JPS6021769B2 - 流動床操作法 - Google Patents
流動床操作法Info
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- JPS6021769B2 JPS6021769B2 JP51126745A JP12674576A JPS6021769B2 JP S6021769 B2 JPS6021769 B2 JP S6021769B2 JP 51126745 A JP51126745 A JP 51126745A JP 12674576 A JP12674576 A JP 12674576A JP S6021769 B2 JPS6021769 B2 JP S6021769B2
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- F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- F22B31/0084—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
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- F23C2206/101—Entrained or fast fluidised bed
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は重い（ｄｅｍｅ）流動床と同伴される流動床を
組み合せた流動床系の操作法に関する。
組み合せた流動床系の操作法に関する。
より具体的には、本発明は、流動床が２種類の異なる粒
子成分を含有し、少なくとも１種の成分は系内で長期間
の物理的および化学的安定性を有し、重い流動床にとど
められ、もう一方は同拝され系内を再循環するような系
の操作法に関する。本発明の方法により操作される流動
床は、単純な熱交換反応から、普通の触媒反応、さらに
は複雑な化学反応までの多様なプロセスに利用すること
ができる。しかし、以下において本発明の方法は高ィオ
ウ石灰を燃やしてボイラー用の熱を供給すると共に、有
害放出物をほべ妥当な程度まで低下させる流動床燃焼炉
の操作に関して説明することにする。石灰から熱や燃料
ガスのようなエネルギー生成物を得るための流動床の特
徴についての充分な概説は米国特許２６３８６８４：２
６６５２００および３８４０３５３ならびにこれらで引
用されている参考文献に見られる。
子成分を含有し、少なくとも１種の成分は系内で長期間
の物理的および化学的安定性を有し、重い流動床にとど
められ、もう一方は同拝され系内を再循環するような系
の操作法に関する。本発明の方法により操作される流動
床は、単純な熱交換反応から、普通の触媒反応、さらに
は複雑な化学反応までの多様なプロセスに利用すること
ができる。しかし、以下において本発明の方法は高ィオ
ウ石灰を燃やしてボイラー用の熱を供給すると共に、有
害放出物をほべ妥当な程度まで低下させる流動床燃焼炉
の操作に関して説明することにする。石灰から熱や燃料
ガスのようなエネルギー生成物を得るための流動床の特
徴についての充分な概説は米国特許２６３８６８４：２
６６５２００および３８４０３５３ならびにこれらで引
用されている参考文献に見られる。
これまでに提案された石炭ガス化プラントの１つの一般
タイプは熱を加熱器または燃焼器からガス化器へ運ぶた
めに本質的に不活性な材料からなるいわゆる移動バード
ン（ｂｍｄｅｎ）を使用している。米国特許第２６５４
６６５号によると、不活性材料は灰であって、これは炭
素粒子の燃焼によって加熱され、炭素粒子は燃焼器また
はその入口導管で灰と混合される。燃焼器は１０６６℃
の温度で操作される流動床を含んでいる。石炭灰はこの
温度で塊状化（ａｇ幻ｏｍｅｒａｔｉｏｎ）して、だん
だん大きくなる粒子を形成することは、上記米国特許３
８４０３５３にも説明されているように公知である。灰
の大きな粒子は引き出し（ｄｒａｗ−ｏ日）導管によっ
て排出されるまで燃焼器の流動床にとどまるのに対し、
より細かい灰粒子は同拝され、燃焼室から外部に連れさ
られる。後者は流動化ガスから分離され、ガス化器の中
を通過して吸熱反応のための熱を供給した後、燃焼器に
また戻されて再加熱を受ける。米国特許第２７４１５４
９号に開示された同じ一般的型式のガス化プラントにつ
いての別の提案によると、燃焼器の重質流動床は粗い砂
を含有している。
タイプは熱を加熱器または燃焼器からガス化器へ運ぶた
めに本質的に不活性な材料からなるいわゆる移動バード
ン（ｂｍｄｅｎ）を使用している。米国特許第２６５４
６６５号によると、不活性材料は灰であって、これは炭
素粒子の燃焼によって加熱され、炭素粒子は燃焼器また
はその入口導管で灰と混合される。燃焼器は１０６６℃
の温度で操作される流動床を含んでいる。石炭灰はこの
温度で塊状化（ａｇ幻ｏｍｅｒａｔｉｏｎ）して、だん
だん大きくなる粒子を形成することは、上記米国特許３
８４０３５３にも説明されているように公知である。灰
の大きな粒子は引き出し（ｄｒａｗ−ｏ日）導管によっ
て排出されるまで燃焼器の流動床にとどまるのに対し、
より細かい灰粒子は同拝され、燃焼室から外部に連れさ
られる。後者は流動化ガスから分離され、ガス化器の中
を通過して吸熱反応のための熱を供給した後、燃焼器に
また戻されて再加熱を受ける。米国特許第２７４１５４
９号に開示された同じ一般的型式のガス化プラントにつ
いての別の提案によると、燃焼器の重質流動床は粗い砂
を含有している。
ガスの速度は粗大固体が容器の下部にとどまり、微細固
体は下部で同拝され、さらに上昇して下部車質流動床の
上部の上に微細固体の薄い重質流動層を形成するように
選択される。この層の生成は、容器を広くしてガス速度
を低くするか、および／またはスクリーンもしくは堵充
填材の使用により達成される。層内の微細固体はその導
管から抜き取られ、ガス化器に送られて、これに熱を供
給する。米国特許２９７９３９０に開示された同じ一般
的型式のガス化プラントのさらに別の提案によると、加
熱器とガス化器の両方に完全に同拝される流動床のみが
含まれていて、ガス化器用の熱の追加供給はいわゆるサ
‐モフオァ（比ｅ側ｏｐｈｏｒｅ）の流れによってもた
らされる。
体は下部で同拝され、さらに上昇して下部車質流動床の
上部の上に微細固体の薄い重質流動層を形成するように
選択される。この層の生成は、容器を広くしてガス速度
を低くするか、および／またはスクリーンもしくは堵充
填材の使用により達成される。層内の微細固体はその導
管から抜き取られ、ガス化器に送られて、これに熱を供
給する。米国特許２９７９３９０に開示された同じ一般
的型式のガス化プラントのさらに別の提案によると、加
熱器とガス化器の両方に完全に同拝される流動床のみが
含まれていて、ガス化器用の熱の追加供給はいわゆるサ
‐モフオァ（比ｅ側ｏｐｈｏｒｅ）の流れによってもた
らされる。
サーモフオアは石炭や灰から容易に分離でき、溶融温度
が高く、比熱と比重も高い材料の粒子からなる。サーモ
フオアは別の容器内で灰の溶融温度より高温に加熱され
、ガス化器の中の同梓流動床に送られ、同拝された石炭
から分離された後、これのための別の加熱器に戻される
。この配置は、不活性材料の重い流動床が反応器にとど
まり、一方石炭粒子は同梓されるが重い流動床の中を再
循環することはない上記米国特許２６斑反りの配置とは
対照的である。工業的な流動床ボイラー系については最
近も多数の提案がなされている。そのうちの或るものに
よると、燃焼を支えている空気で流動化された石灰石粒
子の流動床に粉砕した石炭を導入する。ィオウは空気か
らの酸素と化合して二酸化ィオウを形成し、二酸化ィオ
ウは石灰石と反応して硫酸カルシウムを形成するので、
石灰石は石炭中のィオウに対する吸着剤として作用する
。生成した硫酸カルシウムは燃焼した石炭からの灰と共
に処理または廃棄してもよく、或いは所望によりィオウ
を回収して石灰石を再生することもできる。慣用の粉砕
炭燃焼ボイラーに比べて、流動床方式はボイラーの小型
化、効率と応用性の増大ならびに高度の砧給炭の燃焼も
可能といった利点を与える。
が高く、比熱と比重も高い材料の粒子からなる。サーモ
フオアは別の容器内で灰の溶融温度より高温に加熱され
、ガス化器の中の同梓流動床に送られ、同拝された石炭
から分離された後、これのための別の加熱器に戻される
。この配置は、不活性材料の重い流動床が反応器にとど
まり、一方石炭粒子は同梓されるが重い流動床の中を再
循環することはない上記米国特許２６斑反りの配置とは
対照的である。工業的な流動床ボイラー系については最
近も多数の提案がなされている。そのうちの或るものに
よると、燃焼を支えている空気で流動化された石灰石粒
子の流動床に粉砕した石炭を導入する。ィオウは空気か
らの酸素と化合して二酸化ィオウを形成し、二酸化ィオ
ウは石灰石と反応して硫酸カルシウムを形成するので、
石灰石は石炭中のィオウに対する吸着剤として作用する
。生成した硫酸カルシウムは燃焼した石炭からの灰と共
に処理または廃棄してもよく、或いは所望によりィオウ
を回収して石灰石を再生することもできる。慣用の粉砕
炭燃焼ボイラーに比べて、流動床方式はボイラーの小型
化、効率と応用性の増大ならびに高度の砧給炭の燃焼も
可能といった利点を与える。
しかも、より低温、すなわちＣａＳＯと玉成反応の効率
に最適な８４ｙｏ付近の温度で操業されるので、Ｎ○ｘ
の発生とＳ０２の発生が低下し、したがって水蒸気管の
腐食と汚れも低下する。本発明の方法によって操作され
る流動床燃焼炉はこれらの利点をなお保有する上に、ボ
イラー寸法のさらに小型化および伝熱表面要件の低下を
始めとする他の利点をも提供する。
に最適な８４ｙｏ付近の温度で操業されるので、Ｎ○ｘ
の発生とＳ０２の発生が低下し、したがって水蒸気管の
腐食と汚れも低下する。本発明の方法によって操作され
る流動床燃焼炉はこれらの利点をなお保有する上に、ボ
イラー寸法のさらに小型化および伝熱表面要件の低下を
始めとする他の利点をも提供する。
これらの４・型化または低下のために、工業的ボイラー
系の資本コストの著しい低下、建設用の材料、労働力、
諭送費用の節約ならびに多くのボイラーは現場建設の費
用性がなくなる（非常に４・型化できるので、工場製作
して鉄道またはトラック論送することが可能）というよ
うな利点が得られる。コンパクトな装置で高出力の熱を
発生させるには、石炭の高いスループット（ｔｈｒｏｕ
軸ｐｕｔ）が必要であり、そのためには石炭を燃焼する
ために単位時間当りの空気量（体積）が高いこと、すな
わち流動床を通過する空気の流速が高いことが必要とな
る。
系の資本コストの著しい低下、建設用の材料、労働力、
諭送費用の節約ならびに多くのボイラーは現場建設の費
用性がなくなる（非常に４・型化できるので、工場製作
して鉄道またはトラック論送することが可能）というよ
うな利点が得られる。コンパクトな装置で高出力の熱を
発生させるには、石炭の高いスループット（ｔｈｒｏｕ
軸ｐｕｔ）が必要であり、そのためには石炭を燃焼する
ために単位時間当りの空気量（体積）が高いこと、すな
わち流動床を通過する空気の流速が高いことが必要とな
る。
この空気と得られた燃焼ガスは共に床の流動化の目的を
も助け、その速度は普通＾空塔速度（ｓｕｐｅｒｈｃｉ
ａｌｖｅｌｏｃｉｔｙ）＾で表示される。空塔速度は燃
焼器を通過する気体の単位時間当りの流量（体積）を空
気流の主方向の垂直方向における燃焼器の断面積で割る
ことにより計算される。したがって、空塔速度は燃焼器
に普通存在している流動床粒子がまったくないと仮定し
たときのガスがとりうる速度である。従来の流動床ボイ
ラー燃焼器は、高速度では炭素質粒子や石灰石粒子が完
全に燃えるか硫酸化されてしまうよりずっと前にその実
質量が分解される（すなわち燃焼器から吹き出されてし
まう）ので、一般に３．０−３２ｍ／秒付近以下の空塔
速度での操業に制限されてきた。
も助け、その速度は普通＾空塔速度（ｓｕｐｅｒｈｃｉ
ａｌｖｅｌｏｃｉｔｙ）＾で表示される。空塔速度は燃
焼器を通過する気体の単位時間当りの流量（体積）を空
気流の主方向の垂直方向における燃焼器の断面積で割る
ことにより計算される。したがって、空塔速度は燃焼器
に普通存在している流動床粒子がまったくないと仮定し
たときのガスがとりうる速度である。従来の流動床ボイ
ラー燃焼器は、高速度では炭素質粒子や石灰石粒子が完
全に燃えるか硫酸化されてしまうよりずっと前にその実
質量が分解される（すなわち燃焼器から吹き出されてし
まう）ので、一般に３．０−３２ｍ／秒付近以下の空塔
速度での操業に制限されてきた。
これに反し、本発明では燃焼器は９．１の／秒を越える
空塔速度で非常に良好に操業され、他の操業パラメータ
を適宜調整すればこれを恐らく３０．５ｍ／秒程度まで
増大させることが不可能だということに明らかな理由は
存在しなくなろう。１つの代表的方法によると、燃焼器
における慣用の石灰石床の代りに、２種類の固体粒子成
分が使用され、少なくとも１種の成分は燃焼系で長期間
の物理的および化学的安定性を有する材料から本質的に
なるものである。
空塔速度で非常に良好に操業され、他の操業パラメータ
を適宜調整すればこれを恐らく３０．５ｍ／秒程度まで
増大させることが不可能だということに明らかな理由は
存在しなくなろう。１つの代表的方法によると、燃焼器
における慣用の石灰石床の代りに、２種類の固体粒子成
分が使用され、少なくとも１種の成分は燃焼系で長期間
の物理的および化学的安定性を有する材料から本質的に
なるものである。
この一方の、或いは両方の成分を構成するのに好都合に
使用できた具体的な材料は、約９３％の酸化鉄（Ｆｅ２
０３）を含有する赤鉄鉱（ヘマタィト）（米国、ペンシ
ルヴアニア州のＣ．Ｅ．Ｍｉｎｅｒａｌｓ，Ｉｎｃ，か
ら″ＳｐｅＣ山ｉｔｅ″の商標名で市販）である。第１
成分はこの磁石の約１６〜１４０米国メッシュ（ＡＳＴ
Ｍによる米国標準輪番号）の範囲の″微細″粒子からな
る。すなわち、この粒子は１６メッシュのふるいを通過
するが、１４０メッシュのふるいは通過しない。好適な
別の第１成分粒子は約一２０十４伍米国メッシュの範囲
の石灰石粒子である。いずれの場合でも第２成分は−１
２十１６米国メッシュの範囲の″粗大″Ｓｐｅｃｕｌｉ
ｔｅ粒子からなる。これらの微細および粗大粒子を含有
する流動床系は約９．１仇／秒の空塔速度の気体で流動
化される。この速度では、微細な赤鉄鉱または石灰石粒
子は空気流といつしよに搬送され、燃焼器本体とその出
口管によって囲まれる全空間領域を実質的に満たす広い
面積の同梓流動床を形成している。
使用できた具体的な材料は、約９３％の酸化鉄（Ｆｅ２
０３）を含有する赤鉄鉱（ヘマタィト）（米国、ペンシ
ルヴアニア州のＣ．Ｅ．Ｍｉｎｅｒａｌｓ，Ｉｎｃ，か
ら″ＳｐｅＣ山ｉｔｅ″の商標名で市販）である。第１
成分はこの磁石の約１６〜１４０米国メッシュ（ＡＳＴ
Ｍによる米国標準輪番号）の範囲の″微細″粒子からな
る。すなわち、この粒子は１６メッシュのふるいを通過
するが、１４０メッシュのふるいは通過しない。好適な
別の第１成分粒子は約一２０十４伍米国メッシュの範囲
の石灰石粒子である。いずれの場合でも第２成分は−１
２十１６米国メッシュの範囲の″粗大″Ｓｐｅｃｕｌｉ
ｔｅ粒子からなる。これらの微細および粗大粒子を含有
する流動床系は約９．１仇／秒の空塔速度の気体で流動
化される。この速度では、微細な赤鉄鉱または石灰石粒
子は空気流といつしよに搬送され、燃焼器本体とその出
口管によって囲まれる全空間領域を実質的に満たす広い
面積の同梓流動床を形成している。
粗大赤鉄鉱粒子は同拝されるには重すぎて、燃焼器本体
の下部のより制限された狭い空間領域に抑えられた重い
（重質）流動床を形成する。微細粒子は燃焼器本体から
サイクロンのような分離器に搬送され、ここで微細粒子
は同伴用気流から取り除かれ、再循環路に送られる。再
循環路は微細粒子を重い流動床に戻す。したがって、騒
乱された粗大粒子の流動体を通る同拝数細粒子の連続的
再循環流が形成される。粉砕石炭は粗大粒子と微細粒子
が混合されている重い流動床に導入され、燃やされて熱
を発生する。
の下部のより制限された狭い空間領域に抑えられた重い
（重質）流動床を形成する。微細粒子は燃焼器本体から
サイクロンのような分離器に搬送され、ここで微細粒子
は同伴用気流から取り除かれ、再循環路に送られる。再
循環路は微細粒子を重い流動床に戻す。したがって、騒
乱された粗大粒子の流動体を通る同拝数細粒子の連続的
再循環流が形成される。粉砕石炭は粗大粒子と微細粒子
が混合されている重い流動床に導入され、燃やされて熱
を発生する。
この熱は、同梓流動床の領域ならびに重い流動床の領域
を遮りぬけるボイラー管に入っている水のような伝熱媒
体に通すことによって取り除かれる。代表的粒度が−３
２５米国メッシュである粉砕石灰石を石炭と共に導入す
る。燃焼器の温度はィオウ吸着剤としての石灰石の効力
を助長するように約８４３００に保持される。本発明に
したがって操作される流動床ボイラーの多くの利点はそ
の特性の検討によって説明できる。
を遮りぬけるボイラー管に入っている水のような伝熱媒
体に通すことによって取り除かれる。代表的粒度が−３
２５米国メッシュである粉砕石灰石を石炭と共に導入す
る。燃焼器の温度はィオウ吸着剤としての石灰石の効力
を助長するように約８４３００に保持される。本発明に
したがって操作される流動床ボイラーの多くの利点はそ
の特性の検討によって説明できる。
重い流動床を通りぬける再循環微細な同伴床成分粒子は
高度に均一な流動状態を形成し、″スラッギング″を最
４・限にするようである。混合粒子の蝿乱運動は重い流
動床に導入された気体および固体反応剤間の完全な混合
と緊密な接触を生ずる。空塔速度が今までにない程高く
ても、混合床粒子は石炭粒子と粉砕石灰石粒子が空気流
の主方向へ運動するのを実質的に遅延させる。したがっ
て、石炭粒子は重質床領域から運び出される前に、石炭
粒子の大部分を完全に燃焼させるのに充分な時間だけ童
質流動床にとどめられる。同様に粉砕石灰石の滞留時間
もその吸着剤としての効力を確実に発揮するのに充分と
なる。一定重量の石灰石について、二酸化ィオウと反応
させるのに利用できる石灰石有効表面積は農業用石灰石
の場合にそうであるように、微細に粉砕することによっ
て急激に増大させることができるのは明らかである。
高度に均一な流動状態を形成し、″スラッギング″を最
４・限にするようである。混合粒子の蝿乱運動は重い流
動床に導入された気体および固体反応剤間の完全な混合
と緊密な接触を生ずる。空塔速度が今までにない程高く
ても、混合床粒子は石炭粒子と粉砕石灰石粒子が空気流
の主方向へ運動するのを実質的に遅延させる。したがっ
て、石炭粒子は重質床領域から運び出される前に、石炭
粒子の大部分を完全に燃焼させるのに充分な時間だけ童
質流動床にとどめられる。同様に粉砕石灰石の滞留時間
もその吸着剤としての効力を確実に発揮するのに充分と
なる。一定重量の石灰石について、二酸化ィオウと反応
させるのに利用できる石灰石有効表面積は農業用石灰石
の場合にそうであるように、微細に粉砕することによっ
て急激に増大させることができるのは明らかである。
しかし、微粉砕石灰石を高速流動床燃焼器に利用するこ
とは、この小粒子が実質的量のィオゥを吸収するより前
に燃焼器から簡単に吹きとばされてしまうので、従来は
不可能であった。したがって従来の提案の大部分による
と、新しい表面を連続的に露出させるように摩滅に依存
しながら粗大な石灰石を使用してきた。しかし、良好な
摩滅性を備えた石灰石は世界中どこでも容易に入手でき
るものではない。本発明の方法は、流動床における摩滅
性に関係なく世界中のどこから産出する石灰石でも恐ら
く使用可能となる。本発明の方法により高い空塔速度で
操業される燃焼器の重い流動床部分における微細石炭粒
子または粉砕石灰石粒子の滞留時間が増大するのは、恐
らく粗大流動床成分粒子が微細流動床成分粒子の平均自
由行程を制限し、しかもこれらの両流動床成分粒子が童
質床領域における石炭および石灰石粒子の平均自由工程
を制限するからであろう。
とは、この小粒子が実質的量のィオゥを吸収するより前
に燃焼器から簡単に吹きとばされてしまうので、従来は
不可能であった。したがって従来の提案の大部分による
と、新しい表面を連続的に露出させるように摩滅に依存
しながら粗大な石灰石を使用してきた。しかし、良好な
摩滅性を備えた石灰石は世界中どこでも容易に入手でき
るものではない。本発明の方法は、流動床における摩滅
性に関係なく世界中のどこから産出する石灰石でも恐ら
く使用可能となる。本発明の方法により高い空塔速度で
操業される燃焼器の重い流動床部分における微細石炭粒
子または粉砕石灰石粒子の滞留時間が増大するのは、恐
らく粗大流動床成分粒子が微細流動床成分粒子の平均自
由行程を制限し、しかもこれらの両流動床成分粒子が童
質床領域における石炭および石灰石粒子の平均自由工程
を制限するからであろう。
本発明の方法によって可能となるように微粉砕された石
灰石をィオウ収着剤として使用すると、石灰石の消費量
がいくらか低下し、したがって得られた硫酸化石灰石の
廃棄すべき量も減少する。石灰石の利用率は赤鉄鉱の研
摩作用（これは二酸化ィオウ吸収のための新たな石灰石
表面を連続的に供給する）によってもさらに高められる
。本発明の方法により操作される流動床ボイラーの高い
単位容積当りのスループツトおよび高い放熱速度は、重
い流動床より上の普通には自由ボード（ｆｒｅｅかａｒ
ｄ）領域である部分を含む燃焼器本体の全体を通しての
高い伝熱速度によって部分的に達成される。この自由ボ
ード領域には重い流動床領域と共にボイラー管が入って
いて、これはガス流による同梓のためにボイラー管の全
空間を通りぬける微細流動床成分粒子によって伝達され
た高入力の熱を受ける。本発明によって操作される流動
床ボイラーは中でも高い変調比（ｔｕｍｄｏｗｎｒａｔ
ｉｏ）を与えることができ、したがって広く変化する負
荷要件に適合するように調節可能である。
灰石をィオウ収着剤として使用すると、石灰石の消費量
がいくらか低下し、したがって得られた硫酸化石灰石の
廃棄すべき量も減少する。石灰石の利用率は赤鉄鉱の研
摩作用（これは二酸化ィオウ吸収のための新たな石灰石
表面を連続的に供給する）によってもさらに高められる
。本発明の方法により操作される流動床ボイラーの高い
単位容積当りのスループツトおよび高い放熱速度は、重
い流動床より上の普通には自由ボード（ｆｒｅｅかａｒ
ｄ）領域である部分を含む燃焼器本体の全体を通しての
高い伝熱速度によって部分的に達成される。この自由ボ
ード領域には重い流動床領域と共にボイラー管が入って
いて、これはガス流による同梓のためにボイラー管の全
空間を通りぬける微細流動床成分粒子によって伝達され
た高入力の熱を受ける。本発明によって操作される流動
床ボイラーは中でも高い変調比（ｔｕｍｄｏｗｎｒａｔ
ｉｏ）を与えることができ、したがって広く変化する負
荷要件に適合するように調節可能である。
石炭供給速度とこれに伴なつて空気流量を低下させると
、微細流動床粒子の同伴を伴なわない慣用の流動床のよ
うに低い熱出力で操業するまでにボイラーを低調化する
ことができる。本発明によると、 第１流動床固体粒子成分を含んでいる第１空間領域に同
梓流動床を形成し；第１領域内のより狭い空間領域に、
流動床系で長期間の物理的および化学的安定性を有し、
そのためこの中で実質的に非塊状化性であって実質的摩
滅も受けない材料から本質的になる第２流動床固体粒子
成分を含んでいる重い流動床を形成し；第１空間領域を
でた第１粒子成分がより狭い空間領域内の該重い流動床
を通過するように、該第１粒子成分を再循環させるよう
な経路を設け；第２成分粒子はより狭い空間領域の重い
流動床内に効果的にとどめられるのに対し、第１成分粒
子は再循環してその中を第２成分粒子と混じりあいなが
ら通り抜けていくような空塔速度で流動床系を操作する
、ことからなる流動床系の操作方法が提供される。
、微細流動床粒子の同伴を伴なわない慣用の流動床のよ
うに低い熱出力で操業するまでにボイラーを低調化する
ことができる。本発明によると、 第１流動床固体粒子成分を含んでいる第１空間領域に同
梓流動床を形成し；第１領域内のより狭い空間領域に、
流動床系で長期間の物理的および化学的安定性を有し、
そのためこの中で実質的に非塊状化性であって実質的摩
滅も受けない材料から本質的になる第２流動床固体粒子
成分を含んでいる重い流動床を形成し；第１空間領域を
でた第１粒子成分がより狭い空間領域内の該重い流動床
を通過するように、該第１粒子成分を再循環させるよう
な経路を設け；第２成分粒子はより狭い空間領域の重い
流動床内に効果的にとどめられるのに対し、第１成分粒
子は再循環してその中を第２成分粒子と混じりあいなが
ら通り抜けていくような空塔速度で流動床系を操作する
、ことからなる流動床系の操作方法が提供される。
典型的にはこの方法は少なくとも２種類の反応剤間の高
い効率での反応の促進に有用であり、重い流動床におけ
る混合粒子の結果として反応剤の充分な混合が得られる
ように反応剤を流動床系に供給することを包含する。反
応剤の少なくとも１種が気体状材料であってもよく、そ
の場合この方法はその気体状材料で流動床系を流動化さ
せることからなる。もう一方の反応剤はこの気体材料と
所定速度で反応させる固体粒子状材料でよく、そうなる
と、この方法は代表的には該固体反応剤を系に所定速度
で供給し、供給される反応剤の少なくとも一方が実質的
に完全に反応を完結するのに充分な速度で気体状反応剤
を系に供給するような空塔速度で系を流動化し、流動床
粒子成分を第１成分粒子はその空塔速度で同拝され、第
２成分粒子はより狭い空間領域の重い流動床に効果的に
とどまるように選択することを包含する。固体反応剤は
その空塔速度で同拝されうる粒子でもよく、その場合こ
の方法は典型的にはその反応剤粒子の運動を制限するの
に充分な多量の第２流動床成分粒子を存在させて、反応
剤粒子の重質床における滞留時間を反応剤の少なくとも
一方の大部分がより狭い空間領域内で完全に反応してし
まうような長さにすることを包含する。
い効率での反応の促進に有用であり、重い流動床におけ
る混合粒子の結果として反応剤の充分な混合が得られる
ように反応剤を流動床系に供給することを包含する。反
応剤の少なくとも１種が気体状材料であってもよく、そ
の場合この方法はその気体状材料で流動床系を流動化さ
せることからなる。もう一方の反応剤はこの気体材料と
所定速度で反応させる固体粒子状材料でよく、そうなる
と、この方法は代表的には該固体反応剤を系に所定速度
で供給し、供給される反応剤の少なくとも一方が実質的
に完全に反応を完結するのに充分な速度で気体状反応剤
を系に供給するような空塔速度で系を流動化し、流動床
粒子成分を第１成分粒子はその空塔速度で同拝され、第
２成分粒子はより狭い空間領域の重い流動床に効果的に
とどまるように選択することを包含する。固体反応剤は
その空塔速度で同拝されうる粒子でもよく、その場合こ
の方法は典型的にはその反応剤粒子の運動を制限するの
に充分な多量の第２流動床成分粒子を存在させて、反応
剤粒子の重質床における滞留時間を反応剤の少なくとも
一方の大部分がより狭い空間領域内で完全に反応してし
まうような長さにすることを包含する。
反応剤の一方は炭素質燃料でもよく、そうなると、この
方法は典型的には流動床系からエネルギー生成物を取り
出すことを包含する。炭素質燃料は流動床系で燃やして
熱というエネルギー生成物を生成させるのに利用できる
。熱エネルギーは第１空間領域のボィラ−管の中に伝熱
媒体を搬送することによって取り出すことができる。こ
の方法はまた再循環路の少なくとも一部に伝熱媒体を通
すことを包含してもよい。
方法は典型的には流動床系からエネルギー生成物を取り
出すことを包含する。炭素質燃料は流動床系で燃やして
熱というエネルギー生成物を生成させるのに利用できる
。熱エネルギーは第１空間領域のボィラ−管の中に伝熱
媒体を搬送することによって取り出すことができる。こ
の方法はまた再循環路の少なくとも一部に伝熱媒体を通
すことを包含してもよい。
これにより第１粒子成分が持っていた熱が媒体に伝達さ
れる。固体反応剤が本質的に石炭粒子からなり、気体反
応剤が本質的に空気からなる場合、この方法は典型的に
は石炭を流動床系で燃やし、第２床成分粒子の量を石炭
の大部分が重い流動床の方で燃えるように決め、流動床
系から熱エネルギーを取り出すことを包含する。
れる。固体反応剤が本質的に石炭粒子からなり、気体反
応剤が本質的に空気からなる場合、この方法は典型的に
は石炭を流動床系で燃やし、第２床成分粒子の量を石炭
の大部分が重い流動床の方で燃えるように決め、流動床
系から熱エネルギーを取り出すことを包含する。
これは典型的には第１空間領域の少なくとも狭い空間領
域の外側の部分に伝熱媒体を通し、第１床成分粒子の量
を媒体への伝熱速度が実質的に最大となるように決める
ことを包含する。普通には伝熱媒体をより狭い空間領域
の方にも通される。典型的にはこの方法は熱エネルギー
の取り出しを、流動床系の温度を石炭粒子から生成した
灰の融点より本質的に低く保持するのに充分な速度で行
なうことを包含する。
域の外側の部分に伝熱媒体を通し、第１床成分粒子の量
を媒体への伝熱速度が実質的に最大となるように決める
ことを包含する。普通には伝熱媒体をより狭い空間領域
の方にも通される。典型的にはこの方法は熱エネルギー
の取り出しを、流動床系の温度を石炭粒子から生成した
灰の融点より本質的に低く保持するのに充分な速度で行
なうことを包含する。
それにより、本質的に全部の灰が第１床成分の固体粒子
と共に同伴されて、より狭い空間領域の外側の循環路で
第１床成分固体粒子から分離される。炭素質燃料はィオ
ウを含有していてもよく、この方法は典型的には流動床
系にィオウ吸着剤を供給することを包含する。
と共に同伴されて、より狭い空間領域の外側の循環路で
第１床成分固体粒子から分離される。炭素質燃料はィオ
ウを含有していてもよく、この方法は典型的には流動床
系にィオウ吸着剤を供給することを包含する。
ィオウ吸着剤は一般には石灰石やドロマィトに含有され
ているようなカルシウムおよび／またはマグネシウムの
炭酸塩であり、粒度は約１００なし、し３２５米国メッ
シュの範囲である。重い流動床は典型的には約７６０〜
９５４午０の範囲の温度に保持されている。系に導入さ
れる炭素質燃料中のィオゥに対する系に導入される炭酸
塩中のカルシウムの比率は、典型的にはィオウ１モルに
つきカルシウム１なし、し３モルである。典型的には第
１と第２の流動床固体粒子成分は本質的に同一の材料か
らなり、ただ第１成分は本質的により微細な粒子からな
り、第２成分は本質的により粗大な粒子からなる。典型
的には少なくとも第２床粒子成分は高温安定性を有し、
流動床系の操作条件下で実質的に不活性であり、良好な
流動化性を与え、系内での効率的な混合と伝熱を促進す
るように選択される。
ているようなカルシウムおよび／またはマグネシウムの
炭酸塩であり、粒度は約１００なし、し３２５米国メッ
シュの範囲である。重い流動床は典型的には約７６０〜
９５４午０の範囲の温度に保持されている。系に導入さ
れる炭素質燃料中のィオゥに対する系に導入される炭酸
塩中のカルシウムの比率は、典型的にはィオウ１モルに
つきカルシウム１なし、し３モルである。典型的には第
１と第２の流動床固体粒子成分は本質的に同一の材料か
らなり、ただ第１成分は本質的により微細な粒子からな
り、第２成分は本質的により粗大な粒子からなる。典型
的には少なくとも第２床粒子成分は高温安定性を有し、
流動床系の操作条件下で実質的に不活性であり、良好な
流動化性を与え、系内での効率的な混合と伝熱を促進す
るように選択される。
流動床系に酸イＱ伏態が存在する場合、典型的には床粒
子成分は本質的に金属または金属酸化物、たとえば典型
的には赤鉄鉱に含有されているような鉄酸化物からなる
。これらの成分はまたは本質的に酸化アルミニウム、ニ
ッケルまたは酸化ニッケルからなるものでもよい。微細
酸化鉄粒子は粒度が約一１６十１４の米国メッシュでよ
く、粗大粒子は約一１２十１６米国メッシュの粒度でよ
い。典型的には重い流動床は実質的に円筒形または角柱
部分を有する容器の中に保持され、粗大粒子の量は流動
床を流動化していないときに少なくとも約２５．４肌の
深さまでその円筒または角柱部分を満たすのに充分な量
である。流動床の空塔速度は約６．１〜１２．２の／秒
の範囲でよい。別の代表的配置では、第１流動床固体粒
子成分が本質的に石灰石またはドロマィトに含有されて
いるようなカルシウム、マグネシウムまたはその両方の
炭酸塩からなる。
子成分は本質的に金属または金属酸化物、たとえば典型
的には赤鉄鉱に含有されているような鉄酸化物からなる
。これらの成分はまたは本質的に酸化アルミニウム、ニ
ッケルまたは酸化ニッケルからなるものでもよい。微細
酸化鉄粒子は粒度が約一１６十１４の米国メッシュでよ
く、粗大粒子は約一１２十１６米国メッシュの粒度でよ
い。典型的には重い流動床は実質的に円筒形または角柱
部分を有する容器の中に保持され、粗大粒子の量は流動
床を流動化していないときに少なくとも約２５．４肌の
深さまでその円筒または角柱部分を満たすのに充分な量
である。流動床の空塔速度は約６．１〜１２．２の／秒
の範囲でよい。別の代表的配置では、第１流動床固体粒
子成分が本質的に石灰石またはドロマィトに含有されて
いるようなカルシウム、マグネシウムまたはその両方の
炭酸塩からなる。
この場合、第２流動床固体粒子成分は本質的に金属また
は金属酸化物、たとえば赤鉄鉱に含有されている鉄酸化
物からなるものでよい。別法として、第２流動床粒子成
分は本質的に酸化アルミニウム、ニッケルまたは酸化ニ
ッケルからなるものでもよい。
は金属酸化物、たとえば赤鉄鉱に含有されている鉄酸化
物からなるものでよい。別法として、第２流動床粒子成
分は本質的に酸化アルミニウム、ニッケルまたは酸化ニ
ッケルからなるものでもよい。
第２流動床成分粒子が約一１２十１６米国メッシュの粒
度範囲の赤鉄鉱であり、第１成分粒子が約一２０十４０
＊国メッシュの粒度範囲の石灰石であり、流動床系の空
塔速度が約６．１〜１２．２肌／秒の範囲内であり、伝
熱媒体はより狭い空間領域を含む第１空間領域内のボイ
ラー管を通って搬送されるという配置をとることができ
る。
度範囲の赤鉄鉱であり、第１成分粒子が約一２０十４０
＊国メッシュの粒度範囲の石灰石であり、流動床系の空
塔速度が約６．１〜１２．２肌／秒の範囲内であり、伝
熱媒体はより狭い空間領域を含む第１空間領域内のボイ
ラー管を通って搬送されるという配置をとることができ
る。
代表的には、再循環路での第１床成分固体粒子の流れを
制限して流れ制限部の上流に粒子の貯槽を形成し、それ
により循環路での逆流（こうしないと重い流動床に加わ
る流動化圧力により逆流が生ずることがある）を防ぐの
に充分な量の粒子を貯槽に蓄積する。
制限して流れ制限部の上流に粒子の貯槽を形成し、それ
により循環路での逆流（こうしないと重い流動床に加わ
る流動化圧力により逆流が生ずることがある）を防ぐの
に充分な量の粒子を貯槽に蓄積する。
貯槽に蓄積された粒子が残留灰分を伴なつている石灰成
プロセスに対しては、本発明の方法は代表的には貯槽内
の粒子を灰のみを選択的に同拝するように流動化し、同
拝された灰を廃棄のために分離することを包含する。流
れの制限、粒子の量および流動化速度は第１空間領域に
おける総括伝熱速度を実質的に最大にするのに充分な適
当な第１固体床成分粒子の循環速度を与えるように決め
ることができる。
プロセスに対しては、本発明の方法は代表的には貯槽内
の粒子を灰のみを選択的に同拝するように流動化し、同
拝された灰を廃棄のために分離することを包含する。流
れの制限、粒子の量および流動化速度は第１空間領域に
おける総括伝熱速度を実質的に最大にするのに充分な適
当な第１固体床成分粒子の循環速度を与えるように決め
ることができる。
この循環速度は、重い流動床のこれを通る第１成分粒子
の運動の主方向に垂直な断面積（平方フィート）当りの
毎時の重量（ポンド）で表わすことができる。空気を炭
素質燃料と反応させる場合、本発明の方法は、典型的に
は、空気の一部を重い流動床にその中の第２成分粒子を
流動化させ、これを通りぬける第１成分粒子の循環を維
持するのに充分な速度で供給しながら、重い流動床の少
なくとも大半を空気不足状態で操作し、空気の残りの部
分は同杵床に供給して同梓床の少なくとも大半が酸素過
剰状態で操作されるようにすることを包含する。
の運動の主方向に垂直な断面積（平方フィート）当りの
毎時の重量（ポンド）で表わすことができる。空気を炭
素質燃料と反応させる場合、本発明の方法は、典型的に
は、空気の一部を重い流動床にその中の第２成分粒子を
流動化させ、これを通りぬける第１成分粒子の循環を維
持するのに充分な速度で供給しながら、重い流動床の少
なくとも大半を空気不足状態で操作し、空気の残りの部
分は同杵床に供給して同梓床の少なくとも大半が酸素過
剰状態で操作されるようにすることを包含する。
伝熱媒体は第１空間領域の少なくともより狭い空間領域
の外側の部分を通過させてこれからエネルギーを取り去
るようにする。本発明の方法のいくつかの例を以下添付
図面を参照しながら説明していく。
の外側の部分を通過させてこれからエネルギーを取り去
るようにする。本発明の方法のいくつかの例を以下添付
図面を参照しながら説明していく。
次に、図面について説明する。
本発明に係る方法によって操作される代表的流動床系は
、貯蔵設備１０からの高硫黄分石炭を燃焼し、加圧蒸気
の形態の熱エネルギー生成物を蒸気導管系１２に供給す
るのに適する。
、貯蔵設備１０からの高硫黄分石炭を燃焼し、加圧蒸気
の形態の熱エネルギー生成物を蒸気導管系１２に供給す
るのに適する。
さらに、徴粉化石灰石（主としてＣａＣＱ）あるいは徴
粉化ドロマィト（主としてＣａＭｇ（Ｃ０３）２）の形
態の貯蔵設備１４からの出発物質を吸収材として使用し
て石炭中の硫黄を保持させ、煙道ガスへの二酸化硫黄の
放出を許客限までに制限する。石炭は主燃焼室１６で燃
焼させるのであって、該燃焼室へは、石炭が圧縮空気と
共に運ばれてくるライン１８を経由して、徴粉化石炭が
放出される。
粉化ドロマィト（主としてＣａＭｇ（Ｃ０３）２）の形
態の貯蔵設備１４からの出発物質を吸収材として使用し
て石炭中の硫黄を保持させ、煙道ガスへの二酸化硫黄の
放出を許客限までに制限する。石炭は主燃焼室１６で燃
焼させるのであって、該燃焼室へは、石炭が圧縮空気と
共に運ばれてくるライン１８を経由して、徴粉化石炭が
放出される。
このライン１８は徴粉化石灰石を放出するのにも使用さ
れる。徴粉化された石炭および石灰石はそれぞれ短時間
（４時間）供給ホッパー２０および２２から供給され、
慣用の星型フィーダあるいは同様なフィーダ（図示せず
）によって秤量されてライン１８に送られる。石灰石お
よび石炭の３供給はコンベア２４および２６から行なわ
れる。貯蔵設備１４における石灰石は市販の農業用徴粉
化石灰石であってもよく、一方貯蔵設備１川こおける石
炭はェレベータコンベア３０から供給して粉砕器２８に
よってその場で徴粉化してもよい。４石炭燃焼用のなら
びに流動床の流動化を図るための空気は、約０．２８ｋ
９／係（４ｐｓｉ）あるいはそれ以上の圧力の下で導管
３４を経て送風機３２から供給される。
れる。徴粉化された石炭および石灰石はそれぞれ短時間
（４時間）供給ホッパー２０および２２から供給され、
慣用の星型フィーダあるいは同様なフィーダ（図示せず
）によって秤量されてライン１８に送られる。石灰石お
よび石炭の３供給はコンベア２４および２６から行なわ
れる。貯蔵設備１４における石灰石は市販の農業用徴粉
化石灰石であってもよく、一方貯蔵設備１川こおける石
炭はェレベータコンベア３０から供給して粉砕器２８に
よってその場で徴粉化してもよい。４石炭燃焼用のなら
びに流動床の流動化を図るための空気は、約０．２８ｋ
９／係（４ｐｓｉ）あるいはそれ以上の圧力の下で導管
３４を経て送風機３２から供給される。
主燃焼室１６からのガス流に同拝する固体分は第一分離
塔３６、第二分離塔３８および静電除塵器４川こよって
除去される。第二分離塔３８（代表的にはサイクロン）
によって除去される固体分および除塵器４川こよって除
去される固体分は本質的に灰分から成り、降下管４２お
よび４４から灰分補集装置４６に送られる。第一分離塔
の操作については以下にさらに説明する。漣道４８を経
て煙突に排出するに先立って、煙道ガスは熱交換器５０
１こ送られ、大部分の顕熱をパイプ５２から入ってくる
ボイラー供給水に移す。温められたこの供給水は次いで
パイプ５４から供孫舎水ドラム５６に送られ、ボイラー
水の損失量を補充する。蒸気導管系１２および追加供給
水から戻された凝縮物は慣用のマニホルド（図示せず）
から例えば符号５８で示す一組のボイラー管に供給され
る。説明を簡単にするために、一本の管５８だけを図示
する。供Ｖ給水マニホルドからの水を一端５８ａにおい
て受け入れるのはＵ型管である。それは主燃焼室内に入
ってから戻ってきており、蒸気を池端５８ｂから取り出
し、蒸気供Ｖ給導管系１２に接続した蒸気マニホルドお
よび蒸気ドラム（図示せず）に送る。第２図にさらに詳
しく示すように、原則として主燃焼室１６には第一固体
床粒子要素６０を含む第一空間領域１において同梓流動
床が形成されている。
塔３６、第二分離塔３８および静電除塵器４川こよって
除去される。第二分離塔３８（代表的にはサイクロン）
によって除去される固体分および除塵器４川こよって除
去される固体分は本質的に灰分から成り、降下管４２お
よび４４から灰分補集装置４６に送られる。第一分離塔
の操作については以下にさらに説明する。漣道４８を経
て煙突に排出するに先立って、煙道ガスは熱交換器５０
１こ送られ、大部分の顕熱をパイプ５２から入ってくる
ボイラー供給水に移す。温められたこの供給水は次いで
パイプ５４から供孫舎水ドラム５６に送られ、ボイラー
水の損失量を補充する。蒸気導管系１２および追加供給
水から戻された凝縮物は慣用のマニホルド（図示せず）
から例えば符号５８で示す一組のボイラー管に供給され
る。説明を簡単にするために、一本の管５８だけを図示
する。供Ｖ給水マニホルドからの水を一端５８ａにおい
て受け入れるのはＵ型管である。それは主燃焼室内に入
ってから戻ってきており、蒸気を池端５８ｂから取り出
し、蒸気供Ｖ給導管系１２に接続した蒸気マニホルドお
よび蒸気ドラム（図示せず）に送る。第２図にさらに詳
しく示すように、原則として主燃焼室１６には第一固体
床粒子要素６０を含む第一空間領域１において同梓流動
床が形成されている。
この第一空間領域１内のさらに狭い空間領域には第二固
体床粒子要素を含む重い流動床が形成されている。この
第二固体床粒子要素の例えば符号６２によって示すよう
な粒子は、実質上塊状に集積せずまた実質上の摩滅を受
けないようにするために、流動床系にあって長期間の物
理的および化学的安定性をもった物質から本質的に構成
される。第一粒子要素６０は燃焼室１６からのガス流に
同拝される。
体床粒子要素を含む重い流動床が形成されている。この
第二固体床粒子要素の例えば符号６２によって示すよう
な粒子は、実質上塊状に集積せずまた実質上の摩滅を受
けないようにするために、流動床系にあって長期間の物
理的および化学的安定性をもった物質から本質的に構成
される。第一粒子要素６０は燃焼室１６からのガス流に
同拝される。
ガスの流れは、高圧室６８上の分配器６６に設けられた
孔６４を通して上方に放出された空気によって発生する
。高圧室６８は送風機３２からの空気を導管３４を介し
て受け入れる。要素粒子６０は導管７０を介して燃焼室
１６から分離塔３６へ運ばれる。分離塔３６はここでは
サイクロンとして説明するが、ガスが導管７２から排出
されるに先立って、実質上全ての第一要素粒子をガス流
れから除去する。分離塔３６は貯蔵室７４および再循環
導管７６と共に、第一粒子要素６０が第一空間領域１か
らより狭い空間領域０の重い流動床へ戻る再循環経略を
与える。
孔６４を通して上方に放出された空気によって発生する
。高圧室６８は送風機３２からの空気を導管３４を介し
て受け入れる。要素粒子６０は導管７０を介して燃焼室
１６から分離塔３６へ運ばれる。分離塔３６はここでは
サイクロンとして説明するが、ガスが導管７２から排出
されるに先立って、実質上全ての第一要素粒子をガス流
れから除去する。分離塔３６は貯蔵室７４および再循環
導管７６と共に、第一粒子要素６０が第一空間領域１か
らより狭い空間領域０の重い流動床へ戻る再循環経略を
与える。
この系の空塔速度は、第二要素粒子６２が重い流動床に
保持され、一方第一要素６０の粒子が再循環し上記の重
い床内を通過し第二要素粒子と混じり合う程度である。
燃焼器系において二種の基本的反応物は導管１８から供
給される徴粉化石炭および導管３４から供給される空気
である。
保持され、一方第一要素６０の粒子が再循環し上記の重
い床内を通過し第二要素粒子と混じり合う程度である。
燃焼器系において二種の基本的反応物は導管１８から供
給される徴粉化石炭および導管３４から供給される空気
である。
これらの反応物は、徴粉化石灰石（これも導管１８から
供給される）と共Ｚに、重い流動床における混合粒子の
作用の結果として、完全に混合される。石炭および石灰
石は、分配器６６の上方でかつボイラー管５８の下方の
位置で放出されるため、ボイラー管の設けられている領
域に運ばれるまでに実質的程度の混合が起こり、ボイラ
ー管の存在による干渉を受けることがない。代表的には
主燃焼室１６は高さが６１の程度で、断面は、約７斑〜
９５４ｑＣの範囲の重い流動床の最適温度で最大所要熱
出力を取り出すに必要な数のボイラー管を収容するに十
分な大きさとする。
供給される）と共Ｚに、重い流動床における混合粒子の
作用の結果として、完全に混合される。石炭および石灰
石は、分配器６６の上方でかつボイラー管５８の下方の
位置で放出されるため、ボイラー管の設けられている領
域に運ばれるまでに実質的程度の混合が起こり、ボイラ
ー管の存在による干渉を受けることがない。代表的には
主燃焼室１６は高さが６１の程度で、断面は、約７斑〜
９５４ｑＣの範囲の重い流動床の最適温度で最大所要熱
出力を取り出すに必要な数のボイラー管を収容するに十
分な大きさとする。
代表的にはボイラー管５８は直径を５．０８仇とし、間
隔を５．０８肌程度に狭くしてもよい。同伴された流動
床は管の間のより小さな空間でも容易に流れることがで
きることから、燃焼室の上部、つまり領域ロ外側の領域
１においては底部つまり重い流動床の領域におけるより
も、単位断面積当りより多数のボイラー管が存在するよ
うな配管を行なうことも可能である。流動床は温度が低
く冷却効率が高いことから、燃焼室１６は所望により耐
火性フェルトあるいは耐火性レンガで外側を断熱した簡
単な鋼製ジャケット付の包囲体から構成してもよい。石
炭供給物の予め定めた最大供給速度は最大所要熱出力を
得るに十分な程度である。
隔を５．０８肌程度に狭くしてもよい。同伴された流動
床は管の間のより小さな空間でも容易に流れることがで
きることから、燃焼室の上部、つまり領域ロ外側の領域
１においては底部つまり重い流動床の領域におけるより
も、単位断面積当りより多数のボイラー管が存在するよ
うな配管を行なうことも可能である。流動床は温度が低
く冷却効率が高いことから、燃焼室１６は所望により耐
火性フェルトあるいは耐火性レンガで外側を断熱した簡
単な鋼製ジャケット付の包囲体から構成してもよい。石
炭供給物の予め定めた最大供給速度は最大所要熱出力を
得るに十分な程度である。
導管３４および分配器６６からの空気流の投入速度は石
炭の実質上完全な燃焼反応を行なわせるに十分なものと
しなければならない。満足のいく程高い燃焼効率を得る
ためには、炭素をＣ０２に酸化するに必要な量以上、約
２０％過剰の酸素量が必要であることが分った。このこ
とは投入する空気流速の必要量を決定するに考慮される
。この投入空気の最大流速は今度は流動床系の所要最大
空塔速度を決定する。
炭の実質上完全な燃焼反応を行なわせるに十分なものと
しなければならない。満足のいく程高い燃焼効率を得る
ためには、炭素をＣ０２に酸化するに必要な量以上、約
２０％過剰の酸素量が必要であることが分った。このこ
とは投入する空気流速の必要量を決定するに考慮される
。この投入空気の最大流速は今度は流動床系の所要最大
空塔速度を決定する。
この最大空塔速度に基づいて、第一要素粒子６０が同拝
され、一方、第二要素粒子がより狭い空間領域ｍこおけ
る重い流動床に保持されるように、流動床の粒子要素を
選択する。前述のスベキュラィト鉱物（ヘマタィト）の
ような適当な物質が選ばれたとし、所要粒子寸法は、Ｌ
．Ｒｅｈ著″流動床処理法℃ｈｅｍｉｃｄＩＥｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇＰｒｏｇｒｅｓｓ，Ｖｏｌ．６７．Ｎｏ．
２，１９７１年２月，ｐｐ５８〜６３の論文に記載され
た分析的、図形的計算法によって近い近似にまで決定さ
れる。なお、この点に関し米国特許第３５６５４０８号
を引用する。 ．特定の流動床装置
については、計算によって得た値と、必要により、何回
かの実験によってより適したものとすることができる。
され、一方、第二要素粒子がより狭い空間領域ｍこおけ
る重い流動床に保持されるように、流動床の粒子要素を
選択する。前述のスベキュラィト鉱物（ヘマタィト）の
ような適当な物質が選ばれたとし、所要粒子寸法は、Ｌ
．Ｒｅｈ著″流動床処理法℃ｈｅｍｉｃｄＩＥｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇＰｒｏｇｒｅｓｓ，Ｖｏｌ．６７．Ｎｏ．
２，１９７１年２月，ｐｐ５８〜６３の論文に記載され
た分析的、図形的計算法によって近い近似にまで決定さ
れる。なお、この点に関し米国特許第３５６５４０８号
を引用する。 ．特定の流動床装置
については、計算によって得た値と、必要により、何回
かの実験によってより適したものとすることができる。
第二要素粒子６２は、規則的に分離塔３６内に吹込まれ
る最も大きい粒子よりわずかに大きい寸法で狭い粒子寸
法範囲をもったものから代表的に構成される。第一要素
粒子は分離塔３６に規則的に吹込まれる最も大きい粒子
から、だんだんより小さな寸法を経て、規則的に第二分
離塔３８に吹込まれる最も大きい粒子よりわずかに大き
い粒子に至るまでの粒子分布をもったより広い範囲の寸
法を代表的に有する。説明のために作業モデルを構成し
た。
る最も大きい粒子よりわずかに大きい寸法で狭い粒子寸
法範囲をもったものから代表的に構成される。第一要素
粒子は分離塔３６に規則的に吹込まれる最も大きい粒子
から、だんだんより小さな寸法を経て、規則的に第二分
離塔３８に吹込まれる最も大きい粒子よりわずかに大き
い粒子に至るまでの粒子分布をもったより広い範囲の寸
法を代表的に有する。説明のために作業モデルを構成し
た。
燃焼室１６は直径１５．２ｃの、高さ３．０凧の円形鋼
管で、他の点は第２図に示す装置によく近似したものか
ら作った。約９．１の／秒の空塔速度で操作するが、流
動床の粒子要素は共にスベキュラィト鉱物から成るもの
であった。第二要素粒子６２は次のフルィ分析値で示さ
れる寸法分布を有していた。米国フルイメッシュ
重量％ − ８ 十１０ ０．０−１０
十１２ ４．９９一１２ 十１６
９２．４０一１６ 十２０
２．２５一２０ 十３０
０．１５一３０ ０
．２１第一要素６０のフルィ分析値は； 米国フルイメッシュ 重量％ 一１２ 十１６ ２．５−１６
十２０ １０．１一２０ 十３０
１４．２−３０ 十４０
１７．８−４０ 十７０
３５．４一７０ 十１００
９．７−１００ 十１４０ ７
．４−１４０ 十２００ ０．６６
一２００ 十３２４ ０．６２一３
２５ ０．７１第二要素粒子６２
の量は、代表的には、石炭の大部分が領域０で完全に燃
焼するように、重い流動床における石炭粒子の滞留時間
を調整するために、空気の主要流れ方向の石炭粒子の移
動を制限するのに十分な程度である。
管で、他の点は第２図に示す装置によく近似したものか
ら作った。約９．１の／秒の空塔速度で操作するが、流
動床の粒子要素は共にスベキュラィト鉱物から成るもの
であった。第二要素粒子６２は次のフルィ分析値で示さ
れる寸法分布を有していた。米国フルイメッシュ
重量％ − ８ 十１０ ０．０−１０
十１２ ４．９９一１２ 十１６
９２．４０一１６ 十２０
２．２５一２０ 十３０
０．１５一３０ ０
．２１第一要素６０のフルィ分析値は； 米国フルイメッシュ 重量％ 一１２ 十１６ ２．５−１６
十２０ １０．１一２０ 十３０
１４．２−３０ 十４０
１７．８−４０ 十７０
３５．４一７０ 十１００
９．７−１００ 十１４０ ７
．４−１４０ 十２００ ０．６６
一２００ 十３２４ ０．６２一３
２５ ０．７１第二要素粒子６２
の量は、代表的には、石炭の大部分が領域０で完全に燃
焼するように、重い流動床における石炭粒子の滞留時間
を調整するために、空気の主要流れ方向の石炭粒子の移
動を制限するのに十分な程度である。
燃焼室１６の高さに沿ったいくつかの地点で測定した圧
力の値から、分配器６６上の流動化ガスの全圧力降下は
、領域０の重い流動床の間で起こっていることが分かっ
た。したがって、同伴される流動床での同伴可能な粒子
の滞留時間は、重い流動床での滞留時間と比較して、む
しろそれ程の意義がないように結論づけられる。さらに
証拠として、第二要素粒子の量を著しく少なくすると、
第一分離器３６で、不完全に反応した石炭粒子の燃焼が
実質的な程度まで起こることが分かった。このことは図
示の流動床燃焼器系の場合には望ましいことではないが
、他の場合にあっては、所望反応を完結させるために反
応物を数回系内に循環させるようにすることができる、
あるいは望ましいことでもあることがある。空塔速度が
６．１〜１２．２凧／秒で操作する系にあっては、前記
のフルイ分析値にみられるようにスベキュライト鉱物の
″粗いｒおよび″細かい″粒子を使うこと、そして、（
静止した、流動化されない状態で）少なくとも約２５．
４肌の厚さに燃焼室１６の円筒状あるいはプリズム状の
部分を充たすに十分な量の粗い粒子６２を使うことが、
第一分離塔３６において有意義的部分の石炭の望ましく
ない燃焼を防止するために必要である。
力の値から、分配器６６上の流動化ガスの全圧力降下は
、領域０の重い流動床の間で起こっていることが分かっ
た。したがって、同伴される流動床での同伴可能な粒子
の滞留時間は、重い流動床での滞留時間と比較して、む
しろそれ程の意義がないように結論づけられる。さらに
証拠として、第二要素粒子の量を著しく少なくすると、
第一分離器３６で、不完全に反応した石炭粒子の燃焼が
実質的な程度まで起こることが分かった。このことは図
示の流動床燃焼器系の場合には望ましいことではないが
、他の場合にあっては、所望反応を完結させるために反
応物を数回系内に循環させるようにすることができる、
あるいは望ましいことでもあることがある。空塔速度が
６．１〜１２．２凧／秒で操作する系にあっては、前記
のフルイ分析値にみられるようにスベキュライト鉱物の
″粗いｒおよび″細かい″粒子を使うこと、そして、（
静止した、流動化されない状態で）少なくとも約２５．
４肌の厚さに燃焼室１６の円筒状あるいはプリズム状の
部分を充たすに十分な量の粗い粒子６２を使うことが、
第一分離塔３６において有意義的部分の石炭の望ましく
ない燃焼を防止するために必要である。
一方、多すぎる量の第二要素粒子６２の使用はさげるべ
きである。重い流動床により多くの粒子６２が存在する
と、良好な流動化を維持して閉塞を防止するためには、
それだけ大きい圧力降下が存在しなければならず、した
がって、結局、送風機３２から供給されねばならない空
気の圧力もそれだけ大きくなって、動力消費も大きくな
りまた送風機の摩耗もひどくなる。図示燃焼室系の第一
粒子要素の６０の主要作用は、領域０上方の領域１内の
フリーボード領域においてボイラー管への高い熱伝達を
与えること、石炭、空気および徴粉化石灰石の混合を助
けること、および石炭が実質上完全に燃焼して二酸化硫
黄の大部分が石灰石によって吸収されてしまうまで、反
応物が燃焼室１６内に保持されるようにすることである
。
きである。重い流動床により多くの粒子６２が存在する
と、良好な流動化を維持して閉塞を防止するためには、
それだけ大きい圧力降下が存在しなければならず、した
がって、結局、送風機３２から供給されねばならない空
気の圧力もそれだけ大きくなって、動力消費も大きくな
りまた送風機の摩耗もひどくなる。図示燃焼室系の第一
粒子要素の６０の主要作用は、領域０上方の領域１内の
フリーボード領域においてボイラー管への高い熱伝達を
与えること、石炭、空気および徴粉化石灰石の混合を助
けること、および石炭が実質上完全に燃焼して二酸化硫
黄の大部分が石灰石によって吸収されてしまうまで、反
応物が燃焼室１６内に保持されるようにすることである
。
図示の系にあっては、第一粒子要素６０のさらに重要な
作用は、再循環脚部を密閉し、それによって貯蔵室７４
と導管７６との間で回転フィーダーあるいは同等物の必
要性をなくす０ことである。領域０の重い流動床の底部
に適用される空気圧は導管７６に背圧としても適用され
る。
作用は、再循環脚部を密閉し、それによって貯蔵室７４
と導管７６との間で回転フィーダーあるいは同等物の必
要性をなくす０ことである。領域０の重い流動床の底部
に適用される空気圧は導管７６に背圧としても適用され
る。
流動床要素の細かい粒子が貯蔵室７４から導管７６を通
って主燃焼室１６に、上記の背圧に抗して、移動つ夕づ
けさせるためには、矢印８０によって示されるタップか
ら導管７６内に放出された空気によって粒子を流動化す
る。粒子が主燃焼室１６内に移動しつづけるようにする
ために導管７６で十分な駆動圧をこの放出空気に与える
ためには、粒子７７０のカラムを貯蔵室７４内に集積、
維持させ、かつその厚さを導管７６内の駆動圧がサイク
ロン３６内に逃げないようにするに十分なものとする。
このような粒子の貯蔵は、ポ−ル弁７８によって貯蔵室
７４から導管７６への粒子流れを制限することによって
維持される。弁の位置は第一要素粒子６０の燃焼室系の
再循環速度を制御する。代表的に、燃焼室の運転を開始
する場合、粗い第二要素粒子６２だけを比較的粗い石炭
、例えば−８十２０Ｕ．Ｓ．メッシュと共に最初に主燃
焼室１６内に薮入し、この粗い石炭は燃焼が開始して主
燃焼室１６内の温度が７６０℃（１４０００Ｆ）以上に
上昇するまで使用する。その後、微細石炭、つまり、導
管１８から供給するに十分なだけ小さい寸法の混合物（
ｍｎ−ｏｆ−ｔｈｅｍｉｎｅｍｉｘ山ｒｅ）を使用でき
る。その寸法が小さいことから、実験モデルの燃焼室で
は−８メッシュの石炭粒（これより小さな寸法のものを
すべて含む）だけを燃焼させたが、より大きな燃焼室で
は直径が３．２あるいは６．４肋というようにより大き
な粒子寸法の石炭を利用できると考えられる。燃焼室の
開始はボール弁７８を閉じて開始し、燃焼室１６内の細
かい第一要素粒子６０は使用しない。
って主燃焼室１６に、上記の背圧に抗して、移動つ夕づ
けさせるためには、矢印８０によって示されるタップか
ら導管７６内に放出された空気によって粒子を流動化す
る。粒子が主燃焼室１６内に移動しつづけるようにする
ために導管７６で十分な駆動圧をこの放出空気に与える
ためには、粒子７７０のカラムを貯蔵室７４内に集積、
維持させ、かつその厚さを導管７６内の駆動圧がサイク
ロン３６内に逃げないようにするに十分なものとする。
このような粒子の貯蔵は、ポ−ル弁７８によって貯蔵室
７４から導管７６への粒子流れを制限することによって
維持される。弁の位置は第一要素粒子６０の燃焼室系の
再循環速度を制御する。代表的に、燃焼室の運転を開始
する場合、粗い第二要素粒子６２だけを比較的粗い石炭
、例えば−８十２０Ｕ．Ｓ．メッシュと共に最初に主燃
焼室１６内に薮入し、この粗い石炭は燃焼が開始して主
燃焼室１６内の温度が７６０℃（１４０００Ｆ）以上に
上昇するまで使用する。その後、微細石炭、つまり、導
管１８から供給するに十分なだけ小さい寸法の混合物（
ｍｎ−ｏｆ−ｔｈｅｍｉｎｅｍｉｘ山ｒｅ）を使用でき
る。その寸法が小さいことから、実験モデルの燃焼室で
は−８メッシュの石炭粒（これより小さな寸法のものを
すべて含む）だけを燃焼させたが、より大きな燃焼室で
は直径が３．２あるいは６．４肋というようにより大き
な粒子寸法の石炭を利用できると考えられる。燃焼室の
開始はボール弁７８を閉じて開始し、燃焼室１６内の細
かい第一要素粒子６０は使用しない。
しかし、貯蔵室７４には供給してもよく、弁７８を開く
ときには降下脚部７４，７６は密閉されている。開始時
あるいはその後のいずれの時点においても、追加する粗
いあるいは細かい流動床粒子はホッパー８４から燃焼室
１６に供野給し得る。矢印８６で示される空気放出タッ
プは上記ホッパーから燃焼室への粒子の流れを助けるた
めに設けられている。−亘燃焼室が作動してからは望ま
しい再循環速度が達成されるまで弁７８は除々に開くこ
とができる。
ときには降下脚部７４，７６は密閉されている。開始時
あるいはその後のいずれの時点においても、追加する粗
いあるいは細かい流動床粒子はホッパー８４から燃焼室
１６に供野給し得る。矢印８６で示される空気放出タッ
プは上記ホッパーから燃焼室への粒子の流れを助けるた
めに設けられている。−亘燃焼室が作動してからは望ま
しい再循環速度が達成されるまで弁７８は除々に開くこ
とができる。
留意すべきことは、貯蔵室７４内での微細粒子の最小高
さが降下脚部を密閉するために必要であり、そして定常
状態では細かい粒子は弁７８を通過すると同じ速度で貯
蔵室７４に戻されることである。したがって、貯蔵室７
４において一定水準の粒子を保持するためには、再循環
速度は、同伴された流動床を通過する微細な第一要素６
０の粒子の在庫量に直薮比例させる。９．１ｍ／秒の空
塔速度で第一要素６０として微細スベキュラィト鉱物粒
子を使用して運転する場合、貯蔵室７４内での粒子床の
最小厚さは、降下脚部を密閉するためには約４５．７の
であることが分った。
さが降下脚部を密閉するために必要であり、そして定常
状態では細かい粒子は弁７８を通過すると同じ速度で貯
蔵室７４に戻されることである。したがって、貯蔵室７
４において一定水準の粒子を保持するためには、再循環
速度は、同伴された流動床を通過する微細な第一要素６
０の粒子の在庫量に直薮比例させる。９．１ｍ／秒の空
塔速度で第一要素６０として微細スベキュラィト鉱物粒
子を使用して運転する場合、貯蔵室７４内での粒子床の
最小厚さは、降下脚部を密閉するためには約４５．７の
であることが分った。
降下脚部を密閉するのに必要な微細粒子の上記量のほか
に、燃焼室１６内の約総．１側という沈降した流動化さ
れないときの厚さに等しい最少循環量が、熱伝達特性を
著しく満足のゆく程度に改善するために必要であること
が分った。より一層微細な粒子を添加する場合、例えば
、ボイラー管面積（平方フィート）当り、単位時間当り
、単位温度（ＯＦ）当りの英国熱量単位で表わした熱伝
達係数（Ｂ山／ｈ２−ｈｒ−。
に、燃焼室１６内の約総．１側という沈降した流動化さ
れないときの厚さに等しい最少循環量が、熱伝達特性を
著しく満足のゆく程度に改善するために必要であること
が分った。より一層微細な粒子を添加する場合、例えば
、ボイラー管面積（平方フィート）当り、単位時間当り
、単位温度（ＯＦ）当りの英国熱量単位で表わした熱伝
達係数（Ｂ山／ｈ２−ｈｒ−。
Ｆ）は実際上それが一定値に達するまで増大することが
考えられる。ボイラー管への全体の熱伝達を最大にする
ために、代表的には十分量の微細粒子を添加するが、望
ましくない燃焼の不安定化、燃焼の非効率化、排ガス組
成への影響、あるいは望ましい循環比の達成不能等を引
き起こすことがない。非常に満足のゆく運転は、微細粒
子の再循環量を、静止した、非流動化の状態で約６４〜
７．＆ネの静止厚さにまで燃焼室１６を充填するに十分
なだけとすることによって達成された。微細粒子の在庫
および再循環量を監視するために図示のようなｒのぞき
ガラス″８８を貯蔵室７４に設けてもよい。分離塔３６
は、代表的には、実質上全ての第一要素粒子６０を捕捉
してそれらと貯蔵室７４に戻すとともに、できるだけ多
くの灰分をオーバーフロー導管７２から分離塔３８に送
るように設計されている。
考えられる。ボイラー管への全体の熱伝達を最大にする
ために、代表的には十分量の微細粒子を添加するが、望
ましくない燃焼の不安定化、燃焼の非効率化、排ガス組
成への影響、あるいは望ましい循環比の達成不能等を引
き起こすことがない。非常に満足のゆく運転は、微細粒
子の再循環量を、静止した、非流動化の状態で約６４〜
７．＆ネの静止厚さにまで燃焼室１６を充填するに十分
なだけとすることによって達成された。微細粒子の在庫
および再循環量を監視するために図示のようなｒのぞき
ガラス″８８を貯蔵室７４に設けてもよい。分離塔３６
は、代表的には、実質上全ての第一要素粒子６０を捕捉
してそれらと貯蔵室７４に戻すとともに、できるだけ多
くの灰分をオーバーフロー導管７２から分離塔３８に送
るように設計されている。
不可避的に貯蔵室７４に入ってしまってカラム７７内で
微細粒子６０と混じり合う灰分の多くは、貯蔵室７４の
頂部に向って開口を有する灰分降下導管９０を設け、矢
印８２で示す１以上の空気放出タップを通して圧縮空気
を放出してカラム７７を流動化することによって、そこ
に存在する流動床粒子から分離される。第一要素粒子６
０および第二要素粒子６２は、共に、スベキュラィト鉱
物中に含まれているように、非常に満足のゆくことに、
本質的に酸化鉄から構成されている。
微細粒子６０と混じり合う灰分の多くは、貯蔵室７４の
頂部に向って開口を有する灰分降下導管９０を設け、矢
印８２で示す１以上の空気放出タップを通して圧縮空気
を放出してカラム７７を流動化することによって、そこ
に存在する流動床粒子から分離される。第一要素粒子６
０および第二要素粒子６２は、共に、スベキュラィト鉱
物中に含まれているように、非常に満足のゆくことに、
本質的に酸化鉄から構成されている。
この鉱物は当初は鋭い綾部を粒子状に有しており、最初
の５時間の運転期間中に約８．２％の初期摩耗損を受け
ることが分かった。しかし、その後一旦鋭い綾部がとれ
てからは、約０．２５％ノ日という一定の摩耗速度にな
る。この材料が比較的安いことから、一回当り８％の損
失でも正当化されているのであって、一日当り０．２５
％という取換え費用は比較的少ない運転費用を表わして
いるのであって、これは上記の他の領域で可能となった
節約量および達成されるすぐれたパフオーマンスによっ
て正当化され得る。作業モデルの燃焼室の満足のゆく運
転は、第一粒子要素６０として約一２０十４の米国メッ
シュの粒子寸法範囲の粉砕石灰石を使用することによっ
ても達成される。前述のようにスベキュラィト鉱物（一
１２十１６メッシュ）を使用して第二粒子要素６２とし
た。この流動床系は前記と同様に約９．１ｍ／秒の空塔
速度で運転した。−２０十４０メッシュの石灰石の場合
利用できる表面領域および摩滅速度の点から石炭燃焼に
よって生成された二酸化硫黄の一部だけしか収着できな
いことから、主要硫黄収着村として徴粉化石灰石（一３
２５メッシュ）をも使用したことも注目されるべきであ
る。上述のように、利用できる石灰石（またはドロマィ
ト）の種類は地理的起源によって決まるのであって、そ
れぞれ異なった摩耗速度を有する。摩滅速度の大きい石
灰石を第一粒子要素６０として使用する場合、この要素
６０の損失を連続的にかつ定期的に補うために適当な構
成を探らなければならない。同時に、徴粉化石灰石をホ
ッパー２２から供Ｖ給する速度も多分小さくできる。別
の場合には、要素６０を形成するために使用する石灰石
は実質的な摩滅をうけず、単にときどき補充するだけで
よく、また石炭中の硫黄を収着するのに必要な実質上全
ての石灰石を徴粉化石灰石のホツパー２２から供給しな
ければならない。一２３５メッシュというように細かい
微粉化石灰石を使った実験結果によれば、第２図に示し
たものに似た″１回通過（ｏｎｃｅｔｈｒｏｎｇｈ）″
処理系にあっては、石灰石が細かくなればそれだけ硫黄
の除去は効果的に行なわれ、結局、燃焼室からのガスを
脱硫して許容できる程度にするために使用しなければな
らない石灰石の量はより少なくなることが分かった。約
−１００〜一３２５メッシュの寸法範囲にある石灰石粒
子が、第２図に似たｒ一回通過″処理系の作業モデルに
あっては、効果的に使用できることが分かった。特定の
用途に使用される徴粉化石灰石あるいはドロマィトの粒
子寸法は、石灰石の種類、石炭中の硫黄の量、石灰石の
価格、粉砕選別の費用、および廃棄および／または取扱
いの問題、ならぴに排ガス中の硫黄許客限等に応じて、
最も経済的な観点から決定される。第２固体床粒子成分
６２は、流動床系で長期間の物理的および化学的安定性
を有し、この中で実質的な塊状化せず実質的摩滅を受け
ないような材料から本質的になる。
の５時間の運転期間中に約８．２％の初期摩耗損を受け
ることが分かった。しかし、その後一旦鋭い綾部がとれ
てからは、約０．２５％ノ日という一定の摩耗速度にな
る。この材料が比較的安いことから、一回当り８％の損
失でも正当化されているのであって、一日当り０．２５
％という取換え費用は比較的少ない運転費用を表わして
いるのであって、これは上記の他の領域で可能となった
節約量および達成されるすぐれたパフオーマンスによっ
て正当化され得る。作業モデルの燃焼室の満足のゆく運
転は、第一粒子要素６０として約一２０十４の米国メッ
シュの粒子寸法範囲の粉砕石灰石を使用することによっ
ても達成される。前述のようにスベキュラィト鉱物（一
１２十１６メッシュ）を使用して第二粒子要素６２とし
た。この流動床系は前記と同様に約９．１ｍ／秒の空塔
速度で運転した。−２０十４０メッシュの石灰石の場合
利用できる表面領域および摩滅速度の点から石炭燃焼に
よって生成された二酸化硫黄の一部だけしか収着できな
いことから、主要硫黄収着村として徴粉化石灰石（一３
２５メッシュ）をも使用したことも注目されるべきであ
る。上述のように、利用できる石灰石（またはドロマィ
ト）の種類は地理的起源によって決まるのであって、そ
れぞれ異なった摩耗速度を有する。摩滅速度の大きい石
灰石を第一粒子要素６０として使用する場合、この要素
６０の損失を連続的にかつ定期的に補うために適当な構
成を探らなければならない。同時に、徴粉化石灰石をホ
ッパー２２から供Ｖ給する速度も多分小さくできる。別
の場合には、要素６０を形成するために使用する石灰石
は実質的な摩滅をうけず、単にときどき補充するだけで
よく、また石炭中の硫黄を収着するのに必要な実質上全
ての石灰石を徴粉化石灰石のホツパー２２から供給しな
ければならない。一２３５メッシュというように細かい
微粉化石灰石を使った実験結果によれば、第２図に示し
たものに似た″１回通過（ｏｎｃｅｔｈｒｏｎｇｈ）″
処理系にあっては、石灰石が細かくなればそれだけ硫黄
の除去は効果的に行なわれ、結局、燃焼室からのガスを
脱硫して許容できる程度にするために使用しなければな
らない石灰石の量はより少なくなることが分かった。約
−１００〜一３２５メッシュの寸法範囲にある石灰石粒
子が、第２図に似たｒ一回通過″処理系の作業モデルに
あっては、効果的に使用できることが分かった。特定の
用途に使用される徴粉化石灰石あるいはドロマィトの粒
子寸法は、石灰石の種類、石炭中の硫黄の量、石灰石の
価格、粉砕選別の費用、および廃棄および／または取扱
いの問題、ならぴに排ガス中の硫黄許客限等に応じて、
最も経済的な観点から決定される。第２固体床粒子成分
６２は、流動床系で長期間の物理的および化学的安定性
を有し、この中で実質的な塊状化せず実質的摩滅を受け
ないような材料から本質的になる。
一般には、この材料は流動床系で起る化学反応を触媒作
用するか或いは一時的に反応に参加することさえあるが
、過または月単位の期間にわたって考えると、これは化
学的意味で実質的に使用し尽されないばかりか、塊状化
または摩滅によるその物理的特性の変化も、その流動床
系での挙動が実質的に変化する程には実質的に起ってい
ない。流動床燃焼器に対しては、前述したような酸化鉄
の例のほかに、他の好適な材料として酸化アルミニウム
、ニッケルおよび酸化ニッケルがあることがわかった。
用するか或いは一時的に反応に参加することさえあるが
、過または月単位の期間にわたって考えると、これは化
学的意味で実質的に使用し尽されないばかりか、塊状化
または摩滅によるその物理的特性の変化も、その流動床
系での挙動が実質的に変化する程には実質的に起ってい
ない。流動床燃焼器に対しては、前述したような酸化鉄
の例のほかに、他の好適な材料として酸化アルミニウム
、ニッケルおよび酸化ニッケルがあることがわかった。
燃焼器内の操業条件下で長期間の物理的および化学的安
定性を有するという特徴のほかに、これらの材料はいず
れも次の式で規定される伝熱パラメータ（ＨＴＰ）に関
して高く評価されるものである。ＨＴＰ＝ＣｐＳ０・８
ｐＳ１・４３ （ＣＰＳはその固体の比熱であり、ｐｓは固体密度であ
る。
定性を有するという特徴のほかに、これらの材料はいず
れも次の式で規定される伝熱パラメータ（ＨＴＰ）に関
して高く評価されるものである。ＨＴＰ＝ＣｐＳ０・８
ｐＳ１・４３ （ＣＰＳはその固体の比熱であり、ｐｓは固体密度であ
る。
）このＨＴＰは流動床系における床粒子成分の伝熱挙動
に関連する。燃焼器に使用するのに適していることが判
明した４種類の材料のＨＴＰの値は、Ｆｅ２０３３８１
：ＡＩ２０３２．７７；Ｎｉ４．６５およびＮｉ０４．
０９である。Ｆｅ２０３は比較的低価格で入手できる天
然赤鉄鉱鉱石に非常に高濃度で存在している点で大きな
経済的利点を有している。燃焼器または他の流動床用途
に使用するのに適していることが判明した多数のその他
の材料には、他の金属、その合金および酸化物、サーメ
ット、金属間化合物または被覆粒子が包含される。第３
図の燃焼器系において、伝熱媒体は再循環路の少なくと
も１００の部分に通され、第１粒子成分に含有されてい
た熱は媒体に伝達される。第２図の参照番号が第３図の
同機部材を指示するのに使用されている。ローマ数字ｍ
は燃焼室１６内の領域１のうちの領域０の外側に当る部
分を指している。第３図に示すように、領域ｍから同押
された固体粒子は導管７０を通って一次分離器３６に送
られる。
に関連する。燃焼器に使用するのに適していることが判
明した４種類の材料のＨＴＰの値は、Ｆｅ２０３３８１
：ＡＩ２０３２．７７；Ｎｉ４．６５およびＮｉ０４．
０９である。Ｆｅ２０３は比較的低価格で入手できる天
然赤鉄鉱鉱石に非常に高濃度で存在している点で大きな
経済的利点を有している。燃焼器または他の流動床用途
に使用するのに適していることが判明した多数のその他
の材料には、他の金属、その合金および酸化物、サーメ
ット、金属間化合物または被覆粒子が包含される。第３
図の燃焼器系において、伝熱媒体は再循環路の少なくと
も１００の部分に通され、第１粒子成分に含有されてい
た熱は媒体に伝達される。第２図の参照番号が第３図の
同機部材を指示するのに使用されている。ローマ数字ｍ
は燃焼室１６内の領域１のうちの領域０の外側に当る部
分を指している。第３図に示すように、領域ｍから同押
された固体粒子は導管７０を通って一次分離器３６に送
られる。
たとえば微細Ｓｐｅｃｕｌｉに材料の第１固体床成分粒
子６０は分離器３６の下流から流動床熱交換器１００に
排出される。熱交換器１００は導管７６ａから領域０へ
の第１粒子成分６０の再循環路の一部をなしている。熱
交換器１００‘こおいて、水のような伝熱媒体（冷媒）
は、給水管１０２から送られ、１０４のような伝熟管を
通った後、熱い冷媒または水蒸気管１０６から出る。再
循環する床粒子は管１０４の周囲を流下してきて、この
粒子に含まれていた熱が管１０４を介して冷媒に伝達さ
れる。第３図の熱交換配置を使用すると燃焼器１６に要
求される伝熱表面の量は低下し、或いは燃焼器の中にボ
イラー管を設ける必要すらなくなることがある。
子６０は分離器３６の下流から流動床熱交換器１００に
排出される。熱交換器１００は導管７６ａから領域０へ
の第１粒子成分６０の再循環路の一部をなしている。熱
交換器１００‘こおいて、水のような伝熱媒体（冷媒）
は、給水管１０２から送られ、１０４のような伝熟管を
通った後、熱い冷媒または水蒸気管１０６から出る。再
循環する床粒子は管１０４の周囲を流下してきて、この
粒子に含まれていた熱が管１０４を介して冷媒に伝達さ
れる。第３図の熱交換配置を使用すると燃焼器１６に要
求される伝熱表面の量は低下し、或いは燃焼器の中にボ
イラー管を設ける必要すらなくなることがある。
流動床管型熱交換器１００の代りに重い流動床またはそ
の他の熱交換器を使用することもできる。第４図は本発
明により二段燃焼を実施するための系を示す。
の他の熱交換器を使用することもできる。第４図は本発
明により二段燃焼を実施するための系を示す。
ここでは、酸素不足状態で操作される第１段階の後に、
酸素過剰状態で操作する第２段階が続く。この方式は主
としてＮ○×放出の低下に望ましい。二段燃焼法自体は
従来から提案されているものであるが、従来の提案は酸
素不足帯域でのＣａＳの生成の結果生ずる問題を充分に
解決していなかった。
酸素過剰状態で操作する第２段階が続く。この方式は主
としてＮ○×放出の低下に望ましい。二段燃焼法自体は
従来から提案されているものであるが、従来の提案は酸
素不足帯域でのＣａＳの生成の結果生ずる問題を充分に
解決していなかった。
ＣａＳは地上投棄には適していない。従来の二段燃焼器
の提案の別の難点は、第２段階において滞留時間が短か
く、不充分な混合しか得られないことである。第４図の
配置では、重い流動床領域は酸素不足条件下で操作され
、同梓床材料と共に同拝されたＣａＳといつしよに存在
している還元性ガスを酸化夕するために追加の空気が重
い流動床面より上で吹きこまれる。
の提案の別の難点は、第２段階において滞留時間が短か
く、不充分な混合しか得られないことである。第４図の
配置では、重い流動床領域は酸素不足条件下で操作され
、同梓床材料と共に同拝されたＣａＳといつしよに存在
している還元性ガスを酸化夕するために追加の空気が重
い流動床面より上で吹きこまれる。
同梓床領域での高度の撹乱はこの方法で目的とする物理
的および化学的反応を高める機構を提供する。
的および化学的反応を高める機構を提供する。
伝熱表面は、Ｓ０２除去効率を高いま）保つＺように同
洋帯城の燃焼により発生した熱を除去するために設ける
ことができる。Ｎ○ｋ減少反応（が０十Ｘ→Ｎ２十次０
）は伝熱表面の必要性について厳しく譲歩しないでも最
適にすることができる。微細石灰石粒子の使用により良
好な操作に必Ｚ要な固一気反応は高まる。第４図に戻る
と、この場合も第２図の参照番号が同機部材の表示に使
用されている。
洋帯城の燃焼により発生した熱を除去するために設ける
ことができる。Ｎ○ｋ減少反応（が０十Ｘ→Ｎ２十次０
）は伝熱表面の必要性について厳しく譲歩しないでも最
適にすることができる。微細石灰石粒子の使用により良
好な操作に必Ｚ要な固一気反応は高まる。第４図に戻る
と、この場合も第２図の参照番号が同機部材の表示に使
用されている。
第２図と第４図の顕著な差異は、流動化用空気供給導管
３４が２つの部分３４ａと３４ｂに分れていることであ
る。空気のうちの導管３４ａから導入される部分は領域
０の重い流動床に、その中の第２成分粒子６２を流動化
し、これを通る第１成分粒子６０の循環を維持するのに
充分な速度で供給され、重い流動床の少なくとも大半を
酸素不足状態で操作するようにする。導管３４ｂから導
入される流動化用空気の残りの部分は領域ロの同浮流動
床に供給され、同梓床の少なくとも大半が酸素過剰状態
で操作されるようにする。ボイラー給水のような伝熱媒
体は熱エネルギーを取り出すために、第一空間領域（第
２図）の少なくとも一部（領域ｍ）を通っているボイラ
ー管５８内を水および蒸気管５８ａおよび５８ｂを経て
流れる。炭素系燃料は本例の場合高硫黄石炭から構成さ
れるため、硫黄収着村、例えば石灰石も、流動床系、特
に分配器６６上の重い流動床内に導管１８から石炭とと
もに供給される。
３４が２つの部分３４ａと３４ｂに分れていることであ
る。空気のうちの導管３４ａから導入される部分は領域
０の重い流動床に、その中の第２成分粒子６２を流動化
し、これを通る第１成分粒子６０の循環を維持するのに
充分な速度で供給され、重い流動床の少なくとも大半を
酸素不足状態で操作するようにする。導管３４ｂから導
入される流動化用空気の残りの部分は領域ロの同浮流動
床に供給され、同梓床の少なくとも大半が酸素過剰状態
で操作されるようにする。ボイラー給水のような伝熱媒
体は熱エネルギーを取り出すために、第一空間領域（第
２図）の少なくとも一部（領域ｍ）を通っているボイラ
ー管５８内を水および蒸気管５８ａおよび５８ｂを経て
流れる。炭素系燃料は本例の場合高硫黄石炭から構成さ
れるため、硫黄収着村、例えば石灰石も、流動床系、特
に分配器６６上の重い流動床内に導管１８から石炭とと
もに供給される。
前述のように、低温度で運転するとともに、例えば一３
２５米国メッシュという徴粉化石灰石を使用することに
よって、重い流動床で生成されたＣａＳは、完全に同伴
された流動床の領域０内に運ばれ得るような細かい粒子
の形態となる。ここに、過剰酸素が存在する結果として
、また同拝された流動床においては第一固体粒子要素６
０が存在するため領域皿こあっては実質的な滞留時間が
みられることの結果として、それらはＣａＳ０４にまで
酸化される。同時に、この領域には熱伝達媒体の流路が
設けられていることから、同梓物質を十分低い温度に維
持でき、そのためＳＱを再生することになるサルフェー
トの分解を防止できる。前述のように、第２図に示すも
のに似た高さ３．０凧、直径１５．２弧の燃焼室系を構
成、運転して、約３．９％の硫黄を含むイリノイ＃６石
炭を燃焼した。
２５米国メッシュという徴粉化石灰石を使用することに
よって、重い流動床で生成されたＣａＳは、完全に同伴
された流動床の領域０内に運ばれ得るような細かい粒子
の形態となる。ここに、過剰酸素が存在する結果として
、また同拝された流動床においては第一固体粒子要素６
０が存在するため領域皿こあっては実質的な滞留時間が
みられることの結果として、それらはＣａＳ０４にまで
酸化される。同時に、この領域には熱伝達媒体の流路が
設けられていることから、同梓物質を十分低い温度に維
持でき、そのためＳＱを再生することになるサルフェー
トの分解を防止できる。前述のように、第２図に示すも
のに似た高さ３．０凧、直径１５．２弧の燃焼室系を構
成、運転して、約３．９％の硫黄を含むイリノイ＃６石
炭を燃焼した。
代表的結果を以下に示す。使用した第二粒子要素６２は
前記のフルィ分析値をもった″粗い″スベキュラィト鉱
物（一１２十１６米国メッシュ）であった。使用した第
一粒子要素６０は前記のフルイ分析値をもった″細かい
″スベキュラィト鉱物（一１６十１４坊＊国メッシュ）
であった。粗いスベキュライトの未流動化厚さ３８．１
仇（１５インチ） 石炭供給速度 ２５Ｘ９／ｈｒ（５９ｂ／ｈｒ
）石炭寸法 〈８メッシュ（〈２．３８肋）徴
粉化石灰石供給速度５．４ｋ９／ｈて（１２ｂ／ｈｒ） 徴粉化石灰石寸法 一３２５メッシュ（一４４ｒ）重い
流動床温度 ８９ぴ０（１６５００Ｆ）同
梓流動床温度 ７３ぴ０（１３６びＦ）カル
シウム／硫黄モル比 １．５硫黄保持率
８５％ 重い流動床における熱伝達係数 ３１２（Ｋｃａｌ／の・ｈｒ・℃） 〇 ６４くＢＴＵ／ｈｒ／ｆｔ２
・ＯＦ）同梓流動床における熱伝達係数１６１（Ｋｃａ
ｌ／の・ｈｒ・℃） ３３（ＢＴＵ／ｈｒ・ｆｔ２・ＯＦ） 燃焼効率 ＞９０％ タ 以上、本発明の実施について、特定の方法および装
置によって記述、説明してきたが、それらは単に例示の
ためであり、本発明を不当に制限するものではない。
前記のフルィ分析値をもった″粗い″スベキュラィト鉱
物（一１２十１６米国メッシュ）であった。使用した第
一粒子要素６０は前記のフルイ分析値をもった″細かい
″スベキュラィト鉱物（一１６十１４坊＊国メッシュ）
であった。粗いスベキュライトの未流動化厚さ３８．１
仇（１５インチ） 石炭供給速度 ２５Ｘ９／ｈｒ（５９ｂ／ｈｒ
）石炭寸法 〈８メッシュ（〈２．３８肋）徴
粉化石灰石供給速度５．４ｋ９／ｈて（１２ｂ／ｈｒ） 徴粉化石灰石寸法 一３２５メッシュ（一４４ｒ）重い
流動床温度 ８９ぴ０（１６５００Ｆ）同
梓流動床温度 ７３ぴ０（１３６びＦ）カル
シウム／硫黄モル比 １．５硫黄保持率
８５％ 重い流動床における熱伝達係数 ３１２（Ｋｃａｌ／の・ｈｒ・℃） 〇 ６４くＢＴＵ／ｈｒ／ｆｔ２
・ＯＦ）同梓流動床における熱伝達係数１６１（Ｋｃａ
ｌ／の・ｈｒ・℃） ３３（ＢＴＵ／ｈｒ・ｆｔ２・ＯＦ） 燃焼効率 ＞９０％ タ 以上、本発明の実施について、特定の方法および装
置によって記述、説明してきたが、それらは単に例示の
ためであり、本発明を不当に制限するものではない。
明らかに、多くの変更・惨正が本発明の精神および範囲
を離れることなくなし得る０からである。
を離れることなくなし得る０からである。
第１図は本発明による操作に適合した典型的な流動床ボ
イラー施設の図式図である。 第２図は第１図の燃焼室本体、分離器および再循環系の
より詳細な拡大図式図である。第３図は熱交換帯域が同
梓可能な流動床成分粒子の再循環路に包含されている第
２図の装置の変形を示す図式図である。第４図は第２図
の流動床系を２段燃焼に適合させる方法を示す図式図で
ある。１０，１４……貯蔵設備、４０…・・・静電除塵
器、１６・・・・・・主反応室、５８・・・・・・ボイ
ラー管、３６・・・・・・第一分離塔、６０・・・・・
・第一粒子要素、３８・・・・・・第二分離塔、６２・
・・・・・第二粒子要素。 ‘久Ｇ／（ＪＧ２ （ＸＧＪ （ＺＧ４
イラー施設の図式図である。 第２図は第１図の燃焼室本体、分離器および再循環系の
より詳細な拡大図式図である。第３図は熱交換帯域が同
梓可能な流動床成分粒子の再循環路に包含されている第
２図の装置の変形を示す図式図である。第４図は第２図
の流動床系を２段燃焼に適合させる方法を示す図式図で
ある。１０，１４……貯蔵設備、４０…・・・静電除塵
器、１６・・・・・・主反応室、５８・・・・・・ボイ
ラー管、３６・・・・・・第一分離塔、６０・・・・・
・第一粒子要素、３８・・・・・・第二分離塔、６２・
・・・・・第二粒子要素。 ‘久Ｇ／（ＪＧ２ （ＸＧＪ （ＺＧ４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１流動床固体粒子成分を含んでいる第１空間領域
に同拌流動床を形成し；第１領域内のより限定された空
間領域に、流動床系で長期間の物理的および化学的安定
性を有し、そのためこの中で実質的に非塊状化性であつ
て実質的摩滅も受けない材料から本質的になる第２流動
床固体粒子成分を含んでいる重い流動床を形成し；第１
空間領域をでた第１粒子成分がより限定された空間領域
内の該重い流動床を通過するように、該第１粒子成分を
再循環させるような経路を設け；第２成分粒子はより限
定された空間領域の重い流動床内に効果的にとヾめられ
るのに対し、第１成分粒子は再循環してその中を第２成
分粒子と混じりあいながら通り抜けていくような空塔速
度で流動床系を操作する、ことからなる流動床系の操作
方法。 ２ 前記流動床系に少なくとも２種の反応剤が供給され
、該重い流動床における混合粒子の運動の結果、反応剤
が充分混合することにより該反応剤間の高効率反応が促
進される特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 少なくとも一方の反応剤が気体状材料であつて、該
気体材料で系を流動化する、特許請求の範囲第２項に記
載の方法。 ４ 他方の反応剤が該気体材料と所定の速度で反応させ
る固体粒子材料であつて、固体材料を所定速度で流動床
系に供給し、供給される反応剤の少なくとも一方の実質
的に完全な反応を達成するのに充分な速度で気体反応剤
を流動床系に供給するような空塔速度で系を流動化し、
第１成分粒子はその空塔速度で同拌され、第２成分粒子
の方はより限定された空間領域の重い流動床に効果的に
とどまるように２種の流動床粒子成分を選択する、特許
請求の範囲第３項に記載の方法。 ５ 前記固体反応剤は稼働時の空塔速度において流出気
体に随伴され得る大きさの粒子からなるものであり、こ
れとは別の大きさをもつ第二の流動床を形成する粒子を
一定量存在させることにより、反応剤粒子の運動に一定
の制約を与え、それにより反応剤粒子が重い流動床に滞
留する時間を長くし、その結果反応剤のうち少なくとも
一方の大部分が前述のより限定された空間領域において
完全に反応を終了するようにすることからなる、特許請
求の範囲第４項に記載の方法。 ６ 反応剤の一方が炭素質燃料であつて、流動床系から
エネルギー生成物を取り出す、特許請求の範囲第４項ま
たは第５項に記載の方法。 ７ 伝熱媒体を第１空間領域内のボイラー管を通して搬
送する、特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８ 伝熱媒体を再循環路の少なくとも一部に通して、そ
れにより第１粒子成分に含まれていた熱を媒体に伝達す
る、特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ９ 固体反応剤が本質的に石炭粒子であり、気体状反応
剤が本質的に空気であつて、流動床系で石炭を燃やし、 石炭の大半が重い流動床で燃えてしまうように第２流動
床成分粒子の量を決め、流動床系から熱エネルギーを取
り出す、特許請求の範囲第５項に記載の方法。 １０ 伝熱媒体を少なくとも第１空間領域のうちのより
限定された空間領域を除く部分に通し、媒体への伝達速
度が最大となるように第１流動床成分粒子の量を決める
、特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １１ 伝熱媒体をより限定された空間領域にも通す、特
許請求の範囲第１０項に記載の方法。 １２ 熱エネルギーの取り出しを、流動床系の温度が石
炭から生成する灰の融点より本質的に低い温度に保たれ
るような速度で行ない、それにより本質的に全量の灰を
第１流動床固体成分粒子て共に同拌し、より限定された
空間領域の外側の再循環路で灰を第１固体成分粒子から
分離する、特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １３ 炭素質燃料がイオウを含有しており、移動床系に
イオウ吸着剤を供給する、特許請求の範囲第６項に記載
の方法。 １４ イオウ吸着剤が本質的にカルシウム、マグネシウ
ムまたはその両方の炭酸塩である、特許請求の範囲第１
３項に記載の方法。 １５ 重い流動床系を約７８８〜９５４℃の範囲の温度
に維持する、特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 １６ 吸着剤が石灰石またはドロマイトである、特許請
求の範囲第１４項に記載の方法。 １７ 吸着剤が本質的に約１００〜３２５米国メツシユ
の範囲の固体粒子である、特許請求の範囲第１４項に記
載の方法。 １８ 系に導入される炭素質燃料中のイオウ分に対する
系に導入される炭酸塩中のカルシウムの比率がイオウ１
モルにつきカルシウム約１−３モルである、特許請求の
範囲第１７項に記載の方法。 １９ 第１および第２流動床固体粒子成分が本質的に同
一の材料からなる、特許請求の範囲第１項に記載の方法
。 ２０ 少なくとも第２流動床粒子成分は高い熱安定性を
有し、流動床系の操作条件下で実質的に不活性であり、
良好な流動性を与えると共に系での効率的な混合と熱伝
達を促進するように選択される、特許請求の範囲第１項
に記載の方法。 ２１ 流動床系に酸化状態が存在し、両方の流動床粒子
成分が本質的に金属または金属酸化物である、特許請求
の範囲第２０項に記載の方法。 ２２ 該材料が本質的に鉄の酸化物である、特許請求の
範囲第１９項に記載の方法。 ２３ 該材料が本質的に赤鉄鉱（ヘマタイト）である、
特許請求の範囲第２２項に記載の方法。 ２４ 該流動床粒子成分が本質的に酸化アルミニウム、
ニツケルまたは酸化ニツケルである、特許請求の範囲第
２１項に記載の方法。 ２５ 該微細な粒子の方が約１６〜１４０米国メツシユ
の粒度範囲にあり、該粗大な粒子は約１２〜１６米国メ
ツシユの粒度範囲にあり、流動床系の空塔速度が約６．
１〜１２．２ｍ／秒の範囲内である、特許請求の範囲第
２２項に記載の方法。 ２６ 重い流動床が実質的に円筒形または角柱形部分を
有する容器の中に保持され、粗大粒子の量はこの円筒ま
たは角柱形部分を系が流動化されていないときに少なく
とも約２５．４ｃｍの深さまで満たすのに充分な量であ
る。 特許請求の範囲第２５項に記載の方法。２７ 第１流動
床固体粒子成分が本質的にカルシウム、マグネシウムま
たはその両方の炭酸塩である、特許請求の範囲第１項に
記載の方法。 ２８ 第１流動床固体粒子成分が石灰石またはドロマイ
トである、特許請求の範囲第２７項に記載の方法。 ２９ 第２流動床固体粒子成分が本質的に金属または金
属酸化物である、特許請求の範囲第２８項に記載の方法
。 ３０ 第２流動床固体粒子成分が本質的に鉄の酸化物で
ある、特許請求の範囲第２９項に記載の方法。 ３１ 第２流動床固体粒子成分が本質的に赤鉄鉱である
、特許請求の範囲第３０項に記載の方法。 ３２ 第２流動床固体粒子成分が本質的に酸化アルミニ
ウム、ニツケルまたは酸化ニツケルである、特許請求の
範囲第２９項に記載の方法。 ３３ 第２流動床成分粒子が約−１２＋１６米国メツシ
ユの粒度範囲にあり、第１流動床固体粒子が約−２０＋
４０米国メツシユの粒度範囲にあり、流動床系の空塔速
度が約６．１〜１２．１ｍ／秒の範囲である、特許請求
の範囲第３１項に記載の方法。 ３４ 伝熱媒体を、より狭い空間領域も含む第１空間領
域内のボイラー管を通して搬送する、特許請求の範囲第
２９項に記載の方法。 ３５ 再循環路における第１流動床固体成分粒子の流れ
を制御して、流れ制限部の上流に粒子の貯槽を形成し、
こうしないと重い流動床に加えられた流動化圧力に起因
して起ることのある再循環路での逆流を防ぐように充分
量の粒子を貯槽に蓄積する、特許請求の範囲第１項に記
載の方法。 ３６ 貯槽に蓄積されている粒子が灰残留物を伴なつて
いる灰生成プロセスのために、灰を選択的に同拌するよ
うに貯槽内の粒子を流動化し、同拌された灰を廃棄のた
めに除去する、特許請求の範囲第３５項に記載の方法。 ３７ 流れ制限部、粒子の量および流動速度が、第１空
間領域内の総括伝熱速度を実質的に最大にするような第
１流動床固体成分粒子の再循環速度を生ずるように選択
される、特許請求の範囲第３５項に記載の方法。３８
気体状反応剤が空気であり、他の反応剤が炭素質燃料で
あつて、空気の一部を重い流動床に、その中の第２成分
粒子を流動化し、これを通りぬける第１成分粒子の循環
を維持するのに充分な速度で供給して、それにより重い
流動床の少なくとも大半が酸素不足状態で操作されるよ
うにし、空気の他の部分を同拌流動床に供給して、同拌
床の少なくとも大半が酸素過剰状態で操作されるように
する、特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ３９ 伝熱媒体をより狭い空間領域の外側の第１空間領
域の少なくとも一部に通して、これから熱エネルギーを
取り出す、特許請求の範囲第３８項に記載の方法。 ４０ 炭素質燃料がイオウを含有し、流動床系にイオウ
吸着剤を供給する、特許請求の範囲第３９項に記載の方
法。 ４１ イオウ吸着剤が本質的にカルシウム、マグネシウ
ムまたはその両方の炭酸塩である、特許請求の範囲第４
０項に記載の方法。 ４２ 第１流動床固体粒子成分は流動床系で長期間の物
理的および化学的安定性を有し、そのためこの中で実質
的に非塊状化性であつて実質的摩耗を受けない材料から
本質的になつている、特許請求の範囲第１項に記載の方
法。 ４３ 第１流動床固体粒子成分は高い熱安定性を有し、
流動床系の操作条件下で実質的に不活性であり、流動床
系において効率的な熱伝達を与えるように選択される、
特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４４ 流動床系に酸化状態が存在し、第１流動床粒子成
分が本質的に金属または金属酸化物である、特許請求の
範囲第４３項に記載の方法。 ４５ 第１流動床粒子成分が本質的に鉄の酸化物である
、特許請求の範囲第４３項に記載の方法。 ４６ 第１流動床粒子成分が本質的に赤鉄鉱である、特
許請求の範囲第４３項に記載の方法。 ４７ 第１流動床粒子成分が本質的に酸化アルミニウム
またはニツケルまたは酸化ニツケルである、特許請求の
範囲第４３項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62454275A | 1975-10-21 | 1975-10-21 | |
| US624542 | 1975-10-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5257085A JPS5257085A (en) | 1977-05-11 |
| JPS6021769B2 true JPS6021769B2 (ja) | 1985-05-29 |
Family
ID=24502391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51126745A Expired JPS6021769B2 (ja) | 1975-10-21 | 1976-10-21 | 流動床操作法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4084545A (ja) |
| JP (1) | JPS6021769B2 (ja) |
| AU (1) | AU507091B2 (ja) |
| BE (1) | BE847471A (ja) |
| CA (1) | CA1069276A (ja) |
| DE (1) | DE2646860A1 (ja) |
| FR (1) | FR2328507A1 (ja) |
| GB (1) | GB1523500A (ja) |
| HU (1) | HU176745B (ja) |
| IT (1) | IT1123615B (ja) |
| PL (1) | PL117560B1 (ja) |
| SU (1) | SU1258334A3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07301799A (ja) * | 1994-05-10 | 1995-11-14 | Seikosha Co Ltd | 液晶バックライト用ｅｌ |
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