JP2008224154A - Metal recovery method for combustion facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属を多く含む重質油、ペトロコークス、廃棄物等の低品位の原料を用いて高品位の生成ガスを製造する際に同時に有価金属を高い濃度で効果的に回収するようにした燃焼設備の金属回収方法に関するものである。 The present invention effectively collects valuable metals at a high concentration at the same time when producing high-quality product gas using low-grade raw materials such as heavy oil, petro-coke, and waste containing a lot of metals. The present invention relates to a metal recovery method for a combustion facility.
近年、流動層ボイラ等の燃焼整備においては経済的な観点などから重質油やペトロコークスといった低品位の燃料を用いることが行われている。 In recent years, low-grade fuels such as heavy oil and petro-coke have been used in combustion maintenance of fluidized bed boilers and the like from an economical viewpoint.
しかし、重質油やペトロコークスは、バナジウムV、ニッケルNi、ナトリウムNa、カリウムK等の金属を多く含有しており、よって燃焼後の排ガス中には低融点のバナジウムが多く含まれていることにより、飛灰がボイラチューブ等に付着して伝熱を妨げ、熱回収の効率を低下させるという問題を有していた。 However, heavy oil and petro coke contain a lot of metals such as vanadium V, nickel Ni, sodium Na, potassium K, etc. Therefore, the exhaust gas after combustion contains a lot of low melting point vanadium. As a result, fly ash adheres to the boiler tube or the like, hinders heat transfer, and has a problem of reducing the efficiency of heat recovery.
一方、重質油、ペトロコークス等の低品位の原料を用いてガス化することにより高品位の生成ガスを製造する燃焼設備が提案されるようになってきており、特許文献1では超重質油を部分酸化する燃焼設備を開示している。 On the other hand, a combustion facility for producing a high-quality product gas by gasifying using a low-grade raw material such as heavy oil or petro-coke has been proposed. The combustion equipment which partially oxidizes is disclosed.
特許文献1の燃焼設備では、ガス化炉本体から排出される未反応物と気相からの析出物をポーラスフィルタで分離し、別置きの燃焼/ガス化炉へ導いて熱あるいは高カロリーガスとしてエネルギーを回収し、燃焼/ガス化炉の下方には前記燃焼/ガス化炉からの排ガスを通過させる水浴を設けて未燃分に含まれていた重金属類を分離することが示されている。
しかし、特許文献1に示される超重質油或いは重質油、ペトロコークス等の低品位の原料にはバナジウム、ニッケル、ナトリウム、カリウム等の金属が多く含まれており、特許文献1では燃焼/ガス化炉からの排ガスを水浴に通過させることで未燃分に含まれていた重金属類を回収するとしているが、水浴は重金属やアルカリ金属類を主成分とする化合物を回収するのみであり、特定の有価金属を効果的に分離して回収することはできなかった。又、種々の金属が混在した状態で回収される化合物から特定の金属を取り出す作業は非常に大変であり、従って従来では燃焼設備において特定の有価金属を有効に回収することは行われていないのが現状である。 However, low-grade raw materials such as super heavy oil or heavy oil and petro coke shown in Patent Document 1 contain a lot of metals such as vanadium, nickel, sodium, potassium, etc. In Patent Document 1, combustion / gas It is said that heavy metals contained in the unburned matter will be recovered by passing the exhaust gas from the chemical furnace through the water bath, but the water bath only recovers compounds mainly composed of heavy metals and alkali metals. The valuable metals could not be effectively separated and recovered. In addition, it is very difficult to extract a specific metal from a compound recovered in a state where various metals are mixed. Therefore, it has not been conventionally effective to recover a specific valuable metal in a combustion facility. Is the current situation.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、金属を多く含む重質油、ペトロコークス、廃棄物等の低品位の原料を燃焼設備で燃焼する際或いはガス化する際に、有価金属を高い濃度で効果的に回収するようにした燃焼設備の金属回収方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and when combusting or gasifying low-grade raw materials such as heavy oil containing a large amount of metal, petro-coke, waste, etc. in a combustion facility, An object of the present invention is to provide a metal recovery method for a combustion facility that recovers valuable metals effectively at a high concentration.
本発明の燃焼設備の金属回収方法は、金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する燃焼設備の金属回収方法であって、
前記燃焼排ガスを主分離器に供給して高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離し、
主分離器で分離した排ガスを冷却することで生成する固体粒子を排ガスから分離することにより低融点金属を回収する
ことを特徴とする。
The metal recovery method for a combustion facility of the present invention is a metal recovery method for a combustion facility in which a raw material containing a large amount of metal is combusted in the combustion facility and metal is recovered from the combustion exhaust gas,
The combustion exhaust gas is supplied to a main separator and separated into a fluid medium mainly containing a high melting point metal and an exhaust gas mainly containing a gas and a mist-like low melting point metal,
The low-melting-point metal is recovered by separating the solid particles produced by cooling the exhaust gas separated by the main separator from the exhaust gas.
上記燃焼設備の金属回収方法において、排ガスを少なくとも2段階の異なる温度で冷却することで生成する夫々の固体粒子を排ガスから分離することにより少なくとも2種類の低融点金属を回収することができる。 In the above metal recovery method for combustion equipment, at least two types of low melting point metals can be recovered by separating each solid particle produced by cooling the exhaust gas at at least two different temperatures from the exhaust gas.
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、排ガスから少なくとも2段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離することにより少なくとも2種類の低融点金属を回収することができる。 In the metal recovery method for a combustion facility, at least two types of low melting point metals can be recovered by separating solid particles having different solid particle sizes in at least two stages from exhaust gas.
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収することができる。 In the metal recovery method for a combustion facility, a part of the fluid medium is taken out to the outside, and the refractory metal can be recovered by separating the fluid medium particles from the fluid medium taken out.
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、燃焼設備が流動層燃焼炉であり、その流動層燃焼炉から導出される燃焼排ガスを主分離器により流動媒体と排ガスとに分離し、主分離器で分離した流動媒体は金属を多く含む原料と共に流動層ガス化炉に供給し流動層により原料をガス化して生成ガスを取り出し、流動層ガス化炉の流動媒体は流動層燃焼炉に供給して循環するようにし、
流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収することができる。
Further, in the metal recovery method for a combustion facility, the combustion facility is a fluidized bed combustion furnace, the combustion exhaust gas derived from the fluidized bed combustion furnace is separated into a fluidized medium and exhaust gas by a main separator, and the main separator The separated fluidized medium is supplied to the fluidized bed gasification furnace together with the metal-rich raw material, the raw material is gasified by the fluidized bed, and the generated gas is taken out. The fluidized medium of the fluidized bed gasification furnace is supplied to the fluidized bed combustion furnace and circulated. Like
A part of the fluid medium of the fluidized bed combustion furnace is taken out to the outside, and the refractory metal can be recovered by separating the fluid medium particles from the taken fluid medium.
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動層ガス化炉から取り出す生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給することは好ましい。 Moreover, in the metal recovery apparatus of the combustion facility, it is preferable to separate the tar containing metal from the product gas taken out from the fluidized bed gasification furnace, and to supply the separated tar to the fluidized bed combustion furnace.
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、金属を多く含む原料は重質油であってもよい。 Further, in the metal recovery method for the combustion facility, the raw material rich in metal may be heavy oil.
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、金属を多く含む原料はペトロコークスであってもよい。 In the metal recovery method for the combustion facility, the raw material containing a large amount of metal may be petro coke.
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、低融点金属がバナジウムであってもよい。 In the metal recovery method for the combustion facility, the low melting point metal may be vanadium.
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、高融点金属がニッケルであってもよい。 In the metal recovery method for the combustion facility, the refractory metal may be nickel.
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、原料と共に塩化物を供給することにより金属の融点を下げることができる。 In the metal recovery method of the combustion facility, the melting point of the metal can be lowered by supplying chloride together with the raw material.
本発明の燃焼設備の金属回収装置は、金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する燃焼設備の金属回収装置であって、
燃焼設備からの燃焼排ガスを高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離する主分離器と、
主分離器で分離した排ガスを冷却する冷却器と、
冷却器の冷却により生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器と
を有することを特徴とする。
The metal recovery device for a combustion facility of the present invention is a metal recovery device for a combustion facility that burns a raw material containing a lot of metal in the combustion facility and recovers the metal from the combustion exhaust gas,
A main separator that separates combustion exhaust gas from the combustion facility into a fluid medium mainly containing a high-melting point metal and an exhaust gas mainly containing a gas and a mist-like low-melting point metal;
A cooler for cooling the exhaust gas separated by the main separator;
And a particle collector for separating solid particles generated by cooling of the cooler from the exhaust gas.
上記燃焼設備の金属回収装置において、燃焼設備が流動層燃焼炉であってもよい。 In the metal recovery apparatus for a combustion facility, the combustion facility may be a fluidized bed combustion furnace.
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、排ガスを少なくとも2段階の異なる温度で冷却する冷却器と、各冷却器による冷却によって生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器を有していてもよい。 Moreover, the metal recovery apparatus for the combustion facility includes a cooler that cools the exhaust gas at at least two different temperatures, and a particle collector that separates solid particles generated by cooling by each cooler from the exhaust gas. Also good.
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、排ガスから少なくとも2段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離する分離器を有していてもよい。 Further, the metal recovery apparatus of the combustion facility may have a separator that separates solid particles having different solid particle sizes in at least two stages from exhaust gas.
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離する高融点金属回収手段を有していてもよい。 Further, the metal recovery apparatus of the combustion facility may have a high melting point metal recovery means for taking out a part of the fluid medium to the outside and separating the fluid medium particles from the fluid medium taken out.
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、燃焼設備が流動層燃焼炉であり、その流動層燃焼炉から導出される燃焼排ガスを流動媒体と排ガスとに分離する主分離器と、主分離器で分離した流動媒体を金属を多く含む原料と共に供給して流動層により原料をガス化して生成ガスを取り出すと共に、流動媒体を流動層燃焼炉に供給して循環する流動層ガス化炉とを有すしていてもよい。 Further, in the metal recovery apparatus for a combustion facility described above, the combustion facility is a fluidized bed combustion furnace, a main separator that separates combustion exhaust gas derived from the fluidized bed combustion furnace into a fluidized medium and exhaust gas, and a main separator. The separated fluidized medium is supplied together with the metal-rich raw material, the raw material is gasified by the fluidized bed, and the generated gas is taken out, and the fluidized medium is supplied to the fluidized bed combustion furnace and circulated. It may be.
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離する高融点金属回収手段を有していてもよい。 Further, the metal recovery apparatus of the combustion facility may have a refractory metal recovery means for taking out a part of the fluidized medium of the fluidized bed combustion furnace to the outside and separating the fluidized medium particles from the removed fluidized medium.
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動層ガス化炉から取り出す生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給するタール分離器を有していてもよい。 Moreover, the metal recovery apparatus for the combustion facility may have a tar separator for separating the tar containing metal from the product gas taken out from the fluidized bed gasification furnace and supplying the separated tar to the fluidized bed combustion furnace. .
本発明の燃焼設備の金属回収方法によれば、主分離器で分離した排ガスを冷却して生成する固体粒子を排ガスから分離することにより低融点金属を回収するようにしたので、目的の低融点金属を高い濃度で効果的に回収できるという優れた効果を奏し得る。 According to the metal recovery method for combustion equipment of the present invention, the low melting point metal is recovered by separating the solid particles produced by cooling the exhaust gas separated by the main separator from the exhaust gas. An excellent effect that the metal can be effectively recovered at a high concentration can be obtained.
又、排ガスを少なくとも2段階の異なる温度で冷却して生成する夫々の固体粒子を排ガスから分離することにより、少なくとも2種類の低融点金属を効果的に回収できる効果がある。 Further, by separating the solid particles produced by cooling the exhaust gas at at least two different temperatures from the exhaust gas, it is possible to effectively recover at least two kinds of low melting point metals.
又、主分離器で分離した排ガスから低融点金属の固体粒子径に応じた少なくとも2段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離することにより、少なくとも2種類の低融点金属を回収できる効果がある。 Also, by separating solid particles having at least two different solid particle sizes according to the solid particle size of the low melting point metal from the exhaust gas separated by the main separator, there is an effect that at least two types of low melting point metals can be recovered. .
又、流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離するようにしたので、高融点金属を高い濃度で効果的に回収できる効果がある。 In addition, since a part of the fluid medium is taken out and the fluid medium particles are separated from the taken fluid medium, there is an effect that the high melting point metal can be effectively recovered at a high concentration.
又、流動層ガス化炉から取り出される生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給するようにしたので、タール中の金属を排ガスから回収することができると共に、タールの処理が可能である。 Moreover, since the tar containing the metal is separated from the product gas taken out from the fluidized bed gasification furnace, and the separated tar is supplied to the fluidized bed combustion furnace, the metal in the tar can be recovered from the exhaust gas. , Tar treatment is possible.
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明を実施する燃焼設備である流動層ガス化炉の一例を示すもので、流動層ガス化炉はチャーを燃焼させて流動媒体(砂等)を加熱する流動層燃焼炉1と、流動層燃焼炉1から導出される燃焼排ガス2を流動媒体3と排ガス4とに分離する主分離器5と、主分離器5で分離した流動媒体3を導入すると共に原料6が供給され、水蒸気、空気、二酸化炭素等のガス化剤7が供給されて流動層8を形成する流動層ガス化炉9とを有している。流動層ガス化炉9に供給された原料6は高温の流動媒体3と共にガス化剤7による流動層8により流動攪拌されてガス化され、生成ガス10は外部に取り出される。一方、流動層ガス化炉9で原料をガス化する際に生成したチャーは流動媒体3と共に流動層燃焼炉1の下部に供給されて循環し、チャーは流動層燃焼炉1内で燃焼することにより流動媒体3を加熱する。
FIG. 1 shows an example of a fluidized bed gasification furnace that is a combustion facility for carrying out the present invention. The fluidized bed gasification furnace includes a fluidized bed combustion furnace 1 that burns char and heats a fluidized medium (sand, etc.). The main separator 5 that separates the
流動層ガス化炉9には、重質油或いはペトロコークス等のような低品位の原料6を供給しており、重質油或いはペトロコークス等にはバナジウム、ニッケル、ナトリウム、カリウム等の金属が多く含まれている。
The fluidized
流動層ガス化炉9にて上記重質油或いはペトロコークス等の原料6をガス化して高品位の生成ガス10を製造するには、通常、流動層ガス化炉9のガス化温度は800〜900℃に保持しており、又、流動層ガス化炉9におけるガス化温度を800〜900℃に保持するためには、流動層燃焼炉1の温度を900〜1000℃に保持して流動媒体3の加熱を行うようにしている。
In order to produce the high-
流動層燃焼炉1から排出される900〜1000℃の燃焼排ガス2はサイクロン5aからなる主分離器5に導かれて流動媒体3を分離するようにしており、このサイクロン5aでは10μm以上の粒子径の固体粒子を分離するようにしている。
The
前記主分離器5で流動媒体3が分離された排ガス4は、第1の冷却器11により800℃に冷却された後、サブミクロンの粒子を補集するフィルタ等の第1の粒子補集器12に導かれ、更に、第2の冷却器13により600℃に冷却された後、サブミクロンを補集するバグフィルタ又は電気集塵器による第2の粒子補集器14に導くようにしている。第1及び第2の冷却器11,13は蒸気発生器とすることができる。
The exhaust gas 4 from which the
一方、流動層ガス化炉9で生成される生成ガス10は、サイクロンによる分離器15によって流動媒体等の粒子16が分離された後、スクラバ、電気集塵器等のタール分離器17によってタール18が分離され、タール18が分離された生成ガス10はそのまま燃料として使用されたり、或いはガス精製装置により精製されて化学原料の製造等に利用される。
On the other hand, the
前記分離器15で分離された流動媒体等の粒子16は流動層ガス化炉9に戻され、又、タール分離器17で分離されるタール18には金属が含まれており、この金属を含有するタール18はデカンタ、蒸発器等のタール濃縮器19により濃縮され、濃縮された金属を含むタール18は流動層燃焼炉1に供給して燃焼するようにしている。
又、主分離器5で分離されて流動層ガス化炉9と流動層燃焼炉1との間を循環する流動媒体3中には酸化ニッケルNiO等の高融点金属が徐々に濃縮されるようになるので、流動媒体3の一部を、例えば流動層燃焼炉1の下部から外部に取り出し、取り出した流動媒体3から高融点金属20を分離する高融点金属回収手段21を備えている。尚、前記流動媒体3は、主分離器5から流動層ガス化炉9へ供給する位置で外部に取り出すようにしてもよい。高融点金属回収手段21としては、流動媒体3の粒子と高融点金属20の粒子との粒子径差を用いて分離するようにした粒子径差分離方法、或いは流動媒体3の粒子と高融点金属20の粒子との比重差を利用して分離する比重差分離方法を用いることができる。
Further, a high melting point metal such as nickel oxide NiO is gradually concentrated in the
以下に上記流動層ガス化炉から金属を回収する方法を説明する。 A method for recovering metal from the fluidized bed gasifier will be described below.
ガス化温度が800〜900℃に保持された流動層ガス化炉9に、重質油又はペトロコークスによる原料6を供給すると、原料6は流動媒体3による加熱とガス化剤7による流動攪拌によってガス化され、流動層ガス化炉9から生成ガス10が取り出される。生成ガス10はサイクロンによる分離器15に導かれて流動媒体等の粒子16が分離された後、タール分離器17に導かれてタール18が分離され、高品位の燃料として用いられたり或いはガス精製装置に供給されて精製される。
When the raw material 6 made of heavy oil or petro coke is supplied to the fluidized
このとき、流動層ガス化炉9から導出される生成ガスには、800〜900℃で気化されたり或いはミストとなった低融点金属、飛散した金属、タール中に含まれる金属も含まれている。又、前記原料6と共に塩化物27(塩化アンモニウムNH4Cl、塩化水素HCl等)を供給すると、融点1984℃のNiOあるいは融点1455℃のニッケルNiはNiCl2(昇華温度973℃)に変化して気化することにより生成ガス10に含まれるようにすることもできる。
At this time, the product gas derived from the fluidized
生成ガス10に同伴するこれらの金属種は、前記タール分離器17でタール18と共に分離され、続いてタール濃縮器19により濃縮された後、流動層燃焼炉1に供給されてタール燃焼し、低融点金属については気化或いはミスト化される。
These metal species accompanying the
上記したようにタール分離器17にてタール18を除去することにより、タール18及び金属種が除去された高品位の生成ガス10を取り出すことができるようになると共に、分離したタール18は流動層燃焼炉1に供給して燃焼することによりタールの処理が可能である。
By removing the
一方、金属種の中で流動層ガス化炉9でガス化されなかったものに関しては流動媒体3及びチャーと共に流動層燃焼炉1に供給されて循環する。
On the other hand, among the metal species that have not been gasified in the fluidized
ここで、本発明者らは、燃焼炉排ガス中に含まれる金属の粒度分布を測定し、ニッケルNi等の高融点金属は10μm以上の粗粒子に多く存在し、低融点金属は0.1〜1μmの微粒子に存在するという知見を得ている。その結果から、例えば流動媒体(砂)に50〜500μmを用いた場合、流動媒体(砂)、高融点金属種であるニッケルNi、低融点金属である炭酸ナトリウムNa2CO3、炭酸カリウムK2CO3、五酸化バナジウムV2O5には分離回収するのに有効な粒子径の差が存在する。 Here, the present inventors measured the particle size distribution of the metal contained in the combustion furnace exhaust gas, and high melting point metals such as nickel Ni are present in a large amount of coarse particles of 10 μm or more, and the low melting point metal is 0.1 to It has been found that it exists in fine particles of 1 μm. From the results, for example, when 50 to 500 μm is used for the fluid medium (sand), the fluid medium (sand), nickel Ni as a high melting point metal species, sodium carbonate Na 2 CO 3 and potassium carbonate K 2 as low melting point metals. CO 3 and vanadium pentoxide V 2 O 5 have a difference in particle diameter effective for separation and recovery.
流動層燃焼炉1から導出される900〜1000℃の燃焼排ガス2は、10μm以上の粒子径の固体粒子を分離するサイクロン5aからなる主分離器5に導くようにしたので、サイクロン5aでは、固体粒子径が50〜500μmの流動媒体3と、固体粒子径が10μm以上の高融点金属である酸化ニッケルNiOを分離して流動層ガス化炉9に供給するようになる。従って、高融点金属である酸化ニッケルNiOは流動媒体3と共に流動層燃焼炉1と流動層ガス化炉9の間を循環するようになり、これによって流動媒体3に対する高融点金属の濃度は徐々に濃縮されるようになる。
Since the
主分離器5によって10μm以上の固体粒子が分離された排ガス4は、第1の冷却器11により800℃に冷却されて第1の粒子補集器12に導かれることによりサブミクロンの粒子が補集される。ここで、排ガス4は第1の冷却器11で800℃に冷却されるので、融点が851℃の炭酸ナトリウムNa2CO3及び、融点が891℃の炭酸カリウムK2CO3のような低融点金属22は析出し、この低融点金属22は第1の粒子補集器12により捕集されて効果的に回収される。
The exhaust gas 4 from which the solid particles of 10 μm or more are separated by the main separator 5 is cooled to 800 ° C. by the
排ガス4は、続いて第2の冷却器13により600℃に冷却されて第2の粒子補集器14に導かれることによりサブミクロンの粒子が補集される。ここで、排ガス4は第2の冷却器13で600℃に冷却されているので、融点が690℃の五酸化バナジウムV2O5のような低融点金属23は析出し、この低融点金属23は第2の粒子補集器14により捕集されて効果的に回収される。
The exhaust gas 4 is subsequently cooled to 600 ° C. by the
このようにして、五酸化バナジウムV2O5のような有価金属である低融点金属23が高い濃度で効果的に回収される。 In this way, the low melting point metal 23 which is a valuable metal such as vanadium pentoxide V 2 O 5 is effectively recovered at a high concentration.
又、前記原料6と共に塩化物27(塩化アンモニウムNH4Cl、塩化水素HCl等)を供給すると、融点1984℃のNiOあるいは融点1455℃のニッケルNiはNiCl2(昇華温度973℃)に変化して気化することにより生成ガス10に含まれるようにすることもできる。従って、排ガス4の冷却温度を所定温度に設定することによってNiClの形でニッケルを取り出すこともできる。
When chloride 27 (ammonium chloride NH 4 Cl, hydrogen chloride HCl, etc.) is supplied together with the raw material 6, NiO having a melting point of 1984 ° C. or nickel Ni having a melting point of 1455 ° C. changes to NiCl 2 (sublimation temperature 973 ° C.). It can also be included in the
又、主分離器5で分離されて流動層ガス化炉9と流動層燃焼炉1の間を循環する流動媒体3中に含まれる酸化ニッケルNiO等の高融点金属は濃縮されるようになるので、この流動媒体の一部を外部に取り出して高融点金属回収手段21に供給する。高融点金属回収手段21においては粒子径差分離方法或いは比重差分離方法によって流動媒体3を分離し、これにより、酸化ニッケルNiO等の高融点金属20が高い濃度で効果的に回収される。
Further, since the high melting point metal such as nickel oxide NiO contained in the
図2は本発明を実施する流動層ガス化炉の他の例を示すものであり、基本的な構成は前記図1の形態と同様であるため図1の形態と異なる部分についてのみ説明する。 FIG. 2 shows another example of a fluidized bed gasification furnace for carrying out the present invention. Since the basic configuration is the same as that of FIG. 1, only the parts different from those of FIG. 1 will be described.
図2では、流動層燃焼炉1からの例えば900〜1000℃の燃焼排ガス2を導くようにした主分離器5に、50μm以上の粒子径の固体粒子を分離するようにしたサイクロン5bを用いている。更に、主分離器5にて分離された排ガス4は、サイクロンからなる分離器24に導いて10μm以上の粒子径の固体粒子を分離するようにしている。更に、分離器24を経た排ガス4は蒸気発生器等の冷却器25によって所定の温度に冷却した後、サブミクロンの粒子を補集するようにしたバグフィルタ、電気集塵器等の分離器26に導くようにしている。
In FIG. 2, a
図2の形態では、流動層燃焼炉1からの燃焼排ガス2はサイクロン5bからなる主分離器5によって50μm以上の粒子径を有する流動媒体3及び50μm以上の粒子径を有する酸化ニッケルNiO等の高融点金属が分離される。
In the form of FIG. 2, the
主分離器5によって50μm以上の固体粒子が分離された排ガス4は、サイクロンによる分離器24によって10μm以上の固体粒子を分離するようにしているので、前記したように固体粒子径が10μm以上を有する酸化ニッケルNiO等の高融点金属20は分離器24にて効果的に補集される。
The exhaust gas 4 from which the solid particles of 50 μm or more have been separated by the main separator 5 has a solid particle diameter of 10 μm or more as described above because the solid particles of 10 μm or more are separated by the
更に、分離器24を経た排ガス4は、冷却器25により低融点金属の融点以下に冷却されることにより排ガス4中の低融点金属は析出し、サブミクロンの粒子となって分離器26により分離される。従って、排ガス4を冷却器25により目的の低融点金属の融点以下に冷却して分離器26にて粒子を捕集することにより、目的のバナジウムV2O5のような有価金属である低融点金属23を高い濃度で効果的に回収することができる。
Further, the exhaust gas 4 that has passed through the
又、サイクロン5bによる主分離器5で分離された流動媒体3及び粒子径が50μm以上の酸化ニッケルNiO等の高融点金属は流動層ガス化炉9と流動層燃焼炉1の間を循環する際に濃縮されるので、流動媒体3の一部を外部に取り出して高融点金属回収手段21に供給し、高融点金属回収手段21により流動媒体3を分離することにより、酸化ニッケルNiO等の有価金属である高融点金属20を高い濃度で効果的に回収することができる。
Further, when the
図2に示したように、主分離器5からの排ガス4から粒子径に応じて酸化ニッケルNiO等の高融点金属及び五酸化バナジウムV2O5のような低融点金属を分離する方法は、既存の燃焼設備に対しても比較的容易に適用することができる。 As shown in FIG. 2, a method for separating a high melting point metal such as nickel oxide NiO and a low melting point metal such as vanadium pentoxide V 2 O 5 from the exhaust gas 4 from the main separator 5 according to the particle diameter is as follows. It can be applied to existing combustion equipment with relative ease.
尚、上記形態では、重質油又はペトロコークスを原料として用いた場合について説明したが、これら以外の金属を多く含む原料も適用できること、五酸化バナジウムV2O5及び酸化ニッケルNiOを回収する場合について例示したが、他の金属も同様に回収できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 In the above embodiment, the case is a heavy oil or Petro coke has been described when used as a raw material, can also be applied raw material rich in these other metals, for recovering vanadium pentoxide V 2 O 5 and nickel oxide NiO Of course, other metals can be recovered in the same manner, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 流動層燃焼炉
2 燃焼排ガス
3 流動媒体
4 排ガス
5 主分離器
6 原料
7 ガス化剤
8 流動層
9 流動層ガス化炉
10 生成ガス
11 第1の冷却器
12 第1の粒子補集器
13 第2の冷却器
14 第2の粒子補集器
17 タール分離器
18 タール
20 高融点金属
21 高融点金属回収手段
22 低融点金属
23 低融点金属
24 分離器
26 分離器
27 塩化物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluidized
Claims (19)
前記燃焼排ガスを主分離器に供給して高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離し、
主分離器で分離した排ガスを冷却することで生成する固体粒子を排ガスから分離することにより低融点金属を回収する
ことを特徴とする燃焼設備の金属回収方法。 A metal recovery method for a combustion facility that burns a metal-rich raw material in a combustion facility and recovers metal from the combustion exhaust gas,
The combustion exhaust gas is supplied to a main separator and separated into a fluid medium mainly containing a high melting point metal and an exhaust gas mainly containing a gas and a mist-like low melting point metal,
A method for recovering a metal from a combustion facility, comprising recovering low melting point metal by separating solid particles produced by cooling the exhaust gas separated by the main separator from the exhaust gas.
流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収する請求項1〜3のいずれか1つ記載の燃焼設備の金属回収方法。 The combustion facility is a fluidized bed combustion furnace, and the combustion exhaust gas derived from the fluidized bed combustion furnace is separated into a fluid medium and exhaust gas by a main separator, and the fluid medium separated by the main separator is combined with a raw material containing a large amount of metal. Supply to the fluidized bed gasification furnace, gasify the raw material in the fluidized bed and take out the generated gas, the fluidized medium of the fluidized bed gasification furnace is supplied to the fluidized bed combustion furnace to circulate,
The metal of the combustion facility according to any one of claims 1 to 3, wherein a part of the fluid medium of the fluidized bed combustion furnace is taken out and the refractory metal is recovered by separating the fluid medium particles from the taken fluid medium. Collection method.
燃焼設備からの燃焼排ガスを高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離する主分離器と、
主分離器で分離した排ガスを冷却する冷却器と、
冷却器の冷却により生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器と
を有することを特徴とする燃焼設備の金属回収装置。 A metal recovery device for a combustion facility that burns a metal-rich raw material in a combustion facility and recovers metal from the combustion exhaust gas,
A main separator that separates combustion exhaust gas from the combustion facility into a fluid medium mainly containing a high-melting point metal and an exhaust gas mainly containing a gas and a mist-like low-melting point metal;
A cooler for cooling the exhaust gas separated by the main separator;
A metal recovery apparatus for a combustion facility, comprising: a particle collector for separating solid particles generated by cooling of a cooler from exhaust gas.
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