JPS5857365B2 - Co↓2ガスの生成回収方法 - Google Patents

Co↓2ガスの生成回収方法

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JPS5857365B2
JPS5857365B2 JP55138661A JP13866180A JPS5857365B2 JP S5857365 B2 JPS5857365 B2 JP S5857365B2 JP 55138661 A JP55138661 A JP 55138661A JP 13866180 A JP13866180 A JP 13866180A JP S5857365 B2 JPS5857365 B2 JP S5857365B2
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JP
Japan
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gas
tower
decomposition reaction
reaction tower
reheating
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JP55138661A
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JPS5767013A (en
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健志 斉藤
尚夫 浜田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はCO2ガスの生成回収に関し、特に高純度のC
O2ガスを容易に得ることが出来ると同時に、副生ずる
焼成物も利用価値の高い形で取り出すことが可能なCO
2ガスの生成回収方法に関するものである。
最近転炉製鋼法で注目されている複合吹錬転炉、底吹き
転炉においては、攪拌用ガスや羽口の保護剤としてCO
2ガスが利用されている。
CO2ガスは鋼中のCと反応して2COとなり、吹込量
の2倍のガス量が鋼浴攪拌に関与すること、また羽口の
保護剤として使用されている炭化水素ガス(プロパン、
ブタン、天然ガス等)に比べて鋼中の水素製産の上昇が
抑制されることなどから、高品位の溶鋼を得る上で非常
に有効なものとなっており、今後その需要は益々増加し
てゆくものと予想される。
ところで工業用CO2ガスは、石油化学工程で発生する
高濃度のCO2ガスを分離精製して得られているが、原
料である石油の価格が高騰している現状では、非常に高
価なものとなっており、多量の使用は鉄鋼製品のコスト
上昇をまねくことになり、CO2ガスの効用が充分に認
識されているにも拘らず、その使用は制約されていた。
また製鉄所で発生する高炉排ガス、転炉排ガスはC09
CO2ガスを含んでいるが、 CO2の純度が低いため
安価に分離精製することは不可能である。
本発明は石灰石もしくはドロマイトの焼成過程で発生し
、しかも排気ガスとして放散されているCO2ガスに着
目し、この排気ガスから高純度のCO2ガスを容易に得
ることが出来、かつ副生ずる焼成物も利用価値の高いも
のとして得ることが出来るような、CO□ガスの生成回
収方法を提供することを目的とするものであり、前記特
許請求の範囲に記載の方法によって上記目的を連敗する
に至ったのである。
本発明は竪型の分解反応塔と、同じく竪型の再熱塔と、
熱媒体粒子を両塔間に循環させる一対の連絡管とで構成
されているCO2ガス生戊回収装置を使用するものであ
って、分解反応塔は、塔下部より吹き込まれるCO2ガ
スの上昇流と再熱基で加熱された高温の熱媒体粒子とで
流動層を形成させ、 CO2源となる粉状の石灰石もし
くはドロマイト原料を供給して分解反応させる分解手段
であり、再熱基は、分解反応塔で生成された焼成物が熱
媒体粒子として供給され、塔の下部より送風される空気
で燃料を燃焼しつつその上昇流で流動層を形成させ、高
温加熱された熱媒体粒子を連絡管を経て分解反応塔へ熱
源として供給する再熱手段である。
本発明ではCO2源として石灰石またはドロマイトが供
用されるが、ここでは代表原料として石灰石の使用につ
いて説明する。
前述のCO2ガス生成回収装置に基づいて、分解反応塔
内においては、再熱塔内で流動層を形成しながら高温加
熱され、再熱基から分解反応塔への連絡管を経て導かれ
る熱媒体の高温生石灰粒子と、分解反応塔上部から一旦
塔外に排出されたCO2ガスの一部を分解反応塔下部か
ら吹き込んで作られる上昇CO2ガス流とで流動層が形
成され、その流動層にCO2源として粉状の石灰石原料
を供給し、再熱基からの熱媒体としての高温生石灰粒子
を熱源として粉状石灰石を分解してCO2ガスと生石灰
とが生成される。
生成されたCO2ガスは、再熱基で発生する流動層形成
および加熱のための空気や燃料の燃焼排ガスとは、混合
することなく分離して別個に分解反応塔上部から塔外に
導出して回収し、他方副生される生石灰は、その一部は
熱媒体粒子として再熱基への連絡管を経て再熱基に導か
れ高温加熱されて再び分解反応塔へと循環し、残の生石
灰は適宜に分解反応塔外に排出されて製鉄・製鋼用副原
料等に使用される。
更に、本発明方法の構成を具体的な実施態様に基づいて
図面により詳細に説明する。
CO2ガスの生成、回収装置は、竪型の分解反応塔1と
同じく竪型の再熱基15からなっている。
CO2源の原料である粉状の石灰石は、分解反応塔1内
に側壁の供給口5から供給するか、または分解反応塔生
成ガスの除塵用サイクロン1,8の間に設けられた混合
器4に供給口6から供給し、サイクロン8を経て戻し管
9から塔内に供給する。
後者の場合には、生成ガスは分解反応塔から高温で排出
されるので、その顕熱を回収し原料石灰石の予熱をする
ことか出来、混合器4は生成ガスと原料石灰石の混合を
よくして熱効率を向上させる。
原料石灰石の粒径範囲は0.1〜5關であり、石灰石の
分解反応はガス雰囲気によってはsoo’cstでも起
るが、反応速度を考、ゆすれは900〜1000℃が好
ましい。
分解反応塔内では生石灰(Cab)の熱媒体粒子の流動
層2が形成されていて分解温度に維持されているので、 CaCO3−+CaO+CO□−42,500Kcat
Agrnotの反応が起こり、CaCO3はCaOにな
ると共に多量のCO2が発生し、またCaCO3は分解
反応時に細粒化する。
生成されたCaOは分解反応塔底部の排出口14から排
出されるが、細粒化されたCaOの一部は熱媒体粒子と
なって再熱基15との間を循環する。
また発生ガス(CO2)は塔外で清浄した後、その一部
を分岐してブロワ11で昇圧し、予熱器12で予熱して
、分解反応塔の下部の供給口13から供給される流動化
用のガスとして利用する。
分解反応塔での生成CO2ガスは、塔上部の排出口3か
らCaOの微粒子を随伴して排出され、サイクロン7で
微粒子を分離し、混合器4で供給口6から供給される原
料石灰石を混合・予熱し、サイクロン8で石灰石を分離
し、清浄冷却器10を経て純度の高いCO2ガスとして
回収される。
サイクロン7とサイクロン8とで分離されたCaOと石
灰石の粒子は、戻し管9によって分解反応塔へ供給され
る。
石灰石の分解反応は大きな吸熱反応であり、分解反応塔
への熱の供給は高温加熱された熱媒体粒子によって行な
われる。
分解反応塔1の上部と再熱基15の下部を連絡管23、
再熱基15の上部と分解反応塔1の下部を連絡管24で
それぞれ連絡されている。
再熱基15内では熱媒体粒子からなる流動層16が形成
される。
供給口17から高温の燃焼ガスを供給するか、または供
給口18から供給される重油またCガスなどの燃料を、
再熱塔下部の供給口20からブロワ22によって供給さ
れる予熱空気で燃焼して、再熱基15内の温度を分解反
応塔の温度より50〜200℃高くして950〜120
0℃とすると同時に、供給口20からの空気の上昇流に
よって熱媒体粒子の流動層16が形成される。
再熱基15の燃焼排ガスはサイクロン19で除塵した後
、熱交換器21で再熱基に供給される空気と熱交換を行
なって、排ガスの熱量が空気の予熱に利用される。
再熱塔の底部の排出口25からは、再熱塔の層高調整ま
たは粗粒子排出などの必要に応じて、CaO粒子が排出
される。
再熱塔15内で加熱された高温熱媒体粒子は連絡管24
を経て分解反応塔1の下部に入り、分解反応塔1内の粒
子と混合し熱交換して、分解反応塔内の原料石灰石Ca
C03の分解反応に必要な熱量を供給し、高温熱媒体
の温度は降下し、分解反応塔1の上部より連絡管23を
経て再熱塔15へ戻り、再び加熱されて上述の循環を繰
り返す。
上述のように、石灰石の分解反応を行なう場所の分解反
応塔と、分解反応に必要な熱量の発生を行なう場所の再
熱塔とを分離することによって、石灰石の分解反応によ
って発生するCO2ガスと熱媒体粒子の加熱のために発
生する燃焼排ガスとが混合しないので、純度の高いCO
2ガスの回収が特別の手段を必要としないで容易に回収
可能であると同時にCaOの製造をも可能とするもので
ある。
なおCO2源の原料としては上記石灰石の他にドロマイ
トを使用することが出来る。
しかもドロマイトの分解反応温度は石灰石のそれとほぼ
同じであり、従って前述の石灰石からのCO2O2ガス
生状回収方法様の装置および分解反応条件で、CO2ガ
スの生成が遠戚される。
次に本発明の実施例を示す。
実施例 1 直径30cIrLの分解反応塔と直径90−の再熱塔を
用いて、平均粒径Q、 3 mmの石灰石75kg/h
r124kg/h「、空気142Nm/hr を送り込
んだところ、CaO粉42 kg/ h r 、 C
02ガス20 Nm” /h rが得られた。
なお熱媒体はCaOである。
得られたCO2純度は90%で、残余は水分4%、窒素
1%、CO5%であった。
実施例 2 直径30cIrLの分解反応塔と直径55crrLの再
熱塔を用いて、8000C?こ予熱した平均粒径0.3
mmの石灰石75kg/ hr 、 800℃に予
熱した空気54Nm3/hr、重油3.8kg/hrを
送り込んだところ、CaO粉42kg/hr 、CO
2ガス20 Nm” /h rが得られた。
熱媒体は同じ<CaOである。
得られたCO2純度は92%で、残りは水分3の、窒素
1%、C04%であった。
従来の石灰石を殻焼して生石灰を製造する方法では、石
灰焼成炉において、燃料を燃焼して生じる燃焼ガスと石
灰石を分解して生じるCO2ガスとが混合するので、そ
のCO2濃度の低い混合ガスから濃度の高いCO2を回
収するためには、CO2吸収手段、吸収液再生手段など
の設備費と、蒸気や電力などに多額の経費を必要とする
ので、一般には石灰石の焼成炉からの排ガスからはC0
2を回収することなく、大気に放出しているのが現状で
ある。
本発明の方法は、前述のように極めて純度の高いCO2
ガスを容易に回収すると同時に、副生物も高品質の焼成
物として製造することが出来て、工業的効果の極めて大
きいC02ガスの生成回収方法である。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明の方法の実施例の1例を示す説明図面
である。 1・・・・・・分解反応塔、2・・・・・・流動層、3
・・・・・・ガス出口、4・・・・・・混合器、5,6
・・・・・・供給口、7,8・・・・・・サイクロン、
9・・・・・・戻り管、10・・・・・・清浄冷却器、
11・・・・・・ブロワ、12・・・・・・予熱器、1
3・・・・・・ガス入口、14・・・・・・排出口、1
5・・・・・・再熱塔、16・・・・・・流動層、17
.18・・・・・・供給口、19・・・・・・サイクロ
ン、20・・・・・・ガス入口、21・・・・・・熱交
換器、22・・・・・・ブロワ、23,24・・・・・
・連絡管、25・・・・・・排出口。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 竪型分解反応塔と、竪型再熱塔と、熱媒体粒子とし
    ての細粒状焼成物を上記両塔間に循環させる一対の連絡
    管とで、 CO2ガス生成回収装置を構成し;該装置に
    基づいて、再熱塔内で流動層を形成しながら高温加熱さ
    れ再熱塔から分解反応塔への連絡管を介して分解反応塔
    内に導かれる焼成物粒子と、分解反応塔上部より一旦塔
    外に排出したCO2ガスの一部を分解反応塔下部より吹
    き込んでつくられる上昇CO2ガス流とで、流動層が形
    成されている分解反応塔に、 CO2源として粉状の石
    灰石もしくはドロマイト原料を供給してCO2ガスを生
    成させ、該CO2ガスは再熱塔からの発生ガスとは混合
    することなく分離して分解反応塔上部より塔外に取り出
    して回収し、副生される焼成物は、その一部は熱媒体粒
    子として分解反応塔から再熱塔への連絡管を介して再熱
    塔に導かれ高温加熱されて馬鹿分解反応塔へと循環し、
    残部は適宜分解反応塔外に排出することを特徴とするC
    O2ガスの生成回収方法。
JP55138661A 1980-10-06 1980-10-06 Co↓2ガスの生成回収方法 Expired JPS5857365B2 (ja)

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