JPS62260889A - Method of desulfurization in gasifying oven - Google Patents

Method of desulfurization in gasifying oven

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JPS62260889A
JPS62260889A JP61104526A JP10452686A JPS62260889A JP S62260889 A JPS62260889 A JP S62260889A JP 61104526 A JP61104526 A JP 61104526A JP 10452686 A JP10452686 A JP 10452686A JP S62260889 A JPS62260889 A JP S62260889A
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desulfurization
gas
coal
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slag
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浩 石坂
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Abstract

PURPOSE:To efficiently and economically desulfurize a coal gas at high temp., by feeding pulverized coal together with a powdery desulfurizing agent and moisture into a gasifying oven in which slag gasification of the coal with oxygen or air is conducted. CONSTITUTION:Gasification of coal is conducted by feeding pulverized coal through a supply pipe 4 into the slag zone arranged in the lower portion of a gasifying oven 1 in which slag gasification of the coal is conducted and feeding a gasifying agent, i.e., oxygen or air through an oxygen supply pipe, thereby obtaining a product gas contg. H2S and COS. The coal ash is molten and discharged through an extraction pipe 6 as a slag. Next, a pulverized desulfurizing agent such as CaO, ZnO, dolomite, FeO, etc., is fed through a supply pipe 2 arranged at the upper cavity portion of the gasifying oven 1, and moisture, i.e. steam, through a supply pipe 3, in the tangential direction against the circumference of the gasifying oven 1, thereby removing H2S and COS from the product gas. The purified gas thus obtd. is fed in a high-temp. state without cooling through an outlet pipe 7 into a gas turbine.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は石炭をガス化して生成したガスを脱硫する方法
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for desulfurizing gas produced by gasifying coal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年エネルギ源としての石炭利用が急速に進んでおり、
石炭をそのまま燃料として燃焼させる方法、あるいは石
炭をガス化、液化して無公害な流体燃料として利用する
技術も拡大しつつある。この中で我国では石炭をガス化
する技術開発として原料ガスあるいは燃料ガスを得る高
カロリーガス化プロセス及び発電用を目的とした低カロ
リーガス化プロセスの開発が主に進められている。
In recent years, the use of coal as an energy source has progressed rapidly.
Techniques to burn coal directly as fuel, or to gasify and liquefy coal to use it as non-polluting fluid fuel, are also expanding. Under these circumstances, in Japan, the development of technologies for gasifying coal is mainly progressing in the development of high-calorie gasification processes for obtaining raw material gas or fuel gas, and low-calorie gasification processes for the purpose of power generation.

最近では1石炭を酸素あるいは空気とスチームを用いて
噴流層でスラグガス化して灰をスラグとして排出するプ
ロセスの開発が進められている。
Recently, progress has been made in the development of a process in which coal is gasified into slag in a spouted bed using oxygen or air and steam, and the ash is discharged as slag.

このスラグガス化プロセスでは、炉内の温度を1.50
0℃以上にすることにより石炭中の灰を溶融して炉底か
ら排出するため1石炭中のカーボンのガス化反応速度が
非常に速く、カーボンの利用率はほぼ100%に近い、
スラグガス化の場合。
In this slag gasification process, the temperature inside the furnace is set to 1.50
By heating the temperature above 0℃, the ash in the coal is melted and discharged from the bottom of the furnace, so the gasification reaction rate of the carbon in the coal is extremely fast, and the carbon utilization rate is close to 100%.
For slag gasification.

石炭を高温、高圧でガス化するために生成ガスは一酸化
炭素と水素に富んでいる。ガス化発電との組合せを考え
た場合、この生成粗ガスを高温の状態のままで処理する
ことが重要となる0石炭をガス化した場合、石炭中の硫
黄は主にH,5となるため、高温の状態で脱硫すること
が大きな課題となる。
Because coal is gasified at high temperature and pressure, the gas produced is rich in carbon monoxide and hydrogen. When considering the combination with gasification power generation, it is important to treat the generated crude gas while it is still in a high temperature state.When coal is gasified, the sulfur in the coal is mainly H, 5. , desulfurization at high temperatures becomes a major challenge.

従来のガス化発電フローの第1の例を第5図に示す。ガ
ス化炉1の出口の生成ガス中にはダストとH2S及びC
O8の硫黄化合物が有害成分として含まれている。ガス
化炉1を出た高温ガスは最初に高温脱塵器8に入ってダ
ストが除去された後、脱硫$9に入る。脱硫塔9でH,
S等の有害成分が高温の状態で除去され、精製ガスがコ
ンパスタ1oを介してガスタービン11に供給される。
A first example of a conventional gasification power generation flow is shown in FIG. The generated gas at the outlet of the gasifier 1 contains dust, H2S and C.
Contains O8 sulfur compounds as harmful components. The high-temperature gas leaving the gasifier 1 first enters a high-temperature dust remover 8 to remove dust, and then enters a desulfurizer 9. H in the desulfurization tower 9,
Harmful components such as S are removed at high temperature, and the purified gas is supplied to the gas turbine 11 via the comparator 1o.

このような方法を取れば、ガスタービン11に入るガス
温度が高いためガスタービン11の発電効率が高くなる
。脱硫剤としては通常、石灰石、ドロマイト、酸化亜鉛
及び酸化鉄等の脱硫剤が用いられており、脱硫塔9の形
式としたは固定層、流動層あるいは噴流層が一般に用い
られては固定層、流動層あるいは噴流層が一般に用いら
れているが、脱硫剤の利用率を向上するため微粉脱硫剤
を用いた噴流層が望ましい。
If such a method is adopted, the gas temperature entering the gas turbine 11 is high, so that the power generation efficiency of the gas turbine 11 becomes high. Desulfurization agents such as limestone, dolomite, zinc oxide, and iron oxide are usually used as the desulfurization agent, and the type of desulfurization tower 9 is generally a fixed bed, a fluidized bed, or a spouted bed. A fluidized bed or a spouted bed is generally used, but a spouted bed using a finely powdered desulfurizing agent is preferable in order to improve the utilization rate of the desulfurizing agent.

次に、第2の例を第10図に示す。スラグガス化炉1で
は、生成ガスの温度が1500℃以上となるため炉1内
の空塔部には伝熱管12が配置してあり、高温ガスの熱
回収を行っている。ガス化炉1を出た高温ガスは更に熱
交換器14に入って熱回収を行ない、サイクロン15で
飛散粒子を除去する。ダストを除去された生成ガスは脱
硫塔9に入りH2S塔の硫黄化合物を除去し、精製ガス
をコンパスタ1oに送り、ガスタービン11に供給され
る。16は排ガス管である。
Next, a second example is shown in FIG. In the slag gasification furnace 1, since the temperature of the produced gas is 1500° C. or higher, a heat exchanger tube 12 is disposed in the empty column inside the furnace 1 to recover heat from the high-temperature gas. The high temperature gas leaving the gasifier 1 further enters a heat exchanger 14 for heat recovery, and a cyclone 15 removes scattered particles. The generated gas from which dust has been removed enters the desulfurization tower 9 to remove sulfur compounds from the H2S tower, and the purified gas is sent to the comparator 1o and supplied to the gas turbine 11. 16 is an exhaust gas pipe.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、第5図および第10図に示したように、ガス化
炉1の外に脱硫塔9が従来プロセスでは必要であり、プ
ロセスを単純化して装置コストを低減することが必要で
ある。
However, as shown in FIGS. 5 and 10, the conventional process requires a desulfurization tower 9 outside the gasifier 1, and it is necessary to simplify the process and reduce the equipment cost.

しかしながら、第5図に示した例では単純にガス化炉1
に微粉脱硫剤を供給しても、脱硫に必要な反応条件にな
らず、また脱硫剤はガス流に同伴されるため脱硫剤の反
応率もあまり良くない。また、もう一つの硫黄化合物で
あるCO8は脱硫剤の反応しないため、ガス側の脱硫率
を向上するためには是非CO8を反応させて除去する必
要がある。
However, in the example shown in FIG.
Even if a fine powder desulfurization agent is supplied to the reactor, the reaction conditions necessary for desulfurization cannot be achieved, and since the desulfurization agent is entrained in the gas flow, the reaction rate of the desulfurization agent is not very good. Furthermore, since CO8, which is another sulfur compound, does not react with the desulfurizing agent, it is necessary to react and remove CO8 in order to improve the desulfurization rate on the gas side.

また、第10図の例によれば、高温のガスを冷却するた
めガス化炉1の空塔部に伝熱管12を配置した複雑なガ
ス化炉となり、またガス化炉以外に高温脱硫塔9力1必
要となる。そのため微粉石灰石を害かろ空塔部に吹込む
エントレイン脱硫が考えられるが、以下のような問題点
がある。
Furthermore, according to the example shown in FIG. 10, the gasification furnace becomes a complex gasification furnace in which heat transfer tubes 12 are arranged in the empty tower part of the gasification furnace 1 to cool the high-temperature gas, and a high-temperature desulfurization tower 9 is installed in addition to the gasification furnace. 1 force is required. For this reason, entrain desulfurization in which finely divided limestone is injected into the cavity is considered, but it has the following problems.

(1)微粉石灰石のエントレイン脱硫では、脱硫剤表面
に硫化物が形成されると脱硫反応は固相的拡散が律速と
なり、脱硫剤の反応率が低下する。
(1) In entrain desulfurization of fine limestone, when sulfides are formed on the surface of the desulfurization agent, solid-phase diffusion becomes rate-limiting for the desulfurization reaction, and the reaction rate of the desulfurization agent decreases.

(2)  エントレイン型反応器では脱硫剤である微粉
石灰石が、生成ガスに同伴された状態で脱硫反応が進む
ためガス境膜抵抗が大きく、脱硫剤とガスの接触効率を
良くしないと脱硫率が低くなる。
(2) In an entrain type reactor, the desulfurization reaction proceeds while the desulfurization agent, pulverized limestone, is entrained in the produced gas, resulting in a large gas film resistance, and the desulfurization rate will decrease unless the contact efficiency between the desulfurization agent and the gas is improved. becomes lower.

(3)通常ガス化炉の圧力は20〜3Qatmと高いた
め、ガスによる輸送方式を採用した場合微粉石灰石の供
給量のコントロールが難しい。
(3) Since the pressure of the gasifier is usually as high as 20 to 3 Qatm, it is difficult to control the supply amount of pulverized limestone when a gas transportation method is adopted.

以上述べたように石炭のスラグガス化プロセスを発電に
応用した場合、高温で効率良く生成ガス中の硫黄化合物
を除去しガスタービンの発電効率を上げると同時に、プ
ロセスをできるだけシンプルにして装置コストを低減す
ることが解決すべき課題となる。
As mentioned above, when the coal slag gasification process is applied to power generation, sulfur compounds in the generated gas are efficiently removed at high temperatures, increasing the power generation efficiency of the gas turbine, and at the same time simplifying the process as much as possible to reduce equipment costs. The problem to be solved is to do so.

本発明は、石炭のスラグガス化プロセスにおいて、効率
的、かつ、経済的に生成ガス中の硫黄化合物を高温で除
去しうる脱硫方法を門供することを目的′とする。
An object of the present invention is to provide a desulfurization method that can efficiently and economically remove sulfur compounds from produced gas at high temperatures in a coal slag gasification process.

〔問題点を解決するため手段〕[Means to solve the problem]

上記問題点を解決するために1本発明は石炭微粉を酸素
または空気により気流搬送してスラグガス化するガス化
炉において、前記ガス化炉の上部の空塔部に微粉脱硫剤
および水分を同時に供給することを特徴とするものであ
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a gasifier in which fine coal powder is gasified into slag gas by air conveying it with oxygen or air, and a fine powder desulfurizing agent and water are simultaneously supplied to the empty column at the upper part of the gasifier. It is characterized by:

〔作用〕[Effect]

上記本発明の構成によれば、石炭のスラグガス化炉の空
塔部に微粉の脱硫剤と水分を同時に炉に供給することに
より、最適な反応温度に保つと同時にH,S及びCoS
を同時に除去し、しかも空気接触を良くし、脱硫剤の利
用率を向上することができる。
According to the configuration of the present invention, by simultaneously supplying the fine powder desulfurizing agent and moisture to the empty column of the coal slag gasification furnace, the optimum reaction temperature is maintained, and at the same time H, S and CoS
can be removed at the same time, improving air contact and improving the utilization rate of the desulfurizing agent.

〔実施例〕〔Example〕

次に9本発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。 Next, nine embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

星1失嵐■ 本発明の第1の実施例を第11iiに示す0本プロセス
は石炭スラグガス化するガス化炉1及びそれに付属する
装置から成っている。ガス化すべき微粉石炭を石炭供給
管4よりガス化炉1の下部のスラグ部に供給し、同時に
ガス化剤である酸素あるいは空気を0□供給管5から供
給する。そこで石炭はガイ化されて生成ガスと有害成分
であるH2S及びCO8を発生する。また、石炭中の灰
は溶融し、スラグとしてスラグ抜出管6から系外に排出
される。
Star 1 Loss of Storm ■ The first embodiment of the present invention is shown in No. 11ii. The process consists of a gasification furnace 1 for gasifying coal slag and equipment attached thereto. Pulverized coal to be gasified is supplied from a coal supply pipe 4 to the slag section at the lower part of the gasifier 1, and at the same time, oxygen or air as a gasifying agent is supplied from a 0□ supply pipe 5. There, the coal is turned into silica and generates gas and harmful components H2S and CO8. Further, the ash in the coal is melted and discharged as slag from the slag extraction pipe 6 to the outside of the system.

一方、ガス化炉1の上部空塔部には、硫黄化合物である
H、S及びCO8を除去するため脱硫剤供給管2を設け
、微粉の脱硫剤、例えばCab。
On the other hand, a desulfurizing agent supply pipe 2 is installed in the upper column of the gasification furnace 1 to remove sulfur compounds such as H, S, and CO8, and a desulfurizing agent supply pipe 2 is provided to remove sulfur compounds such as H, S, and CO8.

ZnO,ドロマイト、FeO等を供給する。この脱硫剤
のノズル供給方向は、第2図に矢印で示したように、ガ
ス化炉1の局面に対して接線方向であり、脱硫粒子は旋
回運動によりガスと向流接触する。これによって、固気
接触効率が向上し、脱硫剤の利用率は大幅に向上する。
Supply ZnO, dolomite, FeO, etc. The direction in which the desulfurizing agent is supplied to the nozzle is tangential to the surface of the gasifier 1, as indicated by the arrow in FIG. 2, and the desulfurizing particles come into countercurrent contact with the gas due to the swirling movement. This improves the solid-gas contact efficiency and greatly improves the utilization rate of the desulfurizing agent.

脱硫剤にCaOを用いた時の反応式は以下の通りである
The reaction formula when CaO is used as a desulfurizing agent is as follows.

Ca O+H,S4Ca O+H,0 また、ガス化炉の1の空塔部には脱硫剤供給管2とほぼ
同様の位置にスチーム供給管3を設け。
Ca O+H, S4Ca O+H, 0 In addition, a steam supply pipe 3 is provided in the empty column part 1 of the gasifier at a position substantially similar to the desulfurization agent supply pipe 2.

スチームも同時に供給する。このスチームにより空塔部
を脱硫反応に最適な温度範囲にコントロールすると同時
に、脱硫剤と反応しない硫黄化合物であるCO8を用解
してH,Sとする重要な役割をはたす。この反応式は以
下の通りである。・CO8+H2O4H,S+H,0 以上のような方法により、生成ガス中の硫黄化合物はほ
ぼ完全に除去され、精製したガスは生成ガス出口管7か
ら高温のままでガスタービン11(第5図参照)に送る
ことができる。
Steam is also supplied at the same time. This steam plays an important role in controlling the temperature of the empty column within the optimal temperature range for the desulfurization reaction, and at the same time converting CO8, a sulfur compound that does not react with the desulfurization agent, into H and S. The reaction formula is as follows.・CO8+H2O4H,S+H,0 By the above method, the sulfur compounds in the generated gas are almost completely removed, and the purified gas is sent from the generated gas outlet pipe 7 to the gas turbine 11 (see Figure 5) while remaining at high temperature. Can be sent.

第3図にCaO脱硫剤の反応温度の関係を示す。FIG. 3 shows the relationship between the reaction temperature of the CaO desulfurization agent.

Ca Oの反応率は反応温度が930℃前後最大となり
、これにより温度を高くしても低くしても、反応率は下
る傾向となっている。     −第4図にはCO8用
解率と反応温度の関係を示す、COSからH,Sへの反
応率を示しており、・820℃以上にすればCoSの分
解率は一定となり、99%以上H2Sに分解することが
分る。
The reaction rate of Ca 2 O reaches its maximum at a reaction temperature of around 930° C., and therefore, regardless of whether the temperature is raised or lowered, the reaction rate tends to decrease. - Figure 4 shows the reaction rate of COS to H and S, which shows the relationship between the decomposition rate for CO8 and the reaction temperature. ・If the temperature is 820°C or higher, the decomposition rate of CoS becomes constant and is 99% or more. It is found that it decomposes into H2S.

以上述べたよ馬に本発明を用いることにより、高温で効
率良く硫黄化合物を除去することが可能となる。また空
塔部ではスチームを供給することにより未反応チャーの
ガス化も同時に行うことができる。
By using the present invention in the above-mentioned method, it becomes possible to efficiently remove sulfur compounds at high temperatures. Furthermore, by supplying steam to the empty column, unreacted char can be simultaneously gasified.

このように1本実施例は、石炭のスラグガス化炉の空塔
部に微粉の脱硫剤とスチームを炉に対して接線方向に供
給することにより、最適な反応温度に保つと同時にH,
S及びCO8を同時に除去し、しかも固気接触を良くし
て脱硫剤の利用率を向上するようにしたものである。
In this way, this embodiment maintains the optimum reaction temperature and at the same time maintains the H,
This method simultaneously removes S and CO8, improves solid-gas contact, and improves the utilization rate of the desulfurizing agent.

なお、従来400〜900℃で流動層あるいは固定層で
高温脱硫するプロセスは種々実施されているが、エント
レイン方式でしかもガス化炉に脱・硫剤を供給してガス
化と脱硫を同時にスラグガス化する方法は他にみられな
い。        ・−Σ」j11但 次に、第2の実施例を第6図〜第9図に示す。
Various high-temperature desulfurization processes have been carried out in the fluidized bed or fixed bed at 400 to 900°C. There is no other way to do this. -Σ''j11 However, a second embodiment is shown in FIGS. 6 to 9.

この第2実施例は、■供給する微粉石灰石の粒径を30
μm以下にして、固相内拡散抵抗をできるだけ小さくし
、■ガス化炉空塔部に供給する微粉石灰石のノズルを水
平より下向きにしてガスと粒子の境膜抵抗を小さくする
ことにより、脱硫率を向上させるとともに、■微粉石灰
石を水スラリとして供給することにより、微粉石灰石の
供給量のコントロールを容易としたものである。
In this second embodiment, (1) the particle size of the finely divided limestone to be supplied is 30
µm or less, to minimize the diffusion resistance in the solid phase, and by directing the nozzle of the pulverized limestone supplied to the gasifier tower downwards from the horizontal to reduce the film resistance between gas and particles, the desulfurization rate is improved. In addition, by supplying pulverized limestone as a water slurry, the amount of pulverized limestone supplied can be easily controlled.

上記のようにしたのは、次の理由による。The reason for doing the above is as follows.

ガス化炉空塔部に供給する微粉石灰石の粒径を30μm
以下にすると、粒子側の脱硫反応は固相内での反応が律
速となり理論的な反応率は95%以上になる。因みに、
通常、硫化物の反応厚さは10μmといわれており、粒
子を30μmとすると、理論反応率は、 [1−(1/3)3] X100=97.3%となる。
The particle size of the pulverized limestone supplied to the gasifier tower is set to 30 μm.
If the reaction rate is below, the rate of the desulfurization reaction on the particle side will be determined by the reaction within the solid phase, and the theoretical reaction rate will be 95% or more. By the way,
Usually, the reaction thickness of sulfide is said to be 10 μm, and if the particle size is 30 μm, the theoretical reaction rate is [1-(1/3)3]X100=97.3%.

すなわち脱硫剤の表面に反応の抵抗となる硫化物が形成
しても粒径が小さいためほとんど粒子の中心まで反応が
進み1反応率は高くなる。
That is, even if sulfide, which acts as a resistance to the reaction, is formed on the surface of the desulfurizing agent, since the particle size is small, the reaction proceeds almost to the center of the particles, resulting in a high 1 reaction rate.

またガス化炉に供給する微粉石灰石のノズルを下向きに
することにより、石灰石は慣性力により下側に進む動き
をする。これに対して生成ガスはガス化炉の下から上の
方向に向かうため1石灰石と向流接触するので粒子との
相対速度が大きくなる。これによりガス境膜抵抗が小さ
くなり、ガス側のH,S反応率は増大する。
Furthermore, by directing the nozzle of the pulverized limestone supplied to the gasifier downward, the limestone moves downward due to inertial force. On the other hand, since the generated gas flows from the bottom to the top of the gasifier, it comes into countercurrent contact with the limestone, so the relative velocity with the particles increases. This reduces the gas film resistance and increases the H, S reaction rate on the gas side.

石灰石の供給方法を水スラリで行うことにより供給法が
容易でコストもスラリーポンプが使えるため安くなる。
By using a water slurry to supply limestone, the supply method is easy and the cost is low because a slurry pump can be used.

また水スラリで供給すると水はガス化炉内で急激に蒸発
して1粒子が飛散し乱流状態となるため接触効率が向上
し1反応率は増大することになる。更に水の蒸発潜熱に
より高温の生成ガスが冷却され、炉内に伝熱管を設置す
る必要がないので、ガス化炉の構造がシンプルになる。
Furthermore, when water is supplied as a water slurry, water rapidly evaporates in the gasifier, particles are scattered, and a turbulent flow is created, which improves the contact efficiency and increases the reaction rate. Furthermore, the high-temperature generated gas is cooled by the latent heat of vaporization of water, and there is no need to install heat transfer tubes in the furnace, so the structure of the gasifier becomes simple.

以上の第2の実施例の詳細を第1図に示す。本プロセス
は石炭をスラグガス化するガス化炉1及びそれに付属す
る装置から成っている。ガス化すべき微粉石炭を石炭供
給管4ガス化炉1の下部のスラグガス化部Bに供給し、
同時にガス化材である酸素あるいは空気を酸素供給管5
から供給する。
Details of the second embodiment described above are shown in FIG. This process consists of a gasifier 1 for converting coal into slag gas and its attached equipment. Supplying pulverized coal to be gasified to the slag gasification section B at the lower part of the coal supply pipe 4 gasifier 1,
At the same time, oxygen or air as a gasifying agent is supplied to the oxygen supply pipe 5.
Supplied from.

そこで石炭はガス化されて生成ガスと有害成分であるH
、Sを発生する。また石炭中の灰は溶融しスラグとして
スラグ排出管6から系外に排出する。
There, the coal is gasified to produce gas and the harmful component H.
, S is generated. Further, the ash in the coal is melted and discharged as slag to the outside of the system through the slag discharge pipe 6.

一方、ガス化炉1の空塔部Aには、硫黄化合物であるH
、Sを除去するため脱硫剤供給管2を設け、微粉の脱硫
剤1例えば石灰石、ZnO,ドロマイト、酸化鉄等を供
給する。これらの脱硫反応は以下に示す通りである。
On the other hand, in the empty column A of the gasifier 1, H, which is a sulfur compound, is
, S, a desulfurizing agent supply pipe 2 is provided, and a fine powder desulfurizing agent 1 such as limestone, ZnO, dolomite, iron oxide, etc. is supplied. These desulfurization reactions are as shown below.

CaC0,+H,S→CaS+H,O+CO,”’(1
)Ca○十H,S  −+CaS+H20’   −(
2)ZnO+H2S  −*ZnS+H,O−(3)F
eO+H,S  −+FeS+H,O−(4)空塔部A
に供給する脱硫剤の粒径は30μm以下であり、また供
給ノズルの向きは水平より下向きとしている点、さらに
脱硫剤を水スラリで供給することが本実施例である。
CaC0,+H,S→CaS+H,O+CO,"'(1
)Ca○1H,S −+CaS+H20′ −(
2) ZnO+H2S -*ZnS+H,O-(3)F
eO+H,S −+FeS+H,O−(4) Sky tower part A
In this embodiment, the particle size of the desulfurizing agent supplied to the tube is 30 μm or less, the direction of the supply nozzle is downward from horizontal, and the desulfurizing agent is supplied as a water slurry.

第7図に、小型実験装置を用いて石灰石粒径と粒子側の
脱硫率の実験結果を示す。石灰石粒径が→30μmより
小さい範囲では、粒子側の脱硫反応は固相内での反応が
律速となり、脱硫率は90%以上が得られている。しか
し、これにより粒径が大きくなると脱硫剤の表面に反応
の抵抗となる硫化物が形成されると脱硫率は低下する。
FIG. 7 shows the experimental results of the limestone particle size and the desulfurization rate on the particle side using a small experimental device. In a range where the limestone particle size is smaller than →30 μm, the desulfurization reaction on the particle side is rate-determined by the reaction within the solid phase, and a desulfurization rate of 90% or more is obtained. However, as the particle size increases, sulfides that act as reaction resistance are formed on the surface of the desulfurizing agent, and the desulfurization rate decreases.

従って粒子径としては30μm以下にすることが重要で
ある。
Therefore, it is important that the particle size is 30 μm or less.

第8図に、脱硫剤の供給方法を、水平方向と下向きにN
2ガスで輸送した場合の結果を示す。水平方向に入れた
場合には、脱硫剤粒子はすぐにガス流れに同伴されて反
応管の中を上昇するためガス側の脱硫率は低い。これに
対してノズルを下向きにした場合には、脱硫剤は慣性力
により下側に進む動きとなる。生成ガスはガス化炉の下
から上の方向に向かうため、脱硫剤と向流接触するので
粒子との相対速度が大きくなる。これによりガス境膜抵
抗が小さくなり、ガス側のH2S脱硫率は向上し900
℃では90%以上が得られる。
Figure 8 shows the desulfurization agent supply method horizontally and downwardly.
The results are shown when transporting with two gases. When the desulfurization agent particles are introduced horizontally, the desulfurization agent particles are immediately accompanied by the gas flow and rise inside the reaction tube, so the desulfurization rate on the gas side is low. On the other hand, when the nozzle is directed downward, the desulfurizing agent moves downward due to inertia. Since the generated gas flows from the bottom to the top of the gasifier, it comes into countercurrent contact with the desulfurizing agent, increasing its relative velocity with the particles. This reduces the gas film resistance and improves the H2S desulfurization rate on the gas side.
At ℃, more than 90% is obtained.

第9図には、石灰石を30%の水スラリとN2ガス輸送
した場合の実験結果を示す。水スラリで供給すると水は
ガス化炉内で急激に蒸発して、いわゆるポツプコーン減
少により粒子が飛散し乱流状態となるため接触効率が向
上し、脱硫率はN2ガス輸送に比べて増大する。一方、
供給法はN2ガス輸送に比べて水スラリで行った方がス
ラリiポンプが使えるため容易であり、またコストも安
い、さらに供給量のコントロールも容易である。
FIG. 9 shows the experimental results when limestone was transported with a 30% water slurry and N2 gas. When water is supplied as a water slurry, water evaporates rapidly in the gasifier, particles are scattered due to so-called popcorn reduction, and a turbulent flow state is created, which improves the contact efficiency and increases the desulfurization rate compared to N2 gas transport. on the other hand,
As for the supply method, compared to N2 gas transportation, using a water slurry is easier because a slurry i pump can be used, the cost is lower, and the supply amount can be easily controlled.

更に、ガス化炉空塔部Aでは水の蒸発潜熱により高温の
生成ガスが冷却され、水スラリの供給量をコントロール
することにより出口生成ガス温度を抑制できる0本方法
を採用するとガス化炉空塔部に伝熱管(第10図、に参
照)を設置する必要がなくなるため、ガス化炉の構造が
シンプルとなり建設コストは低減できる。
Furthermore, in the gasifier cavity A, the high-temperature produced gas is cooled by the latent heat of vaporization of water, and if the zero-tube method is adopted, which can suppress the temperature of the produced gas at the exit by controlling the amount of water slurry supplied, Since there is no need to install heat transfer tubes (see FIG. 10) in the tower section, the structure of the gasifier becomes simple and construction costs can be reduced.

以上述べたように、本実施例を用いることにより、効率
良く硫黄化合物を除去することが可能となる。微粉脱硫
剤としては1石灰石以外にZr1O、ドロマイト、酸化
鉄等も同等の効果があり、更に水スラリで供給した場合
、蒸発したスチームにより未反応チャーのガス化も同時
に行うことが可能となる。
As described above, by using this example, it becomes possible to efficiently remove sulfur compounds. In addition to limestone, other fine powder desulfurization agents such as ZrO, dolomite, and iron oxide have similar effects.Furthermore, when supplied as a water slurry, it is possible to simultaneously gasify unreacted char using evaporated steam.

従来400〜900℃で流!PIJ層あるいは固定層で
高温脱硫するプロセスは種々実施されているが、エン1
−レイン方式でしかもガス化炉に脱硫剤を供給してガス
化と脱硫を同時にスラグガス化する方法は他にみられな
い。
Conventional flow at 400-900℃! Various high-temperature desulfurization processes have been implemented in the PIJ layer or fixed bed, but the
- There is no other method that uses the rain method and supplies a desulfurizing agent to the gasifier to perform gasification and desulfurization at the same time as slag gasification.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に述べたように、本発明によれば1石灰のスラグガ
ス化プロセスにおいて、効率的、かつ、経済的生成ガス
中の硫黄化合物を高温で除去しうる脱硫方法を提供する
ことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an efficient and economical desulfurization method capable of removing sulfur compounds in the produced gas at high temperature in a lime slag gasification process.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の脱硫方法を実施するための装置構成を
示す第1の実施例の概要図、第2図は第1図のA−A 
’断面図、第3図はCaOの反応率を示す特性図、第4
図はCO8の分解率を示す特性図、第5図は従来の装置
構成を示すブロック図。 第6図は本発明の第2の実施例を示す概要図、第7図は
石灰石粒径と脱硫率の関係を示す特性図、第8図及び第
9図は反応温度と脱硫率の関係を示す特性図、第10図
は従来のガス化発電プロセスの他の例を示すブロック図
である。 1・・・ガス化炉。 2・・・脱硫剤供給管。 3・・・スチーム供給管、 4・・・石灰供給管、 5・・・0□供給管、 6・・・スラグ抜出管、 7・・・生成ガス出口管。
FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment showing the configuration of an apparatus for carrying out the desulfurization method of the present invention, and FIG. 2 is an A-A in FIG. 1.
' Cross-sectional view, Figure 3 is a characteristic diagram showing the reaction rate of CaO, Figure 4 is a characteristic diagram showing the reaction rate of CaO.
The figure is a characteristic diagram showing the decomposition rate of CO8, and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional device. Figure 6 is a schematic diagram showing the second embodiment of the present invention, Figure 7 is a characteristic diagram showing the relationship between limestone particle size and desulfurization rate, and Figures 8 and 9 are diagrams showing the relationship between reaction temperature and desulfurization rate. The characteristic diagram shown in FIG. 10 is a block diagram showing another example of the conventional gasification power generation process. 1... Gasifier. 2...Desulfurizing agent supply pipe. 3... Steam supply pipe, 4... Lime supply pipe, 5... 0□ supply pipe, 6... Slag extraction pipe, 7... Produced gas outlet pipe.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)石炭微粉を酸素または空気により気流搬送してス
ラグガス化するガス化炉において、 前記ガス化炉の上部の空塔部に微粉脱硫剤および水分を
同時に供給することを特徴とするガス化炉における脱硫
方法。
(1) A gasifier that converts coal fines into slag gas by transporting them in a pneumatic flow using oxygen or air, characterized in that a fine powder desulfurizing agent and moisture are simultaneously supplied to an empty tower section in the upper part of the gasifier. desulfurization method.
(2)特許請求の範囲第1項記載の脱硫方法において、
水分は蒸気として供給することを特徴とするガス化炉に
おける脱硫方法。
(2) In the desulfurization method according to claim 1,
A desulfurization method in a gasifier characterized in that water is supplied as steam.
(3)特許請求の範囲第1項記載の脱硫方法において、
前記脱硫剤としてCaOを用いた場合には前記空塔部内
の温度を前記上記により780〜1000℃に維持する
ことを特徴とするガス化炉における脱硫方法。
(3) In the desulfurization method according to claim 1,
A method for desulfurization in a gasifier, characterized in that when CaO is used as the desulfurization agent, the temperature in the empty column is maintained at 780 to 1000°C by the above method.
(4)特許請求の範囲第1項または第2項記載の脱硫方
法において、前記脱硫剤は前記ガス化炉の周面に対する
接線方向に供給することを特徴とするガス化炉における
脱硫方法。
(4) A desulfurization method in a gasification furnace according to claim 1 or 2, wherein the desulfurization agent is supplied in a tangential direction to the circumferential surface of the gasification furnace.
(5)特許請求の範囲第1項、第3項または第4項記載
の脱硫方法において、前記脱硫剤は30[μm]以下の
微粉石灰石であることを特徴とするガス化炉における脱
硫方法。
(5) A desulfurization method in a gasifier according to claim 1, 3, or 4, wherein the desulfurization agent is pulverized limestone of 30 [μm] or less.
(6)特許請求の範囲第5項記載の脱硫方法において、
微粉石灰石の供給管を水平方向より下向きにすることを
特徴とするガス化炉における脱硫方法。
(6) In the desulfurization method according to claim 5,
A desulfurization method in a gasifier characterized by oriented the supply pipe of pulverized limestone downward rather than horizontally.
(7)特許請求の範囲第4項または第5項記載の脱硫方
法において、微粉石灰石を水スラリとして供給すること
を特徴とする脱硫方法。
(7) A desulfurization method according to claim 4 or 5, characterized in that pulverized limestone is supplied as a water slurry.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009112957A (en) * 2007-11-07 2009-05-28 Base:Kk Method for treating soot

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JPS50139802A (en) * 1974-04-26 1975-11-08

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