JPS6036879A - 流動床反応炉 - Google Patents
流動床反応炉Info
- Publication number
- JPS6036879A JPS6036879A JP14370683A JP14370683A JPS6036879A JP S6036879 A JPS6036879 A JP S6036879A JP 14370683 A JP14370683 A JP 14370683A JP 14370683 A JP14370683 A JP 14370683A JP S6036879 A JPS6036879 A JP S6036879A
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- Japan
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- fluidized bed
- coal
- conical surface
- mixed gas
- pipe
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- Pending
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (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】
この発明は、石炭等の粉粒体を気流搬送して燃焼、また
はガス化させる流動床反応炉に関する。
はガス化させる流動床反応炉に関する。
流動床反応、炉は、流動床内で粒子とガスの混合を充分
に行なえば層内の温度分布を均一にでき、また層内での
粒子の滞留時間を長くとれて粒子の反応時間が長くでき
るなどの種々の特長をもっているので、最近における石
炭ｉ′ＩＴ評価の潮流に呼応して石炭エネルギ転換技術
としての加圧流動床石炭ガス化炉、あるいは石炭焚流動
床ボイラに応用して実用化するだめの研究が行なわれて
いるか、前記流動床石炭ガス化炉は、石炭類の層に空気
、または空気および水蒸気の混合ガス、あるいはｉ？ｉ
Ｊ記混合ガスに酸素を添加した混合ガスを吹き込んで、
該石炭類の一部を燃焼させて前記層の温／ｕを上昇させ
ると同時に、水性ガス化反応を伴なう発生炉ガス反応に
よって気体燃料として利用できる高温のガスを製造する
炉であり、該石炭ガス化炉においては、そめ石炭類の供
給方式に従来から大別すると二種の方式がある。すなわ
ち、その一方式は、第１図に示すスクリュウフイーク“
宿の石炭供給機１０によって炉の横方向から石炭等の粉
体だげを直接に流動床５内に供給するもので、混合ガス
導入管１から風箱２に導入した空気、水蒸気、酸素等の
混合ガスを噴出させる小孔４を穿設しである分散板３を
配設しであるが、該分散板は炉内でのｍ融物の装着およ
び焼塊を防止する必要から平板に垂直な小孔を穿孔さぜ
た平行平板よりも、中火部を低く形成した逆円錐状の傾
斜板の該円錐面の接線方向に開口させてある小孔４を穿
設させた旋回分散板の方がより多く使用される。
に行なえば層内の温度分布を均一にでき、また層内での
粒子の滞留時間を長くとれて粒子の反応時間が長くでき
るなどの種々の特長をもっているので、最近における石
炭ｉ′ＩＴ評価の潮流に呼応して石炭エネルギ転換技術
としての加圧流動床石炭ガス化炉、あるいは石炭焚流動
床ボイラに応用して実用化するだめの研究が行なわれて
いるか、前記流動床石炭ガス化炉は、石炭類の層に空気
、または空気および水蒸気の混合ガス、あるいはｉ？ｉ
Ｊ記混合ガスに酸素を添加した混合ガスを吹き込んで、
該石炭類の一部を燃焼させて前記層の温／ｕを上昇させ
ると同時に、水性ガス化反応を伴なう発生炉ガス反応に
よって気体燃料として利用できる高温のガスを製造する
炉であり、該石炭ガス化炉においては、そめ石炭類の供
給方式に従来から大別すると二種の方式がある。すなわ
ち、その一方式は、第１図に示すスクリュウフイーク“
宿の石炭供給機１０によって炉の横方向から石炭等の粉
体だげを直接に流動床５内に供給するもので、混合ガス
導入管１から風箱２に導入した空気、水蒸気、酸素等の
混合ガスを噴出させる小孔４を穿設しである分散板３を
配設しであるが、該分散板は炉内でのｍ融物の装着およ
び焼塊を防止する必要から平板に垂直な小孔を穿孔さぜ
た平行平板よりも、中火部を低く形成した逆円錐状の傾
斜板の該円錐面の接線方向に開口させてある小孔４を穿
設させた旋回分散板の方がより多く使用される。
しかしながら、前述方式においては、石炭類等を供給機
１０によって炉内に直接に供給させているので、つぎに
述べる欠点があるとされているが、すなわち、■石炭類
の供給口が分散板３から離隔しているために、反応の速
かな酸素が消失し易く、また仮に残っていても前記分散
板直上の粒子と接する割合の方が多く、該、供給口近傍
では撹拌、混合が緩慢であって乾留反応が促進されて脱
揮発反応が主体となるから、ガス化効率の低下、および
後処理に弊害を及ぼすタール発生が促進され、また■特
に粘結性石炭を使用している場合には、前記石炭供給口
近傍の温度がコーキング形成条件を満たずために１石炭
粒子同志が付、着して団塊を形成してこれが下部の旋回
分散板３に到達しても小孔４からの噴出流による旋回力
では運動させられずに滞留部が生じ、ついには流動化阻
害、炉：塊形成が起って操業を停止するに至り、さらに
■装着が大型化して炉径が増大すると、石炭供給量も増
加午るた゛めに、石炭供給口近傍の温度が周辺部に比較
してまずまず低下することになって均一な流動層温度を
確保し難くなる上に、良好な反応をＵ？進し得なくなる
。
１０によって炉内に直接に供給させているので、つぎに
述べる欠点があるとされているが、すなわち、■石炭類
の供給口が分散板３から離隔しているために、反応の速
かな酸素が消失し易く、また仮に残っていても前記分散
板直上の粒子と接する割合の方が多く、該、供給口近傍
では撹拌、混合が緩慢であって乾留反応が促進されて脱
揮発反応が主体となるから、ガス化効率の低下、および
後処理に弊害を及ぼすタール発生が促進され、また■特
に粘結性石炭を使用している場合には、前記石炭供給口
近傍の温度がコーキング形成条件を満たずために１石炭
粒子同志が付、着して団塊を形成してこれが下部の旋回
分散板３に到達しても小孔４からの噴出流による旋回力
では運動させられずに滞留部が生じ、ついには流動化阻
害、炉：塊形成が起って操業を停止するに至り、さらに
■装着が大型化して炉径が増大すると、石炭供給量も増
加午るた゛めに、石炭供給口近傍の温度が周辺部に比較
してまずまず低下することになって均一な流動層温度を
確保し難くなる上に、良好な反応をＵ？進し得なくなる
。
このように、流動床５内で粒子濃度の偏差、および温度
分布の差が犬となり、小孔４から噴出する混合ガスの噴
出速度および噴出量の増大だけでは、噴出流の浸透距離
が短いので、炉内粒子を撹拌、混合して均一な温度分布
を確保することが困難となる。
分布の差が犬となり、小孔４から噴出する混合ガスの噴
出速度および噴出量の増大だけでは、噴出流の浸透距離
が短いので、炉内粒子を撹拌、混合して均一な温度分布
を確保することが困難となる。
前述のような欠点を排除するために、第２図に示す他の
石炭類供給方式が案出されているが、この方式は前述の
方式の旋回分散板３の円錐収束部に石炭供給管２０を下
方から配設させて該供給管を経て石炭を空気とともに流
動床５内に気流搬送さぜるものである。なお、第１およ
び２図において、同符号は同一または相当部分を示し、
６は流動床耐火材である。この方式では、石炭は空気と
ともに垂直方向から流動床５内に供給され、残りの空気
、水蒸気、酸素等の混合ガスは前記旋回分散板の円錐面
の接線方向に開口して〜・る小孔４から噴出供給される
が、この石炭搬送流速は一般に流動床５内の平均流速よ
りも極めて速い（約１０倍）ので、粒子の混合性が良好
であって空気および石炭か良く接触して比較的粘結質石
炭の場合でもコーキング現象を防止することができると
されている。
石炭類供給方式が案出されているが、この方式は前述の
方式の旋回分散板３の円錐収束部に石炭供給管２０を下
方から配設させて該供給管を経て石炭を空気とともに流
動床５内に気流搬送さぜるものである。なお、第１およ
び２図において、同符号は同一または相当部分を示し、
６は流動床耐火材である。この方式では、石炭は空気と
ともに垂直方向から流動床５内に供給され、残りの空気
、水蒸気、酸素等の混合ガスは前記旋回分散板の円錐面
の接線方向に開口して〜・る小孔４から噴出供給される
が、この石炭搬送流速は一般に流動床５内の平均流速よ
りも極めて速い（約１０倍）ので、粒子の混合性が良好
であって空気および石炭か良く接触して比較的粘結質石
炭の場合でもコーキング現象を防止することができると
されている。
しかしながら、この方式は、石炭搬送空気がジェット流
となって垂直に上昇するために、ガスの横方向への拡散
が小さくて吹き抜けに近い状態を呈し、特に大型装置の
場合には前記垂直流が大きな気泡となるので、粉体との
接触効率が低下して反応率が低減し、またジェット流近
傍の温度が高く、それが浸透しない範囲では温度が低く
て流動床５の温度分’に５が不均一となるか、ら、流動
床５全体としては高温操業が期待できず、したがって反
応効率が低下するなどの欠点がある。
となって垂直に上昇するために、ガスの横方向への拡散
が小さくて吹き抜けに近い状態を呈し、特に大型装置の
場合には前記垂直流が大きな気泡となるので、粉体との
接触効率が低下して反応率が低減し、またジェット流近
傍の温度が高く、それが浸透しない範囲では温度が低く
て流動床５の温度分’に５が不均一となるか、ら、流動
床５全体としては高温操業が期待できず、したがって反
応効率が低下するなどの欠点がある。
この発明は、このような現状からなされたものであって
、その円錐面の接線方向に開口して穿設させた小孔を配
設しである逆円錐状の旋回分散板の収速部に垂直方向に
石炭供給管を接続するとともに、前記逆円錐面内に該円
錐面の接線方向に先端を開口させた一以上の他の石炭供
給管を配設し、前記両面炭供給管から炉内に石炭および
空気の混合ガスを供給自在にさせることによって従来技
術の諸欠点を排除した流動床反応炉を提供することを目
的としている。
、その円錐面の接線方向に開口して穿設させた小孔を配
設しである逆円錐状の旋回分散板の収速部に垂直方向に
石炭供給管を接続するとともに、前記逆円錐面内に該円
錐面の接線方向に先端を開口させた一以上の他の石炭供
給管を配設し、前記両面炭供給管から炉内に石炭および
空気の混合ガスを供給自在にさせることによって従来技
術の諸欠点を排除した流動床反応炉を提供することを目
的としている。
つぎに、この発明の実施例を示す図面について説明すれ
ば、第３および４図において、流動床面ｊ火材６を周囲
に横設させである流動床５の下部の風箱２に側方がら空
気、水蒸気、酸素等の混合ガスを導入する混合ガス導入
管１を接続させ、前記流動床下部には逆円錐状の円錐面
をもつ旋回分散板；３を配設して該円錐面にそのほぼ接
線方向に開口する複数の小孔４を規則的に穿設させると
ともに、該逆円錐収束部に円形状の開口部３０を配設し
て前記１虱箱外に管口をもつ垂直状の石炭供給管２りを
接続させ、さらに前記分散板の逆円錐面内に前記風箱外
に管口をもつ他の一以上の石炭供給管４０の他端口を開
設させるとともに、該他端口には前記分散板の円錐面の
半径方向にその長径部を配置した方形状、または楕円形
状の開口部５０をその開口方向を前記小孔と同様に円錐
面の接線方間に指向させて形成させ、さらにまた前記両
面炭供給管の風箱２外の管口には図示していないインジ
ェクタを接続して石炭および空気等の混合ガスを送流自
在にしてなる流動床反応炉である。
ば、第３および４図において、流動床面ｊ火材６を周囲
に横設させである流動床５の下部の風箱２に側方がら空
気、水蒸気、酸素等の混合ガスを導入する混合ガス導入
管１を接続させ、前記流動床下部には逆円錐状の円錐面
をもつ旋回分散板；３を配設して該円錐面にそのほぼ接
線方向に開口する複数の小孔４を規則的に穿設させると
ともに、該逆円錐収束部に円形状の開口部３０を配設し
て前記１虱箱外に管口をもつ垂直状の石炭供給管２りを
接続させ、さらに前記分散板の逆円錐面内に前記風箱外
に管口をもつ他の一以上の石炭供給管４０の他端口を開
設させるとともに、該他端口には前記分散板の円錐面の
半径方向にその長径部を配置した方形状、または楕円形
状の開口部５０をその開口方向を前記小孔と同様に円錐
面の接線方間に指向させて形成させ、さらにまた前記両
面炭供給管の風箱２外の管口には図示していないインジ
ェクタを接続して石炭および空気等の混合ガスを送流自
在にしてなる流動床反応炉である。
し、たがって、この発明によれば、石炭供給管４０．２
０を介して送流された石炭および空気等混合ガスは、夫
々の供給管の開口部５０，３０から流動床５内に噴出供
給され、残りの空気、水蒸気、酸素等混合ガスは、ガス
導入管１を介して風箱２を経て分散板３の小孔４から前
記流動床内に噴出供給させられるが、この石炭等は同伴
空気および小孔からの混合ガスに接触して直ちに着火し
、ついで昇温しながら流動床５内に拡散し、供給管２０
から供給された石炭等は垂直流に乗り、一方供給管４０
から供給された石炭等は水平旋回流に乗って前記流動床
内に流入するが、空気および石炭等の混合ガスの噴出力
が強烈でその運動力（浮上刃および旋回力）によって攪
拌、混合が刺激に行なわれるので、石炭等粒子および空
気等ガスの横および縦方向への拡散が極めて効果的に行
なわれ、また垂直流および旋回流が相互に衝突をするた
めに気泡が破壊されてそこに粒子層が混入包含されるか
ら、粒子およびガスの効果的な接触がなされ、さらに分
散板上においては円錐面の傾斜面に治って旋回力が加速
させられるので、６′１ン留部が生じろことがなくなっ
て均一な流動状態を保持でき、またさらに石炭等は空気
とともに噴出して高温空気ふん囲気にさらされるから反
応が速かな脱揮発反応時に乾留条件とならずにタール分
解反応が進行するためにタールは分解して有効ガスに転
換され、またコーキングの発生も抑制されるので焼塊形
成をも防止でき、なおさらに強力攪拌力によって酸素の
流動床高さ方向への浸透深さが増大して部分燃焼範囲が
拡大されるから、より均一な温度を確保できるとともに
、温度条件も比較的に高く保持することが可能となるの
で、効率の良好な反応を促進できる。
０を介して送流された石炭および空気等混合ガスは、夫
々の供給管の開口部５０，３０から流動床５内に噴出供
給され、残りの空気、水蒸気、酸素等混合ガスは、ガス
導入管１を介して風箱２を経て分散板３の小孔４から前
記流動床内に噴出供給させられるが、この石炭等は同伴
空気および小孔からの混合ガスに接触して直ちに着火し
、ついで昇温しながら流動床５内に拡散し、供給管２０
から供給された石炭等は垂直流に乗り、一方供給管４０
から供給された石炭等は水平旋回流に乗って前記流動床
内に流入するが、空気および石炭等の混合ガスの噴出力
が強烈でその運動力（浮上刃および旋回力）によって攪
拌、混合が刺激に行なわれるので、石炭等粒子および空
気等ガスの横および縦方向への拡散が極めて効果的に行
なわれ、また垂直流および旋回流が相互に衝突をするた
めに気泡が破壊されてそこに粒子層が混入包含されるか
ら、粒子およびガスの効果的な接触がなされ、さらに分
散板上においては円錐面の傾斜面に治って旋回力が加速
させられるので、６′１ン留部が生じろことがなくなっ
て均一な流動状態を保持でき、またさらに石炭等は空気
とともに噴出して高温空気ふん囲気にさらされるから反
応が速かな脱揮発反応時に乾留条件とならずにタール分
解反応が進行するためにタールは分解して有効ガスに転
換され、またコーキングの発生も抑制されるので焼塊形
成をも防止でき、なおさらに強力攪拌力によって酸素の
流動床高さ方向への浸透深さが増大して部分燃焼範囲が
拡大されるから、より均一な温度を確保できるとともに
、温度条件も比較的に高く保持することが可能となるの
で、効率の良好な反応を促進できる。
上述したように、この発明は、装置の規模にかかわらず
に、安定、かつ効率的な操業が可能な流動床反応炉を提
供できるから、その産業上の利用価貞に大なるものがあ
る。
に、安定、かつ効率的な操業が可能な流動床反応炉を提
供できるから、その産業上の利用価貞に大なるものがあ
る。
なお、この発ψ１は、挙例した石炭ガス化炉以外に石炭
焚燃焼炉、触媒反応装置、あるいは乾燥装置１・こ適用
して同様な効果を発揮できることは詳述ずろまでもない
。
焚燃焼炉、触媒反応装置、あるいは乾燥装置１・こ適用
して同様な効果を発揮できることは詳述ずろまでもない
。
第１図は、石炭ガス化炉の石炭類供給および流動床反応
炉の従来構造例を示す要部縦断側面図、第２図は、同じ
く他の従来構造例を示す要部縦断側面図、第３図は、こ
の発明の実施例を示す要部縦断側面図、第４図は、前回
のＩＶ−ＩＶ矢視図である。 １・・混合ガス導入管、２・・風箱、３・・分散板、４
・・小孔、５・・流動床、６・・流動床耐火材、１０・
・石炭供給機、２０・・垂直状石炭供給管、３０・・開
口部、４０・・石炭供給管、５０・・開口部。 第１図 と 第７図 第３図 ｈ、 第４閃
炉の従来構造例を示す要部縦断側面図、第２図は、同じ
く他の従来構造例を示す要部縦断側面図、第３図は、こ
の発明の実施例を示す要部縦断側面図、第４図は、前回
のＩＶ−ＩＶ矢視図である。 １・・混合ガス導入管、２・・風箱、３・・分散板、４
・・小孔、５・・流動床、６・・流動床耐火材、１０・
・石炭供給機、２０・・垂直状石炭供給管、３０・・開
口部、４０・・石炭供給管、５０・・開口部。 第１図 と 第７図 第３図 ｈ、 第４閃
Claims (1)
- 流動床耐火材を周囲に横設させた流動床の下部の風箱に
混合ガスを導入する混合ガス導入管を接続させ、前記流
動床下部に逆円硅、状の円窮［面をもち、かつ該円錐面
にそのほぼ接線方向に開口する複数の小孔を穿設させで
ある旋回分散板を配設させて該分散板逆円錐収束部に前
記風箱外に管口をもつ垂直状の石炭供給管を接続させる
とともに、前記分散板の逆円錐面内に前記風箱外に管口
をもつ他の一以上の石炭供給管の他端口を開設させて該
他端口を前記分散板円錐面の半径方向にその長径部を配
置し、かつその開口方向を前記小孔と同様に該円錐面の
接線方向に指向させた開口部に形成させ、さらに前記両
面・炭供給管から石炭および空気等の混合ガスを送流自
在にしたことを特徴とする流動床反応炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14370683A JPS6036879A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 流動床反応炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14370683A JPS6036879A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 流動床反応炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6036879A true JPS6036879A (ja) | 1985-02-26 |
Family
ID=15345075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14370683A Pending JPS6036879A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 流動床反応炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036879A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6053333A (en) * | 1995-10-06 | 2000-04-25 | Roediger Pittsburgh, Inc. | Method and system for transferring sludge, including a plow for dispersing sludge |
| US6206203B1 (en) * | 1996-01-23 | 2001-03-27 | Novus International, Inc. | Apparatus and process for separating components of a treatment mixture from waste water treatment system |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP14370683A patent/JPS6036879A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6053333A (en) * | 1995-10-06 | 2000-04-25 | Roediger Pittsburgh, Inc. | Method and system for transferring sludge, including a plow for dispersing sludge |
| US6206203B1 (en) * | 1996-01-23 | 2001-03-27 | Novus International, Inc. | Apparatus and process for separating components of a treatment mixture from waste water treatment system |
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