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公開番号2025129740
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026593
出願日2024-02-26
発明の名称燻炭製造装置と燻炭製造方法、及び、燻炭製造システム
出願人個人
代理人個人
主分類C10B 53/02 20060101AFI20250829BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】主に、煤煙や有毒ガス、悪臭を放出しないと共に、燻炭の製造コストを抑えた燻炭製造装置を提供する。
【解決手段】燻炭材料1を燃焼させて、燻炭2を焼成する回転キルン11と、回転キルン11内に燻炭材料1を投入する燻炭材料挿入管12と、回転キルン11内に空気を挿入する空気挿入管14と、回転キルン11の燻炭材料を投入する側に設置される、煙突15aを備えた外部燃焼室15と、回転キルン11を回転可能に支持する回転支持体13と、回転キルン11を回転させる回転駆動装置とを備えた構成とした。
また、回転キルン11を、燻炭材料1を投入する側から、燻炭2を排出する側に向けて、水平面に対して所定角度傾斜させると共に、回転キルン11の内周面に、回転キルンの中心軸方向11dに、軸方向仕切りプレート16a、16bと、回転キルン11の回転方向に、攪拌プレート17とを取り付けるようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燻炭材料を燃焼させて、燻炭を焼成する回転キルンと、
前記回転キルン内に前記燻炭材料を投入する燻炭材料投入手段と、
前記回転キルン内に空気を挿入する空気挿入手段と、
前記回転キルンの前記燻炭材料を投入する側に設置される、排気機能を備えた外部燃焼室と
前記回転キルンを回転可能に支持する、１又は２以上の回転支持体と、
前記回転キルンを回転させる回転駆動装置と、を備え、
前記回転キルンを、前記燻炭材料を投入する側から、前記燻炭を排出する側に向けて、水平面に対して所定角度傾斜させると共に、前記回転キルンの内周面に、前記燻炭材料を前記回転キルンの中心軸方向に仕切る、１又は２以上の軸方向仕切りプレートと、前記回転キルンの内周面に、前記燻炭材料を前記回転キルンの回転方向に攪拌させる、１又は２以上の攪拌プレートと、を取り付けるようにしたことを特徴とする燻炭製造装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１記載の燻炭製造装置であって、
前記外部燃焼室上部に排気機能として煙突を設け、
前記燻炭材料投入手段は、前記外部燃焼室に固定される、燻炭材料挿入管であり、
前記空気挿入手段は、多くの空気孔を設けた空気挿入管であり、
前記回転キルンの内周面には、中空円板状の前記軸方向仕切りプレートと、前記攪拌プレートとを取り付け、
前記回転支持体である複数のローラー上部に、前記回転キルンを動設した構造の燻炭製造装置において、
予め、前記回転キルン内に前記燻炭材料を入れ込み、前記燻炭材料を燃焼させて、前記回転キルン内を高温状態に形成する工程と、
前記回転キルン内の内部燃焼室内に、前記燻炭材料投入管を用いて、空気と前記燻炭材料を混合させて、且つ、高温化された前記回転キルン内に投入する工程と、
前記回転キルン内の、高温状態の前記内部燃焼室内に、空気と前記燻炭材料が、散布状態で拡散することで燃焼を起こし、さらに、以前の燃焼中の燻炭材料も含めた混合状態で燃焼させる工程と、
前記回転キルン内で燃焼した前記燻炭材料を、前記回転キルン底部に蓄積させる工程と、
同時に前記回転キルンを回転運動させて、前記回転キルン内部に取り付けられる前記攪拌プレートの作用と前記回転キルン内部の円形作用で燃焼している前記燻炭材料は上部に上昇を起こし、ある程度位置から下部に落下させる工程と、
さらに、燃焼を起こした前記燻炭材料は上下運動を起こしながら燃焼を終了する工程と、
前記燻炭材料が上下運動を起こしながら、同時に酸素の供給を遮断する作用も行ない、燃焼している前記燻炭材料の上から他の燻炭材料が落ちてくるため酸素が遮断され、さらに、これらの作用が連続的に行われることで、燻炭が生成される工程と、
同時に、前記煙突により発生する空気の流れを利用して、生産したばかりの前記燻炭の温度を下げる工程と、
低温の前記燻炭を排出する工程と、
を含むことを特徴とする燻炭製造方法。
【請求項３】
燻炭材料置き場から前記燻炭材料を移動させる燻炭材料移動装置と、
前記燻炭材料移動装置から移動させられた前記燻炭材料が挿入されると共に、挿入された前記燻炭材料をエヤーブロアを用いて空気と混合された状態で前記燻炭製造装置内に送り込む燻炭材料自動供給機と、
請求項１に記載の燻炭製造装置と、
前記回転キルン内にも、エヤーブロアを用いて空気を広範囲に送り込むエヤー拡散パイプと、
前記燻炭製造装置の燻炭排出側に配置される燻炭収納容器と、
前記燻炭収納容器内の前記燻炭を吸い込む燻炭吸い込み装置と、
前記燻炭吸い込み装置からの前記燻炭を移動させる燻炭移動管と、
前記燻炭移動管から空気と前記燻炭が混合状態で移送され、この混合状態の前記燻炭と空気とを分離させるためのサイクロンセパレータと、
前記サイクロンセパレータ内の前記燻炭を取り込む燻炭取り込み容器と、を備え、
前記燻炭収納容器から、前記燻炭取り込み容器に収納される工程において、前記燻炭移動管を移動中に低温の空気作用を利用して前記燻炭の温度を下げるようにしたことを特徴とする燻炭製造システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、籾殻等の燻炭材料を焼成して燻炭を生産する燻炭製造装置と燻炭製造方法及び燻炭製造システムに係り、特に、従来必要であった、空気を絞り込んで、窯内を低酸素状態にして、燻炭材料を蒸し焼きにする工程を排除することで、燻炭の製造効率を向上させ、燻炭の製造コストを削減し、均一な品質の燻炭を製造できるようにすると共に、煤煙と有毒ガスの発生を大幅に抑えた、環境に優しい、燻炭製造装置と燻炭製造方法及び燻炭製造システムに関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、籾殻は、我が国において重要な資源と言えるが、毎年、２００万トンと言われる籾殻の処分に困っているのが現状である。
そこで、籾殻を燃焼することによって発生する熱を、農業用ハウスの暖房に利用することや、或いは、籾殻を蒸し焼きにすることで籾殻燻炭を製造する装置が実用に供されている（特許文献１）。
籾殻燻炭には、土壌の排水性の向上材料、土壌の中和剤、害虫の忌避剤としての効用があり、農業に必要な土壌の改良材に用いられるようになっている。
また、最近では、籾殻が含有するシリカ、或いは、ケイ素、銅、マンガン、鉄、カリウムなどのミネラル成分は。燻炭化することで、これらのミネラルが溶出しやすくなり、有効活用と様々な分野で開発が進んでいる。
【０００３】
燻炭の製造では、籾殻の収納場所と燻炭製造装置の設置場所、更に、燻炭収納庫の場所が重要である。
それぞれが離れていると、生産活動において人件費が多くなり、従って、費用対効果も重要な条件になる。
また、籾殻の比重は約０，１と小さく、１０トントラックに満載しても、１トン程度しか搬送できない。よって、費用対効果から鑑みると、輸送には適さないことが分かる。
従って、燻炭製造事業では、籾殻の発生場所、地域において、燻炭の生産を行うことが重要である。
【０００４】
一方、日本では古来より、木炭を製造する技術があるが、それは先ず、原木を窯内に詰め込み、炭化させるために空気を絞りながら徐々に炭材に着火し、それから、通常の燃焼とは異なり、酸素の供給を最小限に抑え、窯内を高温の状態にして製作するという工程を含んでいる。
【０００５】
特願２０２１－７２９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、籾殻から燻炭を製造する場合や、窯で木炭を製造する場合も、空気の供給を絞り込んで、低酸素状態で蒸し焼きにするという工程を含んでいることで共通点がある。
これは、通常の酸素状態で籾殻や原木を完全燃焼させてしまうと、最終的に灰しか残らなくなり、木炭や燻炭の生産効率が極端に落ちてしまうためである。
【０００７】
しかし、原木や籾殻を低酸素状態で蒸し焼きにすると、大量の煤煙を放出するため、環境汚染の問題を抱えている。
特に、籾殻を蒸し焼きにすると、煤煙だけではなく、有毒排気ガスを放出し、悪臭の原因にもなっている。
【０００８】
また、特許文献１の従来の燻炭製造装置では、投入口から投入された燻炭材料を排出口に送り出すスクリューコンベアや、燻炭材料を焼成する加熱装置が必要であり、部品点数が多く、燻炭製造装置自体の製造コスト増に結びついていた。
更に、燻炭材料を加熱装置で焼成すると、別途、加熱燃料代がかかり、燻炭の製造コストが増大するという問題を備えていた。
【０００９】
また、従来の燻炭の製造方法では、焼成されたばかりの高温状態の燻炭を、通常の酸素濃度の大気中に放置すると、燃え尽きてしまうか、或いは、製造した燻炭の量が大幅に減少してしまうので、放水して冷却するか、或いは、低酸素状態で冷えるのを待つという工程が必要だった。
前者の場合は、水で濡れた燻炭を乾燥させる工程が別途必要になり、後者の場合は、燻炭の冷却にはかなり時間を要し、両者ともに、燻炭の製造効率が悪いという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題を解決し、燻炭材料から燻炭を製造する過程において、煤煙や有毒ガス、悪臭を放出しないと共に、燻炭の製造コストを抑えた、燻炭製造装置と燻炭製造方法及び燻炭製造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】
（【００１１】以降は省略されています）

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