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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024165006
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】無機繊維製品処理システム
(51)【国際特許分類】
C03C 25/70 20060101AFI20241121BHJP
F22G 5/12 20060101ALI20241121BHJP
F27B 7/06 20060101ALI20241121BHJP
F27D 7/02 20060101ALI20241121BHJP
F27D 17/00 20060101ALI20241121BHJP
F27D 19/00 20060101ALI20241121BHJP
B09B 3/45 20220101ALI20241121BHJP
B01D 53/38 20060101ALI20241121BHJP
F27D 21/00 20060101ALN20241121BHJP
【ＦＩ】
C03C25/70
F22G5/12 Z ZAB
F27B7/06
F27D7/02 A
F27D17/00 104D
F27D19/00
B09B3/45
B01D53/38 100
F27D21/00 G
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023080805
(22)【出願日】2023-05-16
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-01-22
(71)【出願人】
【識別番号】523180595
【氏名又は名称】是安 正博
(71)【出願人】
【識別番号】506149391
【氏名又は名称】有限会社エヌエステクノ
(74)【代理人】
【識別番号】100163267
【弁理士】
【氏名又は名称】今中 崇之
(72)【発明者】
【氏名】是安 正博
【テーマコード（参考）】
4D002
4D004
4G060
4K056
4K061
4K063
【Ｆターム（参考）】
4D002AB02
4D002AC10
4D002BA12
4D002CA20
4D002EA02
4D002EA05
4D002GA01
4D002GA02
4D002GB03
4D002HA08
4D004AA16
4D004CA24
4D004CA27
4D004CA32
4D004CB36
4D004DA08
4G060BA05
4G060BB02
4G060BD01
4G060BD03
4K056AA12
4K056BA06
4K056BB10
4K056CA10
4K056CA14
4K056CA20
4K056DA02
4K056DA26
4K056DA36
4K056DB08
4K056DB26
4K056FA02
4K056FA08
4K056FA10
4K056FA13
4K061AA08
4K061BA00
4K061CA23
4K061DA09
4K061EA03
4K061FA06
4K061GA02
4K061GA10
4K061HA05
4K063AA05
4K063AA18
4K063BA06
4K063BA13
4K063CA03
4K063DA06
4K063DA32
(57)【要約】
【課題】無機繊維製品に含まれるバインダーを除去できる無機繊維製品処理システム及び無機繊維製品処理方法を提供する。
【解決手段】無機繊維製品処理システム１０は、無機繊維製品を粉砕する粉砕装置１４と、過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置２２と、粉砕装置１４によって粉砕された無機繊維製品を過熱蒸気発生装置２２から導入された過熱蒸気を用いて加熱し、処理された無機繊維製品及び排出ガスを排出する加熱炉２４と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】無機繊維製品処理システム１０は、無機繊維製品を粉砕する粉砕装置１４と、過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置２２と、粉砕装置１４によって粉砕された無機繊維製品を過熱蒸気発生装置２２から導入された過熱蒸気を用いて加熱し、処理された無機繊維製品及び排出ガスを排出する加熱炉２４と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
粉砕された無機繊維製品を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて加熱し、処理された無機繊維製品及び排出ガスを排出する加熱炉と、を備えた無機繊維製品処理システム。
粉砕された無機繊維製品を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて加熱し、処理された無機繊維製品及び排出ガスを排出する加熱炉と、を備えた無機繊維製品処理システム。
【請求項2】
請求項１記載の無機繊維製品処理システムにおいて、
前記加熱炉が、回転する傾斜した筒状の炉を有するロータリーキルンである無機繊維製品処理システム。
前記加熱炉が、回転する傾斜した筒状の炉を有するロータリーキルンである無機繊維製品処理システム。
【請求項3】
請求項２記載の無機繊維製品処理システムにおいて、
前記過熱蒸気が、前記炉の高い方の側から導入される無機繊維製品処理システム。
前記過熱蒸気が、前記炉の高い方の側から導入される無機繊維製品処理システム。
【請求項4】
請求項３記載の無機繊維製品処理システムにおいて、
前記ロータリーキルンに投入される無機繊維製品が予め決められた量になるように、前記搬送装置を制御する制御装置と、を更に備える無機繊維製品処理システム。
前記ロータリーキルンに投入される無機繊維製品が予め決められた量になるように、前記搬送装置を制御する制御装置と、を更に備える無機繊維製品処理システム。
【請求項5】
請求項４記載の無機繊維製品処理システムにおいて、
過熱蒸気を用いて、前記炉から排出された排出ガスの臭気を低減する脱臭装置を更に備える無機繊維製品処理システム。
過熱蒸気を用いて、前記炉から排出された排出ガスの臭気を低減する脱臭装置を更に備える無機繊維製品処理システム。
【請求項6】
請求項５記載の無機繊維製品処理システムにおいて、
前記脱臭装置から排出された排出ガスを冷却するための熱交換器を更に備え、
前記熱交換器にて排出ガスを冷却することによって加熱された少なくとも酸素を含んだ気体が、前記炉に導入される無機繊維製品処理システム。
前記脱臭装置から排出された排出ガスを冷却するための熱交換器を更に備え、
前記熱交換器にて排出ガスを冷却することによって加熱された少なくとも酸素を含んだ気体が、前記炉に導入される無機繊維製品処理システム。
【請求項7】
請求項６記載の無機繊維製品処理システムにおいて、
前記無機繊維製品が、グラスウール、ロックウール、セラミックウール又はグラスファイバーを少なくとも含む無機繊維製品処理システム。
前記無機繊維製品が、グラスウール、ロックウール、セラミックウール又はグラスファイバーを少なくとも含む無機繊維製品処理システム。
【請求項8】
バインダーにて結合された無機繊維材料を含む無機繊維製品を粉砕する粉砕工程と、
前記粉砕工程にて粉砕された無機繊維製品を過熱蒸気雰囲気にて撹拌しながら加熱する加熱工程と、を含む無機繊維製品処理方法。
前記粉砕工程にて粉砕された無機繊維製品を過熱蒸気雰囲気にて撹拌しながら加熱する加熱工程と、を含む無機繊維製品処理方法。
【請求項9】
請求項８記載の無機繊維製品処理方法において、
前記加熱工程にて発生した排ガスの臭気を、８００℃以上の過熱蒸気にて低減する脱臭工程を更に含む無機繊維製品処理方法。
前記加熱工程にて発生した排ガスの臭気を、８００℃以上の過熱蒸気にて低減する脱臭工程を更に含む無機繊維製品処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無機繊維製品処理システム及び無機繊維製品処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
無機繊維製品は、断熱材や吸音材として使用されている。無機繊維製品に含まれる無機繊維を結合するバインダーとしては、フェノール樹脂等が一般的であったが、最近はアクリル樹脂やシュガーバインダー等の有機物のバインダーが使用されている。
プレス屑には多くの有機物のバインダーが付着しているうえ高密度になっているため、再利用するためにそのまま破砕して溶解すると溶解炉内でブリッジを形成して溶解を阻害したり、溶融の過程で気泡が溶融物に混入したりして製品品質に悪影響を与えたりすることがある。また、バインダーが熱分解すると大量の臭気が発生する。
バインダーを除去する方法の一つは、大量のエネルギーを使用し、高温の燃焼空気を上部から吹き付けて、下部から吸引することである。
しかしながら、プレス屑は高断熱構造になっており内部に熱が伝わり難く形状がバラバラであり、且つ高密度に成型された屑はこのような再利用方法では処理は難しく殆どは産業廃棄物として埋め立て処理されている。
プレス屑には多くの有機物のバインダーが付着しているうえ高密度になっているため、再利用するためにそのまま破砕して溶解すると溶解炉内でブリッジを形成して溶解を阻害したり、溶融の過程で気泡が溶融物に混入したりして製品品質に悪影響を与えたりすることがある。また、バインダーが熱分解すると大量の臭気が発生する。
バインダーを除去する方法の一つは、大量のエネルギーを使用し、高温の燃焼空気を上部から吹き付けて、下部から吸引することである。
しかしながら、プレス屑は高断熱構造になっており内部に熱が伝わり難く形状がバラバラであり、且つ高密度に成型された屑はこのような再利用方法では処理は難しく殆どは産業廃棄物として埋め立て処理されている。
【0003】
ここで、特許文献１には、簡便に、かつ短時間で、グラスウール、ロックウール等の無機繊維材料から、バインダーを充分に除去して良質な再生無機繊維を製造することができる再生無機繊維の製造方法が記載されている。
この再生無機繊維の製造方法は、無機繊維が有機物のバインダーで結合された無機繊維材料を過熱水蒸気に晒し、前記バインダーを除去するものであり、得られた再生無機繊維は、無機繊維製品の原料の一部とすることができる。
この再生無機繊維の製造方法は、無機繊維が有機物のバインダーで結合された無機繊維材料を過熱水蒸気に晒し、前記バインダーを除去するものであり、得られた再生無機繊維は、無機繊維製品の原料の一部とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－５４６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、無機繊維製品に含まれるバインダーを除去できる無機繊維製品処理システム及び無機繊維製品処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１に記載の発明は、過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、粉砕された無機繊維製品を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて加熱し、処理された無機繊維製品及び排出ガスを排出する加熱炉と、を備えた無機繊維製品処理システムである。
【0007】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の無機繊維製品処理システムにおいて、前記加熱炉が、回転する傾斜した筒状の炉を有するロータリーキルンである。
【0008】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の無機繊維製品処理システムにおいて、前記過熱蒸気が、前記炉の高い方の側から導入される。
【0009】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の無機繊維製品処理システムにおいて、前記ロータリーキルンに投入される無機繊維製品が予め決められた量になるように、前記搬送装置を制御する制御装置と、を更に備える。
【0010】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載の無機繊維製品処理システムにおいて、過熱蒸気を用いて、前記炉から排出された排出ガスの臭気を低減する脱臭装置を更に備える。
【0011】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の無機繊維製品処理システムにおいて、前記脱臭装置から排出された排出ガスを冷却するための熱交換器を更に備え、前記熱交換器にて排出ガスを冷却することによって加熱された少なくとも酸素を含んだ気体が、前記炉に導入される。
【0012】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の無機繊維製品処理システムにおいて、前記無機繊維製品が、グラスウール、ロックウール、セラミックウール又はグラスファイバーを少なくとも含む。
【0013】
請求項８に記載の発明は、バインダーにて結合された無機繊維材料を含む無機繊維製品を粉砕する粉砕工程と、前記粉砕工程にて粉砕された無機繊維製品を過熱蒸気雰囲気にて撹拌しながら加熱する加熱工程と、を含む無機繊維製品処理方法。
【0014】
請求項９に記載の発明は、請求項８記載の無機繊維製品処理方法において、前記加熱工程にて発生した排ガスの臭気を、８００℃以上の過熱蒸気にて低減する脱臭工程を更に含む。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、無機繊維製品に含まれるバインダーを除去できる無機繊維製品処理システム及び無機繊維製品処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施の形態に係る無機繊維製品処理システムの構成を示す説明図である。
【図2】同無機繊維製品処理システムが備える受け入れバンカーに投入されるプレス屑の写真である。
【図3】同無機繊維製品処理システムが備えるフレットミルにて粉砕されたプレス屑の写真である。
【図4】同無機繊維製品処理システムが備えるロータリーキルンから排出されたプレス屑の写真である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
【0018】
本発明の一実施の形態に係る無機繊維製品処理システム１０は、被処理物であるグラスウール製品（無機繊維製品の一例）のプレス屑（以下、単に「プレス屑」という）からバインダーを除去し、再び無機繊維製品の原料として再生できる。
なお、グラスウール製品のプレス屑は、例えば、車両用の防音板をプレス成形する過程で生じる端材であり、建材用断熱材として使用されるロール品よりも高密度である。
なお、グラスウール製品のプレス屑は、例えば、車両用の防音板をプレス成形する過程で生じる端材であり、建材用断熱材として使用されるロール品よりも高密度である。
【0019】
ただし、被処理物は、グラスウールがバインダーにて結合されたグラスウール製品に限定されるものではなく、無機繊維材料がバインダーにて結合された任意の無機繊維製品であればよい。グラスウール以外の無機繊維材料として、例えば、ロックウール、セラミックウール及びグラスファイバーが挙げられる。バインダーは、例えばフェノール樹脂、アクリル樹脂、シュガーバインダー及びスタッチその他の有機物のバインダーである。
すなわち、被処理物である無機繊維製品は、例えば、グラスウール、ロックウール、セラミックウール又はグラスファイバーを少なくとも含み、バインダーにて結合されていればよい。
また、被処理物である無機繊維製品は、プレス屑に限定されるものではなく、任意の端材であってもよい。
すなわち、被処理物である無機繊維製品は、例えば、グラスウール、ロックウール、セラミックウール又はグラスファイバーを少なくとも含み、バインダーにて結合されていればよい。
また、被処理物である無機繊維製品は、プレス屑に限定されるものではなく、任意の端材であってもよい。
【0020】
無機繊維製品処理システム１０は、図１に示すように、受け入れバンカー１２、フレットミル１４、切り出しホッパー１６、計量ホッパー１８、過熱蒸気発生装置２２及びロータリーキルン２４を備えている。
【0021】
受け入れバンカー１２は、外部から搬入されたプレス屑を受け入れ、貯蔵することができる容器である。受け入れられるプレス屑は、例えば、図２に示すような状態である。
【0022】
フレットミル（粉砕装置の一例）１４は、受け入れバンカー１２からスクリューコンベア３０によって断続的に投入されたプレス屑を粉砕できる。粉砕されたプレス屑は、例えば、図３に示すような状態となる。
フレットミル１４に投入されるプレス屑は、前処理として嵩比重が０．２〔ｔｏｎ／ｍ３〕以上となるように破砕されていることが好ましい。
また、フレットミル１４により処理されたプレス屑は、粒径が０．３ｍｍ以下に粉砕されることが好ましく、平均粒径が０．１ｍｍ以下に粉砕されることが更に好ましい。
更に、後述するロータリーキルン２４にて十分に撹拌されることに加え、ロータリーキルン２４の容積が低減できるため、フレットミル１４により処理されたプレス屑の嵩比重は、０．５〔ｔｏｎ／ｍ３〕以上となることが好ましい。
なお、破砕装置は、フレットミル１４に限定されるものではない。
フレットミル１４に投入されるプレス屑は、前処理として嵩比重が０．２〔ｔｏｎ／ｍ３〕以上となるように破砕されていることが好ましい。
また、フレットミル１４により処理されたプレス屑は、粒径が０．３ｍｍ以下に粉砕されることが好ましく、平均粒径が０．１ｍｍ以下に粉砕されることが更に好ましい。
更に、後述するロータリーキルン２４にて十分に撹拌されることに加え、ロータリーキルン２４の容積が低減できるため、フレットミル１４により処理されたプレス屑の嵩比重は、０．５〔ｔｏｎ／ｍ３〕以上となることが好ましい。
なお、破砕装置は、フレットミル１４に限定されるものではない。
【0023】
切り出しホッパー１６は、フレックスコンベア３２によってフレットミル１４から搬送されたプレス屑を貯蔵できる。
【0024】
計量ホッパー１８は、切り出しホッパー１６からバケットコンベア３４によって搬送されたプレス屑が投入される。計量ホッパー１８は、ロードセル式の計量器３６を有し、予め決められた量のプレス屑が、スクリューフィーダー３８により搬送され、ロータリーキルン２４に投入される。
【0025】
過熱蒸気発生装置２２は、ボイラー２０を利用して過熱蒸気を発生できる。発生する過熱蒸気の温度は、例えば、５００～９００℃であり、６００～８００℃であることが好ましい。
【0026】
ロータリーキルン（加熱炉の一例）２４は、回転する筒状の炉２４２を有している。炉２４２は、モータ２４４により駆動され回転する。炉２４２は傾斜して配置され、プレス屑が投入される投入側の位置が、加熱後のプレス屑が排出される排出側の位置よりも高くなっている。炉２４２には、内部温度を測定するための複数の温度計ＴＭ２４ａ～ＴＭ２４ｃが設けられている。
【0027】
炉２４２の投入側には、それぞれ端部が炉２４２の内部に位置するように配置された過熱蒸気供給管Ｌ１及び空気供給管Ｌ２が設けられている。過熱蒸気供給管Ｌ１からは過熱蒸気発生装置２２が発生した過熱蒸気が供給され、空気供給管Ｌ２からは、外部からの空気（少なくとも酸素を含んだ気体の一例）が供給される。なお、この空気は、少なくとも酸素を含んだ気体であれば任意でよく、酸素のみであってもよい。
過熱蒸気供給管Ｌ１から噴出する過熱蒸気は、炉２４２の内部に投入されたプレス屑を飛散させないように、その噴出速度が抑制された状態で供給される。プレス屑は、この過熱蒸気によって、例えば４００～６００℃に加熱される。
過熱蒸気供給管Ｌ１から噴出する過熱蒸気は、炉２４２の内部に投入されたプレス屑を飛散させないように、その噴出速度が抑制された状態で供給される。プレス屑は、この過熱蒸気によって、例えば４００～６００℃に加熱される。
【0028】
炉２４２の排出側には、下部にロータリーバルブ２４６が、上部に排ガスダクト２４８が設けられている。
ロータリーバルブ２４６からは、炉２４２の内部にて処理されたプレス屑が排出される。排出されたプレス屑は、例えば、図４に示すような状態となる。
排ガスダクト２４８からは、炉２４２の内部にてプレス屑のバインダーが熱分解し、酸素と反応することにより発生した臭気分を含むガスが排ガスとして排出される。
ロータリーバルブ２４６からは、炉２４２の内部にて処理されたプレス屑が排出される。排出されたプレス屑は、例えば、図４に示すような状態となる。
排ガスダクト２４８からは、炉２４２の内部にてプレス屑のバインダーが熱分解し、酸素と反応することにより発生した臭気分を含むガスが排ガスとして排出される。
【0029】
ロータリーキルン２４により、プレス屑が炉２４２の内部にて撹拌されながら予め決められた時間Ｔ１の間滞留した後に、加熱されたプレス屑が排出される。この予め決められた時間Ｔ１は、バインダーが熱分解し、酸素と反応する時間を考慮して、例えば、２０～３０分であることが好ましい。
従って、プレス屑は、撹拌されずに加熱される場合と比較して、より均一に加熱される。
従って、プレス屑は、撹拌されずに加熱される場合と比較して、より均一に加熱される。
【0030】
無機繊維製品処理システム１０は、更に、脱臭装置５０、過熱蒸気発生装置５２、ファン５４、熱交換器５６、ブロワー５８、熱交換器６０、フィルター式集塵機６２及び制御装置７０を備えている。
【0031】
脱臭装置５０は、過熱蒸気を用いて排ガスダクト２４８から排出された排ガスの臭気を低減できる。
脱臭装置５０の内部には脱臭室が設けられ、脱臭室に導入された排ガスに対して過熱蒸気が吹き付けられる。脱臭室には、内部温度を測定するための温度計ＴＭ５０が設けられている。
脱臭装置５０の内部には脱臭室が設けられ、脱臭室に導入された排ガスに対して過熱蒸気が吹き付けられる。脱臭室には、内部温度を測定するための温度計ＴＭ５０が設けられている。
【0032】
過熱蒸気発生装置５２は、ボイラー２０を利用して脱臭装置５０に導入される過熱蒸気を発生できる。発生する過熱蒸気の温度は、例えば、８００～１２００℃である。
【0033】
ファン５４は、脱臭装置５０から排出された排ガスに対して外部からの空気を供給できる。空気が供給されることにより、排ガスの温度が低減される。
【0034】
熱交換器５６は、脱臭装置５０の排ガスの流路の下流側に接続されている。熱交換器５６は、排ガスの熱を用いて空気供給管Ｌ２を流れる空気を予熱することで、排熱を回収できる。熱交換器５６は、例えばレキュペレーターである。
【0035】
ブロワー５８は、空気供給管Ｌ２に空気を送り込み、ロータリーキルン２４の炉２４２の内部に空気（少なくとも酸素を含んだ気体の一例）を供給できる。
【0036】
熱交換器６０は、熱交換器５６の排ガスの流路の下流側に接続されている。熱交換器６０は、クーリングタワー６４に接続されており、熱交換器５６を通った排ガスを更に冷却することができる。
【0037】
フィルター式集塵機６２は、熱交換器６０の排ガスの流路の下流側に接続されている。フィルター式集塵機６２は、排ガスに含まれるダストを除去できる浄化装置である。浄化された排ガスは、排ガスファン６６によって、サイレンサー６８２が設けられた煙突６８から排出される。
浄化装置は、フィルター式集塵機６２に限定されるものではなく、排ガス中のダストを除去できるのであれば任意の装置でよい。
浄化装置は、フィルター式集塵機６２に限定されるものではなく、排ガス中のダストを除去できるのであれば任意の装置でよい。
【0038】
制御装置７０は、無機繊維製品処理システム１０を構成する各部を制御できる。制御装置７０は、特に、フィードバック制御による次の制御機能を有する。
（１）ロータリーキルン２４へのプレス屑の投入量制御
制御装置７０は、計量器３６の測定値に基づいて、スクリューフィーダー３８の搬送速度を修正することにより、予め決められた量のプレス屑が連続してロータリーキルン２４の内部に投入されるようにフィードバック制御できる。単位時間あたりに予め決められた量のプレス屑が安定的にロータリーキルン２４に投入されることにより、炉２４２の内部の温度を制御する上での外乱となる水分量やバインダーの量の変動が抑制され、ロータリーキルン２４から排出される処理後のプレス屑の品質のばらつきが低減される。
（１）ロータリーキルン２４へのプレス屑の投入量制御
制御装置７０は、計量器３６の測定値に基づいて、スクリューフィーダー３８の搬送速度を修正することにより、予め決められた量のプレス屑が連続してロータリーキルン２４の内部に投入されるようにフィードバック制御できる。単位時間あたりに予め決められた量のプレス屑が安定的にロータリーキルン２４に投入されることにより、炉２４２の内部の温度を制御する上での外乱となる水分量やバインダーの量の変動が抑制され、ロータリーキルン２４から排出される処理後のプレス屑の品質のばらつきが低減される。
【0039】
（２）ロータリーキルン２４の炉２４２の内部の温度制御
炉２４２の内部に導入される過熱蒸気の量及び温度並びに炉２４２の内部に導入される空気の量は、プレス屑の投入量、バインダーの付着量及び水分量に基づいて、予め設定されている。
制御装置７０は、過熱水蒸気の温度を修正し、炉２４２の内部の温度が予め決められた温度になるようにフィードバック制御できる。
炉２４２の内部の温度が制御されることにより、バインダーが十分に除去されなかったり、過燃焼によりプレス屑が溶着したりすることが抑制される。
炉２４２の内部に導入される過熱蒸気の量及び温度並びに炉２４２の内部に導入される空気の量は、プレス屑の投入量、バインダーの付着量及び水分量に基づいて、予め設定されている。
制御装置７０は、過熱水蒸気の温度を修正し、炉２４２の内部の温度が予め決められた温度になるようにフィードバック制御できる。
炉２４２の内部の温度が制御されることにより、バインダーが十分に除去されなかったり、過燃焼によりプレス屑が溶着したりすることが抑制される。
【0040】
（３）脱臭装置５０の脱臭室内の温度制御
制御装置７０は、脱臭装置５０の脱臭室に設けられた温度計ＴＭ５０の測定値に基づいて、過熱蒸気発生装置５２が発生する過熱蒸気の温度を修正し、脱臭室内の排ガスの温度が例えば８００～９００℃になるようにフィードバック制御できる。
制御装置７０は、脱臭装置５０の脱臭室に設けられた温度計ＴＭ５０の測定値に基づいて、過熱蒸気発生装置５２が発生する過熱蒸気の温度を修正し、脱臭室内の排ガスの温度が例えば８００～９００℃になるようにフィードバック制御できる。
【0041】
次に、無機繊維製品処理システム１０の動作について説明する。無機繊維製品処理システム１０は、以下のように動作する。
【0042】
外部から搬入されたプレス屑は、受け入れバンカー１２に受け入れられ、フレットミル１４にて粉砕される。
フレットミル１４にて粉砕されたプレス屑は、切り出しホッパー１６を経て計量ホッパー１８に搬送され、計量ホッパー１８から予め決められた量のプレス屑がロータリーキルン２４に投入される。
一方で、ロータリーキルン２４の炉２４２の内部には、炉２４２の位置が高い方の側となる投入側から、過熱蒸気供給管Ｌ１及び空気供給管Ｌ２を通ってそれぞれ過熱蒸気及び空気が導入されている。
フレットミル１４にて粉砕されたプレス屑は、切り出しホッパー１６を経て計量ホッパー１８に搬送され、計量ホッパー１８から予め決められた量のプレス屑がロータリーキルン２４に投入される。
一方で、ロータリーキルン２４の炉２４２の内部には、炉２４２の位置が高い方の側となる投入側から、過熱蒸気供給管Ｌ１及び空気供給管Ｌ２を通ってそれぞれ過熱蒸気及び空気が導入されている。
【0043】
ロータリーキルン２４に投入されたプレス屑は、炉２４２の回転に伴って、過熱蒸気雰囲気にて撹拌されながら加熱されるとともに、供給された空気より、プレス屑に含まれるバインダーが熱分解し、燃焼する。なお、供給される空気の量は、バインダーの理論燃焼空気量の１．０～１．３倍であることが好ましい。供給される空気の量が、バインダーの理論燃焼空気量の１．０倍未満であるとプレス屑が異変し、１．３倍を超えて過剰であると、炉２４２の内部の温度を低下させたり、プレス屑を飛散させたりする要因となりうる。
【0044】
なお、導入される空気や過熱蒸気により炉２４２の内部に生じる気流の速さは、投入されたプレス屑を飛散させてしまうことを抑制するために、２．０ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましく、１．０ｍ／ｓｅｃ以下であることがより好ましい。
【0045】
ロータリーキルン２４にて予め決められた時間Ｔ１の間処理されたプレス屑は、ロータリーバルブ２４６より排出される。
排出された処理済みのプレス屑である無機繊維材料は、例えばフレキシブルコンテナバック８０に袋詰されることにより回収され、再利用される。
排出された処理済みのプレス屑である無機繊維材料は、例えばフレキシブルコンテナバック８０に袋詰されることにより回収され、再利用される。
【0046】
なお、無機繊維製品処理システム１０と、グラスウールの溶解炉（不図示）と、を備えたグラスウール製品を製造するための製造システム（不図示）を構成し、無機繊維製品処理システム１０が有するロータリーキルン２４から排出された処理済みのプレス屑が、スクリューコンベア（不図示）を介してグラスウールの溶解炉に投入されることで、無機繊維製品処理システム１０に投入されたプレス屑が再度グラスウール製品となるように再生処理することができる。
【0047】
このようなグラスウール製品の製造システムによれば、無機繊維製品処理システム１０にてバインダーが除去されているとともに粉砕されているプレス屑が、加熱処理されたエネルギーを保有したまま溶解炉に投入されるため、グラスウール製品を製造するために必要なエネルギーが低減される。
【0048】
一方で、プレス屑の処理に伴い、バインダーが熱分解し、燃焼することによるガスが発生する。発生したガスは、排ガスダクト２４８から排ガスとして排出される。排ガスの温度は、例えば、６００～７００℃である。
排ガスは、脱臭装置５０の脱臭室の内部にて過熱蒸気に晒された状態で滞留する。脱臭室には、例えば８００℃以上の過熱蒸気が導入され、内部の温度が例えば８００～９００℃に維持されているため、臭気が低減される。
排ガスは、脱臭装置５０の脱臭室の内部にて過熱蒸気に晒された状態で滞留する。脱臭室には、例えば８００℃以上の過熱蒸気が導入され、内部の温度が例えば８００～９００℃に維持されているため、臭気が低減される。
【0049】
脱臭装置５０にて脱臭された排ガスは、ファン５４により送られた外部からの空気と混合され熱交換器５６へと導入される。
熱交換器５６に導入された排ガスは、ブロワー５８によって空気供給管Ｌ２から供給される空気と熱交換して冷却され、下流側の熱交換器６０へと導入される。
熱交換器６０に導入された排ガスは、更に冷却され、フィルター式集塵機６２に導入される。
フィルター式集塵機６２に導入された排ガスは浄化され、煙突６８から排出される。なお、除去されたダストは、フレキシブルコンテナバック８５によって回収される。
熱交換器５６に導入された排ガスは、ブロワー５８によって空気供給管Ｌ２から供給される空気と熱交換して冷却され、下流側の熱交換器６０へと導入される。
熱交換器６０に導入された排ガスは、更に冷却され、フィルター式集塵機６２に導入される。
フィルター式集塵機６２に導入された排ガスは浄化され、煙突６８から排出される。なお、除去されたダストは、フレキシブルコンテナバック８５によって回収される。
【0050】
このように、本実施の形態に係る無機繊維製品処理システム１０によれば、グラスウール製品に含まれるバインダーが除去される。
また、無機繊維製品処理システム１０によれば、処理に伴い生じる排ガスの臭気も抑制される。
また、無機繊維製品処理システム１０によれば、処理に伴い生じる排ガスの臭気も抑制される。
【実施例0051】
次に、無機繊維製品処理システム１０が処理に伴って発生した排ガス量及び排蒸気量の測定結果を示し、無機繊維製品処理システム１０の効果についてより具体的に説明する。
発明者らは、１）無機繊維製品処理システム１０が備えるロータリーキルン２４において過熱蒸気を使用した場合と、２）ロータリーキルン２４とは異なる外熱式ロータリーキルンにおいて加熱した空気を使用した場合と、において、プレス屑を１ｋｇ処理するために発生した排ガス量及び排蒸気量をそれぞれ測定した。
発明者らは、１）無機繊維製品処理システム１０が備えるロータリーキルン２４において過熱蒸気を使用した場合と、２）ロータリーキルン２４とは異なる外熱式ロータリーキルンにおいて加熱した空気を使用した場合と、において、プレス屑を１ｋｇ処理するために発生した排ガス量及び排蒸気量をそれぞれ測定した。
【0052】
過熱蒸気による処理（以下、「過熱蒸気式処理」という）においては、ロータリーキルン２４に、粉状のプレス屑を投入し、必要な過熱蒸気及び空気を吹き込み、バインダーを１質量％以下のＩｇ ｌｏｓｓになるように除去し、更に脱臭処理を行った。
発明者らは、その際のプレス屑１ｋｇ当りの排ガス量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕及び排蒸気量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕をそれぞれ測定した。また、プレス屑の処理量は、１２ｋｇ／ｈｒであった。
発明者らは、その際のプレス屑１ｋｇ当りの排ガス量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕及び排蒸気量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕をそれぞれ測定した。また、プレス屑の処理量は、１２ｋｇ／ｈｒであった。
【0053】
加熱した空気による処理（以下、「加熱空気式処理」という）においては、ロータリーキルン２４とは異なる、ＬＰＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ）による外熱式ロータリーキルン内に、破砕したプレス屑とバインダー燃焼用の空気と対流伝熱用の空気を吹込み、バインダーを１質量％以下のＩｇ ｌｏｓｓになるように除去し、その排ガスをＬＰＧ燃焼式による脱臭処理を行った。
発明者らは、その際のプレス屑１ｋｇ当りの排ガス量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕及び排蒸気量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕をそれぞれ測定した。プレス屑の処理量は、８５０ｋｇ／ｈｒであった。なお、対流空気により粉状のプレス屑は飛散してしまうため、破砕したプレス屑を使用して試験した。
測定結果は、表１に示すとおりとなった。
発明者らは、その際のプレス屑１ｋｇ当りの排ガス量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕及び排蒸気量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕をそれぞれ測定した。プレス屑の処理量は、８５０ｋｇ／ｈｒであった。なお、対流空気により粉状のプレス屑は飛散してしまうため、破砕したプレス屑を使用して試験した。
測定結果は、表１に示すとおりとなった。
【0054】
【表1】
【0055】
ここで、表１中、「バインダー燃焼排ガス量」は、プレス屑中のバインダーが熱分解し、吹き込まれた空気中の酸素と反応した際に発生した排ガスの量であって、Ｈ２Ｏ及びＣＯ２を除いたＮ２，ＮＯ，ＮＯＸ，Ｏ２等のガス量である。なお、加熱空気式処理の値の方が過熱蒸気式処理の値よりも大きい理由は、対流用空気の吹き込み等により過剰な空気を取り込んだためである。
「バインダー燃焼排ＣＯ２ガス量」は、前述の「バインダー燃焼排ガス量」から除かれたＣＯ２の量である。
「バインダー燃焼排ＣＯ２ガス量」は、前述の「バインダー燃焼排ガス量」から除かれたＣＯ２の量である。
【0056】
「脱臭装置排ガス量」は、ロータリーキルンから排出された排ガスの臭気を脱臭するために、燃料となるＬＰＧを燃焼させた際に発生した燃焼排ガスの量であって、Ｈ２Ｏ及びＣＯ２を除いたガス量である。
「脱臭装置排ＣＯ２ガス量」は、前述の「脱臭装置排ガス量」から除かれたＣＯ２の量の理論値である。
「脱臭装置排ＣＯ２ガス量」は、前述の「脱臭装置排ガス量」から除かれたＣＯ２の量の理論値である。
【0057】
「ＬＰＧ 排ガス量」は、過熱蒸気式処理においては、１００℃の飽和水蒸気を発生させるためＬＰＧを燃料として燃焼した際に発生したＨ２Ｏ及びＣＯ２以外のガス量であり、加熱空気式処理においては、ロータリーキルンの外熱用のＬＰＧを燃料として燃焼した際に発生したＨ２Ｏ及びＣＯ２以外のガス量である。
【0058】
「ＬＰＧ 排ＣＯ２ガス量」は、過熱蒸気式処理においては、１００℃の飽和水蒸気を発生させるためＬＰＧを燃料として燃焼した際に発生したＣＯ２の量であり、加熱空気式処理においては、ロータリーキルンの外熱用のＬＰＧを燃料として燃焼した際に発生したＣＯ２の量である。
【0059】
過熱蒸気式処理においては、バインダー燃焼に必要な空気（少なくとも酸素を含んだ気体の一例）を投入すればよい。
一方で、加熱空気式処理においては、対流空気の流れを作る必要があり、更に嵩比重の小さい破砕屑（例えば、０．０４～０．０５〔ｔｏｎ／ｍ３〕）の処理となるため、ロータリーキルンの内径が大きくなる。また、一定の対流速を維持するためには投入空気量を多くする必要があり、その結果、排ガス量も多くなり脱臭処理のエネルギーが大きくなる傾向にある。
その結果、加熱した空気による処理と比較すると、過熱蒸気による処理、すなわち、無機繊維製品処理システム１０による総排ガス量及び総排蒸気量の合計は、１／２．５になることが明らかとなった。
一方で、加熱空気式処理においては、対流空気の流れを作る必要があり、更に嵩比重の小さい破砕屑（例えば、０．０４～０．０５〔ｔｏｎ／ｍ３〕）の処理となるため、ロータリーキルンの内径が大きくなる。また、一定の対流速を維持するためには投入空気量を多くする必要があり、その結果、排ガス量も多くなり脱臭処理のエネルギーが大きくなる傾向にある。
その結果、加熱した空気による処理と比較すると、過熱蒸気による処理、すなわち、無機繊維製品処理システム１０による総排ガス量及び総排蒸気量の合計は、１／２．５になることが明らかとなった。
【実施例0060】
次に、発明者らは、無機繊維製品処理システム１０における、処理に要するエネルギーの測定結果を示し、無機繊維製品処理システム１０の効果についてより具体的に説明する。
発明者らは、１）無機繊維製品処理システム１０が備えるロータリーキルン２４において過熱蒸気を使用した場合と、２）ロータリーキルン２４とは異なる外熱式ロータリーキルンにおいて加熱した空気を使用した場合と、において、プレス屑を１ｋｇ処理するために使用したエネルギーをそれぞれ測定した。
測定結果は、表２に示すとおりとなった。
発明者らは、１）無機繊維製品処理システム１０が備えるロータリーキルン２４において過熱蒸気を使用した場合と、２）ロータリーキルン２４とは異なる外熱式ロータリーキルンにおいて加熱した空気を使用した場合と、において、プレス屑を１ｋｇ処理するために使用したエネルギーをそれぞれ測定した。
測定結果は、表２に示すとおりとなった。
【0061】
【表2】
【0062】
ここで、表２中、「ロータリーキルン加熱用」は、過熱蒸気式処理においては、１２ｋｇ／ｈｒのプレス屑を処理するために、２０ｋｇ／ｈｒの１００℃の飽和蒸気を７００℃に過熱した過熱水蒸気を生成するためのエネルギーであり、加熱空気式処理においては、内部温度を５００℃に維持するための外熱用ＬＰＧの使用エネルギーである。
【0063】
「排ガス脱臭用」は、過熱蒸気式処理においては、ロータリーキルンからの排ガスを脱臭処理するために、５ｋｇ／ｈｒの１００℃の飽和蒸気を１２００℃に過熱した過熱水蒸気を生成するためのエネルギーであり、加熱空気式処理においては、排ガスをＬＰＧ燃焼により脱臭する際のＬＰＧの使用エネルギーである。
【0064】
「バインダー燃焼」は、プレス屑中のバインダーが加熱され熱分解し、投入された空気により燃焼する際の発熱エネルギーである。
投入された屑のバインダー含有量から排出されたプレス屑のＩｇ ｌｏｓｓの量から理論燃焼発熱量を求め、この理論燃焼発熱量に基づいてプレス屑１ｋｇ当りの使用エネルギーを求めた。
投入された屑のバインダー含有量から排出されたプレス屑のＩｇ ｌｏｓｓの量から理論燃焼発熱量を求め、この理論燃焼発熱量に基づいてプレス屑１ｋｇ当りの使用エネルギーを求めた。
【0065】
「ボイラー用」は、過熱蒸気式処理においては、ロータリーキルン加熱用および排ガス脱臭用の飽和蒸気を発生させるに必要なボイラー燃焼用のＬＰＧの使用に基づくエネルギーであり、加熱空気式処理においては、ゼロとなる。
【0066】
過熱蒸気により処理した場合は、飽和蒸気を製造するボイラーのエネルギーが必要となるが、排ガス量が、加熱空気により処理した場合と比較して少ないので、脱臭処理エネルギーが極めて少ないことが分かった。また、総エネルギー使用量は空気加熱式に比較して約６５％になることが分かった。
【0067】
付言すると、本測定試験において、過熱蒸気による処理（過熱蒸気式処理）の場合の処理能力（無機繊維製品処理システム１０の処理能力）は、加熱した空気による処理（加熱空気式処理）の場合の約１／７０の規模であった。一般的には相似形のシステムであれば規模が大きい方が、エネルギーが低減される傾向があるので、処理エネルギーの差は更に大きくなるものと考えられる。
【0068】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
【符号の説明】
【0069】
１０ 無機繊維製品処理システム
１２ 受け入れバンカー
１４ フレットミル
１６ ホッパー
１８ 計量ホッパー
２０ ボイラー
２２ 過熱蒸気発生装置
２４ ロータリーキルン
３０ スクリューコンベア
３２ フレックスコンベア
３４ バケットコンベア
３６ 計量器
３８ スクリューフィーダー
５０ 脱臭装置
５２ 過熱蒸気発生装置
５４ ファン
５６ 熱交換器
５８ ブロワー
６０ 熱交換器
６２ フィルター式集塵機
６４ クーリングタワー
６６ 排ガスファン
６８ 煙突
７０ 制御装置
８０ フレキシブルコンテナバック
８５ フレキシブルコンテナバック
Ｌ１ 過熱蒸気供給管
Ｌ２ 空気供給管
２４２ 炉
２４４ モータ
２４６ ロータリーバルブ
２４８ 排ガスダクト
６８２ サイレンサー
ＴＭ２４ａ～ＴＭ２４ｃ、ＴＭ５０ 温度計
１２ 受け入れバンカー
１４ フレットミル
１６ ホッパー
１８ 計量ホッパー
２０ ボイラー
２２ 過熱蒸気発生装置
２４ ロータリーキルン
３０ スクリューコンベア
３２ フレックスコンベア
３４ バケットコンベア
３６ 計量器
３８ スクリューフィーダー
５０ 脱臭装置
５２ 過熱蒸気発生装置
５４ ファン
５６ 熱交換器
５８ ブロワー
６０ 熱交換器
６２ フィルター式集塵機
６４ クーリングタワー
６６ 排ガスファン
６８ 煙突
７０ 制御装置
８０ フレキシブルコンテナバック
８５ フレキシブルコンテナバック
Ｌ１ 過熱蒸気供給管
Ｌ２ 空気供給管
２４２ 炉
２４４ モータ
２４６ ロータリーバルブ
２４８ 排ガスダクト
６８２ サイレンサー
ＴＭ２４ａ～ＴＭ２４ｃ、ＴＭ５０ 温度計
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2023-10-21
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
グラスウール製品のプレス屑を、粒径が０．３ｍｍ以下かつ嵩比重が０．５ｔｏｎ／ｍ
３
以上となるように粉砕する粉砕装置と、
前記粉砕装置によって粉砕されたプレス屑が投入される計量ホッパーと、
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
前記計量ホッパーから予め決められた量のプレス屑が投入され、投入されたプレス屑を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて４００～６００℃にて加熱し、処理されたプレス屑及び排ガスを排出するロータリーキルンと、
８００℃以上の過熱蒸気を用いて、前記ロータリーキルンから排出された排ガスの臭気を低減する脱臭装置と、
前記脱臭装置から排出された排ガスを冷却するための第１の熱交換器と、
前記第１の熱交換器を通った排ガスを更に冷却するための第２の熱交換器と、
前記第２の熱交換器を通った排ガスに含まれるダストを除去する浄化装置と、を備え、
前記第１の熱交換器にて排ガスを冷却することによって加熱された空気が、前記ロータリーキルンに供給され、
前記ロータリーキルンに供給される空気の量が、プレス屑に含まれるバインダーの理論燃焼空気量の１．０～１．３倍であり、
前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、２．０ｍ／ｓｅｃ以下に抑えられている無機繊維製品処理システム。
前記粉砕装置によって粉砕されたプレス屑が投入される計量ホッパーと、
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
前記計量ホッパーから予め決められた量のプレス屑が投入され、投入されたプレス屑を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて４００～６００℃にて加熱し、処理されたプレス屑及び排ガスを排出するロータリーキルンと、
８００℃以上の過熱蒸気を用いて、前記ロータリーキルンから排出された排ガスの臭気を低減する脱臭装置と、
前記脱臭装置から排出された排ガスを冷却するための第１の熱交換器と、
前記第１の熱交換器を通った排ガスを更に冷却するための第２の熱交換器と、
前記第２の熱交換器を通った排ガスに含まれるダストを除去する浄化装置と、を備え、
前記第１の熱交換器にて排ガスを冷却することによって加熱された空気が、前記ロータリーキルンに供給され、
前記ロータリーキルンに供給される空気の量が、プレス屑に含まれるバインダーの理論燃焼空気量の１．０～１．３倍であり、
前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、２．０ｍ／ｓｅｃ以下に抑えられている無機繊維製品処理システム。
【請求項2】
グラスウール製品のプレス屑を、粒径が０．３ｍｍ以下かつ嵩比重が０．５ｔｏｎ／ｍ
３
以上となるように粉砕する粉砕装置と、
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
前記粉砕装置によって粉砕されたプレス屑が投入され、投入されたプレス屑を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて４００～６００℃にて加熱し、処理されたプレス屑及び排ガスを排出するロータリーキルンと、
８００℃以上の過熱蒸気を用いて、前記ロータリーキルンから排出された排ガスの臭気を低減する脱臭装置と、
前記脱臭装置から排出された排ガスを冷却するための熱交換器と、
前記熱交換器にて排ガスを冷却することによって加熱された空気が、前記ロータリーキルンに供給され、
前記ロータリーキルンに供給される空気の量が、プレス屑に含まれるバインダーの理論燃焼空気量の１．０～１．３倍であり、
前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、２．０ｍ／ｓｅｃ以下に抑えられている無機繊維製品処理システム。
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
前記粉砕装置によって粉砕されたプレス屑が投入され、投入されたプレス屑を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて４００～６００℃にて加熱し、処理されたプレス屑及び排ガスを排出するロータリーキルンと、
８００℃以上の過熱蒸気を用いて、前記ロータリーキルンから排出された排ガスの臭気を低減する脱臭装置と、
前記脱臭装置から排出された排ガスを冷却するための熱交換器と、
前記熱交換器にて排ガスを冷却することによって加熱された空気が、前記ロータリーキルンに供給され、
前記ロータリーキルンに供給される空気の量が、プレス屑に含まれるバインダーの理論燃焼空気量の１．０～１．３倍であり、
前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、２．０ｍ／ｓｅｃ以下に抑えられている無機繊維製品処理システム。
【請求項3】
無機繊維製品を、粒径が０．３ｍｍ以下かつ嵩比重が０．５ｔｏｎ／ｍ
３
以上となるように粉砕する粉砕装置と、
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
前記粉砕装置によって粉砕された無機繊維製品屑が投入され、投入された無機繊維製品を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて４００～６００℃にて加熱し、処理された無機繊維製品及び排ガスを排出するロータリーキルンと、を備え、
前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、２．０ｍ／ｓｅｃ以下に抑えられている無機繊維製品処理システム。
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
前記粉砕装置によって粉砕された無機繊維製品屑が投入され、投入された無機繊維製品を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて４００～６００℃にて加熱し、処理された無機繊維製品及び排ガスを排出するロータリーキルンと、を備え、
前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、２．０ｍ／ｓｅｃ以下に抑えられている無機繊維製品処理システム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無機繊維製品処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
無機繊維製品は、断熱材や吸音材として使用されている。無機繊維製品に含まれる無機繊維を結合するバインダーとしては、フェノール樹脂等が一般的であったが、最近はアクリル樹脂やシュガーバインダー等の有機物のバインダーが使用されている。
プレス屑には多くの有機物のバインダーが付着しているうえ高密度になっているため、再利用するためにそのまま破砕して溶解すると溶解炉内でブリッジを形成して溶解を阻害したり、溶融の過程で気泡が溶融物に混入したりして製品品質に悪影響を与えたりすることがある。また、バインダーが熱分解すると大量の臭気が発生する。
バインダーを除去する方法の一つは、大量のエネルギーを使用し、高温の燃焼空気を上部から吹き付けて、下部から吸引することである。
しかしながら、プレス屑は高断熱構造になっており内部に熱が伝わり難く形状がバラバラであり、且つ高密度に成型された屑はこのような再利用方法では処理は難しく殆どは産業廃棄物として埋め立て処理されている。
プレス屑には多くの有機物のバインダーが付着しているうえ高密度になっているため、再利用するためにそのまま破砕して溶解すると溶解炉内でブリッジを形成して溶解を阻害したり、溶融の過程で気泡が溶融物に混入したりして製品品質に悪影響を与えたりすることがある。また、バインダーが熱分解すると大量の臭気が発生する。
バインダーを除去する方法の一つは、大量のエネルギーを使用し、高温の燃焼空気を上部から吹き付けて、下部から吸引することである。
しかしながら、プレス屑は高断熱構造になっており内部に熱が伝わり難く形状がバラバラであり、且つ高密度に成型された屑はこのような再利用方法では処理は難しく殆どは産業廃棄物として埋め立て処理されている。
【0003】
ここで、特許文献１には、簡便に、かつ短時間で、グラスウール、ロックウール等の無機繊維材料から、バインダーを充分に除去して良質な再生無機繊維を製造することができる再生無機繊維の製造方法が記載されている。
この再生無機繊維の製造方法は、無機繊維が有機物のバインダーで結合された無機繊維材料を過熱水蒸気に晒し、前記バインダーを除去するものであり、得られた再生無機繊維は、無機繊維製品の原料の一部とすることができる。
この再生無機繊維の製造方法は、無機繊維が有機物のバインダーで結合された無機繊維材料を過熱水蒸気に晒し、前記バインダーを除去するものであり、得られた再生無機繊維は、無機繊維製品の原料の一部とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－５４６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、無機繊維製品に含まれるバインダーを除去できる無機繊維製品処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１に記載の発明は、グラスウール製品のプレス屑を、粒径が０．３ｍｍ以下かつ嵩比重が０．５ｔｏｎ／ｍ
３
以上となるように粉砕する粉砕装置と、前記粉砕装置によって粉砕されたプレス屑が投入される計量ホッパーと、過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、前記計量ホッパーから予め決められた量のプレス屑が投入され、投入されたプレス屑を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて４００～６００℃にて加熱し、処理されたプレス屑及び排ガスを排出するロータリーキルンと、８００℃以上の過熱蒸気を用いて、前記ロータリーキルンから排出された排ガスの臭気を低減する脱臭装置と、前記脱臭装置から排出された排ガスを冷却するための第１の熱交換器と、前記第１の熱交換器を通った排ガスを更に冷却するための第２の熱交換器と、前記第２の熱交換器を通った排ガスに含まれるダストを除去する浄化装置と、を備え、前記第１の熱交換器にて排ガスを冷却することによって加熱された空気が、前記ロータリーキルンに供給され、前記ロータリーキルンに供給される空気の量が、プレス屑に含まれるバインダーの理論燃焼空気量の１．０～１．３倍であり、前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、２．０ｍ／ｓｅｃ以下に抑えられている無機繊維製品処理システムである。
【0007】
請求項２に記載の発明は、グラスウール製品のプレス屑を、粒径が０．３ｍｍ以下かつ嵩比重が０．５ｔｏｎ／ｍ
３
以上となるように粉砕する粉砕装置と、過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、前記粉砕装置によって粉砕されたプレス屑が投入され、投入されたプレス屑を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて４００～６００℃にて加熱し、処理されたプレス屑及び排ガスを排出するロータリーキルンと、８００℃以上の過熱蒸気を用いて、前記ロータリーキルンから排出された排ガスの臭気を低減する脱臭装置と、前記脱臭装置から排出された排ガスを冷却するための熱交換器と、前記熱交換器にて排ガスを冷却することによって加熱された空気が、前記ロータリーキルンに供給され、前記ロータリーキルンに供給される空気の量が、プレス屑に含まれるバインダーの理論燃焼空気量の１．０～１．３倍であり、前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、２．０ｍ／ｓｅｃ以下に抑えられている無機繊維製品処理システムである。
【0008】
請求項３に記載の発明は、無機繊維製品を、粒径が０．３ｍｍ以下かつ嵩比重が０．５ｔｏｎ／ｍ
３
以上となるように粉砕する粉砕装置と、過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、前記粉砕装置によって粉砕された無機繊維製品屑が投入され、投入された無機繊維製品を前記過熱蒸気発生装置から導入された過熱蒸気を用いて４００～６００℃にて加熱し、処理された無機繊維製品及び排ガスを排出するロータリーキルンと、を備え、前記ロータリーキルンの内部に生じる気流の速さが、２．０ｍ／ｓｅｃ以下に抑えられている無機繊維製品処理システムである。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、無機繊維製品に含まれるバインダーを除去できる無機繊維製品処理システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施の形態に係る無機繊維製品処理システムの構成を示す説明図である。
【図2】同無機繊維製品処理システムが備える受け入れバンカーに投入されるプレス屑の写真である。
【図3】同無機繊維製品処理システムが備えるフレットミルにて粉砕されたプレス屑の写真である。
【図4】同無機繊維製品処理システムが備えるロータリーキルンから排出されたプレス屑の写真である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
【0018】
本発明の一実施の形態に係る無機繊維製品処理システム１０は、被処理物であるグラスウール製品（無機繊維製品の一例）のプレス屑（以下、単に「プレス屑」という）からバインダーを除去し、再び無機繊維製品の原料として再生できる。
なお、グラスウール製品のプレス屑は、例えば、車両用の防音板をプレス成形する過程で生じる端材であり、建材用断熱材として使用されるロール品よりも高密度である。
なお、グラスウール製品のプレス屑は、例えば、車両用の防音板をプレス成形する過程で生じる端材であり、建材用断熱材として使用されるロール品よりも高密度である。
【0019】
ただし、被処理物は、グラスウールがバインダーにて結合されたグラスウール製品に限定されるものではなく、無機繊維材料がバインダーにて結合された任意の無機繊維製品であればよい。グラスウール以外の無機繊維材料として、例えば、ロックウール、セラミックウール及びグラスファイバーが挙げられる。バインダーは、例えばフェノール樹脂、アクリル樹脂、シュガーバインダー及びスタッチその他の有機物のバインダーである。
すなわち、被処理物である無機繊維製品は、例えば、グラスウール、ロックウール、セラミックウール又はグラスファイバーを少なくとも含み、バインダーにて結合されていればよい。
また、被処理物である無機繊維製品は、プレス屑に限定されるものではなく、任意の端材であってもよい。
すなわち、被処理物である無機繊維製品は、例えば、グラスウール、ロックウール、セラミックウール又はグラスファイバーを少なくとも含み、バインダーにて結合されていればよい。
また、被処理物である無機繊維製品は、プレス屑に限定されるものではなく、任意の端材であってもよい。
【0020】
無機繊維製品処理システム１０は、図１に示すように、受け入れバンカー１２、フレットミル１４、切り出しホッパー１６、計量ホッパー１８、過熱蒸気発生装置２２及びロータリーキルン２４を備えている。
【0021】
受け入れバンカー１２は、外部から搬入されたプレス屑を受け入れ、貯蔵することができる容器である。受け入れられるプレス屑は、例えば、図２に示すような状態である。
【0022】
フレットミル（粉砕装置の一例）１４は、受け入れバンカー１２からスクリューコンベア３０によって断続的に投入されたプレス屑を粉砕できる。粉砕されたプレス屑は、例えば、図３に示すような状態となる。
フレットミル１４に投入されるプレス屑は、前処理として嵩比重が０．２〔ｔｏｎ／ｍ３〕以上となるように破砕されていることが好ましい。
また、フレットミル１４により処理されたプレス屑は、粒径が０．３ｍｍ以下に粉砕されることが好ましく、平均粒径が０．１ｍｍ以下に粉砕されることが更に好ましい。
更に、後述するロータリーキルン２４にて十分に撹拌されることに加え、ロータリーキルン２４の容積が低減できるため、フレットミル１４により処理されたプレス屑の嵩比重は、０．５〔ｔｏｎ／ｍ３〕以上となることが好ましい。
なお、破砕装置は、フレットミル１４に限定されるものではない。
フレットミル１４に投入されるプレス屑は、前処理として嵩比重が０．２〔ｔｏｎ／ｍ３〕以上となるように破砕されていることが好ましい。
また、フレットミル１４により処理されたプレス屑は、粒径が０．３ｍｍ以下に粉砕されることが好ましく、平均粒径が０．１ｍｍ以下に粉砕されることが更に好ましい。
更に、後述するロータリーキルン２４にて十分に撹拌されることに加え、ロータリーキルン２４の容積が低減できるため、フレットミル１４により処理されたプレス屑の嵩比重は、０．５〔ｔｏｎ／ｍ３〕以上となることが好ましい。
なお、破砕装置は、フレットミル１４に限定されるものではない。
【0023】
切り出しホッパー１６は、フレックスコンベア３２によってフレットミル１４から搬送されたプレス屑を貯蔵できる。
【0024】
計量ホッパー１８は、切り出しホッパー１６からバケットコンベア３４によって搬送されたプレス屑が投入される。計量ホッパー１８は、ロードセル式の計量器３６を有し、予め決められた量のプレス屑が、スクリューフィーダー３８により搬送され、ロータリーキルン２４に投入される。
【0025】
過熱蒸気発生装置２２は、ボイラー２０を利用して過熱蒸気を発生できる。発生する過熱蒸気の温度は、例えば、５００～９００℃であり、６００～８００℃であることが好ましい。
【0026】
ロータリーキルン（加熱炉の一例）２４は、回転する筒状の炉２４２を有している。炉２４２は、モータ２４４により駆動され回転する。炉２４２は傾斜して配置され、プレス屑が投入される投入側の位置が、加熱後のプレス屑が排出される排出側の位置よりも高くなっている。炉２４２には、内部温度を測定するための複数の温度計ＴＭ２４ａ～ＴＭ２４ｃが設けられている。
【0027】
炉２４２の投入側には、それぞれ端部が炉２４２の内部に位置するように配置された過熱蒸気供給管Ｌ１及び空気供給管Ｌ２が設けられている。過熱蒸気供給管Ｌ１からは過熱蒸気発生装置２２が発生した過熱蒸気が供給され、空気供給管Ｌ２からは、外部からの空気（少なくとも酸素を含んだ気体の一例）が供給される。なお、この空気は、少なくとも酸素を含んだ気体であれば任意でよく、酸素のみであってもよい。
過熱蒸気供給管Ｌ１から噴出する過熱蒸気は、炉２４２の内部に投入されたプレス屑を飛散させないように、その噴出速度が抑制された状態で供給される。プレス屑は、この過熱蒸気によって、例えば４００～６００℃に加熱される。
過熱蒸気供給管Ｌ１から噴出する過熱蒸気は、炉２４２の内部に投入されたプレス屑を飛散させないように、その噴出速度が抑制された状態で供給される。プレス屑は、この過熱蒸気によって、例えば４００～６００℃に加熱される。
【0028】
炉２４２の排出側には、下部にロータリーバルブ２４６が、上部に排ガスダクト２４８が設けられている。
ロータリーバルブ２４６からは、炉２４２の内部にて処理されたプレス屑が排出される。排出されたプレス屑は、例えば、図４に示すような状態となる。
排ガスダクト２４８からは、炉２４２の内部にてプレス屑のバインダーが熱分解し、酸素と反応することにより発生した臭気分を含むガスが排ガスとして排出される。
ロータリーバルブ２４６からは、炉２４２の内部にて処理されたプレス屑が排出される。排出されたプレス屑は、例えば、図４に示すような状態となる。
排ガスダクト２４８からは、炉２４２の内部にてプレス屑のバインダーが熱分解し、酸素と反応することにより発生した臭気分を含むガスが排ガスとして排出される。
【0029】
ロータリーキルン２４により、プレス屑が炉２４２の内部にて撹拌されながら予め決められた時間Ｔ１の間滞留した後に、加熱されたプレス屑が排出される。この予め決められた時間Ｔ１は、バインダーが熱分解し、酸素と反応する時間を考慮して、例えば、２０～３０分であることが好ましい。
従って、プレス屑は、撹拌されずに加熱される場合と比較して、より均一に加熱される。
従って、プレス屑は、撹拌されずに加熱される場合と比較して、より均一に加熱される。
【0030】
無機繊維製品処理システム１０は、更に、脱臭装置５０、過熱蒸気発生装置５２、ファン５４、熱交換器５６、ブロワー５８、熱交換器６０、フィルター式集塵機６２及び制御装置７０を備えている。
【0031】
脱臭装置５０は、過熱蒸気を用いて排ガスダクト２４８から排出された排ガスの臭気を低減できる。
脱臭装置５０の内部には脱臭室が設けられ、脱臭室に導入された排ガスに対して過熱蒸気が吹き付けられる。脱臭室には、内部温度を測定するための温度計ＴＭ５０が設けられている。
脱臭装置５０の内部には脱臭室が設けられ、脱臭室に導入された排ガスに対して過熱蒸気が吹き付けられる。脱臭室には、内部温度を測定するための温度計ＴＭ５０が設けられている。
【0032】
過熱蒸気発生装置５２は、ボイラー２０を利用して脱臭装置５０に導入される過熱蒸気を発生できる。発生する過熱蒸気の温度は、例えば、８００～１２００℃である。
【0033】
ファン５４は、脱臭装置５０から排出された排ガスに対して外部からの空気を供給できる。空気が供給されることにより、排ガスの温度が低減される。
【0034】
熱交換器５６は、脱臭装置５０の排ガスの流路の下流側に接続されている。熱交換器５６は、排ガスの熱を用いて空気供給管Ｌ２を流れる空気を予熱することで、排熱を回収できる。熱交換器５６は、例えばレキュペレーターである。
【0035】
ブロワー５８は、空気供給管Ｌ２に空気を送り込み、ロータリーキルン２４の炉２４２の内部に空気（少なくとも酸素を含んだ気体の一例）を供給できる。
【0036】
熱交換器６０は、熱交換器５６の排ガスの流路の下流側に接続されている。熱交換器６０は、クーリングタワー６４に接続されており、熱交換器５６を通った排ガスを更に冷却することができる。
【0037】
フィルター式集塵機６２は、熱交換器６０の排ガスの流路の下流側に接続されている。
フィルター式集塵機６２は、排ガスに含まれるダストを除去できる浄化装置である。浄化された排ガスは、排ガスファン６６によって、サイレンサー６８２が設けられた煙突６８から排出される。
浄化装置は、フィルター式集塵機６２に限定されるものではなく、排ガス中のダストを除去できるのであれば任意の装置でよい。
フィルター式集塵機６２は、排ガスに含まれるダストを除去できる浄化装置である。浄化された排ガスは、排ガスファン６６によって、サイレンサー６８２が設けられた煙突６８から排出される。
浄化装置は、フィルター式集塵機６２に限定されるものではなく、排ガス中のダストを除去できるのであれば任意の装置でよい。
【0038】
制御装置７０は、無機繊維製品処理システム１０を構成する各部を制御できる。制御装置７０は、特に、フィードバック制御による次の制御機能を有する。
（１）ロータリーキルン２４へのプレス屑の投入量制御
制御装置７０は、計量器３６の測定値に基づいて、スクリューフィーダー３８の搬送速度を修正することにより、予め決められた量のプレス屑が連続してロータリーキルン２４の内部に投入されるようにフィードバック制御できる。単位時間あたりに予め決められた量のプレス屑が安定的にロータリーキルン２４に投入されることにより、炉２４２の内部の温度を制御する上での外乱となる水分量やバインダーの量の変動が抑制され、ロータリーキルン２４から排出される処理後のプレス屑の品質のばらつきが低減される。
（１）ロータリーキルン２４へのプレス屑の投入量制御
制御装置７０は、計量器３６の測定値に基づいて、スクリューフィーダー３８の搬送速度を修正することにより、予め決められた量のプレス屑が連続してロータリーキルン２４の内部に投入されるようにフィードバック制御できる。単位時間あたりに予め決められた量のプレス屑が安定的にロータリーキルン２４に投入されることにより、炉２４２の内部の温度を制御する上での外乱となる水分量やバインダーの量の変動が抑制され、ロータリーキルン２４から排出される処理後のプレス屑の品質のばらつきが低減される。
【0039】
（２）ロータリーキルン２４の炉２４２の内部の温度制御
炉２４２の内部に導入される過熱蒸気の量及び温度並びに炉２４２の内部に導入される空気の量は、プレス屑の投入量、バインダーの付着量及び水分量に基づいて、予め設定されている。
制御装置７０は、過熱水蒸気の温度を修正し、炉２４２の内部の温度が予め決められた温度になるようにフィードバック制御できる。
炉２４２の内部の温度が制御されることにより、バインダーが十分に除去されなかったり、過燃焼によりプレス屑が溶着したりすることが抑制される。
炉２４２の内部に導入される過熱蒸気の量及び温度並びに炉２４２の内部に導入される空気の量は、プレス屑の投入量、バインダーの付着量及び水分量に基づいて、予め設定されている。
制御装置７０は、過熱水蒸気の温度を修正し、炉２４２の内部の温度が予め決められた温度になるようにフィードバック制御できる。
炉２４２の内部の温度が制御されることにより、バインダーが十分に除去されなかったり、過燃焼によりプレス屑が溶着したりすることが抑制される。
【0040】
（３）脱臭装置５０の脱臭室内の温度制御
制御装置７０は、脱臭装置５０の脱臭室に設けられた温度計ＴＭ５０の測定値に基づいて、過熱蒸気発生装置５２が発生する過熱蒸気の温度を修正し、脱臭室内の排ガスの温度が例えば８００～９００℃になるようにフィードバック制御できる。
制御装置７０は、脱臭装置５０の脱臭室に設けられた温度計ＴＭ５０の測定値に基づいて、過熱蒸気発生装置５２が発生する過熱蒸気の温度を修正し、脱臭室内の排ガスの温度が例えば８００～９００℃になるようにフィードバック制御できる。
【0041】
次に、無機繊維製品処理システム１０の動作について説明する。無機繊維製品処理システム１０は、以下のように動作する。
【0042】
外部から搬入されたプレス屑は、受け入れバンカー１２に受け入れられ、フレットミル１４にて粉砕される。
フレットミル１４にて粉砕されたプレス屑は、切り出しホッパー１６を経て計量ホッパー１８に搬送され、計量ホッパー１８から予め決められた量のプレス屑がロータリーキルン２４に投入される。
一方で、ロータリーキルン２４の炉２４２の内部には、炉２４２の位置が高い方の側となる投入側から、過熱蒸気供給管Ｌ１及び空気供給管Ｌ２を通ってそれぞれ過熱蒸気及び空気が導入されている。
フレットミル１４にて粉砕されたプレス屑は、切り出しホッパー１６を経て計量ホッパー１８に搬送され、計量ホッパー１８から予め決められた量のプレス屑がロータリーキルン２４に投入される。
一方で、ロータリーキルン２４の炉２４２の内部には、炉２４２の位置が高い方の側となる投入側から、過熱蒸気供給管Ｌ１及び空気供給管Ｌ２を通ってそれぞれ過熱蒸気及び空気が導入されている。
【0043】
ロータリーキルン２４に投入されたプレス屑は、炉２４２の回転に伴って、過熱蒸気雰囲気にて撹拌されながら加熱されるとともに、供給された空気より、プレス屑に含まれるバインダーが熱分解し、燃焼する。なお、供給される空気の量は、バインダーの理論燃焼空気量の１．０～１．３倍であることが好ましい。供給される空気の量が、バインダーの理論燃焼空気量の１．０倍未満であるとプレス屑が異変し、１．３倍を超えて過剰であると、炉２４２の内部の温度を低下させたり、プレス屑を飛散させたりする要因となりうる。
【0044】
なお、導入される空気や過熱蒸気により炉２４２の内部に生じる気流の速さは、投入されたプレス屑を飛散させてしまうことを抑制するために、２．０ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましく、１．０ｍ／ｓｅｃ以下であることがより好ましい。
【0045】
ロータリーキルン２４にて予め決められた時間Ｔ１の間処理されたプレス屑は、ロータリーバルブ２４６より排出される。
排出された処理済みのプレス屑である無機繊維材料は、例えばフレキシブルコンテナバック８０に袋詰されることにより回収され、再利用される。
排出された処理済みのプレス屑である無機繊維材料は、例えばフレキシブルコンテナバック８０に袋詰されることにより回収され、再利用される。
【0046】
なお、無機繊維製品処理システム１０と、グラスウールの溶解炉（不図示）と、を備えたグラスウール製品を製造するための製造システム（不図示）を構成し、無機繊維製品処理システム１０が有するロータリーキルン２４から排出された処理済みのプレス屑が、スクリューコンベア（不図示）を介してグラスウールの溶解炉に投入されることで、無機繊維製品処理システム１０に投入されたプレス屑が再度グラスウール製品となるように再生処理することができる。
【0047】
このようなグラスウール製品の製造システムによれば、無機繊維製品処理システム１０にてバインダーが除去されているとともに粉砕されているプレス屑が、加熱処理されたエネルギーを保有したまま溶解炉に投入されるため、グラスウール製品を製造するために必要なエネルギーが低減される。
【0048】
一方で、プレス屑の処理に伴い、バインダーが熱分解し、燃焼することによるガスが発生する。発生したガスは、排ガスダクト２４８から排ガスとして排出される。排ガスの温度は、例えば、６００～７００℃である。
排ガスは、脱臭装置５０の脱臭室の内部にて過熱蒸気に晒された状態で滞留する。脱臭室には、例えば８００℃以上の過熱蒸気が導入され、内部の温度が例えば８００～９００℃に維持されているため、臭気が低減される。
排ガスは、脱臭装置５０の脱臭室の内部にて過熱蒸気に晒された状態で滞留する。脱臭室には、例えば８００℃以上の過熱蒸気が導入され、内部の温度が例えば８００～９００℃に維持されているため、臭気が低減される。
【0049】
脱臭装置５０にて脱臭された排ガスは、ファン５４により送られた外部からの空気と混合され熱交換器５６へと導入される。
熱交換器５６に導入された排ガスは、ブロワー５８によって空気供給管Ｌ２から供給される空気と熱交換して冷却され、下流側の熱交換器６０へと導入される。
熱交換器６０に導入された排ガスは、更に冷却され、フィルター式集塵機６２に導入される。
フィルター式集塵機６２に導入された排ガスは浄化され、煙突６８から排出される。なお、除去されたダストは、フレキシブルコンテナバック８５によって回収される。
熱交換器５６に導入された排ガスは、ブロワー５８によって空気供給管Ｌ２から供給される空気と熱交換して冷却され、下流側の熱交換器６０へと導入される。
熱交換器６０に導入された排ガスは、更に冷却され、フィルター式集塵機６２に導入される。
フィルター式集塵機６２に導入された排ガスは浄化され、煙突６８から排出される。なお、除去されたダストは、フレキシブルコンテナバック８５によって回収される。
【0050】
このように、本実施の形態に係る無機繊維製品処理システム１０によれば、グラスウール製品に含まれるバインダーが除去される。
また、無機繊維製品処理システム１０によれば、処理に伴い生じる排ガスの臭気も抑制される。
また、無機繊維製品処理システム１０によれば、処理に伴い生じる排ガスの臭気も抑制される。
【実施例0051】
次に、無機繊維製品処理システム１０が処理に伴って発生した排ガス量及び排蒸気量の測定結果を示し、無機繊維製品処理システム１０の効果についてより具体的に説明する。
発明者らは、１）無機繊維製品処理システム１０が備えるロータリーキルン２４において過熱蒸気を使用した場合と、２）ロータリーキルン２４とは異なる外熱式ロータリーキルンにおいて加熱した空気を使用した場合と、において、プレス屑を１ｋｇ処理するために発生した排ガス量及び排蒸気量をそれぞれ測定した。
発明者らは、１）無機繊維製品処理システム１０が備えるロータリーキルン２４において過熱蒸気を使用した場合と、２）ロータリーキルン２４とは異なる外熱式ロータリーキルンにおいて加熱した空気を使用した場合と、において、プレス屑を１ｋｇ処理するために発生した排ガス量及び排蒸気量をそれぞれ測定した。
【0052】
過熱蒸気による処理（以下、「過熱蒸気式処理」という）においては、ロータリーキルン２４に、粉状のプレス屑を投入し、必要な過熱蒸気及び空気を吹き込み、バインダーを１質量％以下のＩｇ ｌｏｓｓになるように除去し、更に脱臭処理を行った。
発明者らは、その際のプレス屑１ｋｇ当りの排ガス量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕及び排蒸気量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕をそれぞれ測定した。また、プレス屑の処理量は、１２ｋｇ／ｈｒであっ
た。
発明者らは、その際のプレス屑１ｋｇ当りの排ガス量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕及び排蒸気量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕をそれぞれ測定した。また、プレス屑の処理量は、１２ｋｇ／ｈｒであっ
た。
【0053】
加熱した空気による処理（以下、「加熱空気式処理」という）においては、ロータリーキルン２４とは異なる、ＬＰＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ）による外熱式ロータリーキルン内に、破砕したプレス屑とバインダー燃焼用の空気と対流伝熱用の空気を吹込み、バインダーを１質量％以下のＩｇ ｌｏｓｓになるように除去し、その排ガスをＬＰＧ燃焼式による脱臭処理を行った。
発明者らは、その際のプレス屑１ｋｇ当りの排ガス量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕及び排蒸気量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕をそれぞれ測定した。プレス屑の処理量は、８５０ｋｇ／ｈｒであった。なお、対流空気により粉状のプレス屑は飛散してしまうため、破砕したプレス屑を使用して試験した。
測定結果は、表１に示すとおりとなった。
発明者らは、その際のプレス屑１ｋｇ当りの排ガス量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕及び排蒸気量〔ｋｇ／ｋｇ屑〕をそれぞれ測定した。プレス屑の処理量は、８５０ｋｇ／ｈｒであった。なお、対流空気により粉状のプレス屑は飛散してしまうため、破砕したプレス屑を使用して試験した。
測定結果は、表１に示すとおりとなった。
【0054】
【表1】
【0055】
ここで、表１中、「バインダー燃焼排ガス量」は、プレス屑中のバインダーが熱分解し、吹き込まれた空気中の酸素と反応した際に発生した排ガスの量であって、Ｈ２Ｏ及びＣＯ２を除いたＮ２，ＮＯ，ＮＯＸ，Ｏ２等のガス量である。なお、加熱空気式処理の値の方が過熱蒸気式処理の値よりも大きい理由は、対流用空気の吹き込み等により過剰な空気を取り込んだためである。
「バインダー燃焼排ＣＯ２ガス量」は、前述の「バインダー燃焼排ガス量」から除かれたＣＯ２の量である。
「バインダー燃焼排ＣＯ２ガス量」は、前述の「バインダー燃焼排ガス量」から除かれたＣＯ２の量である。
【0056】
「脱臭装置排ガス量」は、ロータリーキルンから排出された排ガスの臭気を脱臭するために、燃料となるＬＰＧを燃焼させた際に発生した燃焼排ガスの量であって、Ｈ２Ｏ及びＣＯ２を除いたガス量である。
「脱臭装置排ＣＯ２ガス量」は、前述の「脱臭装置排ガス量」から除かれたＣＯ２の量の理論値である。
「脱臭装置排ＣＯ２ガス量」は、前述の「脱臭装置排ガス量」から除かれたＣＯ２の量の理論値である。
【0057】
「ＬＰＧ 排ガス量」は、過熱蒸気式処理においては、１００℃の飽和水蒸気を発生させるためＬＰＧを燃料として燃焼した際に発生したＨ２Ｏ及びＣＯ２以外のガス量であり、加熱空気式処理においては、ロータリーキルンの外熱用のＬＰＧを燃料として燃焼した際に発生したＨ２Ｏ及びＣＯ２以外のガス量である。
【0058】
「ＬＰＧ 排ＣＯ２ガス量」は、過熱蒸気式処理においては、１００℃の飽和水蒸気を発生させるためＬＰＧを燃料として燃焼した際に発生したＣＯ２の量であり、加熱空気式処理においては、ロータリーキルンの外熱用のＬＰＧを燃料として燃焼した際に発生したＣＯ２の量である。
【0059】
過熱蒸気式処理においては、バインダー燃焼に必要な空気（少なくとも酸素を含んだ気体の一例）を投入すればよい。
一方で、加熱空気式処理においては、対流空気の流れを作る必要があり、更に嵩比重の小さい破砕屑（例えば、０．０４～０．０５〔ｔｏｎ／ｍ３〕）の処理となるため、ロータリーキルンの内径が大きくなる。また、一定の対流速を維持するためには投入空気量を多くする必要があり、その結果、排ガス量も多くなり脱臭処理のエネルギーが大きくなる傾向にある。
その結果、加熱した空気による処理と比較すると、過熱蒸気による処理、すなわち、無機繊維製品処理システム１０による総排ガス量及び総排蒸気量の合計は、１／２．５になることが明らかとなった。
一方で、加熱空気式処理においては、対流空気の流れを作る必要があり、更に嵩比重の小さい破砕屑（例えば、０．０４～０．０５〔ｔｏｎ／ｍ３〕）の処理となるため、ロータリーキルンの内径が大きくなる。また、一定の対流速を維持するためには投入空気量を多くする必要があり、その結果、排ガス量も多くなり脱臭処理のエネルギーが大きくなる傾向にある。
その結果、加熱した空気による処理と比較すると、過熱蒸気による処理、すなわち、無機繊維製品処理システム１０による総排ガス量及び総排蒸気量の合計は、１／２．５になることが明らかとなった。
