JPH0248456B2 - - Google Patents
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- C21B5/004—Injection of slurries
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、原料石炭を65〜95重量％の高濃度ス
ラリーにして加圧下または常圧下で操作されるガ
ス化炉、高炉、燃焼炉に効率よく供給する方法に
関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is applicable to gasification furnaces, blast furnaces, and combustion furnaces that are operated under pressure or normal pressure by turning raw coal into a highly concentrated slurry of 65 to 95% by weight. It relates to an efficient method of supply.
〔従来の技術〕
従来から、石炭を部分酸化して合成ガスを得る
プロセスや、高炉への石炭の吹込みプロセスなど
において、原料ガスを粉砕して石炭・水スラリー
を調製し、ガス化炉や高炉に供給する湿式方法が
提案されている。[Conventional technology] Conventionally, in the process of partially oxidizing coal to obtain synthesis gas, or in the process of injecting coal into a blast furnace, raw material gas is pulverized to prepare a coal/water slurry, and then used in a gasification furnace or Wet methods for feeding blast furnaces have been proposed.
また本願の出願後に公開された特開昭58−
148118号公報には、発泡剤と水と空気とを発泡タ
ンク８で混合した後、これと粉砕炭とを石炭混合
機１２で混合し、ついで再発泡装置１５で再発泡
させた後、圧送ポンプ２１で消泡剤混合機２９に
送り、ここで消泡剤とともに混合した後、固気分
離装置３で気泡とスラリーとを分離し、スラリー
を石炭運搬船２に投入する方法が記載されてい
る。 In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1999, which was published after the filing of the present application,
Publication No. 148118 discloses that after mixing a foaming agent, water, and air in a foaming tank 8, this and crushed coal are mixed in a coal mixer 12, and then refoamed in a refoaming device 15, and then a pressure pump 21, the slurry is sent to an antifoaming agent mixer 29, where it is mixed with an antifoaming agent, the foam is separated from the slurry in a solid-gas separator 3, and the slurry is introduced into a coal carrier 2.
しかし上記の従来の方法では、スラリー濃度が
60％以下と低いため、ガス化炉や高炉などで大量
の水を蒸発することになり、ガス化効率や熱効率
が低くなるという不都合があつた。
However, in the above conventional method, the slurry concentration is
Because the water content is low, at less than 60%, a large amount of water has to be evaporated in gasifiers and blast furnaces, which has the disadvantage of lowering gasification efficiency and thermal efficiency.
また特開昭58−148118号公報記載の方法は、
「予め発泡させた気泡液体中に粉粒物を大気圧下
で混合して、高濃度気泡スラリーを作り、高圧容
器内で予め発泡させた高圧気泡流体と上記気泡ス
ラリーとを高圧容器内で混合して、高圧高濃度気
泡スラリーを作る。」ものであり、高濃度気泡ス
ラリーを高圧容器中の高圧気泡流体に一段で供給
しているが、大気圧下で生成した気泡は圧力が加
えられると圧縮され、容積が減少するか、消泡し
てしまい、スラリーの流動性がなくなる。したが
つて、高圧下で気泡を生成混入する方法に工夫が
必要となる。またこの公報には、気体として、
CO2ガスまたはCO2ガスを含むガスを用いること
は何ら示唆されていない。 In addition, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-148118 is
"Powder and granules are mixed under atmospheric pressure into a foamed liquid that has been foamed in advance to create a highly concentrated foam slurry, and the foamed slurry is mixed with the high-pressure foamed fluid that has been foamed in advance in a high-pressure container. The high-concentration foam slurry is supplied to the high-pressure foam fluid in a high-pressure container in one stage, but the bubbles generated under atmospheric pressure are It is compressed and the volume is reduced or defoamed and the slurry loses its fluidity. Therefore, it is necessary to devise a method for generating and mixing air bubbles under high pressure. This publication also states that as a gas,
There is no suggestion of using CO2 gas or gases containing CO2 gas.
本発明者らは、上記の不都合を解決すべく鋭意
研究を重ねた結果、粉砕石炭と少量の水との混合
物に気泡安定化剤を添加し充分混合すると、生成
する気泡が石炭粒子層内に介在することによつて
流動性が生じることと、加圧下においても同様の
操作によつて高圧の気泡を生成し流動性を生じる
ことを知見した。また気体として、CO2ガスまた
はCO2ガスを含むガスを用いると、CO2ガスは炉
内で水性ガス化反応によつてCOに変化し、有効
に作用することを知見した。 As a result of extensive research to solve the above-mentioned disadvantages, the inventors of the present invention discovered that when a bubble stabilizer is added to a mixture of pulverized coal and a small amount of water and the mixture is thoroughly mixed, the generated bubbles are absorbed into the coal particle layer. It was discovered that fluidity is produced by the presence of fluid, and that high-pressure bubbles are generated by the same operation under pressure and fluidity is produced. Furthermore, it was found that when CO 2 gas or a gas containing CO 2 gas is used as the gas, the CO 2 gas is converted into CO by a water gasification reaction in the furnace, and works effectively.
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、石
炭を常圧または加圧下で操作されているガス化
炉、高炉、燃焼炉へ供給する方法において、CO2
ガスまたはCO2ガスを含むガスからなる気体の雰
囲気中で、粉砕炭、水および気泡安定化剤を充分
混合して、CO2ガスまたはCO2ガスを含むガスか
らなる気泡を含んだ石炭濃度65〜95重量％の高濃
度スラリーを調製し、この高濃度スラリーを段階
的に低圧および高圧スラリーポンプによつて昇圧
し、同時にスラリーの流動化に必要な気泡を含ま
すために気体を吹き込みながら、この高濃度スラ
リーをガス化炉、高炉、燃焼炉へ供給することに
よつて、常圧系および加圧系にかかわりなく石炭
の連続的安定供給が可能となり、従来のスラリー
のように大量の水を蒸発させる必要がなく、高い
ガス化効率と熱効率を達成することができ、また
還元剤としても作用させることができる石炭の供
給方法の提供を目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and is a method for supplying coal to a gasification furnace, blast furnace, or combustion furnace that is operated under normal pressure or pressurization .
In a gaseous atmosphere consisting of a gas or a gas containing CO 2 gas, pulverized coal, water and a bubble stabilizer are thoroughly mixed to produce coal containing bubbles consisting of CO 2 gas or a gas containing CO 2 gas at a concentration of 65 A high concentration slurry of ~95% by weight is prepared, and this high concentration slurry is pressurized step by step by low pressure and high pressure slurry pumps, while at the same time blowing gas to contain the air bubbles necessary for fluidization of the slurry. By supplying this highly concentrated slurry to gasifiers, blast furnaces, and combustion furnaces, it is possible to provide a continuous and stable supply of coal regardless of whether it is in a normal pressure system or a pressurized system. The purpose of the present invention is to provide a method for supplying coal that does not require evaporation, can achieve high gasification efficiency and thermal efficiency, and can also act as a reducing agent.
上記の目的を達成するために、本発明の石炭の
供給方法は、CO2ガスまたはCO2ガスを含むガス
の雰囲気中で粉砕炭、水および気泡安定化剤を充
分混合して気泡を含んだ石炭濃度を65〜95重量％
の高濃度スラリーを調製し、この高濃度スラリー
を段階的に昇圧するとともに、スラリーの流動化
に必要な気泡を含ませるための気体としてCO2ガ
スまたはCO2ガスを含むガスを吹き込み、スラリ
ー中の気泡容積の占める割合がスラリーが安定と
なるような値になるように制御しつつ、この高
圧・高濃度の気泡含有スラリーをガス化炉、高
炉、燃焼炉へ供給することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the coal feeding method of the present invention includes thoroughly mixing pulverized coal, water and a bubble stabilizer in an atmosphere of CO2 gas or a gas containing CO2 gas to contain bubbles. Coal concentration 65-95% by weight
A high concentration slurry is prepared, the pressure of this high concentration slurry is increased stepwise, and CO 2 gas or a gas containing CO 2 gas is blown into the slurry to contain bubbles necessary for fluidizing the slurry. This method is characterized by supplying this high-pressure, high-concentration slurry containing bubbles to a gasification furnace, blast furnace, or combustion furnace while controlling the proportion of the bubble volume to a value that makes the slurry stable.
本発明において用いられる気体としては、前述
のようにCO2ガス、CO2ガスを含むガスが用いら
れ、スラリー中の気泡容積の占める割合は、スラ
リー全体の0.1〜75容量％、望ましくは１〜50容
量％である。 As mentioned above, the gas used in the present invention is CO 2 gas or a gas containing CO 2 gas, and the volume of bubbles in the slurry accounts for 0.1 to 75% by volume of the entire slurry, preferably 1 to 75% by volume. 50% by volume.
高圧・高濃度の気泡含有スラリーがガス化炉、
高炉、燃焼炉に供給されると、スラリー中に含ま
れるCO2ガスは、炉内で水性ガス化反応によつて
COに変し、ガス化炉の場合はガス化原料の炭素
源として有効に作用し、高炉の場合は酸化鉄の還
元剤として有効に作用し、燃焼炉の場合はNOx
の還元剤として作用し、NOxを低減させる。 High-pressure, high-concentration slurry containing bubbles is processed into a gasifier.
When supplied to a blast furnace or combustion furnace, the CO2 gas contained in the slurry is converted into water through a water gasification reaction in the furnace.
In the case of a gasification furnace, it effectively acts as a carbon source for gasification raw materials, in the case of a blast furnace, it acts effectively as a reducing agent for iron oxide, and in the case of a combustion furnace, it acts as a NOx
acts as a reducing agent and reduces NOx.
以下、本発明の構成を流動床式ガス化炉に適用
した場合について図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の方法を実施する装置の一例を示して
いる。原料石炭（粘結炭、非粘結炭いずれでもよ
い）を予め３mm以下程度に粉砕した後、混合機１
（たとえば双軸型ニーダー）に供給する。同時に
水および気泡安定化剤を加え、CO2ガスまたは
CO2ガスを含むガスを吹き込みながら、粉砕石炭
と水および気泡安定化剤とを充分混合する。この
ときの気泡安定化剤の添加量は対石炭比0.01〜３
重量％、望ましくは0.3〜1.5重量％であり、スラ
リーの濃度（石炭の含有量）はドライベースで65
〜95重量％である。続いて上記高濃度スラリー
を、スラリー昇圧ポンプに送り、ガス化炉に供給
可能な圧力まで段階的に昇圧し、同時にスラリー
の流動化に必要な気泡を含ませるために各段階ご
とに気体を供給し、スラリーを混合することによ
つて、この気体をスラリー中に巻き込む。本発明
の方法における昇圧範囲は、理論上は大気圧から
使用気体が液化するまで可能であるが、通常は５
〜100Kg／cm2程度である。第１図では一例として、
四段階で昇圧する場合を示しており、たとえばガ
ス化炉へ40Kg／cm2Ｇでスラリーを供給する場合、
各スラリー昇圧ポンプ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄで
は10Kg／cm2Ｇずつ昇圧する。このときの圧力およ
びスラリー中の気泡容積の割合の変化の一例を第
２図に示している。各スラリー昇圧ポンプ出口に
おけるスラリー中の気泡容積の占める割合は、ス
ラリー全体の0.1〜75容量％、望ましくは１〜50
容量％である。３ａ，３ｂ，３ｃはスラリー昇圧
ポンプ２ａ，２ｂ，２ｃの出口に夫々連結され、
内部に撹拌機４ａ，４ｂ，４ｃを備えた気泡巻込
み部、５はガス化炉、６は廃熱ボイラ、７は熱交
換器、８は集じん機である。 Hereinafter, a case where the configuration of the present invention is applied to a fluidized bed gasifier will be described based on the drawings. 1st
The figure shows an example of a device for carrying out the method of the invention. After the raw coal (coking coal or non-caking coal can be used) is crushed in advance to about 3 mm or less,
(for example, a twin-screw kneader). Add water and bubble stabilizer at the same time, add CO2 gas or
Pulverized coal, water and foam stabilizer are thoroughly mixed while blowing gas containing CO 2 gas. The amount of bubble stabilizer added at this time is 0.01 to 3 relative to coal.
% by weight, preferably 0.3-1.5% by weight, and the concentration of the slurry (coal content) is 65% by weight on a dry basis.
~95% by weight. Next, the high-concentration slurry is sent to a slurry booster pump, which increases the pressure in stages to a pressure that can be supplied to the gasifier, and at the same time supplies gas at each stage to contain the bubbles necessary for fluidizing the slurry. The gas is then entrained into the slurry by mixing the slurry. The pressure range in the method of the present invention is theoretically possible from atmospheric pressure to liquefaction of the gas used, but usually
~100Kg/ cm2 . In Figure 1, as an example,
This shows a case where the pressure is increased in four stages. For example, when supplying slurry to a gasifier at 40Kg/cm 2 G,
Each slurry boost pump 2a, 2b, 2c, and 2d boosts the pressure by 10 kg/cm 2 G. An example of changes in the pressure and the proportion of bubble volume in the slurry at this time is shown in FIG. The proportion of air bubbles in the slurry at the outlet of each slurry booster pump is 0.1 to 75% by volume of the entire slurry, preferably 1 to 50% by volume.
It is capacity %. 3a, 3b, 3c are connected to the outlets of the slurry boost pumps 2a, 2b, 2c, respectively;
A bubble entrainment unit includes agitators 4a, 4b, and 4c inside, 5 is a gasifier, 6 is a waste heat boiler, 7 is a heat exchanger, and 8 is a dust collector.
以上のように昇圧されたスラリーは、ガス化炉
５に吹き込まれ、部分酸化によつてスラリー中の
石炭はガス化される。 The slurry pressurized as described above is blown into the gasifier 5, and the coal in the slurry is gasified by partial oxidation.
なおガス化炉には、主に噴流層タイプや流動床
タイプなどが有り、噴流層タイプでは石炭の粒径
が小さい方が適し、たとえば200メツシユ通過率
10〜80％であり、流動床タイプでは、石炭の粒径
が大きい方が適し、たとえば３mm以下に粉砕さ
れ、粘度は両ケースとも300〜3000cp（20℃）程
度のスラリーが用いられる。 There are mainly two types of gasifiers, such as spouted bed type and fluidized bed type.For spouted bed type, coal with small particle size is suitable, for example, 200 mesh passing rate.
10 to 80%, and for the fluidized bed type, the larger the particle size of the coal is, the more suitable it is, for example, pulverized to 3 mm or less, and in both cases, a slurry with a viscosity of about 300 to 3000 cp (20°C) is used.
本発明において用いられるCO2ガスまたはCO2
ガスを含むガスとしては、液化CO2ガスを気化さ
せたCO2ガス、石炭のガス化によつて生成したガ
スのリサイクルガス（たとえばN22.0％、H233.0
％、CO10.5％、CO237.1％、CH411.5％、C2 +5.1
％、H2S0.8％）、石炭のガス化によつて生成した
ガスを燃焼させた後の排ガス、その他の燃焼排ガ
ス（たとえばCO212％、H2O10％、N276.0％、
O22％）などが用いられる。 CO2 gas or CO2 used in the present invention
Examples of gas containing gas include CO2 gas obtained by vaporizing liquefied CO2 gas, and recycled gas produced by gasification of coal (for example, N2 2.0%, H2 33.0%).
%, CO10.5%, CO2 37.1%, CH4 11.5%, C2 + 5.1
%, H 2 S 0.8%), exhaust gas after combustion of gas generated by coal gasification, other combustion exhaust gas (e.g. CO 2 12%, H 2 O 10%, N 2 76.0%,
O 2 2%) etc. are used.
また本発明において用いられる気泡安定化剤と
しては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系の
界面活性剤などを単独でまたは組み合わせて用い
られ、炭種によつて適宜選択される。具体的には
アニオン系界面活性剤としては、脂肪油硫酸エス
テル塩、高級アルコール硫酸エステル塩、非イオ
ンエーテル硫酸エステル塩、オルフイン硫酸エス
テル塩、アルキルアリルスルホン酸塩、二塩基酸
エステルスルホン酸塩、ジアルキルスルホンコハ
ク酸塩、アシルザルコシネート、アルキルベンゼ
ンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリ
オキシエチレンアルキル（アルキルフエノール）
硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩、ジ
アルキルスルホコハク酸エステル塩、アクリル酸
もしくは／および無水マレイン酸共重合体、多環
式芳香族スルホン化物もしくはホルマリン化合物
などが使用され、カチオン系界面活性剤として
は、アルキルアミン塩、第４級アミン塩などが使
用され、ノニオン系界面活性剤としては、ポリオ
キシアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアル
キルフエノールエーテル、オキシエチレン・オキ
シプロピレンブロツクポリマー、ポリオキシエチ
レンアルキルアミン、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル、アルキルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロ
ライド、アルキルピリジニウム塩、ポリオキシエ
チレン脂肪酸エステル、脂肪族アルコールポリオ
キシエチレンエーテル、アルキルフエノールポリ
オキシエチレンエーテル、多価アルコール脂肪酸
エステル、脂肪酸のエタノールアマイドなどが用
いられ、両性系界面活性剤としては、アルキルベ
タインなどが使用され、また１，２，３モノアミ
ン、ジアミンなどのアミン化合物、高級アルキル
アミノ酸などが用いられる。 Further, as the bubble stabilizer used in the present invention, anionic, cationic, nonionic surfactants, etc. are used alone or in combination, and are appropriately selected depending on the type of coal. Specifically, the anionic surfactants include fatty oil sulfate ester salts, higher alcohol sulfate ester salts, nonionic ether sulfate ester salts, orphin sulfate ester salts, alkylaryl sulfonates, dibasic acid ester sulfonates, Dialkyl sulfone succinate, acyl sarcosinate, alkyl benzene sulfonate, alkyl sulfate ester salt, polyoxyethylene alkyl (alkyl phenol)
Sulfuric acid ester salts, alkyl phosphoric acid ester salts, dialkyl sulfosuccinic acid ester salts, acrylic acid or/and maleic anhydride copolymers, polycyclic aromatic sulfonates, formalin compounds, etc. are used, and as cationic surfactants, , alkylamine salts, quaternary amine salts, etc. are used, and nonionic surfactants include polyoxyalkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenol ethers, oxyethylene/oxypropylene block polymers, polyoxyethylene alkyl amines, and sorbitan. Fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, alkyltrimethylammonium chloride, alkyldimethylbenzylammonium chloride, alkylpyridinium salt, polyoxyethylene fatty acid ester, fatty alcohol polyoxyethylene ether, alkylphenol polyoxyethylene ether, polyhydric alcohol fatty acid Ester, fatty acid ethanolamide, etc. are used, and as the amphoteric surfactant, alkyl betaine, etc. are used, and amine compounds such as 1,2,3 monoamines and diamines, higher alkyl amino acids, etc. are used.
第３図は本発明の方法を実施する装置の他の例
を示している。本例においては、スラリー昇圧・
気泡巻込み手段として複数基の低圧および高圧ス
ラリーポンプを用い、第３図では一例として５基
のスラリーポンプ９ａ〜９ｅを用いる場合を示し
ている。他の構成は第１図の場合と同様である。
圧力およびスラリー中の気泡容積の割合の変化の
一例を第４図に示した。 FIG. 3 shows another example of an apparatus for carrying out the method of the invention. In this example, slurry boosting and
A plurality of low-pressure and high-pressure slurry pumps are used as the bubble entrainment means, and FIG. 3 shows an example in which five slurry pumps 9a to 9e are used. The other configurations are the same as in the case of FIG.
An example of changes in pressure and the proportion of bubble volume in the slurry is shown in FIG.
つぎに本発明の実施例について説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described.
実施例
太平洋炭（非粘結または弱粘結性の亜歴青炭）
を予め1.0mm以下（1.0〜0.1mmの粒子が97重量％）
に粉砕した後、双軸型ニーダーに水および気泡安
定化剤（石炭に対して1.0重量％）とともに供給
し、石炭のガス化によつて生成したガスのリサイ
クルガスを雰囲気ガスとして気泡系高濃度スラリ
ーを調製した。なお太平洋炭の性状は下記のとお
りであつた。Example Pacific coal (non-caking or weakly caking subbituminous coal)
1.0mm or less (97% by weight of particles from 1.0 to 0.1mm)
After being pulverized, it is fed to a twin-screw kneader together with water and a bubble stabilizer (1.0% by weight based on the coal), and the recycled gas generated by coal gasification is used as an atmosphere gas to produce a high-concentration bubble system. A slurry was prepared. The properties of Pacific coal were as follows.
恒湿水分 5.9重量％
灰 分 13.8 〃
揮発分 41.5 〃
固定炭素 38.8 〃
燃料比 0.93
またリサイクルガスの組成は下記のとおりであ
つた。Humidity moisture 5.9% by weight Ash content 13.8 〃 Volatile content 41.5 〃 Fixed carbon 38.8 〃 Fuel ratio 0.93 The composition of the recycled gas was as follows.
N2 0.5容量％
H2 30.5 〃
CO 8.0 〃
CO2 36.8 〃
CH4 19.0 〃
C2 + 4.5 〃
H2S 0.7 〃
双軸型ニーダー出口のスラリーの性状は、スラ
リー濃度75重量％（ドライベース）、粘度1800cp
（20℃）、みかけ比重0.50であつた。ついでこのス
ラリーを第一段のスラリーポンプに供給し、リサ
イクルガスを吹き込みつつ５Kg／cm2Ｇに昇圧し、
第二段のスラリーポンプに供給した。同様に第二
段のスラリーポンプによつてリサイクルガスを吹
き込みつつ10Kg／cm2Ｇに、第三段の高圧スラリー
ポンプによつてリサイクルガスを吹き込みつつ20
Kg／cm2Ｇに、第四段の高圧スラリーポンプによつ
てリサイクルガスを吹き込みつつ30Kg／cm2Ｇに、
第五段の高圧スラリーポンプによつてリサイクル
ガスを吹き込みつつ40Kg／cm2Ｇに昇圧した後、35
Kg／cm2Ｇで操作されているガス化炉に供給した。
第４図に示すような幅で、安定な流動性あるスラ
リーが得られた。 N 2 0.5% by volume H 2 30.5 〃 CO 8.0 〃 CO 2 36.8 〃 CH 4 19.0 〃 C 2 + 4.5 〃 H 2 S 0.7 〃 The properties of the slurry at the exit of the twin-shaft kneader are as follows: Slurry concentration 75% by weight (dry base) , viscosity 1800cp
(20℃), and the apparent specific gravity was 0.50. Next, this slurry was supplied to the first stage slurry pump, and the pressure was increased to 5 kg/cm 2 G while blowing in recycle gas.
It was fed to the second stage slurry pump. Similarly, the second-stage slurry pump blows recycled gas to 10 kg/cm 2 G, and the third-stage high-pressure slurry pump blows recycled gas to 20 kg/cm 2 G.
Kg/cm 2 G to 30Kg/cm 2 G while blowing recycled gas by the fourth stage high pressure slurry pump.
After increasing the pressure to 40Kg/cm 2 G while blowing recycled gas using the fifth stage high-pressure slurry pump, 35
It was fed to a gasifier operating at Kg/cm 2 G.
A stable and fluid slurry with a width as shown in FIG. 4 was obtained.
本発明の方法において、CO2ガスまたはCO2ガ
スを含む気体の雰囲気中で、粉砕炭、水、気泡安
定化剤を混合し、高濃度スラリーを調製する場
合、石炭の劣化を抑えることができる。この場
合、CO2ガスまたはCO2ガスを含む気体中のO2濃
度が５％程度以下であれば、劣化を抑える効果は
高くなる。スラリー中に巻き込まれたCO2ガス
は、ガス化炉中で下記の水性ガス化反応によつて
COに変化しガス化原料の炭素源として有効に作
用する。 In the method of the present invention, when a highly concentrated slurry is prepared by mixing pulverized coal, water, and a foam stabilizer in an atmosphere of CO 2 gas or a gas containing CO 2 gas, deterioration of coal can be suppressed. . In this case, if the O 2 concentration in the CO 2 gas or gas containing CO 2 gas is about 5% or less, the effect of suppressing deterioration will be high. The CO2 gas entrained in the slurry is processed by the following water gasification reaction in the gasifier.
It changes to CO and acts effectively as a carbon source for gasification raw materials.
Ｃ＋CO2→2CO
CO＋H2O→CO2＋H2
また石炭ガス化により生成したガスのリサイク
ルガスを用いた場合は、CO2以外にCH4を含んで
いるため、CH4＋H2O→CO＋3H2の反応により
CO、H2を生成することによつてCO2同様有効に
作用する。 C + CO 2 → 2CO CO + H 2 O → CO 2 + H 2 In addition, when recycled gas produced by coal gasification is used, it contains CH 4 in addition to CO 2 , so CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 by reaction
It acts as effectively as CO2 by generating CO and H2 .
本発明の方法におけるスラリー中の気泡は、雰
囲気ガスを巻き込むことによつて生成し、気泡安
定化剤によつて安定化されるものである。このた
め雰囲気ガスを巻き込み易い構造のたとえば双軸
型ニーダーのような混練機、スネークポンプのよ
うなポンプを用いている。また分散効果を有する
気泡安定化剤を用いるのが望ましい。 The bubbles in the slurry in the method of the present invention are generated by entraining atmospheric gas and are stabilized by a bubble stabilizer. For this reason, a kneader such as a twin-screw kneader or a pump such as a snake pump, which has a structure that easily entrains atmospheric gas, is used. It is also desirable to use a bubble stabilizer that has a dispersing effect.
以上説明したように、本発明の方法によれば、
スラリー濃度が高いため従来のスラリーより水の
蒸発が少なくてすみ、またスラリー中に気泡が介
在しているため、スラリーの分散がよく酸素との
混合が十分かつ速やかに起こり、ガス化効率、熱
効率、燃焼効率を高める効果を奏し、常圧から高
圧まで任意の圧力でガス化炉にシール性よく連続
的に石炭を安定供給することができる。なお実施
例ではガス化炉について説明したが、高炉、燃焼
炉などへの石炭の連続的安定供給に適用すること
も勿論可能である。
As explained above, according to the method of the present invention,
Because the slurry concentration is high, less water evaporates than with conventional slurries, and because there are air bubbles in the slurry, the slurry is well dispersed and mixed with oxygen sufficiently and quickly, resulting in improved gasification efficiency and thermal efficiency. , it has the effect of increasing combustion efficiency, and can continuously and stably supply coal to the gasifier with good sealing performance at any pressure from normal pressure to high pressure. In the embodiment, a gasification furnace has been described, but it is of course possible to apply the present invention to continuous and stable supply of coal to a blast furnace, a combustion furnace, or the like.
また本発明においては、気体としてCO2ガスま
たはCO2ガスを含むガスが用いられているので、
本発明の方法により高圧・高濃度の気泡含有スラ
リーをガス化炉に供給した場合、CO2ガスはガス
化炉中で水性ガス化反応によつてCOに変化し、
ガス化原料の炭素源として有効に作用する。 Furthermore, in the present invention, since CO 2 gas or a gas containing CO 2 gas is used as the gas,
When a high-pressure, high-concentration bubble-containing slurry is supplied to a gasifier by the method of the present invention, CO 2 gas is converted to CO by a water gasification reaction in the gasifier,
It acts effectively as a carbon source for gasification raw materials.
また本発明の方法によりスラリーを高炉に供給
した場合は、上記と同様にCO2ガスは高炉中で水
性ガス化反応によつてCOに変化し、酸化鉄の還
元剤として有効に作用する。 Further, when the slurry is supplied to a blast furnace by the method of the present invention, CO 2 gas is converted to CO by a water gasification reaction in the blast furnace, and acts effectively as a reducing agent for iron oxide, as described above.
さらに本発明の方法によりスラリーを燃焼炉に
供給した場合は、上記と同様にCO2ガスは燃焼炉
中で水性ガス化反応によつてCO2またはH2とな
り、燃焼時に発生するNOxの還元剤として作用
し、NOxの低減を図ることができる。 Furthermore, when the slurry is supplied to a combustion furnace by the method of the present invention, CO 2 gas becomes CO 2 or H 2 through a water gasification reaction in the combustion furnace, and becomes a reducing agent for NOx generated during combustion. This can reduce NOx.
第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を
示す系統的説明図、第２図は第１図に示す装置に
おける圧力およびスラリー中の気泡容積の割合の
変化を示すグラフ、第３図は本発明の方法を実施
する装置の他の例を示す系統的説明図、第４図は
第３図に示す装置における圧力およびスラリー中
の気泡容積の割合の変化を示すグラフである。
１……混合機、２ａ〜２ｄ……スラリー昇圧ポ
ンプ、３ａ〜３ｃ……気泡巻込み部、４ａ〜４ｃ
……撹拌機、５……ガス化炉、６……廃熱ボイ
ラ、７……熱交換器、８……集じん機、９ａ〜９
ｅ……スラリーポンプ。
FIG. 1 is a systematic explanatory diagram showing an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is a graph showing changes in pressure and bubble volume ratio in slurry in the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a systematic explanatory diagram showing another example of an apparatus for carrying out the method of the present invention, and FIG. 4 is a graph showing changes in pressure and the proportion of bubble volume in the slurry in the apparatus shown in FIG. 3. 1...Mixer, 2a-2d...Slurry booster pump, 3a-3c...Bubble entrainment unit, 4a-4c
... Stirrer, 5 ... Gasifier, 6 ... Waste heat boiler, 7 ... Heat exchanger, 8 ... Dust collector, 9a-9
e...Slurry pump.
Claims (1)
中で粉砕炭、水および気泡安定化剤を充分混合し
て気泡を含んだ石炭濃度65〜95重量％の高濃度ス
ラリーを調製し、この高濃度スラリーを段階的に
昇圧するとともに、スラリーの流動化に必要な気
泡を含ませるための気体としてCO2ガスまたは
CO2ガスを含むガスを吹き込み、スラリー中の気
泡容積の占める割合がスラリーが安定となるよう
な値になるように制御しつつ、この高圧・高濃度
の気泡含有スラリーをガス化炉、高炉、燃焼炉へ
供給することを特徴とする石炭の供給方法。1. Prepare a highly concentrated slurry containing air bubbles with a coal concentration of 65 to 95% by weight by thoroughly mixing crushed coal, water, and a foam stabilizer in an atmosphere of CO 2 gas or a gas containing CO 2 gas. While increasing the pressure of the concentrated slurry in stages, CO 2 gas or
While blowing gas containing CO 2 gas and controlling the proportion of bubble volume in the slurry to a value that makes the slurry stable, this high-pressure, high-concentration slurry containing bubbles is transferred to a gasification furnace, blast furnace, A method for supplying coal, characterized by supplying it to a combustion furnace.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5180982A JPS58172119A (en) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | Feeding process of coal |
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| JPS58172119A JPS58172119A (en) | 1983-10-08 |
| JPH0248456B2 true JPH0248456B2 (en) | 1990-10-25 |
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS62196225A (en) * | 1986-02-20 | 1987-08-29 | Ube Ind Ltd | Delivering method for high concentration slury of coal and water from store tank |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58148118A (en) * | 1982-02-25 | 1983-09-03 | Hitachi Zosen Corp | Transport method for powdered and granular body |
-
1982
- 1982-03-30 JP JP5180982A patent/JPS58172119A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58148118A (en) * | 1982-02-25 | 1983-09-03 | Hitachi Zosen Corp | Transport method for powdered and granular body |
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| JPS58172119A (en) | 1983-10-08 |
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