste in a recyclable state, and obtain CO and CO obtained by the recovered gas. The present invention relates to a method and an apparatus for recycling organic waste, which uses H 2 -containing gas as a raw material for NH 3 (ammonia) synthesis. The above-mentioned fuel substitutes are called RDF (solidified fuel), which is obtained by crushing and sorting municipal solid waste, adding quicklime, etc., and compression-molding the municipal solid waste. Includes oily slurry fuels. FRP is a fiber reinforced plastic, and waste biomass includes water and sewage waste (contaminants, sewage, sewage sludge, etc.), agricultural waste (rice husk, rice straw, surplus products, etc.), forest waste (no Waste, bark, thinned wood, etc.), industrial waste (pulp chips, dust, etc.), and construction waste. Low-grade coal includes peat with a low degree of coalification, or waste produced during coal cleaning. In addition, the present invention is applicable to oil shale, kitchen garbage, corpses of beasts, waste clothing, paper waste, and any other organic matter.

【0002】[0002]

【従来の技術】NH3 (アンモニア)は硝酸、各種肥料
(硝安、硫安、尿素)、アクリロニトリル、カプロラク
タム等の原料として、大量生産されている化学工業上の
基礎原料である。NH3 はN2 とH2 から高圧下で触媒
を用いて合成されるが、H2 は天然ガス、ナフサなどの
スチームリフォーミングか、石油、石炭、石油コークス
などの炭化水素の部分燃焼、いわゆるガス化により得ら
れてきた。一方、都市ごみ、廃プラスチック、廃FR
P、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物に代表される有機
性廃棄物は、焼却処理により減容化されるか、あるいは
未処理のまま最終処分(埋立)されてきた。直接、間接
をとわず、これらがリサイクル利用される量は全体から
見ればごく僅かだった。NH3 の原料であるH2 は、天
然ガス、ナフサ、石油、石炭、石油コークス等から作ら
れるが、これらの多くは海外から輸入されるため、二度
にわたる石油ショック以降、アンモニア工業製品は国際
競争力を失うに至った。このため、安価でしかも自国内
で調達可能な原料が久しく切望されてきた。
2. Description of the Related Art NH 3 (ammonia) is a basic raw material in the chemical industry which is mass-produced as a raw material for nitric acid, various fertilizers (ammonium, ammonium sulfate, urea), acrylonitrile, caprolactam and the like. NH 3 is synthesized from N 2 and H 2 under high pressure using a catalyst. H 2 is formed by steam reforming such as natural gas and naphtha, or partial combustion of hydrocarbons such as petroleum, coal and petroleum coke. It has been obtained by gasification. On the other hand, municipal solid waste, waste plastic, waste FR
Organic waste typified by P, biomass waste, and automobile waste has been reduced in volume by incineration or has been landfilled untreated. Both directly and indirectly, the amount of these recycled is very small overall. H 2 , a raw material of NH 3 , is made from natural gas, naphtha, petroleum, coal, petroleum coke, etc. Most of these are imported from overseas. You have lost your competitive edge. For this reason, there has been a long-felt desire for raw materials that are inexpensive and can be procured locally.

【0003】一方、固形廃棄物の焼却処理にも次のよう
な問題や課題があった。これまで焼却処理にはストーカ
ー炉や流動層炉が用いられてきたが、環境保全や資源/
エネルギーのリサイクル上不都合となる点を生じた。す
なわち、燃焼時の空気比が高いため排ガス量が多いこ
と、排ガス中に有害なダイオキシンなどが含まれるこ
と、炉から排出された金属類は酸化されているためリサ
イクルに適さないこと、そして灰埋立地の払底等であ
る。灰溶融設備等の減容設備を設置するところも最近は
増えつつあるが、廃棄物処理装置全体の建設コストや運
転コストを上昇させる結果となった。さらに、最近は固
形廃棄物の有するエネルギーを最大限に有用利用しよう
という気運が高まってきた。固形廃棄物を未処理のまま
陸上投棄することに至っては、投棄場所の確保が困難に
なるとともに、環境保護上容認される事態でなくなって
きた。このため、廃車シュレッダーダスト等はその処分
に困窮を極める状態となった。
[0003] On the other hand, incineration of solid waste also has the following problems and problems. Up to now, stoker furnaces and fluidized bed furnaces have been used for incineration treatment.
This has created disadvantages for energy recycling. That is, the air ratio during combustion is high, so the amount of exhaust gas is large, harmful dioxins are contained in the exhaust gas, the metals discharged from the furnace are not suitable for recycling because they are oxidized, and ash landfill This is the bottom of the land. The number of places to install volume reduction facilities such as ash melting facilities has recently been increasing, but this has resulted in an increase in the construction and operating costs of the entire waste disposal system. Furthermore, recently, there has been an increasing desire to make the most of the energy of solid waste. If solid waste is dumped on land without being treated, it becomes difficult to secure a dumping place and it is no longer acceptable for environmental protection. As a result, scrapped shredder dust and the like became extremely difficult to dispose of.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決し、利用方法の確立により廃棄物
中の資源を回収するだけでなく、分離再利用のルートを
開き、特に燃焼程度を不完全状態に調製し、NH3 合成
原料の素となる好ましい組成の合成ガスを生成させ、有
機性廃棄物の焼却や投棄に伴う諸問題を解決すると共
に、安価なH2 を得てNH3 合成用等に利用する有機性
廃棄物の資源化方法と装置を提供することを課題とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and not only recovers resources in waste by establishing a utilization method, but also opens a route for separation and reuse. The degree of combustion is adjusted to an incomplete state to generate a synthesis gas having a preferable composition as a raw material of the NH 3 synthesis raw material, to solve various problems associated with incineration and dumping of organic waste, and to obtain inexpensive H 2 . Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for recycling organic waste used for NH 3 synthesis and the like.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、有機性廃棄物を2段の分解ガス化にて
2 ・COを主体とする合成ガスを得ることにより、得
られたH2 をNH3 合成用等の原料とすることを特徴と
する有機性廃棄物の資源化方法としたものである。ま
た、本発明では、分解ガス化工程に関し、(a)有機性
廃棄物を部分燃焼する一次ガス化工程と、(b)一次ガ
ス化工程からのガス、チャー、タールをさらに高温にて
部分燃焼によりガス化すると共に、灰分を溶融スラグ化
する二次ガス化工程と、(c)二次ガス化工程からのガ
スを、冷却水と直接接触させるガス冷却工程、の(a)
〜(c)の工程を有することを特徴とする有機性廃棄物
の資源化方法としたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, an organic waste is obtained by obtaining a synthesis gas mainly composed of H 2 · CO by two-stage decomposition gasification. A method of recycling organic waste, characterized in that the obtained H 2 is used as a raw material for synthesizing NH 3 . Further, the present invention relates to the decomposition gasification step, wherein (a) a primary gasification step of partially burning organic waste, and (b) a partial combustion of gas, char and tar from the primary gasification step at a higher temperature. And (c) a gas cooling step of bringing the gas from the secondary gasification step into direct contact with cooling water.
(C) a method for recycling organic waste.

【0006】前記方法における有機性廃棄物は、都市ご
み、固形化燃料、スラリー化燃料、廃プラスチック、廃
FRP、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物、低品位石
炭、廃油のうちの1種以上を用いることができる。前記
有機性廃棄物には、用いる性状により石炭及び/又はオ
イルコークスといった固体燃料を補助原料として添加す
ることができる。前記ガス化燃焼は、一次ガス化工程と
より高温の二次ガス化工程を組合せたもので、一次ガス
化工程に流動層炉、二次ガス化工程に溶融炉を用いるこ
とが好ましい。該一次ガス化工程に用いる流動層炉は、
流動層部が450〜700℃、フリーボード部が600
〜900℃に維持され、供給された廃棄物の部分燃焼を
行う。炉底からは廃棄物中の鉄、銅、アルミニウム等の
金属を未酸化でクリーンな状態で回収される。前記二次
ガス化工程に用いる溶融炉は、ガス化炉から供給される
チャー、タールを含むガスを1200〜1500℃の高
温下で瞬時に部分燃焼すると共に灰分を溶融スラグ化し
て炉底より排出する。この時、溶融炉を旋回式溶融炉と
すると、高負荷燃焼が可能になると共に、旋回流に伴う
遠心力のため、ガス中に含まれるチャーは、炉壁に吹寄
せられ、壁面に形成されたスラグ相中で時間をかけて燃
焼される。こうして、チャーの完全燃焼が可能となるた
め、チャーを再燃焼するための装置等は不要となる。こ
れが本発明のもう1つの特徴であり、前記ガス化とスラ
グ化を同時に平行して実施することが極めて有効な資源
化対策となっている。従って、溶融炉としては旋回式溶
融炉を採用することが好ましい。
The organic waste in the above method uses at least one of municipal solid waste, solidified fuel, slurry fuel, waste plastic, waste FRP, biomass waste, automobile waste, low-grade coal, and waste oil. be able to. A solid fuel such as coal and / or oil coke can be added to the organic waste as an auxiliary material depending on the properties to be used. The gasification combustion is a combination of a primary gasification step and a higher temperature secondary gasification step, and it is preferable to use a fluidized bed furnace for the primary gasification step and a melting furnace for the secondary gasification step. Fluidized bed furnace used in the primary gasification step,
Fluidized bed part is 450-700 ° C, free board part is 600
It is maintained at 900900 ° C. to perform partial combustion of the supplied waste. From the furnace bottom, metals such as iron, copper and aluminum in the waste are recovered in an unoxidized and clean state. The melting furnace used in the secondary gasification step burns partially the gas containing the char and tar supplied from the gasification furnace at a high temperature of 1200 to 1500 ° C., converts the ash into molten slag, and discharges it from the furnace bottom. I do. At this time, if the smelting furnace is a swirling melting furnace, high-load combustion becomes possible, and due to the centrifugal force accompanying the swirling flow, the char contained in the gas was blown to the furnace wall and formed on the wall surface. It is burned over time in the slag phase. In this manner, since the char can be completely burned, a device or the like for reburning the char is not required. This is another feature of the present invention, and performing the gasification and slagging simultaneously in parallel is a very effective resource-saving measure. Therefore, it is preferable to employ a rotary melting furnace as the melting furnace.

【0007】さらに、前記ガス化において、H2 製造用
のガス化剤として空気分離により得られるO2 とスチー
ムの混合ガスを用い、一方、空気分離により得られるN
2 はNH3 合成用とする。空気分離には深冷分離法PS
A、TSA法等の吸着法、分離(富活)膜による方法等
がいずれも適用できる。また、ガス化剤に酸素富化した
空気を用いて、H2 とN2 の構成比が3:1となる混合
ガスを得、これをこのままNH3 合成用とすることもで
きる。さらに、本発明では、有機性廃棄物を部分燃焼さ
せる流動層ガス化炉と、該流動層ガス化炉からのガスを
高温にて部分燃焼する溶融炉と、該溶融炉からのガスを
冷却する急冷室を有することを特徴とする有機性廃棄物
の資源化装置としたものである。
Further, in the gasification, a mixed gas of O 2 and steam obtained by air separation is used as a gasifying agent for H 2 production, while N 2 obtained by air separation is used.
2 is for NH 3 synthesis. Cryogenic separation method PS for air separation
A, an adsorption method such as a TSA method, a method using a separation (rich activity) membrane, and the like can be applied. Further, a mixed gas in which the composition ratio of H 2 and N 2 is 3: 1 is obtained by using oxygen-enriched air as the gasifying agent, and this mixed gas can be used as it is for NH 3 synthesis. Further, in the present invention, a fluidized bed gasifier for partially burning organic waste, a melting furnace for partially burning gas from the fluidized bed gas at a high temperature, and cooling the gas from the melting furnace An apparatus for recycling organic waste, characterized by having a quenching chamber.

【0008】前記資源化装置においては、急冷室の下流
に、同伴ガス中のHCl等有害ガス及びダストを除去す
るための洗浄スクラバ、次いでガス中のCOとH2 Oを
2とCO2 に転換するCO転化器を設けると共に、C
O転化後にCO2 とH2 Oを除去する酸性ガス除去装置
と精製されたH2 とN2 を反応させてNH3 を合成する
反応器を配備することが好ましい。また、前記有機性廃
棄物の資源化装置において、別に、N2 とO2 を分離す
るための空気分離器を備え、分離されたN2 を前記NH
3 合成反応器に導入する手段と、分離されたO2 を前記
流動層ガス化炉及び/又は前記溶融炉に導入させる手段
とを配備することが良い。
In the resource recycling apparatus, a scrubber for removing harmful gases such as HCl in the entrained gas and dust is disposed downstream of the quenching chamber, and then CO and H 2 O in the gas are converted to H 2 and CO 2 . Provide a CO converter to convert
It is preferable to provide an acid gas removing device for removing CO 2 and H 2 O after O conversion and a reactor for synthesizing NH 3 by reacting purified H 2 and N 2 . Further, in the organic waste recycling apparatus, an air separator for separating N 2 and O 2 is separately provided, and the separated N 2 is used as the NH 4.
(3) It is preferable to provide means for introducing into the synthesis reactor and means for introducing the separated O 2 into the fluidized-bed gasification furnace and / or the melting furnace.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】現在、焼却処理に代わる新たな環
境保全型の廃棄物処理技術として、「ガス化溶融システ
ム」の開発が進行中であり、本発明もこのシステムを使
用している。本ガス化溶融システムを廃棄物の焼却に使
用した場合の特長を示す。 従来の固体燃焼に代わるガス燃焼のため、1.3程
度の低空気比燃焼が実現され、その結果排ガス量は大幅
に低減される。 高温燃焼により、排ガス中のダイオキシン類及びそ
の前駆体はほとんど分解される。 廃棄物中の灰分は無害なスラグとして回収される。
このため、埋立地の延命化が図れ、路盤材等への利用も
可能となる。 システム中にダイオキシン分解や灰溶融の機能が組
み込まれるため、装置全体がコンパクト化され、建設コ
ストもそれぞれの機能を在来型の焼却設備に付加したよ
り安価となる。排ガス量が大幅に低減されることも、排
ガス処理機器のコスト低減に連がる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS At present, a "gasification and melting system" is under development as a new environmental protection type waste treatment technology which can replace incineration treatment, and the present invention also uses this system. The features when this gasification and melting system is used for incineration of waste are shown. Since the gas combustion replaces the conventional solid combustion, a low air ratio combustion of about 1.3 is realized, and as a result, the amount of exhaust gas is significantly reduced. The dioxins and their precursors in the exhaust gas are almost completely decomposed by the high-temperature combustion. Ash in the waste is collected as harmless slag.
Therefore, the life of the landfill can be prolonged, and it can be used for roadbed materials and the like. Since the functions of dioxin decomposition and ash melting are incorporated in the system, the entire apparatus is made compact, and the construction cost is lower than adding each function to a conventional incinerator. Significant reduction of exhaust gas volume also leads to cost reduction of exhaust gas treatment equipment.

【0010】 ガス化炉で生成するガス、チャー、タ
ールのエネルギーを灰の溶融に有効活用できるため、灰
溶融の専用設備を設けたときに必要な電力等が不要とな
り、運転コストを低く保てる。 高効率発電型のフローとすることが容易である。 鉄、銅、アルミニウム等の金属は、リサイクル可能
な未酸化でクリーンな状態で回収出来る。 通常の焼却処理ではO2 源として空気を使用するが、こ
れを純O2 もしくは酸素富活空気に置き換えることによ
り、燃料ガスを回収することが出来る。本発明は、ガス
化溶融システムをNH3 製造設備と一体化したプロセス
とし、都市ごみ、廃プラスチック、廃FRP、バイオマ
ス廃棄物、自動車廃棄物等の固形廃棄物や低品位石炭、
廃油を一括してガス化することにより、焼却や投棄に伴
う諸問題を解決するとともに、廃棄物自体の有効利用を
図るものである。
[0010] Because the energy of gas, char, and tar generated in the gasifier can be effectively used for melting ash, electric power and the like required when dedicated equipment for melting ash is not required, and the operating cost can be kept low. It is easy to make a high efficiency power generation type flow. Metals such as iron, copper, and aluminum can be recovered in a recyclable, unoxidized and clean state. Although air is used as an O 2 source in a normal incineration process, a fuel gas can be recovered by replacing it with pure O 2 or oxygen-enriched air. The present invention provides a process in which a gasification and melting system is integrated with an NH 3 production facility, and includes solid waste such as municipal solid waste, waste plastic, waste FRP, biomass waste, and automobile waste, and low-grade coal,
By collectively gasifying waste oil, various problems associated with incineration and dumping are solved, and the waste itself is effectively used.

【0011】有機性廃棄物をガス化するためには、流動
層ガス化炉と溶融炉を組合せたガス化溶融システムを用
いるのが好適である。流動層ガス化炉では砂(硅砂、オ
リビン砂など)、アルミナ、鉄粉、石灰石、ドロマイト
等を流動媒体として用いる。有機性廃棄物のうち、都市
ごみ、バイオマス廃棄物、プラスチック廃棄物、自動車
廃棄物等は30cm程度に粗破砕する。固形化燃料、ス
ラリー化燃料はこのまま使用する。低品位石炭は、40
mm以下に粗破砕する。これらを、複数のピットに分け
て受入れ、各々のピットで十分攪拌・混合した後に、適
宜ガス化炉に供給する。勿論、ガス化炉への供給は、各
ピットより別々に行っても、混合して行っても良い。ま
た、ガス化される廃棄物の性状(発熱量や水分)によっ
て、必要に応じて石炭やオイルコークス等を補助原料と
して添加する。添加する量は廃棄物の性状により適宜設
定される。
In order to gasify organic wastes, it is preferable to use a gasification and melting system in which a fluidized bed gasification furnace and a melting furnace are combined. In a fluidized bed gasifier, sand (silica sand, olivine sand, etc.), alumina, iron powder, limestone, dolomite, etc. are used as a fluidizing medium. Among organic wastes, municipal waste, biomass waste, plastic waste, automobile waste, and the like are roughly crushed to about 30 cm. Solid fuel and slurry fuel are used as they are. 40 for low-grade coal
Crush coarsely to less than mm. These are divided and received in a plurality of pits, and after being sufficiently stirred and mixed in each pit, they are supplied to a gasification furnace as appropriate. Of course, the supply to the gasification furnace may be performed separately from each pit or may be performed by mixing. In addition, depending on the properties of the waste to be gasified (calorific value and moisture), coal, oil coke, or the like is added as an auxiliary material as needed. The amount to be added is appropriately set depending on the properties of the waste.

【0012】有機性廃棄物はガス化炉に供給され、流動
層部にて450〜700℃、フリーボード部にて600
〜900℃で一次ガス化を行う。さらに後段の溶融炉に
て1200〜1500℃で二次ガス化を行う。一次、二
次のガス化反応にはガス化剤としてO2 とH2 Oの混合
ガスあるいはO2 単独を必要に応じ予熱して用いる。従
って、それぞれの段階でのガス化に必要な熱量は、原料
の部分燃焼により得られる。流動層部でのガス化により
ガス、タール、チャーが生成するが、温度が低いほどタ
ールとチャーの生成率は増加し、ガスの生成率は減少す
る。一方廃棄物に含まれる金属のうち融点が流動層温度
より高いものは、ガス化炉の炉底より流動媒体と共に排
出される。従って、例えばアルミニウムを回収するに
は、流動層温度をアルミニウムの融点である660℃よ
り低くすれば良い。
[0012] The organic waste is supplied to a gasification furnace, and is heated at 450 to 700 ° C in a fluidized bed portion and 600 to 700 ° C in a free board portion.
Perform primary gasification at ~ 900 ° C. Further, secondary gasification is performed at 1200 to 1500 ° C. in a subsequent melting furnace. For the primary and secondary gasification reactions, a mixed gas of O 2 and H 2 O or O 2 alone is used after preheating as necessary as a gasifying agent. Therefore, the amount of heat required for gasification at each stage is obtained by partial combustion of the raw material. Gas, tar, and char are generated by gasification in the fluidized bed, but the lower the temperature, the higher the rate of tar and char generation and the lower the gas generation rate. On the other hand, among the metals contained in the waste, those having a melting point higher than the fluidized bed temperature are discharged from the bottom of the gasifier together with the fluidized medium. Therefore, for example, in order to recover aluminum, the fluidized bed temperature should be lower than 660 ° C., which is the melting point of aluminum.

【0013】ガス化炉のフリーボード部では600〜9
00℃でガス化が行われるが、分解されなかったタール
とチャーもまだかなり残留している。フリーボードでの
ガス化により、溶融炉の負荷軽減とガス化速度の上昇が
実現し、溶融炉の小型化が可能となった。また、ガス化
炉のフリーボード部の容積を、ガス化に有効に活用出来
る。但し、フリーボードでのガス化は必須ではない。後
段の溶融炉では1200〜1500℃の二次ガス化によ
り、タールとチャーは完全に分解され、生成ガスは
2 、CO、CO2 、N2 、H2 Oから成るガスとな
る。また、溶融スラグ化した灰分は、溶融炉の炉底より
連続的に排出された後に水砕され、骨材、その他の土木
建築材の資材として利用される。
In the free board section of the gasifier, 600 to 9
Although gasification is performed at 00 ° C., a considerable amount of undecomposed tar and char still remains. Freeboard gasification reduced the load on the melting furnace and increased the gasification rate, making it possible to reduce the size of the melting furnace. In addition, the capacity of the freeboard portion of the gasifier can be effectively used for gasification. However, freeboard gasification is not essential. In the latter melting furnace, the tar and char are completely decomposed by the secondary gasification at 1200 to 1500 ° C., and the generated gas is a gas composed of H 2 , CO, CO 2 , N 2 , and H 2 O. The molten slag ash is continuously discharged from the furnace bottom of the melting furnace and then granulated to be used as aggregate and other materials for civil engineering and building materials.

【0014】ガス化炉の流動層温度を450℃〜700
℃にするのは、次のような理由による。図4に、RDF
の窒素雰囲気中における熱分解特性を示す。一次ガス化
工程では廃棄物等をガス、タールの気体成分はなるべく
多く、可燃物と灰分から成る固体成分は少なくすること
が望ましい。固体成分チャーは、小粒径のものはガス化
炉内の上昇気流に乗って溶融炉へ搬送されるが、流動層
で粉砕されていない大粒径のものは、不燃物とともに炉
下から排出される。固体成分になる割合が多いと、流動
層に蓄積するのを防ぐために、炉下から排出する量を増
やさねばならない。排出されたチャーは、砂や不燃物を
除去した後に再利用されるが、その量は少ないことが望
ましい。図4に示す如く、熱分解温度が下がるほど、固
体成分が多く発生する。しかも、450℃以下では熱分
解速度が極度に遅くなり、未分解物が流動層上に堆積す
るため運転が困難となる。逆に温度が上がる程、固体成
分の割合は少なくなるため、ガス化にとっては有利とな
る。ところが、廃棄物等は可能な限り無破砕に近い状態
でガス化炉に投入するため、温度が高くなり過ぎると、
反応速度が上がる。このため、廃棄物の供給に伴う量の
変動が、ガス発生量や炉内圧の変動をもたらし、後段の
溶融炉の運転に悪影響を及ぼす。例えば廃車シュレッダ
ーダストを用いたガス化溶融のテストより、ガス化温度
を650℃以下とすれば、排ガス中のCOを10ppm
以下に抑えられることが判明した。また、廃棄物には金
属を含むものが多いが、これら金属を酸化されない状態
で回収しリサイクル利用することは重要なテーマであ
る。金属の中ではアルミの回収が重要であるが、アルミ
の融点は660℃であるから、ガス化温度はこれより低
くなければならない。従ってガス化の上限温度を660
℃乃至650℃とすることが好ましいのである。
[0014] The fluidized bed temperature of the gasifier is 450 ° C to 700 ° C.
The reason why the temperature is set to ° C is as follows. FIG.
2 shows the thermal decomposition characteristics of the sample in a nitrogen atmosphere. In the primary gasification process, it is desirable to reduce the amount of gas components of waste and gas and tar components as much as possible and to reduce the solid components composed of combustibles and ash. For solid component chars, small-particle chars are transported to the melting furnace on the rising airflow in the gasifier, but large-particle chars that are not pulverized in the fluidized bed are discharged from the furnace together with incombustibles. Is done. When the ratio of solid components is large, the amount discharged from the furnace must be increased in order to prevent accumulation in the fluidized bed. The discharged char is reused after removing sand and incombustibles, but the amount is preferably small. As shown in FIG. 4, the lower the thermal decomposition temperature, the more solid components are generated. In addition, when the temperature is lower than 450 ° C., the thermal decomposition rate becomes extremely slow, and the operation becomes difficult because undecomposed substances are deposited on the fluidized bed. Conversely, as the temperature increases, the proportion of the solid component decreases, which is advantageous for gasification. However, waste is introduced into the gasification furnace as near as possible without crushing, so if the temperature becomes too high,
The reaction speed increases. For this reason, the fluctuation of the amount accompanying the supply of the waste causes the fluctuation of the gas generation amount and the furnace internal pressure, and adversely affects the operation of the subsequent melting furnace. For example, according to a gasification and melting test using scrap car shredder dust, if the gasification temperature is set to 650 ° C. or less, CO in exhaust gas is reduced to 10 ppm.
It turned out that it can be suppressed below. In addition, many wastes contain metals, and it is an important theme to collect and recycle these metals without being oxidized. Among metals, recovery of aluminum is important, but since the melting point of aluminum is 660 ° C., the gasification temperature must be lower than this. Therefore, the upper limit temperature of gasification is 660
It is preferable that the temperature be in the range of 650 to 650 ° C.

【0015】通常、化学工業原料用の合成ガスを製造す
る場合、ガス化は10〜40atmの加圧下で行うが、
ガス化を常圧で行い、CO転化以降のガス精製を30〜
40atmの加圧下で行うことも現実的な方法として考
えられる。ガス化炉で用いるガス化剤には空気を深冷分
離して得られる純O2 に通常H2 Oを混合して用いる
が、酸性ガス除去工程で回収されるCO2 を混合しても
よい。同じく空気の深冷分離より得られるN2 は、直接
NH3 合成用の原料として用いる。別法として、ガス化
剤にO2 富活した空気を用いる方法も考えられる。O2
濃度を調節することによりCO転化後のH2 とN2 の構
成比が3:1となるようにすれば、そのままNH3 合成
用の原料ガスとすることが可能である。ただし、ガス流
量が増えるためガス処理用の機器サイズが大きくなると
いう欠点がある。このように廃棄物をNH3 合成の原料
として用いる場合、廃棄物の量の確保、あるいは質の安
定化といった問題が存在する。また、操業中、廃棄物の
質の変化に如何に対処するかといった問題もある。
Usually, when producing synthesis gas for a chemical industrial raw material, gasification is performed under a pressure of 10 to 40 atm.
Gasification is performed at normal pressure, and gas purification after CO conversion is 30 ~
It is considered as a practical method to perform the process under a pressure of 40 atm. As the gasifying agent used in the gasification furnace, H 2 O is usually mixed with pure O 2 obtained by cryogenically separating air, but CO 2 recovered in the acid gas removing step may be mixed. . Similarly, N 2 obtained by cryogenic separation of air is used directly as a raw material for NH 3 synthesis. Alternatively, a method using O 2 -enriched air as a gasifying agent is also conceivable. O 2
If the composition ratio of H 2 and N 2 after CO conversion is adjusted to 3: 1 by adjusting the concentration, the raw material gas for NH 3 synthesis can be used as it is. However, there is a disadvantage that the size of the equipment for gas processing increases because the gas flow rate increases. As described above, when waste is used as a raw material for synthesizing NH 3 , there is a problem that the amount of waste is secured or the quality is stabilized. Another problem is how to deal with changes in waste quality during operation.

【0016】こうした問題を現実的な方法で解決するた
めに、廃棄物だけでの安定運転が困難な場合やプラスト
の立上げ時等は、本発明では、廃棄物に石炭あるいはオ
イルコークスといった高カロリーで性状の安定した、し
かもH2 製造に実績のある固体燃料を併用して使用して
も良い。すなわち、石炭あるいはオイルコークスを常時
全体の2〜4割程度になるよう配合することにより、ガ
ス化原料の量、質の安定化を図ることが可能となる。操
業中、何らかの原因で廃棄物の質が低下し、生成ガス中
のH2 やCOの濃度が低下した場合には、上記固形燃料
の供給割合を増すことにより、生成ガスの性状を安定化
させることが出来る。なお、ここで使用する石炭とは、
廃棄物に属する低品位炭ではなく、むしろ石炭化度の高
い亜瀝青炭や瀝青炭クラスのものが良い。
In order to solve such a problem by a practical method, in the case where stable operation using only waste is difficult or when starting up the plast, the present invention uses high calorie such as coal or oil coke as waste. in properties stable of, yet it may be used in combination solid fuel proven in H 2 production. That is, it is possible to stabilize the quantity and quality of the gasification raw material by blending coal or oil coke so as to be about 20 to 40% of the whole. During the operation, if the quality of waste decreases for some reason and the concentration of H 2 or CO in the product gas decreases, the properties of the product gas are stabilized by increasing the supply ratio of the solid fuel. I can do it. In addition, the coal used here is
It is not a low-rank coal belonging to waste, but rather a sub-bituminous coal and a bituminous coal class with a high degree of coalification.

【0017】次に、本発明を図面を用いて具体的に説明
する。図1は、通常廃棄物の焼却に用いられるガス化溶
融システムの構成図である。図において、1はホッパ
ー、2は定量供給装置、3は流動層ガス化炉、4は流動
層、5はフリーボード、6はバーナ、7はトロンメル、
8はバケットコンベア、9は旋回式溶融炉、10は一次
燃焼室、11は二次燃焼室、12はスラグ分離部、13
はバーナである。aは有機性廃棄物、bは空気(流動層
用)、b′は空気(フリーボード用)、b″は空気(溶
融炉用)、cは粗大不燃物、dは硅砂、eは生成ガス、
e′は燃焼排ガス、fはスラグである。
Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a gasification and melting system used for incineration of ordinary waste. In the figure, 1 is a hopper, 2 is a fixed-quantity feeding device, 3 is a fluidized bed gasifier, 4 is a fluidized bed, 5 is a free board, 6 is a burner, 7 is a trommel,
8 is a bucket conveyor, 9 is a rotary melting furnace, 10 is a primary combustion chamber, 11 is a secondary combustion chamber, 12 is a slag separation section, 13
Is a burner. a is organic waste, b is air (for fluidized bed), b 'is air (for freeboard), b "is air (for melting furnace), c is coarse incombustible, d is silica sand, and e is generated gas ,
e 'is combustion exhaust gas, and f is slag.

【0018】予め必要に応じ破砕された有機性廃棄物a
は、ホッパー1に供給された後に、スクリュー式の定量
供給装置2を用いて流動層ガス化炉3に供給される。流
動層ガス化炉3の下方からは空気bがガス化剤として送
入され、分散板上に硅砂の流動層4が形成される。有機
性廃棄物aは流動層4の上方に投入され、450〜70
0℃に保持された流動層4内で空気中のO2 と接触し、
速やかに熱分解ガス化される。ガス化炉3の炉底からは
流動媒体が不燃物とともに排出され、トロンメル7によ
り粗大不燃物cが除去される。分離された硅砂dはバケ
ットコンベア8により上方へ搬送され、流動層ガス化炉
3に戻される。粗大不燃物c中には金属が含まれるが、
実用的には流動層温度を500〜600℃とすることに
より、鉄、銅、アルミニウムを未酸化でクリーンな状態
で回収できる。
Organic waste a previously crushed as required
Is supplied to a fluidized-bed gasification furnace 3 using a screw-type quantitative supply device 2 after being supplied to a hopper 1. Air b is fed from below the fluidized bed gasifier 3 as a gasifying agent, and a fluidized bed 4 of silica sand is formed on the dispersion plate. The organic waste a is charged above the fluidized bed 4 and 450 to 70
In contact with O 2 in air in a fluidized bed 4 maintained at 0 ° C.,
It is quickly gasified by pyrolysis. The fluidized medium is discharged from the bottom of the gasification furnace 3 together with the incombustibles, and the coarse incombustibles c are removed by the trommel 7. The separated silica sand d is transported upward by the bucket conveyor 8 and returned to the fluidized bed gasification furnace 3. Metals are contained in the coarse incombustibles c,
Practically, by setting the fluidized bed temperature to 500 to 600 ° C., iron, copper, and aluminum can be recovered in an unoxidized and clean state.

【0019】流動層4に投入された有機性廃棄物aは、
熱分解ガス化によりガス、タール、炭化物となる。ガス
とタールは、気化して炉内を上昇する。炭化物は流動層
4の攪乱運動により微粉砕されてチャーとなる。チャー
は多孔質で軽いため、生成ガスの上向きの流れに同伴さ
れる。流動媒体に固い硅砂を用いることで、炭化物の粉
砕は促進される。フリーボート5には空気b′が吹き込
まれ、600〜900℃で再度ガス化が行われる。こう
して、ガス成分の低分子化と、タール、チャーの分解が
進む。炉頂より排出された生成ガスeは、旋回式溶融炉
9の一次燃焼室10に供給され、予熱された空気b″と
旋回流中で混合しながら、1200〜1500℃で高速
燃焼する。燃焼は二次燃焼室11で完結し、燃焼排ガス
e′はスラグ分離部12より排出される。高温燃焼に伴
ないチャーに含まれる灰分はスラグミストとなり、旋回
流の遠心力により一次燃焼室10の炉壁上の溶融スラグ
相に捕捉され、炉壁を流れ下って二次燃焼室11に入
り、スラグ分離部12の底部より流下する。なお、旋回
式溶融炉9の一次燃焼室10と二次燃焼室11には、昇
温用のバーナ13が1台ずつ設置される。こうして、
1.3程度の低空気燃焼と灰分の溶融スラグ化が達成さ
れる。
The organic waste a charged into the fluidized bed 4 is
It becomes gas, tar and carbide by pyrolysis gasification. The gas and tar vaporize and rise in the furnace. The carbide is finely pulverized by the disturbing motion of the fluidized bed 4 to form char. Because the char is porous and light, it is entrained in the upward flow of product gas. The use of hard silica sand as the fluid medium facilitates the grinding of carbides. Air b 'is blown into the free boat 5, and gasification is performed again at 600 to 900C. In this way, gas components are reduced in molecular weight and decomposition of tar and char proceeds. The generated gas e discharged from the furnace top is supplied to the primary combustion chamber 10 of the swirling melting furnace 9 and burns at a high speed of 1200 to 1500 ° C. while mixing with the preheated air b ″ in the swirling flow. Is completed in the secondary combustion chamber 11, and the combustion exhaust gas e 'is discharged from the slag separation section 12. The ash contained in the char accompanying the high-temperature combustion becomes slag mist, and the ash content of the primary combustion chamber 10 is increased by the centrifugal force of the swirling flow. It is trapped by the molten slag phase on the furnace wall, flows down the furnace wall, enters the secondary combustion chamber 11, and flows down from the bottom of the slag separation section 12. The primary combustion chamber 10 and the secondary combustion chamber 10 of the swirling melting furnace 9 Burners 13 for raising the temperature are installed one by one in the combustion chamber 11.
Low air combustion of about 1.3 and melting of ash into slag are achieved.

【0020】図2は、本発明に用いるガス化溶融システ
ムの別の構成図で、10〜40atmの合成ガス製造に
用いられる。図において、図1と同じ符号は同じ意味を
有し、14、14′はロックホッパ、15、15′はス
クリーン、16は流動媒体循環ライン、17は旋回式溶
融炉(一体型)、18は高温ガス化室、19は急冷室、
20はサイクロン、21はガススクラバー、22はセト
ラーである。なお、a′は補助燃料用の石炭又はオイル
コークス、gとg′はO2 とH2 Oの混合ガスからなる
ガス化剤、g″はO2である。予め破砕された有機性廃
棄物aは、ロックホッパー等(図示せず)を介して流動
層ガス化炉3に定量供給される。流動層ガス化炉3の下
方からはO2 とH2 Oの混合物がガス化剤gとして送入
され、分散板上に硅砂の流動層4が形成される。有機性
廃棄物aは流動層4の上方に投入され、450〜700
℃、圧力10〜40atmに保持された流動層4内でガ
ス化剤gと接触し、速やかに熱分解ガス化される。流動
層ガス化炉3の炉底からは流動媒体が不燃物とともに排
出され、ロックホッパ14を通り、スクリーン15によ
り粗大不燃物cが除去される。篩下の硅砂dはバケット
コンベア等により構成される流動媒体循環ライン16に
より上方へ搬送され、流動層ガス化炉3に戻される。粗
大不燃物c中には金属が含まれるが、実用的には流動層
温度を500〜600℃とすることにより、鉄、銅、ア
ルミニウムを未酸化でクリーンな状態で回収できる。
FIG. 2 is another block diagram of the gasification and melting system used in the present invention, which is used for producing a synthesis gas of 10 to 40 atm. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same meanings, 14 and 14 'are lock hoppers, 15 and 15' are screens, 16 is a fluid medium circulation line, 17 is a rotary melting furnace (integrated type), and 18 is High temperature gasification room, 19 is quenching room,
20 is a cyclone, 21 is a gas scrubber, and 22 is a settler. Incidentally, a 'coal or oil coke for supplementary fuel, g and g' is the gasifying agent comprising a mixed gas of O 2 and H 2 O, g "is O 2. Pre crushed organic waste a is supplied quantitatively to the fluidized bed gasifier 3 through a lock hopper or the like (not shown), and from below the fluidized bed gasifier 3, a mixture of O 2 and H 2 O is used as a gasifying agent g. Then, the fluidized bed 4 of silica sand is formed on the dispersion plate 4. The organic waste a is introduced above the fluidized bed 4, and is 450-700.
It contacts with the gasifying agent g in the fluidized bed 4 maintained at a temperature of 10 ° C. and a pressure of 10 to 40 atm, and is rapidly gasified by pyrolysis. The fluidized medium is discharged from the bottom of the fluidized-bed gasification furnace 3 together with the incombustibles, passes through the lock hopper 14, and the coarse incombustibles c are removed by the screen 15. The silica sand d under the sieve is transported upward by a fluidized medium circulation line 16 constituted by a bucket conveyor or the like, and returned to the fluidized bed gasification furnace 3. Although metals are contained in the coarse incombustibles c, iron, copper and aluminum can be recovered in an unoxidized and clean state by setting the fluidized bed temperature to 500 to 600 ° C. in practice.

【0021】流動層4でのガス化によりガス、タール、
炭化物が生成する。ガスとタールは、気化して炉内を上
昇する。炭化物は流動層4の攪乱運動により微粉砕され
てチャーとなる。チャーは多孔質で軽いため、生成ガス
の上向きの流れに同伴される。流動媒体に固い硅砂を用
いることで、炭化物の粉砕は促進される。フリーボート
5にはO2 とH2 Oの混合物からなるガス化剤g′が吹
き込まれ、600〜900℃でガス化が行われる。こう
して、ガス成分の低分子化と、タール、チャーの分解が
進む。炉頂より排出された生成ガスe″は、旋回式溶融
炉17の高温ガス化室18に供給され、予熱されたO2
からなるガス化剤g″により、1200〜1500℃で
燃焼ガス化する。ガス中の灰分は高温のためにスラグミ
ストとなり、ガスとともに急冷室19に入る。急冷室に
て水砕されたスラグは、ロックホッパ14′を介して外
部に排出され、スクリーン15′により、粗粒スラグ
f′と微細スラグf″に分別される。
The gasification in the fluidized bed 4 causes gas, tar,
Carbides are formed. The gas and tar vaporize and rise in the furnace. The carbide is finely pulverized by the disturbing motion of the fluidized bed 4 to form char. Because the char is porous and light, it is entrained in the upward flow of product gas. The use of hard silica sand as the fluid medium facilitates the grinding of carbides. The free boat 5 O 2 and the H 2 O gas agent g comprises a mixture of 'is blown, the gasification is carried out at 600 to 900 ° C.. In this way, gas components are reduced in molecular weight and decomposition of tar and char proceeds. The generated gas e ″ discharged from the furnace top is supplied to the high-temperature gasification chamber 18 of the swirling type melting furnace 17, and the preheated O 2
Is burned and gasified at 1200 to 1500 ° C. by the gasifying agent g ″. The ash in the gas becomes slag mist due to high temperature and enters the quenching chamber 19 together with the gas. Is discharged to the outside via the lock hopper 14 ', and is separated by the screen 15' into coarse slag f 'and fine slag f ".

【0022】図3は、本発明の有機性廃棄物からのNH
3 を合成する場合の全体工程図である。図において、2
3は空気分離、24は有機性廃棄物の一次ガス化、25
は高温での二次ガス化とガスの急冷、26は水によるガ
スの冷却洗浄、27はCO転化、28はレクチゾール法
による酸性ガス除去、29はN2 洗浄、30はアンモニ
ア合成、iは空気、jはO2 、kはN2 、lはNH3
Oは酸性ガス+H2 Oを示す。空気iは23の空気分離
によりO2 のjとN2 のkに分けられ、O2 のjは有機
性廃棄物aを一次ガス化24及び高温二次ガス化25す
るガス化剤として24及び25に供給される。空気分離
手段には、通常深冷分離法が用いられる。
FIG. 3 shows NH from organic waste of the present invention.
FIG. 4 is an overall process diagram in the case of synthesizing 3 . In the figure, 2
3 is air separation, 24 is primary gasification of organic waste, 25
The quenching of the secondary gasification and gas at a high temperature, 26 cooling the washing of the gas with water, 27 CO conversion, 28 acid gas removal by RECTISOL, 29 N 2 cleaning, 30 ammonia synthesis, i is the air , J is O 2 , k is N 2 , l is NH 3 ,
O indicates an acid gas + H 2 O. The air i is separated into O 2 j and N 2 k by the air separation of 23, and the O 2 j is used as a gasifying agent for converting the organic waste a into a primary gasifier 24 and a high-temperature secondary gasifier 24 and 25. 25. As the air separation means, a cryogenic separation method is usually used.

【0023】有機性廃棄物aと補助原料a′を24、2
5にてガス化し、生成した合成ガスを冷却するまではす
でに図3で説明した通りである。次いで、冷却・洗浄工
程26にてガス中のHClやダストの除去が行われる
が、これには水スクラバーを用いるのが一般的である。
一方、25の工程より水砕されたスラグが排出される。
27はCO転化で、ガス中のCOとH2 Oをコバルト−
モリブデン系の低温硫黄活性触媒上でCO転化反応によ
りH2 とCO2 に転換する。なお、CO転化用のH2
は25のガスの急冷時で発生したものを用いる。さら
に、28では低温メタノールを吸収液とするレクチゾー
ル法により、CO2 、H2 S(硫化水素)、COS(硫
化カルボニル)といった酸性ガスとH2 Oを吸収除去す
る。28からのガスには、30でのNH3 合成の触媒毒
となるCO、CO2 が微量含まれるため、液体窒素によ
り洗浄除去する。これが29のN2 洗浄の工程である。
こうして220atm程度に圧縮されたH2 とN2 の混
合ガスは鉄触媒下で反応させることによりNH3 が合成
される。
The organic waste a and the auxiliary raw material a 'are
The process up to gasification in step 5 and cooling of the generated synthesis gas is as described in FIG. Next, in the cooling / washing step 26, HCl and dust in the gas are removed, and a water scrubber is generally used for this.
On the other hand, the slag granulated from the step 25 is discharged.
27 is a CO conversion, cobalt CO and of H 2 O in the gas -
It is converted to H 2 and CO 2 by a CO conversion reaction on a molybdenum-based low-temperature sulfur active catalyst. In addition, H 2 O for CO conversion
Used for the quenching of 25 gases. Further, at 28, acid gas such as CO 2 , H 2 S (hydrogen sulfide) and COS (carbonyl sulfide) and H 2 O are absorbed and removed by a rectizole method using low-temperature methanol as an absorbing liquid. Since the gas from 28 contains trace amounts of CO and CO 2 which are catalyst poisons for NH 3 synthesis in 30, it is washed and removed with liquid nitrogen. This is the 29 N 2 cleaning step.
The mixed gas of H 2 and N 2 thus compressed to about 220 atm is reacted under an iron catalyst to synthesize NH 3 .

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明により、以下の効果を奏する。 NH3 合成用等のH2 源を、安価でしかも自国内で
調達可能な有機性廃棄物に転換出来る。これにより、N
3 の製造原価を大幅に引き下げられる。 有機性廃棄物をガス化してH2 とすることにより、
従来の焼却処理に伴う様々な問題を回避出来る。すなわ
ち、排ガスが無くなり、ダイオキシン類は生成しない。
また、廃棄物中の灰分は無害なスラグとなるため、埋立
地の延命化が図れるとともに、路盤材等への利用も可能
となる。
According to the present invention, the following effects can be obtained. NH 3 and H 2 source such as synthetic, can be converted to procurable organic waste with inexpensive and their country. This gives N
It is substantially reduced the cost of production of H 3. The organic waste is gasified by the H 2,
Various problems associated with conventional incineration can be avoided. That is, exhaust gas disappears and no dioxins are generated.
In addition, since the ash in the waste becomes harmless slag, the life of the landfill can be extended, and the ash can be used for roadbed materials and the like.

【0025】 廃棄物中に含まれる鉄、銅、アルミと
いった金属は、リサイクル可能な酸化を受けない状態で
回収出来る。こうして、廃棄物の有効利用と環境保全の
立場から、有機性廃棄物のガス化設備をアンモニア合成
設備に隣接して建設し、両者間を原料利用の面から有機
的に結合することにより、トータルシステムとしてのメ
リットを享受出来る。 廃棄物に、石炭あるいはオイルコークスといった固
体燃料を補助的に供給することにより、廃棄物の質、量
の変動の問題に対処可能となる。特に、廃棄物の質の低
下による生成ガス性状の悪化に対しては、固体燃料の混
合比率を増すことにより、安定な操業を実現できる。
Metals such as iron, copper, and aluminum contained in waste can be recovered without undergoing recyclable oxidation. In this way, from the standpoint of effective use of waste and environmental protection, a gasification facility for organic waste is constructed adjacent to the ammonia synthesis facility, and the two are organically connected from the viewpoint of raw material utilization, thus providing a total You can enjoy the benefits of the system. By supplementing the waste with a solid fuel such as coal or oil coke, it is possible to deal with the problem of fluctuation in the quality and quantity of the waste. In particular, when the quality of generated gas is deteriorated due to a decrease in the quality of waste, a stable operation can be realized by increasing the mixing ratio of the solid fuel.

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

【図1】本発明に用いるガス化溶融システムの構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a gasification and melting system used in the present invention.

【図2】本発明に用いるガス化溶融システムの別の構成
図。
FIG. 2 is another configuration diagram of the gasification and melting system used in the present invention.

【図3】本発明の廃棄物からNH3 を合成する場合の全
体工程図。
FIG. 3 is an overall process diagram in the case of synthesizing NH 3 from the waste of the present invention.

【図4】RDFのN2 雰囲気中における熱分解特性を示
すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing the thermal decomposition characteristics of RDF in an N 2 atmosphere.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ホッパー、2:定量供給装置、3:流動層ガス化
炉、4:流動層、5:フリーボード、6:バーナ、7:
トロンメル、8:バケットコンベア、9:旋回式溶融
炉、10:一次燃焼室、11:二次燃焼室、12:スラ
グ分離図、13:バーナ、14、14′:ロックホッ
パ、15、15′:スクリーン、16:流動媒体循環ラ
イン、17:旋回式溶融炉(一体型)、18:高温ガス
化室、19:急冷室、20:サイクロン、21:ガスス
クラバー、22:セトラー、23:空気分離、24:一
次ガス化、25:二次ガス化、26:冷却洗浄、27:
CO転化、28:酸性ガス除去、29:N2 洗浄、3
0:アンモニア合成 a:有機性廃棄物、a′:石炭又はオイルコークス、
b:空気(流動層用)、b′:空気(フリーボード
用)、b″:空気(溶融炉用)、c:粗大不燃物、d:
硅砂、e、e″、e′″、e″″:生成ガス、e′:燃
焼排ガス、f:スラグ、f′:粗粒スラグ、f″:微細
スラグ、g,g′:ガス化剤(O2 とH2 Oの混合ガ
ス)、g″:O2 、i:空気、j:O2 、k:N2
l:NH3 、m:H2O、n:燃料ガス、O:酸性ガス
+H2
1: hopper, 2: quantitative feeder, 3: fluidized bed gasifier, 4: fluidized bed, 5: free board, 6: burner, 7:
Trommel, 8: bucket conveyor, 9: revolving melting furnace, 10: primary combustion chamber, 11: secondary combustion chamber, 12: slag separation diagram, 13: burner, 14, 14 ': lock hopper, 15, 15': Screen, 16: Fluid medium circulation line, 17: Swirling melting furnace (integral type), 18: High temperature gasification chamber, 19: Quenching chamber, 20: Cyclone, 21: Gas scrubber, 22: Settler, 23: Air separation, 24: primary gasification, 25: secondary gasification, 26: cooling and washing, 27:
CO conversion, 28: acid gas removal, 29: N 2 wash 3
0: ammonia synthesis a: organic waste, a ': coal or oil coke,
b: air (for fluidized bed), b ': air (for freeboard), b ": air (for melting furnace), c: coarse incombustible, d:
Silica sand, e, e ", e '", e "": generated gas, e': flue gas, f: slag, f ': coarse slag, f ": fine slag, g, g': gasifying agent ( A mixed gas of O 2 and H 2 O), g ″: O 2 , i: air, j: O 2 , k: N 2 ,
l: NH 3 , m: H 2 O, n: fuel gas, O: acid gas + H 2 O

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤並 晶作 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 高野 和夫 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 入江 正昭 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 廣勢 哲久 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 永東 秀一 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 大下 孝裕 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 福田 俊男 東京都品川区東品川2丁目3番11号 UB Eビル宇部興産株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akisaku Fujinami 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Works Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Takano 111-1 Haneda Asahicho, Ota-ku, Tokyo Stock (72) Inventor Masaaki Irie 11-1 Haneda Asahicho, Ota-ku, Tokyo Ebara Corporation (72) Inventor Tetsuhisa Hirose 11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Ebara Corporation (72) Inventor Shuichi Nagato 11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Inside the Ebara Corporation (72) Inventor Takahiro 11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Inside the Ebara Corporation ( 72) Inventor Toshio Fukuda 2-3-1 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo UBE Building Ube Industries, Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機性廃棄物をガス化して得られるガス
中のCOとH2 Oを、CO転化反応によりH2 に転換
し、該H2 をNH3 合成原料に供すると共に、不燃物を
スラグとして回収することを特徴とする有機性廃棄物の
資源化方法。
1. CO and H 2 O in a gas obtained by gasifying an organic waste are converted into H 2 by a CO conversion reaction, and the H 2 is supplied to an NH 3 synthesis raw material, and incombustible substances are removed. A method for recycling organic waste, comprising recovering as slag.
【請求項2】 (a)有機性廃棄物を部分燃焼する一次
ガス化工程と、(b)一次ガス化工程からのガス、チャ
ー、タールをさらに高温にて部分燃焼によりガス化する
と共に、灰分を溶融スラグ化する二次ガス化工程と、
(c)二次ガス化工程からのガスを、急冷するガス冷却
工程、の(a)〜(c)の工程を有することを特徴とす
る請求項1記載の有機性廃棄物の資源化方法。
2. A (a) primary gasification step of partially burning organic waste, and (b) a gas, a char, and a tar from the primary gasification step are further gasified by partial combustion at a higher temperature, and ash content is further reduced. A secondary gasification process to turn the molten slag into
The method for recycling organic waste according to claim 1, further comprising the steps (a) to (c) of (c) a gas cooling step of rapidly cooling the gas from the secondary gasification step.
【請求項3】 前記一次及び/又は二次ガス化工程が、
10〜40気圧の加圧下で進行することを特徴とする請
求項2記載の有機性廃棄物の資源化方法。
3. The primary and / or secondary gasification step,
3. The method for recycling organic waste according to claim 2, wherein the method proceeds under a pressure of 10 to 40 atm.
【請求項4】 一次及び/又は二次ガス化工程は、ガス
化剤として、空気を気体分離工程でN2 とN2 を含まな
い気体に分離した後、該N2 を含まない気体を用いるこ
とを特徴とする請求項2記載の有機性廃棄物の資源化方
法。
Wherein the primary and / or secondary gasification step, as a gasifying agent, after separation of the air into the gas containing no N 2 and N 2 in gas separation step, using a gas which does not contain the N 2 The method according to claim 2, wherein the organic waste is recycled.
【請求項5】 前記有機性廃棄物に、石炭及び/又はオ
イルコークス等の固体燃料を補助原料として添加するこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の有機性廃棄物の資
源化方法。
5. The method according to claim 1, wherein a solid fuel such as coal and / or oil coke is added to the organic waste as an auxiliary material.
【請求項6】 前記一次ガス化工程には、流動層炉を用
い、二次ガス化工程には溶融炉を用いることを特徴とす
る請求項2記載の有機性廃棄物の資源化方法。
6. The method for recycling organic waste according to claim 2, wherein a fluidized bed furnace is used in the primary gasification step, and a melting furnace is used in the secondary gasification step.
【請求項7】 前記一次ガス化工程に用いる流動層炉
は、流動層部を450〜700℃、フリーボード部を6
00〜900℃とし、炉底より廃棄物中の鉄、銅、アル
ミニウム等の金属を未酸化でクリーンな状態で回収する
ことを特徴とする請求項6記載の有機性廃棄物の資源化
方法。
7. The fluidized bed furnace used in the primary gasification step has a fluidized bed section at 450 to 700 ° C. and a freeboard section at 6 ° C.
7. The method for recycling organic waste according to claim 6, wherein the temperature is set to 00 to 900 [deg.] C., and metals such as iron, copper and aluminum in the waste are recovered from the furnace bottom in an unoxidized and clean state.
【請求項8】 前記二次ガス化工程に用いる溶融炉は、
1200〜1500℃とし、灰分を溶融スラグ化して炉
底より排出することを特徴とする請求項6記載の有機性
廃棄物の資源化方法。
8. The melting furnace used in the secondary gasification step,
7. The method for recycling organic waste according to claim 6, wherein the temperature is set to 1200 to 1500 [deg.] C., and the ash is converted into molten slag and discharged from the furnace bottom.
【請求項9】 請求項1記載のNH3 合成は、得られた
2 を、触媒存在下でN2 と反応させてNH3 を得るこ
とを特徴とする有機性廃棄物の資源化方法。
NH 3 Synthesis of 9. claim 1, wherein the resulting H 2, recycling method of organic waste, characterized in that is reacted with N 2 in the presence of a catalyst to obtain the NH 3.
【請求項10】 有機性廃棄物を部分燃焼させる流動層
ガス化炉と、該流動層ガス化炉からのガスを高温にて部
分燃焼する溶融炉と、該溶融炉からのガスを急冷する急
冷室と、ガス中の有害ガスとダストを除去する洗浄スク
ラバと、ガス中のCOとH2 OをH2 とCO2 に転換す
るCO転化器と、ガス中のCO2 とH2 Oを除去する酸
性ガス除去装置と、精製されたH2 とN2 を反応させて
NH3を合成する反応器を有することを特徴とする有機
性廃棄物の資源化装置。
10. A fluidized-bed gasifier for partially burning organic waste, a melting furnace for partially burning gas from the fluidized-bed gasifier at a high temperature, and quenching for rapidly cooling gas from the melting furnace. Chamber, cleaning scrubber for removing harmful gas and dust in gas, CO converter for converting CO and H 2 O in gas to H 2 and CO 2 , and removing CO 2 and H 2 O in gas An apparatus for recycling organic waste, comprising: an acid gas removing device that performs the reaction; and a reactor that synthesizes NH 3 by reacting the purified H 2 and N 2 .
【請求項11】 請求項10記載の資源化装置におい
て、別に、N2 とO2を分離するための空気分離器を備
え、分離されたN2 を前記NH3 合成反応器に導入する
手段と、分離されたO2 を前記流動層ガス化炉及び/又
は溶融炉に導入させる手段とを配備したことを特徴とす
る有機性廃棄物の資源化装置。
11. The resource recycling apparatus according to claim 10, further comprising an air separator for separating N 2 and O 2 , and means for introducing the separated N 2 into the NH 3 synthesis reactor. Means for introducing separated O 2 into the fluidized bed gasification furnace and / or the melting furnace.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000009770A1 (en) * 1998-08-12 2000-02-24 Foster Wheeler Energia Oy Process and apparatus for recovering metal material from waste material
US6161490A (en) * 1996-09-04 2000-12-19 Ebara Corporation Swirling-type melting furnace and method for gasifying wastes by the swirling-type melting furnace
KR100497534B1 (en) * 2002-10-18 2005-07-01 손봉진 High-temperature furnace for the disposal of solid medical wastes and adsorption plant for oxygen enrichment of air
JP2005283325A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Hcx:Kk Vehicle position guidance system and method
KR100718865B1 (en) 2007-01-22 2007-05-16 박갑종 Gas generating method and its apparatus using food waste
US9011724B2 (en) 2008-07-08 2015-04-21 Karl-Heinz Tetzlaff Method and device for producing low-tar synthesis gas from biomass
CN105001915A (en) * 2015-07-10 2015-10-28 北票市理想节能工程有限公司 Method for converting waste organic matters into clean fuel gas

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6161490A (en) * 1996-09-04 2000-12-19 Ebara Corporation Swirling-type melting furnace and method for gasifying wastes by the swirling-type melting furnace
US6283048B1 (en) 1996-09-04 2001-09-04 Ebara Corporation Swirling-type melting furnace and method for gasifying wastes by the swirling-type melting furnace
WO2000009770A1 (en) * 1998-08-12 2000-02-24 Foster Wheeler Energia Oy Process and apparatus for recovering metal material from waste material
US6401635B1 (en) 1998-08-12 2002-06-11 Corenso United Oy Ltd. Liquid carton waste material recycling process and apparatus for recycling liquid carton waste material
KR100497534B1 (en) * 2002-10-18 2005-07-01 손봉진 High-temperature furnace for the disposal of solid medical wastes and adsorption plant for oxygen enrichment of air
JP2005283325A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Hcx:Kk Vehicle position guidance system and method
KR100718865B1 (en) 2007-01-22 2007-05-16 박갑종 Gas generating method and its apparatus using food waste
WO2008091086A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Gab-Jong Park Gas generating method and it's apparatus using food waste
US9011724B2 (en) 2008-07-08 2015-04-21 Karl-Heinz Tetzlaff Method and device for producing low-tar synthesis gas from biomass
CN105001915A (en) * 2015-07-10 2015-10-28 北票市理想节能工程有限公司 Method for converting waste organic matters into clean fuel gas

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