JP2011106795A - Fluidized bed gasification furnace, fluidized bed gasification system and method of separating agglomeration substance - Google Patents

Fluidized bed gasification furnace, fluidized bed gasification system and method of separating agglomeration substance Download PDF

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Masato Fujita
理人 藤田
Tomio Sugimoto
富男 杉本
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To take out and separate agglomeration substances to the outside of a gasification furnace when the agglomeration substances are generated during the gasification of a gasified material by using the fluidized bed gasification furnace including a flowing medium, and to efficiently perform the gasification at a high temperature by preventing a flowing trouble of the flowing medium. <P>SOLUTION: A partition member including gas supply holes supplying gas for making the flowing medium flow is provided in a gasification furnace body, and a partition face of the partition member is formed to be an inclined face. By this, the agglomeration substances are moved to a lower end of the inclined face along the inclined face by gravity action, and a takeout part capable of taking out a taken-out object is provided in a portion corresponding to the lower end of the inclined part so as to remove the agglomeration substances to the outside of the gasification furnace body. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、流動床式ガス化炉、流動床式ガス化システム、アグロメーション物質分離方法に関する。   The present invention relates to a fluidized bed gasification furnace, a fluidized bed gasification system, and an agglomerated material separation method.

産業廃棄物や有機性廃棄物等の被焼却材を燃焼させて焼却処理することを目的として使われる焼却炉に流動床式焼却炉がある。この流動床式焼却炉では、焼却炉本体の下部に流動床が設けられており、該流動床は通常珪砂(主成分は二酸化ケイ素:SiO)の粒体で構成されている。 There is a fluidized bed incinerator used as an incinerator for burning incineration materials such as industrial waste and organic waste for incineration. In this fluidized bed incinerator, a fluidized bed is provided in the lower part of the incinerator body, and the fluidized bed is usually composed of granules of silica sand (main component is silicon dioxide: SiO 2 ).

一方、焼却処理される産業廃棄物や有機性廃棄物等の被焼却材の中には、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属やカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属及びこれらの塩等のいわゆるアルカリ性物質を多く含んでいるものがある。例えば、植物系バイオマスでは稲わら、動物系バイオマスでは鶏糞などがカリウム等の前記アルカリ性物質を多く含んでいる。   On the other hand, incinerated materials such as industrial waste and organic waste that are incinerated include alkali metals such as sodium and potassium, alkaline earth metals such as calcium and magnesium, and so-called alkaline substances such as salts thereof. There is something that contains a lot. For example, rice straw in plant biomass and chicken manure in animal biomass contain a large amount of the alkaline substance such as potassium.

前記流動床式焼却炉において、ガス化効率を上げるためかなり高い温度(800℃以上)で燃焼処理を行うが、前記アルカリ性物質が多く含まれる被焼却材をかなり高い温度で燃焼処理すると、該被焼却材中に含まれる、例えばカリウムやナトリウム等と珪砂中のSiOとが反応して低融点化合物であるカリガラス(KO・3SiO)やソーダガラス(NaO・3SiO)等が生成する。そしてその融点はカリガラス(KO・3SiO)は約750℃、ソーダガラス(NaO・3SiO)は約635℃である。この低融点化合物は800℃以上の高温では融解して、流動媒体である珪砂の粒子表面に付着する。
その結果、該粒子同士が接触した際に粒子表面に融解状態で付着している低融点化合物の部分で粒子同士が互いにくっ付いて、流動媒体である珪砂の粒子が大粒化する大粒化現象、いわゆるアグロメーションを引き起こす。そして、この大粒化現象によって生成されたアグロメーション物質が、流動媒体である珪砂を流動しにくくさせるため、流動媒体の流動障害という問題が発生する。
In the fluidized bed incinerator, the combustion treatment is performed at a considerably high temperature (800 ° C. or higher) in order to increase the gasification efficiency. If the incineration material containing a large amount of the alkaline substance is subjected to the combustion treatment at a considerably high temperature, Potassium glass (K 2 O · 3SiO 2 ), soda glass (Na 2 O · 3SiO 2 ), etc., which are low melting point compounds by reacting, for example, potassium or sodium with SiO 2 in silica sand, contained in the incinerator Generate. And its melting point is potash (K 2 O · 3SiO 2) is about 750 ° C., soda glass (Na 2 O · 3SiO 2) is about 635 ° C.. The low melting point compound melts at a high temperature of 800 ° C. or higher and adheres to the surface of the silica sand particles as a fluid medium.
As a result, when the particles come into contact with each other at the portion of the low melting point compound adhering to the particle surface in a molten state, the particles of silica sand as a fluidized medium become large particles, Causes so-called agglomeration. And since the agglomeration substance produced | generated by this enlargement phenomenon makes the silica sand which is a fluid medium hard to flow, the problem of the fluid obstacle of a fluid medium generate | occur | produces.

そこで、前記流動障害を防止するための技術の一例として、特開平10−185154号公報に記載されている、流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法が挙げられる(特許文献1)。この処理方法は、流動床の流動媒体として通常用いられる珪砂の代わりに、焼却処理する前記汚泥中に含まれていた固形分及び/又はその残渣を用いて炉床部に流動床を形成し、この流動床に下方からエアーを供給し該流動床を流動させるようになっている。   Therefore, as an example of a technique for preventing the flow failure, there is a method for treating industrial waste including sludge by a fluidized bed incinerator described in JP-A-10-185154 (Patent Document 1). ). In this treatment method, instead of silica sand usually used as a fluidized medium of a fluidized bed, a fluidized bed is formed in the hearth using solid content and / or residue thereof contained in the sludge to be incinerated. Air is supplied to the fluidized bed from below to cause the fluidized bed to flow.

しかし、特許文献1に記載された方法では、被焼却材(汚泥)の種類や性状の変動が大きいため、前記汚泥中に含まれていた固形分及び/又はその残渣を用いて流動床を安定して形成することは容易ではなく実用的ではなかった。   However, in the method described in Patent Document 1, since the variation in the type and properties of the incinerated material (sludge) is large, the fluidized bed is stabilized using the solid content and / or the residue contained in the sludge. It was not easy and practical to form.

また、前記流動障害を防止するための技術の他の例として、特開平11−132426号公報に記載されている、流動床式焼却炉における流動媒体の固化防止方法が挙げられる(特許文献2)。この固化防止方法は、被焼却材が低融点物質(例えばアルカリ金属)を多く含むSAレジン(ソルビン酸カリウム)等である場合に、被焼却材(SAレジン等)をカオリンクレーと混合して燃焼させることで、該被焼却材中のアルカリ金属とカオリンクレーとの反応により高融点を持つ鉱物を直接生成させ、低融点の化合物の生成を抑制することが意図されている。   Another example of the technique for preventing the flow failure is a method for preventing solidification of a fluid medium in a fluidized bed incinerator described in JP-A-11-132426 (Patent Document 2). . This solidification prevention method is a method in which an incinerated material (such as SA resin) is mixed with kaolin clay and burned when the incinerated material is an SA resin (potassium sorbate) or the like that contains a large amount of low melting point substances (for example, alkali metals). By doing so, it is intended that minerals having a high melting point are directly generated by the reaction between the alkali metal and kaolin clay in the material to be incinerated, thereby suppressing the formation of a compound having a low melting point.

しかし、特許文献2に記載された方法では、被焼却材に対してカオリンクレーを均一に混合することが簡単ではなく、前記高融点化合物の生成反応を安定して進行させることは難しかった。そのため、低融点化合物が生成し、前記流動障害の問題が発生する虞があった。   However, in the method described in Patent Document 2, it is not easy to uniformly mix kaolin clay with the material to be incinerated, and it has been difficult to stably advance the formation reaction of the high melting point compound. For this reason, a low-melting-point compound is generated, and the problem of the flow failure may occur.

また、特許文献2に記載された方法は、流動媒体に珪砂を用いるので、カオリンクレーの添加によって低融点化合物(KO・3SiOカリガラス等)の生成割合を低下することはできるが、それでも低融点化合物は必ず生成する。焼却炉本体内の温度は、焼却を目的とする炉であることから850〜900℃(段落0045)の高温に維持されている。そのため、生成した前記低融点化合物は、焼却炉本体内で十分に融解してしまい、融解状態の前記低融点化合物を起点として流動媒体である珪砂の粒子が大粒化する大粒化現象(アグロメーション)を引き起こす問題がある。 In addition, since the method described in Patent Document 2 uses silica sand as a fluid medium, the production rate of low melting point compounds (K 2 O.3SiO 2 potash glass, etc.) can be reduced by adding kaolin clay, but still Low melting point compounds are always produced. The temperature in the incinerator main body is maintained at a high temperature of 850 to 900 ° C. (paragraph 0045) because it is a furnace intended for incineration. Therefore, the produced low melting point compound is sufficiently melted in the incinerator main body, and the grain size of the silica sand as the fluidized medium is increased from the low melting point compound in the molten state (agglomeration phenomenon). There is a problem that causes

よって、特許文献1および特許文献2に記載された方法では、アグロメーションによるアグロメーション物質の生成を完全に抑制することは困難であった。   Therefore, with the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is difficult to completely suppress the generation of an agglomerated substance by agglomeration.

以上においては、前記流動媒体の大粒化現象による前記流動障害を、流動床式焼却炉における問題として説明したが、この問題はバイオマス等の被ガス化原料を不完全燃焼させてガス化し、合成ガス(一酸化炭素と水素を含む混合ガス)を生成する流動床式ガス化炉においても、同様に生じる。   In the above, the flow failure due to the phenomenon of the fluidized medium becoming large is described as a problem in a fluidized bed incinerator. However, this problem is caused by incomplete combustion of a gasified raw material such as biomass and gasifying it. The same occurs in a fluidized bed gasifier that generates (a mixed gas containing carbon monoxide and hydrogen).

なお、流動床式焼却炉ではないが、廃棄物を熱分解して処理する際の熱分解残留物の分別を行う技術として、特開2002−21947号公報に記載されている流動層分別装置があげられる(特許文献3)。この流動層分別装置は、空気噴出孔が形成された傾斜多孔板を流動層分別装置内に設け、熱分解残留物を噴出空気と流動媒体とにより流動化して、熱分解残留物の熱分解カーボン等の粉体と比較的重量のある残渣を分別する装置である。   In addition, although it is not a fluidized bed incinerator, the fluidized-bed separation apparatus described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-21947 is a technique which separates the thermal decomposition residue at the time of processing by thermally decomposing waste. (Patent Document 3). In this fluidized bed fractionating device, an inclined perforated plate with air ejection holes is provided in the fluidized bed fractionating device, and the pyrolysis residue is fluidized by the jetted air and the fluidized medium, and the pyrolysis carbon of the pyrolysis residue is obtained. It is an apparatus for separating a powder such as a residue and a relatively heavy residue.

しかし、特許文献3に記載された技術において、分別される比較的重量のある残渣は、粉砕不適物などの瓦礫や金属等でありアグロメーション物質ではない。特許文献3に記載されている技術では、通常、熱分解反応器内で450℃程度に加熱して廃棄物を熱分解処理し、当該処理によって生成した熱分解ガスと熱分解残留物を排出装置によって分離した後、熱分解残留物の方は冷却装置を経てから当該流動層分別装置に投入される。従って、流動層分別装置内の温度は約40〜50℃程度となり、アグロメーション物質が生成するような高温にならないため、アグロメーション物質は生成しない。   However, in the technique described in Patent Document 3, the relatively heavy residue to be fractionated is rubble such as unsuitable material for pulverization, metal, etc., and is not an agglomeration substance. In the technique described in Patent Document 3, usually, waste is pyrolyzed by heating to about 450 ° C. in a pyrolysis reactor, and a pyrolysis gas and pyrolysis residue generated by the treatment are discharged. After being separated by the above, the pyrolysis residue is passed through a cooling device and then charged into the fluidized bed fractionating device. Therefore, the temperature in the fluidized bed separation apparatus is about 40 to 50 ° C., and does not reach such a high temperature that an agglomeration substance is generated. Therefore, no agglomeration substance is generated.

つまり、特許文献3に記載された流動層分別装置は、単なる分別装置であって、焼却炉ではないためアグロメーション物質が生成する状態になく、装置自体がアグロメーション物質を除去することを目的としていない。そして、分別装置であることから流動床式焼却炉と、例えば耐火性や稼動するための使用部品等の点で構造が全く異なっている。   In other words, the fluidized bed separation device described in Patent Document 3 is merely a separation device, and is not in an incinerator, so that it does not generate an agglomerated material, and the device itself aims to remove the agglomerated material. Not in. And since it is a separation apparatus, the structure is completely different from a fluidized bed incinerator, for example, in terms of fire resistance and parts used for operation.

特開平10−185154号公報JP-A-10-185154 特開平11−132426号公報JP-A-11-132426 特開2002−219417号公報JP 2002-219417 A

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、被ガス化原料であるバイオマス等の有機性廃棄物や産業廃棄物等を、流動媒体を有する流動床式ガス化炉を用いてガス化処理する際に、アグロメーション物質が生成した時に該アグロメーション物質を前記ガス化炉外へ取り出して分離し、流動媒体の流動障害を防止することにより、高温で効率よくガス化処理を行えるようにすることにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to use a fluidized bed gasification furnace having a fluidized medium for organic waste such as biomass or industrial waste, which is a raw material to be gasified. When the agglomerated material is produced during the gasification process, the agglomerated material is taken out of the gasification furnace and separated to prevent the flow medium from being disturbed, thereby efficiently performing the gasification process at a high temperature. There is in doing so.

上記目的を達成するために本発明の第1の態様である流動床式ガス化炉は、ガス化炉本体と、流動媒体を流動させるためのガスを供給するガス供給孔を有する仕切り部材を備えた流動床式ガス化炉であって、前記仕切り部材の仕切り面は傾斜面に形成され、前記ガス化炉本体の前記傾斜面の下端部に対応する箇所に、被取り出し物を取り出し可能な取り出し部を備えていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a fluidized bed gasification furnace according to a first aspect of the present invention includes a gasification furnace main body and a partition member having a gas supply hole for supplying a gas for flowing a fluid medium. A fluidized bed type gasification furnace, wherein a partition surface of the partition member is formed as an inclined surface, and a material to be taken out can be taken out at a position corresponding to a lower end portion of the inclined surface of the gasification furnace body. It has the part.

本態様によれば、流動床式ガス化炉内で大粒化現象が起こり、そして、この大粒化現象(以下「アグロメーション」という)によって大粒化物質(以下「アグロメーション物質」という)が生成した場合であっても、生成したアグロメーション物質は、粒径が流動媒体よりも大きくなることにより、同じ流動化ガス量では浮遊しにくくなり、流動媒体中を沈んでいき流動床の下方へ集まり、そして、仕切り部材の仕切り面が傾斜面を形成していることから、傾斜面に沿って傾斜面の下端部へ移動し取り出し部からガス化炉本体の外へ取り出される。したがって、流動床中にはアグロメーション物質は通常の流動床式ガス化炉と比較して少なく、流動媒体の流動障害の発生を抑制する効果を有している。またアグロメーション物質が生成しても自動的にガス化炉本体の外へ取り出すことができるため、アグロメーション物質が生成するような高温でガス化炉を稼動させても、ガス化効率の低下を招くことがない。   According to this embodiment, a sizing phenomenon occurs in a fluidized bed gasification furnace, and the sizing phenomenon (hereinafter referred to as “agglomeration”) generates a sizing agent (hereinafter referred to as “agglomeration substance”). Even in this case, the generated agglomeration material has a particle size larger than that of the fluidized medium, so that it is less likely to float with the same fluidized gas amount, sinks in the fluidized medium, and gathers below the fluidized bed, And since the partition surface of a partition member forms the inclined surface, it moves to the lower end part of an inclined surface along an inclined surface, and is taken out from a gasifier main body from an extraction part. Therefore, the agglomerated material is less in the fluidized bed than in a normal fluidized bed gasification furnace, and has the effect of suppressing the occurrence of fluid failure in the fluidized medium. In addition, even if agglomerated material is generated, it can be automatically taken out of the gasifier body, so even if the gasifier is operated at such a high temperature that agglomerated material is generated, the gasification efficiency is reduced. There is no invitation.

本発明の第2の態様である流動床式ガス化システムは、第1の態様の流動床式ガス化炉と、前記ガス化炉の前記取り出し部から取り出された被取り出し物から、流動媒体を分離する第1分離部と、前記第1分離部で分離された流動媒体を、前記流動床式ガス化炉内に戻す第1戻し手段と、を備えることを特徴とするものである。   The fluidized bed type gasification system according to the second aspect of the present invention is a fluidized bed type gasification furnace according to the first aspect, and a to-be-removed material taken out from the takeout part of the gasification furnace. A first separation unit for separation, and a first return means for returning the fluid medium separated by the first separation unit into the fluidized bed gasification furnace are provided.

本態様によれば、ガス化炉の取り出し部から取り出された被取り出し物から、第1分離部によって流動媒体を分離し、分離した流動媒体を再び流動床式ガス化炉に戻すことで効率よくガス化を行うことができる。
例えば、アグロメーション物質とともに流動床式ガス化炉から取り出された流動媒体を、第1分離部によってアグロメーション物質と分離して流動床式ガス化炉内に戻すことにより、再度流動媒体として使用できるので、取り出されて減少した分の流動媒体を全量新たに加えることなく、少量加えればよいので、効率よくガス化を行うことができる。
According to this aspect, the fluidized medium is separated by the first separation unit from the material to be retrieved that has been removed from the extraction unit of the gasification furnace, and the separated fluidized medium is returned to the fluidized bed gasification furnace efficiently. Gasification can be performed.
For example, the fluidized medium taken out from the fluidized bed gasification furnace together with the agglomeration material is separated from the agglomerated material by the first separation unit and returned to the fluidized bed gasification furnace, so that it can be used again as the fluidized medium. Therefore, since it is sufficient to add a small amount without adding the whole amount of the fluid medium that has been taken out and reduced, gasification can be performed efficiently.

本発明の第3の態様である流動床式ガス化システムは、第2の態様の流動床式ガス化システムにおいて、前記被取り出し物から前記流動媒体が分離された残部に対して粉砕処理する粉砕処理手段と、前記粉砕処理手段による処理物から流動媒体を分離する第2分離部と、前記第2分離部で分離された流動媒体を、前記流動床式ガス化炉内に戻す第2戻し手段と、を備えることを特徴とするものである。   The fluidized bed gasification system according to the third aspect of the present invention is a pulverization process in the fluidized bed gasification system according to the second aspect, wherein the remainder of the fluidized medium separated from the material to be taken out is pulverized. A processing unit, a second separation unit for separating the fluidized medium from the processed product by the pulverizing unit, and a second return unit for returning the fluidized medium separated by the second separation unit into the fluidized bed gasification furnace. These are provided.

本態様によれば、第2の態様の効果において、被取り出し物から前記流動媒体が分離された残部、例えばアグロメーション物質を粉砕処理手段によって粉砕し第2分離部で流動媒体と低融点物質の溶融物とに分離して、流動媒体を流動床式ガス化炉内に戻すことにより、再度流動媒体として使用できるので、第2の態様によって流動床式ガス化炉内に戻した流動媒体と加えて使用することで、取り出されて減少した分の流動媒体を新たに加えることなく、効率よくガス化を行うことができる。   According to this aspect, in the effect of the second aspect, the remaining part from which the fluid medium is separated from the material to be taken out, for example, the agglomeration substance is pulverized by the pulverization processing means, and the fluid medium and the low melting point substance are separated in the second separation part. Since it can be used again as a fluidized medium by separating it into a melt and returning the fluidized medium to the fluidized bed gasifier, it is added to the fluidized medium returned to the fluidized bed gasifier according to the second aspect. Therefore, gasification can be efficiently performed without newly adding a reduced amount of fluidized medium.

本発明の第4の態様であるアグロメーション物質分離方法は、流動床式ガス化炉の炉内温度を635℃以上にして流動媒体を仕切り部材上で流動化する第1工程と、前記仕切り部材の仕切り面を傾斜面に形成し、流動媒体が大粒化したアグロメーション物質を重力の作用によって、前記傾斜面を介して該傾斜面の下端部に導き、流動床式ガス化炉の本体外に取り出す第2工程と、を有することを特徴とするものである。   The agglomeration substance separation method according to the fourth aspect of the present invention includes a first step of fluidizing a fluid medium on a partition member by setting the temperature in the fluidized bed gasifier to 635 ° C. or higher, and the partition member The agglomerated material having a large fluidized medium is guided to the lower end of the inclined surface through the inclined surface by the action of gravity, and is separated from the main body of the fluidized bed gasifier. And a second step of taking out.

本態様によれば、流動床式ガス化炉の炉内温度を635℃以上とすることで、流動床式ガス化炉内におけるガス化反応の効率を低下させないような状態で該ガス化炉を稼動させることができる。さらに、635℃以上とすると前述した低融点化合物が溶融し、これが流動媒体の表面に付着してアグロメーション物質が生成されるが、アグロメーションによって粒径が流動媒体よりも大きくなることにより、同じ流動化ガス量では浮遊しにくくなり、アグロメーション物質は流動床の下方へ集まり、仕切り部材の仕切り面に傾斜面が形成されていることから、重力の作用によって、傾斜面の下端部にまで導かれ流動床式ガス化炉より自動的に取り出すことができる。よって、流動床中の流動媒体の流動障害を防止することができるという効果を有している。   According to this aspect, by setting the temperature in the fluidized bed gasifier to 635 ° C. or higher, the gasifier is maintained in a state that does not reduce the efficiency of the gasification reaction in the fluidized bed gasifier. It can be operated. Furthermore, when the temperature is 635 ° C. or higher, the above-described low melting point compound melts and adheres to the surface of the fluidized medium to produce an agglomerated material. It becomes difficult to float with the amount of fluidized gas, and the agglomeration material collects below the fluidized bed, and since the inclined surface is formed on the partition surface of the partition member, it is guided to the lower end of the inclined surface by the action of gravity. It can be automatically removed from the fluidized bed gasifier. Therefore, it has the effect that the flow obstacle of the fluid medium in a fluid bed can be prevented.

本発明の第5の態様であるアグロメーション物質分離方法は、第4の態様のアグロメーション物質分離方法において、前記アグロメーション物質と一緒に取り出された被取り出し物から前記流動媒体を分離して、前記流動床式ガス化炉内に戻す第3工程とを有することを特徴とするものである。   The agglomeration substance separation method according to the fifth aspect of the present invention is the agglomeration substance separation method according to the fourth aspect, wherein the fluidized medium is separated from the material to be taken out together with the agglomeration substance. And a third step of returning to the fluidized bed gasifier.

本態様によれば、第4の態様の効果に加えて、第3の態様の効果も有している。   According to this aspect, in addition to the effect of the fourth aspect, the effect of the third aspect is also provided.

本発明に係る流動床式ガス化炉の概略図である。1 is a schematic view of a fluidized bed gasifier according to the present invention. 本発明に係る流動床式ガス化炉の仕切り部材周辺部の拡大図と仕切り部材の一部拡大図である。It is the enlarged view of the partition member periphery part of the fluidized bed type gasification furnace which concerns on this invention, and the partially expanded view of a partition member. 本発明に係る流動床式ガス化システムの第1の実施形態に係る概略構成図である。It is a schematic structure figure concerning a 1st embodiment of a fluid bed type gasification system concerning the present invention. 本発明に係る流動床式ガス化システムの第2の実施形態に係る概略構成図である。It is a schematic block diagram which concerns on 2nd Embodiment of the fluidized bed type gasification system which concerns on this invention. アグロメーション物質の拡大図である。It is an enlarged view of an agglomeration substance.

以下、図面を参照しながら、本発明に係る流動床式ガス化炉、流動床式ガス化システム及びそれらを用いたアグロメーション物質分離方法についての実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a fluidized bed gasification furnace, a fluidized bed gasification system, and an agglomeration substance separation method using them will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

図1には本発明に係る流動床式ガス化炉の概略図が示されている。
流動床式ガス化炉1は、縦型で内部に空間を有するガス化炉本体15を備え、ガス化炉本体15の上部にはフリーボード部2が、下部には流動媒体3’で構成された流動床3が設けられている。更に、流動床3の下部には3つに分割されたウィンドボックス41、42、43が設けられ、各ウィンドボックスにはガス供給装置11から流動媒体3’を流動させるためのガスを供給するバルブbが設けられたガス供給管51、52、53が接続されている。
FIG. 1 is a schematic view of a fluidized bed gasifier according to the present invention.
The fluidized bed gasifier 1 includes a gasifier main body 15 which is a vertical type and has a space inside. The freeboard portion 2 is formed in the upper part of the gasifier main body 15, and the fluidized medium 3 'is formed in the lower part. A fluidized bed 3 is provided. Furthermore, three divided wind boxes 41, 42, 43 are provided in the lower part of the fluidized bed 3, and a valve for supplying a gas for flowing the fluid medium 3 ′ from the gas supply device 11 to each window box. Gas supply pipes 51, 52, 53 provided with b are connected.

流動床3とウィンドボックス41、42、43は仕切り部材6によって仕切られており、仕切り部材6の仕切り面61は傾斜面に形成され、傾斜面下端部Xは被取り出し媒体を取り出すための取り出し部Yとつながっている。このような構造とすることで、例えば、被取り出し媒体である、流動床内で生成された比較的重量が大きいアグロメーション物質Aを、重力の作用によって傾斜面に沿って移動させ傾斜面の下端部Xを経て取り出し部Yへ導き、流動床式ガス化炉1外へ取り出すことができる。   The fluidized bed 3 and the wind boxes 41, 42, 43 are partitioned by the partition member 6, the partition surface 61 of the partition member 6 is formed as an inclined surface, and the lower end portion X of the inclined surface is a take-out portion for taking out the medium to be taken out. Y is connected. By adopting such a structure, for example, the relatively heavy agglomeration material A that is generated in the fluidized bed, which is a medium to be taken out, is moved along the inclined surface by the action of gravity, and the lower end of the inclined surface. It can be taken out to the take-out part Y through the part X and taken out of the fluidized bed gasifier 1.

仕切り部材6にはガス供給孔62が設けられ、ウィンドボックス41、42、43中にガス供給管51、52、53から供給されたガスを、ガス供給孔62を通じて流動床3に送り込むように構成されている。そして流動床3に送り込まれたガスは、流動媒体3’を流動(浮揚)させるとともに、流動床3において被ガス化原料供給装置7からガス化炉本体15へ投入された被ガス化原料Mを不完全燃焼させて合成ガスを生成するために使用される。   A gas supply hole 62 is provided in the partition member 6, and the gas supplied from the gas supply pipes 51, 52, 53 into the wind box 41, 42, 43 is sent to the fluidized bed 3 through the gas supply hole 62. Has been. The gas sent to the fluidized bed 3 causes the fluidized medium 3 ′ to flow (float), and the gasified raw material M introduced into the gasification furnace main body 15 from the gasified raw material supply device 7 in the fluidized bed 3. Used for incomplete combustion to produce synthesis gas.

ガス供給管51、52、53から供給されるガスは、前述したように流動媒体3’を流動させる流動化ガスとしての役割と、被ガス化原料Mを不完全燃焼させるための役割を果たしており、一般的には空気が用いられる。しかし、酸化作用を有する物質であれば、特に空気に限定されるものではなく、例えば、水蒸気、酸素、酸素富化空気でも良い。   As described above, the gas supplied from the gas supply pipes 51, 52, 53 plays the role of fluidizing gas for flowing the fluidized medium 3 ′ and the role for incomplete combustion of the gasified raw material M. Generally, air is used. However, the substance is not particularly limited to air as long as it has an oxidizing action, and may be, for example, water vapor, oxygen, or oxygen-enriched air.

仕切り部材6の構造は、仕切り部材6周辺の拡大図である図2(A)に示したように、前述したガス供給孔62を覆うように先端部が折り返された部分R’を有するルーバーRを仕切り面61に複数設けるルーバー構造としてもよい。このような構造とすることで、流動床式ガス化炉1の稼動を停止した際、仕切り部材6の一部拡大図である図2(B)に示したように、ルーバーR及びその先端部が折り返された部分R’の部分が、ガス供給孔62を覆うひさしのような機能を果たすため、流動媒体3’がウィンドボックス41、42、43内に落ち込んでいかないという効果を有している。   As shown in FIG. 2A, which is an enlarged view of the periphery of the partition member 6, the structure of the partition member 6 is a louver R having a portion R ′ whose tip is folded back so as to cover the gas supply hole 62 described above. A plurality of louver structures may be provided on the partition surface 61. By adopting such a structure, when the operation of the fluidized bed gasification furnace 1 is stopped, as shown in FIG. 2B, which is a partially enlarged view of the partition member 6, the louver R and its tip portion The portion of the portion R ′ that is folded back serves as an eaves that covers the gas supply hole 62, so that the flowing medium 3 ′ does not fall into the wind boxes 41, 42, 43. Yes.

次に、流動床3を構成する流動媒体3’の例としては二酸化珪素を主成分とする珪砂が挙げられるが、珪砂と他の物質の混合物でもよい。例えば、被ガス化原料M中のアルカリ物質と反応して高融点化合物を生成するアルミナを含む混合物でもよく、さらに珪砂、アルミナ及び他の物質との混合物であっても良い。
なお、流動媒体3’の珪砂の平均粒径は約100〜750ミクロン程度のものが通常使用されるが、これに限定されない。
Next, as an example of the fluidized medium 3 ′ constituting the fluidized bed 3, silica sand mainly composed of silicon dioxide can be cited, but a mixture of silica sand and other substances may be used. For example, a mixture containing alumina that reacts with an alkali substance in the gasification raw material M to form a high melting point compound may be used, and further, a mixture with silica sand, alumina, and other substances may be used.
In addition, although the average particle diameter of the silica sand of the fluid medium 3 ′ is usually about 100 to 750 microns, it is not limited to this.

さらに、ガス(酸化剤)を流動床3に供給して該流動床3を流動状態に維持する速度、すなわち、流動化ガス速度(Uf)と、ガス(酸化剤)を流動床3に供給し続けて流動媒体3’が流動し始める時の速度、すなわち流動化開始速度(Umf)の比を、ガス化炉本体15の運転状況に応じて所定の数値に設定することにより、流動床3中の流動媒体3’を適切な流動(浮揚)状態にすることができる。流動床3へのガス(酸化剤)供給速度(流動化ガス速度Uf)は、流動床3に供給されるガス(酸化剤)の流量が流量計Fにより計測され、その値がガス供給装置11内に設けられた制御部に送られることにより適切に制御される。   Further, the gas (oxidant) is supplied to the fluidized bed 3 to maintain the fluidized bed 3 in a fluid state, that is, the fluidized gas velocity (Uf) and the gas (oxidant) are supplied to the fluidized bed 3. Subsequently, the ratio of the speed at which the fluidized medium 3 ′ starts to flow, that is, the ratio of the fluidization start speed (Umf), is set to a predetermined value in accordance with the operation state of the gasification furnace main body 15, whereby the fluidized bed 3 The fluid medium 3 ′ can be brought into an appropriate flow (floating) state. The gas (oxidant) supply speed (fluidization gas speed Uf) to the fluidized bed 3 is measured by the flow meter F with respect to the flow rate of the gas (oxidizer) supplied to the fluidized bed 3, and the value is the gas supply device 11. It is appropriately controlled by being sent to a control unit provided inside.

被ガス化原料Mは、流動床3の側面に設けられた被ガス化原料供給装置7によって、直接流動床3に供給され、流動している流動媒体3’によって不完全燃焼させられる。上部から投入せずに直接流動床に投入することにより、流動床3内の流動媒体3’と被ガス化原料が投入後直ぐに接触して不完全燃焼することから、効率よくガス化を行うことが出来る。なお、従来のように流動床式ガス化炉1の上部に原料投入口を設け、被ガス化原料を流動床式ガス化炉の上部から投入するようにしてもよい。   The gasified raw material M is directly supplied to the fluidized bed 3 by the gasified raw material supply device 7 provided on the side surface of the fluidized bed 3, and is incompletely combusted by the flowing fluidized medium 3 '. Since the fluidized medium 3 ′ in the fluidized bed 3 and the material to be gasified are brought into contact with each other immediately after being introduced and incompletely combusted by introducing them directly into the fluidized bed without introducing them from the top. I can do it. In addition, a raw material inlet may be provided in the upper part of the fluidized bed gasification furnace 1 as in the past, and the gasified raw material may be supplied from the upper part of the fluidized bed gasification furnace.

なお、流動媒体3’は、流動床式ガス化炉1より取り出されないのが理想であるが、重力の作用を利用してアグロメーション物質Aを流動床式ガス化炉1外へ取り出しているため、少なからずアグロメーション物質Aとともに流動床式ガス化炉1外へ取り出される。よって、流動床式ガス化炉1内では、アグロメーション物質Aを構成する分(後述)とアグロメーション物質Aとともに少なからず流動床式ガス化炉1から取り出される分との双方の量の流動媒体3’が減少するので、その減少した分は、適宜、補充用流動媒体供給装置8から補充できるように構成されている。   It is ideal that the fluidized medium 3 ′ is not taken out from the fluidized bed gasifier 1, but the agglomeration substance A is taken out of the fluidized bed gasifier 1 by using the action of gravity. Therefore, it is taken out of the fluidized bed gasifier 1 together with the agglomeration substance A. Therefore, in the fluidized bed gasification furnace 1, the amount of both the amount of the fluid medium that constitutes the agglomeration substance A (described later) and at least the part that is removed from the fluidized bed type gasification furnace 1 together with the agglomeration substance A. Since 3 ′ decreases, the decreased amount can be appropriately replenished from the replenishment fluid medium supply device 8.

流動床3の温度は635〜900℃に設定するのが好ましい。更に好ましい範囲は650〜750℃である。流動床の温度が635℃より低くなると、流動床式ガス化炉におけるガス化反応が低下しガス化効率が悪くなってしまう。   The temperature of the fluidized bed 3 is preferably set to 635 to 900 ° C. A more preferable range is 650 to 750 ° C. When the temperature of the fluidized bed is lower than 635 ° C., the gasification reaction in the fluidized bed gasification furnace is lowered and the gasification efficiency is deteriorated.

一方、635℃以上とすると前述した低融点化合物が溶融し、これが原因でアグロメーション物質が生成される。しかし、本発明に係る流動床式ガス化炉であれば、アグロメーション物質は、仕切り部材6の仕切り面61に傾斜面が形成されているため重力の作用によって、傾斜面の下端部Xにまで導かれ取り出し部Yで流動床式ガス化炉より取り出すことができる。その結果、流動媒体3’の流動障害を防止することができる。つまり、本発明に係る流動床式ガス化炉1は、ガス化効率を低下させることなく、すなわちガス化炉本体15の温度を高温にして稼動させることができ、かつ流動媒体3’の流動障害を防止することができる。   On the other hand, if it is 635 degreeC or more, the low melting-point compound mentioned above will melt | dissolve and an agglomeration substance will be produced | generated by this. However, in the fluidized bed gasification furnace according to the present invention, the agglomeration material is formed on the partition surface 61 of the partition member 6, so that the inclined surface is formed to the lower end X of the inclined surface by the action of gravity. It can be taken out from the fluidized bed gasifier at the lead-out part Y. As a result, it is possible to prevent the flow failure of the flow medium 3 '. That is, the fluidized bed gasification furnace 1 according to the present invention can be operated without lowering the gasification efficiency, that is, with the temperature of the gasification furnace main body 15 being high, and the flow obstacle of the fluidized medium 3 ′. Can be prevented.

流動床3内の温度は、該流動床3内に設けられた熱電対32によって測定され、温度制御部71に伝えられる。温度制御部71は熱電対31によって測定された測定値を参照しながら、被ガス化原料供給装置7へ電気信号を送り、被ガス化原料Mの流動床3への供給を調整することにより、本発明の実施形態における流動床3の温度がガス化効率の高い設定温度(650〜750℃)に維持されるように流動床3の温度を制御する。   The temperature in the fluidized bed 3 is measured by a thermocouple 32 provided in the fluidized bed 3 and transmitted to the temperature control unit 71. The temperature control unit 71 refers to the measurement value measured by the thermocouple 31 and sends an electric signal to the gasification raw material supply device 7 to adjust the supply of the gasification raw material M to the fluidized bed 3. The temperature of the fluidized bed 3 is controlled so that the temperature of the fluidized bed 3 in the embodiment of the present invention is maintained at a set temperature (650 to 750 ° C.) with high gasification efficiency.

次に、流動床3の温度制御について詳述する。
最初に、流動床式ガス化炉1の運転を始める際には、ガス供給装置11からガス供給管51、52、53を通じて流動化ガスとしての酸化剤(例えば空気)をウィンドボックス41、42、43に供給し、ガス供給孔62から流動床3に供給し、流動媒体3’を流動(浮揚)させながら昇温バーナー10で流動媒体3’を加熱する(空気比は約1の状態)。
Next, temperature control of the fluidized bed 3 will be described in detail.
First, when the operation of the fluidized bed gasifier 1 is started, an oxidant (for example, air) as a fluidizing gas is supplied from the gas supply device 11 through the gas supply pipes 51, 52, 53 to the wind boxes 41, 42, The fluidized medium 3 ′ is supplied to the fluidized bed 3 through the gas supply holes 62, and the fluidized medium 3 ′ is heated (floated) while the fluidized medium 3 ′ is heated (floating), and the fluidized medium 3 ′ is heated (air ratio is about 1).

次に、熱電対31によって測定される流動床3内の温度が、所定の温度になったら温度制御部71から被ガス化原料装置7へ電気信号を送り、被ガス化原料Mを流動床3内に投入する(空気比は約0.3〜0.6の状態に調整する)。そして、被ガス化原料Mが流動媒体3’によって不完全燃焼させられ、その際発生する部分酸化(一酸化炭素の生成)の熱によって流動媒体3’自体の温度、つまり流動床3内の温度が維持される。また、熱電対31によって測定される流動床3内の温度が所定の温度よりも上昇して過熱状態になりそうな場合には、温度制御部71から被ガス化原料装置7へ電気信号を送り、被ガス化原料Mの流動床3内への投入量を減らすことにより過熱状態になるのを抑制する。   Next, when the temperature in the fluidized bed 3 measured by the thermocouple 31 reaches a predetermined temperature, an electric signal is sent from the temperature control unit 71 to the gasified raw material device 7 to send the gasified raw material M to the fluidized bed 3. (Air ratio is adjusted to about 0.3 to 0.6). Then, the gasified raw material M is incompletely combusted by the fluidized medium 3 ′, and the temperature of the fluidized medium 3 ′ itself, that is, the temperature in the fluidized bed 3 by the heat of partial oxidation (carbon monoxide generation) generated at that time. Is maintained. In addition, when the temperature in the fluidized bed 3 measured by the thermocouple 31 is higher than a predetermined temperature and is likely to be overheated, an electric signal is sent from the temperature control unit 71 to the gasification raw material device 7. By reducing the input amount of the gasified raw material M into the fluidized bed 3, it is possible to suppress overheating.

最後に、流動床式ガス化炉1の運転を止める際には、被ガス化原料Mの投入を停止する。ただし、しばらくの間は流動化ガスである酸化剤の供給は続けるようにしておく。これにより、流動床3内の温度を低下させるとともに、流動床3内に残っているアグロメーション物質Aを仕切り部材6の仕切り面61に形成された傾斜面に沿って傾斜面下端部Xに移動させて、つながっている取り出し部Yから流動床式ガス化炉外へ取り出す。   Finally, when the operation of the fluidized bed gasification furnace 1 is stopped, the supply of the gasified raw material M is stopped. However, the supply of the oxidizing agent that is the fluidizing gas is continued for a while. As a result, the temperature in the fluidized bed 3 is lowered and the agglomerated substance A remaining in the fluidized bed 3 is moved to the lower end X of the inclined surface along the inclined surface formed on the partition surface 61 of the partition member 6. And take it out of the fluidized bed gasifier from the connected take-out part Y.

なお、流動床3内に投入する被ガス化原料Mが多い場合には、昇温バーナー10の上部に設けられたガス2次吹き込み口12を使用してガス(酸化剤)を供給するようにする。被ガス化原料Mが多いときに、ガス供給装置11から流動化ガスとしての酸化剤を多く供給すると、すなわち酸化剤の流量を多くすると、流動媒体3’が上部に浮揚し過ぎる状態となり、効率よくガス化ができない状態が生じる。そこで、このような状態を生じさせないように、ガス供給装置11から供給する酸化剤の流量をある程度抑えて、その抑えた分のガス(酸化剤)をガス2次吹き込み口12を使用して供給するようになっている。   In addition, when there are many gasification raw materials M thrown in in the fluidized bed 3, gas (oxidant) is supplied using the gas secondary blowing inlet 12 provided in the upper part of the temperature rising burner 10. FIG. To do. If a large amount of oxidant as fluidizing gas is supplied from the gas supply device 11 when there are many gasified raw materials M, that is, if the flow rate of the oxidant is increased, the fluidized medium 3 ′ will float too much upward, and the efficiency The state that cannot be gasified well occurs. Therefore, in order not to cause such a state, the flow rate of the oxidant supplied from the gas supply device 11 is suppressed to some extent, and the reduced amount of gas (oxidant) is supplied using the gas secondary blowing port 12. It is supposed to be.

本発明で使用される被ガス化原料Mは、いわゆる産業廃棄物や有機性廃棄物と言われる物である。産業廃棄物としては、金属やプラスチック等が挙げられる。また有機性廃棄物としてはバイオマス、例えば、稲わら、麦わら、籾殻、竹、笹、パーム椰子空果房、パーム椰子の幹、バガス等サトウキビ由来の廃材等の草本系バイオマス、製材所の残材、間伐材(杉、松、檜、ラワン、ブナ、ゴム、イチジク等)、街路樹剪定材、建築廃材、廃電柱、バーク、ダム流木等の木質系バイオマス、畜産系残渣の一例である鶏糞等の畜産由来のバイオマス、更に、発酵残渣、食品残渣、黒液、海藻等が挙げられる。   The gasification raw material M used in the present invention is a so-called industrial waste or organic waste. Examples of industrial waste include metals and plastics. Organic waste includes biomass such as rice straw, wheat straw, rice husk, bamboo, straw, palm palm empty fruit bunch, palm palm trunk, herbaceous biomass such as sugarcane-derived waste material such as bagasse, and the remainder of sawmill , Thinned wood (cedar, pine, firewood, lawan, beech, rubber, figs, etc.), roadside tree pruning wood, building waste, waste power poles, bark, dam driftwood, etc. And other biomass derived from livestock, and fermentation residue, food residue, black liquor, seaweed and the like.

次に、図3から図5を参照しながら本発明に係る流動床式ガス化システム及びアグロメーション物質分離方法について説明する。
図3には、本発明に係る流動床式ガス化システムの第1の実施態様が示されている。
本態様では、前述した本発明に係る流動床式ガス化炉1から取り出された被取り出し物(流動媒体3’、アグロメーション物質A)を、第1分離部100によって流動媒体3’とアグロメーション物質Aに分離し、流動媒体3’は第1戻し手段110を経て流動床式ガス化炉1に戻し、アグロメーション物質Aは廃棄するように構成された態様である。
Next, the fluidized bed gasification system and the agglomerated material separation method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 shows a first embodiment of a fluidized bed gasification system according to the present invention.
In this embodiment, the material to be taken out (fluid medium 3 ′, agglomeration substance A) taken out from the fluidized bed gasification furnace 1 according to the present invention is agglomerated with the fluid medium 3 ′ by the first separation unit 100. The material A is separated, the fluidized medium 3 ′ is returned to the fluidized bed gasification furnace 1 through the first return means 110, and the agglomerated material A is discarded.

取り出し部Yに移動してきた被取り出し物、本態様では流動媒体3’とアグロメーション物質Aは、取り出し部Yの下流に設けられた流動媒体抜き出し装置9によって、流動床式ガス化炉1から取り出され第1分離部100に送られて、そこで流動媒体3’とアグロメーション物質Aとに分離される。   The to-be-removed thing which moved to the extraction part Y, in this aspect, the fluidized medium 3 ′ and the agglomeration substance A are extracted from the fluidized bed gasification furnace 1 by the fluidized medium extraction device 9 provided downstream of the extraction part Y. Then, it is sent to the first separation unit 100 where it is separated into the fluid medium 3 ′ and the agglomeration substance A.

分離された流動媒体3’は、第1戻し手段110の戻しライン120を経てその一部を構成する貯留部81に送られ、そこから、これもまた第1戻し手段110の一部を構成する補充用流動媒体供給装置8に送られ、流動床式ガス化炉1に戻される。このように一度、流動床式ガス化炉1から取り出された流動媒体3’を再度使用することにより、新たに使用する流動媒体3’の使用量を節約することができる。なお、貯留部81を経ずに、直接補充用流動媒体供給装置8に分離された流動媒体3’を送り込んでもよい。貯留部81や補充用流動媒体供給装置8に分離された流動媒体3’を送り込む装置としてはコンベア、等を用いることができる。
一方、流動媒体3’と分離されたアグロメーション物質Aは廃棄処理される。
The separated fluid medium 3 ′ is sent to the storage portion 81 constituting a part thereof via the return line 120 of the first return means 110, from which it also constitutes a part of the first return means 110. It is sent to the supplementary fluid medium supply device 8 and returned to the fluidized bed gasifier 1. Thus, once again using the fluidized medium 3 ′ taken out from the fluidized bed gasification furnace 1, the amount of the fluidized medium 3 ′ to be newly used can be saved. The separated fluid medium 3 ′ may be sent directly to the supplementary fluid medium supply device 8 without going through the storage unit 81. A conveyor or the like can be used as a device for feeding the separated fluid medium 3 ′ to the storage unit 81 or the supplementary fluid medium supply device 8.
On the other hand, the agglomerated substance A separated from the fluid medium 3 ′ is discarded.

ここで、第1分離部は、流動媒体3’とアグロメーション物質を分離できるものであれば公知の装置等が使用できる。例えば振動篩い、トロンメル(回転篩い)、傾斜スクリーン等が挙げられる。アグロメーション物質Aの平均粒径は5〜20ミリ(中にはもっと大きいものもある)であり、流動媒体3’の一態様として使用される珪砂の平均粒径よりも相当大きいので、流動媒体として珪砂を使用した場合には第1分離部100において流動媒体3’とアグロメーション物質Aとは、ほぼ完全に分離することができ、流動床式ガス化炉1に戻される流動媒体3’にはほとんど不純物が含まれずそのまま使用することができる。   Here, as the first separation unit, a known device or the like can be used as long as it can separate the fluid medium 3 ′ from the agglomeration substance. For example, a vibration sieve, a trommel (rotary sieve), an inclined screen, etc. are mentioned. The agglomeration substance A has an average particle diameter of 5 to 20 mm (some of which are larger), and is considerably larger than the average particle diameter of the silica sand used as one embodiment of the fluid medium 3 ′. When the silica sand is used, the fluidized medium 3 ′ and the agglomerated material A can be separated almost completely in the first separation unit 100, and the fluidized medium 3 ′ returned to the fluidized bed gasification furnace 1 is used as the fluidized medium 3 ′. Can be used as it is without impurities.

図4には、本発明に係る流動床式ガス化システムの第2の実施態様が示されている。
本態様の説明においては、第1の実施態様と重複する部分の説明は省略し、本態様の特徴的な部分について説明する。
ここで、図5を参照にしながらアグロメーション物質Aについて説明する。前述したように、本発明に係る流動床式ガス化炉1は高温で稼動させるので(約635℃以上、好ましくは650℃以上)、低融点化合物が溶けた状態の溶融物Bが生成する。
FIG. 4 shows a second embodiment of the fluidized bed gasification system according to the present invention.
In the description of this aspect, the description of the same part as the first embodiment is omitted, and the characteristic part of this aspect will be described.
Here, the agglomeration substance A will be described with reference to FIG. As described above, since the fluidized bed gasification furnace 1 according to the present invention is operated at a high temperature (about 635 ° C. or higher, preferably 650 ° C. or higher), a melt B in which a low melting point compound is dissolved is generated.

図5にアグロメーション物質Aの拡大図が示されているが、アグロメーション物質Aは流動媒体3’と溶融物Bからなり、流動媒体3’の表面に付着している溶融物Bによって流動媒体3’同士がくっつけられて大粒径物、すなわちアグロメーション物質が生成する。
本態様では、第1の実施態様で第1分離部によって分離されたアグロメーション物質を粉砕処理手段230によって粉砕し、粉砕物を第2分離部200によって動媒体3’と溶融物Bに分離し、分離した流動媒体3’を第2戻し手段210の戻しライン210を経て流動床式ガス化炉1に戻すように構成されている。
FIG. 5 shows an enlarged view of the agglomeration substance A. The agglomeration substance A is composed of the fluid medium 3 ′ and the melt B, and the fluid medium is formed by the melt B adhering to the surface of the fluid medium 3 ′. 3 ′ are bonded together to produce a large particle size product, that is, an agglomerated material.
In this aspect, the agglomerated material separated by the first separation unit in the first embodiment is pulverized by the pulverization processing means 230, and the pulverized product is separated into the moving medium 3 ′ and the melt B by the second separation unit 200. The separated fluid medium 3 ′ is returned to the fluidized bed gasifier 1 through the return line 210 of the second return means 210.

粉砕処理手段230においては、アグロメーション物質から流動媒体3’に付着している溶融物Bが脱落するような粉砕を行い、第2分離部200によって粉砕物を流動媒体3’と溶融物Bとに分離する。そして分離した流動媒体3’は、第2戻し手段210を経てその一部を構成する貯留部81(第1戻し手段と共通)に送られ、そこから、第2戻し手段210の一部を構成する補充用流動媒体供給装置8(第1戻し手段と共通)に送られ、流動床式ガス化炉1に戻される。   In the pulverizing means 230, pulverization is performed such that the melt B adhering to the fluid medium 3 ′ is removed from the agglomerated material, and the pulverized material is separated by the second separation unit 200 into the fluid medium 3 ′, the melt B, and the like. To separate. Then, the separated fluid medium 3 ′ is sent to the storage portion 81 (common to the first return means) that constitutes a part thereof through the second return means 210, and forms a part of the second return means 210 therefrom. To the replenishing fluid medium supply device 8 (common with the first return means) and returned to the fluidized bed gasifier 1.

このように、第2分離部200によってアグロメーション物質Aから溶融物Bと分離した流動媒体3’を流動床式ガス化炉1に戻して、第1分離部100よってアグロメーション物質Aと分離され第1戻し手段110によって流動床式ガス化炉1に戻されている流動媒体3’と一緒にすることにより、流動媒体3’の損失を極力減らすことが可能となる。これにより、前記流動床式ガス化炉1の稼動初期の流動媒体3’の量とほぼ同一の量が確保でき、新たに追加する流動媒体3’の量が極力減らせるので該ガス化炉1の稼動効率を上げることができる。   In this way, the fluidized medium 3 ′ separated from the agglomerated material A from the agglomerated material A by the second separation unit 200 is returned to the fluidized bed gasification furnace 1, and separated from the agglomerated material A by the first separation unit 100. By combining with the fluidized medium 3 ′ returned to the fluidized bed gasifier 1 by the first return means 110, it is possible to reduce the loss of the fluidized medium 3 ′ as much as possible. As a result, the amount of the fluidized medium 3 ′ at the initial stage of the operation of the fluidized bed gasifier 1 can be secured, and the amount of the fluidized medium 3 ′ to be newly added can be reduced as much as possible. Can improve the operating efficiency.

なお、貯留部81を経ずに、直接補充用流動媒体供給装置8に分離された流動媒体3’を送り込んでもよい。貯留部81や補充用流動媒体供給装置8に分離された流動媒体3’を送り込む装置としてはコンベア、気流搬送機等を用いることができる点については、第1の態様と同様である。
一方、流動媒体3’と分離された溶融物Bは廃棄処理される。
The separated fluid medium 3 ′ may be sent directly to the supplementary fluid medium supply device 8 without going through the storage unit 81. The apparatus that feeds the separated fluid medium 3 ′ to the storage unit 81 or the replenishment fluid medium supply device 8 is the same as the first aspect in that a conveyor, an air current transporter, or the like can be used.
On the other hand, the melt B separated from the fluid medium 3 ′ is discarded.

本発明を使用して生成された合成ガスは、生成ガス排出口13を経て、生成ガス収集装置14で収集された後、精製されてエタノール、メタノール、混合アルコール等の有用な物質の合成に用いられる。   The synthesis gas produced by using the present invention is collected by the production gas collector 14 through the production gas outlet 13 and then purified and used for synthesis of useful substances such as ethanol, methanol, mixed alcohol and the like. It is done.

上述したように、本発明によれば、被ガス化原料を、流動媒体を有する流動床式ガス化炉を用いてガス化処理する際に、アグロメーション物質が生成した時は該アグロメーション物質を前記ガス化炉外へ取り出して分離し、流動媒体の流動障害を防止することにより、高温で効率よくガス化処理を行うことが可能となる。   As described above, according to the present invention, when the agglomerated material is generated when the gasified raw material is gasified using a fluidized bed gasification furnace having a fluidized medium, the agglomerated material is By taking it out of the gasification furnace and separating it to prevent the flow medium from being obstructed, gasification can be efficiently performed at a high temperature.

1 流動床式ガス化炉 2 フリーボード 3 流動床 3’ 流動媒体 41、42、43 ウィンドボックス 51、52、53 ガス供給管 6 仕切り部材 61 仕切り面 62 ガス供給孔 7 被ガス化原料供給装置 8 補充用流動媒体供給装置、 81 貯留部 9 アグロメ物質等抜出し装置 10 昇温バーナー 11 ガス供給装置 12 ガス2次吹き込み口 13 生成ガス排出口 14 生成ガス収集装置 15 ガス化炉本体 100 第1分離部 110 第1戻し手段 120 第1戻し手段の戻しライン 200 第2分離部 210 第2戻し手段 220 第2戻し手段の戻しライン 230 粉砕処理手段 A アグロメーション物質 B 溶融物 X 傾斜面下端部 Y 取り出し部 b バルブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluidized bed type gasification furnace 2 Free board 3 Fluidized bed 3 'Fluidized medium 41, 42, 43 Wind box 51, 52, 53 Gas supply pipe 6 Partition member 61 Partition surface 62 Gas supply hole 7 Gasification raw material supply apparatus 8 Fluid supply device for replenishment 81 Reservoir 9 Extraction device for agglomerates 10 Temperature rising burner 11 Gas supply device 12 Gas secondary inlet 13 Generated gas outlet 14 Generated gas collector 15 Gasification furnace main body 100 First separation unit DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 1st return means 120 Return line of 1st return means 200 2nd separation part 210 2nd return means 220 Return line of 2nd return means 230 Crushing process means A Agglomerated substance B Melt X Lower end of inclined surface Y Extraction partValve

Claims (6)

ガス化炉本体と、
流動媒体を流動させるためのガスを供給するガス供給孔を有する仕切り部材を備えた流動床式ガス化炉であって、
前記仕切り部材の仕切り面は傾斜面に形成され、
前記ガス化炉本体の前記傾斜面の下端部に対応する箇所に、被取り出し物を取り出し可能な取り出し部を備えていることを特徴とする流動床式ガス化炉。
A gasifier body,
A fluidized bed type gasification furnace provided with a partition member having a gas supply hole for supplying a gas for flowing a fluid medium,
The partition surface of the partition member is formed as an inclined surface,
A fluidized bed type gasification furnace comprising a takeout part capable of taking out an object to be taken out at a position corresponding to a lower end part of the inclined surface of the gasification furnace main body.
請求項1に記載された流動床式ガス化炉と、
前記ガス化炉の前記取り出し部から取り出された被取り出し物から、流動媒体を分離する第1分離部と、
前記第1分離部で分離された流動媒体を、前記流動床式ガス化炉内に戻す第1戻し手段と、を備えることを特徴とする流動床式ガス化システム。
A fluidized bed gasifier as claimed in claim 1;
A first separation unit for separating a fluid medium from an object to be taken out from the take-out part of the gasification furnace;
A fluidized bed type gasification system comprising: a first return means for returning the fluidized medium separated by the first separation unit into the fluidized bed type gasification furnace.
請求項2に記載された流動床式ガス化システムにおいて、前記被取り出し物から前記流動媒体が分離された残部に対して粉砕処理する粉砕処理手段と、
前記粉砕処理手段による処理物から流動媒体を分離する第2分離部と、
前記第2分離部で分離された流動媒体を、前記流動床式ガス化炉内に戻す第2戻し手段と、を備えることを特徴とする流動床式ガス化システム。
In the fluidized bed gasification system according to claim 2, pulverization processing means for pulverizing the remaining portion from which the fluidized medium is separated from the material to be taken out;
A second separation unit for separating the fluid medium from the processed product by the pulverization means;
A fluidized bed type gasification system comprising: a second return means for returning the fluidized medium separated by the second separation unit into the fluidized bed type gasification furnace.
流動床式ガス化炉の炉内温度を635℃以上にして流動媒体を仕切り部材上で流動化する第1工程と、
前記仕切り部材の仕切り面を傾斜面に形成し、流動媒体が大粒化したアグロメーション物質を重力の作用によって、前記傾斜面を介して該傾斜面の下端部に導き、流動床式ガス化炉の本体外に取り出す第2工程と、を有することを特徴とするアグロメーション物質分離方法。
A first step of fluidizing the fluid medium on the partition member by setting the temperature in the fluidized bed gasification furnace to 635 ° C. or higher;
A partition surface of the partition member is formed into an inclined surface, and the agglomerated material in which the fluidized medium is agglomerated is guided to the lower end portion of the inclined surface through the inclined surface by the action of gravity, and the fluidized bed gasifier And a second step of taking the substance out of the main body.
請求項4に記載されたアグロメーション物質分離方法において、前記アグロメーション物質と一緒に取り出された被取り出し物から前記流動媒体を分離して、前記流動床式ガス化炉内に戻す第3工程とを有することを特徴とするアグロメーション物質分離方法。   5. The agglomeration material separation method according to claim 4, wherein the fluidized medium is separated from a material to be taken out that is taken out together with the agglomeration material, and is returned to the fluidized bed gasification furnace. A method for separating an agglomeration substance, comprising: 請求項5に記載されたアグロメーション物質分離方法において、前記被取り出し物から前記流動媒体が分離された残部に対して粉砕処理する第4工程と、
前記第4工程の処理物から流動媒体を分離する第5工程と、
前記第5工程で分離された流動媒体を前記流動床式ガス化炉内に戻す第6工程と、を有することを特徴とするアグロメーション物質分離方法。
In the agglomeration substance separation method according to claim 5, a fourth step of pulverizing the remaining portion from which the fluid medium is separated from the material to be taken out;
A fifth step of separating the fluid medium from the processed product of the fourth step;
And a sixth step of returning the fluid medium separated in the fifth step into the fluidized bed gasification furnace.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012255612A (en) * 2011-06-09 2012-12-27 Sumitomo Heavy Ind Ltd Additive for circulating fluidized bed boiler, and operation method of circulating fluidized bed boiler
JP2020153585A (en) * 2019-03-20 2020-09-24 Jfeエンジニアリング株式会社 Combustion apparatus and combustion method for alkali component-containing fuel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000088220A (en) * 1998-09-16 2000-03-31 Hitachi Zosen Corp Gasification meltdown equipment and its noncombustibles treatment method
JP2002286212A (en) * 2001-03-26 2002-10-03 Ngk Insulators Ltd Fluid sand circulation method for fluidized bed furnace
JP2007271202A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Bed material separation device for fluidized bed gasification furnace, and bed material circulating mechanism comprising the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000088220A (en) * 1998-09-16 2000-03-31 Hitachi Zosen Corp Gasification meltdown equipment and its noncombustibles treatment method
JP2002286212A (en) * 2001-03-26 2002-10-03 Ngk Insulators Ltd Fluid sand circulation method for fluidized bed furnace
JP2007271202A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Bed material separation device for fluidized bed gasification furnace, and bed material circulating mechanism comprising the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012255612A (en) * 2011-06-09 2012-12-27 Sumitomo Heavy Ind Ltd Additive for circulating fluidized bed boiler, and operation method of circulating fluidized bed boiler
JP2020153585A (en) * 2019-03-20 2020-09-24 Jfeエンジニアリング株式会社 Combustion apparatus and combustion method for alkali component-containing fuel

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