JPS5812166B2 - 粉粒体輸送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭のガス化、液化、乾式脱硫、脱硝等のよ
うに、高温、高圧のもとで有毒ガスや可燃ガスを発生す
るプロセスにおいて、粉粒体の輸送を安全に行い得るよ
うにした粉粒体輸送装置に関する。

常温、常圧のもとにおいて、粉粒体輸送装置への粉体混
入部の構造は多種あり、例えば第１図に示すごときロー
タリーフィーダや第２図に示すごときエジェクタが使用
されている。

ロータリフィーダは、複数の羽根ａを持つロータｂとケ
ーシングｃとの間に粉粒体入口ｄより粉粒体ｅを供給し
、ロータｂの回転により輸送用ガスｆの流れる輸送管ｇ
内に粉粒体ｅを落下させる機構であり、羽根ａ、ロータ
軸受、軸受シール等の性能制限により高温、高圧下での
適用は困難である。

エジェクタ方式は、輸送管ｇの途中に絞り部ｇ′を設け
、輸送用ガスｆの流れにより絞り部ｇ′に低圧を生じさ
せ、粉粒体ｅを粉粒体入口ｄより絞り部ｇ′へ供給する
機構であり、粉粒体ｅの供給が止まると、粉粒体入口ｄ
側のガスを輸送管ｇ内に吸引するため、粉粒体入口ｄ側
のガスが有毒ガスや可燃ガスの場合、該ガスが輸送管出
口側に流れ、危険である。

本発明は従来装置の有する前述の欠点を除去することを
目的としてなしたもので、粉粒体を流動媒体として流動
層を形成するのに適した断面積を有する縦長の輸送用槽
本体の下部に輸送用ガス供給管を接続し、前記輸送用槽
本体の上部に垂直状で且つ輸送用ガスに混入した粉粒体
が上昇するのに適した断面積の輸送管を接続し、前記輸
送用ガス供給管を輸送用槽本体の上流側で分岐させてそ
の先端を前記輸送用槽本体の上下方向略中央部と輸送管
下部に接続し、前記輸送用槽本体の側部所要位置に粉粒
体を供給する傾斜した粉粒体供給管を接続し、前記輸送
用ガスの輸送用槽本体と粉粒体供給管合流点における圧
力が粉粒体供給管入口側よりのガス内圧より高くなるよ
う構成したことを特徴とするものである。

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第３図〜第５図は本発明の実施例を示し、図中１は縦長
筒状の輸送用槽本体であり、該輸送用槽本体１は、その
下部に接続された輸送用ガス供給管２から送られてきた
輸送用ガスＧにより、粉粒体を流動媒体として流動層り
を形成するのに適した横断面積を有している。

前記輸送用槽本体１の上部に、輸送用ガスＧに混入され
た粉粒体が上昇するのに適し且つ輸送用槽本体１の横断
面積より小さい横断面積を有する輸送管３を垂直に接続
し、輸送用槽本体１の側部所要位置に、例えば垂直部と
傾斜部とから成る粉粒体供給管４を接続し、前記輸送用
ガスＧを停止したとき輸送用槽本体１の粉粒体層高より
低い位置まで粉粒体供給管４内の粉粒体を自重により輸
送用槽本体１内に供給し得るようにし、前記輸送用ガス
供給管２の中途に別の輸送用ガス供給管５を接続し、該
輸送用ガス供給管５を二股に分岐させ、一方の輸送用ガ
ス供給管５ａを輸送用槽本体１の高さ方向に対し略中央
の位置に接続し、他方の輸送用ガス供給管５ｂを輸送管
３の下部に接続し、輸送用ガスＧの輸送用槽本体１人口
部の圧力をＰｌ、輸送用ガス供給管２と輸送用槽本体１
の接続部から粉粒体供給管４と輸送用槽本体１の合流点
までの圧力損失をΔＰ１、粉粒体供給管４の入口圧力を
Ｐ２とすると、Ｐｌ−ΔＰ１＞Ｐ２の圧力となるよう構
成する。

なお図中６は粉粒体用流量制御弁、７は粉粒体用弁、８
．９ａ、９ｂはガス用流量制御弁である。

粉粒体を輸送する場合には、ガス用流量制御弁９ａ、９
ｂ、粉粒体用弁７を閉止し、ガス用流量制御弁８、粉粒
体用流量制御弁６を開放し、輸送用ガス供給管２から不
活性ガス等の輸送用ガスＧを輸送用槽本体１内に送給す
ると共に粉粒体供給管４から粉粒体を輸送用槽本体１内
に供給し、輸送用ガスＧにより粉粒体を流動媒体とする
流動層りを形成させる。

この流動層りは層高が激しく変動し、該変動により輸送
管３下端に達した粉粒体は、輸送用ガスと共に輸送管３
内に入り、次の工程へ輸送される。

輸送管３内の圧力Ｐ３が粉粒体供給管４の入口側圧力Ｐ
２より低い場合には、粉粒体供給管４に接続した装置を
流れる有毒ガス等が粉粒体供給管４より輸送用槽本体１
へ流出しようとするが、輸送用ガスの粉粒体供給管４接
続部付近の圧力Ｐ１−ΔＰ１は圧力Ｐ２より大きいため
、輸送用ガスの一部は輸送用槽本体１より粉粒体供給管
４へ粉粒体の間を通ってわずかに流れることにより粉粒
体供給管４人口側に対するガスシールが行われ、従って
粉粒体供給管４人口側の有毒ガス等が輸送管３側へ漏洩
することが防止される。

輸送用ガスＧの輸送用槽本体１への送給を行いつつ粉粒
体供給管４より輸送用槽本体１への粉粒体への供給を停
止すると、粉粒体供給管４の輸送用槽本体１との合流部
から入口部までのガス差圧と粉粒体供給管４内の粉粒体
重量とがバランスする高さまで粉粒体供給管４から輸送
用槽本体１へ粉粒体の供給が行われ、ガス差圧と粉粒体
重量とがバランスすると粉粒体供給管４より粉粒体が輸
送用槽本体１へ供給されるのが停止し、輸送用槽本体１
から粉粒体供給管４へわずかに流れる輸送用ガスにより
、粉粒体供給管４内の粉粒体が流動化した状態を保持す
る。

輸送用槽本体１への粉粒体の供給がなくなると、輸送用
槽本体１内の粉粒体は流動層りとなってはいるが、輸送
管３下端に達する粉粒体の量は次第に少なくなって輸送
管３へ流入する量も少なくなり、ついには、粉粒体は層
高変動によっても輸送管３下端に達し得ない状態となり
、輸送管３へ流入する粉粒体はなくなるが、輸送用槽本
体１内では粉粒体は流動状態を維持している（第４図参
照）。

斯かる状態においても、前述のごと＜Ｐｌ−ΔＰ１＞Ｐ
２の関係が保たれているため、輸送用ガスが粉粒体供給
管４内の粉粒体の間を通ってわずかに流れることにより
、ガスシールが行われ、有毒ガス等が粉粒体供給管４側
から輸送管３へ漏洩するのが防止される。

ガス用流量制御弁８を閉止して輸送用ガスが輸送用槽本
体１へ流入するのを止めると、輸送用槽本体１内の粉粒
体は流動を停止して下部に落下し、輸送管３内の粉粒体
も上昇できずに下部に落下し、しかして粉粒体が第５図
に示すごとく、輸送用槽本体１及び輸送管３下部までに
堆積する。

斯かる状態において、粉粒体供給管４の輸送性槽本体１
合流部と入口部のガス差圧が輸送管３内の圧力よりも大
きい場合には、有毒ガス等は粉粒体供給管４から輸送管
３側へ漏洩しようとするか輸送用槽本体１内の粉粒体充
填層が抵抗となり、従って漏洩量は極くわずかである。

輸送用ガス停止時においては、粉粒体用弁７を開くこと
により、粗大粉粒体、異物等輸送管３により上昇できず
、輸送用槽本体１内にとどまり、下部に蓄積したものを
外部へ取出すことができる粉粒体の輸送を再開する場合
、第５図に示すととく粉粒体が堆積状態にあるため、こ
の状態でガス用流量制御弁８を開いて始動するには、運
転中に比較して高いガス圧力を必要とし、始動が困難で
ある。

そこで、この場合には、ガス用流量制御弁８，９ａを閉
止し、ガス用流曹制御弁９ｂのみを開いて、輸送管３内
の粉粒体を輸送可能な状態にし、次にガス用流量制御弁
９ａを開いて輸送用槽本体１上部の粉粒体を流動化し、
ガス用流量制御弁９ｂを閉止し、続いてガス用流量制御
弁８を開いて輸送用槽本体１全体の粉粒体を流動化し、
ガス用流量制御弁９ａを閉止して運転状態に入ることに
より、低圧ガスで始動が可能となる。

第６図は第３図〜第５図に示す装置を石炭ガス中の硫化
水素を吸収剤と反応させて除去する高温乾式脱硫装置へ
実際に適用した例を示し、前記粉粒体供給管４の入口部
に吸収剤を収納した流動吸収塔１０を接続し、輸送管３
の上端に粉粒体と輸送用ガスにより流動層を形成するの
に適した断面積を有する分離槽１１を接続し、該分離槽
１１の側部で流動層Ｌ′の上面と略同じレベルに、斜め
下方に向いた溢流管１２を接続し、該溢流管１２の途中
に粉粒体の排出量を制御する流量制御弁１３を配設し、
溢流管１２の下端を流動再生塔１４の側部に接続し、前
記分離槽１１内部の上方にサイクロン１５を収納し、ガ
スを矢印Ｘ方向からサイクロン１５に導入し得るように
し、サイクロン１５の上部にガス出口管１６を取付け、
サイクロン１５の下部にサイクロン１５で分離された微
粉体を排出する微粉体温流管１７を接続し、該微粉体溢
流管１７を前記溢流管１２の流量制御弁１３を配設した
部分より上流側へ接続する。

なお図中１８は分離槽１１内に取付けた分散板であり、
又図中第３図〜第５図に示す符号と同一の符号は同一の
ものを示す。

流動吸収塔１０には、図示してないが石炭ガスが下方よ
り供給されると共に吸収剤が供給され、石炭ガスによっ
て吸収剤が流動化し、石炭ガス中の硫化水素は吸収剤に
吸収され、硫化水素の除去された石炭ガスは流動吸収塔
１０より燃料消費機器へ送られる。

流動吸収塔１０では下記の反応を主反応とする反応が行
われる。

一方、流動吸収塔１０内で硫化水素を吸収した吸収剤は
、粉粒体供給管４まで上昇して該粉粒体供給管４内へ流
出し、該粉粒体供給管４を流下して輸送用槽本体１内に
導入され、輸送用ガス供給管２から送られてきた不活性
ガスから成る輸送用ガスＧにより吸収剤の層高が激しく
変動し、流動化している。

このため、輸送管３下端に達した吸収剤は、輸送用ガス
と共に輸送管３内に導入され、輸送管３を上昇して分離
槽１１下部へ入る。

輸送管３より分離槽１１へ導入された吸収剤を混入した
ガスは、分離槽１１内でその流速が低下し、流動層Ｌ′
を形成する吸収剤の間を通る間に輸送用ガスへ混入して
いる吸収剤が流動層Ｌ′に衝突して捕獲される。

輸送用ガスは、流動層Ｌ′上部からサイクロン１５に流
入し、ここでガス中の微細な吸収剤が分離され、清浄に
なったガスは外部へ排出され、微細な吸収剤は微粉体溢
流管１７より溢流管１２へ送られる。

又分離槽１１で分離された吸収剤は、連続的に送られて
くる吸収剤を混入したガスにより流動層Ｌ′を形成し、
流動化しつつ分散板１８を通って上昇し、溢流管１２へ
流出し、前記微粉体溢流管１７より送られてきた微細な
吸収剤と共に流動再生塔１４へ送られ、ここで再生され
て再び使用に供される。

流動再生塔１４では下記の反応を主反応とする反応が行
われる。

なお本発明の実施例は、前述の実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範回内で種々変更
を加え得ることは勿論である。

本発明の粉粒体輸送装置は前述のごとき構成であるから
、下記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。

■）輸送用ガスを送給している場合には、粉粒体供給時
でも粉粒体非供給時でも、輸送用ガスが粉粒体供給管を
シールするため、粉粒体供給管入口側の有毒ガス、可燃
ガスが輸送管出口側へ漏洩する危険性がなく、安全性が
向上する。

■）運転停止時においても、輸送用槽本体内には粉粒体
の充填層が存在し、粉粒体供給側よりの有毒ガス、可燃
ガスの輸送管出口側への漏洩が極めて少ない。

■）内部に可動部分がなく、構造も簡単であるため、耐
熱材料を使用すれば、高温、高圧下での適用が容易とな
る。

■）粗大粉粒体、異物を除去できるので、輸送用槽本体
が閉塞するおそれがない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の粉粒体輸送装置の粉粒体供給
部の説明図、第３図〜第５図は本発明の粉粒体輸送装置
の一実施例であり、第３図は輸送用ガスにより粉粒体を
輸送する場合の説明図、第４図は輸送用ガスのみを送り
粉粒体を供給しない場合の説明図、第５図は運転停止時
の場合の説明図、第６図は第３図〜第５図のものを石炭
ガスの硫化水素を吸収する吸収剤の輸送に使用した場合
の説明図である。 図中１は輸送用槽本体、２は輸送用ガス供給管、３は輸
送管、４は粉粒体供給管、５，５ａ、５ｂは輸送用ガス
供給管、６は粉粒体用流量制御弁、８．９ａ、９ｂはガ
ス用流量制御弁を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粉粒体を流動媒体として流動層を形成するのに適し
   た断面積を有する縦長の輸送用槽本体の下部に輸送用ガ
   ス供給管を接続し、前記輸送用槽本体の上部に垂直状で
   且つ輸送用ガスに混入した粉粒体が上昇するのに適した
   断面積の輸送管を接続し、前記輸送用ガス供給管を輸送
   用槽本体の上流側で分岐させてその先端を前記輸送用槽
   本体の上下方向略中央部と輸送管下部に接続し、前記輸
   送用槽本体の側部所要位置に粉粒体を供給する傾斜した
   粉粒体供給管を接続し、前記輸送用ガスの輸送用槽本体
   と粉粒体供給管の合流点における圧力が粉粒体供給管入
   口側よりのガス内圧より高くなるよう構成したことを特
   徴とする粉粒体輸送装置。