JP2928299B2 - 還元ガスの発生方法 - Google Patents
還元ガスの発生方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主成分がH2とCOからなり且つH2/CO≧１で
ある還元ガスの発生方法に関するもので、得られた還元
ガスは、例えば、化学プラントにおける高級アルコール
製造用ガス等に使用されるものである。
ある還元ガスの発生方法に関するもので、得られた還元
ガスは、例えば、化学プラントにおける高級アルコール
製造用ガス等に使用されるものである。
主成分がH2とCOからなる合成ガスの発生方法として
は、例えば特公昭52−46192号公報に開示されたものが
ある。
は、例えば特公昭52−46192号公報に開示されたものが
ある。
上記公報に記載された発明は、緩和剤（スチーム，二
酸化炭素，不活性ガス及びその混合物等）の存在下に高
温高圧下で、液体炭化水素を酸素で部分酸化し、主成分
がH2とCOからなる合成ガスを発生させるものである。
酸化炭素，不活性ガス及びその混合物等）の存在下に高
温高圧下で、液体炭化水素を酸素で部分酸化し、主成分
がH2とCOからなる合成ガスを発生させるものである。
第９図に示すバーナは、上記公報に記載されているバ
ーナであって、そのノズル部16には、中央部に酸素導入
管に連通する酸素の噴射孔17と、その外周部に緩和剤の
導入管に連通する緩和剤の噴射孔18と、さらにその外周
部に緩和剤によって微粒化された液体炭化水素系オイル
の導入管に連通する液体炭化水素系オイルの噴射孔19と
が形成されている。
ーナであって、そのノズル部16には、中央部に酸素導入
管に連通する酸素の噴射孔17と、その外周部に緩和剤の
導入管に連通する緩和剤の噴射孔18と、さらにその外周
部に緩和剤によって微粒化された液体炭化水素系オイル
の導入管に連通する液体炭化水素系オイルの噴射孔19と
が形成されている。
上記バーナを合成ガス発生炉に設け、ノズル部16の各
噴射孔17,18,19から酸素，緩和剤，液体炭化水素系オイ
ルをそれぞれ噴射して合成ガス発生炉内で燃焼させるこ
とによって、液体炭化水素系オイルが部分燃焼され、主
成分がH2とCOからなる合成ガスが生成される。
噴射孔17,18,19から酸素，緩和剤，液体炭化水素系オイ
ルをそれぞれ噴射して合成ガス発生炉内で燃焼させるこ
とによって、液体炭化水素系オイルが部分燃焼され、主
成分がH2とCOからなる合成ガスが生成される。
また、上述した合成ガスの発生方法に使用される緩和
剤には、緩和剤を酸素と燃料（液体炭化水素系オイル）
の間に噴射することによって、燃焼をノズル前方より発
生させノズル先端面に損傷が起こることを防止する働
き、さらには燃焼反応体が単に液体炭化水素系オイルと
高純度の分子状酸素だけの場合に反応ゾーン中に特に局
部的に起こる過熱を制限又は緩和する働きを持たせてい
る。
剤には、緩和剤を酸素と燃料（液体炭化水素系オイル）
の間に噴射することによって、燃焼をノズル前方より発
生させノズル先端面に損傷が起こることを防止する働
き、さらには燃焼反応体が単に液体炭化水素系オイルと
高純度の分子状酸素だけの場合に反応ゾーン中に特に局
部的に起こる過熱を制限又は緩和する働きを持たせてい
る。
ところで、上述した合成ガスの発生方法において、燃
料（液体炭化水素系オイル）と酸素、さらには水蒸気等
の緩和剤の割合を調節して供給することにより、主成分
がH2とCOからなり且つH2/CO≧１である還元ガスを発生
させることは可能であるが、未燃カーボン（以下すすと
言う）も同時に発生する懸念がある。そして、上述した
合成ガスの発生方法においては、緩和剤の供給は過熱を
制限し燃焼を遅らせるためであり、このように緩和剤に
よって、燃焼を遅らせると、上述した如き部分酸化を目
的とする燃焼の場合、すすを発生させる原因となり、す
すが発生すると、バーナ周りに付着したり、還元ガス発
生炉の煙道や還元ガスの流出路等を閉塞する等のトラブ
ルを起こす他、得られた還元ガス中にすすを含む問題が
起こる。
料（液体炭化水素系オイル）と酸素、さらには水蒸気等
の緩和剤の割合を調節して供給することにより、主成分
がH2とCOからなり且つH2/CO≧１である還元ガスを発生
させることは可能であるが、未燃カーボン（以下すすと
言う）も同時に発生する懸念がある。そして、上述した
合成ガスの発生方法においては、緩和剤の供給は過熱を
制限し燃焼を遅らせるためであり、このように緩和剤に
よって、燃焼を遅らせると、上述した如き部分酸化を目
的とする燃焼の場合、すすを発生させる原因となり、す
すが発生すると、バーナ周りに付着したり、還元ガス発
生炉の煙道や還元ガスの流出路等を閉塞する等のトラブ
ルを起こす他、得られた還元ガス中にすすを含む問題が
起こる。
本発明は、上記の事情に鑑み、水蒸気を積極的に使用
して、主成分がH2とCOからなり且つH2/CO≧１である還
元ガスを発生させると共に、その還元ガス発生の際、す
すの発生が殆ど認められない還元ガスの発生方法を提供
することを目的とするものである。
して、主成分がH2とCOからなり且つH2/CO≧１である還
元ガスを発生させると共に、その還元ガス発生の際、す
すの発生が殆ど認められない還元ガスの発生方法を提供
することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明に係わる還元ガス
の発生方法の一つは、主成分がH2とCOからなり且つH2/C
O≧１である還元ガスの発生方法であって、燃料として
ブタンを使用し、この燃料中に水蒸気を燃料に対してモ
ル比で3.5以上添加すると共に、この水蒸気が添加され
た主燃料を酸素と空気比0.4〜0.45で燃焼させるもので
ある。またこの還元ガスの発生方法において、水蒸気が
添加された主燃料を酸素と空気比0.4〜0.45で燃焼させ
るに際し、主燃料と酸素を100m/sec以上の相対速度差を
もって供給してもよい。またこれら還元ガスの発生方法
において、燃料中に水蒸気を燃料に対してモル比で3.2
以上添加する場合には主燃料を酸素と燃焼させる空気比
は0.45であることが好ましい。
の発生方法の一つは、主成分がH2とCOからなり且つH2/C
O≧１である還元ガスの発生方法であって、燃料として
ブタンを使用し、この燃料中に水蒸気を燃料に対してモ
ル比で3.5以上添加すると共に、この水蒸気が添加され
た主燃料を酸素と空気比0.4〜0.45で燃焼させるもので
ある。またこの還元ガスの発生方法において、水蒸気が
添加された主燃料を酸素と空気比0.4〜0.45で燃焼させ
るに際し、主燃料と酸素を100m/sec以上の相対速度差を
もって供給してもよい。またこれら還元ガスの発生方法
において、燃料中に水蒸気を燃料に対してモル比で3.2
以上添加する場合には主燃料を酸素と燃焼させる空気比
は0.45であることが好ましい。
また、本発明に係わる還元ガスの発生方法の一つは、
主成分がH2とCOからなり且つH2/CO≧１である還元ガス
の発生方法であって、燃料として灯油を使用し、この燃
料中に水蒸気を燃料に対してモル比で7.0以上添加する
と共に、この水蒸気が添加された主燃料を酸素と空気比
0.4〜0.45で燃焼させるものである。またこの還元ガス
の発生方法において、水蒸気が添加された主燃料を酸素
と空気比0.4〜0.45で燃焼させるに際し、主燃料と酸素
を100m/sec以上の相対速度差をもって供給してもよい。
主成分がH2とCOからなり且つH2/CO≧１である還元ガス
の発生方法であって、燃料として灯油を使用し、この燃
料中に水蒸気を燃料に対してモル比で7.0以上添加する
と共に、この水蒸気が添加された主燃料を酸素と空気比
0.4〜0.45で燃焼させるものである。またこの還元ガス
の発生方法において、水蒸気が添加された主燃料を酸素
と空気比0.4〜0.45で燃焼させるに際し、主燃料と酸素
を100m/sec以上の相対速度差をもって供給してもよい。
本発明が対象とする主成分がH2とCOからなり且つH2/C
O≧１である還元ガスを発生させるためには、燃料を酸
素と低空気比で燃焼させると同時に、水蒸気を積極的に
添加して、下記（１）式および（２）式に示す反応によ
り、H2の濃度を高くしなければならない。
O≧１である還元ガスを発生させるためには、燃料を酸
素と低空気比で燃焼させると同時に、水蒸気を積極的に
添加して、下記（１）式および（２）式に示す反応によ
り、H2の濃度を高くしなければならない。
C＋ H2O → CO ＋H2−118.0（kj） ……（１） CO＋ H2O → CO2 ＋H2＋ 41.9（kj） ……（２） そこで、本発明者等は、気体燃料および液体燃料の幾
つかを選択し、これら燃料中に水蒸気を添加して酸素と
低空気比で燃焼させたところ、主成分がH2とCOからなり
且つH2/CO≧１である還元ガスを得ることはできたが、
ブタンと灯油以外の燃料では、還元ガス中にCO2やフリ
ーO2を多く含んでいたり、大量の水蒸気を添加する必要
が生じたりして、燃料として不適当であった。
つかを選択し、これら燃料中に水蒸気を添加して酸素と
低空気比で燃焼させたところ、主成分がH2とCOからなり
且つH2/CO≧１である還元ガスを得ることはできたが、
ブタンと灯油以外の燃料では、還元ガス中にCO2やフリ
ーO2を多く含んでいたり、大量の水蒸気を添加する必要
が生じたりして、燃料として不適当であった。
次に、ブタンと灯油を燃料とした時の空気比および水
蒸気の添加量を特定した理由を説明する。
蒸気の添加量を特定した理由を説明する。
第３図は、ブタンを純酸素によって空気比0.45で燃焼
し水蒸気の添加量を増加させて行った時の発生ガス組成
を示す図で、この図より明らかなように、水蒸気の添加
量を増すと上記（１）式および（２）式に示す反応が進
行しH2濃度が高くなりCO濃度が低下し、ブタンに対して
モル比で3.2以上添加するとH2/CO≧１となる。一方、第
４図は、ブタンを燃料とし空気比を変えた時の水蒸気の
添加量とH2/COとの関係を示す図で、この図によれば、
空気比を、理論上未燃分を発生させずガス化できる限界
の0.4まで下げた場合、水蒸気の添加量はモル比で2.3以
上と、空気比0.45の場合のモル比の下限値より小さくな
るが、第５図に水蒸気の添加量とすすの発生割合との関
係を示すように、空気比0.4未満では、水蒸気をモル比
で4.0以上添加してもすすの発生を抑制することができ
ない。このため、空気比の下限を0.4とした。また、第
５図によれば、空気比を0.4以上に高めて行くと、例え
ば空気比0.43の場合は水蒸気の添加量はモル比で3.2以
上、空気比0.45の場合は水蒸気の添加量はモル比で1.0
以上と、水蒸気の添加量を少なくしてすすの発生が抑制
できるが、本発明者等の研究によれば、空気比を高め、
0.55を超えると、生成される還元ガスの条件がH2/CO≧
１では、還元ガス中のフリーO2濃度が1000ppm以上、CO2
濃度が20％以上になることが確認されており、このよう
なガス組成では高級アルコール製造用ガスとして利用で
きなくなるため、安全を見て空気比の上限を0.45とし
た。
し水蒸気の添加量を増加させて行った時の発生ガス組成
を示す図で、この図より明らかなように、水蒸気の添加
量を増すと上記（１）式および（２）式に示す反応が進
行しH2濃度が高くなりCO濃度が低下し、ブタンに対して
モル比で3.2以上添加するとH2/CO≧１となる。一方、第
４図は、ブタンを燃料とし空気比を変えた時の水蒸気の
添加量とH2/COとの関係を示す図で、この図によれば、
空気比を、理論上未燃分を発生させずガス化できる限界
の0.4まで下げた場合、水蒸気の添加量はモル比で2.3以
上と、空気比0.45の場合のモル比の下限値より小さくな
るが、第５図に水蒸気の添加量とすすの発生割合との関
係を示すように、空気比0.4未満では、水蒸気をモル比
で4.0以上添加してもすすの発生を抑制することができ
ない。このため、空気比の下限を0.4とした。また、第
５図によれば、空気比を0.4以上に高めて行くと、例え
ば空気比0.43の場合は水蒸気の添加量はモル比で3.2以
上、空気比0.45の場合は水蒸気の添加量はモル比で1.0
以上と、水蒸気の添加量を少なくしてすすの発生が抑制
できるが、本発明者等の研究によれば、空気比を高め、
0.55を超えると、生成される還元ガスの条件がH2/CO≧
１では、還元ガス中のフリーO2濃度が1000ppm以上、CO2
濃度が20％以上になることが確認されており、このよう
なガス組成では高級アルコール製造用ガスとして利用で
きなくなるため、安全を見て空気比の上限を0.45とし
た。
一方、第５図によれば、空気比が0.45の場合、水蒸気
を燃料中にモル比で1.0以上添加すればすすの発生は無
くなるが、水蒸気を、燃料中ではなく燃料と一緒に燃焼
部へ添加する方法では、水蒸気のモル比を高めてもすす
の発生を無くすことは難しく。従って、水蒸気の添加位
置は、燃料中に添加することが必須である。
を燃料中にモル比で1.0以上添加すればすすの発生は無
くなるが、水蒸気を、燃料中ではなく燃料と一緒に燃焼
部へ添加する方法では、水蒸気のモル比を高めてもすす
の発生を無くすことは難しく。従って、水蒸気の添加位
置は、燃料中に添加することが必須である。
以上、説明したことから明らかなように、ブタンを燃
料として使用する場合は、ブタンに水蒸気をモル比で3.
5以上添加し、酸素で空気比0.4〜0.45で燃焼させること
により、また空気比0.45の場合にはブタンに水蒸気をモ
ル比で3.2以上添加して燃焼させることにより、経済的
な水蒸気の添加量で、すすの発生の無い、しかも主成分
がH2とCOからなり且つH2/CO≧１である還元ガスを発生
させることができる。
料として使用する場合は、ブタンに水蒸気をモル比で3.
5以上添加し、酸素で空気比0.4〜0.45で燃焼させること
により、また空気比0.45の場合にはブタンに水蒸気をモ
ル比で3.2以上添加して燃焼させることにより、経済的
な水蒸気の添加量で、すすの発生の無い、しかも主成分
がH2とCOからなり且つH2/CO≧１である還元ガスを発生
させることができる。
第６図は、灯油を純酸素によって空気比0.4で燃焼し
水蒸気の添加量を増加させて行った時の発生ガス組成を
示す図で、水蒸気は、灯油のアトマイズ媒体として添加
した。この図より明らかなように、水蒸気の添加量を増
すと上記（１）式および（２）式に示す反応が進行しH2
濃度が高くなりCO濃度が低下し、灯油に対してモル比で
7.0以上添加するとH2/CO≧１となる。一方、第７図は、
灯油を燃料とし空気比を変えた時の水蒸気の添加量とH2
/COとの関係を示す図で、この図によれば、灯油の場合
も上記ブタンの場合と同様に、空気比が低い（0.4）場
合は水蒸気の添加量を少なく（モル比7.0以上）して、
また空気比が高い（0.45）場合は水蒸気の添加量を多く
（モル比11.0以上）して、空気比0.4及び0.45の何れで
も酸素と燃焼させて、H2/CO≧１のガスを得ることがで
きる。このように灯油を燃料とした場合、水蒸気の添加
割合が高いために、空気比0.4以下でも「Ｃ＋H2O→CO＋
H2」の酸化反応により、すすの発生が抑制されH2/CO≧
１のガスを得ることができるが、空気比0.35未満になる
と、第８図に水蒸気の添加量とすすの発生割合との関係
を示すように、上記反応だけではすすの発生は抑制でき
ず、いくら大量に水蒸気を添加してもすすが無くならな
い。従って、安全を見て空気比の下限を0.4とした。ま
た、第８図によれば、空気比を0.35以上に高めると、水
蒸気の添加量を少なくしてすすの発生を抑制できるが、
本発明者等の研究によれば、空気比を高め、0.5を超え
ると、生成される還元ガスの条件がH2/CO≧１では、還
元ガス中のフリーO2濃度が1000ppm以上、CO2濃度が20％
以上になることが確認されており、このようなガス組成
では高級アルコール製造用ガスとして利用できなくなる
ため、安全を見て空気比の上限を0.45とした。
水蒸気の添加量を増加させて行った時の発生ガス組成を
示す図で、水蒸気は、灯油のアトマイズ媒体として添加
した。この図より明らかなように、水蒸気の添加量を増
すと上記（１）式および（２）式に示す反応が進行しH2
濃度が高くなりCO濃度が低下し、灯油に対してモル比で
7.0以上添加するとH2/CO≧１となる。一方、第７図は、
灯油を燃料とし空気比を変えた時の水蒸気の添加量とH2
/COとの関係を示す図で、この図によれば、灯油の場合
も上記ブタンの場合と同様に、空気比が低い（0.4）場
合は水蒸気の添加量を少なく（モル比7.0以上）して、
また空気比が高い（0.45）場合は水蒸気の添加量を多く
（モル比11.0以上）して、空気比0.4及び0.45の何れで
も酸素と燃焼させて、H2/CO≧１のガスを得ることがで
きる。このように灯油を燃料とした場合、水蒸気の添加
割合が高いために、空気比0.4以下でも「Ｃ＋H2O→CO＋
H2」の酸化反応により、すすの発生が抑制されH2/CO≧
１のガスを得ることができるが、空気比0.35未満になる
と、第８図に水蒸気の添加量とすすの発生割合との関係
を示すように、上記反応だけではすすの発生は抑制でき
ず、いくら大量に水蒸気を添加してもすすが無くならな
い。従って、安全を見て空気比の下限を0.4とした。ま
た、第８図によれば、空気比を0.35以上に高めると、水
蒸気の添加量を少なくしてすすの発生を抑制できるが、
本発明者等の研究によれば、空気比を高め、0.5を超え
ると、生成される還元ガスの条件がH2/CO≧１では、還
元ガス中のフリーO2濃度が1000ppm以上、CO2濃度が20％
以上になることが確認されており、このようなガス組成
では高級アルコール製造用ガスとして利用できなくなる
ため、安全を見て空気比の上限を0.45とした。
また、第８図から明らかなように、灯油の場合は、上
記ブタンの場合（第５図）に比較して、同じ空気比であ
っても水蒸気の添加量を大きく増加すると火炎温度が低
下し、極僅かな量（0.2％以下）の内ではあるがすすが
発生し易くなる傾向があるので、水蒸気の添加量の上限
は、モル比で12.0以下とするのが好ましい。
記ブタンの場合（第５図）に比較して、同じ空気比であ
っても水蒸気の添加量を大きく増加すると火炎温度が低
下し、極僅かな量（0.2％以下）の内ではあるがすすが
発生し易くなる傾向があるので、水蒸気の添加量の上限
は、モル比で12.0以下とするのが好ましい。
以上、説明したことから明らかなように、灯油を燃料
として使用する場合は、灯油に水蒸気をモル比で7.0以
上添加し灯油を霧化して、酸素で空気比0.4〜0.45で燃
焼させることにより、経済的な水蒸気の添加量で、すす
の発生の無い、しかも主成分がH2とCOからなり且つH2/C
O≧１である還元ガスを発生させることができる。
として使用する場合は、灯油に水蒸気をモル比で7.0以
上添加し灯油を霧化して、酸素で空気比0.4〜0.45で燃
焼させることにより、経済的な水蒸気の添加量で、すす
の発生の無い、しかも主成分がH2とCOからなり且つH2/C
O≧１である還元ガスを発生させることができる。
また、上記ブタンや灯油に水蒸気が添加された主燃料
と酸素を100m/sec以上の相対速度差をもって供給するの
は、両者を充分に拡散混合させるためで、充分な拡散混
合によりすす等の未燃分の発生が抑制でき、相対速度差
が100m/sec未満では、この効果が得にくいためである。
と酸素を100m/sec以上の相対速度差をもって供給するの
は、両者を充分に拡散混合させるためで、充分な拡散混
合によりすす等の未燃分の発生が抑制でき、相対速度差
が100m/sec未満では、この効果が得にくいためである。
以下、本発明に係わる実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
実施例 １ 第１図は、本発明に係わる還元ガスの発生バーナであ
って、主として気体燃料用である。
って、主として気体燃料用である。
１は燃料導入管であって、途中に水蒸気導入管２が接
続され、先端に水蒸気が添加された主燃料の噴射孔３が
設けられている。
続され、先端に水蒸気が添加された主燃料の噴射孔３が
設けられている。
４は冷却水の導入管であって、燃料導入管１の外周面
に一体的に設けられ、給水口５から給水された冷却水は
バーナのノズル部６方向へ流れてから戻り、排水口７か
ら排水される。
に一体的に設けられ、給水口５から給水された冷却水は
バーナのノズル部６方向へ流れてから戻り、排水口７か
ら排水される。
８は酸素導入管であって、冷却水の導入管４の外周面
に一体的に設けられ、先端に酸素の噴射孔９が設けられ
ている。
に一体的に設けられ、先端に酸素の噴射孔９が設けられ
ている。
10は冷却水の導入管であって、酸素導入管８の外周面
に一体的に設けられ、給水口11から給水された冷却水は
バーナのノズル部６方向へ流れてから戻り、排水口12か
ら排水される。
に一体的に設けられ、給水口11から給水された冷却水は
バーナのノズル部６方向へ流れてから戻り、排水口12か
ら排水される。
このような構成のバーナを使用して、冷却水導入管４
および11に冷却水を流しながら、燃料導入管１にブタン
を7.7Nm3/hr送給し、これに水蒸気導入管２から3.5モル
の水蒸気を送給し、この混合した燃料を主燃料の噴射孔
３から200m/secの流速で噴射する一方、酸素噴射孔９か
らは酸素を50m/secの流速で噴射して空気比0.43で燃焼
させた。この燃焼により得られた還元ガスは、主成分が
H2とCOからなり且つH2/CO≧１であった。
および11に冷却水を流しながら、燃料導入管１にブタン
を7.7Nm3/hr送給し、これに水蒸気導入管２から3.5モル
の水蒸気を送給し、この混合した燃料を主燃料の噴射孔
３から200m/secの流速で噴射する一方、酸素噴射孔９か
らは酸素を50m/secの流速で噴射して空気比0.43で燃焼
させた。この燃焼により得られた還元ガスは、主成分が
H2とCOからなり且つH2/CO≧１であった。
また、バーナにおいて、混合した燃料と酸素とを高速
で噴射したので、噴射孔３および９のあるノズル面のや
や前方から燃焼が起こり、しかも冷却ともあいまってノ
ズル面に損傷等は認められなかった。また、混合した燃
料と酸素とは、150m/secもの相対速度差を持たせたの
で、両者の拡散混合が充分進み、すす等の未燃分の発生
が抑制でき、還元ガス中にもすすは認められなかった。
で噴射したので、噴射孔３および９のあるノズル面のや
や前方から燃焼が起こり、しかも冷却ともあいまってノ
ズル面に損傷等は認められなかった。また、混合した燃
料と酸素とは、150m/secもの相対速度差を持たせたの
で、両者の拡散混合が充分進み、すす等の未燃分の発生
が抑制でき、還元ガス中にもすすは認められなかった。
実施例 ２ 第２図は、本発明に係わる別態様の還元ガスの発生バ
ーナであって、主として液体燃料用である。
ーナであって、主として液体燃料用である。
この実施例における還元ガスの発生バーナの構成は、
上記実施例１の構成に代えて、先端が縮径された燃料導
入管１を、先端にオリフィス13を介して霧化混合室14を
具備する水蒸気導入管２の中心部に同心状に挿通して設
けると共に、水蒸気導入管２と霧化混合室14の外周面に
冷却水の導入管４を一体的に設け、さらに、霧化混合室
14の主燃料の噴射孔３に15度の広がり角度を、また酸素
導入管８の酸素の噴射孔９に10度の広がり角度を持たせ
て構成したものである。
上記実施例１の構成に代えて、先端が縮径された燃料導
入管１を、先端にオリフィス13を介して霧化混合室14を
具備する水蒸気導入管２の中心部に同心状に挿通して設
けると共に、水蒸気導入管２と霧化混合室14の外周面に
冷却水の導入管４を一体的に設け、さらに、霧化混合室
14の主燃料の噴射孔３に15度の広がり角度を、また酸素
導入管８の酸素の噴射孔９に10度の広がり角度を持たせ
て構成したものである。
このような構成のバーナを使用して、冷却水導入管４
および10に冷却水を流しながら、燃料導入管１に灯油を
20/hr送給し、これに水蒸気導入管２から9.0モルの水
蒸気を送給し、混合室14で霧化混合した燃料を主燃料の
噴射孔３から250m/secの流速で噴射する一方、酸素噴射
孔９からは酸素を100m/secの流速で噴射して空気比0.43
で燃焼させた。この燃焼により得られた還元ガスは、主
成分がH2とCOからなり且つH2/CO≧１であった。
および10に冷却水を流しながら、燃料導入管１に灯油を
20/hr送給し、これに水蒸気導入管２から9.0モルの水
蒸気を送給し、混合室14で霧化混合した燃料を主燃料の
噴射孔３から250m/secの流速で噴射する一方、酸素噴射
孔９からは酸素を100m/secの流速で噴射して空気比0.43
で燃焼させた。この燃焼により得られた還元ガスは、主
成分がH2とCOからなり且つH2/CO≧１であった。
また、上記実施例１と同様に、バーナにおいては、霧
化混合した燃料と酸素とを高速で噴射したので、噴射孔
３および９のあるノズル面のやや前方から燃焼が起こ
り、しかも冷却ともあいまってノズル面に損傷等は認め
られなかった。また、霧化混合した燃料と酸素とは、15
0m/secもの相対速度差を持たせたので、両者の拡散混合
が充分進み、すす等の未燃分の発生が抑制でき、還元ガ
ス中にもすすは認められなかった。
化混合した燃料と酸素とを高速で噴射したので、噴射孔
３および９のあるノズル面のやや前方から燃焼が起こ
り、しかも冷却ともあいまってノズル面に損傷等は認め
られなかった。また、霧化混合した燃料と酸素とは、15
0m/secもの相対速度差を持たせたので、両者の拡散混合
が充分進み、すす等の未燃分の発生が抑制でき、還元ガ
ス中にもすすは認められなかった。
上述したように、本発明によれば、主成分がH2とCOか
らなり且つH2/CO≧１で、しかもすすの無いクリーンな
還元ガスが得られる。
らなり且つH2/CO≧１で、しかもすすの無いクリーンな
還元ガスが得られる。
第１図は、本発明に係わる還元ガスの発生バーナ、第２
図は、本発明に係わる別態様の還元ガスの発生バーナ、
第３図は、ブタンを純酸素によって空気比0.45で燃焼し
水蒸気の添加量を増加させて行った時の発生ガス組成を
示す図、第４図は、ブタンを燃料とし空気比を変えた時
の水蒸気の添加量とH2/COとの関係を示す図、第５図
は、ブタンを燃料とし空気比または燃焼条件を変えた時
の水蒸気の添加量とすすの発生割合との関係を示す図、
第６図は、灯油を純酸素によって空気比0.4で燃焼し水
蒸気の添加量を増加させて行った時の発生ガス組成を示
す図、第７図は、灯油を燃料とし空気比を変えた時の水
蒸気の添加量とH2/COとの関係を示す図、第８図は、灯
油を燃料とし空気比または燃焼条件を変えた時の水蒸気
の添加量とすすの発生割合との関係を示す図、第９図
は、従来技術の説明図である。 １……燃料導入管、２……水蒸気導入管 ３……主燃料の噴射孔、４……冷却水の導入管 ５……給水口、６……ノズル部 ７……排水口、８……酸素導入管 ９……酸素の噴射孔、10……冷却水の導入管 11……給水口、12……排水口 13……オリフィス、14……霧化混合室
図は、本発明に係わる別態様の還元ガスの発生バーナ、
第３図は、ブタンを純酸素によって空気比0.45で燃焼し
水蒸気の添加量を増加させて行った時の発生ガス組成を
示す図、第４図は、ブタンを燃料とし空気比を変えた時
の水蒸気の添加量とH2/COとの関係を示す図、第５図
は、ブタンを燃料とし空気比または燃焼条件を変えた時
の水蒸気の添加量とすすの発生割合との関係を示す図、
第６図は、灯油を純酸素によって空気比0.4で燃焼し水
蒸気の添加量を増加させて行った時の発生ガス組成を示
す図、第７図は、灯油を燃料とし空気比を変えた時の水
蒸気の添加量とH2/COとの関係を示す図、第８図は、灯
油を燃料とし空気比または燃焼条件を変えた時の水蒸気
の添加量とすすの発生割合との関係を示す図、第９図
は、従来技術の説明図である。 １……燃料導入管、２……水蒸気導入管 ３……主燃料の噴射孔、４……冷却水の導入管 ５……給水口、６……ノズル部 ７……排水口、８……酸素導入管 ９……酸素の噴射孔、10……冷却水の導入管 11……給水口、12……排水口 13……オリフィス、14……霧化混合室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23C 11/00 F23D 14/32 F23D 14/68
Claims (5)
- 【請求項１】主成分がH2とCOからなり且つH2/CO≧１で
ある還元ガスの発生方法であって、燃料としてブタンを
使用し、この燃料中に水蒸気を燃料に対してモル比で3.
5以上添加すると共に、この水蒸気が添加された主燃料
を酸素と空気比0.4〜0.45で燃焼させることを特徴とす
る還元ガスの発生方法。 - 【請求項２】第１請求項に記載の還元ガスの発生方法に
おいて、水蒸気が添加された主燃料を酸素と空気比0.4
〜0.45で燃焼させるに際し、主燃料と酸素を100m/sec以
上の相対速度差をもって供給することを特徴とする還元
ガスの発生方法。 - 【請求項３】主成分がH2とCOからなり且つH2/CO≧１で
ある還元ガスの発生方法であって、燃料としてブタンを
使用し、この燃料中に水蒸気を燃料に対してモル比で3.
2以上添加すると共に、この水蒸気が添加された主燃料
を酸素と空気比0.45で燃焼させることを特徴とする還元
ガスの発生方法。 - 【請求項４】主成分がH2とCOからなり且つH2/CO≧１で
ある還元ガスの発生方法であって、燃料として灯油を使
用し、この燃料中に水蒸気を燃料に対してモル比で7.0
以上添加すると共に、この水蒸気が添加された主燃料を
酸素と空気比0.4〜0.45で燃焼させることを特徴とする
還元ガスの発生方法。 - 【請求項５】第４請求項に記載の還元ガスの発生方法に
おいて、水蒸気が添加された主燃料を酸素と空気比0.4
〜0.45で燃焼させるに際し、主燃料と酸素を100m/sec以
上の相対速度差をもって供給することを特徴とする還元
ガスの発生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1329859A JP2928299B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-12-19 | 還元ガスの発生方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-247799 | 1989-09-22 | ||
| JP24779989 | 1989-09-22 | ||
| JP1329859A JP2928299B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-12-19 | 還元ガスの発生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03191201A JPH03191201A (ja) | 1991-08-21 |
| JP2928299B2 true JP2928299B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=26538423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1329859A Expired - Fee Related JP2928299B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-12-19 | 還元ガスの発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2928299B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3755055B2 (ja) * | 2001-06-19 | 2006-03-15 | 株式会社三共 | 溶融処理装置及びそれを備える廃棄物処理システム |
| JP4851027B2 (ja) * | 2001-06-22 | 2012-01-11 | 大陽日酸株式会社 | 一酸化炭素、水素生成用燃焼装置及びバーナ |
| US6876377B2 (en) | 2001-11-07 | 2005-04-05 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Photosensitive material and laser marking method |
| JP4502858B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2010-07-14 | 大阪瓦斯株式会社 | 溶解炉 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5246192A (en) * | 1975-10-11 | 1977-04-12 | Hideo Furukawa | Discharge printing method and apparatus |
| JPS5525122A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-22 | Hitachi Ltd | Multiple digital control method |
| JPS5710156A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Fuji Xerox Co Ltd | Paper supply device of copying machine or the like |
| GB2151348B (en) * | 1983-12-09 | 1986-08-06 | Shell Int Research | Burner and process for producing synthesis gas from hydrocarbon fuel |
| DE3444336A1 (de) * | 1984-12-05 | 1986-06-05 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren und brenner fuer die partielle oxidation von schweren kohlenwasserstoffen |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP1329859A patent/JP2928299B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03191201A (ja) | 1991-08-21 |
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|---|---|---|---|
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