JPH01297496A - ガス化反応器から出る熱い生産ガスを冷却する方法および装置 - Google Patents
ガス化反応器から出る熱い生産ガスを冷却する方法および装置Info
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- JPH01297496A JPH01297496A JP1059879A JP5987989A JPH01297496A JP H01297496 A JPH01297496 A JP H01297496A JP 1059879 A JP1059879 A JP 1059879A JP 5987989 A JP5987989 A JP 5987989A JP H01297496 A JPH01297496 A JP H01297496A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
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- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガス化反応器から出る熱い生産ガスを、ガス
気流中へ導入される１つまたは幾つかの冷却用流体（ガ
ス状、蒸気状または液状）を用いて冷却する方法および
装置に関する。
気流中へ導入される１つまたは幾つかの冷却用流体（ガ
ス状、蒸気状または液状）を用いて冷却する方法および
装置に関する。
ガス化反応器中で進行する、燃料、たとえば微細な石炭
または他の炭素含有物 （Ｋｏｈｌｅｎｓｔｏｆｆｔｒａｅｇｅｒ ）と、ガス
化剤酸素および場合により水蒸気との間の反応の際には
、約１２０［］〜１７０００ＣＯガス化温度が生じる。
または他の炭素含有物 （Ｋｏｈｌｅｎｓｔｏｆｆｔｒａｅｇｅｒ ）と、ガス
化剤酸素および場合により水蒸気との間の反応の際には
、約１２０［］〜１７０００ＣＯガス化温度が生じる。
高い温度における燃料灰の軟化特性により、ガス化反応
器から出る熱い粗ガスを適当な方法で、ガス気流中に同
伴される灰分粒子の軟化点以下に冷却して、粘結および
堆積を別の工程でさけることが必要である。
器から出る熱い粗ガスを適当な方法で、ガス気流中に同
伴される灰分粒子の軟化点以下に冷却して、粘結および
堆積を別の工程でさけることが必要である。
熱い粗ガスの冷却（急冷とも呼ばれる）は、冷たい還流
生産ガスまたは他の適当なガスならびに水蒸気または場
合により水を混入することによって行なうことができる
。この場合、冷却により２つの目的が追求される：第一
にガス化反応器の出口に取付けられた粗ガス通路の内壁
を、粘結性灰分粒子を含有する熱いガスから保護し、第
二に熱いガスにそれが取付物を有する熱交換器ないしは
転向路に入るまでに、供給される冷却用流体が混合され
て、全流動断面における温度が、粘結性粒子がもはや存
在しない程度に低くなるようにすべきである。最初に挙
げた目的の達成は粗ガス通路中へ冷却用流体を流動技術
的に導入して、流入する冷却用流体が冷べ 却メールとして粗ガス通路の周壁に溢って流れるように
することを求めるが、第二の目的には双方のガス気流の
できるだけ強い透過、ひいては激しい混合または長い混
合区間が必要である。
生産ガスまたは他の適当なガスならびに水蒸気または場
合により水を混入することによって行なうことができる
。この場合、冷却により２つの目的が追求される：第一
にガス化反応器の出口に取付けられた粗ガス通路の内壁
を、粘結性灰分粒子を含有する熱いガスから保護し、第
二に熱いガスにそれが取付物を有する熱交換器ないしは
転向路に入るまでに、供給される冷却用流体が混合され
て、全流動断面における温度が、粘結性粒子がもはや存
在しない程度に低くなるようにすべきである。最初に挙
げた目的の達成は粗ガス通路中へ冷却用流体を流動技術
的に導入して、流入する冷却用流体が冷べ 却メールとして粗ガス通路の周壁に溢って流れるように
することを求めるが、第二の目的には双方のガス気流の
できるだけ強い透過、ひいては激しい混合または長い混
合区間が必要である。
冷却用流体を半径方向に外方から粗ガス通路中へ導入す
ることは公知である。この場合、最初に挙げた目的、即
ち粗ガス通路の内壁の保護は冷却用流体の供給の最適化
によって達成することができる。第二の目的、粗ガスと
冷却用流体との密接な混合を達成するためには、この種
の冷却用流体の混合の場合、相応に長い混合区間、ひい
ては相応する粗ガス通路の長さを設けねばならない。
ることは公知である。この場合、最初に挙げた目的、即
ち粗ガス通路の内壁の保護は冷却用流体の供給の最適化
によって達成することができる。第二の目的、粗ガスと
冷却用流体との密接な混合を達成するためには、この種
の冷却用流体の混合の場合、相応に長い混合区間、ひい
ては相応する粗ガス通路の長さを設けねばならない。
この技術水準から出発して、本発明の課題は、冷却用流
体の供給を、混合区間の短縮、ひいては必要な投資費の
減少が達成され□るように形成することである。
体の供給を、混合区間の短縮、ひいては必要な投資費の
減少が達成され□るように形成することである。
この課題を解決するために本発明によれば、冷却用流体
の一部を外部から大体において半径方向または粗ガスの
流動方向ないしは粗ガスの流動方向に対して傾斜してガ
ス気流中へ導入し、他の部分は粗ガス通路内で大体にお
いて軸方向で流動方向と反対方向にガス気流中へ導入す
ることを提案する。
の一部を外部から大体において半径方向または粗ガスの
流動方向ないしは粗ガスの流動方向に対して傾斜してガ
ス気流中へ導入し、他の部分は粗ガス通路内で大体にお
いて軸方向で流動方向と反対方向にガス気流中へ導入す
ることを提案する。
さらに、本発明方法を実施するだめの装置は、ガス化反
応器のガス出口に取付けられている粗ガス通路内に急冷
管が軸方向に配置されていて、該急冷管の開口が冷却用
流体の半径方向ないしは傾斜せる供給個所の範囲内また
は流動方向で該供給個所の背後に配置されていることを
特徴とする。この場合、急冷管の開口は、管の横断面積
を有するが、円錐形に拡がるかまだは狭くなるように構
成されていてもよい。
応器のガス出口に取付けられている粗ガス通路内に急冷
管が軸方向に配置されていて、該急冷管の開口が冷却用
流体の半径方向ないしは傾斜せる供給個所の範囲内また
は流動方向で該供給個所の背後に配置されていることを
特徴とする。この場合、急冷管の開口は、管の横断面積
を有するが、円錐形に拡がるかまだは狭くなるように構
成されていてもよい。
粗ガス通路内で軸方向に配置された急冷管の構造は、管
自体がフリーブロー可能であるような形態でなければな
らない、つまり粘結性粒子が開口および急冷管と結合す
るのを阻止しなければならない。さらに、冷却用流体が
軸方向で粗ガス気流に向って吹込まれる個所で、粘結性
粒子が粗ガス通路の周壁に衝突するのを阻止しなければ
ならない。このために、本発明によれば差当り、急冷管
の開口のａ、列内で側方に冷却流体の出口孔が配置され
ている。さらに、望ましくは粗ガス通路の周壁は、急冷
管の開口の高さに、冷却用流体の出口孔を有していても
よい。
自体がフリーブロー可能であるような形態でなければな
らない、つまり粘結性粒子が開口および急冷管と結合す
るのを阻止しなければならない。さらに、冷却用流体が
軸方向で粗ガス気流に向って吹込まれる個所で、粘結性
粒子が粗ガス通路の周壁に衝突するのを阻止しなければ
ならない。このために、本発明によれば差当り、急冷管
の開口のａ、列内で側方に冷却流体の出口孔が配置され
ている。さらに、望ましくは粗ガス通路の周壁は、急冷
管の開口の高さに、冷却用流体の出口孔を有していても
よい。
急冷管の出口孔を通る流れは動圧によって強制されるが
、粗ガス通路の入口孔により吹込むには静過圧が必要で
ある。出口孔および入口孔によって、冷却用流体の比較
的僅かな量のみ、しかもそれぞれ全冷却用流体の約２０
％までが流入される。
、粗ガス通路の入口孔により吹込むには静過圧が必要で
ある。出口孔および入口孔によって、冷却用流体の比較
的僅かな量のみ、しかもそれぞれ全冷却用流体の約２０
％までが流入される。
さらに、本発明の構成によれば、急冷管は軸方向に移動
可能に配置されている。これにより、第一に冷却作用を
変えることが可能であシ、第二に急冷管を引出すことに
より澹ｊ冷管の保守、修理および清掃作業を簡単に実施
できる。
可能に配置されている。これにより、第一に冷却作用を
変えることが可能であシ、第二に急冷管を引出すことに
より澹ｊ冷管の保守、修理および清掃作業を簡単に実施
できる。
最後に、急冷管はたとえば、コイル伝熱管の形の熱交換
器として構成されていてもよい。
器として構成されていてもよい。
冷媒の供給に故障が生じた場合のために、急冷管中にも
う１つの付加的な水蒸気の緊急供給装置が設けられてい
てもよい。
う１つの付加的な水蒸気の緊急供給装置が設けられてい
てもよい。
冷却用流体を内部からの軸方向供給と、外部からの供給
とに分割する割合は、広い範囲内で、たとえば１：９〜
１：９の間、とくに１：５〜５゛１の間で変えることが
できる。
とに分割する割合は、広い範囲内で、たとえば１：９〜
１：９の間、とくに１：５〜５゛１の間で変えることが
できる。
軸方向の内部供給個所と外部供給個所との間の距離も、
同様にたとえば粗ガス通路の直径の０〜１０倍の間で多
種多様に選択することができる。粗ガス通路の直径の０
の距離とは、急冷管の開口が外部からの半径方向ないし
は傾斜冷却用流体の供給個所の高さにあることを表わし
、粗ガス通路の直径の１０倍の最大距離では、急冷管の
開口は上記半径方向供給個所から背後に直径の１Ｄ倍に
相当する距離に存在する：粗ガス通路の直径と急冷管の
直径との比は、約１．２〜４の間であるべきである。
同様にたとえば粗ガス通路の直径の０〜１０倍の間で多
種多様に選択することができる。粗ガス通路の直径の０
の距離とは、急冷管の開口が外部からの半径方向ないし
は傾斜冷却用流体の供給個所の高さにあることを表わし
、粗ガス通路の直径の１０倍の最大距離では、急冷管の
開口は上記半径方向供給個所から背後に直径の１Ｄ倍に
相当する距離に存在する：粗ガス通路の直径と急冷管の
直径との比は、約１．２〜４の間であるべきである。
１つまたは幾つかの冷却用流体の、粗ガス通路の外部か
らの半径方向ないしは傾斜供給と、粗、ガス通路内での
軸方向供給とを本発明により組合せることによって、第
一に粗ガス通路の周壁の粘結に対する所望の保護、第二
に後接された装置部分を保護するだめの粗ガスの必要な
冷却が確実に達成され、その際混合区間は公知方法に比
して著しく減少する。
らの半径方向ないしは傾斜供給と、粗、ガス通路内での
軸方向供給とを本発明により組合せることによって、第
一に粗ガス通路の周壁の粘結に対する所望の保護、第二
に後接された装置部分を保護するだめの粗ガスの必要な
冷却が確実に達成され、その際混合区間は公知方法に比
して著しく減少する。
次に、本発明を、冷却用流体供給の実施例を簡略化した
形で示す図面につき説明する。
形で示す図面につき説明する。
第１図において、１はガス化反応器であり、この中で発
生した粗ガス２は該反応器から粗ガス通路３中へ流出す
る。この粗ガスは、上述したように、ペースト状で、従
って粘結性の灰分粒子を同伴し、該灰分粒子に対し粗ガ
ス通路の内壁ならびにそれに続く熱交換器等のような装
置部分（図示せず）を保護しなければならない。
生した粗ガス２は該反応器から粗ガス通路３中へ流出す
る。この粗ガスは、上述したように、ペースト状で、従
って粘結性の灰分粒子を同伴し、該灰分粒子に対し粗ガ
ス通路の内壁ならびにそれに続く熱交換器等のような装
置部分（図示せず）を保護しなければならない。
この目的のために、冷却用流体、たとえば還流生産ガス
の供給が配慮されている。
の供給が配慮されている。
矢印４で示したこの冷却用流体の一部は、半径方向の供
給管５により外部から粗ガス通路３中へ導入され、鎖線
６に沿って粗ガスと混合する。粗ガスの冷却に必要な冷
却流体（矢印Ｔ）は、粗ガス通路内に軸方向に配置され
た急冷管８によって供給され、急冷管８から出た後に転
向され、次いで鎖線９に沿って粗ガスと混合する。
給管５により外部から粗ガス通路３中へ導入され、鎖線
６に沿って粗ガスと混合する。粗ガスの冷却に必要な冷
却流体（矢印Ｔ）は、粗ガス通路内に軸方向に配置され
た急冷管８によって供給され、急冷管８から出た後に転
向され、次いで鎖線９に沿って粗ガスと混合する。
線６および９は１０で出合い、ここで粗ガス通路の全横
断面にわたって粗ガスと冷却用流体との混合が行なわれ
ており、従ってここには粗ガスの冷却により粘結性灰分
粒子はもはや存在しない。図は、本発明方法における混
合区間、即ちガス化反応器１からの粗ガスの出口から１
０までの区間は、冷却用流体の半径方向の供給のみを有
する公知方向の場合よりも著しく短かい。つまり公知方
法の場合、線６が粗ガス通路３の軸１１に衝突するまで
の混合区間はかなり長く、従って装置の全長を相応に増
加する必要がある。
断面にわたって粗ガスと冷却用流体との混合が行なわれ
ており、従ってここには粗ガスの冷却により粘結性灰分
粒子はもはや存在しない。図は、本発明方法における混
合区間、即ちガス化反応器１からの粗ガスの出口から１
０までの区間は、冷却用流体の半径方向の供給のみを有
する公知方向の場合よりも著しく短かい。つまり公知方
法の場合、線６が粗ガス通路３の軸１１に衝突するまで
の混合区間はかなり長く、従って装置の全長を相応に増
加する必要がある。
第１図による半径方向の供給管５が図示されていない第
２図には、急冷管８の開口は円錐形に拡がるように構成
されていてもよいことが点線で示されている。１２で急
冷管の上述した出口孔の開口部分が示され、１３で粗ガ
ス通路３の周壁にある入口孔が示されている。
２図には、急冷管８の開口は円錐形に拡がるように構成
されていてもよいことが点線で示されている。１２で急
冷管の上述した出口孔の開口部分が示され、１３で粗ガ
ス通路３の周壁にある入口孔が示されている。
第３図は、冷却用流体の側方の出口孔１４を備えている
急冷管８の円錐形に狭くなる開口を示す。この場合には
こうして構成された開口から直接に粗ガスがそれに含有
されている粘結性粒子と共に流出するので、この場合に
は開口を保護するために、第２図による実施例の場合よ
りも大量の冷却流体を出口孔を通して吹出させりねばな
らない。
急冷管８の円錐形に狭くなる開口を示す。この場合には
こうして構成された開口から直接に粗ガスがそれに含有
されている粘結性粒子と共に流出するので、この場合に
は開口を保護するために、第２図による実施例の場合よ
りも大量の冷却流体を出口孔を通して吹出させりねばな
らない。
４、図面の簡単な説明 第、Ｑよ添付
図面は本発明の実施例を示すもので、−ガス化反応器の
出口に取付けられた、半径方向の冷却用流体供給管を有
する粗ガス通路の縦断面図であり、第２図は開口の範囲
内に冷却流体の出口孔を備える急冷管を有し、周壁に入
口孔を備える粗ガス通路の縦断面図であり、第６図は開
口が円錐形に狭くなるように構成された他の実施例によ
る急冷管を有する粗ガス通路の縦断面図である。
図面は本発明の実施例を示すもので、−ガス化反応器の
出口に取付けられた、半径方向の冷却用流体供給管を有
する粗ガス通路の縦断面図であり、第２図は開口の範囲
内に冷却流体の出口孔を備える急冷管を有し、周壁に入
口孔を備える粗ガス通路の縦断面図であり、第６図は開
口が円錐形に狭くなるように構成された他の実施例によ
る急冷管を有する粗ガス通路の縦断面図である。
１・・・ガス化反応器、２・・・粗ガス、３・・・粗ガ
ス通路、４・・・冷却用流体、５・・・冷却用流体供給
管、６・・・鎖線、７・・・冷却用流体、８・・・急冷
管、９・・・鎖線、１０・・・出合点、１１・・・灰分
、１２・・・出口孔、１３・・・入口孔、１４・・出口
孔ニｈ２ １２ 冷却流体用出口孔 １３ 冷却流体用入口孔
ス通路、４・・・冷却用流体、５・・・冷却用流体供給
管、６・・・鎖線、７・・・冷却用流体、８・・・急冷
管、９・・・鎖線、１０・・・出合点、１１・・・灰分
、１２・・・出口孔、１３・・・入口孔、１４・・出口
孔ニｈ２ １２ 冷却流体用出口孔 １３ 冷却流体用入口孔
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガス化反応器から出る熱い生産ガスを、ガス気流中
へ導入される１つまたは幾つかの冷却用流体（ガス状、
蒸気状または液状）を用いて冷却する方法において、冷
却用流体の一部を外部から大体において半径方向にまた
は粗ガスの流動方向ないしは粗ガスの流動方向に対し傾
斜して、ガス気流中へ導入し、他の部分を粗ガス通路内
で大体において軸方向に流動方向と反対方向にガス気流
中へ導入することを特徴とするガス化反応器から出る熱
い生産ガスを冷却する方法。 ２、ガス化反応器（１）のガス出口に取付けられている
粗ガス通路（３）中に、急冷管（８）が軸方向に配置さ
れており、急冷管の開口が、冷却用流体の半径方向ない
しは傾斜せる供給個所の範囲内かまたは粗ガスの流動方
向で該供給個所の背後に配置されていることを特徴とす
る請求項１記載の方法を実施する装置。 ３、急冷管（８）の開口が円錐形に拡がるかまたは狭く
なるように構成されている請求項２記載の装置。 ４、急冷管（８）の開口の範囲内に、冷却用流体の側方
の出口孔（１２）が設けられている請求項２または３記
載の装置。 ５、急冷管（８）の開口の高さに粗ガス通路（３）の周
壁が、冷却用流体の入口孔（１３）を有する請求項２か
ら４までのいずれか１項記載の装置。 ６、急冷管（８）が軸方向に移動可能に配置されている
請求項２から５までのいずれか１項記載の装置。 ７、急冷管が熱交換器として構成されている請求項２か
ら６までのいずれか１項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3808729.4 | 1988-03-16 | ||
| DE3808729A DE3808729A1 (de) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Verfahren und vorrichtung zur abkuehlung des aus einem vergasungsreaktor austretenden heissen produktgases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297496A true JPH01297496A (ja) | 1989-11-30 |
| JP2618473B2 JP2618473B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=6349846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1059879A Expired - Lifetime JP2618473B2 (ja) | 1988-03-16 | 1989-03-14 | ガス化反応器から出る熱い生産ガスを冷却する方法および装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4936873A (ja) |
| JP (1) | JP2618473B2 (ja) |
| DE (1) | DE3808729A1 (ja) |
| ES (1) | ES2009695A6 (ja) |
| IN (1) | IN171523B (ja) |
| PL (1) | PL159892B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA889515B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247193A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-02-16 | Shell Internatl Res Maatschappij Bv | 高温高圧粗合成ガス流中の汚染物を変える方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5344614A (en) * | 1992-09-11 | 1994-09-06 | Foster Wheeler Energy Corporation | Reactor for reducing sulfur oxides emissions in a combustion process |
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