JPS62265390A - 高温金属溶融浴による低価値燃料のガス化方法と装置 - 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〕 本発明は、高温金属溶融浴特に鉄溶融浴において低価値
燃料をガス化するための方法とこの方法を実施するため
の装置に関する。− 〔従来の技術〕　゛ 例えば鉄溶融浴のような高温金属浴において炭素および
／または炭化水素を含む燃料をガス化する場合、ガス化
装置の熱損失を補償するため、および鉄浴の温度を一定
の高さに保持するためには、発熱量が充分に高い、例え
ばガス長炎炭、無煙炭、黒炭コークスまたは褐炭コーク
スのような比較的に高価値の燃料を使用しなければなら
ない。ガス化すべき燃料の発熱量が大幅に下がると、温
度低下モして鉄浴の凍結が発生する。これを阻止するに
は、化学量論比を越える酸素で運転しなければならない
。すなわち、プロセスに熱を導入するために、発生した
エネルギーに富むプロセスガスの少なくとも一部が燃焼
しなければならない。しかし、それによって、発生する
プロセスガスの質が低下する。邪魔になるＣＯ８成分と
■、０成分は、生成ガスに対して質的に高度な要求がな
される場合には、後続のコストのかかるガス浄化ステッ
プまたはガス洗浄を受けなければならない。

西独国特許出願公開第３０３１６８０号明細書によって
、コンバータの鉄溶融浴内で発生する、実質的にＣＯと
Ｈ７を含むプロセスガスを、溶融浴表面に付加的に吹き
付けられる酸化剤、例えば酸素または空気によって、コ
ンバータ室内の溶融物の上方で吸引し、部分的に燃焼さ
せることが知られている。

この場合、発生する燃焼熱は鉄溶融物に伝達される。従
って、鉄浴コンバータ内で炭素を含む燃料をガス化する
だめの公知のこの方法により、例えばアルミニウムまた
はケイ素のようなエネルギーに富む他の燃料を添加しな
いで、発熱量の小さな石炭をガス化することができる。

この場合しかし、生成ガスが多量のＣＯ７とＨ，Ｏを含
んでいるので、ガスの質が著しく低下する。

〔発明の目的〕

本発明の課題は、Ｃｏ２／ＨＩＯを分離するための後続
のガス洗浄を回避して、冶金学的な手段によって質的に
高価値のガスを発生することができる、高温金属溶融浴
特に鉄溶融浴において低価値燃料をガス化するための方
法とこの方法を実施するための装置を提供することであ
る。” 〔第１発明の構成と効果〕 方法に関する課題は、低価値の燃料が金属溶融浴を有す
る第１の反応領域に供給され、高価値の燃料が金属溶融
浴を有する第２の反応領域に供給され、両反応領域のガ
ス室が互いに分離され、第１の反応領域の金属溶融浴が
第２の反応領域の金属溶融浴と混合されることによって
解決される。

低価値の燃料を第１の反応領域に独立して入れ、これと
は別に高価値の燃料を第２の反応領域に入れることによ
って、多くの利点が得られる：第２の反応領域から、質
的に高価値でＣＯ２成分とＩ！、０成分によって汚染さ
れていないガスがプロセスガスとして発生する。第１の
反応領域で発生し、通常は低価値の燃料の揮発性成分か
らなる、エネルギーの乏しい排ガスは、一部は金属溶融
浴への熱導入のために完全燃焼し、そして一部は他の目
的のためにプロセス全体の中で使用される。

第１の反応領域の金属溶融浴に溶解する炭素は、第１の
反応領域からの金属溶融浴と第２の反応領域からの金属
溶融浴を混合することによって、金属溶融浴の脱炭素範
囲またはガス化範囲に達する。

この第２の反応領域の金属溶融浴内において、金属に溶
解した炭素は、例えば酸素または酸素を多く含む空気ま
たは酸素を多く含む、第１の反応領域から出る排ガスの
ようなガス化媒体を噴射または吹き付けることによって
、部分的に酸化されてガス状の一酸化炭素になる。それ
によって生じる高価値の生成ガス−このガスはその炭素
成分を高価値の燃料と低価値の燃料から受は取る−は、
後続のガス洗浄をもはや必要としない。

本発明の実施態様では、第１の反応領域の金属溶融浴に
スラブ層が溜まらないようにされているかまたはガス化
すべき低価値燃料のアブシュ成分と燃焼不可能な成分か
らなるスラグが金属溶融浴から排出され、第２の反応領
域にスラグ形成物が供給される。これにより、第１の反
応領域で、良好な熱伝達と物質移動が達成される。低価
値燃料から出る揮発性成分の燃焼によって発生する熱は
、スラグ層によって妨害されないで、すなわち熱伝導性
を低下させないで、金属溶融浴によって吸収される。物
質移動または低下値燃料から出る炭素が金属溶融浴に溶
解することは、スラグ層によって妨害されず、そして両
反応領域間での溶融浴移動または液状層の連続的な物質
交換に基づいて充分迅速に行われる。低下値の燃料に含
まれる硫黄は大部分が第１の反応領域の金属溶融浴に溶
解し、そして第２の反応領域に供給される例えば石灰の
ような塩基性のスラグ形成物によって、そこで形成され
るスラグに固められる。従って、発生した生成ガスの中
には、はとんど硫黄成分が含まれない。第２の反応領域
のスラグは時々排出され、そして供給された石灰によっ
て新たに形成される。

本発明の他の実施態様では、低価値の燃料として、褐炭
、低価値石炭、泥炭、木、鋸屑、おがくず、わら、農業
の廃産物、クール、瀝青、ピッチ、廃油、重油、油頁岩
、家庭ごみ、粗大ごみ、廃棄物、合成物質、沈澱汚泥、
自動車タイヤ、古いゴム、もしくは炭素と炭化水素を含
む物質、並びにこれらの物質の混合物が、適当に破砕さ
れた状態または塊にした状態で、金属溶融物を有する第
１の反応領域に供給される。ガス相に関して分離されか
つ溶融浴相に関して接続された二つの反応領域を本発明
に従ってプロセス的に組み合わせることによって初めて
、低価値燃料の多様性が、高温金属溶融浴でのガス化の
ための例を挙げた形で非常に有利に広がる。この場合、
第１の反応領域には考えられるすべての低価値燃料を挿
入することができ、その際発生する排ガスは再利用され
、第２の反応領域の金属浴でろ過選別される。

本発明の他の実施態様では、異なる種類の低価値燃料の
取り扱いを簡単にするためおよび質を均一化するために
、低価値の燃料が容器に包まれて第１の反応領域の金属
溶融浴に分けて供給される。

低価値燃料のために容器を使用する場合には、例えば開
放したコンベヤベルト、振動コンベヤ、バケットホイー
ルスルースゲートのような簡単な輸送装置または搬送装
置および供給装置を使用することができる。低価値燃料
の混合物は例えば破砕または選別されたオイルシェール
、ゴム廃棄物および瀝青、もしくは選別された家庭ごみ
、おがくずおよび廃油からなっている。この場合、容器
として、閉鎖可能な缶、バケツ、箱、樽、紙袋、または
溶融および／または燃焼可能な材料からなる袋が使用さ
れると好都合である。その際、例えばブリキからなる缶
、バケツまたは樽が非常に有利である。このブリキは鉄
浴で溶融し、排ガスまたはプロセスガスによって運び出
される鉄粉塵損失を補償するために寄与する。箱、紙袋
、または袋は例えば木、合成物質、紙またはジュートか
らなり、それを燃焼することによって第１の反応領域へ
の熱導入に寄与する。

本発明の他の実施態様では、少なくとも第１の反応領域
が１−１ｏバール特に３バールの圧力で運転され、閉鎖
された容器が少なくとも一つの気密または圧力を漏らさ
ないスルースゲートによってこの反応領域に供給される
。少なくとも第１の反応領域において圧力下で運転する
ことによって、塵埃および煤が第１の反応領域のエネル
ギーの乏しい排ガス中に形成されにくくなる。ガスを圧
縮することにより、同じ反応領域で、例えば揮発性成分
のような多くのガス分子が燃焼に供される。

ガスの熱容量が高まり、金属溶融浴への熱の導入が改善
される。

本発明の他の実施態様では、第１の反応領域において、
低価値の燃料から出る、例えば揮発性成分のような燃焼
可能なガス成分と、他の熱分解生成物が、供給される酸
素によって反応するかまたは少なくとも部分的に燃焼す
る。燃焼可能なガス成分を燃焼させることによって、第
１の反応領域の金属浴の温度を維持するために必要な熱
が供給されるかまたは熱損失の補償が達成される。

本発明の他の実施態様では、第１の反応領域からの排ガ
スの量ができるだけ少量に保たれ、排ガスが、特に懸濁
ガス熱交換による直接的な冷却の後で微粒の石炭および
／または石灰石と懸濁して、例えば石炭、コークス、石
灰および第１の反応領域から排出される微粒スラグのよ
うな、第２の反応領域に供給される固体のためのキャリ
ヤガスとして、かくはんガスとして、および／またはガ
ス化媒体として、第２の反応領域で使用される。

第１の反応領域からの排ガスは大部分がプロセス全体に
戻される。なぜなら、例えば懸濁ガス熱交換で微細粒の
石炭と直接接触させることによって、一方では例えばＣ
ｏ、　ＣＨい鉄および炭素を含む粉塵のようなまだ価値
のある成分が含まれ、他方では硫黄成分、煤および酸化
窒素が含まれるからである。この硫黄成分、煤および酸
化窒素は、特別な分離手段なしでは、排ガスと共に大気
に放出することはできない。

排ガス量の全部または大気に放出される排ガスを本発明
に従ってできるだけ少なくすると、集塵装置、脱硫装置
または脱窒素装置の設備コストと運転コストが少なくて
済む。これは、第１の反応領域からの排ガスを第２の反
応領域の金属溶融浴に再び噴射して、排ガス量の大部分
を再利用するコトによって、簡単かつ有利に達成される
。この場合、排ガスは例えば金属溶融浴内で方向づけら
れた流れを発生させるためのかくはんガスとして、粒状
の燃料および石灰または第１の反応領域から出る粉砕さ
れたスラグのためのキャリヤガスとして、酸素吹き込み
ノズルのための冷却媒体として、または酸素を多く含む
ガス化媒体として使用される。

本発明の他の実施態様では、酸素を含むガス化媒体と高
価値の燃料を適当に配向して第２の反応領域に吹き込む
ことによって、並びに燃焼酸素および／またはかくはん
ガスを適当に配向して第！の反応領域に吹き込むことに
よって、液状の金属浴の水平方向の流れが両反応領域の
間に発生する。

それによって、両反応領域内での金属浴の連続交換が確
実に達成されるので、第１の反応領域に溶解した′炭素
は、第２の反応領域に酸素を噴射することによって部分
的に酸化され、実質的にＣＯ３とＩ＋、を含む高価値の
生成ガスを生じる。金属浴の交換によって更に、両反応
領域の金属溶融物の温度が等しくなりかつ一定に保たれ
る。

本発明の他の実施態様では、第１の反応領域から排出さ
れたスラグの少なくとも一部が第２の反応領域に戻され
る。それによって一方では、第２の反応領域において、
金属溶融浴に溶解した硫黄がこのスラグ成分に飽和限界
近くまで導入され、他方では場合によってはまだスラグ
に含まれる金属酸化物が減少し、金属が金属浴に戻され
、それによって第２の反応領域からの金属損失が、排出
されるスラグ相にわたって減少する。

〔第２発明の構成と効果〕 装置に関する本発明の課題は、反応器の中央の範囲に隔
壁が設けられ、この隔壁が反応器の底に液状金属のため
の少なくとも一つの通過口を備え、隔壁によって形成さ
れた二つの反応室がそれぞれ、燃料と酸素を含むガス化
媒体のための少なくとも一つの供給機構と、液状スラグ
および／または金属のための排出機構を備え、更に、第
１の反応室がエネルギーの乏しい排ガスのための排出管
を備え、第２の反応室がエネルギーに富む生成ガスのた
めの排出管を備えていることによって解決される。

隔壁によって、第１と第２の反応室内の両ガス相の混合
が回避される。第１の反応室から戻される排ガスは、第
２の反応室で、高価値のガス成分に変換される。硫黄は
スラグに結合され、酸化窒素は減少し、煤は熱分解して
ガス化される。ＣＯ。

とＨｔＯ成分はＣＯとＨ，になり、箇条の酸素は金属溶
融浴に溶解した炭素と化合して同様にＣＯを形成する。

ガス相を分離して両反応領域を接続することによって、
ガス化可能なすべての廃棄物や材料を第！の反応室に供
給することができる。すなわち、この反応器部分にはす
べてを装入することができる。その際、最終生成ガスに
対して、質の悪化のようなマイナスの作用を与えない。

〔第３発明の構成と効果〕 本発明による方法を実施するための装置に関する課題は
更に、反応室を有する互いに分離された二つの反応器を
備え、この反応室がそれぞれ、燃料と酸素を含むガス化
媒体のための少なくとも一つの供給機構と、発生した排
ガスまたは生成ガスのための排出管と、液状スラグおよ
び／または液状金属のための排出機構とを備え、反応室
が、その側壁の下側範囲に設けた少なくとも１本特に２
本の液状金属用の導管を介して連通していることによっ
ても解決される。耐火性内張りを有する、少なくとも１
本特に２本の導管によって接続された二つの反応室を備
えたこの装置は、ガス相の分離の際に金属浴の交換また
は金属相での炭素集中や硫黄集中を相殺することができ
る。その際、両反応室の間の液状金属用導管に、遮断装
置が設けられていると非常に好都合である。それによっ
て、一方の反応器において耐火性れんがの修理が必要な
ときには、管接続を解除し、そして一方の反応室からだ
け金属溶融物を排出すればよい。他方の反応器、例えば
第２の反応領域を有する反応器には、高価値の燃料が噴
射され、エネルギーの乏しい排ガスを他のガス例えば不
活性ガスに置き換えて更Ｉこ運転することができる。

本発明の好ましい実施態様では、低価値の燃料を有する
容器を第１の反応室に供給するための供給機構が、バケ
ットホイールスルースゲートまたは二重振り子フラップ
スルースゲートとして形成されている。これにより、第
１の反応室におけるプロセスの一部のステップが第２の
反応室のプロセスの一部ステップと別にまたは一緒に、
全プロセスに必要な正圧の下で行われる。これは、低価
値の燃料を第１の反応室に供給するめの供給機構が、ス
クリューコンベヤとして形成されている場合にも宵利に
行うことができる。

本発明の他の実施態様では、第１の反応室の後方の排ガ
ス管が、立ち上がり管とサイクロン分離器を備えた懸濁
ガス熱交換器として形成され、立ち上がり管がその下側
の範囲に、例えば石灰石、石炭、低価値の燃料、金属酸
化物または金属粉末のような粒状の固体を導入するため
の少なくとも１個の供給機構を備えている。これにより
、エネルギーの乏しい排ガスは冷却され、その中に含ま
れる熱エネルギーは例えば懸濁ガス熱交換器内で充分に
利用される。一方では、噴射すべき粒子状の固体を、で
きるだけ高い温度で予熱することができる。他方では、
石灰石の脱酸、または脱ガス化すべき石炭の脱ガスおよ
び部分的な熱分解および／またはコークス化、または金
属損失を補償するために反応器に導入される金属酸化物
の減少のような熱を消費する工程は、懸濁ガス熱交換器
において前もって行うことができる。従って、溶融浴反
応器は熱経済から除外されるかまたはこの反応のために
反応器から熱が奪われない。

本発明の他の実施態様では、両反応室から液状のスラグ
を排出するための排出機構が、圧力下にある導管を介し
て一緒にまたは別々にスラグ造粒装置に接続されている
。この手段は、圧力運転において方法を実施するために
必要である。この場合、プロセスから排出されるスラグ
は他の使用目的のために効果的に処理される。その際更
に、スラグ造粒装置が圧力を漏らさないように形成され
、このスラグ造粒装置がウォーターノズルを備えた水タ
ンク、細粒状のスラグを水浴から運び出す、例えばバケ
ットコンベヤのような搬送装置、傾斜リング分離器また
は搬送スクリュー、およびバケットホイールスルースゲ
ートからなっていると好都合である。これにより、水の
大型の循環案内装置と浄化装置を用いないで、スラグ顆
粒をプロセスの圧力範囲から非常に簡単に切り離すこと
ができる。

〔実施例〕

以下、図に略示した実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図には、参照符号１によって反応器が示しである。

この反応器はその中央の範囲に、隔壁２を備えている。

この隔壁は反応器ｌの底のところに、液状金属のための
通過口３を少なくとも１個特に２個備えている。隔壁２
は適当な内部の冷却装置１７を備えていてもよい。隔壁
２によって、Ｆつ究目−一＋１へｑ廖宏Ａ　電ｈ（彩山
七りでｈｌこの反応室はそれぞれ、その都度ガス化すべ
き燃料のための少なくとも１個の供給機構６．７と、酸
素を含む酸化媒体またはガス化媒体のための少なくとも
１個の供給機構８．９と、液状スラグおよび／または鉄
のための排出機構１０．１０’　。

１１を備えている。この場合、第１の反応室４はエネル
ギーの乏しい排ガスのための排出管１２を備え、第２の
反応室５はエネルギーに富む生成ガスのための排出管１
３を備えている。

反応器ｌが例えば１−１０バールの圧力で運転されると
きには、反応室４への低価値すなわち低品質の燃料の供
給機構６は好ましくは、気密で圧力の漏れないバケット
ホイールスルースゲート１４として形成されている。し
かし。供給機構６は複式フラップ−振り子スルースゲー
トとして形成してもよい。反応室５内に設けられた高価
値すなわち高品質の燃料および酸素を含むガス化媒体の
ための供給機構７．９は、必要な場合にはそれぞれ多重
通路構造のランス１５としておよび／またはノズル１６
として形成可能である。酸素ノズル８、Ｉ６は反応室４
内の鉄浴表面２１の上方において好ましくは密接して、
すなわち約１０〜８０ｃｍの間隔で設けられ、そして反
応室５内の鉄浴表面２１の下方において好ましくは密接
して、すなわちｌＯ〜６０ｃ１１の間隔をおいて反応器
Ｉの側壁に設けられている。第１の反応領域から出る一
部スラグのための他の供給管１８は、第２の反応室５に
開口するように反応器１の側壁に設けることが可能であ
る。反応器ｌの対向する側において、反応室４の側壁に
は、他のかくはんガスノズル２２が設けられている。反
応室４の天井の範囲には更に、鉄浴２１の表面の方へ向
いたバーナー１９が設けられている。

第１図に示した、低品質燃料をガス化するためのガス化
搬送装置の実施例を運転する際には、反応室４の天井の
範囲または側壁に設けられたバケットホイールスルース
ゲート１４によって、例えば紙の袋またはブリキの・バ
ケツような容器特に小さな容器２０に充填されかつ予め
適当に選別混合された低価値の燃料が、鉄浴表面２１に
供給される。

しかし、反応装置内の金属浴は液状の鉛または銅からな
っていてもよい。低価値の燃料は前もって、エネルギー
の乏しい排ガスに含まれる熱によって、約１２０〜２５
０℃の温度まで予備加熱される。

容器２０内の低価値の燃料はバケットホイールスルース
ゲート１４を経て反応室４内に達するや否や、例えば１
４５０℃の鉄浴温度まで急激に加熱される。爆発的に発
生する脱ガース生成物と熱分解生成物および残りの水蒸
気、揮発性の成分および容易に蒸発可能な炭化水素によ
って、容器が破裂し、この容器が合成物質袋の場合には
燃焼し、ブリキバケツの場合は溶融する。

低価値の燃料に含まれる炭素および硫黄は、第１図にお
いてＣ＊とＳ＊で示すように、鉄浴に溶解する。ガス化
不可能なまたは溶融しない、低価値燃料の成分は、スラ
グとなり、直ちに排出機構１０を経て反応室４から排出
される。反応室４内で発生するエネルギーの乏しい排ガ
スは、排出管Ｉ２を経て図示していない排ガス冷却装置
に排出され、そして例えば４００℃の温度で作動する高
温ガス−集塵装置に案内される。排ガスは本発明によっ
てできるだけ少なくなるように保たれ、大部分は戻され
る。これは例えば、冷却され浄化された排ガスの一部が
、かくはんガスノズル２２を通って約３８０℃のかくは
んガスとして使用される。それによって、両反応室４．
５内で、隔壁２の通過口３を通って水平な鉄浴流れが発
生する。

反応器！の側壁内に設けられたノズル７．８．９および
１６が、水平方向から斜め下に配置可能であるので、集
中を緩和する浴流れとなる。更に、エネルギーの乏しい
排ガスの大部分が、高価値の燃料、石灰および微粒スラ
グを反応室５に噴射するために、キャリヤガスとして使
用される。エネルギーの乏しい排ガスが高いＣＯ２成分
およびＨ，０成分を含んでいるので、この排ガスは更に
ノズル９゜１６によって鉄浴に吹き込むことができる。

この場合、排ガスはガス化媒体として使用される。

エネルギーの乏しい排ガスに含まれるＳＯ７成分は、第
２の反応領域または反応室５の鉄浴でろ過：ｕ　Ｃ’ｌ
ｌｌ　Ｊ−、ＩＩ＋２　−ｈ−ｆＷ　４−ｓ　？　：４
５二ｚ４−．１　−ｍ＋Ｒｈ　　＆ａ索は溶解した炭素
に付加され、硫黄はスラグに入る。エネルギーの乏しい
排ガスの残りは場合によってはその他の燃焼装置におい
て追加燃焼ガスまたは補助燃焼ガスとして後燃焼しても
よい。

高価値の燃料と、場合によっては第１の反応領域からの
排ガスを添加したガス化媒体である酸素は、供給機構７
、例えば吹き込みランスＩ５および／またはノズル９．
１６を経て一反応室５に吹き込まれる。ここで、一般的
には熱供給過剰になる。

この供給過剰熱は両反応室の中の鉄浴流れによって第１
の反応領域の熱損失を補償する。実質的にＣＯ□とＩＩ
、から生じる、はとんど硫黄を含まない高価値でエネル
ギーに富む生成ガスが、排出管１３から排出され、間接
的な熱交換機での冷却および塵埃除去後、他の用途のた
めに供給される。

第２図には、本発明による装置の他の実施例が示しであ
る。この場合、第１図と同じ部品には同じ参照符号が付
されている。

低価値の燃料はペースト状の混合物として、例えば重油
、タール、おがくず、家庭ごみおよび沈澱汚泥の混合物
として、反応器ビの天井に設けられた供給機構６を経て
反応室４に供給される。

この供給機構は本実施例ではスクリューコンベヤ３１と
して形成されている。供給機構８−゛本実施例では鉄浴
表面の上方において反応器１′の側壁に設けられたノズ
ルであるーからは、揮発成分と熱分解成分を燃焼させる
ために、酸素または酸素に富む空気が吹き込まれる。発
生するエネルギーの乏しい排ガスは排出管１２を経て排
出され、冷却され、塵埃除去され、そして少なくとも一
部が反応器ビで再び使用される。両反応器は内張すされ
た耐火性の二つの導管３０．３０’　によって互いに接
続されている。緊急の場合には、導管３０．３０’が遮
断装置３７．３７’例えば遮断弁によって遮断されるの
で、例えば反応室４内で万一故障が発生しても、この反
応室だけを空にすればよい。一方、反応室５内において
は、多成分ノズル７またはランス１５から高価値の燃料
を吹き込むことによってガス化を別個に続行することが
できる。

燃料とガス化媒体のための供給機構７，８とかくはんガ
スノズル２２を特別な態様で配向させることによって、
両反応器１′　と１″の間で水平方向に循環する鉄浴流
れが生じる。

反応室４内で溶解した炭素は反応室５においてガス化さ
れて一酸化炭素になり、反応器１″の天井の範囲の排出
管１３からエネルギーに富む生成ガスとして排出される
。スラグは中間生成物または副産物として、プロセス排
出機構１０．１０’を経て排出される。熱損失の補償ま
たは熱経済の維持のために、反応器１′の側壁にはバー
ナー１９を設けることができる。このバーナーは特に高
温ガス／固体または油／炭塵のための組み合わせバーナ
ーとして形成することが可能であり、例えば戻されたエ
ネルギーの乏しい排ガス、炉口ガスおよび炭塵を燃料と
する。

第３図と第４図には、第２図の反応器１′。

ｌ″の横断面が示しである。この場合特に、反応器ド、
１″の間の導管３０．３０’の通過口３゜３′と、反応
器ドに設けられた低価値燃料用の供給機構６としてのス
クリューコンベヤ３１が明瞭に示しである。同様に、燃
料供給機構７とかくはんガスノズル２２の高さ方向位置
が示しである。

供給機構７とかくはんガスノズル２２は実質的に、両反
応器１′　と１″の間で通過口３．３′を通って水平方
向に循環する鉄浴流れを生じる。

第５図の概略全体図において、例えば家庭ごみ、粗大ご
み、わらまたは自動車タイヤのようなかさばった形の低
価値の燃料は、例えばスパイク破砕機または衝突ハンマ
ー粉砕機のような破砕装置５０に達し、そして破砕され
た形で、場合によっては矢印５５．５６で示すごとく例
えばおがくず、汚泥、ピッチのような他の低価値燃料を
添加して、混合兼造粒装置５１例えば回転ドラムで混合
され、造粒または集塊される。このようにして準備され
た異なる低価値燃料の混合物はペースト状の硬さでスク
リューコンベヤによって反応器Ｉの反応室４に直接供給
してもよいし、またブリケラティング機械すなわち煉瓦
成形機械５２、例えばロールドホイールスルースゲート
１４によって反応室４に供給してもよい。低価値燃料を
小さな容器に分けて充填してガス化反応器１に供給する
場合には、準備された混合物は、コンベヤベルト５３と
バケットホイールスルースゲート１４を経て液状鉄浴に
達する前に、注入兼充填ステーション５４を通過する。

揮発性成分と他の脱ガス生成物や熱分解生成物を部分燃
焼することによって反応室４内で発生するエネルギーの
乏しい排ガスは、排ガス管路３２を経て予備分離サイク
ロン５８に導かれ、煤、塵埃および鉄＠粒子が分離され
る。分離された粒子はガス化すべき低価値の燃料に添加
混合され、反応室４に戻される。予備分離サイクロン５
８には、高温排ガスを冷却するために懸濁ガス熱交換器
３３が接続されている。この懸濁ガス熱交換器は立ち上
がり管３４とサイクロン分離器３５からなっている。こ
の場合、立ち上がり管３４の下端には２本の導管５９．
６０が開口している。この導管は微粉砕された低価値燃
料を供給する。この有利な方法により、排ガス中に含ま
れる熱エネルギーが供給固体を加熱し、石灰石をＣａＯ
に分解し、炭素を含む物質を脱水しく結合した結晶水）
、脱ガスしそしてコークス化することによって、排ガス
を約４５０℃まで冷却することができる。サイクロン分
離器３５では、熱処理された粒子が排ガス流れから分離
される。その後、燃焼した石灰と粉コークスはスラグ形
成または硫黄結合およびガス化して高価値の生成ガスを
得るために、ランス１５またはノズル７．９．１６を経
て反応器５に吹き込まれる。エネルギーの乏しい排ガス
は、約３００℃の排気ガス温度で後続の電気集塵装置す
なわち電気式フィルター６１により完全に浄化され、そ
して一部はキャリヤガス、かくはんガスおよびガス化媒
体として反応器に戻される。他の排ガスは後燃焼して大
気に放出可能である。

反応室４内で発生するスラグはスラグか粒化装置３８に
供給され、少なくとも一つのウォーターノズル４０によ
って噴射されて細粒状のスラグか粒（精練砂）になる。

スラグか粒は、反応器ｌと同じ圧力例えば５バールの圧
力の下にある水タンク３９から、搬送装置４Ｉ例えばス
クリューコンベヤによって、圧力を漏らさないバケット
ホイールスルースゲート４２を経て排出される。反応室
４から排出されるスラグはまだ充分脱硫性があるので反
応室５に戻すことができる。反応室５から排出された最
終スラグは適当な方法で処理され、例えば道路建設また
はセメント工業で使用される。

本発明によるガス化装置によって、炭素を含むすべての
材料、特に家庭ごみもしくは炭素を含む廃棄物を、はと
んど硫黄を含まず価値の高い、ＣＯと１１．からなる生
成ガスに変換することができる。

この生成ガスは通常の方法で例えば間接的な熱交換器で
冷却される。

【図面の簡単な説明】

第１図は低価値の燃料をガス化するだめの本発明による
装置の縦断面図、第２図は本発明によるガス化装置の他
の実施例の平面図、第３図は第２図に示したガス化装置
の■−■線に沿った断面図、第４図は第２図に示したガ
ス化装置のＩＶ−■線に沿った断面図、第５図は低価値
の燃料をガス化するための本発明による装置の概略全体
図である。 １、ド、Ｉ″・・・反応器、　２・・・隔壁、　　３．
３′　・・・通過口、　　４．５・・・反応室、　　６
．７・・・燃料用供給機構、　　８゜９・・・ガス化媒
体、　　１０．１０′、＋！−・スラグ／金属用の排出
機構、　　１２・・・エネルギーの乏しい排ガス用の排
出管、　　１３・・・エネルギーに富む排ガス用の排出
管、　　１４・・・バケットホイールスルースゲート、
　　１５・・・０．／Ｃ／ＣａＯ用のランス、　　１６
−−−０２／Ｃ／ＣａＯ用のノズル、　　１７・・・冷
却装置、１８・・・スラグ■の供給管、　　１９・・・
バーナー、　　２０・・・低価値燃料用の容器、２１・
・・金属浴表面、　２２・・・かくはんガスノズル、　
　３０．３０’　　・・・導管、３１・・・スクリュー
コンベヤ、　　３２・・・排ガス管路、　３３・・・＠
濁ガス熱交換器、３４・・・立ち上がり管、　３５・・
・サイクロン分離器、　　３７．３７’　　・・・遮断
装置、３８・・・スラグ造粒装置、　３９・・・水タン
ク、４ｏ・・・ウォーターノズル、　　４Ｉ・・・搬送
装置、４２・・・バケットホイールスルースゲート、５
０・・・粉砕装置、　５１・・・混合兼造粒装置、　　
５２・・・ブリケラティング機械、５３・・・コンベヤ
ベルト、　５４・・・注入兼バックステーション、　　
５５・・・例えば沈澱汚泥を示す矢印、　　５６・・・
例えばおがくずを示す矢印、　　５８・・・予備分離サ
イクロン、　５９・・・ＣａＣｏ３用の導管、６０・・
・低価値燃料用の導管、　　６１・・・電気式フィルタ
ー 代理人　弁理士　江　崎　光　好 代理人　弁理士　江　崎　先　史 ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高温金属溶融浴特に鉄溶融浴において低価値燃料を
   ガス化するための方法において、低価値の燃料が金属溶
   融浴を有する第１の反応領域に供給され、高価値の燃料
   が金属溶融浴を有する第２の反応領域に供給され、両反
   応領域のガス室が互いに分離され、第１の反応領域の金
   属溶融浴が第２の反応領域の金属溶融浴と混合されるこ
   とを特徴とする方法。 ２、第１の反応領域の金属溶融浴にスラグ層が溜まらな
   いようにされているかまたはガス化すべき低価値燃料の
   アッシュ成分と燃焼不可能な成分からなるスラグが金属
   溶融浴から排出され、第２の反応領域にスラグ形成物が
   供給されることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３、低価値の燃料として、褐炭、低価値石炭、泥炭、木
   、鋸屑、おがくず、わら、農業の廃産物、タール、瀝青
   、ピッチ、廃油、重油、油頁岩、家庭ごみ、粗大ごみ、
   廃棄物、合成物質、沈澱汚泥、自動車タイヤ、古いゴム
   、もしくは炭素と炭化水素を含む物質、並びにこれらの
   物質の混合物が、適当に破砕された状態または塊にした
   状態で、金属溶融物を有する第１の反応領域に供給され
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の方法。 ４、低価値の燃料が小さな容器に包まれて第１の反応領
   域の金属溶融浴に分けて供給されることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか一つに
   記載の方法。 ５、小さな容器として、閉鎖可能な缶、バケツ、箱、樽
   、紙袋、または溶融および／または燃焼可能な材料から
   なる袋が使用されることを特徴とする、特許請求の範囲
   第４項記載の方法。 ６、少なくとも第１の反応領域が１〜１０バール特に３
   バールの圧力で運転され、閉鎖された小さな容器が少な
   くとも一つの気密または圧力を漏らさないスルースゲー
   トによってこの反応領域に供給されることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか一つ
   に記載の方法。 ７、第１の反応領域において、低価値の燃料から出る、
   例えば揮発性成分のような燃焼可能なガス成分と、他の
   熱分解生成物が、供給される酸素によって反応するかま
   たは少なくとも部分的に燃焼することを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか一つに記
   載の方法。 ８、第１の反応領域からの排ガスの量ができるだけ少量
   に保たれ、排ガスが、特に懸濁ガス熱交換による直接的
   な冷却の後で微粒の石炭および／または石灰石と懸濁し
   て、例えば石炭、コークス、石灰および第１の反応領域
   から排出される微粒スラグのような、第２の反応領域に
   供給される固体のためのキャリヤガスとして、かくはん
   ガスとして、および／またはガス化媒体として、第２の
   反応領域で使用されることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項から第７項までのいずれか一つに記載の方法。 ９、酸素を含むガス化媒体と高価値の燃料を適当に配向
   して第２の反応領域に吹き込むことによって、並びに燃
   焼酸素および／またはかくはんガスを適当に配向して第
   １の反応領域に吹き込むことによって、液状の金属浴の
   水平方向の流れが両反応領域の間に発生することを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれ
   か一つに記載の方法。 １０、第１の反応領域から排出されたスラグの少なくと
   も一部が第２の反応領域に戻されることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか一つに
   記載の方法。 １１、低価値の燃料が金属溶融浴を有する第１の反応領
   域に供給され、高価値の燃料が金属溶融浴を有する第２
   の反応領域に供給され、両反応領域のガス室が互いに分
   離され、第１の反応領域の金属溶融浴が第２の反応領域
   の金属溶融浴と混合される、高温金属溶融浴特に鉄溶融
   浴で低価値燃料をガス化する方法を実施するための、液
   状の金属を充填した反応器からなる装置において、反応
   器（１）の中央の範囲に隔壁（２）が設けられ、この隔
   壁が反応器（１）の底に液状金属のための少なくとも一
   つの通過口（３）を備え、隔壁（２）によって形成され
   た二つの反応室（４、５）がそれぞれ、燃料と酸素を含
   むガス化媒体のための少なくとも一つの供給機構（６、
   ７、８、９）と、液状スラグおよび／または金属のため
   の排出機構（１０、１１）を備え、更に、第１の反応室
   （４）がエネルギーの乏しい排ガスのための排出管（１
   ２）を備え、第２の反応室（５）がエネルギーに富む生
   成ガスのための排出管（１３）を備えていることを特徴
   とする装置。 １２、低価値の燃料を有する小さな容器（２０）を第１
   の反応室（４）に供給するための供給機構（６）が、バ
   ケットホイールスルースゲート（１４）または二重振り
   子フラップスルースゲートとして形成されていることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １３、低価値の燃料を第１の反応室（４）に供給するた
   めの供給機構（６）が、スクリューコンベヤ（３１）と
   して形成されていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１１項記載の装置。 １４、第１の反応室（４）の後方の排ガス管（１２、２
   ２）が、立ち上がり管（３４）とサイクロン分離器（３
   ５）を備えた懸濁ガス熱交換器（３３）として形成され
   、立ち上がり管（３４）がその下側の範囲に、例えば石
   灰石、石炭、低価値の燃料、金属酸化物または金属粉末
   のような粒状の固体を導入するための少なくとも１個の
   供給機構（５９、６０）を備えていることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １５、両反応室（４、５）から液状のスラグを排出する
   ための排出機構（１０、１０′）が、圧力下にある導管
   を介して一緒にまたは別々にスラグ造粒装置（３８）に
   接続されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   １項から第１４項までのいずれか一つに記載の装置。 １６、スラグ造粒装置（３８）が圧力を漏らさないよう
   に形成され、このスラグ造粒装置が水ノズル（４０）を
   備えた水溜（３９）、細粒状のスラグを水浴から運び出
   す、例えばバケットコンベヤのような搬送装置（４１）
   、傾斜リング分離器または搬送スクリュー、およびバケ
   ットホイールスルースゲート（４２）からなっているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１１項から第１５項
   までのいずれか一つに記載の装置。 １７、低価値の燃料が金属溶融浴を有する第１の反応領
   域に供給され、高価値の燃料が金属溶融浴を有する第２
   の反応領域に供給され、両反応領域のガス室が互いに分
   離され、第１の反応領域の金属溶融浴が第２の反応領域
   の金属溶融浴と混合される、高温金属溶融浴特に鉄溶融
   浴で低価値燃料をガス化する方法を実施するための装置
   において、反応室（４、５）を有する互いに分離された
   二つの反応器（１′、１″）を備え、この反応室がそれ
   ぞれ、燃料と酸素を含むガス化媒体のための少なくとも
   一つの供給機構（６、７、８、９）と、発生した排ガス
   または生成ガスのための排出管（１２、１３）と、液状
   スラグおよび／または液状金属のための排出機構（１０
   、１０′、１１）とを備え、反応室（４、５）が、その
   側壁の下側範囲に設けた少なくとも１本特に２本の液状
   金属用の導管（３０、３０′）を介して連通しているこ
   とを特徴とする装置。 １８、低価値の燃料を有する小さな容器（２０）を第１
   の反応室（４）に供給するための供給機構（６）が、バ
   ケットホイールスルースゲート（１４）または二重振り
   子フラップスルースゲートとして形成されていることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１７項記載の装置。 １９、低価値の燃料を第１の反応室（４）に供給するた
   めの供給機構（６）が、スクリューコンベヤ（３１）と
   して形成されていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１７項記載の装置。 ２０、第１の反応室（４）の後方の排ガス管（１２、２
   ２）が、立ち上がり管（３４）とサイクロン分離器（３
   ５）を備えた懸濁ガス熱交換器（３３）として形成され
   、立ち上がり管（３４）がその下側の範囲に、例えば石
   灰石、石炭、低価値の燃料、金属酸化物または金属粉末
   のような粒状の固体を導入するための少なくとも１個の
   供給機構（５９、６０）を備えていることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１７項から第１９項までのいずれか
   一つに記載の装置。 ２１、両反応室（４、５）の間の液状金属用導管（３０
   、３０′）に、遮断装置（３７、３７′）が設けられて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１７項記載の
   装置。 ２２、両反応室（４、５）から液状のスラグを排出する
   ための排出機構（１０、１０′）が、圧力下にある導管
   を介して一緒にまたは別々にスラグ造粒装置（３８）に
   接続されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   ７項から第２１項までのいずれか一つに記載の装置。 ２３、スラグ造粒装置（３８）が圧力を漏らさないよう
   に形成され、このスラグ造粒装置が水ノズル（４０）を
   備えた水溜（３９）、細粒状のスラグを水浴から運び出
   す、例えばバケットコンベヤのような搬送装置（４１）
   、傾斜リング分離器または搬送スクリュー、およびバケ
   ットホイールスルースゲート（４２）からなっているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１７項から第２２項
   までのいずれか一つに記載の装置。