JPS6059276B2 - 石炭から可燃性ガス，液体の炭素含有物および高圧の蒸気を生成する方法と装置 - Google Patents

石炭から可燃性ガス，液体の炭素含有物および高圧の蒸気を生成する方法と装置

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JPS6059276B2 JP50121418A JP12141875A JPS6059276B2 JP S6059276 B2 JPS6059276 B2 JP S6059276B2 JP 50121418 A JP50121418 A JP 50121418A JP 12141875 A JP12141875 A JP 12141875A JP S6059276 B2 JPS6059276 B2 JP S6059276B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンパクトの流動化反応炉中で石炭から可燃性
のガス・液状石炭副産物および高圧の蒸気を生成するた
めの方法と装置に関する。
流動化−ボイラーーシステムの中で蒸気生成のため石炭
を燃焼することは周知てある。
この燃焼は燃焼室の中て２５ｂａｒまでの超過圧をもつ
て行うことができる。（西独国特許明細書第９７３２４
８号）。この周知の流動化燃焼の弱点は、流動化の全横
断面にわたる燃料の均等な分配は流動化の流入面上方に
多くの燃料供給位置が均等に分配されていることによつ
てしか達成できない点に存する。？の外この方法の場合
、例えばタールおよびペンゾールのような液状の石炭副
産物は失われる。最後に、流動化された固形物の水平方
向の流動は反応炉の中の固形物装入口から固形物排出口
への軽い勾配によつて行われる流動化反応炉も周知であ
る（ＧＬｉＣＫ−ＦＯＲＳＣＨＵＮＧＳＨＥＦＴ２６（
１９６５）２号、６７／６８頁）。
本発明は、コンパクトな流動化反応炉中で石炭から連続
的プロセスによつて可燃性ガス、液状の石炭副産物およ
び高圧の蒸気を生成することによつて、貴重な液状の石
炭副産物を失うこと無しに粉炭からエネルギーを取得す
る課題を基調としており、その場合プロセスは唯一の密
閉サイクル装置において実施されるものてある。
この課題は本発明に基づき、例えば０．１ないし６ｍ１
ｎの粉炭は灰から成る熱担体が貫流し、かつ少なくも二
つの室に区分されている長い流動化反応炉の第一の流動
化室中に導入され、その場合第一の流動化室内て貧窒素
かつ貧酸素のガス（生ガス）によつて粉炭を巻き上げな
がら粉炭のガス抜きが行われて可燃性ガスおよび液状の
石炭副産物が形成され、その上で形成されたコークスは
第二の流動化室へ運はれかつその中て空気によつて巻き
上げられながら燃焼されると共に流動化室中に配設され
、かつ水を装入されている管の中で同時に蒸気が生成さ
れ、その場合同時に熱担体の加熱が行われ、熱担体は新
しい粉炭の加熱のために連続的に第一の流動化室へ戻さ
れることによつて解決される。
本発明による方法によつて得られる生成物、すなわち可
燃性のガス、液状の石炭副産物および高圧の蒸気ならび
に燃焼地帯から出て行く煙道ガスは種々の分野で使用さ
れる。
しかしながら第一の流動化室からの生ガスを、場合によ
つては塵芥および液状の石炭副産物の除去の後循還によ
つてガスポンプを経て第一の流動化室に戻すことが推奨
される。この循還プロセスによつて第一の流動化室から
出て行く可燃性ガスは増加することによつてこの可燃性
ガスの一部分は絶えずこの循還から採取されなければな
らない。第一の流動化室内の新しい粉炭の巻き上げは全
部または一部高度加熱された水蒸気によつて行うことも
でき、その場合第一の流動化室内ではガス抜きの外に粉
炭のある程度のガス化も実現される。
第二の流動化室から出て行く煙道ガスは、反応炉が高い
圧力、例えば１０または２５ｂａｒまたはそれ以上の圧
力で運転される場合エネルギー的に特に良く利用される
。
この場合には煙道ガスはその含有エネルギーの利用のた
めガスタービンを経て搬出される。本発明による方法の
本質的長所は、高熱の灰による新しい粉炭の加熱によつ
て、新しい粉炭をコークスに変える際にそれ自体高価な
可燃性のガスてある生成ガスを生成する可能性が得られ
る点に認められ、一方今まで普通の、この処理段階にお
ける部分燃焼による粉炭の加熱の場合には、単に低価値
のおよびそれによつて殆んど使用不能のガスが得られる
に過ぎない。
この方法の実際的実施に対しては流動化反応炉の第一の
流動化室内の灰および粉炭はそこに支配している渦巻状
態によつて相互混合されかつ一つまたは数個のサイフオ
ンを経てガス抜きの後流動化反応炉の第二の流動化室へ
移される。
次いで第二の流動化室からは灰が同じくサイフオンーシ
ステムを経て第一の流動化室へ戻される。流動化反応炉
内の燃料一熱担体混合物の水平の″循還運動はサイフオ
ンーシステムの中へのガスの導入によつて維持される。
この方法によつて個々の流動化室間の隔壁は粒状の固形
物を通すが、個々の室内に別々に導入された渦巻ガスを
相互に連通させることはない。以下図面によつて本発明
による方法の実施例およびこれに対して適した新しい装
置を詳述する。
第１図および第２図によると流動化反応炉は長く延びた
容器１から成り、容器はサイフオンーシステム２と３に
よつてチャンネル型の流動化室４と５に区分されている
。両方の流動化室４と５はサイフオンーシステム２と３
によつて相互気密に分離されている。第一の流動化室４
中には空気圧式装入装置によつて管６を通つて室４内に
導入される、揮発性成分の含有量が３０−４０％で、粒
度６順まての粉炭が存在する。例えば５０ｔ／ｈの粉炭
が１５■／ｈの熱い固体の灰（熱担体）と混合される。
この灰は第二の流動化室５からサイフオン３を経て（第
３図の矢印方向に）約８００℃の温度を持つて第一の流
動化室４に達する。第一の流動化室４内への粉炭の導入
によつてここに４５０ないし６００℃の混合温度が生じ
、その場合約１０ｔ／ｈの生ガス（貧窒素及び貧酸素の
ガス）が発生し、この生ガスは生成ガス排出口７を経て
ガス洗浄および場合によつてはガス分解のために供給さ
れることができる。この場合約６．５ｔ／ｈのタールお
よびベンジンならびに３．５ｔ／ｈの発熱量の高い遠距
離ガスが得られる。第一の流動化室４内の粉炭の渦流は
管８によつて戻された前記生ガス（貧窒素及び貧酸素の
ガス）によつて、全部または一部分、場合によつては液
状石炭副産物の分離後に行われる。ガス抜き後残留する
約４０ｔ／ｈのコークスは１５０ｔ／ｈの熱担体と共に
サイフオン（第３図のサイフオン３と逆向き、従つてサ
イフオン底の傾斜が第一の流動化室２の方に上り勾配の
サイフオン）２を経て第二の流動化室５の中へ運ばれる
。
ここでこの混合物は管１０を経て供給された、例えば約
４００合Ｃに予熱された空気の助けによつて完全に燃焼
された。燃焼によつて放出される熱は大．部分蒸気生成
のため、第二の流動化室中に浸漬されているボイラー管
１１に送られる。燃焼熱の一部は灰の加熱のために使わ
れ、灰は次いてサイフオン３を経て第一の流動化室４中
へ運はれる。
過剰の灰は第二の流動化室５から排出・口１２を経て排
出される。約８００ないし９００゜Ｃの温度をもつて管
１３を経て第二の流動化室５から去る煙道ガスは蒸気生
成、給水子熱または空気加熱のため後置された対流伝熱
面に供給されかつ次いで集塵機を経て煙突にいたる。
流動化反応炉が例えば１０または２５または４５ｂａｒ
の圧力の下に運転される場合熱い煙道ガスは排気タービ
ンを経て減圧されることができる。前述の実施例の蒸気
生成は約１００マクスウエルの電力を生成するのに十分
である。第３図によると第二の流動化室５と第一の流動
化室４とを連結しているサイフオン３において、両方の
室は隔壁１４によつて相互分離されてい・る。
灰は取入縦穴１５を経てサイフオン３中に流入しかつ斜
めのサイフオン底１６を経てノズル縁１７に滑り落ちる
が、そこには管１８によつてサイフオンー駆動ガスが吹
き込まれる。合理的に、サイフオン３においては蒸気か
ら、またサイフオン２においては空気から成つている駆
動ガスによつて固形物は激しい気泡形成の下に巻き上げ
られかつ上昇する気泡によつて排出竪穴１９の中へ連行
される。取入竪穴１５内のおよび取入竪穴１５と水平に
配置されたノズル縁１７との間の水平部゛分への灰の降
下運動によつて、第二の流動化室５内へのガス逆流の発
生は阻止される。両流動化室４と５の間の圧力差が０．
０３ｂａｒまて、優先的には０．０１１０ｒ以下である
場合一方の室から他方の室への望ましくないガス通過の
危険が生じること無く、流動化反応炉の異存の無い運転
が可能である。反応炉内の灰の循還速度はサイフオン取
入竪穴の大きさ、斜めのサイフオン底の配置およびノズ
ル縁を通つて流れるガス量によつて決定される。本発明
による装置によつて達成される利点は特に、ガス抜きお
よび／または粉炭のガス化および発生するコークスの燃
焼が唯一の流動化反応炉の中で実施できる点に存する。
これによつて一方の装置から他方の装置へのコークスの
ための長い輸送路が省かれる。その外流動化反応炉を同
一平面上に位置する二個の流動化室に分割する方法によ
り個々の室における燃料の滞留時間を任意に設定しかつ
夫々の粉炭の種類に適合させることができる。重要な長
所は、新しい粉炭の装入ならびに生成物の排出が流動化
反応炉の各所望の位置て行うことができる点にある、す
なわち適応した給入−および搬出位置を容易に取付ける
ことができるからである。
その外サイフオンーシステムは、各流動化室内で分離し
たガス誘導およびそれと共に生成ガスの別々の処理も実
施することができる。この反応炉の特に大なる長所は、
熱い地帯の範囲内に機械的可動部分を必要としない点に
見られる。所要の調整装置は容易に、熱負荷が全然無い
かまたは極めて僅少である範囲内に収めることができる
。全ての流動化室はサイフオンーシステムの効果を左右
しないためにほぼ同じガス圧で運転するだけが要求され
る。反応炉の構造が簡単であることによつて、追加の材
料導入接続管および搬出接続管の取付は問題無く可能に
される。
第２の室における追加の接続管は例えは石炭の導入のた
めに使われ、それによつて燃焼に際し遊離される酸化硫
黄が吸収されて第二の室から有害成分から除去された煙
道ガスが排出されることになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は流動化反応炉の横断面の図形、第２図は第１図
による装置の平面図、そして第３図はサイフオンーシス
テムの横断面の拡大図形を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 石炭から可燃性ガス、液状の石炭副産物および高圧
    の蒸気を生成するための方法において、例えば粒度０．
    １ないし６ｍｍの粉炭は、灰から成る熱担体流により貫
    流されかつ少なくも二室に区分されて成る長い流動化反
    応炉の第一の流動化室に導入され、その場合第一の流動
    化室内でここに導入された貧窒素および貧酸素のガスに
    よつて粉炭を巻き上げながら粉炭のガス抜きが行われて
    可燃性のガスおよび液状の石炭副産物が形成され、その
    上で形成されたコークスは第二の流動化室へ運ばれかつ
    その中で空気により巻上げながら燃焼されると共に流動
    化室内に配置され、かつ水を装入されている管の中で同
    時に蒸気が生成され、その場合同時に熱担体の加熱が行
    われ、熱担体は粉炭に対し放熱のため連続的に流動化反
    応炉の第一の流動化室へ戻されることを特徴とする方法
    。 ２ 例えば粒度０．１ないし６ｍｍの粉炭は、灰から成
    る熱担体流により貫流されかつ少なくも二室に区分され
    て成る長い流動化反応炉の第一の流動化室に導入され、
    その場合第一の流動化室内でここに導入された貧窒素お
    よび貧酸素のガスによつて粉炭を巻き上げながら粉炭の
    ガス抜きが行われて可燃性のガスおよび液状の石炭副産
    物が形成され、その上で形成されたコークスは第二の流
    動化室へ運ばれかつその中で空気により巻上げながら燃
    焼されると共に流動化室内に配置され、かつ水を装入さ
    れている管の中で同時に蒸発が生成され、その場合同時
    に熱担体の加熱が行われ、熱担体は粉炭に対し放熱のた
    め連続的に流動化反応炉の第一の流動化室へ戻されるこ
    とにより石炭から可燃性ガス、液状の石炭副産物および
    高圧の蒸気を生成する方法を実施するための装置におい
    て、長く延びた容器１はサイフオン−システム２，３に
    よつて二つのチャンネル状の流動化室４，５に区分され
    ており、その際第二の流動化室５の流動化チャンネルの
    末端は第一の流動化室４の出発点に接続されており、か
    つ第一の流動化室４には生ガスの除去、洗浄および戻し
    のための装置が接続されならびに第二の流動化室５中ま
    たは後に蒸気の生成のためおよび燃焼ガスの排出のため
    の装置が配置されていることを特徴とする装置。
JP50121418A 1974-10-10 1975-10-09 石炭から可燃性ガス，液体の炭素含有物および高圧の蒸気を生成する方法と装置 Expired JPS6059276B2 (ja)

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