JP2012522119A - 燃焼及びガス化を目的とする選択的に作動可能な高温固体法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
4C(固体炭素質燃料)+CaSO4+熱→4CO+CaS
8H(固体炭素質燃料)+CaSO4+熱→CaS+4H2O
H2O+C(固体炭素質燃料)+熱→H2+CO
CO+H2O→H2+CO2
一方、第2の循環床炉34は、図2に示された本発明の高温固体法10の動作方式の第1実施形態に従って、所定の出力(図2において矢印36で示された所定の出力を含む)を生成する目的で動作可能なように設計されている。第2の循環床炉34で生成される所定の出力36は、図2に示された本発明の高温固体法10の動作方式の第1実施形態26に従って、カルシウム系キャリアと金属系キャリアを含む一群のキャリアから選択されるように設計された所定のキャリア(図2において矢印40で示される所定のキャリアを含む)と空気(図2において矢印38で示される空気を含む)が第2の循環床炉34で変換されることにより生じる。図2に示された本発明の高温固体法10の動作方式の第1実施形態26に関係する限りでは、所定のキャリア40は、カルシウム系キャリアである硫化カルシウム(CaS)又は金属系キャリアである純金属Meのいずれにより構成されていてもよい。図2に示された本発明の高温固体法10の第1実施形態26の目的として、所定のキャリア40としてカルシウム系キャリアである硫化カルシウム(CaS)が選択された場合には、空気38と所定のカルシウム系キャリア40である硫化カルシウム(CaS)が第2の循環床炉34で変換されることにより、硫酸カルシウム(CaSO4)により構成される所定の出力36が生じる。このような空気38と所定の硫化カルシウム(CaS)のカルシウム系キャリアの変換は、これに限定されるものではないが、例えば以下の化学反応式に従って、第2の循環床炉34で行われるように設計されるのが好ましい。
CaS+2O2→CaSO4+熱
一方、所定のキャリアとして金属系キャリアの純金属Meが選択された場合には、図2に示された本発明の高温固体法10の第1実施形態26の目的として、空気38と所定の金属系キャリア40である純金属Meが第2の循環床炉34で変換されることにより、金属酸化物(MeO)により構成される所定の出力36が生じる。
1984年1月5日にMossによって取得された「液体及び/又は固体の燃料を実質的に不活性成分を含まないガス(inerts-free gas)に変換する方法」という名称の米国特許第4,309,198号には、液体及び/又は固体の燃料を実質的に不活性成分を含まないガスに変換する方法が開示されている。また、米国特許第4,309,198号には、固体及び/又は液体の炭化水素又は炭素質(すなわち、炭素含有)燃料を、熱、電力、化学薬品の生成及び金属酸化物の還元に有用な還元ガスに変換することが開示されている。
1988年3月30日に公開された「熱及び二酸化炭素(CO2)を目的とする無公害な燃料燃焼方法」という名称の英国特許出願公開第GB2 195 096A号には、燃料を燃焼して熱及び二酸化炭素(CO2)リッチ高温燃焼排ガスを生成する無公害な方法が開示されている。この英国特許出願GB2 195 096A号の方法では、燃料は、硫酸カルシウムと任意の酸化カルシウムの粒子を含むガス化床に投入される。この床は、水素などの酸素移動媒体を含む生成ガスにより流動化される。
Claims (17)
- 燃焼及びガス化を目的とする選択的に作動可能な高温固体法であって、
ガス状の二酸化炭素(CO2)、液体の二酸化炭素(CO2)、CO/H2混合ガス、ガス状の水素(H2)、液体の水素(H2)、ガス状の一酸化炭素(CO)、及び液体の一酸化炭素(CO)のうち少なくとも2以上を含む一群の生成物から、前記高温固体法の使用により生成される予め特定された生成物を選択するステップと、
前記高温固体法の使用により生成される前記予め特定された生成物の性質に基づいて、少なくとも2以上の固体炭素質燃料、液体炭素質燃料、石油廃棄物ごみ固形燃料、及びバイオマスの含む一群の燃料から、前記予め特定された生成物が得られる特定の燃料を選択するステップと、
少なくとも2以上の固定床炉、バブリング床炉、循環床炉、移動炉、及び噴流床炉を含む一群の炉から、前記予め特定された生成物を当該第1の炉からの出力として生成可能な第1の炉を選択するステップと、
固定床炉、バブリング床炉、循環床炉、移動炉、及び噴流床炉のうち少なくとも2以上を含む一群の炉から、当該第2の炉から所定の出力を生成するために、カルシウム系キャリアと金属系キャリアを含む一群のキャリアから選択される所定のキャリアと空気を変換可能な第2の炉を選択するステップと、
空気及び前記所定のキャリアを前記第2の炉への入力として前記第2の炉に供給するステップと、
前記第2の炉から前記所定の出力を生成するために、前記空気と前記所定のキャリアを前記第2の炉で変換させるステップと、
前記第2の炉からの前記所定の出力と前記特定の燃料を前記第1の炉への入力として前記第1の炉に供給するステップと、
前記第1の炉において前記予め特定された生成物を生成するために、前記第2の炉からの前記所定の出力と前記特定の燃料を前記第1の炉で変換させるステップと、
前記予め特定された生成物を前記第1の炉からの出力として排出させるステップと
を有する方法。 - 前記予め特定された生成物として二酸化炭素(CO2)を選択するステップ
をさらに有する請求項1に記載の高温固体法。 - 前記特定の燃料として固体炭素質燃料を選択するステップ
をさらに有する請求項2に記載の高温固体法。 - 前記第1の炉として第1の循環床炉を選択するステップと、
前記第2の炉として第2の循環床炉を選択するステップと
をさらに有する請求項3に記載の高温固体法。 - 前記所定のキャリアとしてカルシウム系キャリアを選択するステップと、
所定のカルシウム系の出力を生成するために、前記空気と前記所定のカルシウム系キャリアを前記第2の循環床炉で変換させるステップと
をさらに有する請求項4に記載の高温固体法。 - 前記予め特定された生成物としてCO/H2混合ガスを選択するステップ
をさらに有する請求項1に記載の高温固体法。 - 前記特定の燃料として固体炭素質燃料を選択するステップ
をさらに有する請求項6に記載の高温固体法。 - 前記第1の炉として第1の循環床炉を選択するステップと、
前記第2の炉として第2の循環床炉を選択するステップと
をさらに有する請求項7に記載の高温固体法。 - 前記所定のキャリアとしてカルシウム系キャリアを選択するステップと、
所定のカルシウム系の出力を生成するために、前記空気と前記所定のカルシウム系キャリアを前記第2の循環床炉で変換させるステップと
をさらに有する請求項8に記載の高温固体法。 - 前記予め特定された生成物として水素(H2)を選択するステップ
をさらに有する請求項1に記載の高温固体法。 - 前記特定の燃料として固体炭素質燃料を選択するステップ
をさらに有する請求項12に記載の高温固体法。 - 前記第1の炉として第1の循環床炉を選択するステップと、
前記第2の炉として第2の循環床炉を選択するステップと
をさらに有する請求項13に記載の高温固体法。 - 前記所定のキャリアとしてカルシウム系キャリアを選択するステップと、
所定のカルシウム系の出力を生成するために、前記空気と前記所定のカルシウム系キャリアを前記第2の循環床炉で変換させるステップと
をさらに有する請求項12に記載の高温固体法。 - 前記予め特定された生成物として一酸化炭素(CO)を選択するステップ
をさらに有する請求項1に記載の高温固体法。 - 前記特定の燃料として固体炭素質燃料を選択するステップ
をさらに有する請求項14に記載の高温固体法。 - 前記第1の炉として第1の循環床炉を選択するステップと、
前記第2の炉として第2の循環床炉を選択するステップと
をさらに有する請求項15に記載の高温固体法。 - 前記所定のキャリアとしてカルシウム系キャリアを選択するステップと、
所定のカルシウム系の出力を生成するために、前記空気と前記所定のカルシウム系キャリアを前記第2の循環床炉で変換させるステップと
をさらに有する請求項16に記載の高温固体法。
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