JPS6053594A - 流動床ガス化装置 - Google Patents
流動床ガス化装置Info
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- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
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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】
本発明は炭素質物質のガス化に関し、更に詳細には、流
動床ガス化装置の灰を分離、冷却及び排出する方法及び
装置に関する。
動床ガス化装置の灰を分離、冷却及び排出する方法及び
装置に関する。
石炭のような炭素質物質のガス化反応器では、可燃性の
発生炉ガスと共に集塊状の灰のような固体廃棄物が生じ
る。典型的な流動床ガス化装置では石炭の粒子が高温の
ガス化装置へガスによって気送される。蒸気のようなプ
ロセス媒体、粒子状の石炭、及び空気あるいは純粋な酸
素のような気体の酸素供給源が、おそらく浄化された再
循環発生炉ガスと共に注入される。このプロセスによる
と石炭の粒子がノズの上方において流動床を形成する。
発生炉ガスと共に集塊状の灰のような固体廃棄物が生じ
る。典型的な流動床ガス化装置では石炭の粒子が高温の
ガス化装置へガスによって気送される。蒸気のようなプ
ロセス媒体、粒子状の石炭、及び空気あるいは純粋な酸
素のような気体の酸素供給源が、おそらく浄化された再
循環発生炉ガスと共に注入される。このプロセスによる
と石炭の粒子がノズの上方において流動床を形成する。
更に、石炭及び酸素を高温のガス化装置に注入すると石
炭の一部が燃焼しその反応による熱がガス化装置の温度
を維持することになる。未燃焼石炭粒子が加熱されると
石炭中の揮発性物質が急速に蒸発、あるいは揮発する。
炭の一部が燃焼しその反応による熱がガス化装置の温度
を維持することになる。未燃焼石炭粒子が加熱されると
石炭中の揮発性物質が急速に蒸発、あるいは揮発する。
容器内の平均温度は典型的には８７０°Ｃ〜１１００℃
あるいはそれ以トであり、この高温によりタール及び油
等のような蒸発生成物か分解しガス化されてメタン、−
酸化炭素及び水素が生じる。石炭が引続き加熱されると
、その蒸発が完了し石炭粒子が主として未ガス化炭素の
破片、即ちチャーになる。このチャーが流動床を循環す
るとチャーの中の炭素が燃焼及びガス化により徐々に消
費され高い灰成分ζ有する粒子が残る。その灰の多い粒
子は、５４０°Ｃ−１１００℃の温度で溶融し典型的に
は炭素化合物より密度の高い化合物であるＳ、Ｆｅ、Ｎ
ａ、Ａ１．Ｋ及びＳｉの任意のものあるいは全ての化合
物より成る釦、物化合物及び共晶を含む。これらの粒子
内の液状化合物は小孔を通って表面へ押し出され、その
ため粒子が互いに粘着して集塊物となる。このようにし
て、流動床のチャー粒子より大きく密度の高い灰の集塊
物が形成される。集塊物の密度及び寸法が増加すると、
流動床はそれらを支えることができない。灰の集塊物の
密度は徐々に高くなり流動床でもはや支え切れないレベ
ルに達するその灰の塊状物が流動性を失う。従ってこれ
らの灰の集塊物を容器から取除く必要がある。
あるいはそれ以トであり、この高温によりタール及び油
等のような蒸発生成物か分解しガス化されてメタン、−
酸化炭素及び水素が生じる。石炭が引続き加熱されると
、その蒸発が完了し石炭粒子が主として未ガス化炭素の
破片、即ちチャーになる。このチャーが流動床を循環す
るとチャーの中の炭素が燃焼及びガス化により徐々に消
費され高い灰成分ζ有する粒子が残る。その灰の多い粒
子は、５４０°Ｃ−１１００℃の温度で溶融し典型的に
は炭素化合物より密度の高い化合物であるＳ、Ｆｅ、Ｎ
ａ、Ａ１．Ｋ及びＳｉの任意のものあるいは全ての化合
物より成る釦、物化合物及び共晶を含む。これらの粒子
内の液状化合物は小孔を通って表面へ押し出され、その
ため粒子が互いに粘着して集塊物となる。このようにし
て、流動床のチャー粒子より大きく密度の高い灰の集塊
物が形成される。集塊物の密度及び寸法が増加すると、
流動床はそれらを支えることができない。灰の集塊物の
密度は徐々に高くなり流動床でもはや支え切れないレベ
ルに達するその灰の塊状物が流動性を失う。従ってこれ
らの灰の集塊物を容器から取除く必要がある。
従来技術の灰排出手段には種々のものがある。その第１
のものは容器の底に灰を沈積させその底の上方のある物
理的なレベルまで徐々に沈積させるものである。その灰
を取出すために固定した出口が越流入口として設けられ
ている。この方法は、ガス化装置が飛沫同伴状態の石灰
石あるいは比較的一定の量だけその流動床内に存在させ
るように意図した任意の他の物質を用いる場合には満足
すべき解決法である。しかしながら、灰が残留するのを
望まない場合には満足すべき方法とは言えない。
のものは容器の底に灰を沈積させその底の上方のある物
理的なレベルまで徐々に沈積させるものである。その灰
を取出すために固定した出口が越流入口として設けられ
ている。この方法は、ガス化装置が飛沫同伴状態の石灰
石あるいは比較的一定の量だけその流動床内に存在させ
るように意図した任意の他の物質を用いる場合には満足
すべき解決法である。しかしながら、灰が残留するのを
望まない場合には満足すべき方法とは言えない。
灰を取り除く第２の方法は、灰の粒子をその」法により
分離するために灰を機械的にふるい分ける装置を用いる
。この装置はチャーの粒子と集塊状の灰の粒子の密度の
違いを利用をしないため満足すべきものとは言えない。
分離するために灰を機械的にふるい分ける装置を用いる
。この装置はチャーの粒子と集塊状の灰の粒子の密度の
違いを利用をしないため満足すべきものとは言えない。
この方法ではチャーを残留炭素を含んだ状態で隼期に取
除くためそれだけ炭素変換効率が減少することになる。
除くためそれだけ炭素変換効率が減少することになる。
灰の排出を行なう第３の方法では、水平面に関しイ・ν
かに傾いた状態で灰排出プレナム空間の方へ下方へ延び
るフロアを用いる。フロアのノズルを介して流動化ガス
が抽出され、これが集塊状の灰の粒子の流動化手段を形
成する。この方法の欠点は、灰の取出しが非常にゆっく
りと進みその結果大型のガス化装置に用いるには効率的
でないことである。更に、フロアのノズルで流動化させ
るには大きすぎるか密度が高すぎる灰の大きな粒子が排
１１）されず容器内に溜まるという欠点がある。
かに傾いた状態で灰排出プレナム空間の方へ下方へ延び
るフロアを用いる。フロアのノズルを介して流動化ガス
が抽出され、これが集塊状の灰の粒子の流動化手段を形
成する。この方法の欠点は、灰の取出しが非常にゆっく
りと進みその結果大型のガス化装置に用いるには効率的
でないことである。更に、フロアのノズルで流動化させ
るには大きすぎるか密度が高すぎる灰の大きな粒子が排
１１）されず容器内に溜まるという欠点がある。
このためフロアのノズルからのカスの分布にひずみが固
体物質の排出が妨げられることになる。
体物質の排出が妨げられることになる。
灰を取除くもう１つの手段は、充分な下方向のモメント
を持っ集塊物だけが落ちるように、プロセス媒体より成
る入来カスの高速ジｉツトを用いてベンチュリ・スロー
トを介し灰の塊状物を優先的に取除く手段より成る。・
しかしながら不幸にも、ベンチュリ・スロートを介して
灰が排出される際そのスロートが瞬間的にブロックされ
、ガスにより支えられる流動化床に摂動が生じることに
なる。
を持っ集塊物だけが落ちるように、プロセス媒体より成
る入来カスの高速ジｉツトを用いてベンチュリ・スロー
トを介し灰の塊状物を優先的に取除く手段より成る。・
しかしながら不幸にも、ベンチュリ・スロートを介して
灰が排出される際そのスロートが瞬間的にブロックされ
、ガスにより支えられる流動化床に摂動が生じることに
なる。
上述した手段は全て更に別の欠点を有する。灰は冷却さ
れて固化するまで粘着性を有するため灰の粒子の塊状物
は徐々に大きくなる傾向がある。−に述した灰を取除く
手段は何れも灰が流動性を失って容器の底に接触する前
にそれを冷却する能力を持たない。もし灰が固化するｎ
ηに容器の底に接触するような構造だと、灰は底にくっ
ついて底を汚染し、最終的にガス化装置の底を塞ぐこと
になる。冷却を充分性なわずに直接排出しようとすると
、気密のロックホッパー弁のガスケット材料のような熱
に敏感な下流の装置が損傷を受けるおそれがある。
れて固化するまで粘着性を有するため灰の粒子の塊状物
は徐々に大きくなる傾向がある。−に述した灰を取除く
手段は何れも灰が流動性を失って容器の底に接触する前
にそれを冷却する能力を持たない。もし灰が固化するｎ
ηに容器の底に接触するような構造だと、灰は底にくっ
ついて底を汚染し、最終的にガス化装置の底を塞ぐこと
になる。冷却を充分性なわずに直接排出しようとすると
、気密のロックホッパー弁のガスケット材料のような熱
に敏感な下流の装置が損傷を受けるおそれがある。
従って、本発明の主要目的は、チャーイの粒子を灰の粒
子から効率良く分離しチャーの粒子を再循環させて流動
化床内へ戻す灰排出手段を有するガス化装置の容器を提
供することにあり、また、ガス化装置の内部表面の汚染
と下流の灰排出手段の熱への露出を最小限に抑えこれを
流動化床の動的力学関係が摂動するのを防ぐような態様
で行なうべく灰の排出前にその灰を冷却する灰排出手段
を提供することにある。
子から効率良く分離しチャーの粒子を再循環させて流動
化床内へ戻す灰排出手段を有するガス化装置の容器を提
供することにあり、また、ガス化装置の内部表面の汚染
と下流の灰排出手段の熱への露出を最小限に抑えこれを
流動化床の動的力学関係が摂動するのを防ぐような態様
で行なうべく灰の排出前にその灰を冷却する灰排出手段
を提供することにある。
］−述の目的を達成するために、炭素質物質をカス化す
る本発明の流動床ガス化装置は、下方部分に内部法環状
領域を画定する垂直方向に配設した細長い容器と、容器
の前記次項状領域内に配設した傾剰フロ′アと、前記フ
ロアを貫通するオリスイスと、前記フロアを貫通して前
記次項状領域内を上方に延びるプロセス媒体を前記容器
内に注入する手段と、前記フロアの下方端縁を貫通する
前記容器から灰を排出する手段とより成り、前記法理状
領域にはガスを肋記領域内へ下方に向けて注入するガス
注入手段が設けられており、前記フロアは水平基準面か
ら上方へ４５°〜８０’の傾斜を有することを特徴とす
る。
る本発明の流動床ガス化装置は、下方部分に内部法環状
領域を画定する垂直方向に配設した細長い容器と、容器
の前記次項状領域内に配設した傾剰フロ′アと、前記フ
ロアを貫通するオリスイスと、前記フロアを貫通して前
記次項状領域内を上方に延びるプロセス媒体を前記容器
内に注入する手段と、前記フロアの下方端縁を貫通する
前記容器から灰を排出する手段とより成り、前記法理状
領域にはガスを肋記領域内へ下方に向けて注入するガス
注入手段が設けられており、前記フロアは水平基準面か
ら上方へ４５°〜８０’の傾斜を有することを特徴とす
る。
第１図は流動床ガス化装置１０を示す。その装置は一般
的には細長い容器１２を有し、その底をノズル１４が貫
通して容器１２の内部を上方に向って延びている。容器
１２の頂部を貫通するのは発生ガス出口１６である。
的には細長い容器１２を有し、その底をノズル１４が貫
通して容器１２の内部を上方に向って延びている。容器
１２の頂部を貫通するのは発生ガス出口１６である。
容器１２は３つの主要な水平方向の領域、即ちｌ）容器
１２の最上部にありノズル１４の頂部に形成される炎１
５のほぼ頂部に向って下方に延びる広領域１８と、２）
広領域１８の下方でノズル１４の頂部上方にある燃焼器
領域１９と、３）ノズル１４の頂部から下方へ延びる環
状領域２２を有する。第１図はまたチャー粒子の流れパ
ターン２ｏと集塊状の灰の流れパターン２１を示す。粒
子はノズル１４から上方へ向い、炎１５を介して広領域
１８内へ循環し、そこから下方へ燃焼器領域ｌ９を介し
て環状領域２２に流れる。環状領域２２では、チャーは
上方へ再循環され、灰は流動性を失って下方へ流れるこ
とによりチャーと灰が分離される。
１２の最上部にありノズル１４の頂部に形成される炎１
５のほぼ頂部に向って下方に延びる広領域１８と、２）
広領域１８の下方でノズル１４の頂部上方にある燃焼器
領域１９と、３）ノズル１４の頂部から下方へ延びる環
状領域２２を有する。第１図はまたチャー粒子の流れパ
ターン２ｏと集塊状の灰の流れパターン２１を示す。粒
子はノズル１４から上方へ向い、炎１５を介して広領域
１８内へ循環し、そこから下方へ燃焼器領域ｌ９を介し
て環状領域２２に流れる。環状領域２２では、チャーは
上方へ再循環され、灰は流動性を失って下方へ流れるこ
とによりチャーと灰が分離される。
第２図は容器１２の環状領域２２を示す。
ノズル１４に関し同心的にノズル１４の頂部上方の点か
ら下方に延びるのが内側ブースタ２４である。外側ブー
スタ２６は内側ブースタ２４と頂部をほぼ同じレベルの
位置で容器１２に埋め込まれるかそれに増刊けられる。
ら下方に延びるのが内側ブースタ２４である。外側ブー
スタ２６は内側ブースタ２４と頂部をほぼ同じレベルの
位置で容器１２に埋め込まれるかそれに増刊けられる。
ブースタ２４．２６のうちただ一方が必要なものである
が、両方とも用いる方が好ましい。ルースタ２４．２６
で注入されるガスは任、６（のガスであるが、蒸気か浄
化された再循環発生炉カスであることが好ましい。鋭く
傾斜したフロア２８は、ノズル１４の両側において対象
であるのが好ましく環状領域２２の底に配置され、その
フロア２８の中心はノズル１４の頂部の方へ上方に向け
て延びる。典型的には浄化された再循環発生炉ガスのよ
うなガスが入［コ３０を介してフロア２８の下部のフロ
アガスプレナム空間３１へ注入される。フロアガスブレ
ナム空間３１の上方には灰プレナム空間３２がある。
が、両方とも用いる方が好ましい。ルースタ２４．２６
で注入されるガスは任、６（のガスであるが、蒸気か浄
化された再循環発生炉カスであることが好ましい。鋭く
傾斜したフロア２８は、ノズル１４の両側において対象
であるのが好ましく環状領域２２の底に配置され、その
フロア２８の中心はノズル１４の頂部の方へ上方に向け
て延びる。典型的には浄化された再循環発生炉ガスのよ
うなガスが入［コ３０を介してフロア２８の下部のフロ
アガスプレナム空間３１へ注入される。フロアガスブレ
ナム空間３１の上方には灰プレナム空間３２がある。
第３及び４図はそれぞれ、内側ブースタ２４により囲ま
れたノズル１４を示す環状領域２２の更に詳細な図とフ
ロア２８を更に詳細に示す図である。フロア２ｄは単一
の板かあるいは３４．３６．３８及び４０のような多数
の板から構成してもよい。典型的には浄化した再循環発
生炉ガスのようなガスが環状領域２２内へ孔４２を介し
て注入される。フロア２８には１または２以上の灰排出
開口４４が貫通する。
れたノズル１４を示す環状領域２２の更に詳細な図とフ
ロア２８を更に詳細に示す図である。フロア２ｄは単一
の板かあるいは３４．３６．３８及び４０のような多数
の板から構成してもよい。典型的には浄化した再循環発
生炉ガスのようなガスが環状領域２２内へ孔４２を介し
て注入される。フロア２８には１または２以上の灰排出
開口４４が貫通する。
第５図は、内側ブースタ２４により囲まれたノズル１４
を内部に配設した環状領域を有する容器１２を詳細に示
す。容器１２に取付けられるかあるいはそれに埋め込ま
れたのは外側ブースタ２６であり、それは単一のコイル
状管４６で形成してもよい。ｖ４６を貫通するのは外側
ブースタの吐出孔４８であり、これらの孔はプロセス媒
体を容器１２内へ排出するように配設されている。内側
ブースタ２４には容器１２内へプロセス媒体を注入する
ための一連の排出孔５０が貫通する。
を内部に配設した環状領域を有する容器１２を詳細に示
す。容器１２に取付けられるかあるいはそれに埋め込ま
れたのは外側ブースタ２６であり、それは単一のコイル
状管４６で形成してもよい。ｖ４６を貫通するのは外側
ブースタの吐出孔４８であり、これらの孔はプロセス媒
体を容器１２内へ排出するように配設されている。内側
ブースタ２４には容器１２内へプロセス媒体を注入する
ための一連の排出孔５０が貫通する。
ガスを流動床内へ注入すると液体中へガスを注入したと
同様に流動床内に空隙、即ち泡が形成されることが確か
められている。垂直の流動床が一様に分布した多数の水
下位置からカスを注入すると泡の境界が乱れるため大き
な泡が壊れ、従って流動床全体の動的力学関係の摂動が
最小限に抑えられることが観察されている。従って、ブ
ースタ２４．２６は共に容器１２のフロア２８から上昇
した大きな泡かブースタ２４．２６により注入されるガ
スにより影響されて壊れるように環状領域の周りに一様
に配置されている。
同様に流動床内に空隙、即ち泡が形成されることが確か
められている。垂直の流動床が一様に分布した多数の水
下位置からカスを注入すると泡の境界が乱れるため大き
な泡が壊れ、従って流動床全体の動的力学関係の摂動が
最小限に抑えられることが観察されている。従って、ブ
ースタ２４．２６は共に容器１２のフロア２８から上昇
した大きな泡かブースタ２４．２６により注入されるガ
スにより影響されて壊れるように環状領域の周りに一様
に配置されている。
この装置の動作を以下で詳細に説明する。
第１図を参照して、ノズル１４を介して種々のプロセス
媒体がガス化装置の容器内へ注入される。石炭粒子の一
部が燃焼してこのプロセスに高い温度を与える。石炭の
残りの粒子が加熱され、流動化されて広領域１８に床が
形成される。石炭がガス化されて集塊状の灰の粒子が残
ると、チャーより密度が高く粒形が大きい灰が徐々に流
動性を失う。
媒体がガス化装置の容器内へ注入される。石炭粒子の一
部が燃焼してこのプロセスに高い温度を与える。石炭の
残りの粒子が加熱され、流動化されて広領域１８に床が
形成される。石炭がガス化されて集塊状の灰の粒子が残
ると、チャーより密度が高く粒形が大きい灰が徐々に流
動性を失う。
第２図を参照して、集塊状の灰が流動性を失って環状領
域２２内のフロア２８上へ直接落下するのでなくて環状
領域２２内へ入ると、その灰は床２８を介して容器１２
内へ注入される再循環ガス、及び蒸気、あるいはブース
タ２４．２６を介して容器１２内へ注入６される再循環
発生炉ガスが動力に抵抗する流動化力を与えるため徐々
に流動性を失う。
域２２内のフロア２８上へ直接落下するのでなくて環状
領域２２内へ入ると、その灰は床２８を介して容器１２
内へ注入される再循環ガス、及び蒸気、あるいはブース
タ２４．２６を介して容器１２内へ注入６される再循環
発生炉ガスが動力に抵抗する流動化力を与えるため徐々
に流動性を失う。
こ１の流動化ガスの流れにより毎分１〜２フイートの速
度で下降する重くかつ太き粒形の灰の塊状物が徐々に流
動性を失うが、軽いチャーの粒子は更に激しく流動化さ
れそれらが重い灰の粒子から分離される。これらの分離
されたチャーの粒子は環状領域２２からト方へ送られて
燃焼器領域１９へ入り、そして広領域１８へ入ってその
チャーに含まれる炭素が更に消費される。かくして、流
動化ガスの流れにより灰の塊状物の下降速度が緩められ
るだけでなくチャーが広領域１８へ戻されて更にガス化
される。
度で下降する重くかつ太き粒形の灰の塊状物が徐々に流
動性を失うが、軽いチャーの粒子は更に激しく流動化さ
れそれらが重い灰の粒子から分離される。これらの分離
されたチャーの粒子は環状領域２２からト方へ送られて
燃焼器領域１９へ入り、そして広領域１８へ入ってその
チャーに含まれる炭素が更に消費される。かくして、流
動化ガスの流れにより灰の塊状物の下降速度が緩められ
るだけでなくチャーが広領域１８へ戻されて更にガス化
される。
以 下 余 白
灰が環状領域２２内に長い時間留まって流動性を失うと
、その灰が流動床の温度から冷却される機会を与えられ
ることになる。典型的には３８°Ｃ〜３７０℃（の温度
で注入される再循環ガスと、１００℃〜４８０ ℃の温
度で注入される蒸気とにより、灰は流動床を去る昨に８
７０ ’Ｃ以−にの温度から排出される時の３８°Ｃ〜
４２７°Ｃの温度範囲へ有意に冷却される。最終的に、
灰はフロア２８の排出孔４４、（第４図）を通過し灰排
出プレナム空間３２に入ってそこで更に大きい直径のパ
イプ及びロックホッパーによるなどして処理Ｓれる。
、その灰が流動床の温度から冷却される機会を与えられ
ることになる。典型的には３８°Ｃ〜３７０℃（の温度
で注入される再循環ガスと、１００℃〜４８０ ℃の温
度で注入される蒸気とにより、灰は流動床を去る昨に８
７０ ’Ｃ以−にの温度から排出される時の３８°Ｃ〜
４２７°Ｃの温度範囲へ有意に冷却される。最終的に、
灰はフロア２８の排出孔４４、（第４図）を通過し灰排
出プレナム空間３２に入ってそこで更に大きい直径のパ
イプ及びロックホッパーによるなどして処理Ｓれる。
第３図を参照すると、フロア２８がフリント状のガス排
出孔４２を有し、その排出孔を介して再循環発生炉ガス
のようなガスがフロアガスプレナム空間３１か゛ら容器
１２の環状空間２２内へ流れ込むことがわかる。これら
のグリンド状ガス排出孔４２は、その排出孔４２を横切
る圧力降下が流動床の圧力降ドの３０％より大きいよう
に設計されその寸法を決められる。この圧力降下により
種々の位置にある排出孔４２を介する流れの不平衡が防
１トされることが確かめられている。かかる流れの不平
衡状態が生じると環状領域２２内における灰の塊状物と
チャーの流動化作用が失われることになる。流動床の圧
力降下は容器の動作圧力及び容器の高さのような幾つか
の変数に依存することが明らかである。更に、これらの
グリンド状ガス排出孔４２からの全流量はブースタ２４
．２６を含む環状領域２２へ送られる全ガスの量のほぼ
半分であることが望ましい。これが環状空間２２内のガ
スの分布を一様にする助けとなる。
出孔４２を有し、その排出孔を介して再循環発生炉ガス
のようなガスがフロアガスプレナム空間３１か゛ら容器
１２の環状空間２２内へ流れ込むことがわかる。これら
のグリンド状ガス排出孔４２は、その排出孔４２を横切
る圧力降下が流動床の圧力降ドの３０％より大きいよう
に設計されその寸法を決められる。この圧力降下により
種々の位置にある排出孔４２を介する流れの不平衡が防
１トされることが確かめられている。かかる流れの不平
衡状態が生じると環状領域２２内における灰の塊状物と
チャーの流動化作用が失われることになる。流動床の圧
力降下は容器の動作圧力及び容器の高さのような幾つか
の変数に依存することが明らかである。更に、これらの
グリンド状ガス排出孔４２からの全流量はブースタ２４
．２６を含む環状領域２２へ送られる全ガスの量のほぼ
半分であることが望ましい。これが環状空間２２内のガ
スの分布を一様にする助けとなる。
フロア２８はその横断面図で見ると水平面から」一方に
典薬的には８０°〜４５°の角度、好ましくはほぼ７０
°の角度を有する。
典薬的には８０°〜４５°の角度、好ましくはほぼ７０
°の角度を有する。
この角度により流動床に形成された大きい集塊状の灰粒
子が確実に取除かれる。この内部摩擦角は成る特定の物
質の粒子がその形状に関係なく転がる表面の角度である
。石炭ではその角度は６０°であり、灰の塊状物では４
５°、チャーの粉状物では６５°である。７０°の角度
は石炭から生じるほとんどの固体物質の内部摩擦角より
大きいため流動化ガスが失われても集塊状の灰の太き粒
子は停滞しない。もし石炭あるいはチャーの粉状物が環
状空間内に入っていかないことが予想される場合には、
その傾斜角度として４５°〜７゜０の角度を用いてもよ
いことが明らかである。
子が確実に取除かれる。この内部摩擦角は成る特定の物
質の粒子がその形状に関係なく転がる表面の角度である
。石炭ではその角度は６０°であり、灰の塊状物では４
５°、チャーの粉状物では６５°である。７０°の角度
は石炭から生じるほとんどの固体物質の内部摩擦角より
大きいため流動化ガスが失われても集塊状の灰の太き粒
子は停滞しない。もし石炭あるいはチャーの粉状物が環
状空間内に入っていかないことが予想される場合には、
その傾斜角度として４５°〜７゜０の角度を用いてもよ
いことが明らかである。
第４図を参照して、フロア２８にはノズル１４と内側ブ
ースタ２４と少なくとも１つの排出孔４４とが貫通する
ことがわかる。ＩＩ−ｆましくは、ノズル１４と内側ブ
ースタ２４の貫通位置はその中央部であり、容器１２の
γにいに反対側のフロア２８の最も低い点で２つの灰排
出孔４４が容器１１の壁と正接している。フロアのガス
排出孔４２を介して初出される再循環ガスは灰を灰排出
孔４４の方にそして容器１２の壁から離れる方向へ向け
るよζは、これらのフロアガス排出孔４２はフロアカス
をほぼ灰排出孔４４の方へ、更に詳細には両方の灰排出
孔４４の中心を結ぶ線から３００〜４５°の角度である
角度θで排出する。
ースタ２４と少なくとも１つの排出孔４４とが貫通する
ことがわかる。ＩＩ−ｆましくは、ノズル１４と内側ブ
ースタ２４の貫通位置はその中央部であり、容器１２の
γにいに反対側のフロア２８の最も低い点で２つの灰排
出孔４４が容器１１の壁と正接している。フロアのガス
排出孔４２を介して初出される再循環ガスは灰を灰排出
孔４４の方にそして容器１２の壁から離れる方向へ向け
るよζは、これらのフロアガス排出孔４２はフロアカス
をほぼ灰排出孔４４の方へ、更に詳細には両方の灰排出
孔４４の中心を結ぶ線から３００〜４５°の角度である
角度θで排出する。
第５図は、内側ブースタ２４と外側ブースタ２６を詳細
に示す図である。内側ブースタ２４はノズル１４に関し
同心的に配設されたキャップ付きのパイプであり、一連
の孔５０が貫通している。これらの孔５０はそ１れらの
孔から排出されるガスが一般的に下方、好ましい実施例
では水平面からほぼ６０°下方に向う角度で排出するよ
うに設計されている。
に示す図である。内側ブースタ２４はノズル１４に関し
同心的に配設されたキャップ付きのパイプであり、一連
の孔５０が貫通している。これらの孔５０はそ１れらの
孔から排出されるガスが一般的に下方、好ましい実施例
では水平面からほぼ６０°下方に向う角度で排出するよ
うに設計されている。
外側ブースタ２６はほぼコイル状の１１空パイプ４６よ
り成りその排出孔４８はガスがほぼ一般的に下方、好ま
しい実施例では水平面からＦ方へほぼ６０’の角度で利
−出されるように設計されている。これらの排出孔４８
及び孔５０は典型的にはｉ、ｅ肩腸〜１２．７ｍｍ、好
ましくは約６．３５ｍｍの直径を有する。
り成りその排出孔４８はガスがほぼ一般的に下方、好ま
しい実施例では水平面からＦ方へほぼ６０’の角度で利
−出されるように設計されている。これらの排出孔４８
及び孔５０は典型的にはｉ、ｅ肩腸〜１２．７ｍｍ、好
ましくは約６．３５ｍｍの直径を有する。
内側及び外側ブースタ２４．２６は幾つかの機能を有す
る。その第１のものは、ブースタ２４．２６により環状
領域２２内で流動性を失う集塊状の灰の冷却である。そ
の第２のものはブースタ２４及び２６が環状領域２２内
、特にブースタ２４．２６の上方でノズル１４の頂部下
方の空間内において追加の流動化ガスを提供することで
ある。Ｍｌ ３のものはブースタが環状領域２２を横切
る方向で泡を一様に発生させ粒子の分離を助ける機構を
提供することである。
る。その第１のものは、ブースタ２４．２６により環状
領域２２内で流動性を失う集塊状の灰の冷却である。そ
の第２のものはブースタ２４及び２６が環状領域２２内
、特にブースタ２４．２６の上方でノズル１４の頂部下
方の空間内において追加の流動化ガスを提供することで
ある。Ｍｌ ３のものはブースタが環状領域２２を横切
る方向で泡を一様に発生させ粒子の分離を助ける機構を
提供することである。
灰を装置１０から環状空間２２、灰拮出孔４４、及び灰
排出ブレナム空間３２を介して取除くプロセスは容器１
２から有意な量のガスを失うことなく行なえることに注
目されたい。これは一般的には、例えば′−！Ａ該技術
分野で周知であるロックホッパー弁を用いることにより
達成されかつ幾つかの目的に奉仕する。明らかにその第
１のものは前爪な発生炉ガスの損失を防止することであ
る。第２に、環状領域２２内のガスの一般的な流れ方向
を」―に向きにし、従って流動性を失うプロセスを緩慢
にさせかつ流動床からの集塊状の灰の冷却に役立つこと
である。
排出ブレナム空間３２を介して取除くプロセスは容器１
２から有意な量のガスを失うことなく行なえることに注
目されたい。これは一般的には、例えば′−！Ａ該技術
分野で周知であるロックホッパー弁を用いることにより
達成されかつ幾つかの目的に奉仕する。明らかにその第
１のものは前爪な発生炉ガスの損失を防止することであ
る。第２に、環状領域２２内のガスの一般的な流れ方向
を」―に向きにし、従って流動性を失うプロセスを緩慢
にさせかつ流動床からの集塊状の灰の冷却に役立つこと
である。
第１図は、流動床ガス化装置の断面立面図であ′る。
ｆ！Ｓ２図は、本発明の一実施例による疏動床ガス化装
置の環状領域の断面立面図である。 第３図は１本発明の実施例による流動床ガス化装置の環
状領域の一部を示す断面立面図である。 第４図は、本発明の実施例による流動床ガス化装置の環
状領域の平面図である。 第５図は、本発明の実施例による流動床ガス化装置の環
状領域の一部の断面立面図である。 １２・・・・容器 １４・・・・ノズル １８・・・・広領域 １９・・・・燃焼器領域 ２０・・・・チャー粒子 ２１・・・・集塊状の灰 ２２・・・・次項状領域 ２４・・・・内側ブースタ ２８・・・・フロア ３１・・・・フロアガスプレナム空間 第１頁の続き ＠発明者 カンワール・マハジャ アメン ブラ゛ ｏ発明者 ウエソーチン・ヤン アメ ント リカ合衆国、ペンシルベニア州、グリーンズバーグント
ルボロ・ドライブ １１ リカ合衆国、ペンシルベニア州、エクスポート マウ・
パーノン働アベニュー ２３６
置の環状領域の断面立面図である。 第３図は１本発明の実施例による流動床ガス化装置の環
状領域の一部を示す断面立面図である。 第４図は、本発明の実施例による流動床ガス化装置の環
状領域の平面図である。 第５図は、本発明の実施例による流動床ガス化装置の環
状領域の一部の断面立面図である。 １２・・・・容器 １４・・・・ノズル １８・・・・広領域 １９・・・・燃焼器領域 ２０・・・・チャー粒子 ２１・・・・集塊状の灰 ２２・・・・次項状領域 ２４・・・・内側ブースタ ２８・・・・フロア ３１・・・・フロアガスプレナム空間 第１頁の続き ＠発明者 カンワール・マハジャ アメン ブラ゛ ｏ発明者 ウエソーチン・ヤン アメ ント リカ合衆国、ペンシルベニア州、グリーンズバーグント
ルボロ・ドライブ １１ リカ合衆国、ペンシルベニア州、エクスポート マウ・
パーノン働アベニュー ２３６
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｆ方部分に内部法環状領域を画定する垂直方向に配設し
た細長い容器と、容器の前記法理状領域内に配設した傾
斜フロアと、前記フロアを貫通するオリフィスと、前記
フロアを貫通して前記法理状領域内を上方に延びるプロ
セス奴休を前記容器内に注入する手段と、前記フロアの
下方端縁を貫通する前記容器から灰を排出する手段とよ
り成り、前記法理状領域にはカスを前記債域内へ下方に
向けて注入するガス注入手段が設けられており、前記フ
ロアは水平基準面から上方へ４５°〜８０°の傾斜を有
することを特徴とする、炭素質物質をガス化する流動床
ガス化装置。 ２、前記フロアは交わって前記法理状領域の中央部分で
」一方端縁を形成する第１及び第２の傾斜表ｉＩ′ｉｉ
領域より成り、前記第１及び第２の表面はｆ４記−上方
端縁に関し対称的に配設されていることを特徴とする前
記第１項記載の流動床ガス化装置。 ３、前記ガス注入手段は、オリフィスを有し前記法理状
領域内において前記容器の壁に取伺けられパイプより成
ることを特徴とする前記第１または２項記載の流動床ガ
ス化装置。 ４、前記ガス注入手段は前記プロセス短体注入手段に関
し同心的に配設されていることを特徴とする前記第３項
記載の流動床ガス化装置。 ５、流動床ガス化装置において生じる灰を冷却排出する
方法であって、前記ガス化装置の流動床は炭素質物質の
粒子、一部が酸化した炭素質物質の粒子、及び実質的に
炭素を含まない灰より成る粒子により構成され、前記灰
粒子は前記炭素質物質の粒子を流動化するには充分であ
るが前記法の粒子を流動化するには不充分な流動化ガス
を前記流動床にあてることにより前記炭素質物質の粒子
から分離され、前記法の粒子は前記ガス化装置の容器の
法理状領域内で流動性を失って内冷却され、最終的に前
記容器の傾斜フロアに当たって排出の開口部を介して排
出され、前記環状領域の下方部分で前記法の粒子を冷却
するため前記フロアの下方端縁において前記容器の壁に
隣接した前記排出用開口の方に一般的に下方に向かって
ガスが前記容器の環状領域内へ注入されることを特徴と
する方法。 ６、前記環状領域内へは蒸気が３１５℃〜４２７°Ｃの
温度で注入され、前記蒸気及び前記ガスにより前記法の
塊状物が前記環状領域を通って流動性を失う際９３℃〜
１５０ ’Ｃの温度へ冷却され、更に９３°Ｑ−１５０
°Ｃの温度のカスが前記環状領域のフロアを介して注入
されて前記灰排出用開口の方へＪｉＯ記灰の塊状物を流
動化させ、前記排出用間「１を介して前記法の塊状物が
前記容器から排出されることを特徴とする前記第５項記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US51833883A | 1983-07-29 | 1983-07-29 | |
| US518338 | 1983-07-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6053594A true JPS6053594A (ja) | 1985-03-27 |
Family
ID=24063507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59157081A Pending JPS6053594A (ja) | 1983-07-29 | 1984-07-26 | 流動床ガス化装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0139092A1 (ja) |
| JP (1) | JPS6053594A (ja) |
| KR (1) | KR850001399A (ja) |
| AU (1) | AU2774184A (ja) |
| ZA (1) | ZA844086B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002087758A1 (en) | 2001-04-28 | 2002-11-07 | China Petroleum & Chemical Corporation | A rare earth zeolite y and the preparation process thereof |
| KR100778673B1 (ko) | 2005-12-26 | 2007-11-22 | 주식회사 포스코 | 용철 제조 장치 |
| AT524123B1 (de) * | 2021-01-19 | 2022-03-15 | Radmat Ag | Vorrichtung zum Verwerten von Prozessgas unter Umsetzung von Altstoffen und Bildung von Synthesegas |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0031098A1 (en) * | 1979-12-13 | 1981-07-01 | Combustion Engineering, Inc. | An ash-disposal system with submerged scraper |
| US4309194A (en) * | 1980-06-03 | 1982-01-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Particle withdrawal from fluidized bed systems |
| US4372228A (en) * | 1980-12-04 | 1983-02-08 | York-Shipley, Inc. | Fluidized bed reactor utilizing a conical-shaped support and method of operating the reactor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3397657A (en) * | 1965-11-01 | 1968-08-20 | Tada Mitsuru | Apparatus for continuously burning wastes |
-
1984
- 1984-05-07 AU AU27741/84A patent/AU2774184A/en not_active Abandoned
- 1984-05-29 ZA ZA844086A patent/ZA844086B/xx unknown
- 1984-07-03 EP EP84107712A patent/EP0139092A1/en not_active Withdrawn
- 1984-07-26 JP JP59157081A patent/JPS6053594A/ja active Pending
- 1984-07-28 KR KR1019840004504A patent/KR850001399A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0031098A1 (en) * | 1979-12-13 | 1981-07-01 | Combustion Engineering, Inc. | An ash-disposal system with submerged scraper |
| US4309194A (en) * | 1980-06-03 | 1982-01-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Particle withdrawal from fluidized bed systems |
| US4372228A (en) * | 1980-12-04 | 1983-02-08 | York-Shipley, Inc. | Fluidized bed reactor utilizing a conical-shaped support and method of operating the reactor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0139092A1 (en) | 1985-05-02 |
| AU2774184A (en) | 1985-01-31 |
| ZA844086B (en) | 1985-01-30 |
| KR850001399A (ko) | 1985-03-18 |
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