JP4800569B2 - Fuel gas production apparatus and fuel gas production method - Google Patents

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Description

本発明は、有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物から燃料ガスを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing fuel gas from a reaction mixture obtained by reacting organic waste in supercritical water or subcritical water.

下水汚泥等の汚泥物、生活廃水もしくは産業廃水等の廃水、食品残渣又は枯草等の有機廃棄物を処理し、燃料ガスを製造する技術としては、例えば、特許文献１に示す燃料ガスの製造方法がある。
この特許文献１においては、反応塔内において、液状有機物を超臨界水中又は亜臨界水中で水熱反応させて、水素を主成分とする燃料ガスを製造している。そして、水熱反応塔において、液状有機物から気液混合相を形成し、この気液混合相を冷却装置において、水素を主成分とする気相と、残りの反応液（液相）とに分離する。その後、上記気相中から硫化水素（Ｈ2Ｓ）を除去して、水素を主成分とする燃料ガスを製造している。
この特許文献１の燃料ガスの製造方法によれば、有機廃棄物を高いガス化効率で処理することができ、燃料ガスとして再利用することができる。 As a technique for treating fuel sludge such as sewage sludge, waste water such as domestic waste water or industrial waste water, organic waste such as food residue or hay, and producing fuel gas, for example, a method for producing fuel gas shown in Patent Document 1 There is.
In Patent Document 1, a liquid gas is hydrothermally reacted in supercritical water or subcritical water in a reaction tower to produce a fuel gas containing hydrogen as a main component. Then, in the hydrothermal reaction tower, a gas-liquid mixed phase is formed from the liquid organic substance, and this gas-liquid mixed phase is separated into a gas phase mainly composed of hydrogen and the remaining reaction liquid (liquid phase) in a cooling device. To do. Thereafter, hydrogen sulfide (H 2 S) is removed from the gas phase to produce a fuel gas mainly composed of hydrogen.
According to the method for producing fuel gas of Patent Document 1, organic waste can be treated with high gasification efficiency and can be reused as fuel gas.

しかしながら、上記従来の燃料ガスの製造方法においては、上記気相中から硫化水素を除去するために、ＺｎＳ等の吸着剤を使用することが必要になる。そのため、吸着剤等の触媒を用いずに硫化水素を除去して燃料ガスを製造することは考慮されていない。また、気相中からアンモニア（ＮＨ3）を除去することについては何ら考慮されていない。 However, in the conventional method for producing fuel gas, it is necessary to use an adsorbent such as ZnS in order to remove hydrogen sulfide from the gas phase. Therefore, it is not considered to produce fuel gas by removing hydrogen sulfide without using a catalyst such as an adsorbent. Further, no consideration is given to removing ammonia (NH 3 ) from the gas phase.

特開２００２−１０５４６６号公報JP 2002-105466 A

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、吸着剤等の触媒を使用することなく気相分から硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を除去し、かつ反応混合物における気相分が有する温度及び圧力を利用して燃料ガスを効率的に製造することができる燃料ガスの製造方法を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and removes almost the entire amount of hydrogen sulfide and ammonia from the gas phase without using a catalyst such as an adsorbent, and the gas phase in the reaction mixture has. An object of the present invention is to provide a fuel gas production method capable of efficiently producing fuel gas using temperature and pressure.

本発明の第１の側面は、有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて反応混合物を得る反応塔と、
該反応塔から上記反応混合物が供給され、該反応混合物を冷却して、気液分離を開始させる冷却器と、
該冷却器から気液分離が行われた反応混合物が供給され、上方に気相分を形成すると共に下方に液相分を形成して、気液分離させる気液分離槽と、
該気液分離槽から供給される上記気相分に吸収用水を噴射させることにより、該吸収用水を該気相分と接触させ、該吸収用水に該気相分中の二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアを吸収除去させる吸収塔と、
上記気液分離槽において分離した上記液相分を減圧して導入し、該液相分から二酸化炭素及び硫化水素を拡散除去し、アンモニアを水に含有してなる廃水を排出する１次拡散槽と、
上記吸収塔における上記二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアの吸収除去を行った後の吸収用水である１次吸収除去水を減圧して導入し、該１次吸収除去水から二酸化炭素及び硫化水素を除去し、アンモニアを含有してなる２次吸収除去水を排出する２次拡散槽と、
該２次拡散槽から供給される上記２次吸収除去水からアンモニアを除去するアンモニア除去装置と、
該アンモニア除去装置から供給される上記アンモニアの除去を行った後の水を上記吸収用水として上記吸収塔に移送するためのポンプと、
上記吸収塔における上記気相分から二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアを除去した後の燃料ガスを取り出すための燃料ガス取出ラインと、
上記１次拡散槽及び上記２次拡散槽においてそれぞれ分離した二酸化炭素、硫化水素を排気するためのオフガス排気ラインと、
上記ポンプによって上記吸収用水を上記吸収塔に移送するための循環ラインとを有することを特徴とする燃料ガス製造装置にある（請求項１）。
また、本発明の第２の側面は、上記燃料ガス製造装置を用い、有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物を冷却する冷却工程と、
気液分離槽において、上記冷却を行った反応混合物を、気相分と、硫化水素及びアンモニアを含有する液相分とに気液分離させる気液分離工程と、
吸収塔において、上記気相分を吸収用水と接触させることにより、上記気相分中に残留している硫化水素及びアンモニアを上記吸収用水に吸収除去させる吸収工程とを行って、上記気相分から燃料ガスを製造することを特徴とする燃料ガスの製造方法にある（請求項２）。 A first aspect of the present invention is a reaction tower for obtaining a reaction mixture by reacting organic waste in supercritical water or subcritical water;
A cooler for supplying the reaction mixture from the reaction tower, cooling the reaction mixture, and starting gas-liquid separation;
A gas-liquid separation tank that is supplied with a reaction mixture subjected to gas-liquid separation from the cooler and forms a gas phase component at the upper portion and a liquid phase component at the lower portion for gas-liquid separation;
By injecting absorption water into the gas phase component supplied from the gas-liquid separation tank, the absorption water is brought into contact with the gas phase component, and carbon dioxide, hydrogen sulfide and An absorption tower for absorbing and removing ammonia;
A primary diffusion tank that introduces the liquid phase separated in the gas-liquid separation tank under reduced pressure , diffuses and removes carbon dioxide and hydrogen sulfide from the liquid phase, and discharges waste water containing ammonia in water; ,
The carbon dioxide in the absorption tower is introduced under reduced pressure the primary absorbent removing water which is absorbed water after the absorption removal of hydrogen sulfide and ammonia, removal of carbon dioxide and hydrogen sulfide from said primary absorption free water and a second spreading tank for discharging the secondary absorbent removing water comprising ammonia,
An ammonia removal device for removing ammonia from the secondary absorption and removal water supplied from the secondary diffusion tank;
A pump for transferring water after the removal of the ammonia supplied from the ammonia removal device to the absorption tower as the absorption water;
Carbon dioxide know the vapor phase in the absorption tower, and the fuel gas removal line for taking out fuel gas after removal of hydrogen sulfide and ammonia,
Carbon dioxide separated respectively in the first spreading tank and said second spreading tank, and the off-gas exhaust line for exhausting the hydrogen sulfide,
A fuel gas production apparatus having a circulation line for transferring the absorption water to the absorption tower by the pump (claim 1).
Further, the second aspect of the present invention is a cooling step of cooling a reaction mixture obtained by reacting organic waste in supercritical water or subcritical water using the fuel gas production apparatus,
A gas-liquid separation step in which in the gas-liquid separation tank, the cooled reaction mixture is gas-liquid separated into a gas phase component and a liquid phase component containing hydrogen sulfide and ammonia;
In the absorption tower, by bringing the gas phase into contact with water for absorption, an absorption step of absorbing and removing hydrogen sulfide and ammonia remaining in the gas phase into the water for absorption is performed. A fuel gas production method is characterized in that the fuel gas is produced (claim 2).

本発明においては、上記冷却工程及び上記気液分離工程を行って、冷却後の反応混合物を、気液分離槽において上記気相分と上記液相分とに気液分離させる。このとき、上記反応混合物中に含まれる硫化水素及びアンモニアの多くは、上記液相分に移行され、硫化水素及びアンモニアの一部は気相分に残留する。
そして、上記吸収工程を行い、上記吸収塔において上記気相分を上記吸収用水と接触させることにより、気相分中に残留している硫化水素及びアンモニアを吸収用水に吸収除去させる。 In the present invention, the cooling step and the gas-liquid separation step are performed, and the cooled reaction mixture is gas-liquid separated into the gas phase and the liquid phase in a gas-liquid separation tank. At this time, most of the hydrogen sulfide and ammonia contained in the reaction mixture are transferred to the liquid phase, and part of the hydrogen sulfide and ammonia remain in the gas phase.
Then, the absorption step is performed, and the gas phase component is brought into contact with the absorption water in the absorption tower, whereby hydrogen sulfide and ammonia remaining in the gas phase component are absorbed and removed by the absorption water.

また、上記有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物は、高温、高圧のエネルギーを有しており、吸収工程においては、上記気液分離を行った後に反応混合物における気相分が有する温度及び圧力を利用して、吸収用水に硫化水素及びアンモニアを吸収除去させることができる。
それ故、本発明によれば、吸着剤等の触媒を使用することなく気相分から硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を除去し、かつ反応混合物における気相分が有する温度及び圧力を利用して燃料ガスを効率的に製造することができる。 The reaction mixture obtained by reacting the organic waste in supercritical water or subcritical water has high temperature and high pressure energy. In the absorption step, the reaction mixture is subjected to the gas-liquid separation. By utilizing the temperature and pressure of the gas phase component in, hydrogen sulfide and ammonia can be absorbed and removed by the water for absorption.
Therefore, according to the present invention, almost all of the hydrogen sulfide and ammonia are removed from the gas phase component without using a catalyst such as an adsorbent, and the temperature and pressure of the gas phase component in the reaction mixture are utilized to make the fuel Gas can be produced efficiently.

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において製造する燃料ガスは、水素又はメタンの少なくとも一方を含有する燃料ガスとすることができる。
また、上記有機廃棄物としては、下水汚泥等の汚泥物、生活廃水もしくは産業廃水等の廃水、食品残渣又は枯草等がある。 A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
The fuel gas produced in the present invention can be a fuel gas containing at least one of hydrogen and methane.
Examples of the organic waste include sludge such as sewage sludge, wastewater such as domestic wastewater or industrial wastewater, food residue or hay.

また、上記超臨界水中又は亜臨界水中において行う反応は、水及び上記有機廃棄物から上記反応混合物を生成する反応塔において行うことができ、上記反応混合物の冷却は、上記反応塔と上記気液分離槽との間に設けた冷却器において行うことができる。
また、上記気液分離工程の気液分離槽において行う気液分離は、その温度を２０〜５０℃とすると共にその圧力を２〜５０ＭＰａ・Ｇとして行うことができる。 The reaction performed in the supercritical water or subcritical water can be performed in a reaction tower that generates the reaction mixture from water and the organic waste, and the cooling of the reaction mixture is performed between the reaction tower and the gas-liquid. It can carry out in the cooler provided between the separation tanks.
The gas-liquid separation performed in the gas-liquid separation tank in the gas-liquid separation step can be performed at a temperature of 20 to 50 ° C. and a pressure of 2 to 50 MPa · G.

上記冷却工程において行う反応混合物の冷却は、上記反応混合物の温度を１５０℃以上低くすることができる。そして、気液分離槽における温度を、上記反応塔における温度よりも１５０℃以上低くすることができる。
また、上記吸収工程における吸収塔においては、上記気液分離槽から送られる気相分に対して、再加熱することなく上記吸収用水に硫化水素及びアンモニアを吸収除去させることができる。そして、吸収塔における気相分の温度及び圧力は、気液分離槽における気相分の温度及び圧力とほぼ同じとすることができる。また、吸収塔に供給する上記吸収用水の温度は２０〜５０℃とすることができる。
また、上記吸収工程における吸収塔においては、上記気相分を上記吸収水と接触させたときには、当該気相分中から二酸化炭素等の吸収除去を行うこともできる。 The cooling of the reaction mixture performed in the cooling step can lower the temperature of the reaction mixture by 150 ° C. or more. And the temperature in a gas-liquid separation tank can be made 150 degreeC or more lower than the temperature in the said reaction tower.
Moreover, in the absorption tower in the absorption step, hydrogen sulfide and ammonia can be absorbed and removed by the absorption water without reheating the gas phase component sent from the gas-liquid separation tank. The gas phase temperature and pressure in the absorption tower can be made substantially the same as the gas phase temperature and pressure in the gas-liquid separation tank. Moreover, the temperature of the said water for absorption supplied to an absorption tower can be 20-50 degreeC.
Moreover, in the absorption tower in the absorption step, when the gas phase component is brought into contact with the absorption water, carbon dioxide and the like can be absorbed and removed from the gas phase component.

また、上記超臨界水中又は亜臨界水中における反応は、温度が２００℃以上、圧力が２ＭＰａ・Ｇ以上である水中において行うことが好ましい。
さらに、上記反応は、触媒の不存在下において行う場合には、温度が３００℃以上（より好ましくは３５０℃以上）、圧力が１０ＭＰａ・Ｇ以上（より好ましくは１５ＭＰａ・Ｇ以上）である水中において行うことが好ましい。 The reaction in the supercritical water or subcritical water is preferably performed in water having a temperature of 200 ° C. or higher and a pressure of 2 MPa · G or higher.
Further, when the reaction is performed in the absence of a catalyst, the reaction is performed in water having a temperature of 300 ° C. or higher (more preferably 350 ° C. or higher) and a pressure of 10 MPa · G or higher (more preferably 15 MPa · G or higher). Preferably it is done.

一方で、上記反応は、触媒の存在下において行う場合には、温度が２００℃以上（より好ましくは２５０℃以上）、圧力が２ＭＰａ・Ｇ以上（より好ましくは５ＭＰａ・Ｇ以上）の水中において行うことが好ましい。
この場合には、上記触媒としては、例えば、チタニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、これらの酸化物の混合物又はチタン−ジルコニア複合酸化物のうちの少なくとも一種を用いることができる。 On the other hand, when the reaction is performed in the presence of a catalyst, the reaction is performed in water at a temperature of 200 ° C. or higher (more preferably 250 ° C. or higher) and a pressure of 2 MPa · G or higher (more preferably 5 MPa · G or higher). It is preferable.
In this case, as the catalyst, for example, at least one of titanium oxide, zirconium oxide, a mixture of these oxides, or a titanium-zirconia composite oxide can be used.

また、上記反応は、反応塔内の液基準空間速度（反応器入口基準）を０．５〜１０００ｈｒ-1として行うことが好ましい。なお、上記反応塔内の液基準空間速度とは、長尺形状を有すると共に、長尺方向の一端から水及び有機廃棄物を供給し、長尺方向の他端に向けて反応を進行させる反応塔において、この反応塔への水及び有機廃棄物の送入液量をＱ［ｃｍ3／ｈｒ］、反応塔の反応部の容積をＶ［ｃｍ3］としたとき、Ｑ／Ｖで表される速度のことをいう。
また、上記反応を行う温度及び圧力の上限値は、温度が８００℃以下、圧力が５０ＭＰａ・Ｇ以下とすることができる。 Further, the above reaction is preferably carried out at a liquid standard space velocity (reactor inlet standard) in the reaction tower of 0.5 to 1000 hr −1 . The liquid reference space velocity in the reaction tower is a reaction that has a long shape, supplies water and organic waste from one end in the long direction, and advances the reaction toward the other end in the long direction. In the tower, when the amount of water and organic waste fed into the reaction tower is Q [cm 3 / hr] and the volume of the reaction part of the reaction tower is V [cm 3 ], it is represented by Q / V. It means the speed.
In addition, the upper limit values of the temperature and pressure at which the reaction is performed can be a temperature of 800 ° C. or lower and a pressure of 50 MPa · G or lower.

また、水の臨界点は、その温度が３７４℃以上、その圧力が２２．１ＭＰａ・Ｇであり、上記超臨界水中とは、上記水の臨界点以上の温度及び圧力を有する水中のことをいう。この超臨界水中においては、気相と液相との区別がなく、加水分解反応を主とした超臨界水反応が行われる。
一方で、上記亜臨界水中とは、上記水の臨界点未満であり、この臨界点に近い温度及び圧力を有する水中のことをいう。この亜臨界水中においては、気相と液相とが形成され、気相中における熱分解反応等、液相中における加水分解反応等を伴う水熱反応が行われる。 The critical point of water has a temperature of 374 ° C. or higher and a pressure of 22.1 MPa · G, and the supercritical water refers to water having a temperature and pressure higher than the critical point of water. . In this supercritical water, there is no distinction between a gas phase and a liquid phase, and a supercritical water reaction mainly including a hydrolysis reaction is performed.
On the other hand, the subcritical water refers to water having a temperature and pressure close to the critical point and lower than the critical point of the water. In the subcritical water, a gas phase and a liquid phase are formed, and a hydrothermal reaction involving a hydrolysis reaction in the liquid phase, such as a thermal decomposition reaction in the gas phase, is performed.

また、上記吸収塔においては、上記吸収用水を上記気相分に噴射させる。
これにより、上記吸収塔において、上記吸収用水と上記気相分とを効果的に接触させることができ、吸収用水への硫化水素及びアンモニアの吸収効率を高めることができる。 Moreover, in the said absorption tower, the said water for absorption is injected into the said gaseous-phase component .
Thereby , in the said absorption tower, the said water for absorption and the said gaseous phase component can be made to contact effectively, and the absorption efficiency of hydrogen sulfide and ammonia to the water for absorption can be improved.

また、上記硫化水素及びアンモニアを吸収させた吸収用水は、上記硫化水素及びアンモニアを除去した後、再び上記吸収塔に循環させる。
これにより、上記吸収用水を繰り返し使用することができ、燃料ガスの製造効率を向上させることができる。 Further, the absorption water in which the hydrogen sulfide and ammonia are absorbed is circulated to the absorption tower again after removing the hydrogen sulfide and ammonia .
Thereby , the said water for absorption can be used repeatedly and the manufacturing efficiency of fuel gas can be improved.

以下に、図１を用いて本発明の燃料ガスの製造方法にかかる実施例につき説明する。
（実施例１）
図１に示すごとく、本例の燃料ガスＦの製造方法においては、有機廃棄物Ａを超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物Ｒを冷却する冷却工程と、気液分離槽４において、上記冷却を行った反応混合物Ｒを、水素及びメタン等を含有する気相分Ｇと、硫化水素及びアンモニア等を含有する液相分Ｌとに気液分離させる気液分離工程とを行う。
その後、上記製造方法においては、吸収塔５において、上記気相分Ｇを吸収用水Ｗと接触させることにより、気相分Ｇ中の二酸化炭素と、気相分Ｇ中に残留している硫化水素及びアンモニア等を上記吸収用水Ｗに吸収除去させる吸収工程を行い、上記気相分Ｇから水素及びメタンを含有する燃料ガスＦを製造する。
以下に、これを詳説する。 Hereinafter, an embodiment according to the method for producing fuel gas of the present invention will be described with reference to FIG.
Example 1
As shown in FIG. 1, in the manufacturing method of the fuel gas F of this example, the cooling process which cools the reaction mixture R obtained by making the organic waste A react in supercritical water or subcritical water, and a gas-liquid separation tank 4, the gas-liquid separation step of separating the cooled reaction mixture R into a gas phase G containing hydrogen and methane and a liquid phase L containing hydrogen sulfide and ammonia, etc. Do.
Thereafter, in the production method, in the absorption tower 5, the gas phase component G is brought into contact with the water W for absorption, whereby carbon dioxide in the gas phase component G and hydrogen sulfide remaining in the gas phase component G are obtained. Then, an absorption step of absorbing and removing ammonia and the like in the absorption water W is performed, and a fuel gas F containing hydrogen and methane is produced from the gas phase component G.
This will be described in detail below.

本例においては、図１に示すごとく、上記燃料ガスＦを製造する際には、以下の反応塔２、冷却器３、気液分離槽４及び吸収塔５等を有する燃料ガス製造装置１を用いる。
上記反応塔２は、有機廃棄物Ａを超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて反応混合物Ｒを得るものである。本例の反応塔２は、長尺形状を有しており、長尺方向の一端から水及び有機廃棄物Ａを供給し、長尺方向の他端に向けて反応を進行させるものである。また、本例では、有機廃棄物Ａが水を含有しており、この水を含有した有機廃棄物Ａを反応塔２に供給し、上記水が超臨界状態になるまで反応塔２内を昇温して、超臨界水反応を行う。なお、上記反応塔２へは、有機廃棄物Ａを供給すると共に水を供給することもできる。 In this example, as shown in FIG. 1, when producing the fuel gas F, a fuel gas production apparatus 1 having the following reaction tower 2, cooler 3, gas-liquid separation tank 4, absorption tower 5 and the like is used. Use.
The reaction tower 2 reacts the organic waste A in supercritical water or subcritical water to obtain a reaction mixture R. The reaction tower 2 of this example has a long shape, and supplies water and organic waste A from one end in the long direction, and advances the reaction toward the other end in the long direction. Further, in this example, the organic waste A contains water, and the organic waste A containing this water is supplied to the reaction tower 2, and the inside of the reaction tower 2 is elevated until the water reaches a supercritical state. Warm and conduct a supercritical water reaction. The reaction tower 2 can be supplied with organic waste A and water.

上記冷却器３は、上記反応塔２から上記反応混合物Ｒが供給（移送）され、この反応混合物Ｒを冷却して、気液分離を開始させるものである。
上記気液分離槽４は、上記冷却器３によって冷却され、気液分離が行われた反応混合物Ｒが供給（移送）されるものであり、この反応混合物Ｒを、当該気液分離槽４内の上方に気相分Ｇを形成すると共に下方に液相分Ｌを形成して、気液分離させるものである。
上記吸収塔５は、気液分離槽４から気相分Ｇが供給（移送）され、この気相分Ｇに上記吸収用水Ｗを噴射させることにより、吸収用水Ｗを気相分Ｇと接触させ、吸収用水Ｗに気相分Ｇ中の二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア等を吸収除去させるものである。
なお、上記吸収用水Ｗとは、硫化水素及びアンモニアを吸収除去させるための水のことをいう。 The cooler 3 supplies (transfers) the reaction mixture R from the reaction tower 2, cools the reaction mixture R, and starts gas-liquid separation.
The gas-liquid separation tank 4 is cooled (cooled) by the cooler 3 and supplied (transferred) to the reaction mixture R which has been subjected to gas-liquid separation. A gas phase component G is formed above and a liquid phase component L is formed below and gas-liquid separation is performed.
The absorption tower 5 is supplied (transferred) with the gas phase component G from the gas-liquid separation tank 4, and the absorption water W is brought into contact with the gas phase component G by injecting the absorption water W into the gas phase component G. The absorption water W absorbs and removes carbon dioxide, hydrogen sulfide, ammonia and the like in the gas phase G.
The absorption water W refers to water for absorbing and removing hydrogen sulfide and ammonia.

図１に示すごとく、本例の吸収塔５は、上記吸収用水Ｗを上記気相分Ｇ中に噴射させるよう構成されている。すなわち、吸収塔５内の上部には、吸収用水Ｗを噴射させるための噴射ノズル５１が配設されており、この噴射ノズル５１から噴射が行われた吸収用水Ｗは、二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア等を吸収して吸収塔５内の下方に降下する。   As shown in FIG. 1, the absorption tower 5 of the present example is configured to inject the absorption water W into the gas phase component G. That is, an injection nozzle 51 for injecting the absorption water W is disposed in the upper portion of the absorption tower 5, and the absorption water W injected from the injection nozzle 51 includes carbon dioxide, hydrogen sulfide, and It absorbs ammonia and the like and descends in the absorption tower 5.

また、本例の燃料ガス製造装置１は、上記気液分離槽４における液相分Ｌが移送される１次拡散槽６１と、上記吸収塔５における上記二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア等の吸収除去を行った後の吸収用水Ｗである１次吸収除去水が移送される２次拡散槽６２とを有している。
上記１次拡散槽６１は、上記気液分離槽４において分離した液相分Ｌを減圧して導入し、これから二酸化炭素及び硫化水素等を拡散除去し、アンモニア等を水に含有してなる廃水を排出するものである。また、上記２次拡散槽６２は、上記吸収塔５における１次吸収除去水を減圧して導入し、これから二酸化炭素及び硫化水素等を除去し、アンモニア等を含有してなる２次吸収除去水を排出するものである。 Further, the fuel gas production apparatus 1 of the present example includes a primary diffusion tank 61 to which the liquid phase L in the gas-liquid separation tank 4 is transferred, and absorption of carbon dioxide, hydrogen sulfide, ammonia and the like in the absorption tower 5. And a secondary diffusion tank 62 to which primary absorption removal water, which is absorption water W after removal, is transferred.
The primary diffusion tank 61 introduces the liquid phase component L separated in the gas-liquid separation tank 4 under reduced pressure, diffuses and removes carbon dioxide, hydrogen sulfide, and the like therefrom, and contains wastewater containing ammonia and the like in water. Are to be discharged. The secondary diffusion tank 62 introduces the primary absorption removal water in the absorption tower 5 under reduced pressure, removes carbon dioxide, hydrogen sulfide, and the like therefrom, and contains secondary absorption removal water containing ammonia and the like. Are to be discharged.

上記反応塔２と上記気液分離槽４とは、上記反応混合物Ｒが流れる冷却ライン８０１によって接続されており、この冷却ライン８０１には、上記冷却器３が配設されている。
また、気液分離槽４と上記吸収塔５とは、気液分離槽４において形成された気相分Ｇが流れる気相分移送ライン８０２によって接続されている。
また、気液分離槽４と上記１次拡散槽６１とは、気液分離槽４において形成された液相分Ｌが流れる液相分移送ライン８０３によって接続されている。
また、吸収塔５と上記２次拡散槽６２とは、上記１次吸収除去水が流れる１次吸収除去水移送ライン８０６によって接続されている。 The reaction tower 2 and the gas-liquid separation tank 4 are connected by a cooling line 801 through which the reaction mixture R flows, and the cooler 3 is disposed in the cooling line 801.
The gas-liquid separation tank 4 and the absorption tower 5 are connected by a gas phase transfer line 802 through which the gas phase G formed in the gas-liquid separation tank 4 flows.
Further, the gas-liquid separation tank 4 and the primary diffusion tank 61 are connected by a liquid phase transfer line 803 through which the liquid phase L formed in the gas-liquid separation tank 4 flows.
The absorption tower 5 and the secondary diffusion tank 62 are connected by a primary absorption / removal water transfer line 806 through which the primary absorption / removal water flows.

また、上記吸収塔５には、上記気相分Ｇから硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を除去した後の燃料ガスＦを取り出すための燃料ガス取出ライン８０４と、当該吸収塔５に上記吸収用水Ｗを供給するための吸収用水供給ライン８０５とが接続されている。
また、燃料ガス取出ライン８０４から取り出される燃料ガスＦは、製品ガスとして燃料ガス製造装置１の外部に取り出される。
また、上記１次拡散槽６１には、この１次拡散槽６１において分離された二酸化炭素、硫化水素等を排気するためのオフガス排気ライン８０８Ａと、当該１次拡散槽６１において分離された廃水が排出される廃水排出ライン８０９とが接続されている。 Further, the absorption tower 5 includes a fuel gas extraction line 804 for extracting the fuel gas F after removing almost all of the hydrogen sulfide and ammonia from the gas phase component G, and the absorption tower 5 includes the absorption water W. An absorption water supply line 805 for supplying water is connected.
Further, the fuel gas F taken out from the fuel gas take-out line 804 is taken out of the fuel gas production apparatus 1 as a product gas.
The primary diffusion tank 61 has an off-gas exhaust line 808A for exhausting carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc. separated in the primary diffusion tank 61, and waste water separated in the primary diffusion tank 61. A wastewater discharge line 809 to be discharged is connected.

また、上記２次拡散槽６２には、この２次拡散槽６２において分離した二酸化炭素及び硫化水素等を排気するためのオフガス排気ライン８０８Ｂと、この２次拡散槽６２において、上記１次吸収除去水から二酸化炭素及び硫化水素等を除去した後の２次吸収除去水を取り出すための２次吸収除去水取出ライン８０７とが接続されている。
なお、上記各オフガス排気ライン８０８Ａ、Ｂから排気される二酸化炭素及び硫化水素等は、オフガスとして燃料ガス製造装置１の外部に排気される。 The secondary diffusion tank 62 includes an off-gas exhaust line 808B for exhausting carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc. separated in the secondary diffusion tank 62, and the primary absorption removal in the secondary diffusion tank 62. A secondary absorption removal water extraction line 807 for taking out secondary absorption removal water after removing carbon dioxide, hydrogen sulfide, and the like from water is connected.
Carbon dioxide, hydrogen sulfide, and the like exhausted from the off-gas exhaust lines 808A and 808B are exhausted to the outside of the fuel gas production apparatus 1 as off-gas.

また、図１に示すごとく、上記燃料ガス製造装置１は、上記１次吸収除去水から上記硫化水素及びアンモニアを除去した後、この除去を行った後の水を、上記吸収用水Ｗとして再び上記吸収塔５に循環させるよう構成されている。
すなわち、上記２次拡散槽６２に接続された２次吸収除去水取出ライン８０７と、上記吸収塔５に接続された吸収用水供給ライン８０５とは、循環ライン８１０を介して接続されている。そして、この循環ライン８１０には、２次拡散槽６２から送られる２次吸収除去水を冷却する冷却装置７１と、２次吸収除去水からアンモニアを除去するアンモニア除去装置７２と、このアンモニアの除去を行った後の水を上記吸収用水Ｗとして上記吸収塔５に移送するためのポンプ７３とが配設されている。 Further, as shown in FIG. 1, the fuel gas production apparatus 1 removes the hydrogen sulfide and ammonia from the primary absorption removal water, and then uses the water after the removal as the absorption water W again. It is configured to circulate in the absorption tower 5.
That is, the secondary absorption removal water extraction line 807 connected to the secondary diffusion tank 62 and the absorption water supply line 805 connected to the absorption tower 5 are connected via the circulation line 810. The circulation line 810 includes a cooling device 71 for cooling the secondary absorption removal water sent from the secondary diffusion tank 62, an ammonia removal device 72 for removing ammonia from the secondary absorption removal water, and removal of the ammonia. And a pump 73 for transferring the water after performing the above operation to the absorption tower 5 as the absorption water W.

また、上記冷却装置７１には、２次吸収除去水を冷却した際に生じた拡散ガスを排気するための拡散ガス排気ライン８１１が接続されている。そして、上記拡散ガスは、この拡散ガス排気取出ライン８１１を介して上記燃料ガス製造装置１の外部に排気される。   The cooling device 71 is connected to a diffusion gas exhaust line 811 for exhausting the diffusion gas generated when the secondary absorption removal water is cooled. The diffusion gas is exhausted to the outside of the fuel gas production apparatus 1 through the diffusion gas exhaust extraction line 811.

次に、上記燃料ガス製造装置１を用いて、反応工程、冷却工程、気液分離工程及び吸収工程を行って、水素及びメタンを含有する燃料ガスＦを製造する方法につき詳説する。
図１に示すごとく、上記燃料ガスＦの製造に当たっては、まず、上記反応工程として、上記反応塔２に水を含有する下水汚泥等を有機廃棄物Ａとして供給し、上記水を超臨界状態にして超臨界水反応を行う。本例の超臨界水反応は、温度が２００〜８００℃、圧力が２〜５０ＭＰａ、反応塔２内の液基準空間速度が０．５〜１０００ｈｒ-1である条件下において行う。
そして、上記反応塔２においては、加水分解反応等が起こって、水中に有機廃棄物Ａ中に含まれていた各成分がガス化された状態にある反応混合物Ｒが生成される。 Next, a method for producing a fuel gas F containing hydrogen and methane by performing a reaction process, a cooling process, a gas-liquid separation process, and an absorption process using the fuel gas production apparatus 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 1, in the production of the fuel gas F, first, as the reaction step, sewage sludge containing water is supplied as organic waste A to the reaction tower 2 to bring the water into a supercritical state. To perform supercritical water reaction. The supercritical water reaction of this example is carried out under conditions where the temperature is 200 to 800 ° C., the pressure is 2 to 50 MPa, and the liquid standard space velocity in the reaction tower 2 is 0.5 to 1000 hr −1 .
And in the said reaction tower 2, a hydrolysis reaction etc. occur and the reaction mixture R in the state by which each component contained in the organic waste A in water was gasified is produced | generated.

次いで、上記冷却工程として、上記反応混合物Ｒが上記冷却ライン８０１を介して上記冷却器３に移送され、上記冷却器３において、上記反応混合物Ｒを２０〜５０℃に冷却し、冷却器３における反応混合物Ｒの圧力を、２〜５０ＭＰａ・Ｇにする。また、冷却が行われた反応混合物Ｒは、気液分離が行われた状態になり、冷却ライン８０１を介して上記気液分離槽４に移送される。   Next, as the cooling step, the reaction mixture R is transferred to the cooler 3 through the cooling line 801, and in the cooler 3, the reaction mixture R is cooled to 20 to 50 ° C. The pressure of the reaction mixture R is set to 2 to 50 MPa · G. Further, the cooled reaction mixture R is in a state where gas-liquid separation is performed, and is transferred to the gas-liquid separation tank 4 via the cooling line 801.

次いで、上記気液分離工程として、上記気液分離槽４において、冷却器３から送られた冷却後の反応混合物Ｒが、水素、メタン、一酸化炭素、窒素、硫化水素及びアンモニア等が含まれる気相分Ｇと、水、硫化水素及びアンモニア等が含まれる液相分Ｌとに気液分離される。また、この気液分離を行ったときには、上記反応混合物Ｒ中に含まれる硫化水素及びアンモニアの多くは、上記液相分Ｌに移行され、硫化水素及びアンモニアの一部が気相分Ｇに残留する。   Next, as the gas-liquid separation step, the cooled reaction mixture R sent from the cooler 3 in the gas-liquid separation tank 4 includes hydrogen, methane, carbon monoxide, nitrogen, hydrogen sulfide, ammonia, and the like. Gas-liquid separation is performed into a gas phase component G and a liquid phase component L containing water, hydrogen sulfide, ammonia, and the like. When this gas-liquid separation is performed, most of the hydrogen sulfide and ammonia contained in the reaction mixture R are transferred to the liquid phase L, and a part of the hydrogen sulfide and ammonia remain in the gas phase G. To do.

そして、気液分離槽４における気相分Ｇは、上記気相分移送ライン８０２を介して上記吸収塔５に移送される。
一方で、気液分離槽４における液相分Ｌは、上記液相分移送ライン８０３を介して減圧され上記１次拡散槽６１に移送される。そして、１次拡散槽６１においては、液相分Ｌから拡散除去された二酸化炭素及び硫化水素等が上記オフガス排気ライン８０８Ａから排気されると共に、残りの液相分Ｌが廃水として上記廃水排出ライン８０９から排出される。 The gas phase component G in the gas-liquid separation tank 4 is transferred to the absorption tower 5 via the gas phase component transfer line 802.
On the other hand, the liquid phase L in the gas-liquid separation tank 4 is depressurized via the liquid phase transfer line 803 and transferred to the primary diffusion tank 61. In the primary diffusion tank 61, carbon dioxide, hydrogen sulfide, and the like diffused and removed from the liquid phase L are exhausted from the off-gas exhaust line 808A, and the remaining liquid phase L is used as waste water as the waste water discharge line. It is discharged from 809.

次いで、上記吸収工程として、上記吸収塔５において、上記噴射ノズル５１から吸収用水Ｗを噴射し、この吸収用水Ｗと気液分離槽４から送られた気相分Ｇとを接触させる。このとき、気相分Ｇ中に含まれる二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアが上記吸収用水Ｗの中に吸収される。そして、上記気相分Ｇ中から、二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアが除去される。   Next, as the absorption step, in the absorption tower 5, the absorption water W is injected from the injection nozzle 51, and the absorption water W is brought into contact with the gas phase component G sent from the gas-liquid separation tank 4. At this time, carbon dioxide, hydrogen sulfide, and ammonia contained in the gas phase component G are absorbed into the absorption water W. Then, carbon dioxide, hydrogen sulfide and ammonia are removed from the gas phase component G.

上記吸収塔５においては、噴射ノズル５１からの吸収用水Ｗの噴射により、吸収用水Ｗと気相分Ｇとを効果的に接触させることができ、吸収用水Ｗへの二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア等の吸収効率を高めることができる。
その後、上記吸収除去を行った後の気相分Ｇは、吸収塔５に接続された燃料ガス取出ライン８０４から、水素、メタン、一酸化炭素及び窒素等を含有する燃料ガスＦ（製品ガス）として取り出される。 In the absorption tower 5, the absorption water W and the gas phase component G can be effectively brought into contact with each other by the injection of the absorption water W from the injection nozzle 51, and carbon dioxide, hydrogen sulfide, and ammonia are supplied to the absorption water W. It is possible to increase the absorption efficiency.
Thereafter, the gas phase G after the absorption and removal is supplied from a fuel gas extraction line 804 connected to the absorption tower 5 to a fuel gas F (product gas) containing hydrogen, methane, carbon monoxide, nitrogen and the like. As taken out.

こうして、上記吸収除去を行った後の気相分Ｇから、上記水素及びメタンを含有する燃料ガスＦを製造することができる。
また、上記硫化水素及びアンモニアを吸収除去した１次吸収除去水は、上記１次吸収除去水移送ライン８０６を介して減圧され上記２次拡散槽６２に送られる。そして、この２次拡散槽６２においては、１次吸収除去水から拡散除去された二酸化炭素及び硫化水素等が上記オフガス排気ライン８０８Ｂから排気されると共に、残りの１次吸収除去水が２次吸収除去水として上記２次吸収除去水取出ライン８０７から上記冷却装置７１に送られる。 Thus, the fuel gas F containing hydrogen and methane can be produced from the gas phase G after the absorption removal.
The primary absorption / removed water from which hydrogen sulfide and ammonia have been absorbed and removed is decompressed via the primary absorption / removed water transfer line 806 and sent to the secondary diffusion tank 62. In the secondary diffusion tank 62, carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc. diffused and removed from the primary absorption removal water are exhausted from the off-gas exhaust line 808B, and the remaining primary absorption removal water is secondary absorbed. It is sent to the cooling device 71 from the secondary absorption removed water extraction line 807 as removed water.

そして、上記２次吸収除去水は、上記冷却装置７１、上記アンモニア除去装置７２を経由した後、上記ポンプ７３によって、上記循環ライン８１０及び上記吸収用水供給ライン８０５を介して再び上記吸収用水Ｗとして上記吸収塔５に送られる。そのため、上記吸収塔５に供給する吸収用水Ｗは、上記燃料ガス製造装置１内を繰り返し循環することになり、上記燃料ガスＦを製造するためのエネルギー効率を向上させることができる。   Then, the secondary absorption removed water passes through the cooling device 71 and the ammonia removal device 72, and then again becomes the absorption water W by the pump 73 via the circulation line 810 and the absorption water supply line 805. It is sent to the absorption tower 5. Therefore, the absorption water W supplied to the absorption tower 5 is repeatedly circulated in the fuel gas production apparatus 1, and the energy efficiency for producing the fuel gas F can be improved.

本例の燃料ガスＦの製造方法においては、上記のごとく、上記気液分離工程を行った後には、上記吸収工程を行っている。そのため、上記気相分Ｇ中から二酸化炭素のほとんどを上記吸収用水Ｗに吸収除去させることができると共に、上記気相分Ｇ中に残留している硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を上記吸収用水Ｗに吸収除去させることができる。   In the method for producing the fuel gas F of this example, as described above, the absorption step is performed after the gas-liquid separation step. Therefore, most of the carbon dioxide from the gas phase component G can be absorbed and removed by the absorption water W, and almost all the hydrogen sulfide and ammonia remaining in the gas phase component G are removed from the absorption water W. Can be absorbed and removed.

また、上記有機廃棄物Ａを超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物Ｒは、高温、高圧のエネルギーを有している。
そして、上記吸収塔５においては、上記気液分離槽４から送られる気相分Ｇに対して、温度及び圧力のエネルギーを与えることなく（再加熱することなく）、上記気液分離槽４から送られる気相分Ｇが有する温度及び圧力をそのまま利用して、上記吸収用水Ｗに二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア等の不要な物質を吸収除去させることができる。また、上記吸収塔５においては、上記吸収用水Ｗとしての水を用いるだけで、上記気相分Ｇ中から上記不要な物質を除去することができる。 The reaction mixture R obtained by reacting the organic waste A in supercritical water or subcritical water has high temperature and high pressure energy.
And in the said absorption tower 5, without giving energy of temperature and pressure with respect to the gaseous-phase part G sent from the said gas-liquid separation tank 4, (without reheating), from the said gas-liquid separation tank 4 Using the temperature and pressure of the gas phase component G to be sent as it is, it is possible to absorb and remove unnecessary substances such as carbon dioxide, hydrogen sulfide and ammonia in the absorption water W. Further, in the absorption tower 5, the unnecessary substance can be removed from the gas phase component G only by using water as the absorption water W.

それ故、本例の燃料ガスＦの製造方法によれば、吸着剤等の触媒を使用することなく、また、温度及び圧力等のエネルギーを外部から与えることなく、効率的に上記二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアの除去を行うことができる。そして、気相分Ｇから硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を除去して、水素及びメタンを含有する燃料ガスＦを効率的に製造することができる。   Therefore, according to the method for producing the fuel gas F of this example, the carbon dioxide, the sulfide can be efficiently produced without using a catalyst such as an adsorbent and without applying energy such as temperature and pressure from the outside. Hydrogen and ammonia can be removed. Then, almost all the hydrogen sulfide and ammonia are removed from the gas phase component G, and the fuel gas F containing hydrogen and methane can be efficiently produced.

（実施例２）
本例は、上記実施例１に示した燃料ガス製造装置１を用いた燃料ガスＦの製造方法における優れた作用効果を確認するために、有機廃棄物Ａの組成を仮定し、上記製造方法を実施したときに得られる燃料ガスＦの組成をシミュレーションした例である。
すなわち、本例の有機廃棄物Ａは、灰分；１５ｗｔ％、Ｃ（炭素）；４３．６ｗｔ％、Ｈ（水素）；６．８ｗｔ％、Ｏ（酸素）；２８．０ｗｔ％、Ｎ（窒素）；５．９ｗｔ％、Ｓ（硫黄）；０．７ｗｔ％を含有するものとした。
そして、上記反応塔２においては、温度；６００℃、圧力；３５ＭＰａ・Ｇの条件で上記超臨界水中における反応を行い、上記気液分離槽４においては、温度；５０℃、圧力；１５ＭＰａ・Ｇの条件で上記気液分離を行った。また、上記吸収塔５への吸収用水Ｗの噴射量は８９４．４ｋｍｏｌ／ｈｒとした。 (Example 2)
This example assumes the composition of the organic waste A and confirms the above production method in order to confirm the excellent effect in the production method of the fuel gas F using the fuel gas production apparatus 1 shown in Example 1 above. It is the example which simulated the composition of the fuel gas F obtained when implemented.
That is, the organic waste A of this example has ash content: 15 wt%, C (carbon); 43.6 wt%, H (hydrogen); 6.8 wt%, O (oxygen); 28.0 wt%, N (nitrogen) 5.9 wt%, S (sulfur); 0.7 wt%.
And in the said reaction tower 2, it reacts in the said supercritical water on the conditions of temperature; 600 degreeC and pressure; 35 Mpa * G, In the said gas-liquid separation tank 4, temperature; 50 degreeC, pressure; 15 Mpa * G The gas-liquid separation was performed under the conditions described above. Moreover, the injection amount of the water for absorption W to the absorption tower 5 was 894.4 kmol / hr.

表１に、上記シミュレーションを行った結果を示す。同表においては、上記反応塔２における反応混合物Ｒのガス組成、上記気液分離槽４における気相分Ｇのガス組成、上記吸収塔５から取り出される燃料ガスＦ（製品ガス）のガス組成及び上記１次拡散槽６１及び２次拡散槽６２から排気されるオフガスのガス組成等を示す。   Table 1 shows the result of the simulation. In the same table, the gas composition of the reaction mixture R in the reaction tower 2, the gas composition of the gas phase G in the gas-liquid separation tank 4, the gas composition of the fuel gas F (product gas) taken out from the absorption tower 5 and The gas composition etc. of the off-gas exhausted from the said primary diffusion tank 61 and the secondary diffusion tank 62 are shown.

Figure 0004800569
Figure 0004800569

同表において、上記燃料ガスＦ中の二酸化炭素の濃度が１ｍｏｌ％以下になるよう脱炭酸（上記吸収塔５における吸収用水Ｗへの二酸化炭素の高圧吸収除去）を行ったときには、燃料ガスＦ中の硫化水素の濃度及びアンモニアの濃度は、ほぼ０ｐｐｍとすることができることがわかる。そして、硫化水素については、上記気液分離槽４において約６５％が液相中に溶解して除去され、残りの約３５％が上記吸収塔５において吸収除去されることがわかる。また、アンモニアについては、上記気液分離槽４において９９％が液相中に溶解して除去され、残りの１％未満が上記吸収塔５において吸収除去されることがわかる。   In the same table, when decarboxylation (high-pressure absorption removal of carbon dioxide into the absorption water W in the absorption tower 5) is performed so that the concentration of carbon dioxide in the fuel gas F is 1 mol% or less, It can be seen that the concentration of hydrogen sulfide and the concentration of ammonia can be almost 0 ppm. As for hydrogen sulfide, about 65% is dissolved and removed in the liquid phase in the gas-liquid separation tank 4, and the remaining about 35% is absorbed and removed in the absorption tower 5. As for ammonia, 99% is dissolved and removed in the liquid phase in the gas-liquid separation tank 4, and the remaining less than 1% is absorbed and removed in the absorption tower 5.

こうして、上記製品ガスとしては、ＣＨ4（メタン）；約４１ｍｏｌ％、Ｈ2（水素）；約５２ｍｏｌ％、Ｎ2（窒素）；約５ｍｏｌ％、ＣＯ（一酸化炭素）；約１ｍｏｌ％、ＣＯ2（二酸化炭素）；約１ｍｏｌ％の組成の燃料ガスＦを製造することができることがわかった。
このように、上記実施例１の燃料ガスＦの製造方法を用いれば、上記気液分離を行った気相分Ｇから硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を除去し、かつ、気相分Ｇが有する温度及び圧力を利用して、水素及びメタンを含有する燃料ガスＦを効率的に製造できることがわかった。 Thus, as the product gas, CH 4 (methane); about 41 mol%, H 2 (hydrogen); about 52 mol%, N 2 (nitrogen); about 5 mol%, CO (carbon monoxide); about 1 mol%, CO 2 (carbon dioxide): It was found that fuel gas F having a composition of about 1 mol% can be produced.
As described above, if the method for producing the fuel gas F of Example 1 is used, almost all the amounts of hydrogen sulfide and ammonia are removed from the gas phase G subjected to the gas-liquid separation, and the gas phase G has the gas G. It has been found that fuel gas F containing hydrogen and methane can be efficiently produced using temperature and pressure.

実施例における、燃料ガス製造装置の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the fuel gas manufacturing apparatus in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

１ 燃料ガス製造装置
２ 反応塔
３ 冷却器
４ 気液分離槽
５ 吸収塔
５１ 噴射ノズル
６１ １次拡散槽
６２ ２次拡散槽
Ａ 有機廃棄物
Ｒ 反応混合物
Ｇ 気相分
Ｌ 液相分
Ｗ 吸収用水
Ｆ 燃料ガス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel gas production apparatus 2 Reaction tower 3 Cooler 4 Gas-liquid separation tank 5 Absorption tower 51 Injection nozzle 61 Primary diffusion tank 62 Secondary diffusion tank A Organic waste R Reaction mixture G Gas phase component L Liquid phase component W Absorption water F Fuel gas

Claims (3)

有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて反応混合物を得る反応塔と、
該反応塔から上記反応混合物が供給され、該反応混合物を冷却して、気液分離を開始させる冷却器と、
該冷却器から気液分離が行われた反応混合物が供給され、上方に気相分を形成すると共に下方に液相分を形成して、気液分離させる気液分離槽と、
該気液分離槽から供給される上記気相分に吸収用水を噴射させることにより、該吸収用水を該気相分と接触させ、該吸収用水に該気相分中の二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアを吸収除去させる吸収塔と、
上記気液分離槽において分離した上記液相分を減圧して導入し、該液相分から二酸化炭素及び硫化水素を拡散除去し、アンモニアを水に含有してなる廃水を排出する１次拡散槽と、
上記吸収塔における上記二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアの吸収除去を行った後の吸収用水である１次吸収除去水を減圧して導入し、該１次吸収除去水から二酸化炭素及び硫化水素を除去し、アンモニアを含有してなる２次吸収除去水を排出する２次拡散槽と、
該２次拡散槽から供給される上記２次吸収除去水からアンモニアを除去するアンモニア除去装置と、
該アンモニア除去装置から供給される上記アンモニアの除去を行った後の水を上記吸収用水として上記吸収塔に移送するためのポンプと、
上記吸収塔における上記気相分から二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアを除去した後の燃料ガスを取り出すための燃料ガス取出ラインと、
上記１次拡散槽及び上記２次拡散槽においてそれぞれ分離した二酸化炭素、硫化水素を排気するためのオフガス排気ラインと、
上記ポンプによって上記吸収用水を上記吸収塔に移送するための循環ラインとを有することを特徴とする燃料ガス製造装置。 A reaction tower for reacting organic waste in supercritical water or subcritical water to obtain a reaction mixture;
A cooler for supplying the reaction mixture from the reaction tower, cooling the reaction mixture, and starting gas-liquid separation;
A gas-liquid separation tank that is supplied with a reaction mixture subjected to gas-liquid separation from the cooler and forms a gas phase component at the upper portion and a liquid phase component at the lower portion for gas-liquid separation;
By injecting absorption water into the gas phase component supplied from the gas-liquid separation tank, the absorption water is brought into contact with the gas phase component, and carbon dioxide, hydrogen sulfide and An absorption tower for absorbing and removing ammonia;
A primary diffusion tank that introduces the liquid phase separated in the gas-liquid separation tank under reduced pressure , diffuses and removes carbon dioxide and hydrogen sulfide from the liquid phase, and discharges waste water containing ammonia in water; ,
The carbon dioxide in the absorption tower is introduced under reduced pressure the primary absorbent removing water which is absorbed water after the absorption removal of hydrogen sulfide and ammonia, removal of carbon dioxide and hydrogen sulfide from said primary absorption free water and a second spreading tank for discharging the secondary absorbent removing water comprising ammonia,
An ammonia removal device for removing ammonia from the secondary absorption and removal water supplied from the secondary diffusion tank;
A pump for transferring water after the removal of the ammonia supplied from the ammonia removal device to the absorption tower as the absorption water;
Carbon dioxide know the vapor phase in the absorption tower, and the fuel gas removal line for taking out fuel gas after removal of hydrogen sulfide and ammonia,
Carbon dioxide separated respectively in the first spreading tank and said second spreading tank, and the off-gas exhaust line for exhausting the hydrogen sulfide,
And a circulation line for transferring the absorption water to the absorption tower by the pump. 請求項１に記載の燃料ガス製造装置を用い、
有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物を冷却する冷却工程と、
気液分離槽において、上記冷却を行った反応混合物を、気相分と、硫化水素及びアンモニアを含有する液相分とに気液分離させる気液分離工程と、
吸収塔において、上記気相分を吸収用水と接触させることにより、上記気相分中に残留している硫化水素及びアンモニアを上記吸収用水に吸収除去させる吸収工程とを行って、上記気相分から燃料ガスを製造することを特徴とする燃料ガスの製造方法。 Using the fuel gas production apparatus according to claim 1,
A cooling step of cooling a reaction mixture obtained by reacting organic waste in supercritical water or subcritical water;
A gas-liquid separation step in which in the gas-liquid separation tank, the cooled reaction mixture is gas-liquid separated into a gas phase component and a liquid phase component containing hydrogen sulfide and ammonia;
In the absorption tower, by bringing the gas phase into contact with water for absorption, an absorption step of absorbing and removing hydrogen sulfide and ammonia remaining in the gas phase into the water for absorption is performed. A method for producing fuel gas, characterized by producing fuel gas. 請求項２において、１５〜５０ＭＰａ・Ｇの圧力状態で上記反応混合物を生成し、１５〜５０ＭＰａ・Ｇの圧力状態で上記反応混合物を上記気液分離槽へ供給することを特徴とする燃料ガスの製造方法。   3. The fuel gas according to claim 2, wherein the reaction mixture is generated at a pressure of 15 to 50 MPa · G, and the reaction mixture is supplied to the gas-liquid separation tank at a pressure of 15 to 50 MPa · G. Production method.
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