JPH02290406A - 循環流動層反応器における固体炭質材料のガス化または燃焼用装置 - Google Patents
循環流動層反応器における固体炭質材料のガス化または燃焼用装置Info
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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】
産業ヒの利用分野
本発明は循環流動層反応器内で固体炭質材料をガス化ま
たは燃焼させる４！置に関するものである。
たは燃焼させる４！置に関するものである。
循環流動層反応器は反応室の後に配置される分離番であ
って循環流！ＩＪ層材料をガスから分１１１１１１ｊる
ものを有する。循環流動層材料を分離するための分離器
は、それからガスを排出するためのガス出口と、分離さ
れた粒子を好ましくは反応室の下部分に戻りダクトとを
設けられる。分１！１１器からのガス流には、それから
微粒子を分離するための分Ｉｌｌ器が設置される。
って循環流！ＩＪ層材料をガスから分１１１１１１ｊる
ものを有する。循環流動層材料を分離するための分離器
は、それからガスを排出するためのガス出口と、分離さ
れた粒子を好ましくは反応室の下部分に戻りダクトとを
設けられる。分１！１１器からのガス流には、それから
微粒子を分離するための分Ｉｌｌ器が設置される。
従来技術及び発明が解決しようとする課題固体粒子の相
当部分がガスと一緒に反応室から排出されそして、粒子
の分ｍ後、固体粒子の主部分が流動層へ戻されるような
高レベルにガス流量が維持ざれる循環流動層反応器にお
ける固体炭質材料のガス化または燃焼は、在来ガス化ま
たは燃焼方式に比し幾つかの利点を右することが認めら
れている。
当部分がガスと一緒に反応室から排出されそして、粒子
の分ｍ後、固体粒子の主部分が流動層へ戻されるような
高レベルにガス流量が維持ざれる循環流動層反応器にお
ける固体炭質材料のガス化または燃焼は、在来ガス化ま
たは燃焼方式に比し幾つかの利点を右することが認めら
れている。
幾つかの異なる方式が固体炭質燃料のガス化に採用され
ているが、それらのうちＩｔｌ ｂｘｆｉ要なしのは、
流動層概念に基く前記の各種ガス化￥Ｘ置である。すべ
てのガス化ｖｉ置に関する問題であって部分的には流動
層ガス化装置にも関連するそれは、いかにして極高率炭
素転化を達成するかということである。この問題は低反
応性を有する燃料、例えば石炭、がガス化きるべきとき
、いっそう強調される。また、小さい粒子寸法を有する
燃料、例えば粉砕された泥炭、を用いて高率炭素転化を
達成することも容易でない。
ているが、それらのうちＩｔｌ ｂｘｆｉ要なしのは、
流動層概念に基く前記の各種ガス化￥Ｘ置である。すべ
てのガス化ｖｉ置に関する問題であって部分的には流動
層ガス化装置にも関連するそれは、いかにして極高率炭
素転化を達成するかということである。この問題は低反
応性を有する燃料、例えば石炭、がガス化きるべきとき
、いっそう強調される。また、小さい粒子寸法を有する
燃料、例えば粉砕された泥炭、を用いて高率炭素転化を
達成することも容易でない。
低率炭素転化は主として燃料灰の融解温度によって制限
される流動層ガス化装置の比較的低い反応温度の結果で
ある。炭素転化はガス化の反応時間を増づことによって
、即ち逃げた未反応燃料を反応器へ戻すことによって、
著しく改善され得る。
される流動層ガス化装置の比較的低い反応温度の結果で
ある。炭素転化はガス化の反応時間を増づことによって
、即ち逃げた未反応燃料を反応器へ戻すことによって、
著しく改善され得る。
循環流動層ガス化装置またはボイラーにおいて、ガスの
上方指向流れの流量は非常に大きく、その結果として、
固体流動層材料の相当量が生成ガス即ち煙道ガスに向伴
されて反応器から逃げる。そのような流出する流動層材
料の大部分は分Ｉｌｌ器によってガスから分離されて反
応器へ戻ざれる。しかし、最微細部分はガスと共に排出
さ゛れる。反応器内の循ｔｌｊＩ材料は、灰、コークス
及び忌らくガス化装置内へ導入されるその他の固体物質
であって所望の反応、例えば硫黄捕捉、を生じさせるも
の、例えば石灰石、を含む。
上方指向流れの流量は非常に大きく、その結果として、
固体流動層材料の相当量が生成ガス即ち煙道ガスに向伴
されて反応器から逃げる。そのような流出する流動層材
料の大部分は分Ｉｌｌ器によってガスから分離されて反
応器へ戻ざれる。しかし、最微細部分はガスと共に排出
さ゛れる。反応器内の循ｔｌｊＩ材料は、灰、コークス
及び忌らくガス化装置内へ導入されるその他の固体物質
であって所望の反応、例えば硫黄捕捉、を生じさせるも
の、例えば石灰石、を含む。
しかし、通常使用される分離器、例えばサイクロン、が
ｈ−ｔる小粒子分離能力は限られている。
ｈ−ｔる小粒子分離能力は限られている。
普通、ホットサイクロンは単に５０・−１００μｍまで
の寸法の粒子を分離し得、そしてより微細な部分はガス
と一緒に逃げる。ガスと一緒に反応器から排出される未
反応燃料は、主としてコークスであり、それらからは揮
発性（反応性）部分が既に排出され゛（いるから、それ
は反応器に戻されたとき、実際の゛ゝ新鮮な″燃料に比
し、より良い保持時間を必要とする。戻されたコークス
の粒度は極めて小さいから、戻ざれた微細部分は反応室
から直ちに再び排出され、従って反応時間は依然として
あまりにも短く、そして炭素転化は低率である。
の寸法の粒子を分離し得、そしてより微細な部分はガス
と一緒に逃げる。ガスと一緒に反応器から排出される未
反応燃料は、主としてコークスであり、それらからは揮
発性（反応性）部分が既に排出され゛（いるから、それ
は反応器に戻されたとき、実際の゛ゝ新鮮な″燃料に比
し、より良い保持時間を必要とする。戻されたコークス
の粒度は極めて小さいから、戻ざれた微細部分は反応室
から直ちに再び排出され、従って反応時間は依然として
あまりにも短く、そして炭素転化は低率である。
コークスの粒度はプロセス間に漸次より小さくなり、そ
れによりサイクロンからの微粒材料の放出を増加さｕ１
その結果として炭素転化が低率になる。
れによりサイクロンからの微粒材料の放出を増加さｕ１
その結果として炭素転化が低率になる。
小さいコークス粒子は新型のセラミックフィルタによっ
てガスから分離され得るが、新しい問題が発生する。固
体燃料は純ガスが生成されるとき系統から除去されなく
てはならない灰を常に含む。
てガスから分離され得るが、新しい問題が発生する。固
体燃料は純ガスが生成されるとき系統から除去されなく
てはならない灰を常に含む。
可能なかぎり高率の炭素転化をＨ椋とするときは、灰と
一緒に大量の未反応炭素を排出することを防止するため
に灰は除去されなクー（はならない。しかし、灰の粒度
は広い範囲内で常に変化し、そして微細な灰は微細残留
」一クスと共に反応器からフライアッシュとして放出さ
れる傾向がある。
一緒に大量の未反応炭素を排出することを防止するため
に灰は除去されなクー（はならない。しかし、灰の粒度
は広い範囲内で常に変化し、そして微細な灰は微細残留
」一クスと共に反応器からフライアッシュとして放出さ
れる傾向がある。
高率の炭素転化を達成づるためには、下記の別の問題が
解決されなくてはならない。
解決されなくてはならない。
１．ガスからのざらに微粒子の分離及び反応鼎へのその
ような分離微粒子の復帰が可能でなくてはならず、そし
て ２．復帰微粒子に含まれる炭素が反応するようにされな
くてはならず、そして灰が系統から分離されなくてはな
らない。
ような分離微粒子の復帰が可能でなくてはならず、そし
て ２．復帰微粒子に含まれる炭素が反応するようにされな
くてはならず、そして灰が系統から分離されなくてはな
らない。
現在まで、上記問題を解決する試みは成功していない。
また、ボイラープラントにおいては、流動層の燃焼に際
し、特にもし低反応性燃料が使用されるならば、または
、もしボイラープラントが低負荷または極度に高負荷の
状態に在るならば、未燃焼石炭がフライアッシュによっ
て容易に同伴されることが一般である。フライアッシュ
は１０％を超える、そしてしばしば２０％に達する、石
炭を含み、それによりボイラーの効率が低下される。
し、特にもし低反応性燃料が使用されるならば、または
、もしボイラープラントが低負荷または極度に高負荷の
状態に在るならば、未燃焼石炭がフライアッシュによっ
て容易に同伴されることが一般である。フライアッシュ
は１０％を超える、そしてしばしば２０％に達する、石
炭を含み、それによりボイラーの効率が低下される。
燃焼室へのフライアッシ１の復帰は、フライアッシュ中
の炭素分を低減させ、従ってボイラーの効率を向上させ
ることが知られている。
の炭素分を低減させ、従ってボイラーの効率を向上させ
ることが知られている。
フライアッシュ自体は問題のある生成物である。
例えば、米国においては、フライアッシュの総饋の僅か
２０％が建築産業及び道路建設に利用されているに過ぎ
ない。最終貯蔵は動力装置に問題を生じる。フライアッ
シュは体積重量において極めて軽い材料である。これは
残留フライアッシ１が極度に大きい貯蔵区域を必要とす
ることを意味する。このことは人口稠密地域においては
問題になる。さらに、地下水と接触しないような方式で
のフライアッシｌの貯蔵に注意が払われなくてはならな
い。近年、煙道ガスの浄化のためにアンモニアが導入さ
れたが、これはフライアッシュの問題を増した。アンモ
ニア゛Ｃ処理されたフライアツシュはコンクリート産業
に使用できない。
２０％が建築産業及び道路建設に利用されているに過ぎ
ない。最終貯蔵は動力装置に問題を生じる。フライアッ
シュは体積重量において極めて軽い材料である。これは
残留フライアッシ１が極度に大きい貯蔵区域を必要とす
ることを意味する。このことは人口稠密地域においては
問題になる。さらに、地下水と接触しないような方式で
のフライアッシｌの貯蔵に注意が払われなくてはならな
い。近年、煙道ガスの浄化のためにアンモニアが導入さ
れたが、これはフライアッシュの問題を増した。アンモ
ニア゛Ｃ処理されたフライアツシュはコンクリート産業
に使用できない。
流動層ボイラーにおける燃焼温度は例えば粉砕燃料燃焼
装置におけるそれに比し実質的に低くそしてその灰の性
質は全く異なる。低温度での燃焼によって生じる灰は安
定性を有せず、条件に依って、気体、液体または微小固
体エミッシ］ンが生じ得る。
装置におけるそれに比し実質的に低くそしてその灰の性
質は全く異なる。低温度での燃焼によって生じる灰は安
定性を有せず、条件に依って、気体、液体または微小固
体エミッシ］ンが生じ得る。
米国特許第４３１ ５７５８号は、微粉再循環によって
前記問題を解決する方法並びに装置を開示１ｙる。この
方法に従えば、ガスから分離された最微小粒子は反応需
の下部分へ戻るように導かれ、一・方、酸素含有気体が
反応器内の前記と同じ下部分に導入され、それにより高
温区域が形成ざれ、回収された微粒子が前記高温区域内
で流動層内の粒子に対し凝集する。この方法はいわゆる
１％ Ｕガスプロセス″方式に改良をもたらす。
前記問題を解決する方法並びに装置を開示１ｙる。この
方法に従えば、ガスから分離された最微小粒子は反応需
の下部分へ戻るように導かれ、一・方、酸素含有気体が
反応器内の前記と同じ下部分に導入され、それにより高
温区域が形成ざれ、回収された微粒子が前記高温区域内
で流動層内の粒子に対し凝集する。この方法はいわゆる
１％ Ｕガスプロセス″方式に改良をもたらす。
英国特許ＧＢ第２０６５１６２号は、ガスから分離され
た微粒子を流動層の上部分へ供給し、酸素含有ガスが反
応器内の前記と同じ上部分に導入されたときそこにおい
て微粒子が流動層の粒子に対し凝集ザるように構成され
た方法並びに装置を開示する。
た微粒子を流動層の上部分へ供給し、酸素含有ガスが反
応器内の前記と同じ上部分に導入されたときそこにおい
て微粒子が流動層の粒子に対し凝集ザるように構成され
た方法並びに装置を開示する。
前記２方法に共通の問題は明らかにプロセス制御である
。両方法は優れた熱及び材料伝達特性を特徴と１６流動
層に対する分離された微粒材料の凝集を意図する。主プ
ロセスはそれ自体の最′ｉＡ温度で働き得ることが主た
る重要条件であり、そしてそれは、凝集のため必要な温
度が主プロセスのため必要とされるそれと同じ温度でな
いときは、容易に妨害される。流動層における良好な熱
伝達によって、温度は平灯状態になる傾向があり、この
ことが新しい問題を生じさせる。過剰の熱の故に、実際
のガス化に訂いて使用される酸素含有ガスとは異なるガ
スが必要になる。これに加えて、流動層に９よれる粒子
の寸法は相当ばらつきがあるから、過度に大きい寸法の
灰凝集塊の生成が防止されるように反応器内で凝集を制
御することは困難である。灰は小さい流動層粒子のみな
らず大きいそれにも付着し、そして過度に大きい寸法の
灰凝集塊が容易に形成され、それらが灰の移転を妨害ま
たは阻止し、従ってガス化プロセスは中断されなくては
ならない。さらにまた、反応器自体内における凝集は局
部的過度加熱を生じさせ、その結果として、器壁煉瓦の
摩剥をＪＢ ＜。
。両方法は優れた熱及び材料伝達特性を特徴と１６流動
層に対する分離された微粒材料の凝集を意図する。主プ
ロセスはそれ自体の最′ｉＡ温度で働き得ることが主た
る重要条件であり、そしてそれは、凝集のため必要な温
度が主プロセスのため必要とされるそれと同じ温度でな
いときは、容易に妨害される。流動層における良好な熱
伝達によって、温度は平灯状態になる傾向があり、この
ことが新しい問題を生じさせる。過剰の熱の故に、実際
のガス化に訂いて使用される酸素含有ガスとは異なるガ
スが必要になる。これに加えて、流動層に９よれる粒子
の寸法は相当ばらつきがあるから、過度に大きい寸法の
灰凝集塊の生成が防止されるように反応器内で凝集を制
御することは困難である。灰は小さい流動層粒子のみな
らず大きいそれにも付着し、そして過度に大きい寸法の
灰凝集塊が容易に形成され、それらが灰の移転を妨害ま
たは阻止し、従ってガス化プロセスは中断されなくては
ならない。さらにまた、反応器自体内における凝集は局
部的過度加熱を生じさせ、その結果として、器壁煉瓦の
摩剥をＪＢ ＜。
米国特許第３８４７５６６号は、高率の炭素転化が別個
の燃焼装置においてガス化装置から逃げる微粒材料を燃
焼させることによって求められる一解決手段を聞示ずる
。流動層から取られた比較的粗大な炭質材料が燃焼から
放出される熱によって加熱される。この炭質材料は加熱
後に流！０層へ戻される。これはガス化に必要な熱が発
生される態様である。燃焼及びガス化から放出されるガ
ス、煙道ガス及び生成ガス、は各個のガス浄化装置をそ
れぞれ有する個別の２プロセスにおいて系統から移転さ
れなくてはならない。この方法のための装冒は極めて複
雑な機構を必要とし、その結果、プロセスの制御が困難
になる。
の燃焼装置においてガス化装置から逃げる微粒材料を燃
焼させることによって求められる一解決手段を聞示ずる
。流動層から取られた比較的粗大な炭質材料が燃焼から
放出される熱によって加熱される。この炭質材料は加熱
後に流！０層へ戻される。これはガス化に必要な熱が発
生される態様である。燃焼及びガス化から放出されるガ
ス、煙道ガス及び生成ガス、は各個のガス浄化装置をそ
れぞれ有する個別の２プロセスにおいて系統から移転さ
れなくてはならない。この方法のための装冒は極めて複
雑な機構を必要とし、その結果、プロセスの制御が困難
になる。
言及された諸方法に関する問題は、凝集条件の制御が必
要とされる困難なブロヒス条件に在る。
要とされる困難なブロヒス条件に在る。
これは高価な材料と冷却される構造とを必要とする。
課題を解決ずるための
本発明の目的は、ガス化または燃焼のための装買であっ
て、それにより最高率ｒ＋Ｊ能炭素転化がブｒ＋，セス
制御に関覆る既）ホ諸欠点を伴うことなしにそして複雑
且つ高価な構造を必要とＶることなしに達成され得るも
のを提供することである。本発明の目的は、また、同様
に可能なかぎり、最微細炭質粒子を生成ガスまたは煙道
ガスから分離しそしてそれらを前記微粒子に含まれる炭
素が利用され得そして灰がプロセスから分離され得るよ
うな形式で反応鼎へ戻すことである。
て、それにより最高率ｒ＋Ｊ能炭素転化がブｒ＋，セス
制御に関覆る既）ホ諸欠点を伴うことなしにそして複雑
且つ高価な構造を必要とＶることなしに達成され得るも
のを提供することである。本発明の目的は、また、同様
に可能なかぎり、最微細炭質粒子を生成ガスまたは煙道
ガスから分離しそしてそれらを前記微粒子に含まれる炭
素が利用され得そして灰がプロセスから分離され得るよ
うな形式で反応鼎へ戻すことである。
本発明に従う装置は、循環流動層反応器において、凝集
及び流動化室を有寸る擬果装置が粒子のためのもどしダ
クトと接続して配首されることを特徴とする。凝集室は
分離器から排出ざれた循環粒子のためのもどしダクトと
連通し且つ前記もどしダクトの下部分と連通しており、
前記もどしダクトを通じて循環粒子は流動層反応鼎の下
部分へ戻される。凝集室の底は凝集室内に流動層を泡立
状態に維持するために流動化ガス供給手段、例えば流動
化ガスノズル、を設けられる。流動層材料は循環粒子か
ら構成される。流動化ガスは例えば多孔底板を通じても
反応器内に導入され得る。
及び流動化室を有寸る擬果装置が粒子のためのもどしダ
クトと接続して配首されることを特徴とする。凝集室は
分離器から排出ざれた循環粒子のためのもどしダクトと
連通し且つ前記もどしダクトの下部分と連通しており、
前記もどしダクトを通じて循環粒子は流動層反応鼎の下
部分へ戻される。凝集室の底は凝集室内に流動層を泡立
状態に維持するために流動化ガス供給手段、例えば流動
化ガスノズル、を設けられる。流動層材料は循環粒子か
ら構成される。流動化ガスは例えば多孔底板を通じても
反応器内に導入され得る。
凝集室の上部分は粒子を加熱するため及び微粒子を少な
くとも部分的に燃焼させるためバーナーを設けられる。
くとも部分的に燃焼させるためバーナーを設けられる。
微粒子のための分離鼎から微粒子は、粒子の・バーナー
を通じてさらに凝集室内の流動層上方の自由空間へ導か
れる。粒子のためのバーナーは２本の導管またはノズル
、即ち酸素含有ガスのための１本と、微粒子のための、
または、粒子とガスとの混合物のための他の１本、を有
ずる。粒子のためのバーナーは実質的に流ｌＩＪ層上方
の空間に粒子の燃焼で生じる火炎を形成するように凝集
室の上部分に配置される。従って、粒子のためのノズル
及びガスのためのノズルは、好ましくは、粒子を燃焼さ
せる火炎の先端を泡立流動層に導入させるように配置ざ
れる。
を通じてさらに凝集室内の流動層上方の自由空間へ導か
れる。粒子のためのバーナーは２本の導管またはノズル
、即ち酸素含有ガスのための１本と、微粒子のための、
または、粒子とガスとの混合物のための他の１本、を有
ずる。粒子のためのバーナーは実質的に流ｌＩＪ層上方
の空間に粒子の燃焼で生じる火炎を形成するように凝集
室の上部分に配置される。従って、粒子のためのノズル
及びガスのためのノズルは、好ましくは、粒子を燃焼さ
せる火炎の先端を泡立流動層に導入させるように配置ざ
れる。
本発明に従う装置において、ガス浄化段階において分離
された微粒子が、高くされた温度一ｅ循環流動層材料に
対し凝集された後、固体粒子が反応室へ戻される。かく
のごとく、粒子は少なくとも２段階でガスから分離され
る。第１の段階では、↑として粗大粒子が分離され、そ
の主部分は循環材料として反応器へ戻され、そして第２
の段階では、主としてより微細な炭質微粒子が分離され
、その少なくとも一部分は、凝集されそして循環材料と
混合されて、高くざれたｍ度で流動層反応器へ戻される
。
された微粒子が、高くされた温度一ｅ循環流動層材料に
対し凝集された後、固体粒子が反応室へ戻される。かく
のごとく、粒子は少なくとも２段階でガスから分離され
る。第１の段階では、↑として粗大粒子が分離され、そ
の主部分は循環材料として反応器へ戻され、そして第２
の段階では、主としてより微細な炭質微粒子が分離され
、その少なくとも一部分は、凝集されそして循環材料と
混合されて、高くざれたｍ度で流動層反応器へ戻される
。
分離された微粒了の温度は、酸素含有ガスを微粒子の流
れの中に導くことによって、１０００℃を越える温度、
好ましくは１０００−１３００℃、に上昇され、それと
ともに、微粒子の少なくとも一部分は粘着性の粒子を形
成し、または粘着性の粒子になり、それら粒子は循環粒
子に対し凝集した後、反応器室へ戻される。好ましくは
、凝集された粒子はそれらが反応器へ戻される前に循環
粒子と均等に況合させられる。
れの中に導くことによって、１０００℃を越える温度、
好ましくは１０００−１３００℃、に上昇され、それと
ともに、微粒子の少なくとも一部分は粘着性の粒子を形
成し、または粘着性の粒子になり、それら粒子は循環粒
子に対し凝集した後、反応器室へ戻される。好ましくは
、凝集された粒子はそれらが反応器へ戻される前に循環
粒子と均等に況合させられる。
そのようなプロセスにおいてはガスの浄化のための温度
が高ければ高いほど、より良好に、微粒子がまた複数の
連続的に接続されたサイクロン、ザイクロンラジエータ
または高熱フィルタまたはその他同様の手段であって微
粒子を分離し得るものを使用することによって生成ガス
から同様に分離され得る。
が高ければ高いほど、より良好に、微粒子がまた複数の
連続的に接続されたサイクロン、ザイクロンラジエータ
または高熱フィルタまたはその他同様の手段であって微
粒子を分離し得るものを使用することによって生成ガス
から同様に分離され得る。
一方、例えば、組合せ動力装置と結合されたとぎは、蒸
気を過熱するためＰｉ温生成ガスを使用しそしてガスが
比較的低い温度、例えば８５０℃、に冷却するまで微粒
子を分離しないことが有利である。この場合、ガスの浄
化もより容易に達成される。比較的低い温度においては
、ガスは、分離することが難しくそして例えばセラミッ
クフィルタの孔を容易に閉塞する有害な程度の微細フユ
ームを含まない。さらにまた、高温フユームは化学的に
極度に攻撃的であり従って材料に大きな要求を課する。
気を過熱するためＰｉ温生成ガスを使用しそしてガスが
比較的低い温度、例えば８５０℃、に冷却するまで微粒
子を分離しないことが有利である。この場合、ガスの浄
化もより容易に達成される。比較的低い温度においては
、ガスは、分離することが難しくそして例えばセラミッ
クフィルタの孔を容易に閉塞する有害な程度の微細フユ
ームを含まない。さらにまた、高温フユームは化学的に
極度に攻撃的であり従って材料に大きな要求を課する。
従って、本発明に基づく方法は組合せ動力装置に適用す
るのに最も好適である。何故ならば、燃料の炭素転化が
高率であり、生成ガスが純度において優れ、そしてガス
タービンに良好に使用され、そｌノで、ざらに、総合熱
経済が蒸気を過熱することによって改善されるからであ
る。
るのに最も好適である。何故ならば、燃料の炭素転化が
高率であり、生成ガスが純度において優れ、そしてガス
タービンに良好に使用され、そｌノで、ざらに、総合熱
経済が蒸気を過熱することによって改善されるからであ
る。
凝集は反応器内における微粒子の保持時間がより長くな
りそして炭素転化が改善される程度まで微粒子の粒度を
増す。もし戻された微粒子の粒度が十分に増されるなら
ば、灰粒子はそれらに含まれた炭素がほとんど完全に反
応した最適段階で反応鼎から移転され得る。
りそして炭素転化が改善される程度まで微粒子の粒度を
増す。もし戻された微粒子の粒度が十分に増されるなら
ば、灰粒子はそれらに含まれた炭素がほとんど完全に反
応した最適段階で反応鼎から移転され得る。
最も粗い循環粒子が反応器自体内の最も粗い流動微粒子
に比し刈法において相当小さい実流動層反応器の外部で
微粒子を凝集させることによって、大き過ぎる寸法の粒
子の形成は防止され、それら粒子は灰と一緒に反応器か
ら排出され、それにより、炭素を不十分な時間完全に反
応するように放置する。
に比し刈法において相当小さい実流動層反応器の外部で
微粒子を凝集させることによって、大き過ぎる寸法の粒
子の形成は防止され、それら粒子は灰と一緒に反応器か
ら排出され、それにより、炭素を不十分な時間完全に反
応するように放置する。
循環型流動層反応器におけるガス化は、在来型泡立流動
層反応器におけるそれに比し、いくつかの点において異
なる。循環型流ｗＪ層反応器においては、上方へ導かれ
る流量は極めて大ぎく、典型的には２−１０ｍ／ｓ，従
って大量の流動層固体材料がガスによって反応器の上部
分へそしてさらに反応器外へ同伴され、そこにおいてガ
ス分離後、戻される。そのような反応器においては、ガ
スと固体材料との問の重要な反応は反応器の全区域にお
いて行われ、一方、浮遊粒濃度は反応器の上部分におい
てすらガスの０．５−３０Ｋｇ／Ｋｙ、最も一般的にガ
スの２−１０Ｋｓ／Ｋｇ、である。
層反応器におけるそれに比し、いくつかの点において異
なる。循環型流ｗＪ層反応器においては、上方へ導かれ
る流量は極めて大ぎく、典型的には２−１０ｍ／ｓ，従
って大量の流動層固体材料がガスによって反応器の上部
分へそしてさらに反応器外へ同伴され、そこにおいてガ
ス分離後、戻される。そのような反応器においては、ガ
スと固体材料との問の重要な反応は反応器の全区域にお
いて行われ、一方、浮遊粒濃度は反応器の上部分におい
てすらガスの０．５−３０Ｋｇ／Ｋｙ、最も一般的にガ
スの２−１０Ｋｓ／Ｋｇ、である。
ガス流けが典型的に０４−２ｍ／ｓでありそして反応器
の上部分における浮遊粒Ｉ１度が循環型流動層反応器の
それに比し概ね１／１０− １／１００である泡立型流
動層反応為においては、ガス／固体材料間反応は主とし
て反応器のｒ部分、即ち流動層、において行われる。
の上部分における浮遊粒Ｉ１度が循環型流動層反応器の
それに比し概ね１／１０− １／１００である泡立型流
動層反応為においては、ガス／固体材料間反応は主とし
て反応器のｒ部分、即ち流動層、において行われる。
本発明は例えばト記諸利点を提供する：高率の炭素転化
が達成される。
が達成される。
−ガス化装薗またはボイラーの諸プロセス条件を妨害す
ることなしに微粒子の凝集が被制御態様で達成され得る
。
ることなしに微粒子の凝集が被制御態様で達成され得る
。
一循環流動層概念によって、反応器の横断而は、いわゆ
る泡立流動層反応器に比し明らかにより小さくされ得る
。
る泡立流動層反応器に比し明らかにより小さくされ得る
。
ーより小さい横断面と、より良い混合条件とによって、
いわゆる泡立流動層と比較するとき、燃料供給量及び灰
移転装置に対する要求が実質的に減少される。
いわゆる泡立流動層と比較するとき、燃料供給量及び灰
移転装置に対する要求が実質的に減少される。
一安価な石灰によって燃料に含有される硫黄の捕捉がプ
ロセス間に行われ得る。
ロセス間に行われ得る。
−固体物とガスとの間の反応が反応器部分及び分１ｍ器
の全区域において生じる。
の全区域において生じる。
−上述装置は＾価な特別の材料を必要としない。
ープロセスの様々の段階が様々の装置において遂行され
るに従って、プロセス制御が総合結果に関して最適に行
われ得る。
るに従って、プロセス制御が総合結果に関して最適に行
われ得る。
一不活性ガスが使用され得る。
一フライアツシュを貯蔵する問題が減じられる。
本発明はその二つの実施例が図解される添付図面を参照
して、以下、例示的にさらに説明される。
して、以下、例示的にさらに説明される。
実施例
第１図に図示されるガス化装置において、流動層反応器
１は粒子分離器２と結合ざれ、粒子分離器２の下部分は
循環する粒子を流動層反応器１の下部分へ導くもどしダ
クト３を設けられる。生成ガスは粒子分離器２の上部分
から、吐出ダクト４を通じて、微粒子を分Ｉ１１″ｇる
ための分離器５へ排出される。萌記微粒子のための分離
器５は微粒子を凝集装置７へ導くダクト６を設けられ、
凝集装誼７は粒子を循環させるため前記もどしダクト３
と接続配置されている。流動肋反応器１の底は流動化の
ためのガスの分配器８を設けられる。ガス化きるべき固
体炭質材料は導管９を通じてそし゛Ｃガス化さるべぎ固
体炭質材料中に含有される硫黄を分＋ｍｔるための石灰
またはその他の材料は導管１ｏを通じてそれぞれ流動層
反応器１内に導入される。本発明に従って、流動層反応
器１から排出されそして反応しなかった炭素及びその他
の固体材料、例えば石灰及び導管１０を通じて流動層反
応器１内に恐らく供給された燃料に含まれた灰、から構
成される固体の大部分は、粒子分離器２内でガスから分
離される。しかし、その比が＆動廟反応器１から流れ出
る同体の典型的に０１−２％を占める最微細粒子部分は
、流動層反応器１から排出される生成ガスとＩ，Ｅｌ伴
通過する．，匍記粒子分離器２は既知タイプのもの、例
えば耐火ライニングを有するサイクロン分離器またはそ
の他の同様高熱ガス分離器、でさしつかえない。
１は粒子分離器２と結合ざれ、粒子分離器２の下部分は
循環する粒子を流動層反応器１の下部分へ導くもどしダ
クト３を設けられる。生成ガスは粒子分離器２の上部分
から、吐出ダクト４を通じて、微粒子を分Ｉ１１″ｇる
ための分離器５へ排出される。萌記微粒子のための分離
器５は微粒子を凝集装置７へ導くダクト６を設けられ、
凝集装誼７は粒子を循環させるため前記もどしダクト３
と接続配置されている。流動肋反応器１の底は流動化の
ためのガスの分配器８を設けられる。ガス化きるべき固
体炭質材料は導管９を通じてそし゛Ｃガス化さるべぎ固
体炭質材料中に含有される硫黄を分＋ｍｔるための石灰
またはその他の材料は導管１ｏを通じてそれぞれ流動層
反応器１内に導入される。本発明に従って、流動層反応
器１から排出されそして反応しなかった炭素及びその他
の固体材料、例えば石灰及び導管１０を通じて流動層反
応器１内に恐らく供給された燃料に含まれた灰、から構
成される固体の大部分は、粒子分離器２内でガスから分
離される。しかし、その比が＆動廟反応器１から流れ出
る同体の典型的に０１−２％を占める最微細粒子部分は
、流動層反応器１から排出される生成ガスとＩ，Ｅｌ伴
通過する．，匍記粒子分離器２は既知タイプのもの、例
えば耐火ライニングを有するサイクロン分離器またはそ
の他の同様高熱ガス分離器、でさしつかえない。
典型的に７５０−１１００℃の高温が流動層反応′ａ１
及び粒子分離器２内において卓越的に存在する。流動層
反応器１及び粒子分離器２は好ましくは耐火材を内張リ
される。高温ガスはそれに同伴された少吊の微粒子と共
に吐出ダクト４を通じて、もし希望されるならば、熱回
収ユニット１１へ導かれる。同時に、熱回収ユニット１
１は或る程度ガスを冷却する。
及び粒子分離器２内において卓越的に存在する。流動層
反応器１及び粒子分離器２は好ましくは耐火材を内張リ
される。高温ガスはそれに同伴された少吊の微粒子と共
に吐出ダクト４を通じて、もし希望されるならば、熱回
収ユニット１１へ導かれる。同時に、熱回収ユニット１
１は或る程度ガスを冷却する。
熱回収ユニット１１に続いて、さらに、前記ガスは微粒
子のための分離器５へ導かれ、そこにおいて実際上すべ
ての固体がガスから分離される。
子のための分離器５へ導かれ、そこにおいて実際上すべ
ての固体がガスから分離される。
分離器５は既知タイプのもの、例えばセラミックまたは
その他のフィルタ、または高分離能力を有する遠心分離
器、でさしつかえない。純ガスは使用地点へダクト１２
を通じて到達する。分離器５においてガスから分離ざれ
た微粒子ｔよダクト６を通じて前記凝集装置７へ進む。
その他のフィルタ、または高分離能力を有する遠心分離
器、でさしつかえない。純ガスは使用地点へダクト１２
を通じて到達する。分離器５においてガスから分離ざれ
た微粒子ｔよダクト６を通じて前記凝集装置７へ進む。
分ｌ器５において分離されそして炭素粉塵を含む前記微
粒子がｉ温のときは、ダクト１４を通じて供給される酸
素ガスを使用することによって微粒子を前記凝集装置７
へ送るため、ルーブシール１３を使用することが好まし
い。これはダクト６内に運搬される微粒子の部分的酸化
を生じさせ、従って該微粒子の温度を上昇させる。もし
微粒子が過熱状態になる傾向があるならば、ダクト１５
を通じて他の気体を送ることも可能である。推奨される
他の気体は水蒸気及び二酸化炭素である。もし必要なら
ば、微粒子の運搬は不活性ガスのみによって行われ得る
。
粒子がｉ温のときは、ダクト１４を通じて供給される酸
素ガスを使用することによって微粒子を前記凝集装置７
へ送るため、ルーブシール１３を使用することが好まし
い。これはダクト６内に運搬される微粒子の部分的酸化
を生じさせ、従って該微粒子の温度を上昇させる。もし
微粒子が過熱状態になる傾向があるならば、ダクト１５
を通じて他の気体を送ることも可能である。推奨される
他の気体は水蒸気及び二酸化炭素である。もし必要なら
ば、微粒子の運搬は不活性ガスのみによって行われ得る
。
粒子分離器２から到来しそしてダクト３を通じて前記凝
集装置７の下部分へ送られる固体の人質ｆｆｉ流量は、
もし必要ならば、ダクト３内に配置された、従ってまた
熱を回収し得る、冷却器１６によって冷却される。粗粒
了の循環流量は、もし加熱される微粒子の流量が該循環
流聞に対づるその比率において大きく、従って流動層反
応器１に対し加熱効果を有するならば、冷却される。通
常は、微粒子の流量は循環粗粒子の流吊に対し比率にお
いて非常に小さく、従って流動層反応器１の温度に影響
を及ぼさない。
集装置７の下部分へ送られる固体の人質ｆｆｉ流量は、
もし必要ならば、ダクト３内に配置された、従ってまた
熱を回収し得る、冷却器１６によって冷却される。粗粒
了の循環流量は、もし加熱される微粒子の流量が該循環
流聞に対づるその比率において大きく、従って流動層反
応器１に対し加熱効果を有するならば、冷却される。通
常は、微粒子の流量は循環粗粒子の流吊に対し比率にお
いて非常に小さく、従って流動層反応器１の温度に影響
を及ぼさない。
第２図に示される凝集装置７は、好ましくは泡を立てて
運動する流動層３１が維持される凝集流動化室３０を有
する。流動層３１の層材料は主として粒子分離器２内に
おいて生成ガスから分離されそしてさらに前記もどしダ
クト３の上部分を経て入口３２を通じて前記凝集流動化
室３０へ導かれる循環粒子から構成される．，層材料は
出口ダクト３３を通じて凝集流動化室３０から連続的に
移転ざれて出口ダクト３３の下部分を通じて流動層反応
器１へ戻される。凝集流動化？ｉ３０の底は格子板３４
から形成され、格子板３４はその下の分配室３６から凝
集流動化釡３０へ流動化用ガスを供給するための複数の
ノズル３５を設けられる。
運動する流動層３１が維持される凝集流動化室３０を有
する。流動層３１の層材料は主として粒子分離器２内に
おいて生成ガスから分離されそしてさらに前記もどしダ
クト３の上部分を経て入口３２を通じて前記凝集流動化
室３０へ導かれる循環粒子から構成される．，層材料は
出口ダクト３３を通じて凝集流動化室３０から連続的に
移転ざれて出口ダクト３３の下部分を通じて流動層反応
器１へ戻される。凝集流動化？ｉ３０の底は格子板３４
から形成され、格子板３４はその下の分配室３６から凝
集流動化釡３０へ流動化用ガスを供給するための複数の
ノズル３５を設けられる。
流動化ガスは好ましくは調整自在の入口３７を通じて分
配室３６へ導かれる。入「１３２からの粒子の流れを生
じさせる好適な流動化用ガスは、不活性ガス、例えば窒
素、水蒸気及び／またはＴ． ＩＩ化炭素、または酸素
含有ガスまたは酸素と不活性ガスとの混合物である。
配室３６へ導かれる。入「１３２からの粒子の流れを生
じさせる好適な流動化用ガスは、不活性ガス、例えば窒
素、水蒸気及び／またはＴ． ＩＩ化炭素、または酸素
含有ガスまたは酸素と不活性ガスとの混合物である。
凝集流動化室３０の上部分は、微粒子のためのノズル３
８と、燃焼を維持するガスためのノズル３９とを設けら
れる。それにより、１２００℃以上の高温の火炎４０が
凝集流動化室３０内において形成され、該火炎４０内に
おいて、微粒子に同伴された灰は融解されそして部分的
に灰粒子は相互に固着する。ノズル内に形成される燃焼
を維持ずるための火炎４ｏの先端は、流動層３１内に員
入ずる。凝集流動化室３０の入口３２と出口ダクト３３
は、該室内に流動層３１の或る高さを維持ずるとともに
流ｌ７１層３１の士方において凝集流動化室３１の上部
分に微粒子の火炎４ｏのために自由空間を残すように構
成され得る。前記火炎４０の長さはノズル３８．３９に
よって調節され得る。
８と、燃焼を維持するガスためのノズル３９とを設けら
れる。それにより、１２００℃以上の高温の火炎４０が
凝集流動化室３０内において形成され、該火炎４０内に
おいて、微粒子に同伴された灰は融解されそして部分的
に灰粒子は相互に固着する。ノズル内に形成される燃焼
を維持ずるための火炎４ｏの先端は、流動層３１内に員
入ずる。凝集流動化室３０の入口３２と出口ダクト３３
は、該室内に流動層３１の或る高さを維持ずるとともに
流ｌ７１層３１の士方において凝集流動化室３１の上部
分に微粒子の火炎４ｏのために自由空間を残すように構
成され得る。前記火炎４０の長さはノズル３８．３９に
よって調節され得る。
燃焼さるべき微小残留コークスであって微粒子の分離器
５から排出されたもの及び該微小残留コークスに同伴ざ
れた微細な灰物質であって凝集きるべきものは、火炎４
０の先端が流動層３１内に導入するように第２図に従っ
て凝集装置７内で火炎４０によって燃焼される。従って
、高温の火炎４ｏにおけるコークスの燃焼の結果として
現在融解状態に在る微細灰物質は流動層３１に入り、そ
こにおいて、＃！１解粒子は循環材料が融解灰物質より
低温であるから循環する流動化材料の表面に付着して固
体化する。凝集装置７において、循環する材料は従って
灰の固化温度より低い温度で維持されることが好ましい
。
５から排出されたもの及び該微小残留コークスに同伴ざ
れた微細な灰物質であって凝集きるべきものは、火炎４
０の先端が流動層３１内に導入するように第２図に従っ
て凝集装置７内で火炎４０によって燃焼される。従って
、高温の火炎４ｏにおけるコークスの燃焼の結果として
現在融解状態に在る微細灰物質は流動層３１に入り、そ
こにおいて、＃！１解粒子は循環材料が融解灰物質より
低温であるから循環する流動化材料の表面に付着して固
体化する。凝集装置７において、循環する材料は従って
灰の固化温度より低い温度で維持されることが好ましい
。
主Ｓ置、即ち循環式流動層反応器１において、流動化さ
るぺき材科は常に変化する。従って、また、凝集装置７
における流動層材料も連続的に変化し、そして主装置へ
戻る循環質ｆ流量は、凝集された灰物質を主装置へ連続
的に再循環させる。
るぺき材科は常に変化する。従って、また、凝集装置７
における流動層材料も連続的に変化し、そして主装置へ
戻る循環質ｆ流量は、凝集された灰物質を主装置へ連続
的に再循環させる。
凝集装置７において、温度は循環質慢流量によってほと
んど自動的に調節ざれる。分離器５から排出される微粒
子の流沿は粒子分離器２からの粒子の流暑よりも一般的
に事実上小さいから、反応器１内において生じる主プロ
セスを妨害することなしに、制御された方式で主粒子流
内に微粒子の凝集体を組入れることが可能である。流動
層反応器１に進入するとき、微粒子の流れと他の粒子の
流れは出口ダクト３３内で混合し、そして温度は均衡状
態になっている。粒子分離器２から排出される粒子の粒
子寸法は知られており（典型的に９９％が１ｍより小さ
い）、同様に、分ｌ１器５から排出される微粒子の粒子
寸法も知られ（いる（典型的に９９％が０． １ｍよ
り小さい）から、１０間を超えない粒子寸法の比較的大
きい粒子を形成するように凝集を制御することは容易で
ある。
んど自動的に調節ざれる。分離器５から排出される微粒
子の流沿は粒子分離器２からの粒子の流暑よりも一般的
に事実上小さいから、反応器１内において生じる主プロ
セスを妨害することなしに、制御された方式で主粒子流
内に微粒子の凝集体を組入れることが可能である。流動
層反応器１に進入するとき、微粒子の流れと他の粒子の
流れは出口ダクト３３内で混合し、そして温度は均衡状
態になっている。粒子分離器２から排出される粒子の粒
子寸法は知られており（典型的に９９％が１ｍより小さ
い）、同様に、分ｌ１器５から排出される微粒子の粒子
寸法も知られ（いる（典型的に９９％が０． １ｍよ
り小さい）から、１０間を超えない粒子寸法の比較的大
きい粒子を形成するように凝集を制御することは容易で
ある。
出口ダクト３３からの材料は流ＩＩ層反応器１に流動化
ガスの分配器８の上方において進入覆る。
ガスの分配器８の上方において進入覆る。
前記分配器８は酸素含有雰囲気内の流ｖＪ層反応器１の
底に配置される。ここに、反応性の劣る凝縮］一クス粒
子は、それらの増加された粒子寸法の故に、完全に反応
するのに十分な時間保持され、それにより、灰吐出ダク
ト２４を通じて排出される材料は極めて少量の反応しな
かった炭素を含有する。流動層反応器１からの灰の移転
は、制御手段２５によって制御される。制御手段２５は
、例えば、スクリューコンベヤであり、灰は従来の既知
タイプである灰処理手段２６へ運搬される。
底に配置される。ここに、反応性の劣る凝縮］一クス粒
子は、それらの増加された粒子寸法の故に、完全に反応
するのに十分な時間保持され、それにより、灰吐出ダク
ト２４を通じて排出される材料は極めて少量の反応しな
かった炭素を含有する。流動層反応器１からの灰の移転
は、制御手段２５によって制御される。制御手段２５は
、例えば、スクリューコンベヤであり、灰は従来の既知
タイプである灰処理手段２６へ運搬される。
酸素含有ガスは流＃Ｊ層反応器１ヘガスを分配する流動
化ガスの分配器８の下のダクト２７を通じて導かれる。
化ガスの分配器８の下のダクト２７を通じて導かれる。
酸素含有ガスのほかに、特に石炭をガス化するときは、
ダクト２８を通じて流動化ガスとして水蒸気を供給する
ことが好ましい。
ダクト２８を通じて流動化ガスとして水蒸気を供給する
ことが好ましい。
ガス化される固体材料は好ましくは導管９を通じて流動
層反応器１へ供給される。供給点は燃料中の揮発物質が
部分的に解放される流動層反応器１の底において比較的
密度の高い流動層の上に位置され、これにより、高カロ
リー値を有づるガスが生成される。固体材料は好ましく
は流動層反応器内へ供給される酸素含有ガスの分配器１
方２−４ｍの間のレベルへ供給される。
層反応器１へ供給される。供給点は燃料中の揮発物質が
部分的に解放される流動層反応器１の底において比較的
密度の高い流動層の上に位置され、これにより、高カロ
リー値を有づるガスが生成される。固体材料は好ましく
は流動層反応器内へ供給される酸素含有ガスの分配器１
方２−４ｍの間のレベルへ供給される。
第３図に示されるボイラープラントにおいて、発明装置
は化石燃料を使用する循環流動層ボイラ一におけるフラ
イアツシュの処理に適用される。
は化石燃料を使用する循環流動層ボイラ一におけるフラ
イアツシュの処理に適用される。
流動層反応器１即ち流動層ボイラーは、材料を循環させ
るため、粒子分離器２及びもどしダクト３と接続される
。循環する粒子を除去されたガスは、吐出ダクト４を通
じて熱回収ユニット１１ｔＩＩ］ｔ５対流部分に導かれ
そしてさらに分離器５即ちガス浄化手段、例えば電気フ
ィルタ、バッグフィルタ、セラミックフィルタ、複式サ
イクロンまたはその他微粒子用の同様分離器、へ導かれ
る。
るため、粒子分離器２及びもどしダクト３と接続される
。循環する粒子を除去されたガスは、吐出ダクト４を通
じて熱回収ユニット１１ｔＩＩ］ｔ５対流部分に導かれ
そしてさらに分離器５即ちガス浄化手段、例えば電気フ
ィルタ、バッグフィルタ、セラミックフィルタ、複式サ
イクロンまたはその他微粒子用の同様分離器、へ導かれ
る。
微粒子はガス浄化手段５から、ダクト６を通じて、循環
粒子のためのもどしダクト３内に配置された凝集装置７
へ導かれる。凝集装置７は既に説明ざれたように働く。
粒子のためのもどしダクト３内に配置された凝集装置７
へ導かれる。凝集装置７は既に説明ざれたように働く。
温度は好ましくはダクト２２からの酸素含有ガス、好ま
しくは空気、によって１０００−１２５０℃に上４され
、この温度においてフライアツシュの少なくとも一部分
は融解しそして循環粒子に付着する。凝集装置７はもし
微粒子の炭素含量が温度を前記レベルまで上昇さぼるの
に不十分であるならば特別燃料を供給される。特別燃料
はボイラーにおいて燃焼される燃料である。若干の実用
方式においては、全燃料が凝集装置を通じてボイラーに
導入されそして凝集装置内の温度は酸素含有ガスの量に
よって調節され得る。
しくは空気、によって１０００−１２５０℃に上４され
、この温度においてフライアツシュの少なくとも一部分
は融解しそして循環粒子に付着する。凝集装置７はもし
微粒子の炭素含量が温度を前記レベルまで上昇さぼるの
に不十分であるならば特別燃料を供給される。特別燃料
はボイラーにおいて燃焼される燃料である。若干の実用
方式においては、全燃料が凝集装置を通じてボイラーに
導入されそして凝集装置内の温度は酸素含有ガスの量に
よって調節され得る。
微粒子の量は循環粒子の流量よりも本質的に小さくそし
て一般的に単に微粒子の温度が凝集装置内で上昇され得
るから、微粒子の被制御再循環が、実燃焼プロセスを妨
害することなしに司能である。
て一般的に単に微粒子の温度が凝集装置内で上昇され得
るから、微粒子の被制御再循環が、実燃焼プロセスを妨
害することなしに司能である。
ボイラー外において循環粒子に対し微粒子が凝集するこ
とは、ボイラー内のプロセスに有害な効果を及ぼすこと
なしに、灰に基づく凝集温度の選択を容易にするが、対
照的に、ボイラー内の温度は燃焼プロセスを妨害するこ
となしにはボイラー自体内で行われる凝集に適するよう
にほとんど調節され得ない。
とは、ボイラー内のプロセスに有害な効果を及ぼすこと
なしに、灰に基づく凝集温度の選択を容易にするが、対
照的に、ボイラー内の温度は燃焼プロセスを妨害するこ
となしにはボイラー自体内で行われる凝集に適するよう
にほとんど調節され得ない。
比較的低潟の循環粒子と混合されるとき、融解フライア
ッシュは囚化して循環粒子よりも粗大な硬くて稠密な粒
子、典型的にｊ法２−２０ａｍ，を形成する。かくして
受取られた灰粗粒は再循環材料と共にボイラーの燃焼室
へ送られ、そこから分離されそして定常降下灰と一緒に
灰吐出ダクト２４を通じて排出され得る。
ッシュは囚化して循環粒子よりも粗大な硬くて稠密な粒
子、典型的にｊ法２−２０ａｍ，を形成する。かくして
受取られた灰粗粒は再循環材料と共にボイラーの燃焼室
へ送られ、そこから分離されそして定常降下灰と一緒に
灰吐出ダクト２４を通じて排出され得る。
若干の実用形式においては、循環流動層反応器を１−５
０バールのガス圧力で予圧することが好ましく、それに
より小川法の反応鼎が例えば組合せ動力装置プロセスの
ために好適なガスを生成し得る。
０バールのガス圧力で予圧することが好ましく、それに
より小川法の反応鼎が例えば組合せ動力装置プロセスの
ために好適なガスを生成し得る。
本発明は前記諸例に説明されたガス化装置またはボイラ
ー装置に限定されるように意図ざれない。
ー装置に限定されるように意図ざれない。
若干の実用形式においては、隣接してまたは直列に複数
の粒子分離器を配置され１ζ反応器を設けそして１個の
凝集装置を単に１個または全てのもどしダクトに配置す
ることが好ましい。また、微粒子は互いに異なるタイプ
の複数の分離器において分離され得る。微粒子をもどし
ダクトから独立して凝集させそして単に循環粒子と凝集
微粒子とを前記ダクト内で混合することも可能である。
の粒子分離器を配置され１ζ反応器を設けそして１個の
凝集装置を単に１個または全てのもどしダクトに配置す
ることが好ましい。また、微粒子は互いに異なるタイプ
の複数の分離器において分離され得る。微粒子をもどし
ダクトから独立して凝集させそして単に循環粒子と凝集
微粒子とを前記ダクト内で混合することも可能である。
もどしダクト３の下部分は熱回収装置をも設置され得る
。もどしダクトの壁に対する凝集する粒子の付着は、粒
子をそれらが壁に接触する以前に冷郎寸るようにガスの
流れをダクト壁に沿って導くことによって防止され得る
。
。もどしダクトの壁に対する凝集する粒子の付着は、粒
子をそれらが壁に接触する以前に冷郎寸るようにガスの
流れをダクト壁に沿って導くことによって防止され得る
。
本発明は、また、ガス化を生じさせるために酸素含有ガ
スを使用しないようなガス化反応器にも当然適用され得
るが、それらにおける燃料の温度は、何らかの他の方式
で上昇される。
スを使用しないようなガス化反応器にも当然適用され得
るが、それらにおける燃料の温度は、何らかの他の方式
で上昇される。
第１図はガス化装置の概略図、第２図は密閉凝集装置の
概略図、第３図はボイラー装置の概略図である。 図面上、１・・・流動層反応器、２・・・粒子分離器、
３・・・もどしダクト、４・・・吐出ダクト、５・・・
分離器、６・・・ダクト、７・・・凝集装置、８・・・
分配器、９，１０・・・導管、３０・・・凝集流動化室
、３１・・・流動層、３３・・・出口ダクト、３４・・
・格子板、４０・・・火炎。
概略図、第３図はボイラー装置の概略図である。 図面上、１・・・流動層反応器、２・・・粒子分離器、
３・・・もどしダクト、４・・・吐出ダクト、５・・・
分離器、６・・・ダクト、７・・・凝集装置、８・・・
分配器、９，１０・・・導管、３０・・・凝集流動化室
、３１・・・流動層、３３・・・出口ダクト、３４・・
・格子板、４０・・・火炎。
Claims (3)
- （１）循環流動層反応器において固体炭質材料をガス化
するまたは燃焼させる装置であって、循環する粒子のた
めの分離器（２）であって流動層反応器（１）の後に配
置されそして前記分離器（２）からガスを排出するため
のガス吐出口と、分離された粒子を好ましくは流動層反
応器（１）の下部分へ戻すためのダクト（３、３３）と
を設けられたもの、及び 微粒子材料のための分離器（５）であつて循環する粒子
のための分離器（２）からのガス流の吐出ダクト（４）
に配置されそして分離された微粒子材料の流れのための
ダクト（６）を設けられたもの を有するものにおいて、粒子のためのもどしダクト（３
）が凝集装置（７）と連通しており、前記凝集装置（７
）が、 凝集室（３０）であって粒子を分離器（２）から凝集室
（３０）へ導入するためのもどしダクト（３）に接続さ
れそして凝集室（３０）から流動層反応器（１）の下部
分へ粒子を戻すためのダクト（３３）に接続されている
もの 流動化ガスを導入するための供給部材（３４、３５）で
あって凝集室（３０）内に泡立流動層を維持するため凝
集室（３０）の底に配置されたもの、及び 粒子材料のためのバーナーであつて微粒子を加熱しそし
て少なくとも部分的に燃焼させるため凝集室（３０）の
上部分において流動層上方に配置されたもの を有することと、粒子材料のための前記バーナーが、燃
焼する微粒子の火炎が主として泡立流動層上方の空間に
形成されるような距離を泡立流動層（３１）の上面から
保って凝集室（３０）の上部分に配置されることとを特
徴とする循環流動層反応器において固体炭質材料をガス
化するまたは燃焼させる装置。 - （２）特許請求の範囲１項記載の装置において、粒子材
料のための前記バーナーが２個のノズル（３８、３９）
、即ち酸素含有ガスのためのノズル（３９）と微粒子材
料または粒子材料と運搬ガスとの混合物のためのノズル
（３８）、を有することを特徴とする循環流動層反応器
において固体炭質材料をガス化するまたは燃焼させる装
置。 - （３）特許請求の範囲第２項記載の装置において、微粒
子材料のためのノズル（３８）及びガスのためのノズル
（３９）が、微粒子材料の燃焼において形成される火炎
の先端が泡立流動層中に導入するような距離を泡立流動
層の上面から保って配置されることを特徴とする循環流
動層反応器において固体炭質材料をガス化または燃焼さ
せる装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI890833A FI85909C (fi) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Anordning foer foergasning eller foerbraenning av fast kolhaltigt material. |
| FI890833 | 1989-02-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290406A true JPH02290406A (ja) | 1990-11-30 |
| JPH0697082B2 JPH0697082B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=8527942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2040892A Expired - Fee Related JPH0697082B2 (ja) | 1989-02-22 | 1990-02-21 | 循環流動層反応器における固体炭質材料のガス化または燃焼用装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4969930A (ja) |
| EP (1) | EP0384454B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0697082B2 (ja) |
| AT (1) | ATE80908T1 (ja) |
| DE (2) | DE69000323T2 (ja) |
| ES (1) | ES2036065T3 (ja) |
| FI (1) | FI85909C (ja) |
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