JPS5851984B2 - Heat treatment method for fine solid fuel - Google Patents

Heat treatment method for fine solid fuel

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JPS5851984B2
JPS5851984B2 JP10582379A JP10582379A JPS5851984B2 JP S5851984 B2 JPS5851984 B2 JP S5851984B2 JP 10582379 A JP10582379 A JP 10582379A JP 10582379 A JP10582379 A JP 10582379A JP S5851984 B2 JPS5851984 B2 JP S5851984B2
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fine coke
pyrolysis
fuel
fine
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ジノビー・ジノビエウイツチ・チユハノフ
ジノビー・フヨードロウイツチ・チユハノフ
セルゲイ・アンドレーエウイツチ・ツブロフ
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料の包括的処理技術に関し、さらに詳細に
は、微粉固体燃料の熱的処理法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a comprehensive fuel processing technology, and more particularly to a method for thermally processing pulverized solid fuel.

本発明の方法は、合成液体燃料を含む輸送可能な燃料、
電力の製造ならびに化学的および工業的出発原料の製造
に有効である。
The method of the invention comprises a transportable fuel comprising a synthetic liquid fuel;
Useful in the production of electrical power and in the production of chemical and industrial starting materials.

燃料を加熱するための熱伝達剤として、二室反応器の第
−室で燃料ガスにより加熱された直径10〜121rt
rItのコランダムビーズを使用する固体燃料の熱処理
法が当業界で知られている。
As a heat transfer agent for heating the fuel, a diameter of 10-121 rt heated by the fuel gas in the second chamber of the two-chamber reactor.
Methods of heat treating solid fuels using rIt corundum beads are known in the art.

固体の熱い熱伝達剤が頂部から連続的に供給される第二
室では、ガスおよび蒸気の混合物中を熱伝達剤の密集し
た床を通って上方に向って上昇する微粉固体燃料の加熱
、後乾燥、コークス化および部分ガス化のような工程が
実施される。
In the second chamber, where a solid hot heat transfer agent is fed continuously from the top, heating of the pulverized solid fuel rises upward through a dense bed of heat transfer agent in a mixture of gas and steam, after which Steps such as drying, coking and partial gasification are carried out.

商業的生成物として、熱いコークス微粉、樹脂およびガ
スが得られる(A 、L 、Perepelitsa
et al、’UseofSol id Heat T
ransfer Agent in Process
of Continuous Coking of I
rkutsk Field Coals“参照)0 固体燃料と混和しないより大きい粒子の熱い固体熱伝達
剤(砂、ペレット等)の下方に移動する向流の熱のため
に加熱される固体燃料の懸濁ガス流を上方に供給する固
体燃料の熱処理法が当業界で知られている。
As commercial products, hot coke fines, resins and gases are obtained (A, L, Perepelitsa
et al, 'Use of Solid Heat T
Transfer Agent in Process
of Continuous Coking of I
rkutsk Field Coals (see “Field Coals”) 0 A suspended gas stream of solid fuel that is heated due to countercurrent heat moving below the hot solid heat transfer agent (sand, pellets, etc.) of larger particles that are immiscible with the solid fuel. Methods of heat treating upwardly fed solid fuels are known in the art.

固体燃料と共に、水蒸気が反応器に装入され、熱分解と
同時に、石炭のガス化も起る。
Along with the solid fuel, steam is charged into the reactor, and at the same time as thermal decomposition, gasification of the coal also occurs.

熱伝達剤は、熱分解およびガス化生成物と混和しない燃
料ガスにより加熱される(USSR発明者証嵐8249
2参照)。
The heat transfer agent is heated by a fuel gas that is immiscible with the pyrolysis and gasification products (USSR Inventor's Certificate Arashi 8249
(see 2).

この従来技術法は、熱分解生成物を水蒸気および水性ガ
スで希釈することを特徴とし、その結果、熱分解生成物
の精製および利用を複雑にし、手の込んだ処理装置の使
用を必要としている。
This prior art method is characterized by dilution of the pyrolysis products with steam and water gases, thereby complicating the purification and utilization of the pyrolysis products and requiring the use of elaborate processing equipment. .

石炭を予備乾燥し、それを第一熱分解帯域で煙道ガスの
熱により500’Cに加熱して微細コークスを生成し、
次いで、上記微細コークスを第二熱分解帯域に供給し、
そこでガス状熱伝達媒体により1,000°Cに加熱し
、残留熱分解生成物を取得し、次いでその熱分解生成物
を分離して商業的製。
pre-drying the coal and heating it to 500'C with the heat of flue gas in a first pyrolysis zone to produce fine coke;
Then, feeding the fine coke to a second pyrolysis zone,
There, it was heated to 1,000 °C by a gaseous heat transfer medium to obtain the residual pyrolysis products, and then the pyrolysis products were separated for commercial production.

品として取り出すことを包含する固体燃料、すなわち石
炭の熱処理がが知られている(USSR発明者証A33
5267参照)。
It is known that heat treatment of solid fuel, namely coal, including extraction as a product (USSR Inventor's Certificate A33
5267).

この従来技術法は、燃料、すなわち熱分解およびガス化
の結果生じる微細コークスの固体残渣を灰分と共に動力
装置のボイラーの燃焼室で一般に使用するということを
特徴としており、そのため、有害な硫黄および窒素酸化
物および灰粒子で環境にスラグを生ぜしめ、かつ環境を
汚染することにより動力装置(ボイラー)の運転に問題
を生ぜしめ、また、工程で貴重な有機生成物の収率は低
く、これらの生成物は無益な夾雑物で希釈される。
This prior art method is characterized by the fact that the fuel, namely the solid residue of fine coke resulting from pyrolysis and gasification, is generally used in the combustion chamber of the power plant boiler together with ash, thus eliminating harmful sulfur and nitrogen. They cause problems in the operation of power plants (boilers) by creating slag in the environment with oxides and ash particles and polluting the environment, and the yield of valuable organic products in the process is low; The product is diluted with useless contaminants.

本発明の目的は、所望生成物の収率を増大させかつその
品質を改良すると同時に、熱処理法の効率および強化を
増大させるこである。
The aim of the present invention is to increase the yield of the desired product and improve its quality, while at the same time increasing the efficiency and intensification of the heat treatment process.

本発明の他の目的は、動力装置のボイラーにスラグが生
成することを排除しかつ大気を有害な廃ガスで汚染する
のを防止することである。
Another object of the invention is to eliminate slag formation in power plant boilers and to prevent polluting the atmosphere with harmful waste gases.

この目的は、微粉固体燃料を乾燥する工程、この固体燃
料を二段熱分解する工程、および生成ガス−蒸気生成物
を分離する工程を含む微粉固体燃料を熱処理する方法に
おいて、上記燃料の乾燥を、熱微細コークスの一部によ
り行い、同時に、残りの微細コークスの少なくとも一部
を、ガスおよび(または)上記微細コークスの部分燃焼
により800−1,500℃にさらに加熱し、その後加
熱微細コークスをガスと分離し、そして上記燃料の乾燥
で生じた水蒸気によりガス化し、次いで、生成ガス化生
成物を微細コークスと分離し、このコークスを熱伝達媒
体として第一熱分解工程に供給する、ことを特徴とする
上記方法により遠戚される。
The purpose is to perform drying of a pulverized solid fuel in a method for heat treating a pulverized solid fuel, which includes the steps of drying the pulverized solid fuel, performing two-stage pyrolysis of the solid fuel, and separating the produced gas-steam products. , by a portion of the heated fine coke, and at the same time further heating at least a portion of the remaining fine coke to 800-1,500° C. by gas and/or partial combustion of said fine coke, and then heating the fine coke. gas and gasification with water vapor produced by drying the fuel, then separating the resulting gasification product from fine coke and feeding this coke as a heat transfer medium to the first pyrolysis step. It is distantly related by the above-mentioned method.

本発明による方法は、高能率を特徴とし、すなわち、微
細コークスを使用し、燃料水分から水蒸気を生成してこ
れをガス化工程で使用するために高い(最大84−88
%)動力効率(power e−fficiency
fact□r)を有し、また、本発明による方法の利点
は、化学的なプロセスおよび動力出発原料の製造に燃料
を包括的に利用することにある。
The process according to the invention is characterized by high efficiency, i.e. it uses fine coke and has a high efficiency (up to 84-88
%) power e-efficiency
The advantage of the process according to the invention is also the comprehensive utilization of fuels in the chemical processes and in the production of power starting materials.

さらに、本発明による方法によれば、熱伝達媒体の加熱
能力を合理的に使用することが可能になり、その結果、
工程効率が増大する。
Furthermore, the method according to the invention makes it possible to use the heating capacity of the heat transfer medium rationally, so that
Process efficiency increases.

熱分解に固体熱伝達剤を使用することにより、すなわち
ガス化の際に冷却される微細コークスにより、穏やかな
温度条件下で、すなわち、熱分解器の第一工程で熱伝達
剤の低減された温度低下を以って熱分解を実施すること
が出来、その結果、急速な熱分解で得られる最も貴重な
液体生成物の収率をより高くすることが出来る。
By using a solid heat transfer agent in the pyrolysis, i.e. by fine coke cooled during gasification, the reduction of heat transfer agent under mild temperature conditions, i.e. in the first step of the pyrolysis Pyrolysis can be carried out with reduced temperatures, resulting in higher yields of the most valuable liquid products obtained with rapid pyrolysis.

微細コークスがガス化に過剰量で供給されるという事実
(これは水性ガス反応器の熱収支と関連する)のために
、水蒸気はより高度にかつ強烈に分解され、水性ガス生
成の効率が増大する。
Due to the fact that fine coke is fed to the gasification in excess (this is related to the heat balance of the water gas reactor), the water vapor is decomposed more highly and intensely, increasing the efficiency of water gas production. do.

燃料の加熱およびその乾燥工程の強化およびより良い制
御のために、これらの工程を過熱水蒸気流中で行い、か
つ加熱された微細コークスから分離されるガスの一部を
第一熱分解工程に供給することが得策である。
In order to intensify and better control the heating of the fuel and its drying steps, these steps are carried out in a superheated steam stream and a portion of the gas separated from the heated fine coke is fed to the first pyrolysis step. It is a good idea to do so.

工程の強化および熱分解による貴重な蒸気−ガス生成物
の収率の増大の目的に対しては、固体燃料を最大1.5
間の寸法の粒子に微粉砕することが得策であり、また、
第一熱分解工程へ供給されるガスは最大2容量%の遊離
酸素を含有するのが望ましい。
For the purpose of process intensification and increasing the yield of valuable steam-gas products from pyrolysis, solid fuels up to 1.5
It is advisable to mill to particles of size between;
Preferably, the gas fed to the first pyrolysis step contains at most 2% by volume of free oxygen.

本発明による方法は、添付図面を参照とする下記の記載
からさらに明らかになるであろう。
The method according to the invention will become clearer from the following description with reference to the accompanying drawings.

そこでは本発明による方法の好ましいフローシートが示
されている。
A preferred flow sheet of the method according to the invention is shown therein.

図面によれば、粒度が1.5山を超さない微細固体燃料
がビン(bin)1からシャフトミル2へ供給され、そ
こへ粉砕および乾燥のために、熱分解から生じる微細コ
ークスの一部が経路4および5を経て入口管3から供給
され、水蒸気が送風機6を通ってシャフトミルに供給さ
れる。
According to the drawing, fine solid fuel with a particle size not exceeding 1.5 mounds is fed from bin 1 to shaft mill 2, into which part of the fine coke resulting from pyrolysis is fed for grinding and drying. is supplied from the inlet pipe 3 via channels 4 and 5, and steam is supplied to the shaft mill through a blower 6.

ガス懸濁体が経路7を経てサイクロン8に供給され、こ
のサイクロン8で上記乾燥燃料は分離され、燃料水分か
ら形成された過熱水蒸気は、送風機6により経路9を経
て格子10を介して水性ガス反応器11へそして一部は
ミル2に供給される。
The gas suspension is fed via a path 7 to a cyclone 8 in which the dry fuel is separated and the superheated steam formed from the fuel moisture is transferred by a blower 6 via a path 9 through a grid 10 to a water gas It is fed to reactor 11 and a portion to mill 2.

しかしながら、燃料の上記乾燥および加熱操作は、水蒸
気の供給なしに行なうことが出来る。
However, the above drying and heating operations of the fuel can be carried out without the supply of water vapor.

上記乾燥燃料は、中間ビン分配器12を介して、第一工
程熱分解器13へ供給され、そこへ、熱伝達剤すなわち
微細コークスまたは混合(固体およびガス)熱伝達剤が
経路14を経て導入され、そこで燃料は500〜800
°Cの温度に加熱される。
Said dry fuel is fed via an intermediate bin distributor 12 to a first stage pyrolyzer 13 into which a heat transfer agent, namely fine coke or a mixed (solid and gaseous) heat transfer agent, is introduced via path 14. where the fuel is 500-800
heated to a temperature of °C.

熱分解生成物は随伴ダスト状微細コークスと共にサイク
ロン15に放出され、そこで上記微細コークスは分離さ
れ、そして中間ビン16および17に送られ、その後熱
分解の熱伝達剤としてまたは商業的に輸送可能な燃料生
成物として使用される。
The pyrolysis products are discharged into a cyclone 15 with accompanying dusty fine coke, where the fine coke is separated and sent to intermediate bins 16 and 17, where it can then be used as a heat transfer agent in pyrolysis or commercially transported. Used as a fuel product.

サイクロン15からの蒸気−ガス混合物は経路18を経
て精製および凝縮系へ抜き出され、そこで貴重な液体商
業的生成物およびガスが製造される。
The vapor-gas mixture from cyclone 15 is withdrawn via line 18 to a refining and condensing system where valuable liquid commercial products and gases are produced.

熱分解器13からの熱い微細コークスの一部は、経路4
を経て管3を通りミル2へ送られ、上記微細コークスの
残りの部分は第二工程熱分解器19へ送られ、そこで入
口管21を経て空気と共に供給されるガスで操作される
ガスバーナー20により600〜1,100°Cの温度
に加熱される。
A portion of the hot fine coke from pyrolyzer 13 is routed to path 4
and the remaining part of the fine coke is sent to a second stage pyrolyzer 19, where it is fed to a gas burner 20 operated with gas supplied with air via an inlet pipe 21. is heated to a temperature of 600 to 1,100°C.

第二工程熱分解器19およびビン17からのガスは、ガ
スダクト22を経て出口管から抜き出される。
Gas from the second stage pyrolyzer 19 and bin 17 is withdrawn from the outlet pipe via the gas duct 22.

第二熱分解器19からの熱い微細コークスの一部は、サ
イクロン24と連通ずる処理燃焼室23に送られる。
A portion of the hot fine coke from the second pyrolyzer 19 is sent to a processing combustion chamber 23 that communicates with a cyclone 24 .

第二熱分解器19からの熱い微細コークスの一部のみを
処理燃焼室23に供給することも出来、微細コークスの
残りの部分は商業的生成物として経路33から取り出さ
れる。
It is also possible to feed only a portion of the hot coke fines from the second pyrolyzer 19 to the processing combustion chamber 23, with the remaining portion of the fine coke being removed via line 33 as commercial product.

ガス状加熱剤の主要(第二)部分は、入口管26を通っ
て空気と共に供給されるガスで操作されるバーナー25
を介して処理燃焼室23へ供給され、この加熱剤は微細
コークスすなわち固体伝熱剤を加熱して処理燃焼室23
を介してサイクロン24へ送る働きをする。
The main (second) part of the gaseous heating agent is in the burner 25 which is operated with gas supplied with air through the inlet pipe 26.
The heating agent heats the fine coke, that is, the solid heat transfer agent, and supplies the heating agent to the processing combustion chamber 23 through the
It serves to send the water to the cyclone 24 via the cyclone 24.

SOO〜1,500℃の温度でサイクロン24で分離さ
れる微細コークスは、中間ビン27を通って水性ガス反
応器11へ送られ、そこで上記微細コークスの所要の所
定部分は経路9を経て格子10を通って供給される水蒸
気によりガス化され、この水蒸気に燃料に含まれる水分
から製造され、そしてこの水分が不足の場合は、水蒸気
が経路28に沿ってさらに導入される。
The fine coke separated in the cyclone 24 at a temperature between SOO and 1,500° C. is sent through an intermediate bin 27 to the water gas reactor 11 where the required predetermined portion of said fine coke is passed through a path 9 to a grid 10. It is gasified by the water vapor supplied through the fuel, which water vapor is produced from the water contained in the fuel, and if this water vapor is insufficient, water vapor is further introduced along path 28.

水性ガス反応器11中の水蒸気は、貴重な化学原料およ
び燃料である高カロリーガスに変換される。
The water vapor in the water gas reactor 11 is converted into high-calorie gas, which is a valuable chemical feedstock and fuel.

水性ガス反応器11からの水性ガスおよび微細コークス
のガス懸濁体は、サイクロン29に送られ、そこで微細
コークスは水性ガスと分離され、熱伝達剤としてビン3
0を経て経路14へ送られ、そこでサイクロン24から
のガス流出物の一部と混合される。
The gaseous suspension of water gas and fine coke from the water gas reactor 11 is sent to a cyclone 29 where the fine coke is separated from the water gas and used as a heat transfer agent in the bin 3.
0 to path 14 where it is mixed with a portion of the gas effluent from cyclone 24.

ガスの主要部分は、経路31を経て取り出されて精製さ
れ、動力装置へ供給される。
The main part of the gas is removed via line 31, purified and supplied to the power plant.

固体熱伝達剤とガスの部分との上記混合において、生成
混合加熱剤は第一工程熱分解器13に送られる。
In the above mixing of the solid heat transfer agent and the gaseous portion, the resulting mixed heating agent is sent to the first stage pyrolyzer 13.

したがって、本発明による方法において、熱分解、ガス
化および乾燥の閉鎖サイクルが提供されるために、大気
中への有害な排気物が除去される。
Thus, in the process according to the invention, a closed cycle of pyrolysis, gasification and drying is provided, so that harmful emissions into the atmosphere are removed.

何となれば、精製熱分解ガス、水性ガスおよび混合ガス
は動力装置の燃焼室へ送られるからである。
This is because the purified pyrolysis gas, water gas and mixed gas are sent to the combustion chamber of the power plant.

このため、上記動力装置のボイラーの高さおよび全体寸
法を最小限にすることが出来、上記ボイラーの運転を実
質的に簡単化することが出来る。
Therefore, the height and overall dimensions of the boiler of the power plant can be minimized, and the operation of the boiler can be substantially simplified.

さらに、本発明による方法では、水蒸気がガス化に使用
されかつこの水蒸気は燃料の乾燥により製造されるやで
、追加の燃料が必要でない。
Furthermore, in the method according to the invention no additional fuel is required, since steam is used for the gasification and this steam is produced by drying the fuel.

このため、燃料利用の動力効率が3−5%増大する。This increases the power efficiency of fuel utilization by 3-5%.

サイクロン29からの水性ガス(主として水素および酸
化炭素)は経路32を経て精製へ送られ、次いで使用装
置に送られる。
The water gas (primarily hydrogen and carbon oxides) from cyclone 29 is sent via path 32 to purification and then to usage equipment.

使用装置として、ガスタービンを含む動力装置、または
水素、合成ガス、メタノールおよび他の生成物の製造用
の化学反応器を挙げることが出来る。
Equipment used may include power plants, including gas turbines, or chemical reactors for the production of hydrogen, synthesis gas, methanol, and other products.

本発明による方法により、非常に廉価な水性ガスを製造
することが出来る。
The method according to the invention makes it possible to produce water gas at a very low cost.

例となれば、水性ガス反応器11中の微細コークスの過
剰量により、水蒸気の高い分解塵(80−95%)およ
び高い動力効率が確保され、同時に系全体が簡単化され
る。
For example, the excess amount of fine coke in the water gas reactor 11 ensures high decomposition of water vapor (80-95%) and high power efficiency, while simplifying the overall system.

所要量の水性ガスの製造、処理温度および循環固体加熱
剤すなわち微細コークスの量の自動制御は、燃料量およ
び動力装置の運転条件の起り得る変化を考慮して、工程
から中間ビン17を介して経路33を経て取り出す微細
コークス量を変え、かつ水性ガス反応器11へ水蒸気を
供給することにより行われる。
Automatic control of the production of the required amount of water gas, the processing temperature and the amount of circulating solid heating agent, i.e. fine coke, from the process via the intermediate bin 17, taking into account possible changes in the amount of fuel and the operating conditions of the power plant. This is done by varying the amount of fine coke taken off via path 33 and by supplying steam to the water gas reactor 11.

水蒸気、ガス、ガス懸濁体および固体粒子の相当する流
れに対する必要な制御弁は図示されていない。
The necessary control valves for the corresponding flows of water vapor, gas, gas suspension and solid particles are not shown.

新規方法の非常に重要な特徴は、硫黄、固体燃料および
灰分が精製により完全に除去されたガスの動力装置の加
熱室へ供給され、したがって、ボイラーはガス加熱ボイ
ラーに変換され、加熱表面にスラグが生じることが除去
されるということである。
A very important feature of the new method is that the heating chamber of the power plant is fed with gas, from which sulfur, solid fuel and ash have been completely removed by purification, thus converting the boiler into a gas-heated boiler, with no slag on the heating surfaces. What happens is that it is removed.

この方法により、高含水量泥炭を含む泥炭のような燃料
に対して工程の高い経済的パラメータがもたらされた。
This method resulted in high economic parameters of the process for peat-like fuels including high water content peat.

ボイラー装置全体の寸法は実質的に減少する。The dimensions of the entire boiler installation are substantially reduced.

熱分解およびガス化の温度条件は、ガスバーナー20お
よび25および処理燃焼室23で生成するガス状加熱剤
の量および温度を変えることによっても制御される。
The temperature conditions of pyrolysis and gasification are also controlled by varying the amount and temperature of the gaseous heating agent produced in gas burners 20 and 25 and process combustion chamber 23.

動力装置の燃焼室へは、処理燃焼室23およびバーナー
20および25で生成する多量の低カロリーガスがガス
と共に供給されるので、動力装置の燃焼室の燃焼温度は
低減され、動力装置からのガス流出物中の有害な酸化窒
素含量は、上記燃料を動力装置で処理中に生成した外部
酸化物(燃焼室で窒素燃焼の際生成)および内部酸化物
(燃料窒素から生成)の両方の点でかなり低減される。
A large amount of low-calorie gas generated in the processing combustion chamber 23 and the burners 20 and 25 is supplied to the combustion chamber of the power plant together with the gas, so that the combustion temperature in the combustion chamber of the power plant is reduced and the gas from the power plant is reduced. The harmful nitrogen oxide content in the effluent is determined by both the external oxides (formed during nitrogen combustion in the combustion chamber) and the internal oxides (formed from the fuel nitrogen) formed during the processing of the above fuels in the power plant. significantly reduced.

このため、動力装置において燃料の大きな包括的利用が
確保されるばかりでなく、大気中へ放出されるガス状成
分(硫黄および窒素の酸化物)および固体成分(灰分粒
子)の両方の点で動力装置の廃ガスで環境を汚染するこ
とが実質的に完全に除去される。
This not only ensures a large comprehensive utilization of the fuel in the power plant, but also in terms of the gaseous components (oxides of sulfur and nitrogen) and solid components (ash particles) released into the atmosphere. Contamination of the environment with equipment waste gases is virtually completely eliminated.

また、本発明の方法により、低品位動力液体燃料を処理
燃焼室にまたは生成水性ガスの最終的用途に応じて水性
ガス反応器に導入することにより上記燃料を利用するこ
とが出来る。
The method of the present invention also allows the use of low grade power liquid fuels by introducing them into the process combustion chamber or into the water gas reactor depending on the ultimate use of the produced water gas.

本発明のより良い理解を与えるために、微細固体燃料の
熱処理方法を下記の特定例により説明する。
In order to provide a better understanding of the present invention, a method for heat treatment of fine solid fuel will be explained by the following specific example.

例1 この例では、動力プロセスプラント(PPP)の石炭の
熱処理による運転を記載する。
Example 1 This example describes the operation of a power process plant (PPP) with thermal treatment of coal.

1つのユニットの容量は500トン粗製石炭/時である
The capacity of one unit is 500 tons crude coal/hour.

プラントの年間容量は、石炭50ミリオン(min、)
トンであり、プラントの電力溶量は32ピリオン(bl
n、)kW、時7年である。
The annual capacity of the plant is 50 million coal (min)
ton, and the power consumption of the plant is 32 pillion (bl).
n, ) kW, hour 7 years.

燃焼性風当り、36重量%の水分、6.5重量%の灰分
および48重量%の揮発分を含有する3、 560 k
cal/kgのカロリー容量を有する粗製石炭を熱処理
する。
3,560 k per combustible wind, containing 36% moisture, 6.5% ash and 48% volatiles by weight
Crude coal having a caloric capacity of cal/kg is heat treated.

ビン1からの石炭を、乾燥ミル2に供給し、入口管3を
通って、石炭100kgにつき各々780℃および58
0℃に加熱された120kgの微細コークス(固体加熱
剤)および80kgの水蒸気からなる循環混合物をミル
に導入する。
Coal from bin 1 is fed to drying mill 2 and passes through inlet pipe 3 at temperatures of 780°C and 58°C, respectively, per 100 kg of coal.
A circulating mixture consisting of 120 kg of fine coke (solid heating agent) heated to 0° C. and 80 kg of steam is introduced into the mill.

乾燥後得られた生成物すなわち、温度250℃の64−
のダスト状乾燥石炭(100ミクロンの篩上の残渣は1
0重量%である)および36−の水蒸気を、加熱剤と共
にサイクロン8に送り、そこで石炭および微細コークス
を水蒸気と分離する。
The product obtained after drying i.e. 64-
dusty dry coal (residue on 100 micron sieve is 1
0% by weight) and 36- is sent along with the heating agent to cyclone 8 where the coal and fine coke are separated from the steam.

36kgの水蒸気を水性ガス反応器11に導入し、80
kyをミル2に循環させるために供給する。
36 kg of water vapor was introduced into the water gas reactor 11, and 80 kg of water vapor was introduced into the water gas reactor 11.
ky for circulation to mill 2.

18kgの石炭からこの例で過剰量の水蒸気が生じる場
合、それを動力装置の燃焼室に供給することが出来る。
If the 18 kg of coal produces an excess amount of steam in this example, it can be fed to the combustion chamber of the power plant.

64kgの乾燥コークス、250′Cの微細コークス(
120kg)を中間ビン12を通って第一工程熱分解器
13へ供給し、処理燃焼室23および水性ガス反応器1
4の各サイクロン24.29から供給される混合加熱剤
(850°Cの微細コークスおよび1,050℃の遊離
酸素1容量%を超えないガス)により680°Cに加熱
する。
64 kg of dry coke, 250'C fine coke (
120 kg) is fed to the first stage pyrolyzer 13 through the intermediate bin 12, and then to the treatment combustion chamber 23 and the water gas reactor 1.
Heating to 680°C with a mixed heating agent (fine coke at 850°C and gas not exceeding 1% by volume of free oxygen at 1,050°C) supplied from each of the four cyclones 24.29.

第一工程熱分解器13に、160kgの微細コークスお
よび32.5kgのガス状加熱剤を供給する。
The first stage pyrolyzer 13 is fed with 160 kg of fine coke and 32.5 kg of gaseous heating agent.

石炭の熱分解は、第二工程熱分解器19で780℃で行
われて完成する。
The thermal decomposition of the coal is completed at 780° C. in the second stage thermal decomposer 19.

過剰ガスを経路31を経て抜き出し、精製し、そして動
力装置へ供給する。
Excess gas is withdrawn via line 31, purified and supplied to the power plant.

微細コークスの増加された循環比では、その熱分解器へ
の供給量は203kgであり、一方、ガス状加熱剤は全
部経路31を経て取り出される。
With the increased circulation ratio of fine coke, its feed to the pyrolyzer is 203 kg, while the gaseous heating agent is all taken off via path 31.

熱分解器では、64.0kgの乾燥石炭および循環微細
コークスから、29.5kgの蒸気−ガス混合物(VG
M)および35.2kgの微細コークスが製造される。
In the pyrolysis machine, from 64.0 kg of dry coal and circulating fine coke, 29.5 kg of steam-gas mixture (VG
M) and 35.2 kg of fine coke are produced.

微細コークスをVGMから分離し、VGMを精製および
凝縮系に送る。
The fine coke is separated from the VGM and the VGM is sent to the refining and condensing system.

商業的微細コークスは別として、石炭の上記熱分解およ
び加熱により、18.0kgの熱分解ガス(pyrog
as ) 8.6 kgの樹脂およびガスナフサ、2.
9kgの熱分解水(pyrolysis water
)および加熱剤が得られる。
Apart from the commercial fine coke, the above pyrolysis and heating of the coal produces 18.0 kg of pyrolysis gas (pyrog).
as) 8.6 kg of resin and gas naphtha, 2.
9 kg of pyrolysis water
) and a heating agent are obtained.

熱分解ガスは、4.840kca l/m3のカロリー
容量を有し、下記組成(容量%)を有する二CO2−2
2、C0−27、H2−20、CH4−21、他の炭化
水素−10,81,000kcalすなわち潜在的石炭
熱の23%が熱分解ガスに変換され、67.500kc
al 、すなわち潜在的石炭熱の19%が樹脂およびガ
スナフサに変換される。
The pyrolysis gas has a caloric capacity of 4.840 kcal/m3 and has the following composition (% by volume): CO2-2
2, C0-27, H2-20, CH4-21, other hydrocarbons - 10,81,000kcal or 23% of the potential coal heat is converted into pyrolysis gas, 67.500kc
al, or 19% of the potential coal heat, is converted to resin and gas naphtha.

潜在的石炭熱の63%またはユニットへ供給される熱の
58%が、石炭の熱分解で得られる微細コークスに変換
される。
63% of the potential coal heat or 58% of the heat supplied to the unit is converted into fine coke obtained from the pyrolysis of coal.

処理燃焼室23後に得られる半ガスの全量を経路31を
経て動力装置へ供給し、それと共に固体加熱剤すなわち
微細コークスの熱分解器への供給速度をはゾ同じ重量だ
け増大させるプラントの実施態様が可能である。
An embodiment of the plant in which the entire amount of half-gas obtained after the treatment combustion chamber 23 is fed to the power plant via line 31 and with it the rate of feed of the solid heating agent, i.e. fine coke, to the pyrolyzer is increased by the same weight. is possible.

商業的微細コークスは、12kgの炭素および0、2
kgの水素を含む14.4kgの量で製造される。
Commercial fine coke contains 12 kg of carbon and 0,2
Produced in an amount of 14.4 kg containing kg of hydrogen.

第二工程熱分解器および処理室では、微細コークスの2
.2 kgおよび8.3 kgが各々ガスおよび半ガス
に変換される。
In the second stage pyrolyzer and treatment chamber, two parts of fine coke are
.. 2 kg and 8.3 kg are converted to gas and half gas respectively.

微細コークスおよびスラグと共に6.5に9の燃料灰が
取り出される。
6.5 to 9 fuel ash is removed along with fine coke and slag.

処理燃焼室23で1,050℃に加熱された微細コーク
スは、ガス状加熱剤と分離され、水性ガス反応器11へ
供給され、そこで、過熱水蒸気(18ky)およびダス
ト状微細コークス(166に9)から、H20とCの反
応の結果として24kgの水性ガスが生じる。
The fine coke heated to 1,050° C. in the treatment combustion chamber 23 is separated from the gaseous heating agent and fed to the water gas reactor 11, where superheated steam (18 ky) and dusty fine coke (166 to 9 ), 24 kg of water gas are produced as a result of the reaction of H20 and C.

サイクロン29で水性ガスは微細コークス(160kg
、温度850°C)と分離され、経路32を経て放出さ
れ、冷却後、精製を受け、そして動力装置でおよび水素
、還元ガスまたは合成ガス製造用の商業的製品として使
用される。
In Cyclone 29, the water gas was fine coke (160 kg).
, temperature 850° C.) and discharged via path 32, after cooling, it undergoes purification and is used in power plants and as a commercial product for the production of hydrogen, reducing gas or synthesis gas.

加熱剤を含む微細コークスは、ビン30を経て経路14
へ送られ、そこでサイクロン24からのガス(半ガス)
と混合され、次いで、この混合物は、第一工程熱分解器
へ送られて熱分解が行われ、工程計画は終了される、す
なわち、処理または動力装置では大気へ有害排気物が放
出されない。
The fine coke containing the heating agent passes through the bin 30 to the path 14.
where the gas from cyclone 24 (half gas)
This mixture is then sent to a first stage pyrolyzer for pyrolysis and the process plan is terminated, ie, no harmful emissions are released to the atmosphere in the process or power plant.

例2 この例は、灰分、硫黄含量の増大および他の理由のため
に、商業的微細コークスの製造が望ましくないところの
本発明の方法の実施態様を説明する。
Example 2 This example describes an embodiment of the process of the invention where production of commercial fine coke is undesirable due to increased ash, sulfur content and other reasons.

この方法は、例1と同じ組成の粗製石炭について行う。The method is carried out on crude coal of the same composition as in Example 1.

水性ガス反応器では、100kgの石炭から蒸発しかつ
12.6に9の微細コークスと反応する2倍量の水蒸気
(36kg)が分解される。
In the water gas reactor, twice the amount of water vapor (36 kg) is decomposed which evaporates from 100 kg of coal and reacts with 12.6 to 9 fine coke.

48kgの水性ガス、8.5kgのガソリンおよび樹脂
、18.3時の熱分解ガス、3kgの熱分解液(pyr
ogenel 1quor ) 6.5 kgの灰分お
よびスラグ、105kyの半ガスが土族する。
48 kg of water gas, 8.5 kg of gasoline and resin, pyrolysis gas at 18.3 hours, 3 kg of pyrolysis liquid (pyr
1 quart) 6.5 kg of ash and slag, 105 ky of half gas.

使用燃料のすべての水分(石灰100にg当り36に9
)を、本発明による方法のこの実施態様でガス化する。
All moisture in the fuel used (36 to 9 per 100 g of lime)
) is gasified in this embodiment of the process according to the invention.

すなわち水性ガスに変換する。In other words, it is converted into water gas.

これにより、約6%の石炭熱が節約されるという経済的
効率が得られ、したがって、石炭の処理および利用効率
が増大する。
This provides an economical efficiency of approximately 6% coal heat savings, thus increasing coal processing and utilization efficiency.

実際に起り得る変化および石炭の含水量および組成また
は炭素の低減された活性のために水蒸気が不足する場合
、制御された量の水蒸気を外部から経路28を経て装置
へ供給する。
If there is a shortage of steam due to possible changes in practice and due to the moisture content and composition of the coal or the reduced activity of the carbon, a controlled amount of steam is supplied to the device from the outside via line 28.

必要なら、水蒸気を供給することなく、すなわち固体加
熱剤をミル2へ供給するだけで、石炭乾燥工程を行うこ
とが出来る。
If necessary, the coal drying step can be carried out without supplying steam, ie only by supplying a solid heating agent to the mill 2.

例3 この例は、微細コークスが水蒸気との反応活性が低いか
または灰分の特定組成を特徴とする、本発明の方法の実
施態様を説明する。
Example 3 This example describes an embodiment of the process of the invention in which the fine coke is characterized by low reactivity with water vapor or by a specific composition of ash content.

この場合、加熱剤は、丁度微細コークスが水蒸気と反応
するような高い出発温度を有する。
In this case, the heating agent has a high starting temperature just such that the fine coke reacts with the steam.

例1と同じ組成の石炭を処理する。Coal of the same composition as in Example 1 is treated.

石炭の含水量は27%であり、灰分は21.9%である
The moisture content of the coal is 27% and the ash content is 21.9%.

処理燃焼室に、経路31を経て放出されるガスによって
700’Cに加熱された空気を供給し、上記処理燃焼室
の温度を1,500−1,600’Cに高め、灰分を液
体スラグとして放出させる。
The treatment combustion chamber is supplied with air heated to 700'C by the gas released via path 31, raising the temperature of said treatment combustion chamber to 1,500-1,600'C and converting the ash to liquid slag. Let it be released.

得られる生成物は例2と同じであり、すなわち:36k
yの水性ガス、6.4kyの樹脂およびガソリン、13
.7kgの熱分解ガス、2.3容量%の熱分解液(py
rogeneliquor) 29.9kgの灰分およ
びスラグが得られる。
The product obtained is the same as in example 2, namely: 36k
y water gas, 6.4 ky resin and gasoline, 13
.. 7 kg of pyrolysis gas, 2.3% by volume of pyrolysis liquid (py
29.9 kg of ash and slag are obtained.

これによって、石炭を液体および気体生成物に完全に変
換することが可能であり、灰分および硫黄酸化物の大気
中への放出が排除される。
This allows complete conversion of coal into liquid and gaseous products and eliminates the release of ash and sulfur oxides into the atmosphere.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は、本方法の好ましいフローシートである。 2・・・・・・シャフトミル、8・・・・・・サイクロ
ン、11・・・・・・水性ガス反応器、13・・・・・
・第一工程熱分解器、15・・・・・・サイクロン、1
9・・・・・・第二工程熱分解器、20・・・・・・ガ
スバーナー、23・・・・・・処理燃焼室、24・・・
・・・サイクロン、29・・・・・・サイクロン。
The drawing is a preferred flow sheet of the method. 2...Shaft mill, 8...Cyclone, 11...Water gas reactor, 13...
・First step pyrolyzer, 15...Cyclone, 1
9... Second step pyrolyzer, 20... Gas burner, 23... Treatment combustion chamber, 24...
...Cyclone, 29...Cyclone.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記のイ)〜(ト)工程を含むことを特徴とする、
微細固体燃料の熱処理方法。 (イ)微細固体燃料を乾燥する工程、 (ロ)この乾燥微細固体燃料を二工程熱分解し、その後
、生成蒸気−ガス生成物と微細コークスを分離する工程
、 (ハ)上記微細コークスの一部を乾燥工程に供給し、そ
して残りの微細コークスの少なくとも一部を、ガスおよ
び(または)上記微細コークスの部分燃焼により800
〜1,500℃の温度にさらに加熱する工程、 に)加熱された微細コークスを熱分解の第一工程に供給
されるガスから分離する工程、 (ホ)この加熱された微細コークスを、上記燃料の乾燥
の際生成する水蒸気によりガス化する工程、(へ)上記
微細コークスとガス化生成物を分離する工程、 (ト)上記微細コークスを熱伝達剤として熱分解の第一
工程に供給する工程、 2 粒度が1.5mmを超さない微細固体燃料が使用さ
れる、特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 上記燃料の乾燥が過熱水蒸気流中で行われる、特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 4 加熱された微細コークスから分離されたガスの一部
が上記熱分解の第一工程に供給される、特許請求の範囲
第1項に記載の方法。 5 熱分解の第一工程に供給されるガスが最大2容量%
の遊離酸素を特徴する特許請求の範囲第4項に記載の方
法。
[Claims] 1. A method characterized by including the following steps (a) to (g):
Heat treatment method for fine solid fuel. (a) a step of drying the fine solid fuel; (b) a step of subjecting the dried fine solid fuel to two-step pyrolysis, and then separating the produced steam-gas product from the fine coke; (c) one of the fine coke. part to a drying step and at least a part of the remaining fine coke to 800% by partial combustion of gas and/or said fine coke.
(b) separating the heated fine coke from the gas supplied to the first step of pyrolysis; (e) adding the heated fine coke to the above-mentioned fuel. (f) separating the fine coke from the gasified product; (g) supplying the fine coke as a heat transfer agent to the first step of pyrolysis. 2. The method according to claim 1, wherein finely divided solid fuel is used, the particle size of which does not exceed 1.5 mm. 3. A method according to claim 1, wherein the drying of the fuel is carried out in a superheated steam stream. 4. Process according to claim 1, wherein a part of the gas separated from the heated fine coke is fed to the first stage of pyrolysis. 5 Gas supplied to the first step of pyrolysis is up to 2% by volume
5. A method according to claim 4, characterized in that free oxygen of
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH037483U (en) * 1989-06-02 1991-01-24

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