水蒸気改質処理試験装置における主反応器耐火材の補修効果確認試験

Effect of repairing refractory material of main reactor in steam reforming system

木島 惇; 小山 勇人; 大和田 光宏 ; 萩原 正義 ; 青柳 義孝

Kijima, Jun; Koyama, Hayato; Owada, Mitsuhiro; Hagiwara, Masayoshi; Aoyagi, Yoshitaka

過去の技術開発過程において発生した大量の難処理性有機廃液の処理については、処理設備の腐食やフィルタの閉塞を引き起こす等の理由により焼却処理が適さないことから、それら廃液の処理技術として、平成17年度から水蒸気改質処理法とその処理装置の開発を実施している。処理装置の重要な構成要素である主反応器は内部が非常に高温となるため、主反応器外筒の内面に耐火材が施されているが、令和2年にこの耐火材の内表面全域に経年劣化によるひび割れや表層剥離を確認したため、令和3年度に主反応器全体を更新した。一方、この主反応器内面表層のひび割れや表層剥離について補修が可能であれば、今後主反応器全体を更新する必要は無くなると共に、これまで使用していた主反応器も廃棄することなく、補修を行った後、予備品として再使用できる。そこで、主反応器を更新する前に、劣化した耐火材表面を2種類の補修材候補を用いて補修し、実際の有機系廃棄物を模擬した試料の燃焼試験を実施し、それぞれの補修材の有効性を評価した。模擬燃焼試験後において、補修材候補のうち1種について剥落や剥離及びひび割れがなかったこと、補修材が脆化することなく、耐火材と強固に密着していたこと、補修箇所の主反応器外筒の表面温度が設計温度上限を超過しなかったことから、補修材を用いた主反応器の補修は十分可能であると結論付けた。

Steam reforming system has been developed for the treatment of organic wastes which are not suitable materials (halogenated oil) for the incineration due to generation of corrosive compounds and plugging materials. The refractory material is cast inside the main reactor, which is a part of the steam reforming system. Since the surface of this refractory material has deteriorated over time, the main reactor was replaced. If the refractory material surface of the used main reactor can be repaired, the used main reactor can be reused as a spare. The refractory material surface was repaired using two types of repair materials ("S" and "P"). Combustion tests were conducted on samples simulating organic wastes to evaluate each repair material. As a result of the combustion test, it was concluded that the repair of the main reactor was possible to use the repair material "P" because no cracks or flakes were observed.