JPH11124585A - 汚染されたガスを冷却するための方法 - Google Patents
汚染されたガスを冷却するための方法Info
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- JPH11124585A JPH11124585A JP10176206A JP17620698A JPH11124585A JP H11124585 A JPH11124585 A JP H11124585A JP 10176206 A JP10176206 A JP 10176206A JP 17620698 A JP17620698 A JP 17620698A JP H11124585 A JPH11124585 A JP H11124585A
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- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】汚染されたガスを効率的に冷却するための方法
を提供する。 【解決手段】不純物として少なくとも金属蒸気および硫
化水素を含有し、１０００℃を超える温度にある汚染さ
れた一酸化炭素含有ガスを、液状および／またはガス状
の形態にある水を該ガス中に存在する一酸化炭素の少な
くとも一部が二酸化炭素および水素の生成を伴って水と
反応し得るような条件の下で該ガスに供給することによ
り、１０００℃以下の温度に冷却する。
を提供する。 【解決手段】不純物として少なくとも金属蒸気および硫
化水素を含有し、１０００℃を超える温度にある汚染さ
れた一酸化炭素含有ガスを、液状および／またはガス状
の形態にある水を該ガス中に存在する一酸化炭素の少な
くとも一部が二酸化炭素および水素の生成を伴って水と
反応し得るような条件の下で該ガスに供給することによ
り、１０００℃以下の温度に冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、汚染されたガス、
特に廃棄物を処理する際に得られる燃料ガスを冷却する
ための方法に関する。
特に廃棄物を処理する際に得られる燃料ガスを冷却する
ための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物は、種々の方法により処理するこ
とができる。現在、燃焼による処理が広く用いられてい
る。他の可能性は、熱分解およびガス化であるが、両者
は、溶融工程が引き続き行われ得る。熱分解の場合に
は、廃棄物は（実質的に）酸素のない条件下で加熱さ
れ、ガスおよびコークス様残渣が生産される。より高い
分子量の成分は、得られるガスから熱クラッキングによ
り除去することができる。この操作の間に、ＣＯ、ＣＯ
2 、Ｈ2 ＯおよびＨ2 の混合物が生産される。ガス化の
場合には、より多くの酸素が供給され、その結果、主と
してＣＯが生産され、コークス様残渣の生成はより少な
い。残渣は、溶融工程によりさらに反応させることがで
き、残渣は、使用可能なスラグ、および揮発性金属／金
属化合物を含有するフライ物質へ転化される。熱分解お
よびガス化方法は、生成物ガスとして、なおカロリー的
価値のある燃料ガスを生産する。このことは、少なくと
も、溶融工程が還元性条件の下で操作される場合には、
溶融工程からの排出ガス（off-gas）にも当てはまる。
とができる。現在、燃焼による処理が広く用いられてい
る。他の可能性は、熱分解およびガス化であるが、両者
は、溶融工程が引き続き行われ得る。熱分解の場合に
は、廃棄物は（実質的に）酸素のない条件下で加熱さ
れ、ガスおよびコークス様残渣が生産される。より高い
分子量の成分は、得られるガスから熱クラッキングによ
り除去することができる。この操作の間に、ＣＯ、ＣＯ
2 、Ｈ2 ＯおよびＨ2 の混合物が生産される。ガス化の
場合には、より多くの酸素が供給され、その結果、主と
してＣＯが生産され、コークス様残渣の生成はより少な
い。残渣は、溶融工程によりさらに反応させることがで
き、残渣は、使用可能なスラグ、および揮発性金属／金
属化合物を含有するフライ物質へ転化される。熱分解お
よびガス化方法は、生成物ガスとして、なおカロリー的
価値のある燃料ガスを生産する。このことは、少なくと
も、溶融工程が還元性条件の下で操作される場合には、
溶融工程からの排出ガス（off-gas）にも当てはまる。
【０００３】一般に、ガスは、上記方法から、約１００
０℃を超える温度、特に１２５０〜１６００℃の温度で
得られる。これらガスは、供給原料から連行される物質
（連行物質）で汚染されており、また供給物質に由来す
るガス状化合物例えば塩化水素ガス、硫化水素ガスおよ
び金属蒸気（特に、亜鉛、および、より少ない程度では
あるが、鉛）を含有している。
０℃を超える温度、特に１２５０〜１６００℃の温度で
得られる。これらガスは、供給原料から連行される物質
（連行物質）で汚染されており、また供給物質に由来す
るガス状化合物例えば塩化水素ガス、硫化水素ガスおよ
び金属蒸気（特に、亜鉛、および、より少ない程度では
あるが、鉛）を含有している。
【０００４】そのような不純物が存在する結果、このガ
スをさらに処理する間に問題が生じ得る。溶融ガスおよ
び熱分解ガスを精製するための現存の方法において、ガ
スは、通常、固形物を捕獲するためにガス冷却器、サイ
クロンおよび／またはバッグフィルターを、およびガス
から酸性成分を除去するためにガススクラバ塔を順次通
過させられる。熱ガス中に存在する汚染質の結果として
のこれら処理工程を実行するための装置の汚染は、次
に、物質のケーキ化においておよび冷却の際に特に問題
となる。冷却工程に関する限り、通常の手段を用いた冷
却は、存在する金属蒸気を元素状金属として析出させる
こととなる。次にこの元素状金属は、フィルター類によ
って濾過されることとなる。これは、酸素（空気）が許
容されるとすぐにフィルターの着火につながる。すなわ
ち、金属は、すぐに酸化し、多量の熱が発生する。加え
て、ガスが高温であるため、セラミック物質で作られた
非常に高価な熱交換器においてのみ熱交換が行われ得
る。そのような熱交換器は、摩耗を受け、汚染された熱
ガス流により比較的迅速に汚染され、その結果、それら
は高度にメンテナンスを要求するものとなる。
スをさらに処理する間に問題が生じ得る。溶融ガスおよ
び熱分解ガスを精製するための現存の方法において、ガ
スは、通常、固形物を捕獲するためにガス冷却器、サイ
クロンおよび／またはバッグフィルターを、およびガス
から酸性成分を除去するためにガススクラバ塔を順次通
過させられる。熱ガス中に存在する汚染質の結果として
のこれら処理工程を実行するための装置の汚染は、次
に、物質のケーキ化においておよび冷却の際に特に問題
となる。冷却工程に関する限り、通常の手段を用いた冷
却は、存在する金属蒸気を元素状金属として析出させる
こととなる。次にこの元素状金属は、フィルター類によ
って濾過されることとなる。これは、酸素（空気）が許
容されるとすぐにフィルターの着火につながる。すなわ
ち、金属は、すぐに酸化し、多量の熱が発生する。加え
て、ガスが高温であるため、セラミック物質で作られた
非常に高価な熱交換器においてのみ熱交換が行われ得
る。そのような熱交換器は、摩耗を受け、汚染された熱
ガス流により比較的迅速に汚染され、その結果、それら
は高度にメンテナンスを要求するものとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
対する解決を提供することを目的とする。本発明のさら
なる目的は、非常に熱くかつ汚染されたガスをスチール
装置中で熱交換が行われ得るように効率的に冷却し得る
方法を提供することである。スチール熱交換器の使用
は、それが安価であり、および当該熱交換器がより遅く
摩耗し、より遅く汚染されるという利点を有する。スチ
ール熱交換器の使用は、１０００℃以下の温度でのみ可
能であることが知られている。従って、熱いガス流は、
スチール熱交換器中に供給する前に１０００℃以下の温
度に冷却されなければならない。本発明のさらなる目的
は、得られるガスが、それが燃料ガスとしての使用に好
適であるように相当のカロリー値を維持する方法を提供
することである。
対する解決を提供することを目的とする。本発明のさら
なる目的は、非常に熱くかつ汚染されたガスをスチール
装置中で熱交換が行われ得るように効率的に冷却し得る
方法を提供することである。スチール熱交換器の使用
は、それが安価であり、および当該熱交換器がより遅く
摩耗し、より遅く汚染されるという利点を有する。スチ
ール熱交換器の使用は、１０００℃以下の温度でのみ可
能であることが知られている。従って、熱いガス流は、
スチール熱交換器中に供給する前に１０００℃以下の温
度に冷却されなければならない。本発明のさらなる目的
は、得られるガスが、それが燃料ガスとしての使用に好
適であるように相当のカロリー値を維持する方法を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】シフト反応を用いること
により、熱いガス流が効率的かつ迅速に冷却され得、得
られるガスは相当のカロリー値を有するということが見
出された。
により、熱いガス流が効率的かつ迅速に冷却され得、得
られるガスは相当のカロリー値を有するということが見
出された。
【０００７】従って、本発明は、不純物として少なくと
も金属蒸気および硫化水素を含有し、１０００℃を超え
る温度にある汚染された一酸化炭素含有ガスを、液状お
よび／またはガス状の形態にある水を該ガス中に存在す
る一酸化炭素の少なくとも一部が二酸化炭素および水素
の生成を伴って水と反応し得るような条件の下で該ガス
に供給することにより、１０００℃以下の温度に冷却す
るための方法に関する。
も金属蒸気および硫化水素を含有し、１０００℃を超え
る温度にある汚染された一酸化炭素含有ガスを、液状お
よび／またはガス状の形態にある水を該ガス中に存在す
る一酸化炭素の少なくとも一部が二酸化炭素および水素
の生成を伴って水と反応し得るような条件の下で該ガス
に供給することにより、１０００℃以下の温度に冷却す
るための方法に関する。
【０００８】熱いガスにより低温で水を供給することに
より、当該混合物は冷却され、以下のシフト反応が生じ
る： ＣＯ ＋ Ｈ2 Ｏ ←→ ＣＯ2 ＋ Ｈ2 温度低下および変化した化学条件の結果として、ガス中
に存在する金属蒸気は、固体化合物へ、通常、硫化水素
の存在故スルフェートおよび硫化物へ転化されることと
なる。その結果、これら金属は、当該プロセスにおいて
容易にさらに除去され得、処理には問題がほとんどなく
なる。さらに、生じるシフト反応の結果として水素が生
成し、水素は一酸化炭素よりも高い価値を有し、また使
用が容易であるので、そのことは有利である。
より、当該混合物は冷却され、以下のシフト反応が生じ
る： ＣＯ ＋ Ｈ2 Ｏ ←→ ＣＯ2 ＋ Ｈ2 温度低下および変化した化学条件の結果として、ガス中
に存在する金属蒸気は、固体化合物へ、通常、硫化水素
の存在故スルフェートおよび硫化物へ転化されることと
なる。その結果、これら金属は、当該プロセスにおいて
容易にさらに除去され得、処理には問題がほとんどなく
なる。さらに、生じるシフト反応の結果として水素が生
成し、水素は一酸化炭素よりも高い価値を有し、また使
用が容易であるので、そのことは有利である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明において、水は、液体また
はガス（水蒸気）の状態で供給することができる。
はガス（水蒸気）の状態で供給することができる。
【００１０】供給する水の量は、冷却が達成される程度
に影響を及ぼす。いずれにしろ、加える水の量は、熱い
ガスの温度が１０００℃以下に低下するようなものでな
ければならない。加えて、ガスの温度は、７００℃未満
まで低下しないことが好ましい。さもなければ多すぎる
熱が損失し、熱交換器がよりコスト効率的でなくなるか
らである。冷却されたガスの温度が９００ないし１００
０℃であるような量の水を供給することがもっとも好ま
しい。この範囲の温度において、シフト反応の反応速度
は、１秒未満の滞留時間で新たな平衡が達成されるよう
に、高くなる。水をさらに添加すると、温度はさらに低
下するが、シフト反応はよりさらに進行することはない
であろう。その結果、準安定平衡が生じ、シフト反応が
一種の凍結平衡状況にある。
に影響を及ぼす。いずれにしろ、加える水の量は、熱い
ガスの温度が１０００℃以下に低下するようなものでな
ければならない。加えて、ガスの温度は、７００℃未満
まで低下しないことが好ましい。さもなければ多すぎる
熱が損失し、熱交換器がよりコスト効率的でなくなるか
らである。冷却されたガスの温度が９００ないし１００
０℃であるような量の水を供給することがもっとも好ま
しい。この範囲の温度において、シフト反応の反応速度
は、１秒未満の滞留時間で新たな平衡が達成されるよう
に、高くなる。水をさらに添加すると、温度はさらに低
下するが、シフト反応はよりさらに進行することはない
であろう。その結果、準安定平衡が生じ、シフト反応が
一種の凍結平衡状況にある。
【００１１】上に述べたように、本発明による方法は、
廃棄物のガス化もしくは熱分解により得られた汚染され
たガスまたは熱分解もしくはガス化から得られたコーク
ス様残渣が還元性条件下で溶融される溶融工程から得ら
れる排出ガスを冷却するために特に好適である。本発明
の方法は、有機物質の含有率の高いバイオマス、熱分解
コークスまたは廃棄物の部分燃焼またはガス化により得
られた汚染ガスを冷却するために特に好適である。
廃棄物のガス化もしくは熱分解により得られた汚染され
たガスまたは熱分解もしくはガス化から得られたコーク
ス様残渣が還元性条件下で溶融される溶融工程から得ら
れる排出ガスを冷却するために特に好適である。本発明
の方法は、有機物質の含有率の高いバイオマス、熱分解
コークスまたは廃棄物の部分燃焼またはガス化により得
られた汚染ガスを冷却するために特に好適である。
【００１２】さらに、本発明の方法を用いて、得られた
ガス中のＨ2 ／ＣＯ比を調整し、またはこの比を実質的
に一定に維持することも可能である。ガス中の金属は、
また、金属酸化物または金属硫化物へ転化される。
ガス中のＨ2 ／ＣＯ比を調整し、またはこの比を実質的
に一定に維持することも可能である。ガス中の金属は、
また、金属酸化物または金属硫化物へ転化される。
【００１３】
実施例１ ガス化器は、以下のガス成分： ＣＯ：４８．２モル％、亜鉛蒸気：２００ｐｐｍ ＣＯ2 ：１１．８モル％、Ｈ2 Ｓ：１４００ｐｐｍ Ｈ2 ：１９．３モル％、ＨＣｌ：１０００ｐｐｍ Ｈ2 Ｏ：１５．７モル％ Ｎ2 ：５．０モル％ を含有するガスを約１４５０℃の温度で供給する。
【００１４】加えて、ガスは、３．５ｇ／ｍ3 の固形成
分および少量の他のガス成分を含有する。
分および少量の他のガス成分を含有する。
【００１５】このガスに２５℃の０．３モルの水をガス
１モルに対して加える（これは、重量基準で２３％に相
当する）。これにより、９４８℃の断熱平衡温度が生じ
る。この平衡状態のガス組成は、以下の通りである。
１モルに対して加える（これは、重量基準で２３％に相
当する）。これにより、９４８℃の断熱平衡温度が生じ
る。この平衡状態のガス組成は、以下の通りである。
【００１６】ＣＯ：２７．０モル％ ＣＯ2 ：１９．２モル％ Ｈ2 ：２５．０モル％ Ｈ2 Ｏ：２５．０モル％ Ｎ2 ：３．８モル％ 最終的に到達した９４８℃の平衡温度において、初めに
存在していたすべての亜鉛蒸気は、硫化亜鉛に転化され
ていた。
存在していたすべての亜鉛蒸気は、硫化亜鉛に転化され
ていた。
【００１７】上記組成から、水を添加した結果、水素含
有率が有意に増加したことがわかる。得られたガスのカ
ロリー値は、５１．４Ｍｃａｌ／ｍｏｌであり、これ
は、すぐさま使用し得る値である。
有率が有意に増加したことがわかる。得られたガスのカ
ロリー値は、５１．４Ｍｃａｌ／ｍｏｌであり、これ
は、すぐさま使用し得る値である。
【００１８】実施例２ 実施例１で使用したガスと同じガスを水の代わりに１５
０℃の水蒸気を用いて冷却する。ガス１モルにつき０．
３モルのスチームを加える。最終温度は９２８℃であ
る。この温度でのガスの組成は、以下の通りである。
０℃の水蒸気を用いて冷却する。ガス１モルにつき０．
３モルのスチームを加える。最終温度は９２８℃であ
る。この温度でのガスの組成は、以下の通りである。
【００１９】ＣＯ：２５．１モル％ ＣＯ2 ：１９．３モル％ Ｈ2 ：２４．９モル％ Ｈ2 Ｏ：２７．０モル％ Ｎ2 ：３．７モル％ ここでも、最終的に到達した９２８℃の平衡温度で、初
めに存在していた亜鉛蒸気は、硫化亜鉛に転化されてい
た。
めに存在していた亜鉛蒸気は、硫化亜鉛に転化されてい
た。
【００２０】上記組成から、水を添加した結果、水素含
有率が増加したことがわかる。
有率が増加したことがわかる。
Claims (4)
- 【請求項１】 不純物として少なくとも金属蒸気および
硫化水素を含有し、１０００℃を超える温度にある汚染
された一酸化炭素含有ガスを、液状および／またはガス
状の形態にある水を該ガス中に存在する一酸化炭素の少
なくとも一部が二酸化炭素および水素の生成を伴って水
と反応し得るような条件の下で該ガスに供給することに
より、１０００℃以下の温度に冷却するための方法。 - 【請求項２】 供給する水の量が、ガスの最終温度が７
００ないし１０００℃、好ましくは９００ないし１００
０℃であるように選ばれる請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 汚染されたガスが、有機物質の含有率が
高いバイオマス、熱分解コークスまたは廃棄物のガス化
により得られたものである請求項１または２に記載の方
法。 - 【請求項４】 得られたガス中のＨ2 ／ＣＯ比が実質的
に一定に保たれている請求項１ないし３のいずれか１項
に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1006379A NL1006379C2 (nl) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Werkwijze voor het afkoelen van verontreinigd gas. |
| NL1006379 | 1997-06-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11124585A true JPH11124585A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=19765210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10176206A Pending JPH11124585A (ja) | 1997-06-23 | 1998-06-23 | 汚染されたガスを冷却するための方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0890630B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11124585A (ja) |
| AT (1) | ATE264899T1 (ja) |
| AU (1) | AU729142B2 (ja) |
| CA (1) | CA2241015A1 (ja) |
| DE (1) | DE69823273D1 (ja) |
| DK (1) | DK0890630T3 (ja) |
| ES (1) | ES2221117T3 (ja) |
| NL (1) | NL1006379C2 (ja) |
| NO (1) | NO982905L (ja) |
| NZ (1) | NZ330760A (ja) |
| PT (1) | PT890630E (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006045394A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Jfe Engineering Kk | 廃棄物ガス化処理装置の操業方法 |
| JP2009024121A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Ihi Corp | 石油残渣からの重金属分離方法及び装置 |
| JP2019500303A (ja) * | 2015-12-07 | 2019-01-10 | アルビス シュトルベルグ ゲーエムベーハー アンド シーオー ケイジー | 銅セラミック基板、銅セラミック基板を製造するための銅半製品、及び銅セラミック基板の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1053788A (ja) * | 1964-05-27 | 1900-01-01 | ||
| NL8402641A (nl) * | 1984-08-30 | 1986-03-17 | Univ Leiden | Werkwijze voor het vernietigen van organische afvalstoffen door thermische omzetting. |
| US4704137A (en) * | 1987-02-09 | 1987-11-03 | Texaco Inc. | Process for upgrading water used in cooling and cleaning of raw synthesis gas |
-
1997
- 1997-06-23 NL NL1006379A patent/NL1006379C2/nl not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-06-16 DE DE69823273T patent/DE69823273D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-16 EP EP98202020A patent/EP0890630B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-16 PT PT98202020T patent/PT890630E/pt unknown
- 1998-06-16 AT AT98202020T patent/ATE264899T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-06-16 ES ES98202020T patent/ES2221117T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-16 DK DK98202020T patent/DK0890630T3/da active
- 1998-06-19 CA CA002241015A patent/CA2241015A1/en not_active Abandoned
- 1998-06-22 AU AU73091/98A patent/AU729142B2/en not_active Ceased
- 1998-06-22 NO NO982905A patent/NO982905L/no not_active Application Discontinuation
- 1998-06-22 NZ NZ330760A patent/NZ330760A/xx unknown
- 1998-06-23 JP JP10176206A patent/JPH11124585A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009024121A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Ihi Corp | 石油残渣からの重金属分離方法及び装置 |
| JP2019500303A (ja) * | 2015-12-07 | 2019-01-10 | アルビス シュトルベルグ ゲーエムベーハー アンド シーオー ケイジー | 銅セラミック基板、銅セラミック基板を製造するための銅半製品、及び銅セラミック基板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0890630B1 (en) | 2004-04-21 |
| ES2221117T3 (es) | 2004-12-16 |
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| PT890630E (pt) | 2004-09-30 |
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