JPH05322108A - 二酸化炭素回収型燃焼設備 - Google Patents

二酸化炭素回収型燃焼設備

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JPH05322108A
JPH05322108A JP15581192A JP15581192A JPH05322108A JP H05322108 A JPH05322108 A JP H05322108A JP 15581192 A JP15581192 A JP 15581192A JP 15581192 A JP15581192 A JP 15581192A JP H05322108 A JPH05322108 A JP H05322108A
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JP
Japan
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carbon dioxide
hydrogen
fuel gas
oxygen
dust
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JP15581192A
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Fumihiko Yamaguchi
文彦 山口
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IHI Corp
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 設備構成を簡略化する。 【構成】 酸素分離装置26で空気3中の酸素25を分
離し、石炭ガス化装置1で石炭2に水素4と前記酸素2
5とを吹込むことによりメタン(CH4)を主成分とし
て、硫化水素(H2S)とダストを含む燃料ガス33を
発生させ、脱硫装置6で硫化水素(H2S)を除去し、
脱塵装置9でダスト10を除去し、脱塵装置9を出たメ
タン(CH4)を主成分とする燃料ガス27を前記酸素
25によって燃焼装置21で燃焼させ、一方、脱塵装置
9を出た燃料ガス27の一部を改質装置29で改質する
と共に、改質された混合ガス35中の一酸化炭素(C
O)をシフト反応装置30で水(H2O)と反応させて
二酸化炭素(CO2)と水素(H 2)に変化させてから石
炭ガス化装置1へ送る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二酸化炭素回収型燃焼
設備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、地球温暖化の原因物質として二酸
化炭素(CO2)が注目されており、二酸化炭素を抑制
することが、今後の研究課題となっている。
【0003】例えば、二酸化炭素を抑制するための燃焼
設備の構成としては、図2に示すようなものが考えられ
る。
【0004】即ち、先ず、石炭ガス化装置1で、原料の
石炭2に、空気3と水素4(後述するように窒素を含ん
でいるが、反応に影響はない)をガス化剤として吹込む
ことにより、一酸化炭素(CO)と水素(H2)を主成
分として、硫化水素(H2S)と窒素(N2)とダストを
含む燃料ガス5を発生させる。
【0005】尚、空気3に水素4を加えたものを吹込む
ことにより、石炭ガス化反応が低温で行われるようにな
り、発生される燃料ガス5もメタン(CH4)を主成分
とするものとなる(空気3のみを吹込んだ場合には、石
炭ガス化温度は比較的高温度となり、又、得られる燃焼
ガスも一酸化炭素(CO)と水素(H2)を主成分とす
るものとなる)。
【0006】次に、該燃料ガス5を脱硫装置6へ通し
て、脱硫装置6で燃料ガス5中の硫化水素(H2S)を
吸収剤などを用いて除去し最終的には硫黄7として回収
する。
【0007】脱硫装置6で硫化水素(H2S)を除去さ
れたダストを含む燃料ガス8を脱塵装置9へ通して、脱
塵装置9で燃料ガス8中のダスト10を捕集除去する。
【0008】脱塵装置9でダスト10を除去された、メ
タン(CH4)と窒素(N2)を含む燃料ガス11を改質
装置12へ通して、改質装置12で燃料ガス11中のメ
タン(CH4)を水13と反応させることにより(CH4
+H2O→3H2+CO)、一酸化炭素(CO)と水素
(H2)を生成する。
【0009】改質装置12でメタン(CH4)を一酸化
炭素(CO)と水素(H2)に改質された燃料ガス14
をシフト反応装置15へ通して、シフト反応装置15で
燃料ガス14中の一酸化炭素(CO)を水16と反応さ
せることにより(CO+H2O→CO2+H2)、二酸化
炭素(CO2)と水素(H2)に変化させる。
【0010】シフト反応装置15で一酸化炭素(CO)
を二酸化炭素(CO2)に変化された、水素(H2)と二
酸化炭素(CO2)と窒素(N2)を含む燃料ガス17を
二酸化炭素除去装置18へ通して、二酸化炭素除去装置
18で燃料ガス17中の二酸化炭素19を吸収或いは吸
着或いは膜分離などにより除去する。
【0011】こうして二酸化炭素除去装置18で二酸化
炭素19を除去された、水素(H2)と窒素(N2)のみ
を含む燃料ガス20を、ボイラ(やガスタービン)など
の燃焼装置21へ通して燃焼させると共に、燃料ガス2
0の一部を前記したように石炭ガス化装置1へ戻す。
【0012】すると、燃焼装置21での燃料ガス20の
燃焼により排出される排ガス22は、水(H2O)と窒
素酸化物(NOX)および窒素(N2)となるので、排ガ
ス22を脱硝装置23へ通して、脱硝装置23で排ガス
22中の窒素酸化物(NOX)を分解してから大気へ放
出させるようにする。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記燃
焼設備では、二酸化炭素除去装置18や脱硝装置23が
必要となり、又、大型の改質装置12やシフト反応装置
15が必要になるなど、設備構成が冗長となるという問
題がある。
【0014】本発明は、上述の実情に鑑み、設備構成を
簡略化し得るようにした二酸化炭素回収型燃焼設備を提
供することを目的とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気3中の酸
素25を分離する酸素分離装置26と、石炭2に水素4
と酸素分離装置26からの酸素25とを吹込むことによ
りメタン(CH4)を主成分として、硫化水素(H2S)
とダストを含む燃料ガス33を発生させる石炭ガス化装
置1と、石炭ガス化装置1で発生された燃料ガス33か
ら硫化水素(H2S)を除去する脱硫装置6と、脱硫装
置6を出た燃料ガス34からダスト10を除去する脱塵
装置9と、脱塵装置9を出たメタン(CH4)を主成分
とする燃料ガス27を前記酸素分離装置26からの酸素
25で燃焼させる燃焼装置21と、脱塵装置9を出た燃
料ガス27の一部を一酸化炭素(CO)と水素(H2
に改質する改質装置29と、改質装置29で改質された
混合ガス35中の一酸化炭素(CO)を水(H2O)と
反応させて二酸化炭素(CO2)と水素(H2)に変化さ
せて混合ガス35中の残りの水素(H2)と共に石炭ガ
ス化装置1へ送るシフト反応装置30とを備えたことを
特徴とする二酸化炭素回収型燃焼設備にかかるものであ
る。
【0016】
【作用】酸素分離装置26で空気3中の酸素25を分離
し、石炭ガス化装置1で石炭2に水素4と酸素分離装置
26からの酸素25とを吹込むことによりメタン(CH
4)を主成分として、硫化水素(H2S)とダストを含む
燃料ガス33を発生させ、脱硫装置6で石炭ガス化装置
1を出た燃料ガス33から硫化水素(H2S)を除去
し、脱塵装置9で脱硫装置6を出た燃料ガス34からダ
スト10を除去し、脱塵装置9を出たメタン(CH4
を主成分とする燃料ガス27を前記酸素分離装置26で
分離された酸素25によって燃焼装置21で燃焼させる
ことにより、水(H2O)と二酸化炭素(CO2)のみか
ら成る排ガス32が得られるので、排ガス32から水分
を除去することにより、二酸化炭素(CO2)が回収さ
れる。
【0017】一方、脱塵装置9を出た燃料ガス27の一
部を改質装置29で一酸化炭素(CO)と水素(H2
に改質し、改質装置29で改質された混合ガス35中の
一酸化炭素(CO)をシフト反応装置30で水(H
2O)と反応させて二酸化炭素(CO2)と水素(H2
に変化させて混合ガス35中の残りの水素(H2)と共
に石炭ガス化装置1へ送る。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0019】図1は、本発明の一実施例である。
【0020】又、図中、図2と同一の構成部分について
は同一の符号を付すことによって説明を省略するものと
し、以下、本発明に特有の構成についてのみ説明して行
く。
【0021】空気3中の窒素24と酸素25を分離し
て、分離された酸素25を石炭ガス化装置1へ供給する
酸素分離装置26を設ける。
【0022】脱塵装置9でダスト10を除去された、メ
タン(CH4)を主成分とする燃料ガス27を直接燃焼
装置21のバーナ28へ供給すると共に、酸素分離装置
26で分離された酸素25を燃焼用として燃焼装置21
のバーナ28へ供給する。
【0023】そして、脱塵装置9でダスト10を除去さ
れた燃料ガス27の一部を、小型の改質装置29とシフ
ト反応装置30を介して、二酸化炭素と水素の混合ガス
31とし、石炭ガス化装置1へ供給する。
【0024】又、燃焼装置21から排出される排ガス3
2の一部を、燃焼装置21へ供給される燃料ガス27或
いは酸素25に混合させる。
【0025】尚、33は石炭ガス化装置1から出された
燃料ガス,34は脱硫装置6から出された燃料ガス、3
5は改質装置29から出された二酸化炭素と水素の混合
ガスである。
【0026】次に、作動について説明する。
【0027】先ず、空気3中の窒素24と酸素25を酸
素分離装置26で分離して、分離された酸素25を石炭
ガス化装置1へ供給する。
【0028】そして、石炭ガス化装置1では、原料の石
炭2に、酸素25と水素4(後述するように二酸化炭素
を含んでいる)をガス化剤として吹込むことにより、メ
タン(CH4)を主成分として、硫化水素(H2S)とダ
ストを含む燃料ガス33を発生させる。
【0029】次に、石炭ガス化装置1で発生された燃料
ガス33を脱硫装置6へ通して、燃料ガス33中の硫化
水素(H2S)を除去し、メタン(CH4)を主成分とす
るガスとダストを含む燃料ガス33とする。
【0030】更に、脱硫装置6で硫化水素(H2S)を
除去されたメタン(CH4)を主成分とするガスとダス
トを含む燃料ガス33を脱塵装置9へ通して、ダスト1
0を除去する。
【0031】そして、脱塵装置9でダスト10を除去さ
れたメタン(CH4)を主成分とする燃料ガス27を燃
焼装置21のバーナ28へ供給して、酸素分離装置26
からの酸素25で燃焼させる。
【0032】このとき、燃焼装置21から排出された排
ガス32を、燃焼装置21へ供給される燃料ガス27或
いは酸素25に一部混合させて酸素25の濃度を調整す
ることにより、燃焼装置21の燃焼温度を制御させるよ
うにする。
【0033】すると、燃焼装置21では、メタン(CH
4)を主成分とする燃料ガス27の燃焼によって、水
(H2O)と二酸化炭素(CO2)が発生される。
【0034】従って、燃焼装置21から排出された排ガ
ス32から水を除去すると、排ガス32の成分は全て二
酸化炭素となるので、特別に二酸化炭素除去装置を設け
なくとも、二酸化炭素を回収することが可能となる。
【0035】一方、脱塵装置9でダスト10を除去され
た燃料ガス27(メタン)の一部は、先ず、小型の改質
装置29へ通され、改質装置29で水13と反応させら
れて、一酸化炭素(CO)と水素(H2)に変化され、
次に、一酸化炭素(CO)と水素(H2)の混合ガス3
5は、小型のシフト反応装置30へ通され、シフト反応
装置30で混合ガス35中の一酸化炭素(CO)が水1
6と反応させられて、二酸化炭素(CO2)と水素
(H2)に変化される。
【0036】シフト反応装置30から出た二酸化炭素
(CO2)と水素4の混合ガス31は、前述したよう
に、石炭ガス化装置1へ供給されて石炭のガス化に利用
される。
【0037】この際、混合ガス31中に二酸化炭素(C
2)が含まれていても、二酸化炭素(CO2)は、最終
的に燃焼装置21の排ガス32として回収されることに
なるので支障はない。
【0038】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、燃焼装置21の形式は任意であるこ
と、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の二酸化炭
素回収型燃焼設備によれば、設備構成を簡略化し得ると
いう優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体概略系統図である。
【図2】現在考えられる二酸化炭素回収型燃焼設備の全
体概略系統図である。
【符号の説明】
1 石炭ガス化装置 2 石炭 3 空気 4 水素 6 脱硫装置 9 脱塵装置 10 ダスト 21 燃焼装置 24 窒素 25 酸素 26 酸素分離装置 27,33,34 燃料ガス 29 改質装置 30 シフト反応装置 35 混合ガス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気3中の酸素25を分離する酸素分離
    装置26と、石炭2に水素4と酸素分離装置26からの
    酸素25とを吹込むことによりメタン(CH 4)を主成
    分として、硫化水素(H2S)とダストを含む燃料ガス
    33を発生させる石炭ガス化装置1と、石炭ガス化装置
    1で発生された燃料ガス33から硫化水素(H2S)を
    除去する脱硫装置6と、脱硫装置6を出た燃料ガス34
    からダスト10を除去する脱塵装置9と、脱塵装置9を
    出たメタン(CH4)を主成分とする燃料ガス27を前
    記酸素分離装置26からの酸素25で燃焼させる燃焼装
    置21と、脱塵装置9を出た燃料ガス27の一部を一酸
    化炭素(CO)と水素(H 2)に改質する改質装置29
    と、改質装置29で改質された混合ガス35中の一酸化
    炭素(CO)を水(H2O)と反応させて二酸化炭素
    (CO2)と水素(H2)に変化させて混合ガス35中の
    残りの水素(H2)と共に石炭ガス化装置1へ送るシフ
    ト反応装置30とを備えたことを特徴とする二酸化炭素
    回収型燃焼設備。
JP15581192A 1992-05-22 1992-05-22 二酸化炭素回収型燃焼設備 Pending JPH05322108A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140038833A (ko) * 2012-09-21 2014-03-31 한국전력공사 산성가스 포집장치

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