JP4601576B2 - 可燃性廃棄物からの水素ガス及び一酸化炭素ガスの製造方法、並びに製造装置 - Google Patents
可燃性廃棄物からの水素ガス及び一酸化炭素ガスの製造方法、並びに製造装置 Download PDFInfo
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Description
図1のプロセス及び設備の例に示した本発明を用い、低位発熱量約34MJ/kgの廃タイヤ50t/日、低位発熱量約17MJ/kgの塩ビ系廃プラ40t/日、低位発熱量約34MJ/kgの一般廃プラ10t/日から成る可燃性廃棄物を同時に処理してH2ガスおよびCOガスを製造した例を示す。乾留炉3には外熱式ロータリーキルンを用い、改質炉6の酸素含有ガス及び水蒸気7の酸素含有ガスとしては純酸素を用い、チャーガス化炉24の酸素含有ガス25には純酸素を用い、改質ガスおよびチャーガス化ガスの冷却装置9、28には排熱回収ボイラを用い、改質ガスおよびチャーガス化ガスのガス精製装置10、29には、ダスト除去のためのバグフィルターおよび塩化水素除去と、硫化水素除去のための湿式スプレー塔を用い、精製改質ガス11からのH2分離装置13にはPSA法による装置を用い、精製後チャーガス化ガス30からのCO分離装置32にはPSA法による装置を用いた。
(比較例1)
比較例1として、改質炉の水蒸気量を乾留ガス中炭素量に対してH2O/Cモル比1.0とした以外は実施1と同様な条件とし、実施例1と同じ低位発熱量約34MJ/kgの廃タイヤ50t/日、低位発熱量約17MJ/kgの塩ビ系廃プラ40t/日、低位発熱量約34MJ/kgの一般廃プラ10t/日から成る可燃性廃棄物を同時に処理してH2ガスおよびCOガスを製造した例を示す。改質ガス8を冷却および精製して得られた精製改質ガス11は、H2濃度約52%、精製改質ガス量約4850Nm3/hr、精製改質ガス中H2量は約2500Nm3/hrとなり、実施例1に比べてH2生成量が減少した。
(比較例2)
比較例2として図6のプロセス及び設備の例に示すような特許文献1の方法に基づく既存の廃棄物ガス変換法を用い、実施例1と同じ低位発熱量約34MJ/kgの廃タイヤ50t/日、低位発熱量約17MJ/kgの塩ビ系廃プラ40t/日、低位発熱量約34MJ/kgの一般廃プラ10t/日から成る可燃性廃棄物44を同時に処理してH2ガスおよびCOガスを製造した例を示す。
(比較例3)
比較例3として図7に示すような特許文献4の方法に基づく既存の廃棄物ガス変換法を用い、実施例1と同じ低位発熱量約34MJ/kgの廃タイヤ50t/日、低位発熱量約17MJ/kgの塩ビ系廃プラ40t/日、低位発熱量約34MJ/kgの一般廃プラ10t/日から成る可燃性廃棄物44を同時に処理してH2ガスおよびCOガスを製造した例を示す。各炉の運転温度は実施例1と同様に乾留炉69が600℃、ガス改質装置71が1100℃、チャー溶融ガス化装置83が1400℃とした。ガス改質装置71の酸素含有ガスとしては空気を用い、チャー溶融ガス化装置83の酸素含有ガス84には純酸素を用い、また冷却後改質ガス75中に含まれるH2量は1700Nm3/hrであり、実施例1に比べ改質ガス中のH2量が減少した。
(実施例2)
図5のプロセス及び設備の例に示した本発明を用い、低位発熱量約34MJ/kgの廃タイヤ50t/日、低位発熱量約17MJ/kgの塩ビ系廃プラ40t/日、低位発熱量約34MJ/kgの一般廃プラ10t/日から成る可燃性廃棄物を同時に処理してH2ガスおよびCOガスを製造した例を示す。
2 廃棄物供給装置
3 乾留炉
4 乾留ガス
5 乾留チャー
6 改質炉
7 酸素含有ガスおよび水蒸気
8 改質ガス
9 改質ガス冷却装置
10 改質ガス精製装置
11 精製改質ガス
12 改質ガス吸引ブロアー
13 H2分離装置
14 H2ガス
15 水素分離後改質ガス
16 不燃物分離装置
17 不燃物
18 不燃物除去後チャー
19 チャー分級装置
20 塊状チャー
21 チャー破砕装置
22 貯留ホッパー
23 チャー切出し装置
24 チャーガス化炉
25 酸素含有ガス
26 チャーガス化ガス
27 溶融スラグ
28 チャーガス化ガス冷却装置
29 チャーガス化ガス精製装置
30 精製チャーガス化ガス
31 チャーガス化ガス吸引ブロアー
32 CO分離装置
33 COガス
34 CO分離後ガス
35 CO2分離装置
36 CO2ガス
37 CO2分離後ガス
38 CO2供給装置
39 チャー搬送ガス(CO2)
40 チャーガス化炉パージガス(CO2)
41-a チャーガス化ガス精製工程パージガス(CO2)
41-b 改質ガス精製工程パージガス(CO2)
42 CO2分離後ガス
43 CO2分離後ガス
44 可燃性廃棄物
45 廃棄物貯留ホッパー
46 廃棄物切出し装置
47 流動床式熱分解炉
48 流動化ガス
49 流動化ガス供給装置
50 熱分解生成物
51 不燃物
52 一次燃焼室
53 ニ次燃焼室
54 スラグ分離室
55 酸素および水蒸気
56 ガス化溶融ガス
57 溶融スラグ
58 排熱回収ボイラ
59 バグフィルターおよび湿式スプレー塔
60 精製ガス化溶融ガス
61 H2分離装置
62 水素分離後ガス化溶融ガス
63 H2ガス
64 CO分離装置
65 CO分離後ガス
66 COガス
67 可燃性廃棄物
68 前処理装置
69 乾留炉
70 乾留ガス
71 ガス改質装置
72 空気
73 改質ガス
74 改質ガス冷却装置
75 冷却後改質ガス
76 ガス精製装置
77 精製ガス
78 精製ガス吸引ブロアー
79 ガスホルダー
80 乾留チャー
81 冷却・粉砕・分級装置
82 冷却・粉砕・分級後乾留チャー
83 チャー溶融ガス化装置
84 酸素含有ガス
85 溶融スラグ
86 チャーガス化ガス
87 チャーガス化ガス冷却装置
88 冷却後チャーガス化ガス
Claims (4)
- 可燃性廃棄物を乾留して生成した乾留ガス及び乾留チャーを分離する乾留工程と、前記分離後の乾留ガスに水蒸気及び酸素含有ガスを供給し、水蒸気改質反応をさせて水素ガスを含んだ改質ガスを生成し、当該改質ガスから水素ガスを分離して回収する水素ガス回収工程と、前記分離後の乾留チャーに酸素含有ガスを供給し、部分燃焼反応をさせて一酸化炭素ガスを含んだチャーガス化ガスを生成し、当該チャーガス化ガスから一酸化炭素ガスを分離して回収する一酸化炭素ガス回収工程とを有し、前記水素ガス回収工程の水蒸気改質反応の水蒸気供給量を乾留ガス中炭素量に対してH2O/Cモル比1.1以上とすることを特徴とする可燃性廃棄物からの水素ガス及び一酸化ガスのガスの製造方法。
- 前記水素ガス回収工程において、改質ガスから水素ガスを分離して回収した後、残った水素分離後改質ガスを前記一酸化炭素ガス回収工程に供給し、チャーガス化ガスと共にガス中の一酸化炭素ガスを分離して回収することを特徴とする請求項1記載の可燃性廃棄物からの水素ガス及び一酸化炭素ガスの製造方法。
- 前記一酸化炭素ガス回収工程において、一酸化炭素ガスの分離に深冷分離法を用い、且つ、前記チャーガス化ガス、又は前記チャーガス化ガス及び前記一酸化炭素ガス回収工程に供給される水素分離後改質ガスから二酸化炭素ガスを分離して回収し、当該回収した二酸化炭素ガスを、一酸化炭素ガス回収工程における前記乾留チャーの搬送ガス若しくはパージガス、又は前記水素ガス回収工程におけるパージガスの少なくともいずれかに使用することを特徴とする請求項1または2記載の可燃性廃棄物からの水素ガス及び一酸化炭素ガスの製造方法。
- 可燃性廃棄物を乾留ガスと乾留チャーに分離する乾留炉と、その後段に前記乾留ガスを水蒸気改質反応をさせて水素ガスを含んだ改質ガスを生成する改質炉と、前記改質ガスから水素ガスを分離し回収する水素分離装置とを有し、更に、前記乾留炉の後段に前記乾留チャーを部分燃焼反応をさせて一酸化炭素ガスを含んだチャーガス化ガスを生成するチャーガス化炉と、前記チャーガス化ガスから一酸化炭素ガスを分離し回収する一酸化炭素分離装置とを有することを特徴とする可燃性廃棄物からの水素ガス及び一酸化炭素ガスの製造装置。
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