JPS6032672B2 - 粉炭になされた粘結炭から電気エネルギ−およびガスを製造する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉炭になされた粘結炭から電気エネルギー及び
ガスを製造する方法に関する。

エネルギー保有資源である石油および天然ガスの枯渇な
らびにこれに伴なう経済的、政治的対応の必要からエネ
ルギー保有物質として石炭を使用することが促進されて
おり「一方では電流発生のため、また他方では化学、冶
金等に使用するためのガスを発生させるために一段と多
量に石炭が使用されつつある。

これと同時に、環境保護のために所管当局の指導が強め
られており、特に二酸化硫黄の放出規制がなされている
。石炭中の稀黄含量は数％であり、ルール地方産の石炭
でも平均約１．１％であることからして、動力プラント
を稼動させている企業では従釆の動力プラントの概念を
変えて、新らしい技術を導入する必要に迫られており、
現在着手中の研究開発を継続すべきか放棄すべきかの選
択を余儀なくされている。大電力会社の発電プラントは
６００乃至８００ＭＷの蓄電容量を有するのが熱力学的
に最適な状態となっている。

明らかにこれによって相当な燃料節約がなされている。
したがって、その稼働効率をさらに向上させるのにはコ
ンビネーション・プロセスたとえば蒸気タービンプロセ
スとガスタービンプロセスとの組合わせを採用する以外
に余地はない。ガスタービンの運転の際には、ガス、通
常は天然ガスが燃焼される。この場合、同時に大過剰の
空気が使用されるが、その量はガスタービンで有効使用
されたのちの廃ガスが高温子熱された燃焼空気として蒸
気発生機（即ちボイラー）の燃焼火室に導入しうるほど
大過剰量である。しかしながらこの場合には、蒸気発生
機の燃焼炉用の石炭のほかに、ガスタービンを焚くため
の天然ガスを買わなければならない。もちろん天然ガス
は高価なエネルギー保有物質として化学および冶金の分
野で一層有効且つ効率的に使用できるものである。した
がって、石炭から蒸気発生機用の燃料もガスタービン用
の燃料も得ることのできる新規な技術が動力プラント運
転のためにますます重要な意味を持つようになりつつあ
る。

かかる技術の開発ないいま既存技術の発展への努力は石
炭が十分量存在するところでは必らず見られるところで
ある。これまでの開発研究では、それが必要でなかった
からであろうが、たとえば動力プラントの煙道ガスと共
に大気中に放出される有害物質に対しては全く注意が向
けられていなかった。

しかしながら今日ではかかる有害物質の除去は不可避の
問題である。したがって、動力プラントの新規技術の開
発においては、上記した燃料製造の問題のみならず、有
害物質の除去をその駒○事としなければならない。少な
くとも有害物質の許容放出量を超えるものであってはな
らない。動力プラントからの煙道ガスを、それが大気に
放出される前に、脱硫する方法はすでに種々公知となっ
ている。

しかし、これら公知方法のほとんどの場合だは石膏が生
成されるので、別の（二次の）環境問題がきわめて容易
に発生する。すなわち、当該企業がこの生成した石膏を
数日中に有効に使用してしまうことが出来ない時には、
これの貯蔵、堆積の問題が生じる。更に、従来公知の技
術は、単に１つの問題を解決するのみであって、たとえ
ば上記したガスタービンへの燃料供給の問題を解決して
はいない。別の従来の提案として、石炭を完全ガス化し
、これを蒲浄した後にガス状の燃料として、処理用のガ
スタービンと蒸気発生機に利用することが知られている
。

この場合では、鰹道ガスの脱硫はもはや必要でなくなる
。しながらこの技術は最高の運転状態を目指す動力プラ
ントの要求を満足させ得ない。何故ならば、その蒸気発
生機は、ガスを燃焼させることのみを前提とするからで
あり、場合によってはさらに高い火室圧力を前提として
設置されるであろう。ガス発生装置に故障が起きた場合
には、全動力プラントが運転中止となり、これによる損
失は計り知れない。したがって新規な技術には、ガス発
生が停止した場合でも、少なくとも蒸気タービン部分は
運転を維持することが要求される。ガス発生部分と発電
部分とは切り離し可能でなければならない。すなわち、
ガス発生が停止した場合に、蒸気発生機が予備的に備蓄
されていた硫黄分の少ない石炭を用いてさらに運転継続
されねばならない。逆に、可能性はさして高くはないで
あろう。蒸気発生部門が停止した時にガス発生装置をこ
れに接続したガスタービンで更に作動させ続けることも
必要となろう。粉末状態まで粉砕された石炭を部分ガス
化して動力プラント以外の用途におよびガスタービン用
に、さらに場合によって蒸気発生機用に合成ガスを製造
し、そして部分ガス化後に残るコークス粉末を蒸気発生
機用の燃料として使用する方法もすでに提案されている
。

部分ガス化の程度によってこの場合コークス粉末と共に
蒸気発生機に持込まれる硫黄の量も制御される。例えば
部分ガス化の程度を上昇させることにより、より多量の
ガスが製造され、精製後にこのガスの過剰分を蒸気発生
機で燃焼させれば、それだけコークス粉末の量は少なく
なる。この従来方法には動力プラント以外のところでガ
スを使用するために高い経費で合成ガスを生産しなけれ
ばならないという欠点がある。

これは動力プラント外の儒要者の条件には適するかもし
れなが、動力プラント内ではこのような高価な形態の合
成ガスは必要とされないであろう。したがって、本発明
の目的は電気エネルギーおよび合成ガスの生産のために
、粉炭状態とした、特に粘結炭からガスタービン用およ
び蒸気発生機用の燃料ならびにその他用途のためのガス
を、それぞれの要求を満足する態様で発生させる方法を
提供することである。

この目的を達成するために、本発明によれば、下記工程
を特徴とする粉炭状態にまで処理された、特に粘結炭か
ら電気エネルギーおよびガスを製造する方法が提供され
る：（ａ’０．１側以下まで粉末化された粉炭を、中間
貯蔵後ないいま粉砕から直接的に移送する時にこれを酸
素含有ガス、好ましくは空気で気送して、この気送の間
に３８０午０以上の温度、６秒以下の時間で急速酸化さ
せる。

【ｂー 急速酸化された粉炭をその酸化剤と一緒に、７
５０ｑｏ以上の温度且つ６秒以下の処理時間でその気送
中に１段階または数段階で急速脱ガスしおよび／または
、場合により石炭と一緒またはこれとは別途に水蒸気を
添加しながら、急速部分ガス化しその際１回またはそれ
以上さらに酸素保有物質、好ましくは空気を添加して石
炭および／またはガス、タール等の部分燃焼により熱不
足を補償しながら前記の急速脱ガスび／又は急速部分ガ
ス化を行い、そしてこの急速脱ガスおよび／または急速
部分ガス化の間に同時的に脱硫する。

｛ｃ｝ 上記急速脱ガスおよび／または急速部分ガス化
の際に生じるコークス粉末を熱時または冷却後にその全
部または一部を蒸気発生機機に導入し「他方上記により
生じた脱ガスによるガスおよび／または部分ガス化によ
るガスを冷却および清浄化後にガスタービンおよび／ま
たは蒸気発生機に導入する。

｛ｄ｝ 蒸気発生機に導入されなかったコークス粉末を
、熱時または冷却後に酸素含有ガス、好ましくは酸素を
用し、そして場合によっては水蒸気を加えてその気送中
に１段階または数段階で全体的または部分的に急速ガス
化し、この際生じるガス、好ましくは合成ガスを冷却後
に清浄装置に送入し、しかるのち更に該ガスを利用し、
そしてなお残存するコークス粉末残分を熱時または冷却
後に前記蒸気発生機に導入する。

本発明の方法によれば、用いる石炭は粒子寸法０．２側
以下、可能なかぎり０．１側以下に粉砕されそして同時
に乾燥される。

石炭を乾燥させるためには、動力プラントの蒸気発生機
からの鰹道ガスならびに予熱空気が使用できる。乾燥用
空気の予熱用の熱は、本発明の方法によれば、脱ガスお
よび部分ガス化の際に生じる熱いガスから、これがガス
清浄装置に入る前にり出すことができ、さらにまた所望
の場合には熱時のコ−クス粉末から取り出すこともでき
る。粉末化された粉炭中の０．１脚以上の粗大部分は、
これを分離し再度同じ又は別の特別な粉砕機に戻して粉
砕させる。

さらに煙道ガス、特に粉砕用空気および中間貯蔵用石炭
箱（バンカー）から粉炭を分離する。しかるのち、選別
調製された粉炭を搬送媒体に送る。この搬送媒体は同時
に予備酸化用の酸化剤でもある。特に、石炭の粉砕と乾
燥のために空気を使用した場合には、本発明の方法によ
れば粉炭を一時的に石炭箱または石炭庫（バンカー）に
貯蔵する必要がなくなる。ただし、この場合には、その
粉砕装置が相応する低空気量の状態、次段の装置部分の
圧力損失を上回る圧力下の状態で作動可能であることが
条件となる。前記の酸化剤は空気が好ましく使用される
が、たとえば酸素、酸素富化空気または０２合量が２１
容量％ではない酸素−水蒸気混合物等も使用できる。

搬送ガス流すなわち酸化剤ガス流は経済的に容認されう
る程度まで、一般的に５０００乃至７００ｏｏの温度に
予熱される。また、特定量のガスを添加してこれを酸化
剤の酸素と共に燃焼させて温度を１２００００またはそ
れ以上に高めることも可能である。酸化剤の子熱温度が
高ければ高いほど、酸化剤と粉末化した粉炭との混合温
度は高まり、それだけ酸化温度に到達するまの温度差が
小さくなる。この温度差は間接加熱によって、たとえば
管式熱交換器を用いて克服される。

すなわち、管の周囲を粉炭一酸化剤混合物が流れている
間にその管に加熱媒体（たとえば煙道ガス、蒸気等）を
流通させるのである。また、加熱は直接的熱伝導によっ
て実施することもできる。この場合には加熱ガス（これ
は同時に酸化剤でもある）の熱を直接的に粉炭に伝達さ
せる。子熱温度の高さは負荷の大きさ、すなわち搬送ガ
ス（酸化剤）１立方米当りの石炭粉末のｋｇ量に依存す
る。負荷の大きい場合、たとえば酸化剤１わ当り石炭粉
末２〜３ｋ９の場合では、加熱ガス（酸化剤）から熱伝
達を受ける際にその加熱されるべき石炭粉末の一部分か
ら少なくともすでに燃焼可能な成分が差し引かれること
となるが、粉炭の燃焼による熱が粉炭をさらに加熱する
ために利用可能となる。この加熱の段階に引続いて、そ
の石炭の酸素を供給する本来の酸化段階が始まる。

一定温度以上、通常は４００℃以上ではこの酸化段階に
よって熱量は自由となり、酸イり段階での放熱損失を補
償し、さらに石炭粉末ーガス混合物の温度上昇をもたら
すだけの熱量が得られる。この温度は脱ガスおよび／ま
たは部分ガス化室に入るまでには使用した石炭材料が許
容しうる程度まで、たとえば６００ｏｏまで上昇させる
ことが可能である。しかし間授冷却たとえば冷却表面を
挿入するかあるいは水を噴霧して水蒸気を生成させるな
どして酸化温度を一定たとえば４２０ｑｏに保持するこ
ともできる。後者で述べた方法で度調節した場合に生じ
る水蒸気は次に部分ガス化の工程でガス化剤として役立
つ。酸イリ没階後に酸化剤中になお含まれる酸素は脱ガ
スおよび部分ガス化領域内で必要な熱を補填するため石
炭および／またはガスあるいはその他の石炭粉末からの
生成物の一部を燃焼させるのに役立つ。急速酸化とも呼
ばれるこの予備酸化の後に、もはや表面的には粘給炭で
なくなった粉炭は搬送ガスすなわち酸化剤と共に、さら
にその中に含まれている急速酸化の際に生成されたガス
成分と共に直接的に脱ガスおよび／または部分ガス化工
程へ導入され。

この際にそこでの熱需要を補償するために石炭粉末およ
び／またはその石炭かな生じた各種生成物を部分燃焼さ
せるために更に酸素含有物質、好ましくは空気が添加さ
れる。予備酸化された石炭粉末は非常に急速に、１００
０００午○／分の加熱速度で直接熱伝導によって脱ガス
温度ないし部分ガス化温度に到達する。粒子寸法が０〜
０．１柵の場合では、その平均的粒子は１秒以内で反応
温度に到達し、ここで相当程度まで脱ガスされ且つ場合
によっては部分ガス化もされる。

脱ガスのために７５０ｑｏ以上、部分ガス化のために１
００ぴ○以上の温度まで急速加熱される際に、小さい粒
子部分は大きい粒子部分よりも非常に早く加熱される。
このことは、導入添加された酸素含有物質との部分燃焼
によって、たとえば、１５００ｑｏまたはそれ以上の炉
室温度が形成された場合において、混合物温度がたとえ
ば９００℃になる時には先ず例えば０一２０ミクロンの
粒子部分が１４００ｑｏまたはそれ以上に到達し得るこ
とを意味する。これらの粒子はその後により温度の低い
、粒子寸法の大きい部分にその熱を与える。脱ガスおよ
び／または部分ガス化帯城の開始までに付加的に添加さ
れる酸素含有物質は、石炭および／または発生したガス
の一部分および／または脱ガスまたは部分ガス化の際に
生じるその他の生成物、たとえばタールを燃焼させて、
必要な温度をつくり出し且つ必要な熱を加熱されるべき
石炭粉末に伝達する役目を持つものである。急速脱ガス
および急速部分ガス化（この過程に利用しうる時間はわ
ずか数秒間にすぎない）の際に、予備酸化された石炭粉
末はコークス粉末に変換する間およびその後で徹底的に
脱硫される。

一般的に言って、この急速脱ガスにより石炭中に含有さ
れている硫黄の７０％までが気体、すなわち硫化水素に
転化する。この脱硫は急速部分ガス化によって更に一層
高められる。このためには、石炭粒子をそれがコークス
粒子になる途上で十分に脱ガスすることが不可欠である
。コークス粒子は可能な限り揮発成分が３％以下となる
まで脱ガスされていなければならない。なぜならば、コ
ークス粒子の内表面積および外表面積は石炭粒子のそれ
よりも何十倍も大きいからである。コークス粒子は非常
に薄く多くの孔のあいた壁を有し、硫黄に高い親和性を
持つ成分たとえば水素が特にそれが発生期水素である場
合には非常に容易にそのコークス壁に付着する。一方さ
らに注目すべきは１０００００またはそれ以上の温度で
脱ガスによるガスおよび／または部分ガス化によるガス
中においてコ−クス粉末を６秒以上移送すべきではない
ことである。さもないと生成されたばかりの硫化水素が
再び分解しそしてその硫黄が新たにコークス粉末内に付
着して終うからである。脱硫のためには石炭の種類ごと
にその最適温度が明らかに存在し、その温度は７００℃
と１１００００との間である。ル−ル地方産の石炭の場
合では、ほとんどこの最適温度は８０００乃至９５０ｑ
ｏである。この温度より下方および上方ではコークス粉
末中に認められる硫黄の含量は高くなる。すなわち、そ
れよりも低温の場合では硫黄の減少がなお不十分となり
、それより高温では再分解が起るからである。他方、一
酸化炭素と水素が存在し且つ同時に大過剰の炭素が存在
する場合には、反応室内の温度が約１０００００以下に
低下すると一酸化炭素と水素とが再び固体炭素と水蒸気
とに戻ってしまう。約１０００ｑｏの温度では、コーク
ス粉末中の揮発分残量を２％以下とするまでの脱ガスに
要する時間は２秒より短かし、。

石炭の部分ガス化のためにはより高温を使用することが
必要である。なぜならば部分ガス化も数秒またはその何
分の１秒かの時間内に終了しなければならないからであ
る。本発明の方法に従えば、部分ガス化は次のようにし
て何回も反復実施することができる。即ち、石炭粉末の
流れ方向にその反応室内に多数の位置で次々と酸素含有
物質および場合によっては更に水蒸気を添加し、それぞ
れ部分燃焼させて高温たとえば１４００℃またはそれ以
上の高温を形成しそしてこの際生じる熱を主として寸法
の小さい粒子部分に伝達するのである。このようにして
、たとえば０．０５側までの粒子寸法の粉部分を順次４
段階または５段階で部分ガス化する工程が４秒以内でほ
ぼ完全に終了させることができる。ガス化のための水蒸
気は、本発明の方法に従えば部分燃焼のための酸素含有
物質と同様に、石炭粉末ないしはコークス粉末と一緒に
および／または別に反応室内に導入することができる。
好ましくはこの水蒸気は仕事後の水蒸気、たとえば吸液
タービンから取り出される。しかし高温ガスおよび／ま
たはコークス粉末の熱を水に与えることによっても水蒸
気を生成することができる。注目すべきは更に熱コーク
ス粉末を搬送するガスに含まれる硫化水素である。

本発明の方法に従うと、そのガスは急速酸化工程から来
る酸化剤流と、脱ガスおよび／または部分ガス化帯域に
おいて付加的に添加された酸素含有物質の燃焼生成物と
、使用した石炭から生じるガスとから成る。これらガス
成分からなる混合物は実験の示すところでは、１％以上
の部分において明らかな硫化水素の再分解がなされるほ
どの多量の硫化水素を含有してはならない。したがって
、上記ガス混合物中に含有されるＱＳ含量は１容量％以
下としなければならない。最も望ましいのは、この値を
０．３容量％またはそれ以下に押さえることである。十
分な脱硫ならびに十分な脱ガスおよび／または部分ガス
化を確保するために、搬送ガス中のＷＳ含量を０．接客
量％以下、脱ガスおよび／または部分ガス化室での滞留
時間を１〜３秒そして温度を約１０００ｑｏ（瞬間的に
はそれ以上でもよい）とすることを予め目標として行な
うべきである。急速脱ガスおよび／または急速部分ガス
化において生じるコークス粉末は所望の場合は冷却した
的低熱量のガスで十分であることからして、急速脱ガス
および／または急速部分ガス化さらにはまた急速酸化は
空気を用いて、そして場合によってはさらに水蒸気を添
加して実施される。

ガス清浄後に燃焼されるべきガスの子熱は、本発明に従
えば熱時のガスおよび／または熱時のコークス粉末から
の熱を利用して実施することができる。こうして、脱ガ
スおよび／または部分ガス化帯域内において丁度そのガ
スタービンおよび蒸気発生機の要求を満足するようなガ
スが発生される。前記の動力プラントからガスたとえば
合成ガスが他の需要部門へ送られねばならない場合には
、通常空気および場合によっては更に水蒸気添加によっ
て実施される脱ガスおよび／または部分ガス化で生じる
コークス粉末は蒸気発生機へ導入されないで、後段に接
続された第２の特別な化装置へ導入される。

この第２のガス化装置で酸素および／または水蒸気を用
いてガス化が実施される。このガス化装置内へ、コーク
ス粉末が予め冷却されることなく、脱ガスおよび部分ガ
ス化帯城を出た時のままの温度（通常は８００ｏｏ以上
）で入釆した場合には、酸素さらには水蒸気はここで予
熱される。この予熱に必要な熱は、本発明の方法によれ
ば、第２のガス化装置で形成されたガスから得られ、さ
らに場合によってはなお残存することもあるコークス粉
末残分からも、あるいはまた前段階の脱ガスおよび／ま
たは部分ガス化における生成物からも取得される。酸素
による第２のガス化装置の場合においても、空気を用い
た脱ガスおよび／または部分ガス化の場合と同様に、１
つまたはそれ以上の地点で酸素含有物質、この場合は酸
素が導入され、場合によりさらに水蒸気が送り込まれる
。

これによって、この場合にもコークス粉末および／また
はガス化によるガスの部分燃焼によって反応室内は最も
長い領域に亘つて非常に高い温度に保持される。この第
２のガス化装置内での酸素によるガス化の際に、部分ガ
ス化がなされるか完全ガス化がなされるかは運転条件に
よる。この酸素ガス化装置には、コークス粉末の完全ガ
ス化がなされるとしてその装置により必要量のガスを生
成するのに必要なだけの量のコークス粉末を導入するの
が有利である。この第２の装置としては従釆公知の酸素
を用いたコークス粉末完全ガス化のため装置がのち次に
全部をあるいは一部を蒸気発生機または他の使用箇所へ
送られる。コークス粉末の円途は例えば、冶金装置での
還元剤として、コークス製造所での貧化剤として、また
活性コークス粉末としての使用が考慮されよう。一方、
脱ガスによるガスおよび／または部分ガス化によるガス
は冷却および清浄後にガスタービンおよび／または蒸気
発生機へ導入される。ガスタービンおよび蒸気発生機の
火室内で燃焼させるためには、ガスが高い熱量を発生す
る必要はなく、そのガスが場合によっては予熱後に可燃
性であれば十分である。

清浄前にそのガスは冷却されねばならないことからして
、本発明の方法によれば脱ガス帯城と部分ガス化帯城と
の温度差に相当する熱量が、脱ガスおよび／または部分
ガス化プロセス内において、場合によってはさらにガス
タービンプロセス内において必要とされる物質、たとえ
ば空気、ガス、酸素、水蒸気、石炭等に戻される。ガス
清浄装置へ入る時の温度は脱ガスによるガスおよび／ま
たは部分ガス化によるガス中になお含有されている縮合
可能な成分によって決まる。

この場合特に問題となるのはタール等である。これらは
分離後なおガス中に含有されている粉塵と一緒になって
さらに冷却する際に熱交換を困難にする傾向がある。冷
却温度がどの程度がどの程度の高さであるべきかは、一
般的には、この温度を３５０００を超えない温度と考え
てよく、全くタールが存在しない場合には１５０℃以下
となろう。ガス清浄装置内でたとえば、３５０ｑＣから
１００ｏｏ以下まで冷却するとかなりの熱損失となる。
したがって本発明の方法によれば、脱ガスおよび／また
は部分ガス化の際に必要な所要温度に到達させるために
、少なくとも部分的にその反応室内で直接的に石炭また
はガスを部分燃焼させ、これによってまず最初に、たと
えば使用した石炭から生じたタール成分を直ちに分解な
いしは燃焼させてしまい。そしてその熱を必要とされる
上記熱需要を補償するために有効に使用することが提案
される。このようにすれば、もはやタールを含まないガ
スをガス清浄装置に送入する前に１５０００以下にまで
冷却することが可能となりそしてその熱量を利用するこ
とが可能となる。ガスタービンと蒸気発生機とのために
は、比較使用しうる。

上記酸素によるガス化装置の出口において、再び発生し
たガス化によるガスと場合により残存するコークス粉末
残分との分離がなされる。

分離されたコークス粉末は蒸気発生機の火室または他の
使用箇所へ送り出される。ガスの方はその保有熱をプロ
セス関与媒体またはその他の媒体に与えたのち清浄化さ
れそして場合によってはさらに処理したのち動力プラン
ト外の需要地へ送り出される。上記酸素ガス化の際には
縮合可能な成分がないから、ガス清浄装置へ入釆する時
の温度は１５０℃以下とすることができる。

発生されたガスから回収された熱量および場合によって
は更にガス発生工程内のコークス粉末から回収される熱
量、予備酸化およびさらには粉砕循環回路から回収され
る熱量は必ずしもその全部が必要とされない場合もある
ので、その場合にはその余剰分の熱を本発明の方法によ
れば、ガスターピンプロセスでガスおよび空気を加熱す
るためおよび／または蒸気発生機内でたとえば給水予熱
、蒸気過熱等のために使用することができる。

勿論、本発明の方法は非粘結燃料たとえば褐炭、泥炭等
の脱ガスおよび／または部分ガス化ならびに完全ガス化
のために適当であり、一般的に炭素含有および／または
は酸素含有物質の処理のために使用することができる。
非粘結炭の場合では、予備酸化を省略することができ、
その粉砕もさほど強度に行う必要はない。処理温度も場
合に，応じて低くすることができ、処理時間も場合に応
じて短縮または延長しうるものである。その他本発明の
範囲を逸脱することなく種々一簡素化が可能である。本
発明の利点を要約すれば次の通りである：蒸気発生機お
よび／またはその他の使用箇所に導入されるコークス粉
末の徹底的脱硫がなされる。

好ましくは空気を用いてなされる脱ガスおよび／または
部分ガス化によって、石炭から清浄な、しかもガスター
ビンおよび／または蒸気発生機の火室に使用するのに丁
度十分な品質のガスが生成される。

空気または酸素、場合により水蒸気を用いて或いはまた
付加的な水蒸気の添加によって各種のガスが生成され、
しかも当該動力プラント外の需要部門において熱時の、
特に反応性に富むコークス粉末を部分ガス化または完全
ガス化することによって、たとえば合成ガスのごときガ
スを与えることができる。

コークス粉末、ガスおよび両者の混合物を蒸気発生機内
で燃焼させることが可能となる。

脱硫工程のための、更にまた動力プラント内および周辺
でのガス規制条件のための調節因子として部分ガス化の
程度を変えることができる。

ガス発生が停止した時に、硫黄分の少ない石炭を使用し
てガス発生部と発電部とを分離することが可能となる。
添附図面は本発明の方法を行うに適当な装置のフローシ
ートであり、これを参照しながら本発明を次の実施例に
より例示する。

実施例 添附図面のフロシートは粘結炭を処理して得られる徴粉
炭から電気エネルギーとガスとを得る発電プラントの工
程を示す。

石炭は粉砕装置１で０．１側未満に粉砕し、蒸気発生機
（ボイラー）２０から導管２を経由してくる高温排煙ガ
スにより又は導管３を経由してくる予熱空気により乾燥
させる。帯城５で水蒸気を分離し、導管４により排出さ
せた後の徴粉炭はバンカー６で中間貯蔵し又は直接に予
備酸化装置に送入し、そこで先ず例えば空気、酸素富化
空気、酸素又は酸素−水蒸気混合物等の酸化剤を用いる
気力輸送中に或いは排煙ガス又は蒸気を用いて加熱交換
器７において或いは酸素含有燃料ガスからの直接熱伝達
装置８において、予備酸化温度３８０００１こ加熱する
。この加熱過程に続いて熱交換器９内での間接冷却によ
り又は反応区間１０への水注入により一定温度４２０℃
に保持した急速酸化過程が存在する。予備酸化乃至急速
酸化の後に、もはや表面的には粘結炭ではなくなった徴
粉炭が搬送ガスと共にガス発生器１１に導入され、そこ
で更に子熱酸素含有物質例えば空気などを導管１２を経
由して及び／又は水蒸気を導管１３を経由して添加した
後に、１段階又は数段階で石炭の部分燃焼により極めて
速やかに（ｌ０００００ｄｏ／分まで）粉炭を例えば１
５００ｏｏに加熱膨脹させる。ガス発生器１１から出て
来るガス−コークス混合物は場合によっては廃熱回収系
１４での冷却後冷間で又は熱間で帯城，５において相互
に分離する。発生するコークス粉末は、場合によって熱
交換器１６でもう一回冷却した後に、導管１７径由でボ
イラー２０１こ導入するか又は導管１８経由で他の使用
箇所に導入されるか或いは導管１９経由で第２のガス発
生器２１に導入される。一方帯城１５で分離されたガス
は精製装置２２内で場合によっては更に冷却且つ精製し
、また場合によっては熱交換器２３で再び子熱して導管
２４経由でガスタービン２５へ導入するか又は導管２６
経由で蒸気タービン２７つきのボイラー２０へ導入して
燃焼させる。導管３経由で粉砕乾燥装置１に送入される
空気、導管１２，１３経由でガス発生器１１に送入され
る空気、酸素及び／又は水蒸気乃至導管２８経由で予備
酸化部７，８に送入される酸化剤は、熱交換器１４，１
６を用いて熱の逆伝達により処理過程に応じて予熱する
ことができる。同様に熱交換器２３では、高温ガス及び
／又は高温コークス粉末からガス精製装置２２で縛られ
る低温ガスに熱の逆伝達を行うことができる。合成ガス
を製造するにはコークス流を分岐させて導管１９経由で
第２のガス発生器２１に送入し、そこで導管２８経由で
予熱酸素を添加し導管２９経由で子熱水蒸気を添加して
１段階又は数段階で部分的に又は完全にガス化する。熱
交換器３０内で得られしかも酸素及び水蒸気の予熱に必
要な熱は、第２のガス発生器２１から出て来る高温ガス
及びコークス粉末残部から生ずるものである。場合によ
っては必要な廃熱利用の後に帯域３１においてガスとコ
ークス粉末残部との分離を行う。コークス粉末残部は導
管３２経由でボイラー２川こ送入するか又は導管３３経
由で他の使用箇所に導入する。ガスは精製装置３４にお
いて場合によっては冷却し、精製し、導管３５経由で場
合によっては次後の処理のため発電プラント外の需要部
門に送られる。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の方法を行うのに適当な装置のフローシー
トであり、図中１は石炭の粉砕装置、７は熱交換器、１
１はガス発生器、２０‘まボイラー、２１は第２のガス
発生器をそれぞれ表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉炭になされた粘結炭から電気エネルギーおよびガ
   スを製造する方法において、（ａ） ０．１ｍｍ以下に
   粉砕された粉炭を中間貯蔵後または粉砕場所から直接的
   に移送する際に、酸素含有ガス好ましくは空気を用いて
   これを気送し、この気送の間に３８０℃以上の温度、６
   秒以内で該粉炭を急速酸化させ；（ｂ） 急速酸化され
   た粉炭を、該酸化剤と一緒に、７５０℃以上の温度且つ
   ６秒以下の処理時間で該気送の間１段階またはそれ以上
   の段階で急速脱ガスおよび／または場合によつては石炭
   と一緒にあるいはこれとは別途に水蒸気を添加しながら
   急速部分ガス化しその際１回またはそれ以上更に酸素保
   有物質好ましくは空気を添加し、石炭および／またはガ
   ス、タール等を部分燃焼させることによつて熱需要を補
   足しながら前記の急速脱ガス及び／又は急速部分ガス化
   を行い、そしてこの急速脱ガスおよび／または急速部分
   ガス化の間に同時に脱硫し；（ｃ） 上記急速脱ガスお
   よび／または急速部分ガス化の際に生じるコークス粉末
   を熱時にまたは冷却後にその全部または一部を蒸気発生
   機に導入し、また生じた脱ガスによるガスおよび／また
   は部分ガス化によるガスを冷却および清浄後にガスター
   ビンおよび／または上記蒸気発生機に導入し；（ｄ）
   蒸気発生機に導入されなかつたコークス粉末を、熱時ま
   たは冷却後に酸素含有ガス、好ましくは酸素を用い且つ
   場合によつては水蒸気を添加してその気送中に１段階ま
   たは数段階で完全または部分的に急速ガス化し、この際
   得られるガス、好ましくは合成ガスを冷却後に清浄装置
   へ導きそして清浄後これをさらに使用し、なお残存する
   コークス粉末残分は熱時または冷却後に上記蒸気発生機
   に導入することを特徴とする、粉炭になされた粘結炭か
   ら電気エネルギーおよびガスを製造する方法。 ２ 発生されたガスの冷却および場合によつてコークス
   粉末の冷却時に回収される熱はその全部または一部を、
   石炭粉砕、急速酸化、急速脱ガスおよび急速部分ガス化
   による石炭処理の際に使用する特許請求の範囲第１項記
   載の方法。３ 発生されたガスの冷却および場合によつ
   てはコークス粉末から得られた熱を、粉砕、急速酸化は
   、急速脱ガスおよび急速部分ガス化において部分的に使
   用する場合に、その残余の熱を別途に、たとえば蒸気発
   生機内またはガスタービンプロセス内において使用可能
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４ 発生されたコークス粉末を蒸気発生機内および／ま
   たはガス化用に部分的に使用する場合において、残存す
   るコークス粉末を他の使用箇所に送り出し、これら他の
   使用箇所においてたとえばコークス製造所の貧化剤とし
   て、焼結装置での焼結燃料として、高炉での小片コーク
   ス補充物として、その装置における還元剤として、活性
   コークス粉末として、あるいはたとえば有害ガス吸着用
   の活性炭の補充物として使用する特許請求の範囲第１項
   記載の方法。