JP3830096B2

JP3830096B2 - Carbonization system

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Publication number: JP3830096B2
Application number: JP2002163290A
Authority: JP
Inventors: 一博小泉; 孔明小久保
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: JP2004010673A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性廃棄物から可燃分を含む炭化物を製造する装置および方法に係る炭化システムの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般ごみ、ＲＤＦ、木くず、汚泥、畜糞などの有機性廃棄物を熱分解して未燃カーボンを含む炭化物を製造する設備の炭化炉として、ロータリキルンが従来利用されていた。この方式では、次のような問題点があった。
【０００３】
（１）ロータリキルンが横長構造であるため大きな設置面積が必要である。
（２）炭化温度や還元度を変化させにくいので、用途に応じて可燃分率を調整した炭化物を製造できない。
（３）炭化炉以降のダクトがタールで閉塞しやすい。
（４）製品の炭化物に金属くず、瓦礫など不純物が混じるので分離処理が必要である。
（５）ロータリドラム、シャフト等駆動部のメンテナンスコストがかかる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、設置面積が少なく、用途に応じて可燃分率を調整した炭化物が製造できる炭化システムの提供を主な目的とし、さらにはダクトがタールで閉塞しにくく、製品の炭化物中に不純物が混入しないなど利点のある炭化物の製造装置および製造方法に係る炭化システムを提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題は、本発明の炭化物の製造装置であるところの、有機性廃棄物を空気比１以下で熱分解して炭化物を製造する炭化炉を備えた炭化システムであって、炭化炉として流動床炉を用い、かつその流動床炉には、砂層反応域と、フリーボード反応域との温度を予め設定した４５０〜６５０℃および６００〜８５０℃の範囲に維持するとともに、フリーボード反応域の温度を砂層反応域の温度よりも５０〜２００℃高温度に設定して維持し、かつ５５％〜１５％の所望の可燃分率を有し、発火点４３０℃以上、粉塵爆発下限濃度が１８００ｇ／ｍ^３以上である炭化物を生成するために空気比を０．３〜０．７の範囲で予め設定した空気比に維持する制御手段と、前記炭化物を分離、回収する炭化物回収器とを配備したことを特徴とする炭化システムによって、解決することができる。
そして、本発明は、前記流動床炉に前記制御手段として、注水装置と補助燃料注入装置、フリーボード反応域への燃焼空気供給設備を配設した形態に好ましく具体化される。
【０００６】
また、上記の問題は、本発明の炭化物の製造方法であるところの、有機性廃棄物を空気比１以下で熱分解して炭化物を製造する炭化システムであって、有機性廃棄物を流動床炉に投入し、砂層反応域とそれに続くフリーボード反応域において熱分解を行うに際して、その砂層反応域とフリーボード反応域との温度を予め設定した４５０〜６５０℃および６００〜８５０℃の範囲に維持するとともに、フリーボード反応域の温度を砂層反応域の温度よりも５０〜２００℃高温度に設定して維持し、かつ空気比０．３〜０．７の範囲で予め設定した空気比に維持して５５％〜１５％の所望の可燃分率を有し、発火点４３０℃以上、粉塵爆発下限濃度が１８００ｇ／ｍ^３以上である炭化物を生成させた後、炭化物回収器によって分離、回収することを特徴とした炭化システムによって、解決することができる。
【０００７】
そして、この製造方法の発明は、有機性廃棄物の発熱量が不足する場合に、前記流動床炉に補助燃料を注入して、前記砂層反応域とフリーボード反応域との温度を予め設定した範囲に維持するようにした形態、および有機性廃棄物の発熱量が過剰な場合に、前記流動床炉に注水して、前記砂層反応域とフリーボード反応域との温度を予め設定した範囲に維持するようにした形態、およびフリーボード反応域の温度が砂層反応域の温度よりも低くなる場合に、フリーボード反応域に燃焼空気を供給して、前記砂層反応域とフリーボード反応域との温度を予め設定した範囲に維持するようにした形態の炭化システムとして具体化できる。
前記製造方法において、前記砂層反応域とフリーボード反応域との予め設定した温度が４５０〜６５０℃および６００〜８５０℃であり、後者が前者より５０〜２００℃高温度に設定されているのが好適である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の炭化システムに係る実施形態について、図１〜３を参照しながら説明する。
先ず、図２に例示する本発明の炭化システム全体のアウトラインについて説明すると、本発明の炭化システムの主フローは、以下に概説する貯留設備（ごみピット、サイロ等）、破砕機、廃棄物乾燥機、炭化炉、炭化物回収器、冷却洗浄槽、固液分離機、炭化物乾燥機、袋詰装置から構成される。また、炭化炉から排出される排気ガス中の熱分解ガス成分を完全燃焼する燃焼室、燃焼室から排出される排気ガスから余熱を回収するための熱回収設備、粉塵を除去する集塵機、ダイオキシンやＨＣｌなど有害成分除去装置などの排ガス処理設備、および集塵灰を安定化処理するための灰処理設備が付設されている。
【０００９】
（貯留設備、破砕機）
原料となる有機性廃棄物の一時貯留場所であり、一般ごみ、ＲＤＦ、木くず、汚泥、畜糞など廃棄物に合わせて、ピット構造、サイロ構造に使い分けられる。ここには、必要に応じて、防臭・脱臭設備、防虫装置、投入用クレーンなどが配備されている。そして、一般ごみ等のような粗大物が含まれる廃棄物の場合にはごみピットから破砕機に送られ、粗大なものが破砕される。また水分が過多で熱量が不足するため、後述する空気比の制御により必要な可燃分率の炭化物が得られない場合で、補助燃料を利用する方法よりも経済的な面等で有効な場合には、炭化炉へ投入する前に乾燥される。そして、ごみ定量供給機によって次の炭化炉に送られる。
【００１０】
（炭化炉、炭化物回収器）
本発明の主要部を構成する部分であり、炭化炉として、底部から供給される予熱流動空気によって流動加熱される流動床炉１と炭化物回収器として、加熱排気ガスに同伴して排出される炭化物を分離採取するサイクロン装置２とを基本的構成としている。なお、その詳細については、追って改めて説明する。
【００１１】
（冷却洗浄槽、固液分離機、炭化物乾燥機、袋詰装置）
サイクロン装置２の下部から抜き出された炭化物は、冷却洗浄槽において水によって冷却されるとともに、炭化物に含まれる塩素など有害物質を洗浄除去する。次いで、洗浄水分を固液分離機および乾燥機で除去して、水分３％以下になるよう乾燥した粉粒体の炭化物が得られる。その後、必要に応じて貯留タンクを経て袋詰めされ出荷される。なお、木くず、汚泥のような塩素分の少ない廃棄物を炭化した場合には、冷却洗浄槽、固液分離機、炭化物乾燥機を省略可能である。
【００１２】
次に、本発明の炭化物製造装置とそれを用いた炭化物製造方法について、その主要な要件である炭化炉と炭化物回収器を中心にして、図１、３を参照して説明する。
本発明の炭化物製造装置は、前記した貯留設備、破砕機などを経て、投入口１１から供給される有機性廃棄物ａを空気比１以下で熱分解して炭化物を生成する流動床炉１と、回収炭化物ｇを送出するサイクロン装置２を主要部とする。
【００１３】
この流動床炉１では、縦方向に長く耐火物で構築された炉本体１０内には、底部の加熱空気口１２から供給された加熱流動空気ｂと、投入口１１から供給された有機性廃棄物ａとが流動媒体砂ｄとともに流動、撹拌されながら部分燃焼し熱分解反応が行われる砂層反応域３が形成され、またその上方には高温度の炉内ガスが炭化反応過程の固形粒子を同伴した状態で上方に流れるフリーボード反応域４が形成され、この砂層反応域３およびフリーボード反応域４において炭化反応が十分に進行するのである。
【００１４】
本発明の特徴とするところは、砂層反応域３と、フリーボード反応域４の温度を予め設定した範囲に維持し、かつ所望の可燃分率の炭化物を生成するために空気比を予め設定した範囲に維持する制御手段を配備した点にあり、具体的には、先ず、砂層反応域とフリーボード反応域との温度については、炭化反応が十分に進行し、タール等の付着による問題が発生せず、廃棄物に含まれる低融点物質の溶融による問題が無く、かつ熱分解ガスによる爆発の危険性がない温度範囲が必要であり、その温度は、砂層反応域は４５０〜６５０℃であり、フリーボード反応域は６００〜８５０℃好ましくは６５０〜７５０℃であって、フリーボード反応域の温度は、砂層反応域の温度よりも５０〜２００℃高く設定するものである。
【００１５】
本発明において、このように砂層反応域とフリーボード反応域との温度を予め設定した範囲に維持する理由は、未炭化成分が残留しないよう炭化反応を十分に進行させること、廃棄物に含まれる低融点物質の溶融による問題が無く、かつ熱分解ガスによる爆発の危険性がないことである。さらに、フリーボード反応域を砂層反応域よりも常に５０〜２００℃高い温度にする理由は、タール等の付着による問題が発生しないこと、後記するような炭化物の安全性を高めるためである。例えば、ロータリキルン炭化炉の場合のように炭化炉の出口ガス温度が低く未炭化成分が残留すると、炭化システムの後段工程において排ガス中にタールが遊離し、ダクト類を閉塞させるなど不都合が生じるからであり、また、前記の温度条件を外れると後記するような発火点が高くて粉塵爆発下限濃度も高濃度である安全性の高い炭化物が得られないからである。
【００１６】
次に、この炭化炉に供給される加熱流動空気ｂの供給量を意味する空気比、すなわち投入される有機性廃棄物ａ中の可燃物量を燃焼するとき必要な理論空気量の比を１として表す空気比については、本発明では、目的とする炭化物の可燃分の含有率（本発明では可燃分率という）に対応した空気比に設定するのである。
【００１７】
本発明において、加熱流動空気ｂの供給量、すなわち空気比に着目したのは次の理由による。図３は、一般ごみを対象として空気比を変化させた場合に得られる炭化物の可燃分率％の変化を示すグラフであるが、ここに例示されるように、本発明に適用される流動床炉１においては、空気比を０．３〜０．７に制御することによって可燃分率が５５％〜１５％の炭化物を製造できるという知見を得たからである。
【００１８】
このような空気比と可燃分率のデータを準備すれば、例えば、製鋼工程の製鋼炉においてコークス代替品として用いられる可燃分率が４０％以上の発熱量が大きい炭化物には空気比を約０．５以下に、あるいは同じく製鋼工程の鋳造用保温材として用いられる可燃分率が約２０％のものには空気比を約０．６５に制御するだけで好ましく製造可能になるのである。このような特性は、対象となる廃棄物全てにあるが、廃棄物の含有揮発分等により変化するため、それぞれの廃棄物毎に図３に示すような特性グラフを準備して、利用用途に合わせて可燃分率の異なる炭化物を製造できることとなる。
【００１９】
次に、本発明の最も特徴とする、砂層反応域３とフリーボード反応域４の温度および空気比を前記したような予め設定した範囲に維持するための制御手段について説明する。
先ず、流動床炉内の熱分解反応は、投入される有機性廃棄物ａの物理的、化学的性状、例えば、サイズ、発熱量、水分、含有揮発分の他、流動媒体砂ｄの循環量、および流動用の加熱流動空気ｂの温度、供給量などによって変化するのである。そのうち、炭化システムとして最も主要な制御手段は、熱分解反応の反応温度と空気比に直接関与する要素である加熱流動空気ｂの供給量を制御する手段であるが、本発明では、この加熱空気供給手段（図示せず）に加えて、砂層反応域３に直接、注水口１３から水ｅを注入する注水装置（図示せず）と、注入口１４から補助燃料ｆを注入する補助燃料注入装置（図示せず）と、フリーボード反応域４に燃焼用空気ｈを供給する空気供給設備（図示せず）を設けて主として温度を制御しようとした点を特徴とするのである。
【００２０】
この注水装置と補助燃料注入装置、空気供給設備の作用を以下に説明する。
本発明の流動床炉１において、加熱空気ｂの供給量を制御することにより、空気比を制御し、かつ熱分解反応を制御できるので砂層反応域３とフリーボード反応域４の炉内温度を制御可能であるが、例えば投入された有機性廃棄物が低品位で発熱量が不足する場合には、所定の空気比を維持すると、所定の炉内温度に到達せず、好ましい熱分解反応が進行しないケースや、また反対に有機性廃棄物の発熱量が過剰な場合には、所定の空気比を維持すると、所定の炉内温度をオーバーしてしまい、この場合も好ましい熱分解反応が行われないことになる。さらに、フリーボード反応域４における放熱量がフリーボード反応域４での燃焼による発熱量よりも高い場合には、フリーボード反応域４の温度が砂層反応域３の温度よりも低くなるため、タール付着によるトラブルの発生や後述する安全性の高い炭化物が得られないこととなる。
【００２１】
本発明においては、このように空気比と炉内温度のバランスがとれない場合には、例えば、発熱量が不足して炉内温度が維持できないときには、注入口１４から補助燃料ｆ、例えば灯油、重油など液体燃料を注入して発熱を促進させ、また発熱量が過剰であって炉内温度がオーバーするようなときには、注水口１３から水ｅを注水して水の蒸発潜熱により熱を奪い温度上昇を抑制し、また、フリーボード反応域４の温度が砂層反応域３の温度よりも低くなる場合には、フリーボード反応域４に燃焼用空気ｈを投入して熱分解ガスを燃焼発熱させて温度を上昇させることで空気比と炉内温度とを所定の範囲に維持することができるのである。なお、補助燃料ｆを注入するときには、空気比を再調整するのは当然のことである。
【００２２】
かくして、流動床炉１の砂層反応域３、フリーボード反応域４において十分に炭化された炭化物粒子は、フリーボード反応域４から主に熱分解ガスと燃焼排ガスからなる排気ガスｃ中に同伴されて排出され、次の炭化物回収器であるサイクロン装置２に導かれる。そして、このサイクロン装置２において炭化物を分離した排気ガス分は、前記した後段の燃焼室、熱回収装置、ガス処理設備に送給され、他方サイクロン装置２の下部から抜き出された回収炭化物ｇは、前記した後段の冷却洗浄槽以降の工程に導かれ、製品化される。
【００２３】
なお、前記流動床炉１の砂層反応域３においては、比重が大で破砕されにくい金属類、瓦礫などの異物は、次第に砂層反応域３の下層に沈積するので、下部排出口１５から流動媒体砂ｄと一緒に排出される。かくして、これら異物はフリーボード反応域４を経て次のサイクロン装置２で回収される炭化物とは自ずから分離されるので、製品となる炭化物にこれら異物の混入がなくなる利点が得られる。
【００２４】
また、これら異物は後段の篩分級装置５によって流動媒体砂ｄから分離され、鉄分、アルミ分、瓦礫分などに分別されそれぞれはリサイクルあるいは最終処分へ供される。一方、異物を分離した流動媒体砂ｄは、砂循環装置６によって流動床炉１に繰り返し利用されるよう返送されるのである。
【００２５】
本発明は以上説明したように構成されており、その利点は大略以下の通りである。
１）機器の設置面積が少なく済む。
炭化炉、炭化物回収器ともに縦型の機器で構成され、横型のロータリーキルンなどよりおおよそ１／３の設置面積で済む。
【００２６】
２）炉内の滞留時間が少ないので炉自体がコンパクトであり、炭化物から金属類など異物を分離するための分離設備、炭化物の粒度をそろえるための破砕機、タール分が排出されないので排気ダクトのタール除去設備などが不要となる。さらに炭化炉や炭化物回収器に炉体駆動部分が不要であるのでメンテナンススペースも小さく、これらの点も本発明の省スペース化に大いに貢献している。
【００２７】
３）可燃分率の異なる炭化物を容易に製造することができる。
前記したように空気比を制御して、例えば、製鋼工程の製鋼炉に用いられる、可燃分率が４０％以上のコークス代替品、あるいは可燃分率が約２０％の鋳造用保温材などが容易に製造できるのである。なお、これら炭化物は、水分３％以下、硫黄分塩素分ともに０．５％以下、残部が灰分からなるものである。
【００２８】
４）本発明による炭化物は、粒度の揃った粒状物として得られる。
本発明では、前記したように、流動床炉１の砂層反応域３において投入された原料は流動攪拌され、破砕が進行した後、最終的に炭化した粒子として、フリーボード反応域４から炉内排気ガスに同伴して炉外に導出される。そして、次のサイクロン装置２において、ある粒度以上の回収炭化物ｇが分離、回収され、微粒子分は排ガスと一緒に排気される。従って、本発明から得られる炭化物は、例えば、平均粒径４０〜７０μｍ、粒度範囲１０〜２００μｍの整粒製品として提供されるのであって、ロータリキルンの場合にように、炭化物を整粒するための破砕機は必要でない。
【００２９】
５）本発明による炭化物には金属くずや瓦礫分などの粗大な不純物が混入しない。
原料ごみに通常含まれる、鉄、アルミニウムなど金属くずや瓦礫くずなどの異物は、前記したように、前記流動床炉１の下部排出口１５から取り出されるので、加熱排気ガスとともに排出され回収される炭化物ｇへの混入は無い。
【００３０】
６）本発明による炭化物は取り扱い上安全性が高い。
砂層反応域３において４５０〜６５０℃の温度で生成された炭化物は、その後フリーボード反応域４で６００〜８５０℃の更に高い温度で処理されるため、粒子表面に付着したタール分、粒子表面の揮発分が除去され、発火点や粉塵爆発下限濃度が高い安全な炭化物となる。
従来のロータリータイプの炭化炉から得られた炭化物の場合、発火点：約３５０℃、粉塵爆発下限濃度：１２００〜１５００ｇ／ｍ３であるのに対して、本発明により得られる炭化物では、発火点は５００℃以上と従来の１５０℃以上高い発火温度であり、かつ粉塵爆発下限濃度は２０００ｇ／ｍ３以上と従来比約５０％以上、下限濃度が高いので、優れた発火安全性を備えているのである。
【００３１】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明する。
本発明の実施例として処理能力４２０kg/h、炉床面積０．４m²の流動床式炭化実験設備を用いて、一般ごみとＲＤＦの２種類について運転を実施した結果を説明する。それぞれの実施例における設備の主な運転条件および廃棄物の性状分析結果を表１に示す。実施例２で使用した一般ごみは、実施例１で使用したものに水を添加して水分を調整したもので、補助燃料による制御効果を確認する目的で故意に水分を増加させたものである。
【００３２】
【表１】
表１．焼却設備運転条件

【００３３】
実施例１では、一般ごみを用いて、砂層反応域の温度を４００℃から７００℃、フリーボード反応域の温度を約６００℃から約９００℃まで変化させて運転を実施した。一般ごみを炭化する場合、通常は砂層反応域において供給した加熱流動空気は砂層反応域内で全て燃焼せず、一部がフリーボード反応域で燃焼するため、フリーボード反応域へ燃焼空気を供給しなくてもフリーボード反応域の温度を砂層反応域の温度よりも５０〜２００℃高く保つことが出来きるので、フリーボード反応域への燃焼空気は供給していない。また、補助燃料および水の供給も実施していない。
【００３４】
実施例２では、水分が高く、熱量が不足する場合に、補助燃料を使用して空気比を低下させ、炭化物中の可燃分率を増加させる実験を行ったものである。補助燃料には灯油を使用した。
実施例３では、供給する加熱流動空気が砂層内で燃焼に寄与しやすいＲＤＦを対象とし、砂層反応域よりもフリーボード反応域の温度が低くなる場合に、フリーボード反応域に燃焼用空気を供給してフリーボード反応域の温度を増加させ、炭化物の安全性とタールによるトラブルの状況を調査したものである。
次に、各実施例の運転結果を以下の表２、３、４に示す。
【００３５】
【表２】
表２．実施例１の運転結果

【００３６】
（評価の基準）運転結果については、以下の基準で評価した。
▲１▼炉下部からの未炭化物発生：炉下部から排出し、分級して得られた鉄、アルミ、瓦礫の中に含まれる可燃物質が、重量割合で３％を越える場合をＸ、１％以上、３％以下を△、１％未満を○とした。
▲２▼タール生成によるトラブル：タールの生成によるトラブルの判断は、運転終了時に炭化炉のフリーボード反応域部、炭化物回収器、炭化炉から燃焼室までのダクト内部を点検し、タール付着の有無を確認したもの。タール付着有りがＸ、全てにおいて付着無しは○とした。
▲３▼低融点物質の溶融による流動不良：低融点物質の溶融による、流動不良の評価は、実験終了後の流動砂内、および炉下部から排出した鉄、アルミ、瓦礫の中に、溶融して塊状となったものが混入するかを確認し、混入が無ければ○、あれば×とした。
▲４▼ダクト等へのクリンカ生成：ダクト等へのクリンカ生成については、運転終了時に炭化炉のフリーボード反応域部、炭化物回収器、炭化炉から燃焼室までのダクト内部を点検し、溶融付着物の有無を確認したもの。付着有りがＸ、付着無しは○とした。
▲５▼炭化物の安全性：炭化物の安全性については、発火点は400℃未満を×、４００℃以上〜５００℃未満を△、５００℃以上を○、粉塵爆発下限濃度は１６００g/m³未満を×、１６００ g/m³以上〜２０００g/m³未満を△、２０００g/m³以上を○とし、発火点と粉塵爆発下限濃度のどちらかの悪い評価を炭化物の安全性としての評価とした。
▲６▼総合評価：総合評価では、上記の５項目の内、一つでも×があればＸ、×は無く、一つでも△があれば△、全てが○であれば○とした。
【００３７】
【表３】
表３．実施例２の運転結果

【００３８】
【表４】
表４．実施例３の運転結果

【００３９】
実施例１、表２の結果から、砂層反応域の温度を４５０から６５０℃、フリーボード反応域の温度を６００℃から８４０℃の範囲に制御することで、未炭化物の発生もなく、タールによるトラブルもなく、低融点物質の溶融による流動不良もなく、ダクト等へのクリンカ生成もなく、安全性の高い炭化物が得られることがわかる。
【００４０】
実施例２、表３の結果から、水分が高く、熱量の低い廃棄物を炭化する場合で、炭化物中可燃分率の高いものを得ようとした場合には、補助燃料を供給して熱量を賄うことで、所定の砂層反応域およびフリーボード反応域の温度を保持するための空気比を下げることができ、廃棄物の部分燃焼率を低下させて炭化物中の可燃分率を増加することが可能であることがわかる。
【００４１】
実施例３、表４の結果から、フリーボード反応域の温度が砂層反応域の温度よりも低くなる場合に、フリーボード反応域に燃焼用空気を供給することでフリーボード反応域の温度を上昇させることができ、得られる炭化物の発火点、粉塵爆発下限濃度を増加して、安全性を高めることが出来ることがわかる。また、タール生成のトラブルを回避するためにはフリーボード反応域の温度を６００℃以上にする必要があることがわかる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の炭化システムは、以上説明したように構成されているので、設置面積が少なく、用途に応じて可燃分率を調整した炭化物が製造できる。さらに、ダクトがタールで閉塞しにくく、製品の炭化物は、不純物が少ない、粒度が揃っている、発火点が高く安全であるなどという優れた効果がある。よって本発明は廃棄物を有効に再利用し、品質、安全性に優れ、用途に応じた特性の炭化物を低コストに製造、提供できる炭化システムとして、工業的価値はきわめて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための要部断面イラスト図。
【図２】本発明の炭化システム全体のアウトラインを示す要部フロー図。
【図３】本発明における空気比と可燃分率の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１流動床炉、１０炉本体、１１投入口、１２加熱空気口、１３注水口、１４注入口、２サイクロン装置、３砂層反応域、４フリーボード反応域、ａ有機性廃棄物、ｂ加熱空気、ｃ排気ガス、ｄ流動媒体砂、ｅ水、ｆ補助燃料、ｇ回収炭化物、ｈ燃焼用空気。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a carbonization system according to an apparatus and method for producing a carbide containing a combustible component from an organic waste.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a rotary kiln has been used as a carbonization furnace for facilities that produce organic carbides containing unburned carbon by pyrolyzing organic waste such as general waste, RDF, wood scrap, sludge, and animal manure. This method has the following problems.
[0003]
(1) Since the rotary kiln has a horizontally long structure, a large installation area is required.
(2) Since it is difficult to change the carbonization temperature and the degree of reduction, it is not possible to produce a carbide with a combustible fraction adjusted according to the application.
(3) The duct after the carbonization furnace is likely to be clogged with tar.
(4) Separation is required because impurities such as metal scrap and rubble are mixed in the carbide of the product.
(5) The maintenance cost of the drive unit such as the rotary drum and the shaft is increased.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has as its main object to provide a carbonization system that can produce a carbide with a small installation area and a combustible fraction adjusted according to the application. Provided is a carbonization system according to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a carbide, which is advantageous in that a duct is not easily blocked by tar and impurities are not mixed into the carbide of a product.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is a carbonization system including a carbonization furnace for producing carbide by pyrolyzing organic waste at an air ratio of 1 or less, which is the carbide production apparatus of the present invention. In the fluidized bed furnace, the temperature of the sand layer reaction zone and the freeboard reaction zone is maintained in the range of 450 to 650 ° C. and 600 to 850 ° C., and the freeboard reaction zone The temperature is set and maintained at 50 to 200 ° C. higher than the temperature of the sand layer reaction zone , and has a desired combustible fraction of 55% to 15%, an ignition point of 430 ° C. or higher, and a dust explosion lower limit concentration of 1800 g. Control means for maintaining the air ratio at a preset air ratio in the range of 0.3 to 0.7 in order to produce carbides of at least ³ / m3 , and a carbide recovery device for separating and recovering the carbides Carbonization characterized by It can be solved by the system.
The present invention is preferably embodied in a form in which a water injection device, an auxiliary fuel injection device, and a combustion air supply facility to the freeboard reaction zone are provided as the control means in the fluidized bed furnace.
[0006]
Further, the above problem is a carbonization system for producing carbide by pyrolyzing organic waste at an air ratio of 1 or less, which is the method for producing carbide of the present invention. In the furnace, when the thermal decomposition is performed in the sand layer reaction zone and the subsequent freeboard reaction zone, the temperature of the sand layer reaction zone and the freeboard reaction zone is set in the range of 450 to 650 ° C and 600 to 850 ° C set in advance. While maintaining the temperature of the freeboard reaction zone at 50 to 200 ° C. higher than the temperature of the sand layer reaction zone and maintaining the air ratio in the range of 0.3 to 0.7. Maintain and generate a carbide having a desired combustible fraction of 55% to 15%, an ignition point of 430 ° C. or higher, and a dust explosion lower limit concentration of 1800 g / m ³ or higher, and then separated and recovered by a carbide collector. and child This can be solved by a carbonization system characterized by
[0007]
The invention of this production method presets the temperature of the sand layer reaction zone and the freeboard reaction zone by injecting auxiliary fuel into the fluidized bed furnace when the calorific value of the organic waste is insufficient. When the amount of heat generated by the organic waste is excessive, the temperature of the sand bed reaction zone and the freeboard reaction zone is set to a preset range. When the form to be maintained and the temperature of the freeboard reaction zone are lower than the temperature of the sand layer reaction zone, combustion air is supplied to the freeboard reaction zone, and the sand layer reaction zone and the freeboard reaction zone It can be embodied as a carbonization system in a form in which the temperature is maintained within a preset range.
In the said manufacturing method, the preset temperature of the said sand layer reaction zone and the freeboard reaction zone is 450-650 degreeC and 600-850 degreeC, and the latter is set to 50-200 degreeC higher temperature than the former. Is preferred.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment according to the carbonization system of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the outline of the entire carbonization system of the present invention illustrated in FIG. 2 will be described. The main flow of the carbonization system of the present invention is a storage facility (garbage pit, silo, etc.), crusher, and waste dryer outlined below. , Carbonization furnace, carbide recovery device, cooling and washing tank, solid-liquid separator, carbide dryer, and bagging device. Also, a combustion chamber that completely combusts pyrolysis gas components in the exhaust gas discharged from the carbonization furnace, a heat recovery facility for recovering residual heat from the exhaust gas discharged from the combustion chamber, a dust collector that removes dust, dioxins, Exhaust gas treatment equipment such as an apparatus for removing harmful components such as HCl, and ash treatment equipment for stabilizing dust collection ash are attached.
[0009]
(Storage equipment, crusher)
It is a temporary storage place for organic waste as a raw material, and it can be used for pit structure and silo structure according to waste such as general waste, RDF, wood scrap, sludge, livestock manure. Here, deodorization / deodorization equipment, insect control equipment, a crane for input, etc. are provided as necessary. And in the case of the waste containing coarse things, such as general garbage, it is sent to a crusher from a garbage pit, and a coarse thing is crushed. In addition, when the amount of heat is insufficient and the amount of heat is insufficient, carbide with the required combustible fraction cannot be obtained by controlling the air ratio, which will be described later. Is dried before being charged into the carbonization furnace. And it is sent to the following carbonization furnace by a refuse fixed quantity feeder.
[0010]
(Carbonization furnace, carbide recovery device)
Carbides discharged as part of a main part of the present invention, as a carbonization furnace, and fluidized bed furnace 1 fluidized and heated by preheated fluid air supplied from the bottom and as a carbide collector, accompanied by heated exhaust gas The cyclone device 2 that separates and collects the gas has a basic configuration. The details will be described later.
[0011]
(Cooling washing tank, solid-liquid separator, carbide dryer, bagging equipment)
The carbide extracted from the lower part of the cyclone device 2 is cooled by water in a cooling and washing tank, and also removes harmful substances such as chlorine contained in the carbide by washing. Next, the washing moisture is removed by a solid-liquid separator and a drier, and a powdered carbide of a granular material dried to a moisture content of 3% or less is obtained. After that, it is packed and shipped through a storage tank as necessary. When carbonized waste such as wood scrap and sludge is carbonized, the cooling and washing tank, the solid-liquid separator, and the carbide dryer can be omitted.
[0012]
Next, the carbide manufacturing apparatus and the carbide manufacturing method using the same according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The carbide manufacturing apparatus of the present invention includes a fluidized bed furnace 1 that generates a carbide by pyrolyzing an organic waste a supplied from an inlet 11 at an air ratio of 1 or less through a storage facility, a crusher, and the like. The cyclone device 2 for sending the recovered carbide g is a main part.
[0013]
In the fluidized bed furnace 1, a heated fluidized air b supplied from a heated air inlet 12 at the bottom and an organic waste supplied from an inlet 11 are placed in a furnace body 10 which is long and constructed of a refractory. A sand layer reaction zone 3 is formed in which a material a and a fluidized medium sand d are fluidized and agitated while being partially combusted and a thermal decomposition reaction is performed. A freeboard reaction zone 4 flowing upward in the accompanying state is formed, and the carbonization reaction proceeds sufficiently in the sand layer reaction zone 3 and the freeboard reaction zone 4.
[0014]
The feature of the present invention is that the temperature of the sand layer reaction zone 3 and the freeboard reaction zone 4 is maintained in a preset range, and the air ratio is preset in order to produce carbide of a desired combustible fraction. Specifically, first, regarding the temperature of the sand layer reaction zone and the freeboard reaction zone, the carbonization reaction proceeds sufficiently, causing problems due to adhesion of tar, etc. Without a problem due to melting of low melting point substances contained in waste, and a temperature range in which there is no risk of explosion due to pyrolysis gas, the temperature is 450-650 ° C. in the sand layer reaction zone The freeboard reaction zone is 600 to 850 ° C, preferably 650 to 750 ° C, and the temperature of the freeboard reaction zone is set 50 to 200 ° C higher than the temperature of the sand layer reaction zone.
[0015]
In the present invention, the reason for maintaining the temperature of the sand layer reaction zone and the freeboard reaction zone in such a range is that the carbonization reaction proceeds sufficiently so that uncarbonized components do not remain, and is included in waste. There is no problem due to melting of low melting point substances and there is no danger of explosion by pyrolysis gas. Furthermore, the reason why the freeboard reaction zone is always 50 to 200 ° C. higher than the sand layer reaction zone is to prevent problems caused by adhesion of tar and the like, and to improve the safety of carbides as described later. For example, if the temperature of the outlet gas of the carbonization furnace is low and uncarbonized components remain, as in the case of a rotary kiln carbonization furnace, tar will be liberated in the exhaust gas in the latter stage of the carbonization system, causing problems such as blocking ducts. In addition, if the temperature condition is not met, a highly safe carbide having a high ignition point as described later and a high dust explosion lower limit concentration cannot be obtained.
[0016]
Next, the air ratio which means the supply amount of the heated fluid air b supplied to the carbonization furnace, that is, the ratio of the theoretical air amount necessary for burning the combustible material amount in the organic waste a to be input is 1. About the air ratio to represent, in this invention, it sets to the air ratio corresponding to the content rate (it is called a combustible content rate in this invention) of the combustible content of the target carbide | carbonized_material.
[0017]
In the present invention, the supply amount of the heated fluid air b, that is, the air ratio is focused on for the following reason. FIG. 3 is a graph showing the change in the combustible fraction% of the carbide obtained when the air ratio is changed for general waste, and as illustrated here, the fluidized bed applied to the present invention. This is because in the furnace 1, it has been found that a carbide having a combustible fraction of 55% to 15% can be produced by controlling the air ratio to 0.3 to 0.7.
[0018]
If data on such an air ratio and combustible fraction is prepared, for example, an air ratio of about 0 for a large calorific value with a combustible fraction of 40% or more used as a coke substitute in a steelmaking furnace in a steelmaking process. If the flammable fraction is about 20%, which is also used as a heat insulating material for casting in the steelmaking process, it can be produced preferably only by controlling the air ratio to about 0.65. Such characteristics are found in all target wastes, but change depending on the volatile content of wastes. Therefore, prepare a characteristic graph as shown in FIG. In addition, carbides having different flammable fractions can be produced.
[0019]
Next, a control means for maintaining the temperature and air ratio of the sand layer reaction zone 3 and the freeboard reaction zone 4 within the preset ranges as described above, which is the most characteristic feature of the present invention, will be described.
First, the thermal decomposition reaction in the fluidized bed furnace is performed by the physical and chemical properties of the input organic waste a, for example, the circulation amount of the fluidized medium sand d in addition to the size, the calorific value, the moisture and the contained volatile matter. , And the temperature and supply amount of the heated fluid air b for flow. Among them, the most important control means as the carbonization system is a means for controlling the supply amount of the heated fluid air b which is an element directly related to the reaction temperature and the air ratio of the pyrolysis reaction. In addition to supply means (not shown), a water injection device (not shown) for injecting water e directly from the water injection port 13 into the sand layer reaction zone 3, and an auxiliary fuel injection device for injecting auxiliary fuel f from the injection port 14 (Not shown) and an air supply facility (not shown) for supplying the combustion air h to the freeboard reaction zone 4 is provided to mainly control the temperature.
[0020]
The operation of the water injection device, auxiliary fuel injection device, and air supply equipment will be described below.
In the fluidized bed furnace 1 of the present invention, by controlling the supply amount of the heated air b, the air ratio can be controlled and the thermal decomposition reaction can be controlled. Therefore, the furnace temperatures in the sand layer reaction zone 3 and the freeboard reaction zone 4 can be controlled. For example, if the input organic waste is low grade and the calorific value is insufficient, if a predetermined air ratio is maintained, the predetermined furnace temperature is not reached, and a preferable thermal decomposition reaction occurs. In cases where it does not proceed, or on the contrary, if the amount of heat generated by organic waste is excessive, maintaining a predetermined air ratio will result in exceeding a predetermined furnace temperature. It will not be broken. Furthermore, when the heat release amount in the freeboard reaction zone 4 is higher than the calorific value due to combustion in the freeboard reaction zone 4, the temperature of the freeboard reaction zone 4 becomes lower than the temperature of the sand layer reaction zone 3, so that tar Occurrence of trouble due to adhesion and high safety carbide described later cannot be obtained.
[0021]
In the present invention, when the air ratio and the furnace temperature cannot be balanced in this way, for example, when the heat generation amount is insufficient and the furnace temperature cannot be maintained, auxiliary fuel f such as kerosene, When liquid fuel such as heavy oil is injected to promote heat generation, and when the amount of heat generation is excessive and the furnace temperature exceeds, water e is injected from the water injection port 13 and heat is taken away by the latent heat of evaporation of the water. If the temperature of the freeboard reaction zone 4 becomes lower than the temperature of the sand layer reaction zone 3, the combustion air h is injected into the freeboard reaction zone 4 to cause the pyrolysis gas to burn and generate heat. By increasing the temperature, the air ratio and the furnace temperature can be maintained within a predetermined range. It is natural that the air ratio is readjusted when the auxiliary fuel f is injected.
[0022]
Thus, the carbide particles sufficiently carbonized in the sand layer reaction zone 3 and freeboard reaction zone 4 of the fluidized bed furnace 1 are entrained from the freeboard reaction zone 4 into the exhaust gas c mainly composed of pyrolysis gas and combustion exhaust gas. And is led to a cyclone device 2 which is the next carbide recovery device. The exhaust gas component from which the carbide is separated in the cyclone device 2 is sent to the combustion chamber, the heat recovery device, and the gas processing facility at the subsequent stage, and the recovered carbide g extracted from the lower portion of the cyclone device 2 is The product is led to a process after the cooling washing tank in the latter stage and commercialized.
[0023]
In the sand bed reaction zone 3 of the fluidized bed furnace 1, foreign substances such as metals and rubble which have a high specific gravity and are not easily crushed gradually accumulate in the lower layer of the sand bed reaction zone 3. It is discharged together with sand d. Thus, since these foreign substances are separated from the carbides recovered by the next cyclone device 2 through the freeboard reaction zone 4, the advantage is obtained that these foreign substances are not mixed into the carbides that are products.
[0024]
These foreign substances are separated from the fluid medium sand d by the subsequent sieve classifier 5 and separated into iron, aluminum, rubble, etc., and each is subjected to recycling or final disposal. On the other hand, the fluid medium sand d from which the foreign matters are separated is returned to the fluidized bed furnace 1 by the sand circulation device 6 so as to be repeatedly used.
[0025]
The present invention is configured as described above, and its advantages are as follows.
1) Less equipment installation area.
Both the carbonization furnace and carbide recovery unit are composed of vertical equipment, and the installation area is about 1/3 of that of a horizontal rotary kiln.
[0026]
2) Since the residence time in the furnace is small, the furnace itself is compact, separation equipment for separating foreign substances such as metals from carbides, a crusher for equalizing the particle size of carbides, and tar content is not discharged, so exhaust ducts Tar removal equipment is not required. In addition, since the furnace drive part is not required in the carbonization furnace or carbide recovery device, the maintenance space is small, and these points greatly contribute to the space saving of the present invention.
[0027]
3) Carbides with different flammable fractions can be easily produced.
As described above, by controlling the air ratio, for example, a coke substitute having a combustible fraction of 40% or more, or a heat insulating material for casting having a combustible fraction of about 20%, which is used in a steelmaking furnace in a steelmaking process, etc. Can be manufactured. These carbides are composed of 3% or less of moisture, 0.5% or less of sulfur and chlorine, and the balance of ash.
[0028]
4) The carbide according to the present invention is obtained as a granular material having a uniform particle size.
In the present invention, as described above, the raw material charged in the sand layer reaction zone 3 of the fluidized bed furnace 1 is fluidly stirred and crushed and then finally carbonized particles from the freeboard reaction zone 4 into the furnace. Along with the exhaust gas, it is led out of the furnace. Then, in the next cyclone device 2, the recovered carbide g having a particle size or more is separated and recovered, and the fine particles are exhausted together with the exhaust gas. Accordingly, the carbide obtained from the present invention is provided, for example, as a sized product having an average particle size of 40 to 70 μm and a particle size range of 10 to 200 μm, in order to size the carbide as in the case of a rotary kiln. No crusher is needed.
[0029]
5) The carbide according to the present invention does not contain coarse impurities such as scrap metal and rubble.
As described above, foreign substances such as metal scraps such as iron and aluminum, and debris scraps, which are usually contained in the raw material waste, are taken out from the lower outlet 15 of the fluidized bed furnace 1 and are discharged and recovered together with the heated exhaust gas. There is no mixing in carbide g.
[0030]
6) The carbide according to the present invention is highly safe in handling.
The carbide produced at a temperature of 450 to 650 ° C. in the sand layer reaction zone 3 is then treated at a higher temperature of 600 to 850 ° C. in the freeboard reaction zone 4, so that the tar content adhering to the particle surface, the particle surface Volatile matter is removed, and it becomes a safe carbide with high ignition point and lower dust explosion concentration.
If the carbide obtained from carbonization furnace of conventional rotary type, ignition point: about 350 ° C., dust explosion lower limit concentration whereas a 1200~1500g / m3, with carbides obtained according to the present invention, ignition point Is an ignition temperature higher than 500 ° C and 150 ° C higher than the conventional one, and the dust explosion lower limit concentration is 2000g / m3 or more, about 50% higher than the conventional one, and the lower limit concentration is high, so it has excellent ignition safety is there.
[0031]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
As an example of the present invention, description will be made on the results of operation for two types of general waste and RDF using a fluidized bed type carbonization experimental facility having a processing capacity of 420 kg / h and a hearth area of 0.4 m ² . Table 1 shows the main operating conditions of the facilities and the property analysis results of the waste in each example. The general waste used in Example 2 was prepared by adding water to the one used in Example 1 to adjust the water content, and intentionally increasing the water content for the purpose of confirming the control effect by the auxiliary fuel. .
[0032]
[Table 1]
Table 1. Incineration equipment operating conditions

[0033]
In Example 1, the operation was performed using general waste, changing the temperature of the sand layer reaction zone from 400 ° C to 700 ° C and the temperature of the freeboard reaction zone from about 600 ° C to about 900 ° C. When carbonizing general waste, normally the heated fluidized air supplied in the sand layer reaction zone does not burn entirely in the sand layer reaction zone, but part of it burns in the free board reaction zone, so supply combustion air to the free board reaction zone. Even if not, the temperature of the freeboard reaction zone can be kept 50 to 200 ° C. higher than the temperature of the sand layer reaction zone, so no combustion air is supplied to the freeboard reaction zone. Also, auxiliary fuel and water are not supplied.
[0034]
In Example 2, when moisture is high and the amount of heat is insufficient, an experiment is performed in which an auxiliary fuel is used to lower the air ratio and increase the combustible fraction in the carbide. Kerosene was used as auxiliary fuel.
In Example 3, the heated heated air to be supplied targets RDF that easily contributes to combustion in the sand layer, and when the temperature of the free board reaction zone is lower than the sand layer reaction zone, the combustion air is supplied to the free board reaction zone. It was supplied to increase the temperature of the freeboard reaction zone and to investigate the safety of carbides and the trouble caused by tar.
Next, the operation results of each example are shown in Tables 2, 3, and 4 below.
[0035]
[Table 2]
Table 2. Operation result of Example 1

[0036]
(Evaluation criteria) The operation results were evaluated according to the following criteria.
(1) Generation of uncarburized from the lower part of the furnace: X, 1% when combustible substances contained in iron, aluminum, and rubble discharged from the lower part of the furnace and classified are over 3% by weight Above, 3% or less is Δ, and less than 1% is ○.
(2) Troubles due to tar generation: At the end of the operation, troubles due to tar generation are determined by checking the freeboard reaction zone of the carbonization furnace, the carbide recovery unit, and the inside of the duct from the carbonization furnace to the combustion chamber, and checking for tar adhesion. Confirmed. The tar adherence is X, and in all cases, no adherence is given.
(3) Poor flow due to melting of low melting point material: Evaluation of poor flow due to melting of low melting point material is based on melting in iron, aluminum and rubble discharged from the bottom of the furnace and in the fluidized sand after the experiment. Then, it was confirmed whether or not a lump was mixed.
(4) Clinker generation in ducts, etc .: For clinker generation in ducts, etc., check the inside of the freeboard reaction zone of the carbonization furnace, carbide recovery unit, and the inside of the duct from the carbonization furnace to the combustion chamber at the end of operation. Confirmed the presence or absence of kimono. “X” indicates adhesion and “◯” indicates no adhesion.
(5) Carbide safety: Regarding the safety of carbides, the ignition point is less than 400 ° C x, 400 ° C to 500 ° C Δ, 500 ° C or more ○, dust explosion lower limit concentration is less than 1600g / m ³ × a, 1600 g / m ³ or more ~2000g / m ³ less than the △, and ○ a 2000 g / m ³ or more, either bad evaluation of the ignition point and dust explosion lower limit concentration of evaluation as safety carbide .
(6) Comprehensive evaluation: In the comprehensive evaluation, if there is at least one of the above five items, X, X is not present, at least one is Δ, Δ is all, and ○ is all.
[0037]
[Table 3]
Table 3. Operation result of Example 2

[0038]
[Table 4]
Table 4. Operation result of Example 3

[0039]
From the results of Example 1 and Table 2, by controlling the temperature of the sand layer reaction zone to 450 to 650 ° C. and the temperature of the freeboard reaction zone to the range of 600 ° C. to 840 ° C., there is no generation of uncarburized, It can be seen that there is no trouble, no poor flow due to melting of the low melting point substance, no clinker formation in the duct, etc., and a highly safe carbide can be obtained.
[0040]
From the results of Example 2 and Table 3, when carbonizing waste with a high moisture content and a low calorific value, when trying to obtain a high combustible fraction in the carbide, an auxiliary fuel is supplied to reduce the calorific value. By covering this, the air ratio for maintaining the temperature in the predetermined sand layer reaction zone and freeboard reaction zone can be lowered, and the fractional combustion rate of waste can be reduced and the combustible fraction in carbides can be increased. It turns out that it is possible.
[0041]
From the results of Example 3 and Table 4, when the temperature of the freeboard reaction zone is lower than the temperature of the sand layer reaction zone, the temperature of the freeboard reaction zone is increased by supplying combustion air to the freeboard reaction zone. It can be seen that the ignition point and the dust explosion lower limit concentration of the resulting carbide can be increased to enhance the safety. It can also be seen that the temperature of the freeboard reaction zone needs to be 600 ° C. or higher in order to avoid tar generation problems.
[0042]
【The invention's effect】
Since the carbonization system of the present invention is configured as described above, the installation area is small, and a carbide having a combustible fraction adjusted according to the application can be produced. Further, the duct is difficult to block with tar, and the product carbide has excellent effects such as low impurities, uniform particle size, high ignition point and safety. Therefore, the industrial value of the present invention is extremely large as a carbonization system that can effectively reuse waste, and is excellent in quality and safety, and can produce and provide a carbide having characteristics according to the application at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional illustration of an essential part for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a main part flow diagram showing an outline of the entire carbonization system of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between air ratio and combustible fraction in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluidized bed furnace, 10 furnace main body, 11 inlet, 12 heated air inlet, 13 water inlet, 14 inlet, 2 cyclone apparatus, 3 sand layer reaction zone, 4 freeboard reaction zone, a organic waste, b heated air , C exhaust gas, d fluid medium sand, e water, f auxiliary fuel, g recovered carbide, h combustion air.

Claims

A carbonization system comprising a carbonization furnace for producing carbide by thermally decomposing organic waste at an air ratio of 1 or less, wherein a fluidized bed furnace is used as the carbonization furnace, and the fluidized bed furnace includes a sand bed reaction zone, , the temperature of the freeboard reaction zone while maintaining the scope of the preset 450 to 650 ° C. and 600 to 850 ° C., the temperature of the freeboard reaction zone 50 to 200 ° C. high temperature than sand reaction zone In order to produce a carbide having a desired combustible fraction of 55% to 15%, an ignition point of 430 ° C. or higher, and a dust explosion lower limit concentration of 1800 g / m ³ or higher . A carbonization system comprising: a control unit that maintains a preset air ratio in a range of 3 to 0.7 ; and a carbide recovery unit that separates and recovers the carbide .

The carbonization system according to claim 1, wherein a water injection device and an auxiliary fuel injection device are disposed as the control means in the fluidized bed furnace.

The carbonization system according to claim 1 or 2, wherein an air supply facility for combustion of pyrolysis gas is disposed in the freeboard reaction zone as the control means in the fluidized bed furnace.

A carbonization system that produces organic carbides by pyrolyzing organic waste at an air ratio of 1 or less. The organic waste is put into a fluidized bed furnace and pyrolyzed in the sand bed reaction zone and the subsequent freeboard reaction zone. In carrying out, while maintaining the temperature of the sand layer reaction zone and the freeboard reaction zone in the preset ranges of 450 to 650 ° C and 600 to 850 ° C, the temperature of the freeboard reaction zone is set to 50 than the temperature of the sand layer reaction zone. Set at and maintained at a high temperature of ~ 200 ° C and maintained at a preset air ratio in the range of air ratio 0.3 to 0.7, with a desired combustible fraction of 55% to 15%, and ignition point 430 ° C. or higher, carbide system dust explosion lower limit concentration after generating the carbides is 1800 g / m ³ or more, which was characterized by separation, that you collected by carbide collector.

When the calorific value in the fluidized bed furnace is insufficient, auxiliary fuel is injected into the furnace to maintain the temperature and air ratio between the sand layer reaction zone and the freeboard reaction zone within a preset range. The carbonization system according to claim 4.

5. When the heat generation amount in the fluidized bed furnace is excessive, water is poured into the furnace to maintain the temperature and air ratio between the sand layer reaction zone and the freeboard reaction zone within a preset range. Carbonization system as described in.

When the temperature of the free board reaction zone in the fluidized bed furnace is lower than the temperature of the sand bed reaction zone, the combustion air is introduced into the free board reaction zone, and the temperature of the sand bed reaction zone and the free board reaction zone The carbonization system according to claim 4, wherein the air ratio is maintained in a preset range.