JPH11236627A - 煤からの重金属成分の回収方法及び装置 - Google Patents
煤からの重金属成分の回収方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料を部分酸化炉で部分酸化してガス化ガス
とするプロセスで発生する煤中の重金属成分を回収す
る。 【解決手段】 煤と水と酸化剤を水熱酸化分解反応器４
で反応させ、煤中の未燃カーボンをガス化して反応終了
混合物から分離し、得られる水系混合物から煤中の重金
属成分を分離する。
とするプロセスで発生する煤中の重金属成分を回収す
る。 【解決手段】 煤と水と酸化剤を水熱酸化分解反応器４
で反応させ、煤中の未燃カーボンをガス化して反応終了
混合物から分離し、得られる水系混合物から煤中の重金
属成分を分離する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料を部分酸化す
るガス化プロセスで発生する煤（未燃焼のカーボン及び
重金属成分を含む）から重金属成分を回収する方法及び
装置に関する。
るガス化プロセスで発生する煤（未燃焼のカーボン及び
重金属成分を含む）から重金属成分を回収する方法及び
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭ガス化複合発電システム（IGCC）等
においては、石炭、重質油などの燃料を酸素、空気など
の酸化剤を用い、必要に応じて水の存在下に高温の部分
酸化炉でガス化して（部分酸化工程）、粗ガス化ガスが
製造される。得られた粗ガス化ガスは、ガス精製工程で
処理されてガス化ガスが製造される。上記の部分酸化工
程においては、燃料に由来する重金属成分を含んだ有害
なガス化炉煤が発生するので、このガス化炉煤を廃棄す
る際の無害化処理及び無害化処理の際の有用資源（重金
属成分）の回収が課題となっている。
においては、石炭、重質油などの燃料を酸素、空気など
の酸化剤を用い、必要に応じて水の存在下に高温の部分
酸化炉でガス化して（部分酸化工程）、粗ガス化ガスが
製造される。得られた粗ガス化ガスは、ガス精製工程で
処理されてガス化ガスが製造される。上記の部分酸化工
程においては、燃料に由来する重金属成分を含んだ有害
なガス化炉煤が発生するので、このガス化炉煤を廃棄す
る際の無害化処理及び無害化処理の際の有用資源（重金
属成分）の回収が課題となっている。
【０００３】従来における燃料ガス化プロセスにおける
部分酸化炉煤の処理方法としては、オリマルジョン煤ナ
フサ抽出処理方法および煤低温炉燃焼処理方法が挙げら
れる。
部分酸化炉煤の処理方法としては、オリマルジョン煤ナ
フサ抽出処理方法および煤低温炉燃焼処理方法が挙げら
れる。
【０００４】オリマルジョン煤ナフサ抽出処理方法は、
煤中の未燃カーボンを先ずナフサで抽出し、次いで重質
油で抽出するものであって、ナフサは循環使用される
が、重質油は未燃カーボン−重質油組成物として取り出
される。
煤中の未燃カーボンを先ずナフサで抽出し、次いで重質
油で抽出するものであって、ナフサは循環使用される
が、重質油は未燃カーボン−重質油組成物として取り出
される。
【０００５】以下、このオリマルジョン煤ナフサ抽出処
理方法について説明する。
理方法について説明する。
【０００６】煤を含む粗ガス化ガスは、フィルタを含む
炉過ステップで処理され、さらに後流の精製工程で精製
される。一方、フィルタで分離された煤は、ロックホッ
パにより混合撹拌器に移送される。
炉過ステップで処理され、さらに後流の精製工程で精製
される。一方、フィルタで分離された煤は、ロックホッ
パにより混合撹拌器に移送される。
【０００７】混合撹拌器において、煤とプロセス水（循
環使用される）とナフサ（循環使用される）とが混合撹
拌されて油−水分散物となる。この油−水分散物は、デ
カンタを含む油−水分離ステップに移送され、煤（未燃
カーボン）を取り込んだナフサはデカンタにおいて上層
として水の層から分離される。
環使用される）とナフサ（循環使用される）とが混合撹
拌されて油−水分散物となる。この油−水分散物は、デ
カンタを含む油−水分離ステップに移送され、煤（未燃
カーボン）を取り込んだナフサはデカンタにおいて上層
として水の層から分離される。
【０００８】デカンタで分離されたナフサは、次に、重
質油と混合され熱交換器により予熱されて、ナフサスト
リッパを含むナフサ−重質油分離ステップに移送され
る。一方、デカンタで分離された下層としての水分はフ
ラッシュセパレータを含む水回収ステップに送られ、一
部が上記の混合撹拌器への供給用プロセス水として回収
されると共に、残りは後流の排水処理ステップに移送し
て排水処理される。
質油と混合され熱交換器により予熱されて、ナフサスト
リッパを含むナフサ−重質油分離ステップに移送され
る。一方、デカンタで分離された下層としての水分はフ
ラッシュセパレータを含む水回収ステップに送られ、一
部が上記の混合撹拌器への供給用プロセス水として回収
されると共に、残りは後流の排水処理ステップに移送し
て排水処理される。
【０００９】上記のナフサ−重質油分離ステップにおい
て、ナフサはナフサストリッパの塔頂側から回収されて
混合撹拌器への供給用ナフサとして回収（供給）され
る。他方、ナフサストリッパの塔底側からは、重質油が
未燃カーボン−重質油組成物として取り出される。
て、ナフサはナフサストリッパの塔頂側から回収されて
混合撹拌器への供給用ナフサとして回収（供給）され
る。他方、ナフサストリッパの塔底側からは、重質油が
未燃カーボン−重質油組成物として取り出される。
【００１０】これに対し、煤低温炉燃焼処理方法は、重
金属成分を含む煤中の炭素分を燃料を加えて徐々に低温
燃焼することにより、重金属成分の変化（溶解など）を
避けて分離しようとするものである。
金属成分を含む煤中の炭素分を燃料を加えて徐々に低温
燃焼することにより、重金属成分の変化（溶解など）を
避けて分離しようとするものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のオリ
マルジョン煤ナフサ抽出処理方法においては、クローズ
ドシステムで大量のナフサをサイクルするために装置が
複雑・大規模となり、エネルギー消費が大きい。また、
重金属を含んだ煤を重油に取り込むため、この取込用の
重油の消費を余儀なくされるという欠点がある。
マルジョン煤ナフサ抽出処理方法においては、クローズ
ドシステムで大量のナフサをサイクルするために装置が
複雑・大規模となり、エネルギー消費が大きい。また、
重金属を含んだ煤を重油に取り込むため、この取込用の
重油の消費を余儀なくされるという欠点がある。
【００１２】一方、煤低温炉燃焼処理方法の場合は、炉
を低温に維持するといっても実際に燃焼炉内温度を均一
にすることは不可能であり、炉内の局所的高温化は避け
られない。従って、炉内の局所的に高温化した部分で重
金属成分が溶解して回収不可能となる。例えば、煤に含
まれる重金属成分は、局所的加熱によって８００℃以上
に熱せられると溶解し、低温炉壁に固着して回収不能と
なる。その上、低温炉を燃焼するために燃料が別途に消
費されるという問題があった。
を低温に維持するといっても実際に燃焼炉内温度を均一
にすることは不可能であり、炉内の局所的高温化は避け
られない。従って、炉内の局所的に高温化した部分で重
金属成分が溶解して回収不可能となる。例えば、煤に含
まれる重金属成分は、局所的加熱によって８００℃以上
に熱せられると溶解し、低温炉壁に固着して回収不能と
なる。その上、低温炉を燃焼するために燃料が別途に消
費されるという問題があった。
【００１３】つまり、未燃カーボンから重金属を分離す
るために従来行われていたオリマルジョン煤ナフサ抽出
処理方法及び煤低温炉燃焼処理方法においては、重金属
が溶解して回収不能に陥ったり、あるいは回収用の燃料
が別途に必要で費用がかさむ等の欠点がある。
るために従来行われていたオリマルジョン煤ナフサ抽出
処理方法及び煤低温炉燃焼処理方法においては、重金属
が溶解して回収不能に陥ったり、あるいは回収用の燃料
が別途に必要で費用がかさむ等の欠点がある。
【００１４】そこで、本発明の目的は、燃料を部分酸化
するガス化ガス製造プロセスの部分酸化炉で発生する煤
から重金属成分を簡便に且つ低コストで回収する方法及
び装置を提供することにある。
するガス化ガス製造プロセスの部分酸化炉で発生する煤
から重金属成分を簡便に且つ低コストで回収する方法及
び装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１の発明は、燃料を部分酸化してガス化すると
きに発生する重金属成分を含んだ煤を２５０℃〜６００
℃の範囲で水熱酸化分解処理し、上記煤中の未燃カーボ
ンをガス化することにより、上記重金属成分を固体とし
て分離可能にすることを特徴とする。
の請求項１の発明は、燃料を部分酸化してガス化すると
きに発生する重金属成分を含んだ煤を２５０℃〜６００
℃の範囲で水熱酸化分解処理し、上記煤中の未燃カーボ
ンをガス化することにより、上記重金属成分を固体とし
て分離可能にすることを特徴とする。
【００１６】請求項２の発明は、部分酸化炉を含むガス
化工程で燃料と酸化剤とを部分酸化反応させて粗ガス化
ガスとし、この粗ガス化ガスから煤を分離し、上記煤と
プロセス水とから煤−水スラリを生成し、上記煤−水ス
ラリと酸化剤とを２５０℃〜６００℃の範囲で水熱酸化
分解反応させて上記煤中の未燃カーボンをガス化し、得
られる反応終了混合物よりガス成分、重金属成分から成
る固形分、水分を分離し、上記水分を上記プロセス水と
して循環使用することを特徴とする。
化工程で燃料と酸化剤とを部分酸化反応させて粗ガス化
ガスとし、この粗ガス化ガスから煤を分離し、上記煤と
プロセス水とから煤−水スラリを生成し、上記煤−水ス
ラリと酸化剤とを２５０℃〜６００℃の範囲で水熱酸化
分解反応させて上記煤中の未燃カーボンをガス化し、得
られる反応終了混合物よりガス成分、重金属成分から成
る固形分、水分を分離し、上記水分を上記プロセス水と
して循環使用することを特徴とする。
【００１７】請求項３の発明は、部分酸化炉を含むガス
化工程で燃料と酸化剤とを部分酸化反応させて粗ガス化
ガスとし、この粗ガス化ガスから煤を分離し、上記煤と
プロセス水とから煤−水スラリを生成し、上記煤−水ス
ラリと酸化剤とを管型連続水熱分解反応器において、２
５０℃〜６００℃の範囲で水熱酸化分解反応させて上記
煤中の未燃カーボンをガス化し、得られる反応終了混合
物よりガス成分、重金属成分から成る固形分、水分を分
離し、上記水分を上記プロセス水として循環使用し、上
記未燃カーボンの水熱酸化分解反応熱を水蒸気として回
収することを特徴とする。
化工程で燃料と酸化剤とを部分酸化反応させて粗ガス化
ガスとし、この粗ガス化ガスから煤を分離し、上記煤と
プロセス水とから煤−水スラリを生成し、上記煤−水ス
ラリと酸化剤とを管型連続水熱分解反応器において、２
５０℃〜６００℃の範囲で水熱酸化分解反応させて上記
煤中の未燃カーボンをガス化し、得られる反応終了混合
物よりガス成分、重金属成分から成る固形分、水分を分
離し、上記水分を上記プロセス水として循環使用し、上
記未燃カーボンの水熱酸化分解反応熱を水蒸気として回
収することを特徴とする。
【００１８】請求項４の発明は、煤から重金属成分を回
収する装置において、重金属成分を含んだ煤と水とを混
合して煤−水スラリを生成する煤−水スラリ生成手段
と、この煤−水スラリと酸化剤とを水熱酸化分解反応さ
せて煤中の未燃カーボンをガス化する水熱反応器と、重
金属成分及び水を上記ガス化した未燃カーボンから分離
する分離器と、上記重金属成分を水から分離・回収する
重金属成分分離装置とを含むように構成される。
収する装置において、重金属成分を含んだ煤と水とを混
合して煤−水スラリを生成する煤−水スラリ生成手段
と、この煤−水スラリと酸化剤とを水熱酸化分解反応さ
せて煤中の未燃カーボンをガス化する水熱反応器と、重
金属成分及び水を上記ガス化した未燃カーボンから分離
する分離器と、上記重金属成分を水から分離・回収する
重金属成分分離装置とを含むように構成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明は、燃料を部分酸化するガ
ス化工程で発生する煤（未燃カーボンを含む）を２５０
℃〜６００℃の範囲で水熱酸化分解処理して煤中のカー
ボンをガス化し、その後煤に含まれている重金属成分を
固体として分離する煤からの重金属成分の回収方法及び
装置である。
ス化工程で発生する煤（未燃カーボンを含む）を２５０
℃〜６００℃の範囲で水熱酸化分解処理して煤中のカー
ボンをガス化し、その後煤に含まれている重金属成分を
固体として分離する煤からの重金属成分の回収方法及び
装置である。
【００２０】つまり、本発明の方法及び装置によれば、
煤中のカーボンを水熱酸化分解技術によってガス化して
分離することによって、煤に含まれている重金属成分を
分離・回収できる。
煤中のカーボンを水熱酸化分解技術によってガス化して
分離することによって、煤に含まれている重金属成分を
分離・回収できる。
【００２１】なお、上記の水熱分解技術及び水熱酸化分
解技術は、工業的技術として既に一般に用いられてい
る。これらは、実用反応混合物系に応じた３００℃程度
の温度で水の化学反応性が急増乃至最大化し、さらに高
温では気一液界面消失領域の超臨界水条件、その間の亜
臨界水条件が発現すること、及びこの様な水熱条件下で
金属成分の分離・回収性を損なうことなく炭素質を酸化
分解できることを利用している。
解技術は、工業的技術として既に一般に用いられてい
る。これらは、実用反応混合物系に応じた３００℃程度
の温度で水の化学反応性が急増乃至最大化し、さらに高
温では気一液界面消失領域の超臨界水条件、その間の亜
臨界水条件が発現すること、及びこの様な水熱条件下で
金属成分の分離・回収性を損なうことなく炭素質を酸化
分解できることを利用している。
【００２２】例えば、石炭は超臨界水分解によって分解
・液化され、アルカリ剤の存在はこの種の分解・液化を
触媒的に促進する。重質油は超臨界水分解によって軽質
油に分解され、アルカリ剤の存在はこの種の分解・改質
を触媒的に促進する。
・液化され、アルカリ剤の存在はこの種の分解・液化を
触媒的に促進する。重質油は超臨界水分解によって軽質
油に分解され、アルカリ剤の存在はこの種の分解・改質
を触媒的に促進する。
【００２３】一般に有機物は、酸化剤の存在下に水熱分
解すると水熱酸化され、例えば汚泥は２００℃で酸化分
解され、４００℃では自熱的に酸化分解され、二酸化炭
素と水になる。
解すると水熱酸化され、例えば汚泥は２００℃で酸化分
解され、４００℃では自熱的に酸化分解され、二酸化炭
素と水になる。
【００２４】超臨界水酸化工程を含め、水熱酸化分解工
程の利点は、反応管理・バッチ反応化及び連続管型反応
化が容易であること、熱損失が小さく熱管理が容易であ
ること、熱回収が容易であること、追加燃料を要せず反
応進行が可能であること、高品質水の回収が可能である
こと等の諸点であり、本発明はこれらの諸点を活用する
ものである。
程の利点は、反応管理・バッチ反応化及び連続管型反応
化が容易であること、熱損失が小さく熱管理が容易であ
ること、熱回収が容易であること、追加燃料を要せず反
応進行が可能であること、高品質水の回収が可能である
こと等の諸点であり、本発明はこれらの諸点を活用する
ものである。
【００２５】以下、本発明の好適実施の形態を添付図面
の図１により説明する。
の図１により説明する。
【００２６】図１に、本発明の煤から重金属成分を回収
する装置が、これに付随の諸設備と共に示されている。
する装置が、これに付随の諸設備と共に示されている。
【００２７】なお、付随の諸設備とは、石炭等の燃料を
酸化剤（及び必要なら水分）と高温で反応させて部分酸
化させる部分酸化炉１と、部分酸化炉１で発生した粗ガ
ス化ガスを冷却すべく部分酸化炉１の下流側に接続され
たガスクーラ２と、冷却された粗ガス化ガスから煤（未
燃カーボン）を分離する煤分離手段３（スクラバ，フィ
ルタ等）などである。
酸化剤（及び必要なら水分）と高温で反応させて部分酸
化させる部分酸化炉１と、部分酸化炉１で発生した粗ガ
ス化ガスを冷却すべく部分酸化炉１の下流側に接続され
たガスクーラ２と、冷却された粗ガス化ガスから煤（未
燃カーボン）を分離する煤分離手段３（スクラバ，フィ
ルタ等）などである。
【００２８】本発明の煤から重金属成分を回収する装置
２０は、上記の煤分離手段３の下流側に接続されてい
る。
２０は、上記の煤分離手段３の下流側に接続されてい
る。
【００２９】この重金属成分回収装置２０は、図示され
るように、煤分離手段３で分離された煤を水と混合して
煤−水スラリを生成する煤−水スラリ生成手段８と、こ
の煤−水スラリ中の未燃焼の炭素（カーボン）を水熱酸
化分解反応によってガス化する水熱反応器４と、水熱反
応器４でガス化したカーボンを水及び重金属成分から分
離する分離装置６（セパレータ等）と、水と重金属成分
とを分離する重金属成分分離装置７（フィルタ等）とを
順に接続して主に構成される。
るように、煤分離手段３で分離された煤を水と混合して
煤−水スラリを生成する煤−水スラリ生成手段８と、こ
の煤−水スラリ中の未燃焼の炭素（カーボン）を水熱酸
化分解反応によってガス化する水熱反応器４と、水熱反
応器４でガス化したカーボンを水及び重金属成分から分
離する分離装置６（セパレータ等）と、水と重金属成分
とを分離する重金属成分分離装置７（フィルタ等）とを
順に接続して主に構成される。
【００３０】本発明の重金属成分回収装置２０には、熱
交換器５を、煤−水スラリ生成手段８から水熱反応器４
に送られる煤−水スラリと水熱反応器４から分離器６に
送られるガス化したカーボンを含む処理液とが熱交換で
きるように設けてもよい。
交換器５を、煤−水スラリ生成手段８から水熱反応器４
に送られる煤−水スラリと水熱反応器４から分離器６に
送られるガス化したカーボンを含む処理液とが熱交換で
きるように設けてもよい。
【００３１】なお、水熱反応器４を、図１に示されるよ
うに長管型水熱酸化反応器として構成してもよい。
うに長管型水熱酸化反応器として構成してもよい。
【００３２】また、水熱反応器４には、これに酸化剤
（酸素，空気等）を供給する酸化剤供給手段９が接続さ
れる。この酸化剤供給手段９を介して水熱反応器４に供
給される酸化剤が、部分酸化炉１に供給される酸化剤と
同一の供給源に由来するものであってよいのは、勿論で
ある。
（酸素，空気等）を供給する酸化剤供給手段９が接続さ
れる。この酸化剤供給手段９を介して水熱反応器４に供
給される酸化剤が、部分酸化炉１に供給される酸化剤と
同一の供給源に由来するものであってよいのは、勿論で
ある。
【００３３】燃料（微粉炭、重質油）と酸化剤（空気、
酸素）とが、図示されない供給手段によって各々部分酸
化炉１に供給され、必要であれば水分も供給される。こ
の結果、燃料が酸化剤（及び水）と部分酸化炉１内で高
温下で反応してガス化され、煤を含む粗ガス（化ガス）
が発生する。
酸素）とが、図示されない供給手段によって各々部分酸
化炉１に供給され、必要であれば水分も供給される。こ
の結果、燃料が酸化剤（及び水）と部分酸化炉１内で高
温下で反応してガス化され、煤を含む粗ガス（化ガス）
が発生する。
【００３４】ちなみに、この粗ガス化ガスに含まれる煤
は、未燃焼の炭素質（カーボン）と重金属成分とを主要
構成分とする。重金属成分は、上記の燃料に由来する有
用な重金属成分である。
は、未燃焼の炭素質（カーボン）と重金属成分とを主要
構成分とする。重金属成分は、上記の燃料に由来する有
用な重金属成分である。
【００３５】部分酸化炉１内で発生した粗ガスは、ガス
クーラ２で冷却され、ガスクーラ２で冷却された粗ガス
は煤分離器３に送られる。煤分離器３では、水（重金属
成分分離装置７から送られてくるプロセス水，下記参
照）を粗ガスに注入することにより、煤がそれ以外のガ
ス成分から分離される。
クーラ２で冷却され、ガスクーラ２で冷却された粗ガス
は煤分離器３に送られる。煤分離器３では、水（重金属
成分分離装置７から送られてくるプロセス水，下記参
照）を粗ガスに注入することにより、煤がそれ以外のガ
ス成分から分離される。
【００３６】煤分離器３で分離されたガス成分は、図示
されない下流側の諸設備に送られて適宜処理され、発電
等に利用された後大気放出される。
されない下流側の諸設備に送られて適宜処理され、発電
等に利用された後大気放出される。
【００３７】一方、煤分離器３で分離された煤は、本発
明の重金属成分回収装置２０に送られて処理される。す
なわち、煤は先ず煤−水スラリ生成手段８によって水と
充分に混合され、煤−水スラリが生成される。生成され
た煤−水スラリは、次に、熱交換器５を介して水熱反応
器４に送られる。このとき、熱交換器５では、水熱反応
器４に導入される煤−水スラリと水熱反応器４から排出
される煤−水スラリとの間で熱交換が行われる。
明の重金属成分回収装置２０に送られて処理される。す
なわち、煤は先ず煤−水スラリ生成手段８によって水と
充分に混合され、煤−水スラリが生成される。生成され
た煤−水スラリは、次に、熱交換器５を介して水熱反応
器４に送られる。このとき、熱交換器５では、水熱反応
器４に導入される煤−水スラリと水熱反応器４から排出
される煤−水スラリとの間で熱交換が行われる。
【００３８】本好適実施の形態においては、熱交換器５
で熱交換して水熱反応器４に導入される煤−水スラリ
に、酸化剤供給手段９を介して酸化剤が適宜導入され、
水熱酸化反応混合物が生成される。つまり、この水熱酸
化反応混合物が水熱反応器４に送られる。
で熱交換して水熱反応器４に導入される煤−水スラリ
に、酸化剤供給手段９を介して酸化剤が適宜導入され、
水熱酸化反応混合物が生成される。つまり、この水熱酸
化反応混合物が水熱反応器４に送られる。
【００３９】水熱反応器４では、水熱酸化分解反応（２
５０℃〜６００℃の範囲で行われる）により、これに導
入された水熱酸化反応混合物中の未燃焼のカーボンがガ
ス化する。なお、水熱反応器４における水熱酸化分解反
応技術は、超臨界水酸化技術を含む水熱分解技術、水熱
酸化技術から選択できる。
５０℃〜６００℃の範囲で行われる）により、これに導
入された水熱酸化反応混合物中の未燃焼のカーボンがガ
ス化する。なお、水熱反応器４における水熱酸化分解反
応技術は、超臨界水酸化技術を含む水熱分解技術、水熱
酸化技術から選択できる。
【００４０】つまり、水熱反応器４においては、例えば
長管型水熱酸化反応器を用いた水熱酸化反応工程によ
り、煤−水スラリと酸化剤との混合物が水熱酸化処理さ
れ、煤中に含まれていた未燃焼のカーボンが水熱酸化さ
れる。このとき、水熱反応器４には熱媒としての水が導
入される。そして、長管型水熱酸化反応器をヒータとし
てこの水を加熱し水蒸気を発生させることにより、水熱
酸化反応工程において未燃焼のカーボンが燃焼（酸化）
して発生する燃焼熱が熱回収される。一方、水熱酸化反
応によって未燃焼のカーボンがガス化した水熱酸化反応
混合物は、ガス（ＣＯ2 ）と重金属成分（煤に含まれて
いたもの）と水との混合物（処理液）となる。
長管型水熱酸化反応器を用いた水熱酸化反応工程によ
り、煤−水スラリと酸化剤との混合物が水熱酸化処理さ
れ、煤中に含まれていた未燃焼のカーボンが水熱酸化さ
れる。このとき、水熱反応器４には熱媒としての水が導
入される。そして、長管型水熱酸化反応器をヒータとし
てこの水を加熱し水蒸気を発生させることにより、水熱
酸化反応工程において未燃焼のカーボンが燃焼（酸化）
して発生する燃焼熱が熱回収される。一方、水熱酸化反
応によって未燃焼のカーボンがガス化した水熱酸化反応
混合物は、ガス（ＣＯ2 ）と重金属成分（煤に含まれて
いたもの）と水との混合物（処理液）となる。
【００４１】水熱反応器４での水熱酸化分解反応によっ
てガス化したカーボンと、重金属成分，水とから成る処
理液は、次に熱交換器５を介して分離器６に送られる。
このとき、上述のように、加熱器５では、水熱反応器４
に向かう煤−水スラリと水熱反応器４から送り出される
処理液との間で熱交換が行われる。
てガス化したカーボンと、重金属成分，水とから成る処
理液は、次に熱交換器５を介して分離器６に送られる。
このとき、上述のように、加熱器５では、水熱反応器４
に向かう煤−水スラリと水熱反応器４から送り出される
処理液との間で熱交換が行われる。
【００４２】分離器６に送られた処理液は、ここでガス
化したカーボン（すなわちＣＯ2 ）と、それ以外の成分
（すなわち重金属成分及び水分）とに分離される。ＣＯ
2 を分離された残りの成分（重金属成分及び水分）は、
重金属成分分離装置７に送られ、ここで重金属成分が分
離・回収される。残った水分の一部はリサイクルされ
（必要であれば新しい水を補給してもよい）循環プロセ
ス水として煤分離手段３に送られ、再利用される。煤分
離手段３に送られなかった水は、廃液として適宜処理さ
れた後、排出される。
化したカーボン（すなわちＣＯ2 ）と、それ以外の成分
（すなわち重金属成分及び水分）とに分離される。ＣＯ
2 を分離された残りの成分（重金属成分及び水分）は、
重金属成分分離装置７に送られ、ここで重金属成分が分
離・回収される。残った水分の一部はリサイクルされ
（必要であれば新しい水を補給してもよい）循環プロセ
ス水として煤分離手段３に送られ、再利用される。煤分
離手段３に送られなかった水は、廃液として適宜処理さ
れた後、排出される。
【００４３】以上、要するに本発明においては、煤から
重金属成分を分離する際、煤中の未燃焼のカーボンを２
５０℃以上〜６００℃以下の範囲で水熱酸化してガス化
することにより重金属成分を分離する。従って、重金属
類の溶解が完全に防止され、これらの安定した回収が図
れる。また、水熱反応に必要な熱は、煤中の未燃焼のカ
ーボンの酸化熱（燃焼熱）で賄えるので、従来必要であ
ったカーボン燃焼用の燃料をカットでき、コスト節減に
なると共にＣＯ2 排出量を削減できる。また、従来より
もシンプルかつコンパクトな構成で、同様の効果を達成
できる。
重金属成分を分離する際、煤中の未燃焼のカーボンを２
５０℃以上〜６００℃以下の範囲で水熱酸化してガス化
することにより重金属成分を分離する。従って、重金属
類の溶解が完全に防止され、これらの安定した回収が図
れる。また、水熱反応に必要な熱は、煤中の未燃焼のカ
ーボンの酸化熱（燃焼熱）で賄えるので、従来必要であ
ったカーボン燃焼用の燃料をカットでき、コスト節減に
なると共にＣＯ2 排出量を削減できる。また、従来より
もシンプルかつコンパクトな構成で、同様の効果を達成
できる。
【００４４】
【発明の効果】以上、要するに本発明に係る煤からの重
金属成分の回収方法及び装置によれば、煤から重金属成
分を分離する際、煤中の未燃焼のカーボンを２５０℃以
上〜６００℃以下の範囲で水熱酸化してガス化すること
により重金属成分を分離する。従って、重金属類の溶解
が完全に防止され、これらの安定した回収が図れる。ま
た、水熱反応に必要な熱は、煤中の未燃焼のカーボンの
酸化熱（燃焼熱）で賄えるので、従来必要であったカー
ボン燃焼用の燃料をカットでき、コスト節減になると共
にＣＯ2 排出量を削減できる。また、従来よりもシンプ
ルかつコンパクトな構成で、同様の効果を達成できる。
金属成分の回収方法及び装置によれば、煤から重金属成
分を分離する際、煤中の未燃焼のカーボンを２５０℃以
上〜６００℃以下の範囲で水熱酸化してガス化すること
により重金属成分を分離する。従って、重金属類の溶解
が完全に防止され、これらの安定した回収が図れる。ま
た、水熱反応に必要な熱は、煤中の未燃焼のカーボンの
酸化熱（燃焼熱）で賄えるので、従来必要であったカー
ボン燃焼用の燃料をカットでき、コスト節減になると共
にＣＯ2 排出量を削減できる。また、従来よりもシンプ
ルかつコンパクトな構成で、同様の効果を達成できる。
【図１】本発明の実施の形態の概略図である。
４ （管型）水熱反応器 ６ 分離器 ７ 重金属成分分離器 ８ 煤−水スラリ生成手段
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料を部分酸化してガス化するときに発
生する重金属成分を含んだ煤を２５０℃〜６００℃の範
囲で水熱酸化分解処理し、上記煤中の未燃カーボンをガ
ス化することにより、上記重金属成分を固体として分離
可能にする煤からの重金属成分の回収方法。 - 【請求項２】 部分酸化炉を含むガス化工程で燃料と酸
化剤とを部分酸化反応させて粗ガス化ガスとし、この粗
ガス化ガスから煤を分離し、上記煤とプロセス水とから
煤−水スラリを生成し、上記煤−水スラリと酸化剤とを
２５０℃〜６００℃の範囲で水熱酸化分解反応させて上
記煤中の未燃カーボンをガス化し、得られる反応終了混
合物よりガス成分、重金属成分から成る固形分、水分を
分離し、上記水分を上記プロセス水として循環使用する
煤からの重金属成分の回収方法。 - 【請求項３】 部分酸化炉を含むガス化工程で燃料と酸
化剤とを部分酸化反応させて粗ガス化ガスとし、この粗
ガス化ガスから煤を分離し、上記煤とプロセス水とから
煤−水スラリを生成し、上記煤−水スラリと酸化剤とを
管型連続水熱分解反応器において、２５０℃〜６００℃
の範囲で水熱酸化分解反応させて上記煤中の未燃カーボ
ンをガス化し、得られる反応終了混合物よりガス成分、
重金属成分から成る固形分、水分を分離し、上記水分を
上記プロセス水として循環使用し、上記未燃カーボンの
水熱酸化分解反応熱を水蒸気として回収する煤からの重
金属成分の回収方法。 - 【請求項４】 煤から重金属成分を回収する装置におい
て、重金属成分を含んだ煤と水とを混合して煤−水スラ
リを生成する煤−水スラリ生成手段と、この煤−水スラ
リと酸化剤とを水熱酸化分解反応させて煤中の未燃カー
ボンをガス化する水熱反応器と、重金属成分及び水を上
記ガス化した未燃カーボンから分離する分離器と、上記
重金属成分を水から分離・回収する重金属成分分離装置
とを含むことを特徴とする煤からの重金属成分の回収装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3910498A JPH11236627A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 煤からの重金属成分の回収方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3910498A JPH11236627A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 煤からの重金属成分の回収方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11236627A true JPH11236627A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12543775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3910498A Pending JPH11236627A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 煤からの重金属成分の回収方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11236627A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003531964A (ja) * | 2000-04-28 | 2003-10-28 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 臨界超過水反応物による有機物質−貴金属組成物からの貴金属の回収 |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP3910498A patent/JPH11236627A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003531964A (ja) * | 2000-04-28 | 2003-10-28 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 臨界超過水反応物による有機物質−貴金属組成物からの貴金属の回収 |
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