JPS587487A - 粉炭の加圧ガス化方法および装置 - Google Patents
粉炭の加圧ガス化方法および装置Info
- Publication number
- JPS587487A JPS587487A JP9850881A JP9850881A JPS587487A JP S587487 A JPS587487 A JP S587487A JP 9850881 A JP9850881 A JP 9850881A JP 9850881 A JP9850881 A JP 9850881A JP S587487 A JPS587487 A JP S587487A
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- JP
- Japan
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- pulverized coal
- coal
- oxygen
- slag
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、粉炭および（あるいは）粉炭−液体混合物を
反応器へ吹込み、水蒸気および酸素の存在する状態でガ
ス化して一酸化炭素および水素を含むガスにする、粉炭
の加圧ガス化方法に関する。
反応器へ吹込み、水蒸気および酸素の存在する状態でガ
ス化して一酸化炭素および水素を含むガスにする、粉炭
の加圧ガス化方法に関する。
鉱滓洛中でガス化を行なうことは公知であ′る。
この場合粉炭はガス化剤と共に斜め上方へ液状溶解鉱滓
へ吹付けられる。鉱滓より比重の小さい固体粒子は浴面
１分離されて表面を浮遊し、遂には溶融した灰分だけが
残るよう罠なる。鉱滓は浴の溢流部を経て下方へ取出さ
れる。ガスは上方へ反応器から出て行く。
へ吹付けられる。鉱滓より比重の小さい固体粒子は浴面
１分離されて表面を浮遊し、遂には溶融した灰分だけが
残るよう罠なる。鉱滓は浴の溢流部を経て下方へ取出さ
れる。ガスは上方へ反応器から出て行く。
このような方法はいくつかの利点をもっている。すなわ
ち固体のきわめて長い滞在時間によってほぼ完全な炭素
変換が保証される。そのためには炭素担体の比較的低い
純度ｆ充分であり、精確に一定な配置は必要ｔない。反
応器の温度は、鉱滓の流動性が鉱滓膜の乱流運動を可能
にするように設定される。
ち固体のきわめて長い滞在時間によってほぼ完全な炭素
変換が保証される。そのためには炭素担体の比較的低い
純度ｆ充分であり、精確に一定な配置は必要ｔない。反
応器の温度は、鉱滓の流動性が鉱滓膜の乱流運動を可能
にするように設定される。
鉱滓塔反応器の欠点は液状鉱滓の取扱いが困難なことで
ある。全体としてきわめて費用のかかる構造が必要とな
る。これらの欠点はこれまで方法の大規模な実現の障害
になっていた。
ある。全体としてきわめて費用のかかる構造が必要とな
る。これらの欠点はこれまで方法の大規模な実現の障害
になっていた。
新しいガス発生の石炭ガス化方法では、非常に微細に粉
砕されたガス化剤を反応器へ吹込むことにより生ずる飛
行粉末雲中１ガス化が行なわれる。反応器は特別な組込
み片なしで運転することができる。流れはガス化剤を吹
込むｊ ’すと反応器の形状寸法とによって決定される
。
砕されたガス化剤を反応器へ吹込むことにより生ずる飛
行粉末雲中１ガス化が行なわれる。反応器は特別な組込
み片なしで運転することができる。流れはガス化剤を吹
込むｊ ’すと反応器の形状寸法とによって決定される
。
数秒という比較的短い滞在時間のため、炭素を多く変換
するには高い反応器温度が必要である。
するには高い反応器温度が必要である。
完全な炭素変換はプロセスの全エネルギ勘定を考慮１′
ちと部分的には経済的でない。
ちと部分的には経済的でない。
反ｊ−５ｉ、ｉの簡単な構造は故障のない運転を保証す
るが、不変な運転条件を得るために石炭およびガン化剤
の時間的にきわめて一定な装入が必要〒ある。さらに固
体粒子の必要な滞在時間を少なくするために、石炭の非
常に微細な粉砕が避けられない。
るが、不変な運転条件を得るために石炭およびガン化剤
の時間的にきわめて一定な装入が必要〒ある。さらに固
体粒子の必要な滞在時間を少なくするために、石炭の非
常に微細な粉砕が避けられない。
本発明の基礎になっている課題は、経済性を維持するか
または高めなから粉炭ガス化の際における炭素変換を改
善することである。本発明。
または高めなから粉炭ガス化の際における炭素変換を改
善することである。本発明。
は、鉱滓膜ガス発生器の場合におけるように固体の滞在
時間をガスの滞在時間と無関係にすることから出発して
いる。しかし同時に飛行流ガス発生器の簡単な動作がで
きるだけ維持されるようにする。本発明によればこれは
、反応器壁の所に鉱滓膜企生成しかつ維持するために、
粉炭を↑きるだけ全体として反応器壁の方へ向けること
によって達せられる。運転の開始の際外周で直ちに溶融
状態にされる粉炭粒子は反応器壁に付着したままなので
、短時間に鉱滓膜が生ずる。反応器が直立している場合
鉱滓膜は下方へ流下し、あと麻ら来る粉炭粒子によって
維持される。
時間をガスの滞在時間と無関係にすることから出発して
いる。しかし同時に飛行流ガス発生器の簡単な動作がで
きるだけ維持されるようにする。本発明によればこれは
、反応器壁の所に鉱滓膜企生成しかつ維持するために、
粉炭を↑きるだけ全体として反応器壁の方へ向けること
によって達せられる。運転の開始の際外周で直ちに溶融
状態にされる粉炭粒子は反応器壁に付着したままなので
、短時間に鉱滓膜が生ずる。反応器が直立している場合
鉱滓膜は下方へ流下し、あと麻ら来る粉炭粒子によって
維持される。
鉱滓膜は、鉱滓の組成および温度に関係する粘性に応じ
て比較的低い速度で移動する。この鉱滓膜は、それに付
着する固体粒子へ、反応条件において飛行粉末雲中の滞
在に比較して数倍大きい滞在時間を与える。
て比較的低い速度で移動する。この鉱滓膜は、それに付
着する固体粒子へ、反応条件において飛行粉末雲中の滞
在に比較して数倍大きい滞在時間を与える。
ガス流からの粉炭粒子のこのような大幅な分離は・種々
のやり方で行なうことができる。なるべく円筒状の反応
空間へ粉炭を接線方向に吹込むことが考慮される。それ
により回転するガス流が生じ、ガス流中にある粉炭粒子
がそれに作用する遠心力のため反応器壁へ向けて投げ出
される。
のやり方で行なうことができる。なるべく円筒状の反応
空間へ粉炭を接線方向に吹込むことが考慮される。それ
により回転するガス流が生じ、ガス流中にある粉炭粒子
がそれに作用する遠心力のため反応器壁へ向けて投げ出
される。
粉炭粒子を反応器壁へもって行く別の可能性は、反応器
内部空間へ粉炭粒子を軸線方向に吹込むことであり、そ
の際燃料は、・々−す流出開口の中心に設けられた円錐
状パーナロ金のため、半円錐状に広がる噴流を反応器壁
へ向かうて運動せしめられる。
内部空間へ粉炭粒子を軸線方向に吹込むことであり、そ
の際燃料は、・々−す流出開口の中心に設けられた円錐
状パーナロ金のため、半円錐状に広がる噴流を反応器壁
へ向かうて運動せしめられる。
その場合粉５炭粒子の分離はこの円錐が反応器壁へ当る
線の所で行なわれ、流出端の所で反応空間を絞るこメに
よりこの分離をさらに強めることが１きる。
線の所で行なわれ、流出端の所で反応空間を絞るこメに
よりこの分離をさらに強めることが１きる。
第３の可能性はそらせ板の組込みによって与えられろ。
そらせ板は反応器内のガス流を転向させるのに用いられ
る。その際そらせ板の所で固体の大幅な分離が行なわれ
る。そらせ板は例えば反応器の中心に設けられた鉱滓捕
集格子として構成することができる。
る。その際そらせ板の所で固体の大幅な分離が行なわれ
る。そらせ板は例えば反応器の中心に設けられた鉱滓捕
集格子として構成することができる。
図面には本発面の２つの実施例が示されている０
・２−す１を通して回転対称な反応器内部空間２へ固体
炭素担体例えば粉炭が乾燥あるいは懸濁した形ｆ供給さ
れるＯ同じノ々−す１を通して必要なガス化剤例えば酸
素および水蒸気も反応器内部空間２内へ達する。。反応
器内部空間２は耐火内張り３により包囲され、第１図に
示すようにこの内張り３は鋼外被４の放熱を介してのみ
冷却されるか、あるいは鋼外被４内の図示しない強制冷
却を介して冷却される。
炭素担体例えば粉炭が乾燥あるいは懸濁した形ｆ供給さ
れるＯ同じノ々−す１を通して必要なガス化剤例えば酸
素および水蒸気も反応器内部空間２内へ達する。。反応
器内部空間２は耐火内張り３により包囲され、第１図に
示すようにこの内張り３は鋼外被４の放熱を介してのみ
冷却されるか、あるいは鋼外被４内の図示しない強制冷
却を介して冷却される。
ガス化剤の酸素成分は反応器内部空間２内のガス雰囲気
の可燃成分と火炎内〒反応する。粉炭は、平均温度が鉱
滓流動点以上したがって石炭の種類に応じて約１３５０
°Ｃ以上である周囲から熱を取ることによって反応温度
にされる。例えば石炭−水懸濁液の形で粉炭を入れると
、反応温度に加熱する前に、ノζ−す１の所ｆ霧化によ
り生ずる懸濁筒の乾燥も行なわれる。
の可燃成分と火炎内〒反応する。粉炭は、平均温度が鉱
滓流動点以上したがって石炭の種類に応じて約１３５０
°Ｃ以上である周囲から熱を取ることによって反応温度
にされる。例えば石炭−水懸濁液の形で粉炭を入れると
、反応温度に加熱する前に、ノζ−す１の所ｆ霧化によ
り生ずる懸濁筒の乾燥も行なわれる。
粉炭粒子の温度上昇につれて炭素のガス化が始まるが、
ここでは吸熱反応だけが行なわれるので、周囲からの熱
供給が必要部る。
ここでは吸熱反応だけが行なわれるので、周囲からの熱
供給が必要部る。
ガス化の始めには粉炭粒子と周囲のガス雰囲気との温度
差が大きいので、ガス、化反応に必要な熱流が保証され
ているー。しかし反応の進行に 。
差が大きいので、ガス、化反応に必要な熱流が保証され
ているー。しかし反応の進行に 。
つれて、周囲のガス雰囲気も反応の熱消費に応じて冷却
するの〒、温度差が小さくなる。単位時間あたりの炭素
変換割合は、ガス化剤の分圧低下も同じ向きにおこるの
１、反応が進行するにつれてますます小さくなる。
するの〒、温度差が小さくなる。単位時間あたりの炭素
変換割合は、ガス化剤の分圧低下も同じ向きにおこるの
１、反応が進行するにつれてますます小さくなる。
組込まれた流れ案内装置５によって、粉炭粒子の一部が
直接この流れ案内装置５の上に沈積し、残りの粉炭粒子
は耐火内張り３０所におけるガス流の急な転向により分
離される。
直接この流れ案内装置５の上に沈積し、残りの粉炭粒子
は耐火内張り３０所におけるガス流の急な転向により分
離される。
流れ案内装置５はここでは丸いテーブルの形に形成され
ている。テーブル板はうず巻状に巻かれた複数のピン付
き管６か−らなり、これらの管は耐火材１被覆されてい
る。管６には冷媒が通されるが・これは７０所フ入って
８の所で出て行く。全体として反応器周囲に均一に分布
した４つの人ロアと出口８が存在する。冷媒人ロアから
供給導管９が管６へ通ずる。管６がら排出導管１０が出
口８へ通じている。全部で４つの供給導管９および排出
導管１０も同様に多数のビンを植込まれており、耐火材
で被覆されている。
ている。テーブル板はうず巻状に巻かれた複数のピン付
き管６か−らなり、これらの管は耐火材１被覆されてい
る。管６には冷媒が通されるが・これは７０所フ入って
８の所で出て行く。全体として反応器周囲に均一に分布
した４つの人ロアと出口８が存在する。冷媒人ロアから
供給導管９が管６へ通ずる。管６がら排出導管１０が出
口８へ通じている。全部で４つの供給導管９および排出
導管１０も同様に多数のビンを植込まれており、耐火材
で被覆されている。
これらの導管は同時にテーブル板の保持構造体として役
だつ。
だつ。
流れ案内装置５１あるいは内張り３上で分離されかつ既
に一部ガス化された粉炭粒子は、今や炭素が実際上完全
にガス化剤と反応するまで、反応条件にさらされている
。そのときはじめて装入物の鉱物質が流動可能になり、
鉱滓膜として内張り３あるいは流れ案内装置５の縁に沿
って流下する。
に一部ガス化された粉炭粒子は、今や炭素が実際上完全
にガス化剤と反応するまで、反応条件にさらされている
。そのときはじめて装入物の鉱物質が流動可能になり、
鉱滓膜として内張り３あるいは流れ案内装置５の縁に沿
って流下する。
鉱滓の流動はパーセント程度の非常に小さい炭素含有量
で始めておこるという事実によって、反応条件のもとに
おける粉炭粒子の滞在時間はいかなる場合にも炭素の実
際上完全な変換にとって充分である。
で始めておこるという事実によって、反応条件のもとに
おける粉炭粒子の滞在時間はいかなる場合にも炭素の実
際上完全な変換にとって充分である。
生じた鉱滓膜は反応器頚部１１の壁に沿ってさらに流下
して、図示しない水浴内５達し、そこで鉱滓は粒状にな
り、ゲート装置を経て排出される。
して、図示しない水浴内５達し、そこで鉱滓は粒状にな
り、ゲート装置を経て排出される。
発生したガスも同様に反応器頚部１１を通って反応器か
ら出て、続いて浄化されるかつ任意の使用に供される。
ら出て、続いて浄化されるかつ任意の使用に供される。
第２図による鉱滓膜反応器は、粉炭−水懸濁液として反
応器へ装入される粉炭のガス化に特に適している。この
場合ガス化反応器内の最高温度の範囲すなわち酸素との
ガス燃焼範囲において粉炭粒子の乾燥および加熱がおこ
るのを回避され、またガス化反応が反応器の最も低温の
部分１行なわれるのを回避される。すなわちガス化反応
が反応器の高温範囲で特に強力な反応という利点を伴っ
て行なわれ、粉炭粒子の乾燥および加熱が低いけれども
充分な温度で行なわれる。
応器へ装入される粉炭のガス化に特に適している。この
場合ガス化反応器内の最高温度の範囲すなわち酸素との
ガス燃焼範囲において粉炭粒子の乾燥および加熱がおこ
るのを回避され、またガス化反応が反応器の最も低温の
部分１行なわれるのを回避される。すなわちガス化反応
が反応器の高温範囲で特に強力な反応という利点を伴っ
て行なわれ、粉炭粒子の乾燥および加熱が低いけれども
充分な温度で行なわれる。
第２図において第１図と同じ反応器部分には同じ符号が
つけである。ノ々−す１を通して圧送可能な粉炭−水懸
濁液が反応器内部空間２へ入る。・々−すの出口端も懸
濁液の圧力霧化が行なわれる。この霧化は場合によって
は付加的な霧化媒体例えば水蒸気によって助長される。
つけである。ノ々−す１を通して圧送可能な粉炭−水懸
濁液が反応器内部空間２へ入る。・々−すの出口端も懸
濁液の圧力霧化が行なわれる。この霧化は場合によって
は付加的な霧化媒体例えば水蒸気によって助長される。
懸濁滴はまずガス化区域から来る高温ガスの逆流からの
熱伝達により乾燥および予熱され、それから最高温度の
本来の反応区域へ達する。
熱伝達により乾燥および予熱され、それから最高温度の
本来の反応区域へ達する。
反応区域は反応器の下部区域にあり、この区域には流れ
案内装置５に類似な流れ案内装置１２がある。この流れ
案内装置１２は、流れ案内装置５と同じように、中心に
設けられた丸いテーブルの形に形成され、管６を備え、
かつ供給導管９および排出導管１０により保持されてい
る。
案内装置５に類似な流れ案内装置１２がある。この流れ
案内装置１２は、流れ案内装置５と同じように、中心に
設けられた丸いテーブルの形に形成され、管６を備え、
かつ供給導管９および排出導管１０により保持されてい
る。
供給導管９には酸素あるいは空気用の導管１４が通され
ている。この導管１４は接続継手１３を介して空気また
は酸素の供給導管へ接続されて、端部でノズル１５へ通
じている。ノズル１５は流れ案内装置１２の中心を通っ
て反応器内部空間２へ突出している。このノズル１５は
キャップ１８により鉱滓粒子ｆつまるのを防止されてい
る。導管１４は管６へ供給される冷媒によって冷却され
る０ノズル１５を通って反応器内部空間２へ入る酸素は
、反応器内に形成される可燃ガスや乾燥および予熱され
た粉炭と火炎中で反応する。それにより反応器下部にあ
る流れ案内装置１２の範囲に特に高い有利な反応温度が
生ずる。他の反応経過は第１図についての説明〒述べた
反応経過と同じである。
ている。この導管１４は接続継手１３を介して空気また
は酸素の供給導管へ接続されて、端部でノズル１５へ通
じている。ノズル１５は流れ案内装置１２の中心を通っ
て反応器内部空間２へ突出している。このノズル１５は
キャップ１８により鉱滓粒子ｆつまるのを防止されてい
る。導管１４は管６へ供給される冷媒によって冷却され
る０ノズル１５を通って反応器内部空間２へ入る酸素は
、反応器内に形成される可燃ガスや乾燥および予熱され
た粉炭と火炎中で反応する。それにより反応器下部にあ
る流れ案内装置１２の範囲に特に高い有利な反応温度が
生ずる。他の反応経過は第１図についての説明〒述べた
反応経過と同じである。
第１図は乾燥あるいは懸濁した形の粉炭のガス化に特に
適した反応器の断面図、第２図は粉炭−水懸濁液のガス
化に特に適した反応器の断面図である。 １・・・ノ々−す、２・・・反応器内部空間、３・・・
耐火内張り、５，１２・・・流れ案内装置、６・・・冷
却管
適した反応器の断面図、第２図は粉炭−水懸濁液のガス
化に特に適した反応器の断面図である。 １・・・ノ々−す、２・・・反応器内部空間、３・・・
耐火内張り、５，１２・・・流れ案内装置、６・・・冷
却管
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 粉炭および（あるいは）粉炭−液体混合物を反応
器へ吹込み、水蒸気および酸素の存在する状態でガス化
して一酸化炭素および水素を含むガスにする方法におい
て、反応器の少なくとも排出端部１粉炭を、鉱滓膜を生
成しかつ維持するため、反応器内壁および（あるいは）
鉱滓膜保持体を形成する組込み片の方へ向けることを特
徴とする、粉炭の加圧ガス化方法。 ２、酸素を鉱滓膜の範囲ｆ供給することを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、粉炭を反応器内部空間で回転運動させるこ□とを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４、反応器内部空間内の粉炭を半円錐状に広がる噴流に
より反応器壁へ向けて運動させることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の方法。 ５、反応器内部空間（２）を通る粉炭の運動軌道におい
て粉炭を１回あるいは数回そらせ板（５゜１２ ）によ
り転向させろことを特徴とする特許請求の範囲第１項あ
るいは第３項あるいは第４項に記載の方法。 ６、粉炭および（あるいは）粉炭−液体混合物を反応器
へ吹込み、水蒸気および酸素の存在する状態受ガス化し
て一酸化炭素および水素を含むガスにする装置において
、粉炭の運動軌道においてこの粉炭を１回あるいは数回
転向させるため、排出端部にテーブル状に形成された流
れ案内装置（５，１２）が設けられていること舎特徴と
する、粉炭の加圧ガス化装置。 ７、 流れ案内装置（５，１２）のテーブルが冷却管（
６）を備え、かつこの冷却管（６）および（あるいは）
供給導管（９）および（あるいは）排出導管Ｏｅにより
反応器内に保持されていることを特徴とする特許請求の
範囲第６項に記載の装置。 ８９反応器が垂直配置の場合流れ案内装置（５゜１２）
より上でノズルＱ９に終る空気または酸素用導管０荀が
、流れ案内装置（５，４２）に接続される冷媒導管（６
，、９、ｔｏ ）内に設けられていることな特徴とする
、特許請求の範囲第７項に記載の装置。 ９、 ノズル（１（ト）がキャップａ８により保護され
ていること企特徴とする、特許請求の範囲第８項に記載
の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9850881A JPS587487A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 粉炭の加圧ガス化方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9850881A JPS587487A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 粉炭の加圧ガス化方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS587487A true JPS587487A (ja) | 1983-01-17 |
Family
ID=14221582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9850881A Pending JPS587487A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 粉炭の加圧ガス化方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587487A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6250215A (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-04 | Nippon Denso Co Ltd | カ−エアコン制御装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4218870Y1 (ja) * | 1964-10-15 | 1967-10-31 | ||
| JPS4532127Y1 (ja) * | 1966-12-03 | 1970-12-09 | ||
| JPS496001A (ja) * | 1972-05-10 | 1974-01-19 | ||
| DE2411086A1 (de) * | 1974-03-08 | 1975-09-18 | Koppers Gmbh Heinrich | Verfahren und vorrichtung zur verbesserung des kohlenstoff-vergasungsgrades bei der vergasung von kohlenstaub in der schwebe |
| JPS5247003A (en) * | 1975-10-09 | 1977-04-14 | Exxon Research Engineering Co | Method of preventing scale formation on gas inflow nozzle |
| JPS5258702A (en) * | 1975-11-06 | 1977-05-14 | Bergwerksverband Gmbh | Gas producer |
| JPS52136884A (en) * | 1976-05-12 | 1977-11-15 | Exxon Research Engineering Co | Fluidized bed apparatus and method of carrying out it |
| DE2935989A1 (de) * | 1978-09-28 | 1980-06-12 | Freiberg Brennstoffinst | Reaktor zur gaserzeugung durch partialoxydation |
-
1981
- 1981-06-26 JP JP9850881A patent/JPS587487A/ja active Pending
Patent Citations (8)
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