JP2013194216A - タール分解方法およびタール分解設備 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、可燃性ガスであるガス化ガス中に含まれるタール分を金属系触媒によって分解するタール分解方法であって、酸素濃度3%以下の低酸素濃度酸化剤を前記金属系触媒表面に供給する酸化剤供給工程を含む。タール分解方法は、酸化剤を前記ガス化ガスに供給して燃焼消費させることで前記低酸素濃度酸化剤を生成する低酸素濃度酸化剤生成工程を含んでいてもよい。
【選択図】図1
Description
酸素濃度3%以下の低酸素濃度酸化剤を前記金属系触媒表面に供給する酸化剤供給工程を含む。
前記金属系触媒を収納する触媒層と、
酸素濃度3%以下の低酸素濃度酸化剤を前記触媒層の前記金属系触媒表面に供給するために、 酸化剤をガス化ガス中に供給する酸化剤供給部とを備える。
本発明の実施形態1を、図面1を参照して説明する。図1はタール分解設備の概略を示す。以下に各構成要素について説明する。
実施形態2を図2に示す。実施形態2では、2つの酸化剤ヘッダ11が複数のフレキシブル継手113を介して反応容器10上面を貫通する構造の複数のノズル本体111に接続され、このノズル本体111から反応容器10内に酸化剤が供給される。ノズル本体111の先端部には1個もしくは複数個の噴霧口112が形成され、酸化剤が噴霧される。ガス化ガスGは反応容器10の側面の供給口15から供給されている。
酸化剤を低酸素濃度ガスとする場合には、高酸素濃度の酸化剤が直接触媒(層)に到達することがなく、また「すす」が発生しない良好な燃焼が可能となるため、酸化剤として、予め可燃性ガスと混合した予混合ガスを用いることができる。また、水蒸気を酸素や空気と混合させ、低酸素濃度の酸化剤を用いることができる。この場合、距離D1を10mm以上〜50mm未満に設定することが好ましい。
上記実施形態1(図1)のタール分解設備を用いて運転した結果を示す。距離D1はガス化ガス温度に応じて設定した(D1=50mm〜500mm)。触媒層12には、Ni系触媒を用いた。本実施例1では、空気(酸素濃度21%の酸化剤)をノズル本体111の噴霧口112より噴霧した。比較例1は、ノズル本体111を取り外し、酸化剤を噴霧しない条件とした。実施例1では、3ヶ月連続運転後のタール分解率が95.9%であり、高分解率を維持していた。一方比較例1では1週間連続運転後のタール分解率が81.2%と低下していた。上記実施例1によって、1週間程度で活性が低下していた触媒を3ヶ月に渡る連続運転でも問題がないことを確認できた。
(式1)
−ln(1−X)=K×(3600/SV)
(X:タール分解率、K:総括反応速度定数[/h]、SV:空間速度[/h])
k/k0は、(−ln(1−x)/(―ln(1―x0))で表され、初期と使用後の触媒の(1−タール分解率)を対数比で示したものである。
11 酸化剤ヘッダ
12 触媒層
111 ノズル本体
112 噴霧口
G ガス化ガス
Claims (6)
- 可燃性ガスであるガス化ガス中に含まれるタール分を金属系触媒によって分解するタール分解方法であって、
酸素濃度3%以下の低酸素濃度酸化剤を前記金属系触媒表面に供給する酸化剤供給工程を含む、タール分解方法。 - 酸化剤を前記ガス化ガスに供給して燃焼消費させることで前記低酸素濃度酸化剤を生成する低酸素濃度酸化剤生成工程を含む、請求項1に記載のタール分解方法。
- 前記低酸素濃度酸化剤生成工程において、前記ガス化ガスの流れ方向上流側に設置されかつ酸化剤を噴霧するノズル部と前記金属系触媒の触媒層との距離を、50mm〜500mmに設定し、前記低酸素濃度酸化剤を生成することを特徴とする請求項2に記載のタール分解方法。
- 可燃性ガスであるガス化ガス中に含まれるタール分を金属系触媒によって分解するタール分解設備であって、
前記金属系触媒を収納する触媒部と、
酸素濃度3%以下の低酸素濃度酸化剤を前記触媒層の前記金属系触媒表面に供給するために、酸化剤をガス化ガス中に供給する酸化剤供給部とを備えるタール分解設備。 - 前記酸化剤供給部は、1つまたは1つ以上のノズル部を有し、
前記ノズル部が、前記触媒層より前記ガス化ガスの流れ方向上流側に設置される、請求項4に記載のタール分解設備。 - 前記酸化剤供給部の酸化剤噴射口と前記触媒層との距離が、50mm〜500mmである、請求項4または5に記載のタール分解設備。
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