JPS5839471B2 - 粗褐炭の高圧脱ガス・ガス化法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粗褐炭とくに軟質褐炭の高圧脱ガス及びガス化
の方法で褐炭の乾燥が直接に高圧脱ガス−及びガス化過
程と結合され、乾燥過程のためのエネルギー需要が最小
になっているものに関する。

乾燥はその際極めて慎重に行なわれて含水量が大きい粒
状粗褐炭とくｌこ軟質褐炭も脱ガス・カス化過程に悪影
響を及ぼす粒子崩壊なしに直接装入が実施できるように
なっている。

本発明の方法の応用によって、炭化度（Ｍｋｏｈ−１ｕ
ｎｇｓｇｒａｄ）の低い粒状褐炭を固定床又は流動床に
おいて加圧下でガス化し場合によっては粒状の煙の少な
い燃料も作ることができる。

褐炭とくに軟質褐炭を固定床乃至流動床で高圧ガス化す
るのに用いることはすでに公知である。

固定床高圧ガス化で褐炭をブリケットの形で用いると、
従来公知の解決法では微粒子処理・乾燥及びプレスにわ
たる金のかかるブリケットの予備処理が必要である。

比能力の高い高圧ガス化過程ではブリケットは強い熱負
荷に耐えられないことが明かになりガス反応器内での仕
上乾燥及び脱ガスの際に崩壊し高圧ガス化粗ガスによる
極めて高度の粉塵搬出と結びついている。

そのほかガス化装置の外部の管乾燥器で乾燥させた軟質
褐炭粒子がすでに高圧ガス化過程に使用された。

比能力が高くまた高度の粉塵搬出のない高圧ガス化過程
はしかし従来は硬質褐炭の乾燥粒子使用の場合及び石炭
使用の場合のみ支配できた。

これに反して管乾燥器で乾燥させた軟質褐炭粒子では容
認できる程度の粉塵搬出が粗ガスに伴なうものはガス化
の比能力が低い場合のみ実現可能である。

ガス化能力増大のためには現在軟質褐炭が圧倒的にブリ
ケットの形で固定床ガス化に用いられている。

ブリケット化及び乾燥装置では技術的装備・操作及び保
守のために高額の経費が必要である○粉塵による環境汚
染はかなりなものである。

生成する乾燥粉炭によって全装置がつねに強度に爆発の
危険にさらされている。

乾燥燃料輸送の際にはかなりの摩耗が生じる。

さらに乾燥のためのエネルギー需要は蒸発乾燥及びこれ
と結合している排熱損失によって高いものとなる。

過去においてはすでに、軟質褐炭の使用と結びついてい
る欠点を排除乃至低減するはずのいくつかの提案がなさ
れた。

それで東独特許第２６３９２号ではガス化物質に高圧ガ
ス化の前及び／又はその内で強くガス水を潅きかけて燃
料床からのガス逸出温度を下げるようにすることが提案
された。

東独特許第３８７９１号には高温のガス化物質の一部の
みを燃料の脱ガス及び乾燥に用い残部ガスは別個に引出
される方法が記載しである。

前記と同様の提案は東独特許第１１９８１４号も示して
いる。

東独特許Ｃｌ０Ｊ第２０５４１３号には仕上乾燥及び脱
ガス用の粗ガス量を特定の温度範囲において予め定めら
れた加熱速度が現われ・極めて慎重な予備乾燥が行なわ
れるように調節することが提案されている。

東独特許第１２１７９６号及び第１２００４３号は使用
する燃料の水分を・ブリケットでは２〇−２４％にまた
乾燥炭塊では４５７ｏに高めることを推奨している。

上記の諸提案は従来まだ実施には導入されていない。

確かにそれらの実施によって高圧ガス化反応器内での燃
料崩壊が犬なり小なり限定できるがこれにはまた同時に
附加的な方法技術上の欠点及び負担増加が結びついてい
る。

これらの公知の提案はブリケット又は対流乾燥させた炭
粒子の使用に基いているがこれらには高圧ガス化の際の
耐久強度不足という欠陥がつきまとっている。

これらの製造のための設備・エネルギー及び作業に高額
の経費を必要とすることがあっても事態に変りはない。

たとえば炭から水を蒸発させるためだけで蒸発する水Ｋ
ｐあたり３１００−３３００ＫＪの熱量が必要である。

硬質褐炭はブリケット化が困難である。

この知識からすでに約５０年前に硬質褐炭の乾燥法で大
幅に塊になり易くするものが実地に導入された。

これは旧ドイツ特許第４６６６１７号に初めて記載され
、その発明渚の名をとってＦｌｅｉｓｓｎｅｒ法又は高
圧蒸煮法としても知られている。

この方法では石炭を高圧下で飽和蒸気を用いて加熱し水
は蒸発できない。

炭の加熱の際に起きる収縮と分離されるＣＯ２とによっ
て一部の水か流動状態で駆出される。

このことから分離した水が蒸発乾燥の場合のように伝達
された熱を炭粒子よら不断に取り去ることがないので水
分離のためのエネルギー需要の減少ならびに大幅に均等
な粒子の加熱及び収縮が生じる。

記述されたもとの方法にならって一連の同じことを具体
化し改良する目的の提案が提示された。

それで旧ドイツ特許第５２０３６９号（これでは水蒸気
の代りに熱水を蒸煮剤として用いる）、同じく第５２７
０２１号（これでは水蒸気を過熱して用いる）、同じく
第５８３９０７号、西独特許第１０４９号及び第１１８
９４６５号、オーストリー特許第１８５３４９号、第１
９０４９０号及び第２４４号などに示された方法は本質
的には熱経済の改良を目的とした。

西独特許第１２０１２５４号及び第１２４３１０９号の
根拠となった発明では連続的な方法を具体化しようと努
めた。

しかしこのための技術的負担は極めて大きく、従来実地
において連続法が成功することはできなかった。

石炭高圧蒸煮法の利点は分離水に？あたり１４００−１
７００ＫＪの低いエネルギー消費及び炭の慎重な乾燥に
ある。

対流乾燥に比べて乾燥用に高圧の水蒸気が必要という欠
点が認められる。

高圧蒸煮した炭の減圧の際に一部の水は減圧して及び無
圧状態で蒸発する。

この過程はたとえ対流乾燥の場合より成力）ｌこ低い程
度ｌこせよ必然的ｌこ水含有量のある幅及び炭粒子の損
傷に導く。

減圧后には僅かな範囲で炭により水の再吸収が可能であ
る。

高圧蒸煮法は従来硬質褐炭及びリグナイト分の高い褐炭
使用の場合に実地に導入された。

予め高圧蒸煮装置内で水蒸気を用いて乾燥させたりブナ
イト分の高い褐炭を高圧ガス化装置に装入して固定床で
ガス化することもすでに行なわれている。

ブリケット化可能の脆い軟質褐炭の高圧蒸煮の場合はス
ラリ発生が過大となる懸念がある。

確かにこの種の軟質褐炭の蒸煮の試みは行なわれたが、
もっばら乾燥后の褐炭をブリケット用に又は燃料として
黄燐に用いる目的であった。

その際褐炭を３０％より下ｌこ脱水することは余計ｌこ
金をかけなくてはできず、褐炭のブリケント化適性は高
圧蒸煮によって多くは劣化する。

乾燥后の水分が高くなっているのでブリケットに比べて
経済的な輸送距離が限定される。

合理的な排熱利用のためには高圧蒸煮法は相互に連結さ
れた数基の高圧容器と多くの連結配管とが必要である。

脱水した褐炭は蒸煮后に冷却しなくてはならない。

不連続運転により機械技術上の負担はさらに増大する。

発生する粉塵により環境は汚染され、粉炭爆発の危険が
惹起こされる。

それゆえ本発明の目的は粗褐炭の乾燥を直接に高圧脱カ
ス・ガス化過程と統合し、よって極めて十分な褐炭とく
にすべての軟質褐炭の乾燥を達成することである。

本発明の目的はざらに熱エネルギー需要・装置技術上の
負担及び操作上の負担を軽減することである。

本発明には上記欠点を避けて本発明の目的を具体化する
という課題が根拠となっている。

褐炭とくに軟質褐炭の高圧ガス化の場合すでに記述した
とおり高圧ガス化粗ガス中の高度の粉塵発生がとくに不
利と判明した。

最近の研究はブリケット崩壊の原因は下記のものである
としている。

ブリケット結合は乾燥炭中に含まれている水によって惹
起こされる結合力によって決定的に保持される。

水の蒸発した后は残存結合力がなお僅かに緩くかつ極め
て摩耗に弱いブリケット結合をもたらす。

公知のとおり粗粒の乾燥炭をプレスして作ったガス化用
ブリケットは高度の熱負荷の下ではとくに容易に崩壊し
てしまう。

そのほかブリケットは約３０３−３１３にの温度で５２
３−７７３にの温度になっているガス化反応器に入れる
。

この熱衝撃はブリケットを不均等な加熱に導く。

ブリケットの外層はより速かに乾燥し従ってより強く収
縮し崩壊を促進する応力が生じる。

ブリケット結合内の乾燥炭粒子も水含有量がさまざまで
平均水含有量が高ければ高いほど多くなる。

ガス化反応器内でのブリケット乾燥の際は従ってこれら
の粒子の収縮の強さはさまざまであり同時Ｉこブリケッ
ト組織の強い緩解に導く。

乾燥炭粒子とくに軟質褐炭のものの崩壊の原因は次のと
おりと言われている。

軟質褐炭粒子の乾燥は対流乾燥により、多くは前乾燥器
内で水の蒸発ｌこよって行なわれる。

この蒸発は粒子外層で始まり、著しく遅れて始めて中心
に起きる。

その結果は乾燥仕上がった粒子の殻と中心との間の水含
有量の差が部分的に３０％を超える。

これから生じる中心に比べて大きい外殻の収縮の結果外
殻が緩解し極めて摩耗に弱い。

乾燥の際に生じる大量の水蒸気は中心部の炭によって流
出を妨げられ・膨張力によって強力に自由な道を求めよ
って粒子組織が部分的に破壊される。

これらの粒子は発生器装置への途中で約３０３−３１３
Ｋに冷却する。

そのうえ対流乾燥により乾燥された炭粒子は褐炭の自動
着火を避けるため冷却しなくてはならない。

これらの低温の炭粒子は発生器内で瞬時に５２３−７７
３にの温度にさらされる。

粒子内部が水の沸点に達するまで、粒子殻から初めて中
心まで衝撃的に強い収縮過程が起き、これが前段に設け
られた乾燥装置においてすでに弱められた褐炭粒子をさ
らに破壊させることになる。

これら記述した現象は高圧ガス化に石炭及び硬質褐炭を
使用する場合、すでに本来作用しているこれらの褐炭の
収縮（炭化１ｎｋｏｈｌｕｎｇ ）とこれと関連した低
い水含有量とによって制約されて全くあるいは僅かしか
現われない。

高圧蒸煮と高圧ガス化との直接の方法技術的結合は石炭
改質方法技術において最も調和のとれた結合であり・公
知の技術的解決法に密着している上記の欠陥を大幅に排
除するのを可能にすることは従来まだ認められていない
。

本発明によると、この課題は下記のようにして解決され
る。

高圧脱ガス・カス化過程用に向けられた水含有量５５−
６０％の粒状粗褐炭とくに軟質褐炭をバンカから公知の
しかたで炭匣室によって加圧し続いてできるだけ脱ガス
・ガス化室と同じ圧乃至ＩＭＰａただし望ましくは２
ＭＰ ａの圧である蒸煮室に入れる。

蒸煮室内では粗褐炭が蒸煮剤望ましくは飽和水蒸気を用
いて脱水し高圧炭化する。

こうして予備乾燥した高温の褐炭は今度は望ましくは減
圧なしにただし決してＩＭＰａの圧に減圧することなく
、望ましくは冷却なしにただし温度４２３Ｋに冷却する
ことなしに脱ガス・ガス化室に入れる。

高圧蒸煮により予備脱水された褐炭の高い熱容量により
褐炭はさらに脱ガス・ガス化室において慎重に乾燥され
ならびに引続いて脱ガス・ガス化に導かれる。

軟質褐炭の高圧蒸煮はほとんど微粉炭を発生させず粗大
粒の一部のみカ崩壊して中位の粒子となる。

しかしこの種の崩壊現象が高圧脱ガス・ガス化過程Ｉこ
不利ｌこ影響することはまずなく、脱水した粒子は比較
的摩耗に強いのでなおさらであることが判明した。

高圧蒸煮の際に褐炭から滴下する水が褐炭から微粒を除
去し、通常は高圧蒸煮室内で連続的に分離される。

この清掃効果は循環に戻される高温の蒸煮水を蒸煮室内
の褐炭堆積の上に撒布することにより強化できる。

脱ガス・ガス化室内の燃料の連続的な消費が予備乾燥し
た褐炭の連続的装入も可能にする。

高圧蒸煮に用いる水蒸気は選ばれた作動圧において飽和
させ高圧蒸煮室内の褐炭堆積の上方に、つねに少量の残
存蒸気が褐炭の炭化の際に発生するガスとともに脱カス
・ガス化室へ流入するような量で導入する。

水蒸気はまた僅か過熱してガス化室に導入することもで
きる。

褐炭とくに軟質褐炭は大部分の水をすでに蒸煮の初期に
分離し当該の圧において残留水量が放出されるまで高圧
蒸煮を続ける必要はないことが確認できた。

こうして予備脱水しよく加熱した褐炭は石線の脱ガス・
ガス化室内での仕上乾燥と加熱との負荷に大きな障害な
しに耐える。

その場合重要なことは粗褐炭がその運転条件での沸点に
相当する温度以上にただし少なくとも４２３Ｋに均等に
よく加熱され、収縮現象は均等に進行し、ただし褐炭が
脱ガス・ガス化室に達する前に大部分終了していること
である。

その際褐炭の含水量が高くたとえば３５−４０％であっ
てもこれは大きな欠点ではない。

発生する水蒸気は脱ガス・ガス化室内での仕上乾燥の際
に大気圧での容積の僅少な部分を占めるにすぎず褐炭の
組織を緩解することなくその内部を流過することができ
る。

粒子の温度が４２３にと選ばれた作業圧に該当する沸点
との間にある場合粒子の中心から殻への水の移動は蒸煮
過程の継続としてほとんど液状で行なわれる。

予備乾燥した褐炭は冷却及び空気との接触なしに脱ガス
・ガス化室に達するので粒子表面は酸化も硬化もせず塑
性のままである。

よって仕上乾燥の際の水蒸気逸出が困難にならない。

水の再吸収は起り得ない。高圧蒸煮した高温の炭によっ
て脱ガス・ガス化室内へ伴なわれる熱はたとえば水分３
５−４０％の褐炭をブリケット使用の場合通常の水分２
０％に仕上乾燥するすなわち脱ガス・ガス化室から附加
的に熱を奪うことなしにするのに十分である。

この効果は従来顧慮されることがなかったものであり高
圧蒸煮Ｉこより予備処理した褐炭の慎重な仕上乾燥を脱
ガス・ガス化室において起こす。

高圧蒸煮の際の褐炭の不完全な脱水は蒸煮時間の短縮を
、従ってまた同時に蒸煮室の小型化を可能にする。

そのほか加圧下で脱水した褐炭粒子はブリケットに比べ
て僅かな崩壊で高圧脱ガスに耐え生じたコークスは耐摩
耗強度が高くなっていることが確かめられた。

しかし高圧脱水した褐炭粒子はこれによって高圧脱カス
域を大幅に無難に通過してガス化域まで導くことができ
る。

高圧蒸煮の際に発生する蒸煮水は減圧され大気圧で生じ
る水蒸気及び場合によっては熱水を原料炭をほぼ３７３
Ｋに予熱するのに用いる。

蒸煮水は熱水製造ｌこも使用できる。

減圧した熱水は原料炭を、バンカは水力輸送するのに、
また高圧の蒸煮水は原料炭を炭匣室から脱ガス・カス化
反応器の前に設けられた蒸煮器に運ぶのに用いることも
できる。

后渚の場合には予備蒸煮もすでに熱水によって行なわれ
る。

蒸煮室を小さくしておけるようにするには炭匣室内で原
料炭を蒸煮剤の分流によって及び又は高温の蒸煮水によ
って予備処理するのが好都合である。

本発明Ｉこよる方法１こ従って粗褐炭を予備乾燥する際
の熱需要は原料炭を３６３Ｋまで加熱するのｌこ蒸煮水
を用いる場合高圧蒸煮の際に分離する水に２あたりＩ
０００−１２００ＫＪであり、従って別個の高圧蒸煮装
置より低い。

この利点は蒸煮器の高温の褐炭が附加的な排熱損失を起
こさずこの褐炭熱量が脱ガス・ガス化過程乃至石線の排
熱利用過程において完全に利用されることから生ずる。

蒸煮過程の連続運転が可能なので、蒸煮器の冷却及び不
連続の水蒸気減圧による熱損失がなくなる。

装置技術上の附加的な支出は高圧脱ガス・ガス化過程と
の統合によって僅かである。

木兄ＥＡｌこよる方法は高圧蒸煮過程ならびｊこ脱ガス
・ガス化過程を対応した大きさの高圧容器内で併合する
ことを可能にする。

そうでない場合高圧蒸煮装置に必要な装入、排出、ＣＯ
２排出及び褐炭冷却装置は脱ガス・ガス化装置過程との
統合によって別個には必要がなくなる。

脱ガス・ガス化装置に高圧蒸煮のための附加的の蒸気配
管は多くは不要である。

ガス化用蒸気配管が使用できるからである。

高圧脱ガス・ガス化用容器は通常外側の耐圧外被保護の
ため水套がある。

この水套内で発生する水蒸気は記述している方法にあっ
ては極めて有利に高圧蒸煮に利用できる。

本発明による方法は附加的な作業人員を要しないＱ すでＩこ述べた従来は通常の別個の乾燥炭調製のための
高額の支出はしなくてすむ。

微粉炭の環境への逸出が生じ得ないので本方法は極めて
環境に有利である。

微粉炭爆発は起こり得ない。軟質褐炭の高圧蒸煮の際に
スラリ発生の増大を懸念するのは根拠がない。

高圧脱ガス・ガス化の際のブリケット使用と比較すると
、そちらではブリケット化の際に３％の損失が、また高
圧ガス化の際に粉塵搬出による１０−１５％の損失が現
われこれらが大部分スラリ発生となる。

本発明による方法の場合はスラリ割合が個々の過程の形
成によって強く左右されるかブリケット使用の際に認め
られるものを超えることはない。

本発明による方法は普通にブリケット化段階を介在させ
る場合ここで現われる高度の摩耗のため使用できない灰
分の多い褐炭の使用を可能にする。

高圧蒸煮過程では灰分の一部とくｌこ極微ＭＢｌこ分散
した粒子が蒸煮水とともに分離される。

現在通常の高圧脱ガス・ガス化ｌこブリケットを使用す
ることに比べて本発明による方法に従って処理した粗褐
炭は転勤性（Ｒｏｌ ｌｉｇｋｅｉ ｔ）がよくなって
いる。

従って発生炉内での堆積物挙動がよくなり、橋かけや管
路の形成が避けられる。

これらはガス化過程において粉塵排出を多くし発生炉運
転を不経済にするものである。

高圧蒸煮と高圧脱ガス・ガス化との組合せはまた炭匣室
と高圧蒸煮との機能を一つの器いわば拡大された炭匣室
によって行なわせるようＩこしても解決できる。

この場合高圧蒸煮は炭匣室作業と全く同様Ｉこ不連続ｌ
こ実施する。

本発明ｔこよってその際脱ガス・ガス化反応器に数基の
炭匣室・高圧蒸煮の容器を従属させこれらが交番に予備
脱水した高圧の褐炭を反応器に供給するようにする。

この変形の方法では不連続性及び熱エネルギー需要増大
の欠点は蒸煮室内での均等な堆積物運動に注意しなくて
もよく・蒸煮水分離は問題がなくなりまた高圧蒸煮が高
圧脱ガス・ガス化より高い・場合によってはそれより低
い圧で実施できることによって埋合せられる。

高圧脱ガス・ガス化過程用に極めて乾燥した燃料が求め
られるときは、高圧蒸煮の一部を飽和蒸気で行なった石
線いて過熱蒸気で仕上乾燥を行なうことができる。

脱水過程促進のためにはこの変形の場合も蒸煮過程にお
いて残留飽和蒸気量を多くして作業することができる。

それによって褐炭堆積を流過する水蒸気の速度が早くな
り従って褐炭への熱伝達がよくなる。

排出されるＣＯ２を含む残留蒸気は排出される水蒸気と
同様に・高圧蒸煮に続く過熱蒸気使用の仕上乾燥におい
てガス化剤として利用される。

高圧脱ガス・ガス化過程から出て来る水蒸気含有量の多
い高温の粗ガスが高圧蒸煮剤として極めて有利に利用で
きることも従来は認識されていない。

固定床高圧ガス化の粗ガスは反応器出口でその飽和后に
は水蒸気分圧が極めて高く、軟質褐炭使用の際はガスの
分圧より数倍も高い。

それゆえ粗ガスは水蒸気で飽和させ粉塵及凝縮した炭化
水素を除去した后もなお蒸煮過程実施に必要な高温を有
している。

高圧脱ガス・ガス化過程の粗ガスの利用は複合の高圧蒸
煮−高圧脱ガス・ガス化法をさらに簡易化することがで
きる。

粗褐炭とくに軟質褐炭を高圧容器に入れ、その内で高圧
蒸煮及び脱ガス・ガス化を行なう。

容器の下部において固定床での炭の部分酸化により生じ
た粗ガスは炭と向流で上方へ流れ、構成されるさまざま
な域において脱ガス仕上乾燥及び高圧蒸煮を実施し高圧
容器の上部から外部へ出て行く。

高圧蒸煮の際に粗褐炭から滴下する水は仕上乾燥域から
上昇して来る粗ガスを飽和させる。

しかし高圧蒸煮の際にとくに軟質褐炭使用の場合粗褐炭
から放出される水の量は粗ガス飽和に必要な水量より一
般に多い。

選ばれた作業パラメータに応じてこの過剰水量の一部を
霧の形で粗ガスとともに高圧容器外に導く。

残部は仕上乾燥域及び脱ガス域に達しそこで熱を奪って
蒸発する。

后渚はガス化剤及び燃料の消費増大に導く。

このことは高圧蒸煮域と仕上乾燥域との間に水−分離装
置を組みこむと防止できる。

これらを用いると同時に・循環に戻される蒸煮水を高圧
容器の上部に撒布することができ、よって蒸煮過程で発
生する粉塵ならびに粗ガスに随伴するものの除去が強化
されることになる。

蒸煮過程において粗ガス冷却の際凝縮する炭化水素は蒸
煮室内の堆積物運動を改善し、よって不利な橋かけや管
路の生成が石線の域ｉこおいても対処できる。

粗ガス中に含まれている水蒸気のうち小部分のみが高圧
蒸煮の際凝縮して粗ガスは僅かしか冷却しないことにな
る。

従ってすでに公知のとおり反応器から出て来た粗ガスを
排熱蒸気発生に利用することが可能であり有意義である
。

高圧蒸煮域における粗褐炭の予備乾燥のための熱需要は
原料炭を３６３Ｋに予熱するのに蒸煮水の熱を利用する
場合は蒸煮で分離される水に２あたり僅か５５０−６５
０ＫＪにすぎず、この熱量は粗ガスによって排熱蒸気発
生から取出される。

よって高圧蒸気の使用は省略できる。

この認識が粗ガスを高圧蒸煮に利用するという提案の高
い価値の特徴となる。

比較上極めて低い炭乾燥用熱需要は高温の褐炭によって
も高圧蒸煮の際発生する高温の凝縮水によっても高圧蒸
煮と組合せた高圧脱ガス・ガス化法には附加的な熱損失
が現われないことによって起きる。

本発明思想の別の本質的特徴は高圧蒸煮すべき褐炭堆積
を水蒸気と粗ガスのガス成分との混合物が強く流過しそ
れによって褐炭の加熱速度・炭化の化学的過程及び発生
ガス成分の排出、従ってまた極液性（ｌｙ ｏｐｏｌ
ａｒ）及び毛管性の水分離過程全体が促進されることで
ある。

これらの利点は燃料部分酸化による他のプロセスで発生
する高温の・水蒸気含有のとくにフェノールのない粗ガ
スヲ用いる場合にも現われ、脱水された炭が高圧蒸煮后
に減圧されさらに使用される際にも大幅に有効である。

粗ガスに含まれている水蒸気の一小部分のみが高圧蒸煮
過程のために必要とされるにすきないので、組合せられ
たカス化過程で生じる粗ガスの部分流のみを高圧蒸煮に
用いることが可能である。

その際粗ガスは高圧蒸煮の際に水蒸気分圧が０．５ＭＰ
ａを下回ってはならない。

燃料の脱ガス及び仕上乾燥のため発生粗ガスの部分流の
みを用いることはそれ自体すでｌこ公知である。

その際いわゆる乾溜ガスが発生しガス化で得られたガス
の残部はタールなしのいわゆる清浄ガスとして引出され
る。

軟質褐炭使用の際はこの乾溜ガスは粉塵が少なく、一方
清浄ガスは随伴する粉塵量が多くなっている。

発生する粗ガスをこれら二つの部分流に分割することは
同じくそれ自体公知のとおり仕上乾燥域及び脱ガス域に
おける調節可能の加熱速度の利用を可能にする。

これはとくに脱ガス域における燃料の慎重な両層処理に
とって有利である。

乾溜ガスはその粉塵が少ないことから有利に高圧蒸煮に
使用でき、その場合脱ガス域及び仕上乾燥域を流過した
后に飽和させた庭石に蒸煮域に導入し、一般に褐炭堆積
を下から上へ流過する。

清浄ガスのみを高圧蒸煮に用いるとこの清浄カスがフェ
ノールなしとなるほどの高温で還元域から引出され得、
よって発生する蒸煮水が脱フエノール装置の負荷となら
ないという利点が認められる。

その際引出された清浄ガスは粉塵を除き水で飽和させた
后に始めて蒸煮室の褐炭堆積の上方に導入すべきである
。

高圧蒸煮過程と脱カス・カス化過程とに共通の高圧容器
を用いるときはこの場合高圧蒸煮域と仕上乾燥域との間
にガス出口を設けるように処置する。

乾溜ガスと清浄ガスとを別個に引出す場合は両ガス流を
高圧蒸煮用に再び合併することができる。

その際合併に先立って清浄ガスを、又は合併后の混合ガ
スを粉塵除去し蒸煮水で飽和させるのが好都合である。

高圧蒸煮の際の脱水過程促進のためには粗ガス乃至当該
部分流のガスを過熱して高圧蒸煮室に導入することもで
きる。

そのほか粗ガス部分流をそれに随伴するフェノールが破
壊されるほどの高温にもたらし・水で飽和させてから高
圧蒸煮に用いることもできる。

本発明による方法に従った粗褐炭の極慎重な乾燥と脱ガ
スとによって、高壓脱ガス実施后に崩壊してない摩耗に
強いコークスを引出すこともできる。

煙の少ない固体燃料を作るためにはこの場合できるだけ
水蒸気含有量の多い高温の掃気ガスを用いて脱ガス・仕
上乾燥及び場合によっては引続いて高圧蒸煮を高圧ガス
化とは別個に実施する。

脱ガスした燃料は次に冷却し減圧し、コークスとして使
用できる。

得られたコークス乃至その部分流を別個の室において実
施する高圧ガス化に使用でき、その際得られる高圧ガス
又はその部分流を脱ガス・仕上乾燥及び高圧蒸煮に使用
する。

以下本発明を四つの実施例について詳細に説明する。

〔実施例 １〕 粒度５−６０關、水分５７％、約２９３にの粗褐炭をバ
ンカに送入し、水蒸気によりまた場合によっては純水を
撒布して約３６３Ｋに熱する。

そこから粗褐炭は炭匣室に達し、不連続的に圧力２．５
ＭＰａに加圧され、粗褐炭圧力蒸煮用容器に送りこむ。

炭匣室内では蒸煮剤の部分流により又は約４９０にの高
温の蒸煮水によってさらに３９３−４９３にへの粗褐炭
の予熱を行なう。

高圧蒸煮器内には褐炭堆積上方に温度４９５にの水蒸気
が送入される。

この蒸煮剤温度では粗褐炭を蒸煮時間６０−９０分で約
Ｈ２Ｏ２５％まで脱水できる。

粗褐炭は残留水公約３５％まで脱水するにすぎないので
、蒸煮時間が３０−４０分に短縮できる。

よって高圧蒸煮器は比較的小さくしておくことができる
。

褐炭から滴下しまた蒸煮剤から凝縮する水は蒸煮器内の
適宜の装置により分離される。

この場合水は発生した微粒子を同伴する。この清掃効果
は循環させられている約４９０にの高温の蒸煮水を蒸煮
器内に撒布することにより強化される。

脱水した炭は均等に４７０−５００Ｋに加熱され、連続
的に同じ＜２．５ＭＰａの圧の仕上乾燥・脱ガス及びガ
ス化の高圧容器に送られる。

従来一般に通用の約３０３Ｋ及びＨ２Ｏ２０％の燃料を
送入するのに比べて、乾燥炭（Ｈ２０２０％） Ｋｔあ
たり約３７０ＫＪの熱が余分に高圧蒸煮すみ褐炭ととも
に脱ガス・ガス化器に送りこまれる。

この熱は脱ガス・ガス化過程から熱を奪うことなしに炭
を約３５％から約２０％のＨ２Ｏに乾燥させるのに十分
である。

そのとき褐炭の乾燥は約８１％が高圧蒸煮の熱によって
、そのうち約６６％が高圧蒸煮器内で液状で、約１５％
が高圧脱ガス・ガス化反応器内での蒸発により、また約
１９％が高圧脱ガス・カス化過程からの熱による蒸発に
よって行なわれる。

褐炭片が均等に加熱され、潜在の水含有量の開きなしに
また粒子表面の空気雰囲気の影響による硬化なしに脱ガ
ス・ガス化器に達しここで２．５ＭＰａ（標準雰囲気に
比べて僅かに約■／２１の蒸気容積）で仕上乾燥される
ので、この乾燥は褐炭粒子の言うに値するほどの損傷な
しに行なわれる。

発生する約３７３にの高温蒸気及び同じく高温の水は装
入される原料炭を約３６３Ｋに加熱するのに役立つ。

蒸煮剤としては２．５ＭＰａ及び約４９５にの飽和状態
の水蒸気を用いる。

利用できる水蒸気がこれより高い圧・温度である場合は
蒸煮器に入る前に減圧し蒸煮水で飽和させる。

蒸煮器内の熱需要は放出される水ＫＰあたりｌ１００Ｋ
Ｊである。

水蒸気送入はつねに少量の残留水蒸気が高圧炭化（Ｄｒ
ｕｃｋｉｎｋｏｈｌｕｎｇ）の際に生じるＣＯ２ととも
に脱ガス・ガス化器に流入するように調節する。

発生する蒸煮水はフェノール含有量カ極メて少ない。

〔実施例 ２〕 粒度５−６５−６Ｏ水分は５７％までの粗褐炭を大気圧
に減圧された温度３７０にの蒸煮水を用いて水力でガス
化装置用バンカに送りその際３６３Ｋに予熱する。

バンカから次に炭匣室を経て大形の高圧容器に達し、そ
の下部では褐炭が固定床で２．５ＭＰａの圧でガス化さ
れる。

生成したガスは褐炭と向流で上方へ流れる。

器内には順次に灰分域・酸化域・還元域・脱ガス域・仕
上乾燥域・蒸煮域が形成されている。

高圧蒸煮域で粗褐炭から滴下する水は上昇する粗ガスを
飽和させまた過飽、ＴｆＪ （霧発生）させる。

過剰の蒸煮水は肩線の域に達しこれらからその蒸発ｌこ
必要な熱を奪う。

蒸煮水の蒸発ｌこよって酸素及び燃料の需要増大、カス
化用水蒸気分解の悪化及び粗ガス中のＣ０２含有量の増
大などの欠点が現われることがある。

過剰水の割合が太きいときは高圧蒸煮域と仕上乾燥域と
の間に褐炭から高圧水を分離する装置を組込んでこれら
の欠点を回避することができる。

分離された蒸煮水とともに、蒸煮の際に発生する微粉塵
とガス化ガスに随伴して来るものとの一部が運ひ去られ
る。

蒸煮水は減圧して原料炭をバンカへ水力輸送するのに用
いる。

軟質褐炭は蒸煮室内で約３５％の水含有量に脱水され、
肩線の各域で仕上乾燥・脱ガス及びガス化される。

粗ガスは高圧容器の上部で外へ出、排熱蒸気発生部ｌこ
達する。

この実施例では固定床高圧ガス化の脱ガス・ガス化過程
からの２．５ＭＰａ１約４７３に、水蒸気飽和の粗ガス
が蒸煮剤として役立つ。

飽和の粗ガスはＮ ｍ８あたりの水含有量１．６に？で
ある。

蒸煮域の熱需要は分離された水に２あたり約５８０ＫＪ
である。

蒸煮器の粗ガスは水含有量約１．３ＫＰ／Ｎｍ３、温度
約４６８にである。

排熱蒸気発生（０，５ＭＰａの水蒸気）は粗ガスによる
蒸煮の際に高温の粗ガスが放出した熱によって限定され
る。

褐炭堆積を通って連続的に粗ガスが流れ、よって褐炭の
急速な加熱と即時のＣＯ２排出とが保証される。

これによって蒸煮時間が短縮される。

粗ガスから凝縮する炭化水素は堆積物の運動を改善する
。

この実施例では排出される蒸煮水がフェノールを多く含
んでおり脱フエノール装置の負荷を約５０％高めること
が不利となることがある。

蒸煮域での粗ガス・パラメータの変化から粗ガス中に含
まれている水蒸気の小部分のみが高圧蒸煮に必要である
ことが見てとれる。

従って粗ガスの部分流のみを蒸煮に用いることができ、
その際下記の変形が現われる： １、固定床高圧ガス化の還元域からタール及びフェノー
ルなしの高温の清浄ガスを引出す。

清浄カスは水で飽和させ、必要な限り粉塵を除き続いて
高圧蒸煮のため高圧容器の褐炭堆積上方へ導入する。

これが蒸煮域内を褐炭路の方向ｌこ流れ・別個に導かれ
る乾溜ガスとともに高比蒸煮域と仕上乾燥域との間で高
圧容器から出て行く○蒸煮水による脱フエノール装置の
負荷増大は生しない。

２、粉塵のない乾溜ガスを高圧蒸煮に用いる際にはこれ
が直接に褐炭路と向流に仕上乾燥域から高圧蒸煮域へ流
れ、ここで蒸煮水によって飽和させられ褐炭堆積上方で
高圧蒸煮域から出て行く。

蒸煮水はフェノールを多く含んでいる。凝縮した炭化水
素は堆積物の運動を改善し、一部は流れ去る蒸煮水によ
って洗い出された微粉塵とともに排出される。

〔実施例 ３〕 この実施例では粒度５−１２ｍｍ、水含有量５７％まで
の粗褐炭が３６３Ｋに予熱されてバンカから交番に２基
の高圧容器に送りこまれる。

両高圧容器は時間的な順序で下記の任務が課せられてい
る：無圧状態の褐炭の受入れ、原料炭を水蒸気によって
１０ＭＰａに加圧、５８３Ｋにおいて１５分間で水３５
％まで高圧蒸煮により褐炭を脱水及び蒸煮水を分離高圧
容器下に設けられた２、５ Ｍ Ｐ ａの脱ガス器の圧
に減圧及び褐炭を脱カス器に送入。

両高圧容器は交番に高圧脱ガス部に燃料を供給する０ 脱ガス器内では流動層高圧ガス化で作られる掃気ガスｌ
こよる慎重な仕上乾燥と脱カスとが行なわれる。

ここで作られるコークスは定量されて流動層ガス化過程
に達する。

発生カスは顕熱・潜熱の活用のため粉塵を除いた后に一
部は脱カス過程に掃気カスとしてまた一部は排熱利用に
導かれる。

〔実施例 ４〕 実施側薬４では粒度４０−６０ｍｍ、水含有量５８％ま
での粗褐炭をバンカ内で３６３Ｋに加熱し、炭匣室（複
数）に送り。

熱水で加圧し、交番に３ＭＰａ 、５００にの一つの高
圧水流に摩りいれる。

高圧水により高圧蒸煮器に送り水力輸送の際に水含有量
４８％に予備脱水される。

高圧蒸煮器内では褐炭が輸送用液体から分離され、２．
５ＭＰａの飽和蒸気により水含有量３５％に仕上蒸煮さ
れる。

蒸煮水は輸送用液体とともに約４８５にの温度で流れ去
る。

この熱水からは微粒を含んだ部分流が液体サイクロンで
分離される。

液体サイクロンからの上澄は昇圧ポンプと熱交換器とを
経て再び３ＭＰａ及び５０３にのパラメータにもたらさ
れ、改めて原料炭の水力に輸送に用いられる。

水含有量３５％に予備乾燥された褐炭は高圧蒸煮器から
高圧脱ガス器に達しここで掃気ガスによって十分に仕上
乾燥され１００ＯＫの温度まで脱ガスされる。

生じたコークスは冷却し減圧し煙の少ない燃料として回
収される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粗褐炭とくに軟質褐炭の高圧脱ガス・ガス化法にお
   いて、粒状の粗褐炭をＩＭＰａより高い圧の高圧蒸煮室
   に入れ、ここで蒸煮剤により部分脱水し高圧炭化し、均
   等な収縮を受けならびｌこ均等に４２３により高い温度
   に加熱し、こうして予備処理した炭を高圧脱ガス・ガス
   化室内の圧より低い圧に減圧することなく、且つまた０
   、５ＭＰａより低い圧に減圧することなく、そして褐炭
   を冷却せず、しかも４２３により低い温度に冷却するこ
   となく脱ガス・ガス化室に達せしめそこで褐炭をその高
   い熱容量によりさらに十分に乾燥させ、引続いて高圧脱
   ガス及び高圧ガス化を行なうことを特徴とする方法。 ２ 高圧蒸煮室は常に高圧脱ガス・ガス化室と同じ圧で
   あり、予備処理した炭が連続的に高圧蒸煮室から高圧脱
   ガス・ガス化室に達することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３ 高圧蒸煮室には高圧蒸煮中に脱ガス・ガス化室内よ
   り高い圧が、低い圧の場合でも少なくともＩ Ｍ Ｐ
   ａより高い圧が持続しており、褐炭の予備処理の后には
   高圧蒸煮室を脱ガス・ガス化室の圧に減圧乃至加里し、
   その際褐炭は不連続的に脱ガス・ガス化室に達すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 高圧蒸煮は、１基又は数基の室で行ないその室は同
   時に褐炭を無圧のバンカから高圧下の脱ガス・ガス化室
   に装入し、その際高圧蒸煮室内では予め定められたリズ
   ムで大気圧への減圧、粗褐炭の受入れ、蒸気化圧への加
   圧、高圧蒸煮及び水分離、高圧脱ガス・ガス化室との圧
   平衡実施ならびに部分脱水した褐炭の脱ガス・ガス化室
   への排出が行なわれることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項あるいは第３項記載の方法。 ５ 高圧蒸煮により予備脱水した褐炭は加熱蒸気を用い
   て仕上乾燥することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   あるいは第４項記載の方法。 ６ 高圧蒸煮の際に褐炭の山から出て行く残留蒸気が引
   出されたＣＯ２とともに、また過熱蒸気で褐炭を仕上乾
   燥する際に流出する蒸気がカス化剤として用いられろこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１、第４及び第５項記
   載のいずれか−の方法。 γ 高圧蒸煮ならびに高圧脱ガス・ガス化は共通の高圧
   容器内で行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第
   １あるいは第２項記載の方法。 ８ 蒸煮室内で褐炭から滴下する水が僅かだけ発生する
   極微粒を褐炭から洗い去り、蒸煮で除かれた水は循環に
   戻され、この清掃効果の強化のため蒸煮室内の褐炭堆積
   の上方に撒布されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １乃至第１項記載のいずれか−の方法。 ９ 蒸煮で除かれる水は連続的に蒸煮室内で分離され、
   蒸気−又は熱水製造に送られることを特徴とする特許請
   求の範囲第１乃至第８項記載のいずれか−の方法０ １０蒸煮水は大気圧まで減圧され、発生する水蒸気及び
   ／又は熱水は粗褐炭の予熱に用いられることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１乃至第９項記載のいずれか−の方
   法。 １１ 減圧された熱水は本方法の前に設けられたバン
   カに粗褐炭を水力輸送するのと同時に粗褐炭を予熱する
   のに用いられることを特徴とする特許請求の範囲第１乃
   至第１１項記載のいずれか−の方法０ １２ 高圧下で分離された蒸煮水は炭匣室から高圧蒸煮
   室への租褐炭の水力輸送に用いられ、この場合すでに褐
   炭の予備蒸煮が行なわれることを特徴とする特許請求の
   範囲第１乃至第３及び第７乃至第９項のいずれか−の方
   法。 １３炭匣室内の粗褐炭は蒸煮剤の部分流によって及び／
   又は高温の蒸煮水によって予熱されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１乃至第３、第７乃至第１０及び第１
   ２項記載のいずれか−の方法。 １４ 高圧蒸煮のために飽和の、場合によっては僅か加
   熱した水蒸気を蒸煮室に導入することを特徴とする特許
   請求の範囲第１乃至第１３項記載のいずれか−の方法。 １５ 蒸煮剤としては選ばれた蒸煮圧において蒸煮水で
   飽和される水蒸気を、つねに僅かな残留水蒸気量が褐炭
   の炭化の際に生じるガスとともに脱ガス・ガス化室に流
   入するほどの量で、蒸煮室内の褐炭堆積の上方へ導入す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１乃至第１４項記
   載のいずれか−の方法。 １６高圧脱ガス・ガス化室の水套内で生じる水蒸気を高
   圧蒸煮に用いることを特徴とする特許請求の範囲第１及
   び第２ならびに第７乃至第１５項記載のいずれか−の方
   法。 １７粒状粗褐炭の高圧蒸煮は燃料の部分酸化からの高温
   の・飽和又は僅かだけ過熱の水蒸気含有のガスを用いて
   水蒸気分圧がＩＭＰａより高い高圧下で行なわれ、水蒸
   気含有の高温ガスは脱水すべき褐炭を不断に流過し、高
   圧蒸煮の際にガスに随伴する水蒸気は水蒸気分圧が０．
   ５ＭＰａを下回らないほどの量だけ凝縮し、水蒸気含有
   ガスは高圧蒸煮の際発生するガスをともに高圧蒸煮室か
   ら外へ導き、極液性及び毛管性水分離の過程を促進する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１乃至第１３項記載
   のいずれか−の方法。 １８高圧蒸煮、十分な仕上乾燥、脱ガス及びガス化を高
   圧容器内で行ない、器の下部において高圧カス化により
   生じた粗カスは褐炭と向流で上方へ流れ、その際に褐炭
   堆積の中の互いに直接遷移する域において脱カス・十分
   な仕上乾燥及び高圧蒸煮が行なわれることを特徴とする
   特許請求の範囲第１、第２、第１及び第１γ項記載のい
   ずれか−の方法。 １９粗褐炭の高圧蒸煮の際に分離された水の一部は倣細
   な滴の形で粗カスによって高圧容器外に導かれることを
   特徴とする特許請求の範囲第１、第２、第γ、第１１及
   び第１８項記載のいずれか−の方法。 ２０ 蒸気化域と仕上乾燥域との間では滴下する水を適
   宜の装置で分離することを特徴とする特許請求の範囲第
   １、第２、第１乃至第１３及び第１７乃至第１９項記載
   のいずれか−の方法。 ２１ 燃料部分酸化の水蒸気含有ガスは蒸煮室に導入
   するに先立って飽和させ、随伴の粉塵及び凝縮炭化水素
   を除去することを特徴とする特許請求の範囲第１γ項記
   載の方法。 ２２蒸煮過程中ｌと水蒸気含有ガスの冷却の際ｌこ凝縮
   する炭化水素は脱水すべき褐炭の堆積物運動に有利ｌこ
   影響を及ぼすことを特徴とする特許請求の範囲第１７乃
   至第２０項記載のいずれか−の方法。 ２３ 高圧蒸煮に用られる水蒸気含有粗ガスは高圧蒸
   煮の際に褐炭から分離される水によって飽和させられ、
   粉塵を除かれることを特徴とする特許請求の範囲第１１
   乃至第２２項記載のいずれか−の方法０ ２４ フェノールを含んでいない燃料部分酸化の高温
   の水蒸気含有ガスを用いる際及び過熱水蒸気含有ガスを
   使用の際これらは蒸煮室内の褐炭堆積の上方に導入され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１７及び第１９乃
   至第２３項記載のいずれか−の方法。 ２５脱ガス・ガス化室内では高圧蒸煮により予備脱水さ
   れた粒子をさらに慎重に仕上乾燥し脱ガスするために、
   脱ガス・ガス化室で生じた粗ガスの一部分流のみを用い
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１１乃至第２０項
   記載のいずれか−の方法０ ２６ 慎重な仕上乾燥及び脱ガスを行なうのに用いられ
   る粉塵含有量が僅かしかなく炭化水素が多いガス部分流
   が、引続いて原料炭粒子の高圧蒸煮ｌこ用いられること
   を特徴とする特許請求の範囲第１７乃至第２０、第２２
   、第２３及び第２５項記載のいずれか−の方法。 ２１ 脱ガス・ガス化室内で生じた粗ガスの一部分流は
   還元域からタールなしの清浄ガスとして引出され、続い
   て飽和及び必要な場合は粉塵を除いた后に粗褐炭の高圧
   蒸煮に用いられることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ７、第１９、乃至第２１及び第２３乃至第２４項記載の
   いずれか−の方法。 ２８ 清浄ガスはガスに随伴している水蒸気が蒸煮域に
   導入されるに先立ってフェノールなしとなっているほど
   の温度で還元域から引出され又は祖ガス部分流もそのよ
   うな温度にもたらされることを特徴とする特許請求の範
   囲第１７、第１９乃至第２０、第２３乃至第２４及び第
   ２γ項記載のいずれか−の方法。 ２９燃料部分酸化の高温の水蒸気含有ガスを用いる粒状
   粗褐炭の高圧蒸煮の后に、脱水された粒子は減圧し次に
   必要ならばさらＩこ利用することを特徴とする特許請求
   の範囲第１７．第１９、第２１乃至第２４及び第２６乃
   至第２８項記載のいずれか−の方法。 ３０ 高圧ガス化過程は別個に定量供給装置により又は
   高圧蒸煮・仕上乾燥及び脱ガスの諸過程から区別された
   容器内で行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第
   １乃至第６、第８乃至第１７、第１９乃至第２１、第２
   ３、第２４、第２１及び第２８項記載のいずれか−の方
   法。 ３１ 高圧脱ガス化過程后に得られたコークスは冷却
   ならびｊこ減圧し、煙の少ない燃料として回収すること
   を特徴とする特許請求の範囲第」乃至第６、第８乃至第
   １７．第１９乃至第２１、第２３、第２４、第２７．第
   ２８及び第３０項記載のいずれか−の方法。 ３２ 得られたコークス又は一部のみが別個に実施され
   る高圧ガス化に達し、ここで作られるガス又は一部分流
   がこれから掃気ガスとして脱ガス・仕上乾燥及び高圧蒸
   煮の各部に用いられることを特徴とする特許請求の範囲
   第１乃至第６、第８乃至第１γ、第１９乃至第２１、第
   ２３、第２４、第２γ、第２８、第３０及び第３１項記
   載のいずれか−の方法。 ３３ 高圧蒸煮では褐炭から灰分の一部が除かれ従っ
   て得られたコークスは灰分含有量が比較的低いことを特
   徴とする特許請求の範囲第１乃至第６、第８乃至第１７
   、第１９乃至第２１、第２３、第２４、第２７、第２８
   及び第３０乃至第３２項記載のいずれか−の方法。