JPH02107694A - ガス中のタールおよびアンモニアの分解装置 - Google Patents
ガス中のタールおよびアンモニアの分解装置Info
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- JPH02107694A JPH02107694A JP63260539A JP26053988A JPH02107694A JP H02107694 A JPH02107694 A JP H02107694A JP 63260539 A JP63260539 A JP 63260539A JP 26053988 A JP26053988 A JP 26053988A JP H02107694 A JPH02107694 A JP H02107694A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Industrial Gases (AREA)
- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
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】
〔童業上の利用分野〕
本発明は、石炭ガス化ガス等のガス中に含寸れるタール
およびアンモニアを分解してガスを精製する装置に関す
る。
およびアンモニアを分解してガスを精製する装置に関す
る。
石炭ガス化ガス中に含まれるタールの石炭ガスからの分
離は、従来次のようにして行なわれていた。即ち、ター
ルの沸点以上の温度にある石炭ガス化ガスを大量の油ま
念は水と接触させ急激に冷却して、タールを油ま次は水
中に溶解および固形物として懸濁させて除去していた。
離は、従来次のようにして行なわれていた。即ち、ター
ルの沸点以上の温度にある石炭ガス化ガスを大量の油ま
念は水と接触させ急激に冷却して、タールを油ま次は水
中に溶解および固形物として懸濁させて除去していた。
また、石炭ガス化ガス中に含まれるアンモニアは、大量
の水と石炭ガス化ガスを接触させてアンモニアを水中に
溶解させることにより除去していた。
の水と石炭ガス化ガスを接触させてアンモニアを水中に
溶解させることにより除去していた。
石炭ガス化ガス等のガス中のタールは、石炭ガス化ガス
の温度を低下させていくと、ガス中に気体として存在す
るタールが液体から固体に変化する。ガスの熱回収を熱
交換器で行なわせようとすると、熱交換器の伝熱面にタ
ールが析出し、付着してスケールとなる。伝熱面に付着
し之スケールにより熱交換器の熱貫流率の低下や、通気
ガスの抵抗増加のため、短時間でガスの熱回収が不可能
となるという問題点があった。
の温度を低下させていくと、ガス中に気体として存在す
るタールが液体から固体に変化する。ガスの熱回収を熱
交換器で行なわせようとすると、熱交換器の伝熱面にタ
ールが析出し、付着してスケールとなる。伝熱面に付着
し之スケールにより熱交換器の熱貫流率の低下や、通気
ガスの抵抗増加のため、短時間でガスの熱回収が不可能
となるという問題点があった。
′−！念、石炭ガスをそのまま燃料として使用する場合
には、石炭ガス化ガス中のアンモニアは燃焼時に発生す
るＮＯｘの生成原因物質となるという問題点があった。
には、石炭ガス化ガス中のアンモニアは燃焼時に発生す
るＮＯｘの生成原因物質となるという問題点があった。
更にま念、石炭ガスを炭化水素の合成用原料として使用
する場合は、石炭ガス化ガス中のアンモニアは不純物と
なるという問題点があった。
する場合は、石炭ガス化ガス中のアンモニアは不純物と
なるという問題点があった。
本発明は、上記に鑑み、石炭ガス化ガス等のガス中のタ
ールとアンモニアを効果的に分解させる装置を提供しよ
うとするものである。
ールとアンモニアを効果的に分解させる装置を提供しよ
うとするものである。
本発明のガス中のタール及びアンモニアの分解装置は、
耐火断熱材によって取囲まれた室にガス供給口、ガス排
出口、及び酸化剤供給口がそれぞれ開孔し、上記開孔部
と上記室との間にけ棒状の輻射変換体を設け、かつ上記
室内にニッケル及びクロムの少くとも１種を含んだ金属
触媒を配置した。
耐火断熱材によって取囲まれた室にガス供給口、ガス排
出口、及び酸化剤供給口がそれぞれ開孔し、上記開孔部
と上記室との間にけ棒状の輻射変換体を設け、かつ上記
室内にニッケル及びクロムの少くとも１種を含んだ金属
触媒を配置した。
本発明では、ガスはガス供給口から複数の棒状の輻射変
換体の間を通って室内へ導入されて。
換体の間を通って室内へ導入されて。
同室内に供給された酸化剤によってガス中の可燃物が燃
焼し、複数の棒状の輻射変換体の間を通って排出口から
室外に排出される。同室とその開孔部との間には、棒状
の輻射変換体が設けられているために、同輻射変換体は
熱を室内に閉じ込め室内を高温に、例えば８００℃〜１
，３００℃に保持する。この高温の雰囲気中では、ガス
中のター・・ルおよびアンモニアはニッケルとクロムの
少なくとも１種以上を含む金属触媒の作用により次のよ
うに分解する。
焼し、複数の棒状の輻射変換体の間を通って排出口から
室外に排出される。同室とその開孔部との間には、棒状
の輻射変換体が設けられているために、同輻射変換体は
熱を室内に閉じ込め室内を高温に、例えば８００℃〜１
，３００℃に保持する。この高温の雰囲気中では、ガス
中のター・・ルおよびアンモニアはニッケルとクロムの
少なくとも１種以上を含む金属触媒の作用により次のよ
うに分解する。
タールをＣｍ、）ｉｎの構造をもつとすると、タールと
ガス中に含まれるＨ、Ｏが金属触媒表面上で反応し、次
の反応でＣＯと迅に分解される。
ガス中に含まれるＨ、Ｏが金属触媒表面上で反応し、次
の反応でＣＯと迅に分解される。
ＣｒｎＨｎ ＋ ｍＨｔＯ−＋ｍＣＯ＋ （ｍ＋ ｎ／
２ ） Ｌま念、タールと上記のように発生した水素と
が反応して、次のようにタール中の不飽和結合に金属触
媒表面上で水素添加反応が起や、タールがＩ（ｔｏと反
応しやすくなる。
２ ） Ｌま念、タールと上記のように発生した水素と
が反応して、次のようにタール中の不飽和結合に金属触
媒表面上で水素添加反応が起や、タールがＩ（ｔｏと反
応しやすくなる。
ＣｍＨｎ＋ａＨｉ−＋ＣｍＨｎ＋２ａ
一方、アンモニアは金属触媒表面上で次の反応により水
素、と窒素に分解される。
素、と窒素に分解される。
２ＮＩ−Ｉｔ→Ｎｔ＋３Ｈ！
このように、本発明では、室の開孔部に設けた複数の棒
状の輻射変換体によって室内を高温に保ち、同室内でニ
ッケルとクロムの少くとも１種を含んだ金属触媒によっ
て、ガス中のタール及びアンモニアが分解された上、室
外に排出される。
状の輻射変換体によって室内を高温に保ち、同室内でニ
ッケルとクロムの少くとも１種を含んだ金属触媒によっ
て、ガス中のタール及びアンモニアが分解された上、室
外に排出される。
本発明の一実施例を第１図及び第２図によって説明する
。１１はガス供給口、１３はガス排出口であって、その
間に室Ａが形成される。室Ａは、７字形となす上下の鉄
板３．３と同鉄板３．３の両側に設けられ念水平の鉄板
４，４に取付けられ次耐火断熱材５によって取囲まれて
形成され、供給口１１の下流側に酸化剤供給口１２及び
室ＡのＶ字形の部分の最下位にダスト排出口１４が開孔
している。ま之、上記ガス供給口１１、ガス排出口１３
、酸化剤供給口１２及びダスト排出口１４と室Ａとの間
には、例えば第２図に示すように開孔を横切って延びる
多数の輻射変換体としてのセラミック棒１ａ。
。１１はガス供給口、１３はガス排出口であって、その
間に室Ａが形成される。室Ａは、７字形となす上下の鉄
板３．３と同鉄板３．３の両側に設けられ念水平の鉄板
４，４に取付けられ次耐火断熱材５によって取囲まれて
形成され、供給口１１の下流側に酸化剤供給口１２及び
室ＡのＶ字形の部分の最下位にダスト排出口１４が開孔
している。ま之、上記ガス供給口１１、ガス排出口１３
、酸化剤供給口１２及びダスト排出口１４と室Ａとの間
には、例えば第２図に示すように開孔を横切って延びる
多数の輻射変換体としてのセラミック棒１ａ。
１ｃ ｓ ｉ ｂ ｓ １ｄの群がそれぞれ設けられ、
これらは耐火断熱材を頁いて鉄板３．４に取付けられて
いる。また、室Ａ内のＶ字形の部分には、ニッケルとク
ロムの少くとも１種を含む多数の棒状の金属触媒２が設
けられ、同触媒２は耐火断熱材５を貫いて上方の鉄＠４
に取付けられている。
これらは耐火断熱材を頁いて鉄板３．４に取付けられて
いる。また、室Ａ内のＶ字形の部分には、ニッケルとク
ロムの少くとも１種を含む多数の棒状の金属触媒２が設
けられ、同触媒２は耐火断熱材５を貫いて上方の鉄＠４
に取付けられている。
本実施例においては、タール、アンモニア及び水蒸気を
含んだ石炭ガス化ガス１０１は、ガス供給口１１からセ
ラミック棒群１ａ間を通過して、耐火断熱材５に囲われ
た室Ａ内に導入される。ま念、空気、空気に酸素を富化
したガス、または純酸素のいずれかである酸化剤１０２
が、酸化剤供給口１２からセラミック棒群１ｂ間を通過
して室Ａ内に導入される。室Ａ内において、石炭ガス化
ガス１０１中の可燃ガスが酸化剤１０２中の酸素と反応
して燃焼し、混合ガス１０５の温度が上昇し、８００℃
〜１，３００℃の範囲となる。混合ガス１０５の温度は
、ガス中のＨｘＳ １タールおよびＮＨｓ 濃度により
決まるが、その温度は酸化剤１０２の供給量により調整
される。混合ガス１０５は、ニッケルま念はクロムを少
なくとも１種以上含む金属触媒２が設置され九室Ａ内の
部分Ｂにおいて同金属触ｆｓ２と接触し、タールはガス
中のＨ２Ｏと反応してｃｏ。
含んだ石炭ガス化ガス１０１は、ガス供給口１１からセ
ラミック棒群１ａ間を通過して、耐火断熱材５に囲われ
た室Ａ内に導入される。ま念、空気、空気に酸素を富化
したガス、または純酸素のいずれかである酸化剤１０２
が、酸化剤供給口１２からセラミック棒群１ｂ間を通過
して室Ａ内に導入される。室Ａ内において、石炭ガス化
ガス１０１中の可燃ガスが酸化剤１０２中の酸素と反応
して燃焼し、混合ガス１０５の温度が上昇し、８００℃
〜１，３００℃の範囲となる。混合ガス１０５の温度は
、ガス中のＨｘＳ １タールおよびＮＨｓ 濃度により
決まるが、その温度は酸化剤１０２の供給量により調整
される。混合ガス１０５は、ニッケルま念はクロムを少
なくとも１種以上含む金属触媒２が設置され九室Ａ内の
部分Ｂにおいて同金属触ｆｓ２と接触し、タールはガス
中のＨ２Ｏと反応してｃｏ。
Ｈ２に、アンモニアｉｌｒ、とＨ８に分解される。ター
ルとアンモニアが分解したガスはセラミック棒群１ｃ間
を通過して、ガス排出口１３より精製ガス１０３として
系列へ排出される。石炭ガス化ガス１０１中にダストが
含まれている場合は、室Ａ内において重力分級作用によ
り混合ガス１０５と分離される。金属表面がガス中のＨ
ａｓやＨ！と反応して腐食して表面から剥離したもの、
および石炭ガス化ガス１０１中のダストのうち重力分級
されたものは、セラミック棒群１ｄ間を通過してダスト
１０４としてダスト排出口１４から排出される。
ルとアンモニアが分解したガスはセラミック棒群１ｃ間
を通過して、ガス排出口１３より精製ガス１０３として
系列へ排出される。石炭ガス化ガス１０１中にダストが
含まれている場合は、室Ａ内において重力分級作用によ
り混合ガス１０５と分離される。金属表面がガス中のＨ
ａｓやＨ！と反応して腐食して表面から剥離したもの、
および石炭ガス化ガス１０１中のダストのうち重力分級
されたものは、セラミック棒群１ｄ間を通過してダスト
１０４としてダスト排出口１４から排出される。
また、本実施例では、室Ａの開孔部が輻射変換体として
の多数のセラミック棒１ａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄの群によ
って構成されているために、室Ａ内で発生した熱が閉じ
込められ、これによって同室Ａ内を高温に保ち、タール
及びアンモニアは金属触媒２によって確実に分解される
。
の多数のセラミック棒１ａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄの群によ
って構成されているために、室Ａ内で発生した熱が閉じ
込められ、これによって同室Ａ内を高温に保ち、タール
及びアンモニアは金属触媒２によって確実に分解される
。
なお、セラミック棒１ａ、ｌｂ％ １（！、ｌｄと金
属触媒２け、本実施例では鉄板に取り付けられているが
、鉄板３、耐火断熱材５と共に、金属触媒２を鉄板４よ
りとり外すことが可能な構造とすれば、保守点検等に便
利である。
属触媒２け、本実施例では鉄板に取り付けられているが
、鉄板３、耐火断熱材５と共に、金属触媒２を鉄板４よ
りとり外すことが可能な構造とすれば、保守点検等に便
利である。
また、石炭ガス中のＨ２Ｓは、金属上のニッケルトクロ
ムを硫化し、タールおよびアンモニアの分解能力を低下
させるので、石炭ガス中のＨｌＳは低い方が望ましい。
ムを硫化し、タールおよびアンモニアの分解能力を低下
させるので、石炭ガス中のＨｌＳは低い方が望ましい。
Ｉ−１，Ｓによるタールおよびアンモニアの分解能力の
低下を防止するためには、混合ガス１０５の温度を高く
することが効果がある。
低下を防止するためには、混合ガス１０５の温度を高く
することが効果がある。
本発明の他の実施例を第３図に示す。本実施例は、金属
触媒と混合ガス１０５の接触面′ｆ！ｔを広くするため
に％金属触媒２を板状とし、これに突起をつけることに
より強度を確保して板状に設置したものである。第３図
において、混合ガス１０５け、矢印に示すように、紙面
前方から混合ガス１０５が供給され紙面後方へ送り出さ
れる。
触媒と混合ガス１０５の接触面′ｆ！ｔを広くするため
に％金属触媒２を板状とし、これに突起をつけることに
より強度を確保して板状に設置したものである。第３図
において、混合ガス１０５け、矢印に示すように、紙面
前方から混合ガス１０５が供給され紙面後方へ送り出さ
れる。
上記両実施例においては、金属触媒２と混合ガス１０５
の接触を良好にすることにより、タール濃度を数”！／
Ｎｔｒ？以下に、アンモニアを１０ｐｐｍ以下まで低減
することが可能となっ念。
の接触を良好にすることにより、タール濃度を数”！／
Ｎｔｒ？以下に、アンモニアを１０ｐｐｍ以下まで低減
することが可能となっ念。
また、ガス中のタールを分解してその濃度を著しく下げ
ることによって、石炭ガス化ガスの熱回収を１００℃〜
１５０℃の低温域まで容易に行いうるようＫなつ九。
ることによって、石炭ガス化ガスの熱回収を１００℃〜
１５０℃の低温域まで容易に行いうるようＫなつ九。
以上説明したように、本発明は、開孔部に設けられた複
数の棒状輻射変換体によって室内の温度は高温に維持さ
れ、この室内で、ガス中のタール分とアンモニア分をニ
ッケル及びクロムの少くとも１種を含んだ触媒によって
効果的に分解し、ガス中のタール及びアンモニア濃度を
著しく低減させることができる。
数の棒状輻射変換体によって室内の温度は高温に維持さ
れ、この室内で、ガス中のタール分とアンモニア分をニ
ッケル及びクロムの少くとも１種を含んだ触媒によって
効果的に分解し、ガス中のタール及びアンモニア濃度を
著しく低減させることができる。
第１図は、本発明の一実施例としてのタールおよびアン
モニア分解装置の縦断面図、第２図Ｆ！第１図のＩ−Ｉ
断面図、第３図は本発明の他の実施例としてのタールお
よび゛アンモニア分解装置の金属触媒説明図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、 １ｄ−・−セラミック棒、２・
・・ニッケルおよびクロムを少なくとも１種以上含む金
属触媒、 ３．４・・・鉄板、５・・・耐火断熱材、
１１・・・ガス供給口、１２・・・酸化剤供給口、
１３・・・ガス排出口、４・・・ダスト排出口、 ０１・・・石炭ガス化ガス、 １ ０３・・・精製ガス、 ０４・・・ダストおよび金属片、 ０５・・・混合ガス。 ２・−・酸化剤、
モニア分解装置の縦断面図、第２図Ｆ！第１図のＩ−Ｉ
断面図、第３図は本発明の他の実施例としてのタールお
よび゛アンモニア分解装置の金属触媒説明図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、 １ｄ−・−セラミック棒、２・
・・ニッケルおよびクロムを少なくとも１種以上含む金
属触媒、 ３．４・・・鉄板、５・・・耐火断熱材、
１１・・・ガス供給口、１２・・・酸化剤供給口、
１３・・・ガス排出口、４・・・ダスト排出口、 ０１・・・石炭ガス化ガス、 １ ０３・・・精製ガス、 ０４・・・ダストおよび金属片、 ０５・・・混合ガス。 ２・−・酸化剤、
Claims (1)
- 耐火断熱材によつて取囲まれた室にガス供給口、ガス排
出口、及び酸化剤供給口がそれぞれ開孔し、上記開孔部
と上記室との間には複数の棒状の輻射変換体を設け、か
つ上記室内にニッケル及びクロムの少くとも１種を含ん
だ金属触媒を配置したことを特徴とするガス中のタール
及びアンモニアの分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260539A JPH0816229B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | ガス中のタールおよびアンモニアの分解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260539A JPH0816229B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | ガス中のタールおよびアンモニアの分解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107694A true JPH02107694A (ja) | 1990-04-19 |
| JPH0816229B2 JPH0816229B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=17349369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63260539A Expired - Fee Related JPH0816229B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | ガス中のタールおよびアンモニアの分解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0816229B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-10-18 JP JP63260539A patent/JPH0816229B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US10822560B2 (en) | 2014-11-14 | 2020-11-03 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Method and apparatus for gasifying raw material and gaseous product |
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| JPH0816229B2 (ja) | 1996-02-21 |
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