JPH0832894B2 - Spouted bed coal gasifier - Google Patents

Spouted bed coal gasifier

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JPH0832894B2
JPH0832894B2 JP4231487A JP4231487A JPH0832894B2 JP H0832894 B2 JPH0832894 B2 JP H0832894B2 JP 4231487 A JP4231487 A JP 4231487A JP 4231487 A JP4231487 A JP 4231487A JP H0832894 B2 JPH0832894 B2 JP H0832894B2
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desulfurizing agent
coal
spouted bed
agent
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浩 石坂
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は噴流層石炭ガス化装置に係り、特に噴流層石
炭ガス化炉で石炭をガス化して生成したガス中の硫黄化
合物の除去に使用された脱硫剤の処理に有効な噴流層石
炭ガス化装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spouted bed coal gasifier, and in particular, it is used for removing sulfur compounds in gas produced by gasifying coal in a spouted bed coal gasification furnace. To a spouted bed coal gasifier effective for treating the treated desulfurization agent.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年エネルギ源としての石炭利用が急速に進んでお
り、石炭をそのまま燃料として燃料させる方法の他に石
炭をガス化、液化して無公害な流体燃料として利用する
技術も拡大しつつある。この中で我国では石炭をガス化
する技術開発として原料ガス又は燃料ガスを得る高カロ
リーガス化プロセスおよび発電用を目的とした低カロリ
ーガス化プロセスの開発が主に進められている。この中
で発電用を目的とした場合、ガス化効率を向上させるた
めには、石炭を酸素又は空気とスチームを用いて噴流層
でガス化して灰をスラグとして排出するプロセスが非常
に有効と考えられている。
In recent years, the use of coal as an energy source has been rapidly progressing, and in addition to a method of using coal as a fuel as it is, a technique of using coal as a pollution-free fluid fuel by gasifying and liquefying coal is also expanding. Among these, in Japan, as a technological development for gasifying coal, development of a high-calorie gasification process for obtaining a raw material gas or a fuel gas and a low-calorie gasification process for power generation is mainly advanced. Among them, for the purpose of power generation, in order to improve the gasification efficiency, it is considered that the process of gasifying coal in the spouted bed using oxygen or air and steam and discharging ash as slag is very effective. Has been.

この噴流層ガス化プロセスでは、炉内の温度を1500℃
以上にすることにより石炭中の灰を溶融し、炉底から排
出するため、石炭中のカーボンガス化反応速度は非常に
速くカーボンの利用率はほぼ100%に近い。噴流層ガス
化の場合、石炭中の灰をスラグとして排出するためガス
化炉の温度を高温にする必要があり、ガス化発電との組
合わせを考えると、この生成粗ガスを高温の状態のまま
で精製処理してガスタービンに導入することが発電効率
を向上する上でのポイントになる。
In this spouted bed gasification process, the temperature inside the furnace was set to 1500 ° C.
By doing so, the ash in the coal is melted and discharged from the bottom of the furnace, so the reaction rate of carbon gasification in the coal is very fast and the carbon utilization rate is close to 100%. In the case of spouted bed gasification, it is necessary to raise the temperature of the gasification furnace to discharge the ash in the coal as slag, and considering the combination with gasification power generation, this generated crude gas is kept in a high temperature state. It is important to improve the power generation efficiency by purifying the gas and introducing it to the gas turbine.

石炭をガス化した場合、石炭中の硫黄は主にH2Sとな
り、そのままガスタービンに入れるとタービンブレード
の腐食の原因となるため、高温の状態で脱硫することが
大きな課題となる。
When coal is gasified, sulfur in the coal is mainly H 2 S, and if it is put into a gas turbine as it is, it causes corrosion of turbine blades. Therefore, desulfurization at a high temperature is a major issue.

従来のガス化発電フローを第8図に示す。噴流層ガス
化炉1では、生成ガスの温度が1500℃以上となるため、
噴流層ガス化炉1を出た高温ガスは熱交換器11に入って
熱回収を行い、サイクロン7で飛散粒子が除去される。
ダストを除去された生成ガスは脱硫塔17に入り、ここで
H2S等の硫黄化合物が除去され、得られた精製ガスはコ
ンバスタ18に送られ、ガスタービン19で発電に利用され
た後、排ガス管20を経て排出される。
A conventional gasification power generation flow is shown in FIG. In the spouted bed gasifier 1, the temperature of the generated gas is 1500 ° C. or higher.
The high-temperature gas discharged from the spouted bed gasification furnace 1 enters the heat exchanger 11 to recover heat, and the cyclone 7 removes scattered particles.
The produced gas from which dust has been removed enters the desulfurization tower 17, where
The sulfur compound such as H 2 S is removed, and the obtained purified gas is sent to the combustor 18, used for power generation by the gas turbine 19, and then discharged through the exhaust gas pipe 20.

このような方法を採ればガスタービン19に入るガスの
温度が高いため、ガスタービン19での発電効率が高くな
る。脱硫剤は通常、石灰石、ドロマイト、酸化亜鉛およ
び酸化鉄等の脱硫剤が用いられており、脱硫塔の形式と
しては固定層、流動層または噴硫層が一般に用いられて
いるが、脱硫剤の利用率向上のため、微粉脱硫剤を用い
た噴流層が望ましいとされている。しかし微粉脱硫剤を
用いても、粒状脱硫剤を用いた場合でも、いずれも反応
した脱硫剤の無公害化処理を効率良く実施することが不
可欠となる。
If such a method is adopted, since the temperature of the gas entering the gas turbine 19 is high, the power generation efficiency in the gas turbine 19 is high. As the desulfurizing agent, usually, a desulfurizing agent such as limestone, dolomite, zinc oxide and iron oxide is used, and a fixed bed, a fluidized bed or a fusulized bed is generally used as the type of the desulfurizing tower. It is said that a spouted bed using a fine-powder desulfurizing agent is desirable for improving the utilization rate. However, it is essential to efficiently carry out the pollution-free treatment of the reacted desulfurizing agent regardless of whether the fine powder desulfurizing agent or the granular desulfurizing agent is used.

粒状石灰石を用いたガス化脱硫プロセスは、Esso、Sq
uiresあるいはWestinghouse等で種々開発研究が実施さ
ているが、いずれも反応した石灰石の処理までのプロセ
スは確立していないのが現状である。また特公昭60−10
4188号公報においては、廃脱硫剤、例えばCaS、FeS等を
スラグ化部に供給して、廃脱硫剤を廃棄する方法が提案
されている。
The gasification desulfurization process using granular limestone is based on Esso, Sq.
Various development studies have been carried out at uires, Westinghouse, etc., but none of them have established the process up to the treatment of reacted limestone. In addition,
In Japanese Patent No. 4188, a method is proposed in which a waste desulfurizing agent, such as CaS or FeS, is supplied to the slag forming section and the waste desulfurizing agent is discarded.

〔発明が開謁しようとする問題点〕[Problems that the invention seeks to achieve]

生成ガス中の硫黄化合物を除去するために使用された
脱硫剤を無公害化処理する必要があるが、この脱硫剤は
還元雰囲気において、硫化物となるので何らの形で処理
後、廃棄しなければならない。
The desulfurizing agent used to remove the sulfur compounds in the produced gas needs to be treated to be pollution-free.However, this desulfurizing agent becomes a sulfide in a reducing atmosphere, so it must be treated in any form and then discarded. I have to.

また使用済の脱硫剤をガス化炉のスラグ化部に供給し
てスラグ固化する場合、使用済み脱硫剤をスラグ化部に
供給するためのガスの種類等により使用済脱硫剤の分解
率等が異なる問題がある。
When the used desulfurizing agent is supplied to the slagging section of the gasification furnace to solidify the slag, the decomposition rate of the used desulfurizing agent may vary depending on the type of gas used to supply the used desulfurizing agent to the slag forming section. There are different problems.

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消
し、ガス化炉からの生成ガス中の硫黄化合物を除去する
ために使用された脱硫剤を効率よくスラグに固溶化する
ことによって無公害化処理できる噴硫層石炭ガス化装置
を提供することにある。
The object of the present invention is to eliminate the problems of the above-mentioned conventional techniques, and to eliminate the pollution by efficiently dissolving the desulfurizing agent used for removing the sulfur compounds in the produced gas from the gasification furnace into slag. An object of the present invention is to provide a blown-bed coal gasification apparatus that can be gasified.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記した目的は、ガス化炉からの生成ガスを脱硫剤に
より脱硫処理したときに生じる反応脱硫剤(廃脱硫剤)
を、還元性ガスによりガス化炉のスラグ化部にリサイク
ルさせるラインを設けることによって達成される。
The above-mentioned purpose is a reactive desulfurization agent (waste desulfurization agent) generated when desulfurization treatment is performed on the generated gas from the gasification furnace.
Is achieved by providing a line for recycling the reducing gas to the slagging section of the gasification furnace.

〔作用〕[Action]

反応脱硫剤は還元性ガスにより気流輸送されるのでSO
2に分解されることがなく、また、反応脱硫剤はスラグ
化部の流出スラグ中に入り込み、スラグ化部に飛散しな
いので、スラグ化部に供給されるガス化剤としての酸素
と反応することがなくスラグ中に固溶化され、無公害物
質として廃棄可能となる。
Since the reactive desulfurizing agent is transported by air by a reducing gas, SO
It is not decomposed into 2 , and the reactive desulfurization agent enters the slag flowing out of the slagification section and does not scatter to the slagification section, so it should react with oxygen as a gasifying agent supplied to the slagification section. It becomes solid-solved in slag and can be disposed of as a pollution-free substance.

因みに硫化物である反応脱硫剤が酸化分解すると、 CaS+3/2O2→CaO+SO2 FeS+3/2O2→FeO+SO2 となり、硫化物のスラグ中への固溶化ができなくなる。By the way, when the reactive desulfurizing agent, which is a sulfide, is oxidatively decomposed, CaS + 3 / 2O 2 → CaO + SO 2 FeS + 3 / 2O 2 → FeO + SO 2 , and the sulfide cannot be dissolved in the slag.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の噴流層石炭ガス化装置の一実施例を
示す概略的構成図、第2図は第1図の要部拡大図、第3
図は第2図のa−a′線に沿う断面図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a spouted bed coal gasification apparatus of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG.
The drawing is a sectional view taken along the line aa 'in FIG.

噴流層石炭ガス化炉(以下、ガス化炉という)1はそ
の中段部付近に炉内径が縮径された縮径部よりも上方の
空塔部A内に脱硫剤供給管2が配設され、上記縮径部下
方にはスラグ化部Bが設置されている。スラグ化部Bに
はスラグタップ孔21が設けられ、このスラグタップ孔21
の下方は冷却水16が滞留する冷却部となっている。
In a spouted bed coal gasification furnace (hereinafter referred to as a gasification furnace) 1, a desulfurizing agent supply pipe 2 is disposed in the empty tower section A above a reduced diameter portion where the diameter of the furnace is reduced in the vicinity of its middle stage. A slag forming portion B is installed below the reduced diameter portion. A slag tap hole 21 is provided in the slag forming portion B, and the slag tap hole 21
Below is a cooling section in which the cooling water 16 accumulates.

上記スラグタッフ孔21の上方に位置するスラグ化部B
内にはガス化剤供給管3が配設され、このガス化剤供給
管3の下方側に石炭供給管4が配設されている。
The slag forming section B located above the slag tuff hole 21.
A gasifying agent supply pipe 3 is provided inside, and a coal supplying pipe 4 is provided below the gasifying agent supply pipe 3.

ガス化炉1からの生成ガス抜出6のラインにはそれぞ
れ、第1サイクロン7、第2サイクロン8および脱塵器
12が順次設置されている。第1サイクロン7からのチャ
ー供給管9はガス化炉1に接続されると共にガス化炉1
における供給口はガス化剤供給管8の供給口に対応した
位置に配置されている。脱塵器12からの精製ガス管14は
分岐され、その分岐管の途中にコントロール弁13および
コンプレッサ22が配設されると共にこの分岐管に第2サ
イクロン8からの反応脱硫剤供給管10が接続されてる。
したがって、脱塵器12からの精製ガスにより第2サイク
ロン8で捕集された反応脱硫剤がガス化炉1のスラグ化
部Bに導入されるようになっている。
A line for extracting generated gas 6 from the gasification furnace 1 is provided with a first cyclone 7, a second cyclone 8 and a dust remover, respectively.
12 are installed in sequence. The char supply pipe 9 from the first cyclone 7 is connected to the gasification furnace 1 and
The supply port in is disposed at a position corresponding to the supply port of the gasifying agent supply pipe 8. The purified gas pipe 14 from the deduster 12 is branched, the control valve 13 and the compressor 22 are arranged in the middle of the branched pipe, and the reactive desulfurizing agent supply pipe 10 from the second cyclone 8 is connected to this branched pipe. Has been done.
Therefore, the purified gas from the deduster 12 introduces the reactive desulfurizing agent collected by the second cyclone 8 into the slagging section B of the gasification furnace 1.

反応脱硫剤供給管10は、第2図および第3図は示すよ
うにガス化剤供給管3、石炭供給管4およびチャー供給
管9のいずれよりもスラグ化部における炉下方側に位置
すると共に炉内壁面に対しほぼ接線方向に配置されてい
る。
As shown in FIGS. 2 and 3, the reactive desulfurization agent supply pipe 10 is located on the lower side of the furnace in the slagging section than any of the gasifying agent supply pipe 3, coal supply pipe 4 and char supply pipe 9. It is arranged almost tangential to the inner wall of the furnace.

次に上記のように構成される噴流層石炭ガス化装置の
作用・効果について説明する。
Next, the operation and effect of the spouted bed coal gasification device configured as described above will be described.

ガス化すべき微粉石炭は石炭供給管4よりガス化炉1
下部のスラグ化部Bに供給され、同時にガス化剤である
酸素又は空気はガス化剤供給管3からスラグ化部Bに供
給される。ここでガス化剤中の酸素量は石炭粒子を理論
燃焼酸素量よりも少ない量に調整される。
Fine coal to be gasified is supplied from the coal supply pipe 4 to the gasification furnace 1
Oxygen or air as a gasifying agent is supplied to the lower slagging section B, and at the same time, is supplied from the gasifying agent supply pipe 3 to the slagging section B. Here, the amount of oxygen in the gasifying agent is adjusted so that the amount of coal particles is smaller than the theoretical combustion oxygen amount.

ガス化炉1において、石炭はガス化されてH2およびCO
を主とした生成ガスと有害成分であるH2Sを発生する。
また石炭中の灰は溶融しスラグ15としてスラグ抜出管5
から系外に排出される。
In the gasification furnace 1, coal is gasified into H 2 and CO
The generating the H 2 S is a harmful component and product gas whose main.
Also, the ash in the coal is melted to form the slag 15 and the slag extraction pipe 5
Is discharged from the system.

一方、ガス化炉1の空塔部Aには、硫黄化合物である
H2Sを除去するため、脱流剤供給管2から微粉の脱硫
剤、例えば石灰石、ZnO、ドロマイト酸化鉄等が供給さ
れる。これらの脱硫反応は以下に示す通りである。
On the other hand, the empty column portion A of the gasification furnace 1 contains a sulfur compound.
In order to remove H 2 S, a desulfurizing agent supply pipe 2 supplies a fine desulfurizing agent such as limestone, ZnO, and dolomite iron oxide. These desulfurization reactions are as shown below.

CaCO3+H2S→CaS+H2O+CO2 ……(1) CaO+H2S→CaS+H2O ……(2) ZnO+H2S→ZnS+H2O ……(3) FeO+H2S→FeS+H2O ……(4) ガス化炉1で脱硫された生成ガスは、生成ガス抜出管
6を通って第1サイクロン7に入り主に未反応チャーが
分離される。未反応チャーはチャー供給管9よりガス化
炉1へリサイクルされる。第サイクロン7を出た生成ガ
スはさらに第2サイクロン8に入り、主に反応した微粉
脱硫剤が分離される。第2サイクロン8を出た生成ガス
は熱交換器11に入り冷却された後、脱塵器12でダストを
完全に除去され、精製ガス管14からガスタービン(図示
せず)へ送られる。
CaCO 3 + H 2 S → CaS + H 2 O + CO 2 (1) CaO + H 2 S → CaS + H 2 O ... (2) ZnO + H 2 S → ZnS + H 2 O ... (3) FeO + H 2 S → FeS + H 2 O ... (4) The produced gas desulfurized in the gasification furnace 1 passes through the produced gas extraction pipe 6 and enters the first cyclone 7, where unreacted char is mainly separated. The unreacted char is recycled to the gasification furnace 1 through the char supply pipe 9. The produced gas that has exited from the second cyclone 7 further enters into the second cyclone 8 and the fine powder desulfurizing agent that has mainly reacted is separated. The produced gas leaving the second cyclone 8 enters the heat exchanger 11 and is cooled, then the dust is completely removed by the dust remover 12, and the purified gas pipe 14 sends it to a gas turbine (not shown).

一方、第2サイクロン8で捕集された反応脱硫剤は、
反応脱硫剤供給管10からスラグ化部Bにリサイクルされ
る。この反応した脱硫剤の輸送ガスとしては、H2、COを
主成分とした精製ガスが用いられ、その量はコントロー
ル弁13で調整し、コンプレッサ22によりスラグ化部B5に
送られる。
On the other hand, the reactive desulfurizing agent collected by the second cyclone 8 is
It is recycled from the reactive desulfurizing agent supply pipe 10 to the slag forming section B. A purified gas containing H 2 and CO as main components is used as the transport gas for the reacted desulfurizing agent, and the amount thereof is adjusted by the control valve 13 and sent to the slag forming section B5 by the compressor 22.

このような方法により、硫化物となった反応脱硫剤
は、還元性ガス(H2、COを主成分とする精製ガス)によ
り輸送されてガス化炉1に入るので、SO2ガスに分解さ
れることなく、ガス化炉1に供給される。ガス化炉1の
スラグ化部Bでは、ガス化剤供給管3、石炭供給管4お
よびチャー供給管9のいずれの供給口よりも反応脱硫剤
供給管10の供給口は下方に設置されているので、スラグ
化部Bに供給されたガス化剤としての酸素は、直ちに石
炭、チャーと反応する。このため、スラグ化部Bに供給
された反応脱硫剤は、酸素と反応してSO2ガスに分解す
ることなく、スラグ15中に入り込む。
By such a method, the reactive desulfurizing agent that has become a sulfide is transported by a reducing gas (purified gas containing H 2 and CO as main components) and enters the gasification furnace 1, so that it is decomposed into SO 2 gas. Without being supplied to the gasification furnace 1. In the slagging section B of the gasification furnace 1, the supply port of the reactive desulfurization agent supply pipe 10 is installed below the supply ports of the gasifying agent supply pipe 3, the coal supply pipe 4 and the char supply pipe 9. Therefore, oxygen as a gasifying agent supplied to the slag-forming section B immediately reacts with coal and char. Therefore, the reactive desulfurizing agent supplied to the slag forming section B enters the slag 15 without reacting with oxygen to decompose into SO 2 gas.

この場合、第3図に示すように反応脱硫剤は、炉内壁
に沿って流下している流出スラグ15に対し接線方向に導
入されるので、スムーズに流出スラグ15内に入り込み、
流出スラグ15からスラグ化部Bの空間部に飛散すること
なくスラグ中に固溶化される。反応脱硫剤を含んだ流出
スラグ15は、スラグスタップ孔21を経てガス化炉1下部
の冷却水16中に硫れ込み、スラグ抜出管5から系外に排
出される。したがって反応脱硫剤は、無公害物質として
廃棄可能となる。
In this case, as shown in FIG. 3, the reactive desulfurization agent is introduced tangentially to the outflow slag 15 flowing down along the inner wall of the furnace, so that it smoothly enters the outflow slag 15,
It is solid-soluted in the slag without being scattered from the outflow slag 15 to the space part of the slag forming part B. The outflowing slag 15 containing the reactive desulfurizing agent is sulphated into the cooling water 16 in the lower part of the gasification furnace 1 through the slag stub hole 21 and is discharged from the slag extraction pipe 5 to the outside of the system. Therefore, the reactive desulfurization agent can be discarded as a non-polluting substance.

第4図は本発明にかかる噴流層石炭ガス化装置の他の
実施例を示す概略的構成図である。第4図に示す噴流層
石炭ガス化装置では、第2サイクロン8からの反応脱硫
剤をガス化炉1のスラグ化部Bに戻すための反応脱硫剤
供給管10の途中に酸化塔23が設置されており、他の構成
は第1図に示す実施例と実質的に同じである。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the spouted bed coal gasification apparatus according to the present invention. In the spouted bed coal gasifier shown in FIG. 4, an oxidation tower 23 is installed in the middle of the reactive desulfurizing agent supply pipe 10 for returning the reactive desulfurizing agent from the second cyclone 8 to the slagging section B of the gasification furnace 1. The other structure is substantially the same as that of the embodiment shown in FIG.

第4図に示す噴流層石炭ガス化装置では、第2サイク
ロン8で捕集された反応脱硫剤は、酸化塔23で硫酸化合
物に転化されてスラグ化部Bにリサイクルされる。反応
脱硫剤がCaS及びFeSの場合、以下の反応式により硫酸化
合物に転化される。
In the spouted bed coal gasifier shown in FIG. 4, the reactive desulfurizing agent collected in the second cyclone 8 is converted into a sulfuric acid compound in the oxidation tower 23 and recycled to the slag formation section B. When the reactive desulfurizing agent is CaS or FeS, it is converted into a sulfuric acid compound by the following reaction formula.

CaS+2O2→CaSO4 ……(5) FeS+2O2→FeSO4 ……(6) このような硫酸化合物は、硫化物に比べて融点が500
〜800℃低下する。このため、硫酸化合物が流出スラグ
中に溶け込むことにより灰の融点を下げる効果があり、
スラグの流出がスムースとなる。したがって、本実施例
は灰の融点が高い石炭を使用する場合に特に有効であ
る。
CaS + 2O 2 → CaSO 4 (5) FeS + 2O 2 → FeSO 4 (6) Such a sulfuric acid compound has a melting point of 500 compared to sulfides.
~ 800 ° C lower. Therefore, the sulfuric acid compound has the effect of lowering the melting point of ash by dissolving in the outflow slag,
Smooth outflow of slag. Therefore, this example is particularly effective when using coal having a high melting point of ash.

第5図は本発明にかかる噴流層石炭ガス化装置の更に
他の実施例を示す概略的構成図である。第5図におい
て、ガス化炉1の空塔部Aに対する脱硫剤供給管2が省
略され、ガス化炉1からの生成ガスライン上の第1サイ
クロン7の下流側であって、脱塵塔12の上流側に脱硫塔
24が設置されている。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the spouted bed coal gasification apparatus according to the present invention. In FIG. 5, the desulfurizing agent supply pipe 2 for the empty column portion A of the gasification furnace 1 is omitted, and the dedusting tower 12 is provided on the production gas line from the gasification furnace 1 on the downstream side of the first cyclone 7. Upstream of the desulfurization tower
24 are installed.

第5図に示す噴流層石炭ガス化装置においては、脱硫
塔24に粒状脱硫剤が供給され、生成ガス中のH2Sは粒状
脱硫剤による脱硫反応により除去される。ここで反応し
た脱硫剤は、反応脱硫剤供給管10内を脱塵塔12からの精
製ガスの一部により気流輸送されスラグ化部Bにリサイ
クルされる。本実施例では脱硫塔23をガス化炉外に設置
しているため、脱硫塔23の温度を容易に変更でき、その
反応温度に適した脱硫剤を選定できる。
In the spouted bed coal gasifier shown in FIG. 5, the desulfurization tower 24 is supplied with the granular desulfurization agent, and H 2 S in the produced gas is removed by the desulfurization reaction by the granular desulfurization agent. The desulfurizing agent reacted here is transported by air flow in the reaction desulfurizing agent supply pipe 10 by a part of the purified gas from the dedusting tower 12 and recycled to the slag forming section B. In this embodiment, since the desulfurization tower 23 is installed outside the gasification furnace, the temperature of the desulfurization tower 23 can be easily changed and a desulfurizing agent suitable for the reaction temperature can be selected.

第6図には、内径200φのスラグ化炉Bにおいて、石
炭/O2比:0.54の条件における塔高さ方向のO2濃度分布を
示す。O2濃度はO2供給部(ガス化剤供給管3の供給口)
で最も高く塔高さ方向に次第に減少している。しかし石
炭供給部(石炭供給管4の供給口)より下方ではO2濃度
は零であり、この部分に反応脱硫剤を供給しても還元雰
囲気にあるためSO2ガスに分解されることはない。
FIG. 6 shows an O 2 concentration distribution in the column height direction in the slag forming furnace B having an inner diameter of 200φ under the condition of coal / O 2 ratio: 0.54. O 2 concentration is O 2 supply part (supply port of gasifying agent supply pipe 3)
Is the highest in the tower and gradually decreases in the tower height direction. However, the O 2 concentration is zero below the coal supply part (supply port of the coal supply pipe 4), and even if a reactive desulfurizing agent is supplied to this part, it is in a reducing atmosphere and will not be decomposed into SO 2 gas. .

第7図には、外熱型ヒータの反応管において、スラグ
化温度に上げて石炭灰と反応脱硫剤を供給し、雰囲気ガ
スを変化させて脱硫剤のS固溶化率を検討した結果を示
すグラフである。O2を含んだ酸化雰囲気では反応脱硫剤
がSO2に分解するためS固溶化率は零になるが、中性雰
囲気のN2ガスではS固溶化率は55%、CO+N2ガスの還元
雰囲気ではS固溶化率は90%にまだ上昇することが分か
る。従って廃脱硫剤(反応脱硫剤)をスラグ中に固溶化
する場合、雰囲気ガスを還元性ガスガスに維持すること
が重要である。
FIG. 7 shows the results of examining the S solid solution ratio of the desulfurizing agent in the reaction tube of the external heat type heater by raising the temperature to the slagging temperature, supplying the coal ash and the reactive desulfurizing agent, and changing the atmosphere gas. It is a graph. In the oxidizing atmosphere containing O 2 , the S solution rate becomes zero because the reactive desulfurization agent decomposes into SO 2 , but in the N 2 gas in the neutral atmosphere, the S solution rate is 55%, and the reducing atmosphere of CO + N 2 gas Then, it can be seen that the S solution rate still rises to 90%. Therefore, when the waste desulfurizing agent (reactive desulfurizing agent) is solid-solved in the slag, it is important to maintain the atmosphere gas as a reducing gas gas.

このように廃脱硫剤である硫化物をスラグ中に効率よ
く固溶化することができる。スラグ化部Bに供給される
廃脱硫剤としての硫化物には制約はないが、石灰石、ド
ロマイト、ZnO、酸化鉄等の硫化物が特に有効である。
In this way, the sulfide, which is a waste desulfurizing agent, can be efficiently solid-solved in the slag. There is no restriction on the sulfide as the waste desulfurizing agent supplied to the slag forming section B, but sulfides such as limestone, dolomite, ZnO and iron oxide are particularly effective.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によれば、ガス化炉からの生成ガ
スを脱硫剤による脱硫処理することによって生ずる反応
脱硫剤(廃脱硫剤)は、還元性ガスにより気流輸送さ
れ、ガス化炉のスラグ化部に供給されるので、反応脱硫
剤はSO2に分解することなく、流出スラグ中に入り込み
固化スラグとして系外に排出される。したがって反応脱
硫剤を無公害化処理することができる。
As described above, according to the present invention, the reactive desulfurization agent (waste desulfurization agent) generated by desulfurizing the generated gas from the gasification furnace with the desulfurization agent is air-transported by the reducing gas, and is slag of the gasification furnace. Since it is supplied to the solidification section, the reactive desulfurization agent enters the outflow slag and is discharged out of the system as solidified slag without being decomposed into SO 2 . Therefore, the reactive desulfurizing agent can be treated to be pollution-free.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明にかかる噴流層石炭ガス化装置の一実施
例を示す概略的構成図、第2図は第1図の要部拡大図、
第3図は第2図のa−a′線に沿う断面図、第4図は本
発明にかかる噴流層石炭ガス化装置の他の実施例を示す
概略的構成図、第5図は本発明にかかる噴流層石炭ガス
化装置の更に他の実施例を示す概略的構成図、第6図は
ガス化炉内のO2濃度分布を示すグラフ、第7図はスラグ
化部における雰囲気ガスの相違によるS固溶化率を示す
グラフ、第8図は従来の噴流層石炭ガス化装置を示す概
略的構成図である。 1……ガス化炉、2……脱硫剤供給管、3……ガス化剤
供給管、4……石炭供給管、6……生成ガス抜出管、7
……第1サイクロン、8……第2サイクロン、9……チ
ャー供給管、10……反応脱硫剤供給管、12……脱塵塔、
14……精製ガス管、15……流出スラグ、16……冷却水、
17……脱硫塔、18……コンバスタ、19……ガスタービ
ン、20……スラグタップ孔、23……酸化塔、24……脱硫
塔、A……空塔部、B……スラグ化部。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a spouted bed coal gasifier according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line aa ′ in FIG. 2, FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the spouted bed coal gasification apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is the present invention. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the spouted bed coal gasification apparatus according to the present invention, FIG. 6 is a graph showing the O 2 concentration distribution in the gasification furnace, and FIG. Fig. 8 is a graph showing the S solution solubilization rate according to Fig. 8, and Fig. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional spouted bed coal gasifier. 1 ... Gasification furnace, 2 ... Desulfurization agent supply pipe, 3 ... Gasification agent supply pipe, 4 ... Coal supply pipe, 6 ... Generated gas extraction pipe, 7
...... First cyclone, 8 ...... Second cyclone, 9 ...... Char supply pipe, 10 ...... Reactive desulfurizing agent supply pipe, 12 ...... Dust removal tower,
14 …… Purified gas pipe, 15 …… Outflow slag, 16 …… Cooling water,
17 ... Desulfurization tower, 18 ... Combustor, 19 ... Gas turbine, 20 ... Slag tap hole, 23 ... Oxidation tower, 24 ... Desulfurization tower, A ... Empty tower section, B ... Slag formation section.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】石炭粒子を理論燃焼酸素量よりも少ない酸
素又は酸素含有ガスでガス化し、生成ガスを排出すると
共に石炭中の灰をガス化炉下部側のスラグ化部から抜き
出す噴流層石炭ガス化装置において、生成ガス中の硫黄
化合物を除去するための脱硫剤を生成ガス中に供給する
脱硫剤供給手段と、該脱硫剤供給手段で脱硫処理により
使用された廃脱硫剤を還元性ガスにより前記スラグ化部
に気流輸送する廃脱硫剤輸送手段と、を設けたことを特
徴とする噴硫層石炭ガス化装置。
1. A spouted bed coal gas in which coal particles are gasified with oxygen or an oxygen-containing gas that is less than the theoretical combustion oxygen amount, the generated gas is discharged, and the ash in the coal is extracted from the slagging section on the lower side of the gasifier. In the gasification device, a desulfurizing agent supply means for supplying a desulfurizing agent for removing a sulfur compound in the generated gas into the generated gas, and a waste desulfurizing agent used in the desulfurization treatment in the desulfurizing agent supplying means by a reducing gas A desulfurization layer coal gasification apparatus, comprising: a waste desulfurizing agent transportation means for carrying out air current transportation to the slagification section.
【請求項2】前記還元性ガスが、生成ガスを精製して得
られる精製ガスの一部であることを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の噴流層石炭ガス化装置。
2. The spouted bed coal gasifier according to claim 1, wherein the reducing gas is a part of a purified gas obtained by purifying a produced gas.
【請求項3】前記廃脱硫剤の前記スラグ化部における供
給口が、前記スラグ化部における石炭供給口およびガス
化剤供給口よりも下方側に配置されていることを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項記載の噴流層石炭ガス化
装置。
3. The supply port of the waste desulfurization agent in the slagging section is located below the coal supply port and the gasifying agent supply port in the slagification section. Spouted bed coal gasifier according to the range (1).
【請求項4】前記廃脱硫剤の前記スラグ化部における供
給口が、ガス化炉の内壁面に対してほぼ接線方向に設け
られていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の噴流層石炭ガス化装置。
4. The supply port of the waste desulfurization agent in the slagging section is provided substantially tangential to the inner wall surface of the gasification furnace. Spouted bed coal gasifier.
【請求項5】前記廃脱硫剤輸送手段は、その途中に廃脱
硫剤を酸素により硫酸化合物に転化する酸化装置を備え
ていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項〜第
(4)項のいずれかに記載の噴流層石炭ガス化装置。
5. The waste desulfurizing agent transporting means is provided with an oxidizing device for converting the waste desulfurizing agent into a sulfuric acid compound by oxygen in the middle thereof. The spouted bed coal gasifier according to any one of 4).
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