JPS59545B2 - 石炭ガス化により発生される合成ガスの浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭をガス化する反応器の下に垂直なガス導
通空間を区画する筒状外被を接続して、反応器から出る
合成ガスをガス導通空間内で、この合成ガスに含まれる
液状スラグ滴が凝固する温度に冷却し、筒状外被に角を
なして接続される少なくとも１つのガス取出し導管を介
して、凝固スラグ滴を除かれた合成ガスをガス導通空間
から廃熱利用装置へ導く、石炭ガス化により発生される
合成ガスの浄化装置に関する。

このような装置は特開昭５２−７２７０３号公報（ドイ
ツ連邦共和国特開第２５５６３７０号明細書）から公知
であり、反応器から出る合成ガスに含まれる液状スラグ
滴を凝固させることにより合成ガスから分離して落下さ
せ、廃熱利用装置ヘスラグが連行されるのを防止してい
る。

しかしながらこの装置では、廃熱利用装置へ送られる大
量のガスの浄化を行なうことはできるが、ガスの温度を
変化するこさばできない。

本発明の課題は、最初にあげた種類の装置を改良して、
廃熱利用装置へ供給される合成ガス流の温度を広い範囲
にわたって変化できるようにすることにある。

この課題を解決するため本発明によれば、筒状外被の下
部に冷媒浴を収容し、この外被下部において冷媒浴内に
コイル状管からなる少なくとも１つの熱交換器を外被下
部の壁に沿って設け、この熱交換器への熱交換媒体供給
導管に流量調整機構を設ける。

本発明によれば、ガス導通空間の下部に冷媒浴を収容し
、この冷媒浴中に熱交換器を設け、冷媒浴の温度を変え
ることによって、この冷媒浴により冷却される合成ガス
の温度を、廃熱利用装置例えば廃熱ボイラの熱需要に応
じて広い範囲にわたって変化することができる。

しかも冷媒浴中にある熱交換器へ供給される熱交換媒体
の流量を供給ポンプ自体または弁のような簡単な手段で
制御するだけで、合成ガスの温度を変化することができ
る。

冷媒浴中にある熱交換器の温度上昇する熱交換媒体の熱
も、給水の加熱等に利用できるので、装置全体の熱効率
が上昇する。

ガス導通空間内を落下するスラグ滴は凝固しているが、
ガスの温度がかなり高いため、凝固はほぼ表面に限られ
るが、下部にある冷媒沿中を落下する間にさらに冷却さ
れるので、スラグ滴は完全な固体粒子になる。

さらに冷媒浴の熱交換器のコイル状管は外被の壁に沿っ
て設けられているので、スラグの固体粒子はこの熱交換
器に妨げられることなく落下して外被の底にたまり、そ
こから容易に取出すことができる。

本発明の別の構成によれば、付加的な側方ガス取出しを
行ないかつ調整可能なガス流部分を冷媒浴に通すことが
でき、その際冷媒浴の蒸発は、この冷媒浴内にある熱交
換器により冷媒浴の温度を調整することによって防止す
ることができる。

ガス導通空間の下部にある熱交換器は給水加熱器の□
加熱面を形成しているので、熱エネルギーのかなりの部
分が回収される。

最後にガス流の一部あるいは全部を冷媒浴に通し、その
温度を調整することによって、種々の化学的処理例えば
アンモニア製造に必要なように、ガス流に所望の水分を
与えることができる。

図面に示された２つの実施例について本発明を以下に説
明する。

本発明による装置は筒状外被としての円筒状外被１をも
ち、この外被１の細くなった上部２には反応器の部分３
が載っており、この細くなった上部２は、反応器の対応
する部分３と共に、反応器から装置のガス導通空間４へ
の移行部分を形成している。

反応器内張り５は、ガス導通草間４の中まで入り込む接
続管片６へ移行することができる。

ガス流は矢印７の方向にガス導通空間４へ達し、そこか
ら第１図の実施例では矢印８の方向にガス取出し導管９
へ達し、そこから後に接続された廃熱ボイラ１０へ達す
る。

ガス導通空間４内のガス流は、図示してないが移行部分
２の高さあるいはそれより下に設けられている公知の散
水装置により冷却することができるので、ガス流中に存
在する液状スラグ滴は凝固し、垂直に下方へ落下する。

外被１の内面の近くには、閉じたジャケットを形成する
垂直な熱交換管１１が設けられ、その下端は共通な環状
導管１２へ通じ、導管１３によりこの環状導管１２へ熱
交換媒体が供給される。

管１１内に生ずる蒸気は装置の上端から取出される。

ガス取出し導管９の高さの所で、熱交換管１１からなる
ジャケットは適肖に中断されている。

円筒状外被１の下部１４は鐘状のつぼあるいは容器とし
て構成され、その中に環状導管１２の上方まで冷媒浴１
５がある。

下部１４の下方には、冷媒浴１５から分離して沈下する
固体粒子の集合容器１６が続いており、この集合容器１
６から固体粒子を取出すことができる。

装置の下部１４においてその壁１７の近くにコイル状管
熱交換器１８が設けられ、導管１９を介してこの熱交換
器１８へ熱交換媒体が供給され、加熱された熱交換媒体
は導管２０を経て取出される。

供給導管１９には、ポンプあるいは弁として構成されて
いる調整機構２１が挿入されている。

ガス導通空間４においてガス流の温度が上昇し、ガス量
が不変な場合後に接続される廃熱ボイラ１０へ低い温度
のガスが供給されるようにするさきには、熱交換器１８
を通る流量を絞って、装置の下部１４にある浴１５の流
体を蒸発させ、ガス流から蒸発熱を奪うこさができる。

導管１９゜２０は給水容器へ接続するのがよい。

第２図による実施例では再びガス導通空間４が設けられ
、外被１の内面にある熱交換管１１により包囲されてい
る。

側方ガス取出し導管９に対向して装置の円筒状外被１へ
別のガス取出し導管３０が開口し、環状導管１２より上
にある冷媒浴１５の液面３１がこのガス取出し導管３０
へ入り込んでいる。

ガス導通空間４からガス流の全部あるいは一部を冷媒浴
１５を通してガス取出し導管３０へ流入させるのに適し
た配置を行なうこともできる。

装置の外被１の下部１４は、その壁の近くに再びコイル
状管熱交換器１８をもち、第２図による熱交換器の下部
のそれ以外の構成は第１図のそれと同じである。

廃熱ボイラ１０の導出導管３２には調整機構３３を組込
むこともできる。

これにより、ガス空間４からガス流の全部あるいは一部
が浴１５を通った後、導管９または導管３０へ達するよ
うにすることができる。

ガス流が浴１５を通される場合、浴１５の液体が蒸発し
、ガスが液体蒸気を連行するのを回避するために、浴１
５が熱交換器１８により冷却される。

部分１４における液面３１は、冷媒液の供給により調整
するこさができる。

ガス取出し導管３０とそれに続いて図示しない給水加熱
ボイラへ通ずる導管には、ガス導管空間４内におけるよ
り約０．３ないし０．５ｂａｒ低い圧力が存在するので
、ガス取出し導管３０内における浴１５の液体はそれに
応じた高さになる。

ガス導通空間４から導管３０へのガス流を調整できるよ
うにするため、この導管３０内に調整機構３４が挿入さ
れている。

これによりガス流の大部分あるいは小部分を矢印３５の
方向に冷媒浴１５へ通すことができる。

この場合浴１５の液体の蒸発は、熱交換器１８の調整機
構２１により浴１５の温度を調整することによって防止
される。

この熱交換器１８はコイル状管熱交換器として構成され
、したがって冷媒浴中における固体粒子の沈下を妨げる
ことなく大きい熱交換面を形成する。

熱交換器１８の上方には、供給導管３７および排出導管
３８をもつ別の熱交換器３６が設けられ、熱交換器１８
と無関係に調整可能である。

この付加的な熱交換器３６は熱交換管１１からなるジャ
ケットの下部１１ａにより包囲されて、浴１５内へ達す
るガス流が、少なくさも熱交換器３６の高さしたがって
浴１５の高さの約半分にわたってこの浴１５を通して導
かれるようになっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は廃熱ボイラを後に接続された側方ガス取出し導
管をもつ本発明の装置の断面図、第２図は第２の付加的
なガス取出し導管をもつ装置の下部の断面図である。 １・・・・・・円筒状外被、計・・・・・反応器部分、
４・・・・・・ガス導通空間、７，８・・・・・・ガス
流、９，３０・・・・・・ガス取出し導管、１０・・・
・・・廃熱ボイラ、１１・・・・・・熱交換器、１４・
・・・・・下部、１５・・・・・・冷媒浴、１７・・・
・・・壁、１８，３６・・・・・・熱交換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石炭をガス化する反応器の下に垂直なガス導通空間
   を区画する筒状外被を接続して、反応器から出る合成ガ
   スをガス導通空間内で、この合成ガスに含まれる液状ス
   ラグ滴が凝固する温度に冷却し、筒状外被に角をなして
   接続される少なくとも１つのガス取出し導管を介して、
   凝固スラグ滴を除かれた合成ガスをガス導通空間から廃
   熱利用装置へ導く装置において、筒状外被１の下部１４
   に冷媒浴１５を収容し、この外被下部１４において冷媒
   浴１５内にコイル状管からなる少なくとも１つの熱交換
   器１８を外被下部１４の壁１７に沿って設け、この熱交
   換器１８への熱交換媒体供給導管１９に流量調整機構２
   １を設けることを特徴とする、石炭ガス化により発生さ
   れる合成ガスの浄化装置。 ２ 熱交換器１８が給水加熱器であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 筒状外被１の下部１４へ別のガス取出し導管３０が
   通じていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の装置。 ４ 別のガス取出し導管３０がガス取出し導管９に対向
   しており、ガス導通空間４の熱交換管１１の冷媒浴１５
   内にある環状導管１２より大体上において、筒状外被１
   内へ通じていることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載の装置。 ５ 廃熱利用装置１０の後に接続されるガス導出導管３
   ２に調整機構３３が設けられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６ ガス導通空間４を覆う熱交換管１１あるいはその部
   分が、冷媒浴１５ヘガスを通すかあるいは第１のガス取
   出し導管９ヘガスを導くジャケットあるいは筒を形成し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
   装置。 γ 別のガス取出し導管３０あるいはその後に接続され
   る導管に調整機構３４が設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ８ 冷媒浴１５内にある熱交換器１８より上に第２の熱
   交換器３６が設けられて、第１の熱交換器１８とは無関
   係に媒体を供給されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の装置。 ９ 冷媒浴１５の液面３１によって覆われる第１の熱交
   換器１８あるいは第２の熱交換器３６の最も上にある管
   巻回が、第２のガス取出し導管３０の高さあるいはほぼ
   その高さの所に位置していることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項に記載の装置。