JPS5839194B2 - ユウキブツノネツブンカイホウホウ オヨビ ネツブンカイソウチ - Google Patents

ユウキブツノネツブンカイホウホウ オヨビ ネツブンカイソウチ

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JPS5839194B2
JPS5839194B2 JP50044957A JP4495775A JPS5839194B2 JP S5839194 B2 JPS5839194 B2 JP S5839194B2 JP 50044957 A JP50044957 A JP 50044957A JP 4495775 A JP4495775 A JP 4495775A JP S5839194 B2 JPS5839194 B2 JP S5839194B2
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JP
Japan
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furnace
gas
fluidized bed
fluidized
heat medium
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JP50044957A
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JPS51119703A (en
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寛一 伊藤
詳郎 平山
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭や都市ごみなどの有機物を流動層により熱
分解する方法およびその装置に関するものである。
従来より前記有機物を流動層に依り熱分解する場合に、
熱分解反応に必要な熱量を補給する手段として、原料を
一部層中で燃焼せしめ、この燃焼反応熱で補ういわゆる
部分燃焼方式があるが、この場合燃焼に必要な空気に含
まれているN2ガスや燃焼生成するCO2ガスなどが熱
分解生成ガスに混入して生成ガスを稀釈し、著しくガス
のカロリー値を低下せしめる欠点があった。
これに対し、例えば特開昭49−99960などに示さ
れるような二つの深層流動層からなる熱分解炉と燃焼炉
とを傾斜管路で結合し流動層と傾斜管路内の移動層との
比重差を利用して重力で両種間に熱媒体を循環させ、燃
焼炉内で加熱した熱媒体に依り熱分解に必要な熱量を補
う方法がある。
然しなからこの方法は、塔径(流動層直径)の増大に伴
って流動層高が高くなる為、スラギングやチャネリング
を防止する手段が複雑化し、円滑な流動化の維持及び大
容量化が容易でなく、特に此の傾向は流動化を妨げ易い
無機固形物や低融点物質を多量に含有する都市ごみなど
の原料について著しく、これらの固形団塊により円滑な
運転が妨げられる、などの欠点を有するものであった。
本発明は、従来のものの上記の欠点を除き、熱分解生成
ガスに燃焼ガスが混入することを防ぎ、また工程中に生
ずる固形団塊の堆積やスラギング、チャネリングを防止
して円滑な流動をはかり、さらに大容量が容易に得られ
る有機物の熱分解装置および熱分解方法を提供すること
を目的とするものである。
本発明は、 「流動層式の熱分解炉と燃焼炉とを用いる有機物の熱分
解方法において、下記の(A) 、 (B3又は(C)
の方法のうち少なくとも何れか一つの方法を用い、各各
の炉の流動層において流動化用ガスの空塔速度が大きい
側と小さい側とを形成し、該空塔速度の差によって前記
空塔速度の小さい側から大きい側に向って流動熱媒体を
移動せしめ、それぞれの炉の中で水平方向に移動した流
動熱媒体を移動下流端の流動層下部において導出し、さ
らに互いに他方の炉の移動上流端の流動層の下部から該
他方の炉内に導入して両種の間に流動熱媒体を循環せし
7めて熱分解を行なうことを特徴とする有機物の熱分解
方法及び熱分解装置。
(A) 流動化用ガスの噴出口上に設けた案内板によ
り、ガスの噴出方向を水平方向の一方向に向ける方法。
(B) 流動化用ガスを噴出する孔の開口率を場所に
より変える方法。
(C)流動化用ガスのガス室の圧力を場所により変える
方法」 である。
即ち、本発明は流動層式の熱分解炉と燃焼炉とをエンド
レス式に接続し、流動熱媒体を、両種を通じて循環移送
し、流動加熱及び再生のサイクルを繰返して熱分解を行
なうようにしたものである。
そして流動熱媒体の循環に必要な水平方向の駆動力を与
えるために、炉の中の空塔速度を部分によって異ならし
めたものである。
即ち、空塔速度の犬なる部分においては流動熱媒体は強
く吹上げられ、その部分に、隣接する、空塔速度が小さ
く吹上げが弱い部分の流動熱媒体が流れ込み、その結果
水平方向の移動が行なわれる。
これにより、空塔速度の小さい側から大きい側に向かっ
て流動熱媒体の水平方向の移動が行なわれることになる
空塔速度に差をつけるために種々の方法が考えられる。
例えば炉底のガス分散板の各ガス孔の上にそれぞれ一方
向に傾斜した案内板を設ければ噴出ガスの方向は垂直上
方からそらされて傾斜と反対の方向に向く。
その結果炉内のガスの流れは片側端に集中しその部分の
空塔速度が大きくなる。
従ってその集中端付近では強い吹上げを生じ、隣接部の
流動熱媒体が流れ込み水平移動が行なわれる。
また別の方法としては、分散板のカス孔の開口率を変え
、一方から他方に向けて次第に大きくするか、或いは大
小の領域に分ければ、開口率が大きい方の端部付近の空
塔速度は犬となり、前述の如く流動熱媒体の水平移動が
行なわれる。
さらに別の方法としては、ガス室を複数個に仕切って、
各室の圧力を変えるようにすれば、圧力が高いガス室の
真上の部分の空塔速度は犬となり、前述と同様に流動熱
媒体の水平移動が行なわれる。
本発明を実施例につき図面を用いて説明すれば、熱分解
炉1と燃焼炉1′とは、それぞれ、砂などの熱媒体粒子
からなる流動層2,2′を囲む同心円筒壁3,4、カス
分散板6.6′及び流動層下端付近にそれぞれ開口部1
5 、15’を有する境界壁7゜8、ならびに蓋壁5、
によって主に構成され環状に配列されている。
熱分解炉1のガス分散板6の下のガス室9には、ガス供
給口10より、流動化ガスとして熱分解生成ガスの一部
を再循環させるなどして実質的に酸素ガスを含まない不
活性ガスを供給し、一方、燃焼炉1′のガス分散板6′
の下のガス室9′にはガス供給口10′より燃焼用空気
を供給する。
ガス分散板6,6′には何れも第4図に示すように駆動
機構としてガス孔11上に案内板12を設けて、水子P
方向の成分を有するガス流Qを生せしめ下流端付近の空
塔速度を犬となして水平方向の駆動力を与え、流動層2
,2′が矢印Aの方向に移動し得るようにしである。
熱分解炉1の最上流地点には原料供給口13及び原料供
給装置14を設ける。
ガス分散板6,6′は、倒れも第2図に示すように矢印
Aの方向に若干下向きに傾斜せしめて重力による水平方
向の駆動力を付加し、末端近くで固体団塊抜出し管16
、16’を接続すると共に核部から上向きに傾斜せし
めて連続させるとよい。
21.21’は固体団塊抜出し用の二重排出弁をそれぞ
れ示す。
ガス室9,9′には、境界壁7,8に接する上流側に一
部水蒸気室17 、17’をそれぞれ設け、ここに管路
18により水蒸気を供給し核部を水蒸気で流動化するこ
とにより、生成ガスと燃焼ガスとの混合防止を強化する
と一層良い。
図中19゜19′はバッフル、20は生成ガスの排出口
、20′は燃焼ガスの排出口をそれぞれ示す。
以上の構成により、適宜に破砕整粒された都市ごみや石
炭などの有機物原料を、原料供給口13より熱分解炉1
に供給すると、原料は高温に熱せられた流動層内で熱分
解し、カスとチャーとに分解され、生成ガスは排出口2
0より排出し、一部は流動化ガスとしてガス供給口10
に供給される。
チャーは流動層2を形成する熱媒体と共に矢印Aの方向
に移動し、流動層2は炉の終端壁である境界壁8に達す
ると慣性により熱媒体の一部は開口部15′より燃焼炉
1′内に送られ残部は矢印Bの方向に曲折して流動層2
に戻るが、この時生ずるB方向の熱媒体流は、両種間の
ガス漏れをシールする役目を果し、前記の水蒸気による
局部的な流動化作用と相まって、熱分解生成ガスと燃焼
ガスとの混合を実質的に防止することができる。
燃焼炉1′内に移動した熱媒体は空気などの酸素を含む
流動化ガスによって流動化されて流動層2′を形成し、
水平方向の、駆動力を受は前記同様にA方向に移動する
が、この過程で流動層中に含まれているチャー分が燃焼
し、熱媒体粒子を加熱昇温させ、炉の終端壁である境界
壁7に達すると前記同様に開口部15より熱分解炉1に
送られ、かくして流動層は、常に矢印Aの方向に両種1
゜1′間を循環する。
燃焼炉1′内における矢印B方向の曲折流も熱分解炉1
内の場合と同様両炉間のガスもれのシール作用に貢献す
ることは勿論である。
原料中に含まれる無機固形物や、流動中に生成する固体
団塊などは、一部ガス分散板6,6′上に沈下するが、
流動層の移動に伴ってA方向に移動し、ガス分散板の最
低部に於て固体団塊抜出し管16 、16’から二重排
出弁21.21’を介して外部に抜出すことができるの
でこれ等固体団塊がガス分散板上に蓄積することがない
以上により明らかなように、本実施例によれば、浅層流
動層にしても熱分解ガス中に燃焼ガスが実質的に混入し
ないので高カロリー値のガスを得ることができ、浅層流
動層の特徴たる流動化の容易さとスラギングやチャネリ
ング防止の利点を生かし得、且又、ガス分散板上に蓄積
し易い固体団塊を排除して円滑な流動を維持し易いなど
の多くの利益を得ることができる。
また、空塔速度に差をつけて流動層をほぼ水平に移動せ
しめる駆動力を与えるために、各種の下部に、案内板1
2を設けずカス孔11のみを設けたガス分散板6,6′
を設け、このガス孔11の開口率を流動層の上流から下
流に向けて次第に大きく、あるいは下流端部付近のみを
太きくして下流端部付近のガス噴出量を上流よりも多く
するか、またはガス孔11の開口率はどO)場所でもほ
ぼ同一とし、ガス室9,9′の中を複数個に仕切って各
室の圧力を変え、上流から下流に向けて圧力を次第に高
く、あるいは下流端部付近のみの圧力を高くして下流端
部付近のカス噴出力を上流よりも犬とせしめる構成ある
いは両者を組合せた構成としてもよい。
即ち、この場合、下流端部付近ではガスの噴出量や噴出
力が大きいので空塔速度が犬となり、流動層は吹き上げ
られてバッフル19゜19′に当たるなどして四散し吹
き上げられた部分に凹みを生ずる。
流動層は極めて流動的なのでこの凹みに向かい上流の流
動層が自重により流れ込み、第2図における入方向のほ
ぼ水平な流れを生せしめることができる。
この場合ガス分散板6゜6′が傾斜していればその動き
が一層容易になる。
以上のような水平移動方式によっても前述と同様な効果
が得られる。
本発明により、流動層自体を移動せしめ、その慣性によ
り熱媒体が熱分解炉と燃焼炉とを循環し、熱分解ガス中
に燃焼ガスが実質的に混入しないので高カロリー値のガ
スを得ることができる。
しかも、流動層幅と長さとを増大させれば大容量の場合
でも浅層流動層とすることが出来スラギングやチャネリ
ングを防止出来るのみならず、流動層が移動するので、
ガス分散板上に蓄積し易い固体団塊を排除し円滑な流動
を維持し易くなり、大容量の能力が容易に得られる有機
物の熱分解方法及び熱分解装置を提供することができ、
実用上、エネルギー回収上極めて犬なる効果を有するも
のである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は平面断面図、第
2図は第1図のD円に沿った断面展開図、第3図は第1
図のX−X断面図、第4図はガス分散板の詳細断面図で
ある。 1・・・・・・熱分解炉、1′・・・・・・燃焼炉、2
,2’・・・・・・流動層、6,6′・・・・・・ガス
分散板、7,8・・・・・・境界壁、9.9′・・・・
・・ガス室、11・・・・・・ガス孔、15,15′・
・・・・・開口部、20,20’・・・・・・排出口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 流動層式の熱分解炉と燃焼炉とを用いる有機物の熱
    分解方法において、下記の(Al、(B)又は(C)の
    方法のうち少なくとも倒れか一つの方法を用い、各々の
    炉の流動層において流動化用ガスの空塔速度が大きい側
    と小さい側とを形成し、該空塔速度の差によって前記空
    塔速度の小さい側から大きい側に向って流動熱媒体を移
    動せしめ、それぞれの炉の中で水平方向に移動した流動
    熱媒体を移動下流端の流動層下部において導出し、さら
    に互いに他方の炉の移動上流端の流動層の下部から該他
    方の炉内に導入して両種の間に流動熱媒体を循環せしめ
    て熱分解を行なうことを特徴とする有機物の熱分解方法
    。 (A) 流動化用ガスの噴出口上に設けた案内板によ
    り、ガスの噴出方向を水平方向の一方向に向ける方法。 (B) 流動化用ガスを噴出する孔の開口率を場所に
    より変える方法。 (0) 流動化用ガスのガス室の圧力を場所により変
    える方法。 2 流動層式の熱分解炉と燃焼炉とを有する有機物の熱
    分解装置において、熱分解炉と燃焼炉とを環状に配夕1
    ル、ガス分散板から噴出するガスを水平方向の一方向に
    案内する案内板をガス分散板に設け、各駅には該案内板
    によって生ずる流動熱媒体の移動の向きの下流側の端部
    の下部に流動熱媒体を排出する出口開口を設け、上流側
    の端部の下部には流動熱媒体を導入する入口開口を設け
    、各駅の出口開口は、他の炉の入口開口に連通している
    ことを特徴とする有機物の熱分解装置。 3 流動層式の熱分解炉と燃焼炉とを有する有機物の熱
    分解装置において、熱分解炉と燃焼炉とを環状に配列し
    、各々の炉のガス分散板の開口率について大きい領域と
    小さい領域とを設け、開口率が大きい領域側の端部の流
    動層形成領域の下部に流動熱媒体を排出する出口開口を
    設け、該出口開口と反対側の流動層形成領域の下部には
    流動熱媒体を導入する入口開口を設け、各駅の出口開口
    は、他の炉の入口開口に連通していることを特徴とする
    有機物の熱分解装置。 4 流動層式の熱分解炉と燃焼炉とを有する有機物の熱
    分解装置において、熱分解炉と燃焼炉とを環状に配列し
    、各々の炉のガス室を複数個に仕切り、圧力が高いガス
    室と圧力が低いガス室とを形成し、圧力が高いガス室側
    の流動熱媒体を圧力が低いガス室側へ移動せしめ、且つ
    圧力が高いガス室側の流動層形成領域の下部に流動熱媒
    体を排出する出口開口を設け、該出口開口と反対側の流
    動層形成領域の下部には流動熱媒体を導入する入口開口
    を設け、各駅の出口開口は、他の炉の入口開口に連通し
    ていることを特徴とする有機物の熱分解装置。
JP50044957A 1975-04-14 1975-04-14 ユウキブツノネツブンカイホウホウ オヨビ ネツブンカイソウチ Expired JPS5839194B2 (ja)

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WO1999051917A1 (fr) * 1998-03-31 1999-10-14 Ebara Corporation Lit fluidise circulant

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