連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置及連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置等，該裝置由小型且簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，能夠進(jìn)行被處理物的連續(xù)且大量的處理，并能夠抑制后續(xù)工序中積垢的生成及其生長(zhǎng)。連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置(3)等是使反應(yīng)槽(3A～3D)多段串聯(lián)連接并在各反應(yīng)槽內(nèi)使固體漿料(S)或液體與氣體(G1～G4)反應(yīng)的氣體反應(yīng)裝置，根據(jù)各反應(yīng)槽中的反應(yīng)，使各反應(yīng)槽中的氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。上述氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)的變化能夠通過使從氣體擴(kuò)散的氣體的流量、氣泡直徑及種類中選擇的一種以上變化而進(jìn)行。固體漿料或液體及氣體也可以作為相互反應(yīng)而引發(fā)積垢的物質(zhì)。在需要在反應(yīng)槽(3)以外生成固體漿料或液體的情況下，也可以在反應(yīng)槽(3A)的前段設(shè)置溶解槽(2)。
【專利說明】連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置及連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置等，特別是涉及一種由小型且簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成、能夠進(jìn)行被處理物的連續(xù)且大量的處理、且能夠抑制后續(xù)工序中積垢的生成及其生長(zhǎng)的連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置等。

【背景技術(shù)】
[0002]近來，產(chǎn)業(yè)廢棄物的再利用化正加速推進(jìn)，但是，該產(chǎn)業(yè)廢棄物中含有能夠循環(huán)利用的有益物質(zhì)，另一方面，常常也含有使再利用化工序無效率的有害物質(zhì)。
[0003]例如，城市垃圾焚燒設(shè)備等產(chǎn)生的焚燒灰由于含有很多碳成分而作為水泥原燃料等被再利用化，但另一方面，由于也含有大量鈣成分，所以會(huì)在再利用化工序所必需的水洗脫鹽設(shè)備中溶解，引起積垢故障，造成設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率降低和維護(hù)成本增加。
[0004]其解決手段的代表例是分批式溶解氣體反應(yīng)裝置(參考專利文獻(xiàn)I)。專利文件I公開了有關(guān)在處理系統(tǒng)的一部分采用分批式溶解氣體反應(yīng)裝置而將焚燒灰等含鹽粉體再利用化的方法等。
[0005]這種分批式溶解氣體反應(yīng)裝置21，如圖2所示，在溶解槽22內(nèi)向焚燒灰等廢棄物A中添加水W而形成固體漿料S，使廢棄物A中含有的鹽分溶解于水中，并使固體漿料S在分批式氣體反應(yīng)槽23內(nèi)與特定氣體G接觸，析出積垢成分。然后，將分批式氣體反應(yīng)槽23中的反應(yīng)生成物R供給到中繼槽24，在中繼槽24內(nèi)使積垢成分沉淀，并通過過濾機(jī)25分離成沉淀物P和含有鹽分的其他成分0，切實(shí)地除去積垢成分。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-229429號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]但是，由于分批式溶解氣體反應(yīng)裝置21對(duì)溶解、反應(yīng)、過濾各工序按照該順序一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行，所以與連續(xù)式相比處理效率相當(dāng)?shù)?。因此，若想要使用分批式溶解氣體反應(yīng)裝置21大量地處理被處理物，則不得不將反應(yīng)槽等各裝置做成大型設(shè)備。
[0011]另外，分批式溶解氣體反應(yīng)裝置21是在分批式氣體反應(yīng)槽23內(nèi)整體在相同條件下析出積垢成分，所以即使是在槽內(nèi)的反應(yīng)狀態(tài)不均一的情況下，也不能進(jìn)行根據(jù)該狀態(tài)個(gè)別地重新研究處理形態(tài)等的對(duì)應(yīng)，結(jié)果，會(huì)有過度施行不必要的處理等妨礙高效運(yùn)行的可能。
[0012]因此，本發(fā)明是鑒于上述解決課題而作出的，目的是提供連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置等，該裝置由小型且簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，能夠進(jìn)行被處理物的連續(xù)且大量的處理，并且通過使引發(fā)積垢的物質(zhì)事先反應(yīng)并析出，能夠抑制后續(xù)工序中的積垢生成及其生長(zhǎng)等。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明是一種氣體反應(yīng)裝置，串聯(lián)連接多段反應(yīng)槽并在該各反應(yīng)槽內(nèi)使固體衆(zhòng)料或液體與氣體反應(yīng)，根據(jù)該各反應(yīng)槽中的反應(yīng)，使該各反應(yīng)槽中的氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。
[0015]并且，根據(jù)本發(fā)明，由于僅串聯(lián)連接多段常用的反應(yīng)槽，所以能夠?qū)崿F(xiàn)小型且簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。另外，與以往的分批式不同，能夠連續(xù)地處理被處理物，所以，即使將裝置規(guī)模小型化，也能夠處理與以往等量程度的被處理物。進(jìn)一步，通過根據(jù)該各反應(yīng)槽中的反應(yīng)使該各反應(yīng)槽中的氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化，能夠使槽內(nèi)的處理方式和氣體的種類最優(yōu)化，所以可以抑制不必要的過度處理和擴(kuò)散氣體的使用，可以進(jìn)一步提高被處理物的處理效率。
[0016]在上述氣體反應(yīng)裝置中，前述氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)的變化可以通過使從前述氣體擴(kuò)散的氣體的流量、氣泡直徑及種類中選擇的一種以上變化來進(jìn)行。例如，多段的反應(yīng)槽中，反應(yīng)速度快的上游側(cè)的槽使用氣體擴(kuò)散能力大的氣體擴(kuò)散盤和氣體供給裝置，反應(yīng)速度變慢的下游側(cè)的槽使用氣體擴(kuò)散能力小的氣體擴(kuò)散盤和氣體供給裝置。此外，若監(jiān)測(cè)各反應(yīng)槽內(nèi)的PH值等，根據(jù)其結(jié)果，增減向位于其下游的反應(yīng)槽進(jìn)行氣體擴(kuò)散的氣體擴(kuò)散量等，則能夠更穩(wěn)定地生成所期望的分量的反應(yīng)物。
[0017]在上述氣體反應(yīng)裝置中，也可以使前述固體楽:料或前述液體與前述氣體為相互反應(yīng)而引發(fā)積垢的物質(zhì)。由此，能夠使引發(fā)積垢的物質(zhì)預(yù)先反應(yīng)，作為反應(yīng)物析出，所以能夠抑制在后續(xù)工序的設(shè)備內(nèi)積垢的生成及生長(zhǎng)。
[0018]另外，本發(fā)明是一種連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置，該裝置具備生成固體漿料或液體的溶解槽以及多段串聯(lián)連接并使在前述溶解槽中生成的固體漿料或液體與氣體反應(yīng)的氣體反應(yīng)槽，根據(jù)該各反應(yīng)槽中的反應(yīng)，使該各反應(yīng)槽中的氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。
[0019]在上述連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置中，也可以不在反應(yīng)槽的前段設(shè)置溶解槽，而是在反應(yīng)槽內(nèi)生成固體漿料或液體的同時(shí)使該生成的固體漿料或液體與氣體反應(yīng)。
[0020]根據(jù)上述連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置，通過小型且簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，即使裝置規(guī)模小型化也能處理與以往等量程度的被處理物，能夠抑制不必要的過度處理和擴(kuò)散氣體的使用，并進(jìn)一步提高被處理物的處理效率。
[0021]前述氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)的變化可以通過使從前述氣體擴(kuò)散的氣體的流量、氣泡直徑及種類中選擇的一種以上變化來進(jìn)行。進(jìn)一步，也可以使前述固體漿料或前述液體與前述氣體為相互反應(yīng)而引發(fā)積垢的物質(zhì)。
[0022]并且，本發(fā)明是一種在多段串聯(lián)連接的反應(yīng)槽中使固體漿料或液體與氣體反應(yīng)的氣體反應(yīng)方法，根據(jù)該各反應(yīng)槽中的反應(yīng)，使該各反應(yīng)槽中的氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。
[0023]另外，本發(fā)明是一種溶解氣體反應(yīng)方法，在溶解槽中生成固體漿料或液體，在多段串聯(lián)連接的反應(yīng)槽中使在前述溶解槽中生成的固體漿料或液體與氣體反應(yīng)，根據(jù)上述各反應(yīng)槽中的反應(yīng)，使該各反應(yīng)槽中的氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。
[0024]在上述連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)方法中，也可以不在反應(yīng)槽的前段設(shè)置溶解槽，而是在反應(yīng)槽內(nèi)生成固體漿料或液體的同時(shí)使該生成的固體漿料或液體與氣體反應(yīng)。
[0025]根據(jù)上述各方法，能夠進(jìn)行被處理物的連續(xù)且大量的處理，并且能夠根據(jù)各反應(yīng)槽內(nèi)的反應(yīng)狀態(tài)使槽內(nèi)的處理方式和氣體的種類最優(yōu)化，作為其結(jié)果，能夠縮小裝置規(guī)模、減少氣體使用量、穩(wěn)定地生成反應(yīng)物等。
[0026]發(fā)明效果
[0027]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置等，該裝置由小型且簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，能夠進(jìn)行被處理物的連續(xù)且大量的處理，并能夠通過使引發(fā)積垢的物質(zhì)預(yù)先反應(yīng)且析出，抑制后續(xù)工序中積垢的生成及其生長(zhǎng)等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示本發(fā)明的連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置的一實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖2是表示以往的分批式溶解氣體反應(yīng)裝置的一個(gè)例子的整體結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]接下來，參考附圖詳細(xì)地說明用于實(shí)施本發(fā)明的方式。在以下的說明中，以將焚燒灰進(jìn)行了漿料化后使用水泥窯廢氣(以下稱作“廢氣”)來處理的情況為例進(jìn)行說明。
[0031]圖1表示本發(fā)明的連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置的一實(shí)施方式，該連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置I由溶解槽2、連續(xù)式氣體反應(yīng)槽3和過濾機(jī)5等構(gòu)成。
[0032]溶解槽2在槽內(nèi)具備攪拌葉片等，該溶解槽設(shè)置為用于向焚燒灰A中添加水W而制成固體漿料S并使焚燒灰A中含有的鹽分溶解于水。
[0033]連續(xù)式氣體反應(yīng)槽3由串聯(lián)配置的4段反應(yīng)槽3A?3D構(gòu)成，各段的反應(yīng)槽3A?3D在底面具備氣體擴(kuò)散盤(未圖示)和氣體供給裝置(未圖示)，該連續(xù)式氣體反應(yīng)槽3構(gòu)成為使固體漿料S以溢出方式從反應(yīng)槽3A朝向反應(yīng)槽3D移動(dòng)。氣體供給裝置能夠調(diào)整供給到槽內(nèi)的氣體量，另外，通過氣體擴(kuò)散盤能夠調(diào)整吹入槽內(nèi)的氣體的氣泡直徑。
[0034]過濾機(jī)5設(shè)置為用于將在連續(xù)式氣體反應(yīng)槽3內(nèi)生成了的反應(yīng)生成物R固液分離成碳酸鈣等固體成分P和含有鹽分的液體成分O。
[0035]接下來，參考圖1說明具有上述結(jié)構(gòu)的連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置I的動(dòng)作。
[0036]將焚燒灰A和水W投入溶解槽2，混合攪拌而生成固體漿料S后，從第一反應(yīng)槽3A的上端供給固體漿料S。焚燒灰A中含有的鹽分溶解于水。當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)槽3A內(nèi)開始積存固體漿料S時(shí)，使用氣體供給裝置從設(shè)置在第一反應(yīng)槽3A的底面的氣體擴(kuò)散盤導(dǎo)入廢氣Gl。
[0037]當(dāng)廢氣Gl吹入到固體漿料S內(nèi)，廢氣Gl變成無數(shù)的氣泡并在固體漿料S內(nèi)上升，與從槽的上部供給的固體漿料S高效地相互彼此接觸，固體漿料S中的鈣成分和廢氣Gl中的碳酸氣體反應(yīng)，生成碳酸鈣。
[0038]由于固體漿料S從溶解槽2中連續(xù)地供給，所以當(dāng)超過第一反應(yīng)槽3A的容量時(shí)，其超過部分溢出而流向下游的第二反應(yīng)槽3B。在第二反應(yīng)槽3B中也與第一反應(yīng)槽3A —樣，從設(shè)置在其底面的氣體擴(kuò)散盤導(dǎo)入廢氣G2，生成碳酸鈣。
[0039]第二反應(yīng)槽3B內(nèi)的固體漿料S由于在第一反應(yīng)槽3A中已經(jīng)被導(dǎo)入了廢氣Gl，所以其中含有的鈣離子濃度當(dāng)然比第一反應(yīng)槽3A內(nèi)低。因此，反應(yīng)速度也變慢，所以設(shè)置在第二反應(yīng)槽3B中的氣體擴(kuò)散盤和氣體供給裝置，與第一反應(yīng)槽3A中使用的相比，氣體擴(kuò)散能力低就足夠了。
[0040]第一反應(yīng)槽3A和第二反應(yīng)槽3B的上述關(guān)系對(duì)于在其下游側(cè)連接的第三反應(yīng)槽3C及第四反應(yīng)槽3D中也一樣。因此，越是各反應(yīng)槽3A?3D的下游側(cè)的槽，氣體擴(kuò)散盤等的氣體擴(kuò)散能力可以越低，由此，有望縮小裝置規(guī)模及削減擴(kuò)散氣體量。
[0041]從設(shè)置在上述各反應(yīng)槽3A?3D的氣體擴(kuò)散盤噴出的氣體的氣泡直徑和來自氣體供給裝置的氣體供給量，可以預(yù)先固定為預(yù)定的值，但也可以使用如下所述的反饋系統(tǒng)，能夠更穩(wěn)定地進(jìn)行所期望的反應(yīng)，即:通過監(jiān)測(cè)各反應(yīng)槽3A?3D的槽內(nèi)的固體漿料S的pH值等并隨時(shí)掌握反應(yīng)生成物的反應(yīng)性的變化，根據(jù)其變化，隨時(shí)改變氣體的氣泡直徑和供給量。并且，除了廢氣Gl?G4的導(dǎo)入形態(tài)的改變以外，例如，也能夠根據(jù)各反應(yīng)槽3A?3D內(nèi)的反應(yīng)狀態(tài)，附加改變供給氣體的種類或添加藥劑等新功能。
[0042]在連續(xù)式氣體反應(yīng)槽3內(nèi)生成的漿料狀的反應(yīng)生成物R被過濾機(jī)5固液分離成碳酸鈣等固體成分P和含有鹽分的液體成分0，通過事前除去碳酸鈣等固體成分P，能夠抑制配置在過濾機(jī)5的后段的裝置等中的積垢的生成及其生長(zhǎng)。
[0043]如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，通過小型且簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行連續(xù)且大量的處理，與此同時(shí)，根據(jù)各反應(yīng)槽3A?3D中的反應(yīng)，通過使各反應(yīng)槽3A?3D中的廢氣Gl?G4的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化，能夠使各反應(yīng)槽3A?3D的槽內(nèi)的反應(yīng)最優(yōu)化，能夠抑制不必要的過度的擴(kuò)散氣體的使用等，能夠降低運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
[0044]在上述的實(shí)施方式中，連續(xù)式氣體反應(yīng)槽3的段數(shù)設(shè)為了 4段，但段數(shù)不限定于4段，只要是2段以上即可。
[0045]另外，在上述實(shí)施方式中，連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置I中設(shè)有溶解槽2和連續(xù)式氣體反應(yīng)槽3兩者，但只要在連續(xù)式氣體反應(yīng)槽3內(nèi)生成固體漿料S，也可以省略溶解槽2。
[0046]并且，在上述實(shí)施方式中，作為相互反應(yīng)而引發(fā)積垢的物質(zhì)，雖然舉例說明了為焚燒灰A和水W的混合物的固體漿料S、及含有碳酸氣體的廢氣Gl?G4氣體，但也能夠處理其他的相互反應(yīng)而引發(fā)積垢的物質(zhì)。另外，不僅用于防止積垢生成的處理，還能夠利用于各種目的。并且，不限于固體漿料和氣體的反應(yīng)，也能夠用于液體和氣體的反應(yīng)。
[0047]附圖標(biāo)記說明
[0048]I連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置
[0049]2溶解槽
[0050]3連續(xù)式氣體反應(yīng)槽
[0051]3A第一反應(yīng)槽
[0052]3B第二反應(yīng)槽
[0053]3C第三反應(yīng)槽
[0054]3D第四反應(yīng)槽
[0055]5過濾機(jī)
[0056]A焚燒灰
[0057]Gl?G4水泥窯廢氣
[0058]O液體成分
[0059]P固體成分
[0060]R反應(yīng)生成物
[0061]S固體漿料
[0062]W 水
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置，所述連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置是串聯(lián)連接多段反應(yīng)槽并在該各反應(yīng)槽內(nèi)使固體漿料或液體與氣體反應(yīng)的氣體反應(yīng)裝置， 根據(jù)該各反應(yīng)槽中的反應(yīng)，使該各反應(yīng)槽中的氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置，其特征在于，上述氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)的變化是通過使從上述氣體擴(kuò)散的氣體的流量、氣泡直徑及種類中選擇的一種以上變化而進(jìn)行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)式氣體反應(yīng)裝置，其特征在于，上述固體漿料或液體與上述氣體是相互反應(yīng)而引發(fā)積垢的物質(zhì)。
4.一種連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置，所述連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置具備: 生成固體漿料或液體的溶解槽；及 氣體反應(yīng)槽，該氣體反應(yīng)槽串聯(lián)連接多段并使在上述溶解槽中生成的固體漿料或液體與氣體反應(yīng)； 根據(jù)該各反應(yīng)槽中的反應(yīng)，使該各反應(yīng)槽中的氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。
5.一種連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置，所述連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置是串聯(lián)連接多段反應(yīng)槽并在該各反應(yīng)槽內(nèi)生成固體漿料或液體的同時(shí)使該生成的固體漿料或液體與氣體反應(yīng)的連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置， 根據(jù)該各反應(yīng)槽中的反應(yīng)，使該各反應(yīng)槽中的氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置，其特征在于，上述氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)的變化是通過使從上述氣體擴(kuò)散的氣體的流量、氣泡直徑及種類中選擇的一種以上變化而進(jìn)行的。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)裝置，其特征在于，上述固體漿料或液體與上述氣體是相互反應(yīng)而引發(fā)積垢的物質(zhì)。
8.—種連續(xù)式氣體反應(yīng)方法，所述連續(xù)式氣體反應(yīng)方法是在多段串聯(lián)連接的反應(yīng)槽中使固體漿料或液體與氣體反應(yīng)的氣體反應(yīng)方法， 根據(jù)該各反應(yīng)槽中的反應(yīng)，使該各反應(yīng)槽中的氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。
9.一種連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)方法，所述連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)方法是在溶解槽中生成固體漿料或液體并在多段串聯(lián)連接的反應(yīng)槽中使在上述溶解槽中生成的固體漿料或液體與氣體反應(yīng)的溶解氣體反應(yīng)方法， 根據(jù)上述各反應(yīng)槽中的反應(yīng)，使該各反應(yīng)槽中的該氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。
10.一種連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)方法，所述連續(xù)式溶解氣體反應(yīng)方法是在多段串聯(lián)連接的反應(yīng)槽中生成固體漿料或液體的同時(shí)使該生成的固體漿料或液體與氣體反應(yīng)的溶解氣體反應(yīng)方法， 根據(jù)該各反應(yīng)槽內(nèi)的反應(yīng)，使該各反應(yīng)槽中的該氣體的氣體擴(kuò)散狀態(tài)變化。
【文檔編號(hào)】C02F5/02GK104203398SQ201380015875
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月23日
【發(fā)明者】辰巳慶展, 近藤健三朗 申請(qǐng)人:太平洋水泥株式會(huì)社