JPS5956489A - 灰分含有燃料のガス化の際に生じる残渣を周期的に搬出するための方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は灰分含有の、殊に石炭、かつ炭、お（４） ガス化する際に生じる残渣ケ周期的に搬出する方法およ
び装置に関する。装入原料の反応は１０〜２００バール
の圧力で行なわれる。ガス化残渣は液状ないしは塑性で
がス化室を去９、ガス化室に接続された水浴中で同形の
顆粒（微粒状であってもよい）に変えられる。水浴の下
方に配置され、た水で充填されたケゞ−ト容器によって
、顆粒状残渣は周期的に圧力ガス化装置の圧力系から１
放出される。

灰分搬出のための方法および装置は、一連の要求を満た
さねばならない。その運転が経済的に許容しうる費用で
可能であるべきで、あることを別として、残渣の搬出が
危険なくかつ環境汚染なしに行なわれる事を保証しなけ
ればならない。高い圧力下（ζあるがス化室からの生成
ガスを大気中へ放出するのは、有害および爆発の危険の
ために無条件に避けねばならない。さらに、たとえば７
０ロセス水中に圧力下に溶解していて放圧の際に遊離す
る危険ないしは悪臭を有するガスは、スラグとともに排
出される汚水と同じく僅かしか環境へ出ないように配慮
すべきである。最後に、顆粒状スラグのガス化室から搬
出系への流出は、ガス化室中でのスラグの堆積およびそ
れによる出口の閉そくをさけるために、搬出工程による
中断は短時間にとどめるべきである。

西ドイツ国特許出願公開第２８２９６２９号明細書には
、灰分含有燃料のがス比の際に生じる残渣を周期的１（
搬出するための方法が記載されている。この際に生じる
燃焼残渣は水浴中で顆粒になる。水浴の下方には、分離
され、た貯水槽と連結しているテゝ−ト容器が配置され
ている。該容器は、その中７こインゼクタの取りつけら
れている導管を介して水浴と連結されている。

インゼクタは、デート容器から水を吸い込み、これを水
浴へ返送する。補整のために水およびスラグは水浴から
デート容器に入る。スラブはデート容器中に沈漬する。

ロック容器中にたまったスラグを搬出する前に、水浴と
同じ圧力下にあるデート容器は、無加圧ないしはわずか
な加圧下にある分離された貯水槽中へ放圧されろ。引続
き、貯水槽から所定量の水がデート容器中へ流され、こ
れによシ水およびスラグはゲート容器から後接された無
加圧ないしはわずかな加圧下にある捕集槽に入シ、その
中で水およびスラグが分離される。ゲート容器から水浴
への連結を中断した後、常に完全に水で充填されている
ゲート容器は、水浴に通じる連結管を開く事により、水
浴中の圧力にもたらされる。スラグでのｒ−）容器の充
填は、インゼクタを用いて維持される前述した水循環路
によって行なわ１つ−る。

しかし、前述された刊行物に記載されている方法は、水
浴中の温度が可能なかぎシ１００℃より下ないしは大気
圧での水相の沸点をわずかに越える事が保証されている
場合にのみ、故障なしに実施しうるにすぎない。大気圧
における水相の沸点よシ上の温度では、必要なゲート容
器の圧力を大気圧に放圧する際（無加圧で実施されるべ
き排出に先行すべきである）所望でな（７） い自然の蒸発過程のために困難が生じる。この蒸発は所
望の急速な放圧を妨げ、および液体および既に分離した
灰分を巻き上げ、該灰分は放圧ガスで運び去らね、る。

高いスラグ含量を有する石灰を使用し、該スラグが熱い
状態で水浴に入る場合および／゛または石炭から形成さ
れたガス混合物を部分的ないしは直接に急冷する際、水
浴は作業圧により強制的に、大気圧における水相の沸点
をはるかに越える温度に加熱される。その結果として、
前述の困難が生じる。この欠点は本発明により除去され
る。

本発明は、殊に固形の灰分含有燻料を酸素ないしは酸素
含有ガス化剤で１０〜２００バールの圧力下でガス化す
る際に生じる残渣を周期的に搬出するため、該残渣を水
浴中で顆粒にし、これが分離された貯水槽と連結してい
て常に水で充填されるゲート容器に入り、該容器からガ
ス化圧を０．０５〜４バールないしくは大気圧に放圧し
た後、貯水槽の水によって搬出され、後接（８） された容器に入る、灰分含有燃料のガス化の際に生じる
残分を周期的に搬出するための方法に関する。該方法は
、水浴とデート容器との間に分離室を配置し、ケゝ−ト
容器をスラｊ゛で充填する際に水浴から分離室中へ向け
られた水流を生成させ、この水流を分離室から水浴に戻
し、これにより水とスラグを互いに分離し、スラグは分
離室の下方に存在するデート容器に入シ、分離室を分離
された貯水槽と連結し、分離室中に存在する熱水はゲー
ト容器をスラグで充填した後で水・スラブの混合物の搬
出前に冷却するがまたは冷水によ多置換することを特徴
とする。

水浴中で、殊に固形の灰分含有燃料のガス化の際に生じ
る残渣は顆粒状になる。水・スラグの混合物は、循環流
によシ逆止め弁を経て、中心通路を通って完全に水で充
填された分離室に入シ、固体が除去された熱い水相とし
て分離室から輸送装置の使用下に水浴へ戻される。中心
通路はその上部が、互いに平行に配置され、その中心に
通路を形成する孔を有する案内面が接続している管から
成る。望ましくは案内面はオーバーラツプしておりかつ
円すい台または傾斜板の形を有し、そり、らの全部の直
径によシ定められる開口は斜め上方を指向する。その直
径は分離室の直径の７０〜９９％である。分離室は、個
々の案内面の平行配置を保証するためのスペーサを有す
る軸に懸架されている。開き角度６０〜１６０°、特に
６０〜１２０℃を有する円すい形を使用するのが特に有
利である事が保証されている。しかしながら、案内面を
傾斜板として構成する事も可能である。

その端部が分離室に直接に後接されているゲート容器中
へたんに短い距離だけ突出している別の管状片が中心通
路の下部を形成する。中心通路に与えられる課題は、落
下する固体分をデート容器中へ導き、熱水をその案内面
に沿って分離室から搬出する事である。

分離室中では、一方で分離室内に取りつけられた案内面
上に沈積する微細なスラグおよび水の分離が惹起され、
他方では熱水が直接に分離室から再び水浴へ戻される。

熱水は中心通路により分離室に入り、案内面の間を通過
することによって、総断面積が拡大されるため流れが著
しく緩慢となり、板の間の短い沈積距離によシ支持され
て微細な粒子も有効に分離される。熱水は分離室の頂部
から取り出さｈ５、輸送装置により再び水浴に供給され
る。粗大でち密なスラグは、その高い比重によシ直接に
中心通路を通って分離室の下方に配置されたゲート容器
中へ沈降し、そこに沈殿する。

中心通路は分離室を貫通するが、わずかにケゞ−ト容器
中へ突入するにすぎないので、循環路で当 導かれる熱くかつ相＼に軽い水はゲート容器中へ入らな
い事が保証されている。むしろ、熱水は既に中心通路の
端部の前方で、平行に配置された個々の案内面の間を貫
流し、輸送装置によシ水浴へ戻される。

微細な灰分粒子ないしはスラグ粒子は案内面上に沈積し
、時間の経過中にち密な層に集塊し、該層はその比重の
ため結局案内面の勾配に従つて中心通路へと滑り込み、
これを通って同様にテート容器に入る。従って、水浴か
らの熱水とデート容器の冷水との混合のために可能な加
熱は阻止され、同時に微細なスラグないしは灰分の十分
な分離が達成される。

分離室の直接下方に配置されたデート容器がスラグ、即
ち分離室中の案内面上で集塊し、ここから沈降する、上
述した微粒状スラ〃ゝならびに直接に分離室を中心通路
内を下方へゲート容器中へ沈降する粗粒状のち密なスラ
グで充填されたら直ちに、水浴から分離室中への水・ス
ラグの混合物の供給は逆上め弁を閉じる事によって中１
析される。これは同じく、輸送装置を用いて作動され、
水浴から分離室へ水・スラブの混合物が循環し、分離室
から水浴へスラグの除去された熱い水相が循環する循環
路についても言える。

スラグおよび灰分によるデート容器の充填に引へ続いて
、分離室中に存在する熱水は相当する逆止め弁を開いた
後、輸送装置によシ熱交換器を通って導かれ、分離室中
の充填物が１００″Ｃより下の温度を有するまで冷却さ
れる。この手段により、次いで分離室およびデート容器
を、１０〜２００パールのガス化圧から０．０５〜４バ
ールの圧力ないしは大気圧へ放圧する際に、高い水温度
のため自然に生じる蒸発過程の阻止が達成される。放圧
は非常に迅速にかつｒ−ト容器内容物の巻き上げないし
は放圧管による部分的な４般出なしに生じる。

１実施例では、熱交換器による冷却の代９に、直接に圧
力下にある冷水を分離室へ導入し、分離室中に存在する
熱水を水浴と分離室との間の連結管により水浴中へ排出
し、引続きこうして置換され、同じく冷い状態で存在す
る分離室およびｒ−ト容器の内容物の圧力低減を実施す
結している連結管中の弁を開く事によって行なわ力４る
。この捕集槽は常に所定の水位を有し、適度の圧力下に
あるがス線路網にまたは吸込み装置に接続されている。

圧力低減は、たんに圧縮不能で、大気圧でその沸点より
低い温度を有する水量がほとんど瞬時に遊離するために
生じる。

デート容器中にた捷ったスラ〃゛の搬出は、分離室の上
方に配置され、導管により分離室の頂部と連結している
貯水槽から所定の水量を用いて行なわれる。水は分離室
の内部で外から案内面の間を分離室の中心通路に流入し
、これによりゲート容器に流入し、ここから導管を経て
あらかじめ開かれた逆止め弁を通ってロック容器に後接
された捕集槽へ流入する。貯水槽からの水の添加により
、ロック容器の下部にたまったスラグはそこから押し流
され、水・スラグの混合物としてｒ−ト容器の下方に配
置された捕集槽に入シ、その中でスラグが沈殿し、引き
続きたとえばスラグスクレーパまたはスラッジパワーシ
ョベルのような機械的な分離装置によシ水とスラグの分
離が行なわれる。

搬出は短時間内で行なわれ、一般に１５〜２５秒以内に
終結し、圧力低下、排出および圧力補整の全工程のため
に２０〜３０秒が見積もられる。相当する逆！Ｅめ弁の
開閉の時間的経過は自動的に行なわれ、この方法で人為
的故障は排除される。

分離室およびデート容器は、搬出工程の間も常に完全に
水で充填されたままである。これは、分離室の上方に配
置された貯水槽を完全には空にせず、むしろこれから所
定量の水だけを取シ出す事によシ達成される。搬出後、
分離室と貯水槽との間の連結は、ロック容器と捕集槽と
の間と同じように中断され、自発的に生じる圧力補整は
、水浴と分離室との間の接続中の弁を開く事によシ惹起
される。圧力補整後、この弁は閉じられ、スラグの通過
のために設けられた、水浴と分離室との間の導管が開か
れる。同時に、分離室から輸送装置を経て水浴に到る通
路が解放され、従って循環器が再び形成され、デート容
器は新たにスラグを収容する事が出来る本発明思想に基
づく装置の可能な実施形は第１図から認められる。

ガス化室１中で１０〜２００パールの圧力、１１００〜
１７００°Ｃの温度で形成されたガス化残渣が水槽２に
入り、ここで冷却し、顆粒状化し、開かれた安全逆止め
弁３、フレキシブルな連結管４、たとえば補整装置、開
かれた逆止め弁５を通って水に懸濁された状態で、ゲー
ト容器６と連結されかつガス化室と同じ高さの圧力下に
ある分離室４３中へ入る。分離室４３は液面計１４を備
えている。デート容器６は２つの液面計２３および２５
、ならびに圧力計２０を有し、冷却ジャケット４８を有
する。

水浴２は、合成ガス中の水蒸気分圧に左右される、たと
えば２００°Ｃの高い温５安を有する。

水中での溶解さり、た塩およびガス化残渣からの微粒状
固体粒子の濃度が許容できない程度に高くならないよう
にするために、導管９によシ弁１０で調節可能量の循環
プロセス水ないしは清水が常に供給される。液面制御装
置１１は、冷却器４１および別の冷却器５４を含有する
排出管１３における絞り弁１２の操作によシ水位を一定
に保つ。沈積挙動の悪い顆粒状残置は導管４０．１６お
よび弁８を介して分離室と連結している輸送装置７、た
とえばポンプを用いて水浴２から分離室４３中へ取り出
される。分離室中で、熱水とスラグとの分離が行なわれ
る。その際分離室から導出された水は循環プロセス水と
一緒に導管３６を経て水浴に戻る。

分離室４３は、その上部が管として構成されている同心
の供給管４５からなシ、その下部４４は円すい形に形成
され、平行に配置され、下方を指す案内面に中心孔を有
する円板によって形成される。この円すい形の最後の円
板は、中心部に、ｒ−）容器６中へ突出している延長部
を有する。ポンプ７の吸い込み作用によシ、水・スラブ
の混合物は、中心に配置された供給路４５を経て分離室
４゛３に入る。水・スラグの混合物の速度は供給路内で
は、平行に配置され、上方に向けられた円板面４４０間
におけるよシも高い。従って、この円板面４４の間で、
流れが緩慢となり、固体粒子の沈積が生じる。よシ粗大
なスラグ粒子はこの充填工程の間、供給路を通って直接
に、分離室４３の下方に存在するゲート容器６中へ沈降
する。

分離室４３も、それに連結されたデート容器６も常に水
で完全に充填された状態で存在するので、デート容器６
の冷たい内容物と、分離室４３中へ流入する熱い水・ス
ラグの混合物との混合は生じない。むしろ、熱水は分離
室中で円すい状の円板に沿って転向され、導管４０に接
続している環状導管１６によって頂部から出、弁８、輸
送装置７、弁４２および導管３６を経て水浴２に戻る。

デート容器６がスラグで充填さり、た後、弁１０および
１２は同時に閉じる。これによシ、導管９による水の供
給および導管１３による水の排出は中１祈される。弁５
を閉じる事により、水浴と分離室との連、清は中断され
、弁４２を閉じる事により分離室から水浴中への水の返
送が中断される。弁３７を開く事によシ、分離室中に存
在する熱水は、導管３９に取シつけられた冷却系３８に
よって冷却され、該導管３９は導管冷却後、放圧を開始
する事が出来る。

分離室中に存在する、圧力下にある熱水を冷水の供給に
より排出する事も意図されている。

このために冷水は導管９から、導管９を弁５２を介して
供給路４５と連結する導管５３によシ分％ＩＷ室に供給
さり１、分離室中に存在する熱水は環状導管１６、導管
１３、冷却器１４、およびある程度だけ開いている弁１
２によシ排出される。弁８および３７は閉じられている
。熱水の排出後で弁１２を閉じた後、分離室４３および
ゲート容器６の放圧を行なう事が出来る。

別の方法は、熱い、分離室中に存在する、圧力下にある
熱水を、冷水の導入によシ水浴へ排出する事である。こ
の場合、水の添加は、前に記載したように、導管９、導
管５３、弁５２お（１９） よび供給路４５を経て行なわれる。排出すべき熱水は、
分離室４３から環状導管１６、導管４０、弁８（開放）
、ポンシフ、弁４２（開放）および導管３６を経て水浴
２中へ達する。分離室の熱い内容物を排出した後、弁５
２および８は遮断される。その後、分離室４３およびｒ
−ト容器６の放圧を行なう事が出来る。

分離室４３およびＷ＋　　）容器６０の放圧は、環状導
管１６を経て導管１７中へ行なわｆｌ、、該導管１７は
弁１５を開くと同時に弁８および３７を閉じる事によシ
分離室を貯水槽１８と接続し、該貯水槽は０．０５〜４
パールの圧力下にありかつ廃ガス線路１９に接続さ力、
ている。この操作の間ＣＯおよびＨ２のような水に溶解
したガス状成分が逃出する。大体ておいてたんに閉じ込
められた液体容積が放圧されるだけであるので、圧力補
整は自発的に行なわり、る。弁１５は引・続き閉じられ
る。大気圧への放圧は、同じく環状導管１６に接ブ読さ
れている導管５１を介しかつ弁４６を開く事によって、
スラグと水を分（２０） 屏するための機械的分離装置４９を備えかつ大気圧下に
ある捕集槽２２中へ行なわれる。捕集槽２２中でこの放
圧過程において遊離される残存ガス量は、導管５０によ
って吸い込まれ、たとえば燃焼に供される。

分離室およびそれと連結されたゲート容器の排声は、貯
水槽１８と導管４０との間の連結管４７中に存在する弁
２４を開きかつテート容器６と捕集槽２２との間の連結
管中に堆シつけられている弁２１を開く事によって行な
われる。

貯水槽１８からは水が環状導管を、詳て分離室４３中へ
流入し、平行に配置された円すい形の個々の円板面の間
に沈殿したスラグを中心の供給路中へ洗い流し、そこか
らデート６中へ洗い流す。水・スラグ混合物はあらかじ
め開いている弁２１を経て捕集槽２２に入り、ここで水
およびスラグがたとえばスラグコンベヤのような機械的
装置で分離される。

捕集容器２２からの水はポンプ３２、および液面計３３
によシ制御される弁３０および導管３１を経て貯水槽１
８に入る。捕集容器２２中での水・スラグの分離のため
に生じる水損失は、貯水槽１８に取９つけられていて導
管３５中に存在する弁３４を開く液面計２９を用い導管
３１によって補充される。この方法で、貯水槽１８中で
所定の充填状態が保証される。

貯水槽１８が空になる前に、弁２１．４６および２４は
閉じられる。従って、テート容器６および分離室４３は
常に水で充填されている。

その後改めて、スラグでのロック容器の充填を実施する
事が出来る。

水浴２とデート容器６との間の圧力補整は、導管４０お
よび３６を互いに結合している導管２７中の弁２６を開
く事によシ行なわれる。差圧計２８がこの圧力補整を指
示する。連結管４５．４０および９は分離室と同じく完
全に水で充填されて存在するので、水浴２と分離室４３
との間の圧力補整は圧縮出来ない媒体である水により瞬
時に行なわれる。弁２６および３７を閉じ、逆止め弁５
，８および４２を開く事によリ、水浴と分離室とのもと
の連結が再び作られ、分離室は新たに水浴２からのスラ
〃ゞで充填される。液面計１１は弁１０および１２によ
シ再び作動する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の１実施例であり、第２図は
分離室および）、＝＝　　）容器の拡大図でめる。 １・・・ガス化室、２・・・水浴、３，５．８・・・逆
止め弁、６・・・デート容器、７・・・ポンプ、１６・
・・環状導管、１８・・・貯水槽、２２・・・捕集槽、
３８・・・冷却系、４１．５４・・・冷却器、４３・・
・分離室、４４・・・平行な円板群、４９・・・分離装
置（２６） ドイツ連邦共和国オーベルハウ セン１４イム・トルフフエーン１８ ＠発明者　　エルヴイン・ツエレス ドイツ連邦共和国オーベルハウ ゼン１２タウヌスシュトラーセ５３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　灰分含有燃料を酸素ないしは酸素含有ガス化剤で
   １０〜２００パールの圧力下でガス化する際て生じる残
   渣を水浴（２）中で顆粒状にし、分離された貯水槽（１
   ８）と連結しかつ常に水で充填されているゲート容器（
   ６）に入シ、該容器から残渣はガス化圧を０．０５〜４
   バールないしは大気圧に低減する事によシ貯水槽の水に
   よシ搬出されて後接された容器（２２）に入る、上記残
   渣を周期的に搬出する方法において、水浴（２）とケー
   ト容器（６）との間に分離室（４３）を配置し、デート
   容器（６）をスラグで充填する際に水浴（２）から分離
   室（４３）中へ向けられた水流を生成させ、この水流を
   分離室（４３）から水浴（２）に戻し、これによシ水と
   スラグを互いに分離し、スラグは分離室（４３）の下方
   に存在する＆”−）容器（６）に入り、分離室（４３）
   は分離された貯水槽（１８）と連結し、かつ分離室（４
   ３）中に存在する熱水は、ゲート容器（６）をスラグで
   充填した後で水・スラグの混合物の搬出前に、冷却する
   かまたは冷水により置換する事を・特徴とする、灰分含
   有燃料のガス化の際（（生じる残渣を周期的に搬出する
   方法。 ２、水浴（２）から分離室（４３）中へ向けられた水流
   を、分離室（４３）を貫通する中心に配置された通路（
   ４５）を通して流動させ、通路（４５）ｉ″はその中央
   部および下部が平行に配置された案内面（４４）から成
   シ、該水流を平行な案内面（４４）の間を通過し、分離
   室（４３）の頂部（１６）から輸送装置（７）によって
   再び水浴（２）Ｋ供給する、特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３、搬出の際に貯水槽（１８）から頂部（１６）を経て
   分離室（４３）中へ導入された水は平行な案内面（４４
   ）の間を流過し一１中心通路（４５）を経てｒ−）容器
   （６）に入る、特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の方法０ ４　分離室（４３）中に存在する水は輸送装置（７）に
   より冷却装置（３８）足供給するか、または冷水によシ
   分離室から水浴中へ排出するかもＩ、　＜は冷却後貯水
   槽に戻す、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１
   項記載の方法。 ５、　ガス発生装置のガス化室に接続している水浴（２
   ）が逆止めｆＰを介して後筬されたデート容器（６）な
   らびに水で充填された捕集槽（２２）と連結され、該捕
   集槽が減圧下にあるガス線路網に接続されている、灰分
   含有燃料のガス化の際に生じる残液を周期的に搬出する
   ための装置において、水浴（２）とゲート容器（６）と
   の間に分離室（４３）が配置され、該水浴から導管（４
   ５）Ｋより水およびスラグが分離室（４３）中へ達し、
   水は分（６） Ｍ室（４３）の頂部に設けられた環状導管（１６）なら
   びに導管（４０）、弁（８）、輸送装置（７）、弁（４
   ２）はよび導管（３６）を経て水浴（２）に供給され、
   分離室（４３）中に存在する水は導管（４０）、輸送装
   置（７）νよび弁（３７）を通り、冷却器（３８）粋よ
   び導管（３９）粋よび（４５）を経て循環さｆｑ−１冷
   却さ、ハ、るようにしたことを特徴とする、灰分含有燃
   料のガス化の際に生じた残渣を周期的に１股出するため
   の装置。 ６、　平行な案内面が円すい形に構成されていて、６０
   〜１６０°の開き角度を有し、流動断面が外方へ連続的
   に拡大する、特許請求の範囲第５項記載の装置。 Ｚ　案内面が傾斜板として構成さ力、ている、特許請求
   の範囲第６項記載の装置。