JPS62193622A - 高炉ガスの発熱量増加方法およびその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、高炉ガスの発熱量増加方法およびその装置
に関する。

従来の技術 高炉ガス（以下Ｂガスと呼称）はその発熱量が７２０　
ｋｃａ　ｌ　／Ｎｒｎ３程度と低いために単独で燃料と
して使用する二と、燃焼ガス温度が低くて高温用途には
適さない。また、一方、コークス炉ガス（以下Ｃガスと
呼称）はその発熱量が４８０’Ｏｋｃａｌ／Ｎｍ”と高
い。したがって、ＢガスにＣガスを混合したミックスガ
ス（以下Ｍガスと呼称）として発熱量を増大させて熱風
炉、コークス炉あるいは発電用ボイラの燃料に利用して
いる。従来、ＢガスをＣガスの援助なしで単独で発熱量
を増加させて利用することは行なわれていない。

製鉄所においては、そのＢガスの発生量が極めて多く、
その利用のためにＣガスの発生量の３０％もを増熱用と
して消費されており、特に近年は高炉が重油吹込みから
微粉炭吹込みに転換されているために、Ｂガスの発生量
が増々増大する傾向にあり、それにつれてＣガスの消費
量も増大することになって該Ｂガスの化学原料等高付加
価値用途への転換を計るに際して大きな障害になってい
る現状である。

発明の解決しようとする問題点 この発明は、Ｃガスの援助なしにＢガスの発熱量を増大
させることにある。

問題点を解決するための手段 この発明は、加圧下において吸着剤に接触させて吸着分
離を行ない、ついで減圧下でこれを脱着させる圧力変動
式吸着分離方式によってＢガス中のＣＯ２およびＮ２を
アルミナ系吸着剤および多孔性ポリスチレンを使用して
選択的に吸着分離させ、ＣＯおよびＮ２リッチガスとし
て取出してＢガスの発熱量を増加させるものである。

作用 したがって、この発明の構成によれば、一般的なりガス
の組成は、つぎに示す表−１に表示する通りであるので
、すなわち、 表−１ アルミナ系吸着剤はｃｏ２を選択的に吸着し、また多孔
性ポリスチレンはＮ２を選択的に吸着するので、これ等
を圧力変動式吸着分離方式によって分離除去させると、
発熱量の増大したｃｏおよびＮ２リッチガスが得られる
。

実施例 つぎに、この発明の実施例を具現するのに適した装置例
について説明すれば、第１図において、アルミナ系吸着
剤９および１１をその前段に、多孔性ポリスチレン吸着
剤ｉｏおよび１２をその後段に夫々充填しである二基の
吸着塔７および８の各前段とＢガスを部分的に貯蔵する
高炉ガスホルダ１８とを止め弁３および５、ならびにガ
ス圧縮機１を夫々介装させて導入配管２にょ゛って接続
させるとともに、前記各吸着塔前段から分岐して夫々止
め弁４および６、ならびに真空ポンプ１６を介装させた
排出導管１９によって吸着ガス排出口１７に接続させ、
さらに前記各吸着塔後段を夫々止め弁１３および１４を
介して発熱量増加ガス排出口１５に接続させてなるもの
で、その作動について説述すると、除塵後にガスホルダ
１８に貯蔵されであるＢガスをガス圧縮機１によって１
．２〜１．５　ａｔａ程度、好ましくはＬＯａｔａまで
昇圧させ、ついで導入配管２によって止め弁３を経由し
て吸着塔７に導入させるが、その際に止め弁１３を調節
して該吸着塔内を所、定の圧力に保持させておく。

前記吸着塔内に流入させられたＢガスのＣＯ２は該塔内
のアルミナ系吸着剤９に主として吸着され、ついで後段
の多孔性ポリスチレン吸着剤１０が主にＢガス中のＮ２
を吸着することになるので、残った難吸着ガスのＣＯお
よびＮ２を止め弁１３を経由させて発熱量増加ガス排出
口１５から排出させて有効利用させる。なお、吸着塔７
が吸着工程中は止め弁４を当然に閉じておくものとする
。一方、充分に吸着された吸着塔８は止め弁５および１
４を閉じて止め弁６を開いて減圧させることで脱着工程
に入らせる。すなわち、真空ポンプ１６によって吸着塔
８内の圧力を０．２〜０．５　ａｔａ程度、望ましくは
００１　ａｔａまで減圧させて吸着ガス、主にＣＯ□お
よびＮ２を吸着ガス排出口１７から脱着排気して該吸着
塔の再生を行なわせる。このように二基の吸着塔７およ
び８を吸着工程および脱着工程を交互に行なわせるよう
にしである。なお、前述例のように二基式の場合には入
口ガスの供給を連続的に行なうと、脱着ガス側の真空ポ
ンプ１６は断続運転となる。

さらになお、前述実施例では二基式について説明したが
、三基、西塔等多塔式でも連続化を実現できることはい
うまでもない。また、アルミナ系吸着剤にはγ−アルミ
ナが推奨される。

従来、ＣＯを吸着分離するのにＣＯ吸着剤としてゼオラ
イト系吸着剤、あるいは活性炭系吸着剤が知られている
が、ＣＯをなるべく吸着しないでＣＯおよびＮ２を良く
吸着する吸着剤は知られていなかったが、この発明の実
施例のようにＣｏ２およびＮ２を夫々選択的に吸着する
アルミナ系吸着剤および多孔性ポリスチレン吸着剤を使
用し、前記二吸着剤を吸着塔の前後段に充填してＣｏ２
およびＮ２を吸着分離して非吸着側ガスの発熱量の増加
が計られるとともに、該ガスの高回収率が可能となるも
ので、いま、この発明に係る吸着剤および従来吸着剤と
による吸着性能評価試験結果を表−２に表示させると、 表−２の数値のΔｑｃｏ　ｓ　ΔＱＯＯ％　ΔｑＮ２は
夫々の吸着剤の単位吸着削出りの各ガスの吸着量を示す
もので、Δｑａｏ　／Δｑｏｏの数値の大きい程ＣＯを
吸着し難くてＣＯ２を多（吸着することを示し、またΔ
ｑＮ／Δｑｏｏも同様に数値が大きい程Ｎ２を多く吸着
することを示しており、さらにまた試験条件は、吸着圧
力を１．５ａｔａ、脱着圧力を０゜１ａｔａ。

温度を常温としている。この試験結果がらγ−アルミナ
が他の吸着剤に比較してＣＯ□の吸着選択性が極めて高
く、また多孔性ポリスチレンがＮ２の吸着選択性が比較
的に良好であることが知られる。

しかしながら、詳しくは、各成分ガスの吸着順位および
吸着量はガス組成によって異なるので、所要発熱量、す
なわち最終目標ガスの組成によって最適な吸着剤の組み
合せを選定することが必要である。

つぎに、横軸に製品ガスの発熱量を、縦軸にその有効成
分、すなわちＣｏ　十Ｈ２の回収率をとって、γ−アル
ミナが１００％、多孔性ポリスチレンが１００％および
γ−アルミナと多孔性ポリスチレンとを各々５０％の混
合の三種類の吸着剤についての特性をあられしている第
２図において、製品ガスの発熱量が８５０　ｋｃａｌ／
Ｎｒｎ３程度までの増加ならγ−アルミナの性能が良好
であるが、　９００　ｋｃａｌ／Ｎｍ３以上ではγ−ア
ルミナと多孔性ポリスチレンの両者を使用する方が優れ
ていることが知られ、現在のＭガスの発熱量が通常９０
０　ｋｃａｌ／Ｎｍ３以上で使用されており、したがっ
て、Ｂガスの発熱量の増加には後者の方が有利である。

発明の効果 上述したように、この発明は、Ｃガスの混用援助がなく
てＢガス自体の発熱量を増加させられるとともに、該Ｃ
ガスを別途に有効に利用できる上に、発熱量を増大させ
たＢガスの燃焼温度も高いことから従来のＭガスと同様
に燃料として使用できるなど、この発明の産業上の利用
価値は極めて高く、かつ広範である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例に適する装置の回路図、第
２図は、同じく吸着剤の特性曲線図である。 １・・ガス圧縮機、２・・導入配管、３，４，５゜６．
１３，１４・・止め弁、７，８・・吸着塔、９゜１１・
・アルミナ系吸着剤、１０．１２・・多孔性ポリスチレ
ン吸着剤、１５・・発熱量増加ガス排出口、１６・・真
空ポンプ、１７・・吸着ガス排出口、１８・φ高炉ガス
ホルダ、１９・・排出導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　加圧下において吸着剤に接触させて吸着分離を行な
   い、ついで減圧下においてこれを脱着させる圧力変動式
   吸着分離方式によつて高炉ガスの中のＣＯ＿２およびＮ
   ＿２をアルミナ系吸着剤および多孔性ポリスチレンを使
   用して夫々選択的に吸着分離させてＣＯおよびＨ＿２リ
   ッチガスを取出すことを特徴とする高炉ガスの発熱量増
   加方法。 ２　高炉排ガスを部分的に貯蔵する高炉ガスホルダ、該
   ガスを圧縮して吸着塔に送るガス圧縮機、アルミナ系吸
   着剤および多孔性ポリスチレンを充填した複数の吸着塔
   、吸着ガスを真空にして脱着する真空ポンプ、前記した
   各機器を結合する配管および吸着、脱着作動切換えを行
   なう止め弁からなることを特徴とする高炉ガスの発熱量
   増加装置。