JPS5925005A - 酸素富化装置における動力の回収装置 - Google Patents
酸素富化装置における動力の回収装置Info
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- JPS5925005A JPS5925005A JP13379082A JP13379082A JPS5925005A JP S5925005 A JPS5925005 A JP S5925005A JP 13379082 A JP13379082 A JP 13379082A JP 13379082 A JP13379082 A JP 13379082A JP S5925005 A JPS5925005 A JP S5925005A
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- Japan
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- air
- blower
- enriched air
- nitrogen
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
- F01K25/14—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours using industrial or other waste gases
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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、酸素富化装置における動力の回収装置に関す
るものである。
るものである。
最近、石油価格の高騰に伴なって、各種のボイラ、セメ
ントキルン、その他の工業炉において石炭が石油系燃料
に代って再び使用されるようになってきた。しかしなが
ら、石炭は石油系燃料とは異なり固体であるので、取扱
いが不便であるばかりでなく、燃焼方法にも特別の工夫
を要する。このため、最近では石炭を微粉砕して微粉炭
としであるいは該微粉炭に石油系燃料、例えば重油を混
合して使用されているが、それでもなお効率よく燃焼さ
せることば困難であった。このため、酸素ボンベや液体
酸素を用いて酸素を富化した空気を使用することが提案
されているが、経済性や安定性の点で問題があった。ま
た前記微粉炭燃焼法においては、石炭を予め微粉砕して
おく必要があるが、燃料である石炭を微粉砕することは
炭塵爆発等の問題に関し、安全上無視し得ないものがあ
った。
ントキルン、その他の工業炉において石炭が石油系燃料
に代って再び使用されるようになってきた。しかしなが
ら、石炭は石油系燃料とは異なり固体であるので、取扱
いが不便であるばかりでなく、燃焼方法にも特別の工夫
を要する。このため、最近では石炭を微粉砕して微粉炭
としであるいは該微粉炭に石油系燃料、例えば重油を混
合して使用されているが、それでもなお効率よく燃焼さ
せることば困難であった。このため、酸素ボンベや液体
酸素を用いて酸素を富化した空気を使用することが提案
されているが、経済性や安定性の点で問題があった。ま
た前記微粉炭燃焼法においては、石炭を予め微粉砕して
おく必要があるが、燃料である石炭を微粉砕することは
炭塵爆発等の問題に関し、安全上無視し得ないものがあ
った。
一方、酸素富化空気を経済的に１ｑる方法としては、最
近、酸素富化膜の使用が提案されている。
近、酸素富化膜の使用が提案されている。
酸素富化膜法の場合、空気を酸素富化膜に吸引ブロワま
たは押込ブロワまたはその両者を利用して透過させて酸
素富化空気を得ている。しかしながら、いずれの場合に
も、必然的に副生ずる窒素富化空気（酸素貧化空気）の
排出用ブロワを駆動するための動力源を必要とするため
、エネルギーの面においτコスト高とならざるをｉｔな
なっだ。
たは押込ブロワまたはその両者を利用して透過させて酸
素富化空気を得ている。しかしながら、いずれの場合に
も、必然的に副生ずる窒素富化空気（酸素貧化空気）の
排出用ブロワを駆動するための動力源を必要とするため
、エネルギーの面においτコスト高とならざるをｉｔな
なっだ。
本発明は、前記のごとき従来の門題点を解Ｈ’１ ′！
するためになされたもので、空気供給口と酸素富化膜ど
酸素富化空気排出口と窒素富化空気排出口とを備えＩ、
：Ｍ索富化装置において、窒素富化空気の持っている高
圧のＴネルギーの吐出力で窒素富化空気排出用送風機を
回転させ、酸素富化空気排出用送Ｍ１機に動力を伝える
ことを特徴とする酸素富化装置における動力の回収装置
である。
するためになされたもので、空気供給口と酸素富化膜ど
酸素富化空気排出口と窒素富化空気排出口とを備えＩ、
：Ｍ索富化装置において、窒素富化空気の持っている高
圧のＴネルギーの吐出力で窒素富化空気排出用送風機を
回転させ、酸素富化空気排出用送Ｍ１機に動力を伝える
ことを特徴とする酸素富化装置における動力の回収装置
である。
Ｊなわち、本発明は、第一に空気を酸素富化膜に透過さ
せて酸素富化空気と窒素富化（酸素貧化）空気とに分２
＋１することにある。酸素富化膜は、有機高分子薄膜を
通過する気体の透過性の差異を利用して空気中の酸素を
選択的に分離濃縮し、酸素富化空気を生成づ−るための
もので、ぞの時必然的に酸素貧化空気が窒素富化空気と
して生成する。
せて酸素富化空気と窒素富化（酸素貧化）空気とに分２
＋１することにある。酸素富化膜は、有機高分子薄膜を
通過する気体の透過性の差異を利用して空気中の酸素を
選択的に分離濃縮し、酸素富化空気を生成づ−るための
もので、ぞの時必然的に酸素貧化空気が窒素富化空気と
して生成する。
しかして、酸素富化モジュールの形態としては、平膜方
式、スパイラル方式、中空糸方式管種々の乙のがある。
式、スパイラル方式、中空糸方式管種々の乙のがある。
また、分離の駆動力としては、圧力差を用いて通常−次
側（空気側）を加圧するが、二次側（酸素貧化空気側）
を減圧するが、あるいはその両者を併用することににっ
て分離エネルギーが供給される。また、前記酸素富化膜
としては、ジメチルシリコーン、ジメヂルシリコーンー
ボリカーボネート、セルロースアレチー１〜等があり、
その膜厚は、例えば５０〜５００八である。しかして、
前記酸素富化膜を用いて１ｑられる酸素富化空気は、酸
素を２２〜４０％、好まｌノくは３０〜４０％含有する
空気であり、又窒素富化空気は、酸素を５〜２０％、好
ましくは８〜１３％含有する空気である。
側（空気側）を加圧するが、二次側（酸素貧化空気側）
を減圧するが、あるいはその両者を併用することににっ
て分離エネルギーが供給される。また、前記酸素富化膜
としては、ジメチルシリコーン、ジメヂルシリコーンー
ボリカーボネート、セルロースアレチー１〜等があり、
その膜厚は、例えば５０〜５００八である。しかして、
前記酸素富化膜を用いて１ｑられる酸素富化空気は、酸
素を２２〜４０％、好まｌノくは３０〜４０％含有する
空気であり、又窒素富化空気は、酸素を５〜２０％、好
ましくは８〜１３％含有する空気である。
また、本発明は第二に前記酸素富化装置から排出される
窒素富化空気の持っている高圧のＴネルギーの吐出力で
窒素富化空気排出用送風機を回転させ、酸素富化空気排
出用送ＩＩＩ機に動力を伝えることにある。
窒素富化空気の持っている高圧のＴネルギーの吐出力で
窒素富化空気排出用送風機を回転させ、酸素富化空気排
出用送ＩＩＩ機に動力を伝えることにある。
しかして、本発明で使用される送風機としては種々のも
のがあり、特に限定されるものではないが、−例を挙げ
ると、例えばルーツブロワ、ロータリコンプレッサ、ロ
ータリベーン等があり、また空気供給用送風機１機と窒
素富化空気排出用送風機への伝達機構も特に限定される
ものではなく、例３− えぽ同一軸を使用フるちの、歯車装置、ヂ〕゛−ン、ベ
ル１へ等の動力伝達手段を利用す゛るもの等がある。
のがあり、特に限定されるものではないが、−例を挙げ
ると、例えばルーツブロワ、ロータリコンプレッサ、ロ
ータリベーン等があり、また空気供給用送風機１機と窒
素富化空気排出用送風機への伝達機構も特に限定される
ものではなく、例３− えぽ同一軸を使用フるちの、歯車装置、ヂ〕゛−ン、ベ
ル１へ等の動力伝達手段を利用す゛るもの等がある。
つぎに、図面を参照しながら、本発明の一実施態様を説
明する。すなわち、第１図に示すように、空気供給口△
と酸素富化膜Ｆと酸素富化空気排出Ｄ Ｏと窒素空気排
出口Ｎとを備えた酸素富化装置Ｒにおいて、前記空気供
給口Δに連通ずる３４管には空気供給用送風機Ｂ１が設
けられており、動力源、例えばＬ−タＭの回転力により
回転することによって空気は圧力をもって酸素富化装置
Ｒに供給される。一方、窒素富化空気排出口Ｎに連通ず
る導管には窒素富化空気排出用送風機Ｂ２が設けられて
おり、酸素富化膜Ｆを通過（）た残りの圧力を持った窒
素富化空気の吐出力によって送風機Ｂ２を回転さぜ、＃
１屯により酸素酸素富化空気排出用送風機側の回転軸の
歯車を連動さぼることになる。
明する。すなわち、第１図に示すように、空気供給口△
と酸素富化膜Ｆと酸素富化空気排出Ｄ Ｏと窒素空気排
出口Ｎとを備えた酸素富化装置Ｒにおいて、前記空気供
給口Δに連通ずる３４管には空気供給用送風機Ｂ１が設
けられており、動力源、例えばＬ−タＭの回転力により
回転することによって空気は圧力をもって酸素富化装置
Ｒに供給される。一方、窒素富化空気排出口Ｎに連通ず
る導管には窒素富化空気排出用送風機Ｂ２が設けられて
おり、酸素富化膜Ｆを通過（）た残りの圧力を持った窒
素富化空気の吐出力によって送風機Ｂ２を回転さぜ、＃
１屯により酸素酸素富化空気排出用送風機側の回転軸の
歯車を連動さぼることになる。
つぎに本発明による動力回収方法をボルトランドレメン
トの製造工程に適用した場合の例について説明覆る。す
なわち、第２図に示すように、ル４− 一ツブロワの３！、層側Ｂ１により酸素富化装置２に導
入された空気は、その酸素富化膜３を通過させることに
より選択的に酸素が通過覆ることにより酸素富化空気と
なり、この酸素富化空気は導管４より取出され、ブロワ
５ににより導管６によりバ 、−す７に送られ、後述
するように供給ライン８により供給されてくる微粉炭を
燃焼させてロータリキルン９中のセメント・原料を、例
えば１４５０〜１５００°Ｃに加熱焼成してクリンカー
を生成さける。キルン９より排出した燃焼ガスはザスペ
ンジョンプレヒータ”ＩＯａを通過したのち、熱交換器
１０１）で３００〜４００℃に冷却されて煙道１１より
排出される。なお、３４はクーラーである。
トの製造工程に適用した場合の例について説明覆る。す
なわち、第２図に示すように、ル４− 一ツブロワの３！、層側Ｂ１により酸素富化装置２に導
入された空気は、その酸素富化膜３を通過させることに
より選択的に酸素が通過覆ることにより酸素富化空気と
なり、この酸素富化空気は導管４より取出され、ブロワ
５ににより導管６によりバ 、−す７に送られ、後述
するように供給ライン８により供給されてくる微粉炭を
燃焼させてロータリキルン９中のセメント・原料を、例
えば１４５０〜１５００°Ｃに加熱焼成してクリンカー
を生成さける。キルン９より排出した燃焼ガスはザスペ
ンジョンプレヒータ”ＩＯａを通過したのち、熱交換器
１０１）で３００〜４００℃に冷却されて煙道１１より
排出される。なお、３４はクーラーである。
一方、前記酸素富化装置２より１ワられる窒素富化空気
（酸素貧化空気）はロータリベーンの排出側Ｂ２、導管
１２を経て熱交換器１ｏｈに送られて所定の温度、例え
ば２００〜３００℃に加熱されたのち、乾燥器１８に導
入される。貯炭場１４の石炭はバスケットエレベータ１
５により石炭タンク１６に搬送されたのち、テーブルフ
ィーダ１７により乾燥器１８で乾燥される。乾燥器にお
（）る奮迅は刀イクロン１っである程度回収され、その
ガスｔよさらに導管２０にｊ；リバッグフィルタ２１に
導かれて微粉末状物を回収されたのち、ブロワ２２にＪ
：り系外にｉＪ［出される。
（酸素貧化空気）はロータリベーンの排出側Ｂ２、導管
１２を経て熱交換器１ｏｈに送られて所定の温度、例え
ば２００〜３００℃に加熱されたのち、乾燥器１８に導
入される。貯炭場１４の石炭はバスケットエレベータ１
５により石炭タンク１６に搬送されたのち、テーブルフ
ィーダ１７により乾燥器１８で乾燥される。乾燥器にお
（）る奮迅は刀イクロン１っである程度回収され、その
ガスｔよさらに導管２０にｊ；リバッグフィルタ２１に
導かれて微粉末状物を回収されたのち、ブロワ２２にＪ
：り系外にｉＪ［出される。
乾燥器１８で乾燥された石炭および゛リーイクロンで回
収された微粉炭は粉砕機１３に搬送されたのち、うυ管
２３ ｊ、：り導入される窒素富化空気の存在下に微粉
砕される。微粉砕された石炭（微粉炭〉は、導管２４に
より前記窒素富化ガスとともにり一イクロン２５に送ら
れて微粉炭と窒素富化空気とに分饋され、窒素富化空気
は導管２６を経てパックフィルタ２１に送られて微粉末
状物を除去されたのち、ブロワ２２により糸外に排出さ
れる。
収された微粉炭は粉砕機１３に搬送されたのち、うυ管
２３ ｊ、：り導入される窒素富化空気の存在下に微粉
砕される。微粉砕された石炭（微粉炭〉は、導管２４に
より前記窒素富化ガスとともにり一イクロン２５に送ら
れて微粉炭と窒素富化空気とに分饋され、窒素富化空気
は導管２６を経てパックフィルタ２１に送られて微粉末
状物を除去されたのち、ブロワ２２により糸外に排出さ
れる。
サイクロン２５で回収ざた微粉炭は導管２７により、又
バッグフィルタ２１で回収された微粉末状物は導管２８
によりイれぞれ石炭サイロ２９に送られ、ノイーダ３０
Ｊ：り導管３１を絆て、ブロワ３３に、」、り作動され
るエジェクタ３２ににり導管８を経てバーナ７に導入さ
れる。
バッグフィルタ２１で回収された微粉末状物は導管２８
によりイれぞれ石炭サイロ２９に送られ、ノイーダ３０
Ｊ：り導管３１を絆て、ブロワ３３に、」、り作動され
るエジェクタ３２ににり導管８を経てバーナ７に導入さ
れる。
以上、セメント製造装置を例にとって説明したが、ロー
タリーキルン９の代りにボイラーを用いれば、火力発電
所におけるボイラあるいはその他のボイラにおける微粉
炭燃焼方法、あるいはセラミック焼成炉、ガラス溶解炉
、鍛造用加熱炉、鋼材熱処理炉等における微ｙＪ炭の燃
焼方法にも適用できることはもちろんである。
タリーキルン９の代りにボイラーを用いれば、火力発電
所におけるボイラあるいはその他のボイラにおける微粉
炭燃焼方法、あるいはセラミック焼成炉、ガラス溶解炉
、鍛造用加熱炉、鋼材熱処理炉等における微ｙＪ炭の燃
焼方法にも適用できることはもちろんである。
つぎに、実施例を挙げて本発明方法をさらに詳細に説明
でる。
でる。
実施例
第２図に示すようなポルトランドセメントの製造方法に
おいて、第１図に示すような酸素富化装置にルーツブロ
ワの送風側Ｂ１より空気を導入し、酸素１１１度約３５
容吊％の酸素富化空気３，０００ｍ１／ｆ）ｌ’と酸素
温度約１１．７客用％の窒素富化空気１，２８６ｍ３、
／ｈｒをｉワた。酸素富化空気３，０００ｍ３ 、’１
１ｒと微粉炭５．０ＯＯＫ ｏ ／ ｈｒとをバーナ７
に送って燃焼させ、ロータリーキルン内の温度を１，６
００〜１，７００℃に保ってクリンカーを焼成し、その
廃ガス３１１，５００ｍ＝７− ３／旧゛はサスペンションプレヒーターを通って熱交換
器１０１）を通過させたのら、系外にｔＪｌ出させた。
おいて、第１図に示すような酸素富化装置にルーツブロ
ワの送風側Ｂ１より空気を導入し、酸素１１１度約３５
容吊％の酸素富化空気３，０００ｍ１／ｆ）ｌ’と酸素
温度約１１．７客用％の窒素富化空気１，２８６ｍ３、
／ｈｒをｉワた。酸素富化空気３，０００ｍ３ 、’１
１ｒと微粉炭５．０ＯＯＫ ｏ ／ ｈｒとをバーナ７
に送って燃焼させ、ロータリーキルン内の温度を１，６
００〜１，７００℃に保ってクリンカーを焼成し、その
廃ガス３１１，５００ｍ＝７− ３／旧゛はサスペンションプレヒーターを通って熱交換
器１０１）を通過させたのら、系外にｔＪｌ出させた。
窒素窒素富化空気は前記ルーツブロワに連動されたロー
タリーベーンＢ２より１，２８６ｍ３ ／ｌ＋ｒの割合
で排出させ、その全てを熱交換器１０１）で２００〜３
００℃に予熱したのち、乾燥器１８に送って石炭の乾燥
に供した。
タリーベーンＢ２より１，２８６ｍ３ ／ｌ＋ｒの割合
で排出させ、その全てを熱交換器１０１）で２００〜３
００℃に予熱したのち、乾燥器１８に送って石炭の乾燥
に供した。
一方、石炭５，２５０Ｋｇ ／ｈｒを乾燥器１８に搬送
して乾燥し、乾燥石炭５，０００ｋ＜１ ／ １１ｒ
（サイクロン１９での回収分も含む）を粉砕機１３に搬
送し、導管２３より供給される窒素富化空気１，２８６
ｍ３ ／１１１゛とどもに微粉砕した。微粉炭はサイク
ロン２５で微粉炭と窒素富化空気として分離して、微粉
炭５．０００１＜ ｆｌ ／ ｔａｒを得た。この結果
、窒素富化空気排出用送風機における動力は２５％節約
できた。
して乾燥し、乾燥石炭５，０００ｋ＜１ ／ １１ｒ
（サイクロン１９での回収分も含む）を粉砕機１３に搬
送し、導管２３より供給される窒素富化空気１，２８６
ｍ３ ／１１１゛とどもに微粉砕した。微粉炭はサイク
ロン２５で微粉炭と窒素富化空気として分離して、微粉
炭５．０００１＜ ｆｌ ／ ｔａｒを得た。この結果
、窒素富化空気排出用送風機における動力は２５％節約
できた。
以上述べたように、本発明による酸素富化装置にお【ｊ
る動力の回収装置は、空気供給口と酸素富化膜と酸素富
化空気排出口と窒素富化空気排出どをｂｉｎえた酸素富
化装置において、空気供給用装置機と窒素富化空気搬出
用送風機を連動させ、圧力−８＝ を拍った窒素富化空気の吐出力を利用づることから空気
送風機の動力費が大幅に低減でき、かつ、従来はとんど
その利用が省りみられなかった副生窒素富化空気の不活
性ガスとしであるいはその他のガスとしての利用が容易
になるという利点がある。
る動力の回収装置は、空気供給口と酸素富化膜と酸素富
化空気排出口と窒素富化空気排出どをｂｉｎえた酸素富
化装置において、空気供給用装置機と窒素富化空気搬出
用送風機を連動させ、圧力−８＝ を拍った窒素富化空気の吐出力を利用づることから空気
送風機の動力費が大幅に低減でき、かつ、従来はとんど
その利用が省りみられなかった副生窒素富化空気の不活
性ガスとしであるいはその他のガスとしての利用が容易
になるという利点がある。
第１図は本発明による酸素富化装置にＪ３ける動力回収
方法の原理図であり、また第２図は本発明方法を燃焼装
置に応用した例を示すフローシートである。 Ｂ１・・・空気供給送風機、Ｂ２・・・窒素富化空気排
出用送風機、Ｂ３・・・酸素富化空気排出用送風機、［
・・・酸素富化膜、Ｒ・・・酸素富化装置、Ｎ４・・・
モータ。
方法の原理図であり、また第２図は本発明方法を燃焼装
置に応用した例を示すフローシートである。 Ｂ１・・・空気供給送風機、Ｂ２・・・窒素富化空気排
出用送風機、Ｂ３・・・酸素富化空気排出用送風機、［
・・・酸素富化膜、Ｒ・・・酸素富化装置、Ｎ４・・・
モータ。
Claims (2)
- （１）空気供給口と酸素富化膜と酸素富化空気排出口と
窒素富化空気排出口とを備えたｉ１１素富化装！眉にお
いて、空気供給用送ｆｆ１機と、窒素富化空気排出用送
風機とを接続せることを特徴とする酸素富化装置におけ
る動力回収装置。 - （２）窒素富化空気中の酸素１１１度は５〜２０容量％
である特許請求の範囲第１項に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13379082A JPS5925005A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | 酸素富化装置における動力の回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13379082A JPS5925005A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | 酸素富化装置における動力の回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5925005A true JPS5925005A (ja) | 1984-02-08 |
Family
ID=15113068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13379082A Pending JPS5925005A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | 酸素富化装置における動力の回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925005A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51105551A (ja) * | 1975-02-12 | 1976-09-18 | United Technologies Corp | |
| JPS51148266A (en) * | 1975-06-04 | 1976-12-20 | Sterling Drug Inc | Energy recovering method and apparatus from wet oxidization process |
| JPS55131509A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-13 | Nippon Mining Co Ltd | Method of halting expansion turbine for fluidized catalytic cracking apparatus |
-
1982
- 1982-08-02 JP JP13379082A patent/JPS5925005A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51105551A (ja) * | 1975-02-12 | 1976-09-18 | United Technologies Corp | |
| JPS51148266A (en) * | 1975-06-04 | 1976-12-20 | Sterling Drug Inc | Energy recovering method and apparatus from wet oxidization process |
| JPS55131509A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-13 | Nippon Mining Co Ltd | Method of halting expansion turbine for fluidized catalytic cracking apparatus |
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