JPS63260986A - 急速冷却器の中で合成ガスを冷却する装置 - Google Patents
急速冷却器の中で合成ガスを冷却する装置Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/74—Construction of shells or jackets
- C10J3/76—Water jackets; Steam boiler-jackets
-
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-
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- C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はガス化反応器の出口の下に配置されていて、圧
力ジャケットから間隔をへだてて該圧力シャケ・７トに
より取り囲まれている被冷却内側ジャケットを備えてい
るとともに、水ためを設けた急速冷却器を使用してガス
反応器の中で発生した合成ガスを冷却する装置であって
、内側ジャケットとガス化反応器の出口との間に中間区
画が設けされていて、該中間区画の直径が内側ジャケッ
トの直径より小さく、ガス化反応器の出口の直径より大
きく寸法ぎめされている装置に関する。
力ジャケットから間隔をへだてて該圧力シャケ・７トに
より取り囲まれている被冷却内側ジャケットを備えてい
るとともに、水ためを設けた急速冷却器を使用してガス
反応器の中で発生した合成ガスを冷却する装置であって
、内側ジャケットとガス化反応器の出口との間に中間区
画が設けされていて、該中間区画の直径が内側ジャケッ
トの直径より小さく、ガス化反応器の出口の直径より大
きく寸法ぎめされている装置に関する。
公知の急速冷却器（ドイツ特許第２．９４０．９３３号
参照）の場合、内側ジャケットは滴下冷却部を備えてい
る。供給された水は高温の表面から蒸発し、このため水
の皮膜が引きはがされるおそれがあるので、内側ジャケ
ットの表面に水の皮膜を作ることは困難である。従来公
知の急速冷却器の場合、ガス化反応器で発生したガスは
水ためを通過するようにされていて、ガスが通過する間
にガスは水で飽和した蒸気で冷却され、液状のスラグと
浮遊常態の灰分が除去される。このような急速冷却にさ
いしては、水ための水が合成ガスのハロゲン成分も吸い
込むし、しかもガスにより加熱されることは好ましいこ
とではない。したがって、固体骨を取り除いたあと、水
を分離し冷却させなければならない。さらに、従来公知
の急速冷却器の場合、水ためからガスが退出するさい、
ガスといっしょに水滴が移動し、細かいダスト粒子が水
滴の中に懸濁するおそれがある。ダスト粒子は冷却器の
壁面に付着するとともに、後設の管路内に付着し、つま
りが生じる。
参照）の場合、内側ジャケットは滴下冷却部を備えてい
る。供給された水は高温の表面から蒸発し、このため水
の皮膜が引きはがされるおそれがあるので、内側ジャケ
ットの表面に水の皮膜を作ることは困難である。従来公
知の急速冷却器の場合、ガス化反応器で発生したガスは
水ためを通過するようにされていて、ガスが通過する間
にガスは水で飽和した蒸気で冷却され、液状のスラグと
浮遊常態の灰分が除去される。このような急速冷却にさ
いしては、水ための水が合成ガスのハロゲン成分も吸い
込むし、しかもガスにより加熱されることは好ましいこ
とではない。したがって、固体骨を取り除いたあと、水
を分離し冷却させなければならない。さらに、従来公知
の急速冷却器の場合、水ためからガスが退出するさい、
ガスといっしょに水滴が移動し、細かいダスト粒子が水
滴の中に懸濁するおそれがある。ダスト粒子は冷却器の
壁面に付着するとともに、後設の管路内に付着し、つま
りが生じる。
本発明の目的は、水ためにハロゲン成分が吸収されるこ
とがなく、しかもダストが付着することを避けることが
できるよう公知の装置で合成ガスを冷却せしめることに
ある。
とがなく、しかもダストが付着することを避けることが
できるよう公知の装置で合成ガスを冷却せしめることに
ある。
〔課題を解決するための手段と作用・効果〕上記の目的
を達成するため、当初に挙げた種類の装置であって、内
側ジャケットの内部スペースにスプレィ・ノズルが突設
されていることと、１つまたは複数のガス出口継手が水
ためより高い位置にある平面内で内側ジャケットを通っ
て延設されていることを特徴とする装置が本発明に従っ
て提案されたのである。内側ジャケットの内部スペース
に開口していて、圧力差のない蒸発冷却部が内側ジャケ
ットと圧力ジャケットとの間に設けられている。本発明
のその他の有利な実施態様については特許請求の範囲の
請求項（２）より請求項（１３）までを参照されたい。
を達成するため、当初に挙げた種類の装置であって、内
側ジャケットの内部スペースにスプレィ・ノズルが突設
されていることと、１つまたは複数のガス出口継手が水
ためより高い位置にある平面内で内側ジャケットを通っ
て延設されていることを特徴とする装置が本発明に従っ
て提案されたのである。内側ジャケットの内部スペース
に開口していて、圧力差のない蒸発冷却部が内側ジャケ
ットと圧力ジャケットとの間に設けられている。本発明
のその他の有利な実施態様については特許請求の範囲の
請求項（２）より請求項（１３）までを参照されたい。
本発明装置を使用すれば、合成ガス中の水蒸気の含有量
は、ガス流中に水をスプレィすることにより調節するこ
とができ、ガス流が貫流しない場合は、水ためによりｊ
ｌｌ ｆｌｆｆすることができる。冷却される内側ジャ
ケットの表面温度は、通常の運転の場合、ガス化運転圧
力に相当した沸騰温度にほぼ等しい、したがって、表面
温度は合成ガスの水蒸気圧力に相当した飽和温度を大幅
に上回っているので、内側ジャケットまわりで露点を下
回るようになることを確実に避けることができる。スプ
レィ・ノズルを配置するにさいし、反応器出口と内側ジ
ャケットとの間に中間区画を設けることにより反応器の
出口をホントな常態に保持することができるので、液状
のスラグの排出流が凝固することにより反応器出口がつ
まることを防止することができる。
は、ガス流中に水をスプレィすることにより調節するこ
とができ、ガス流が貫流しない場合は、水ためによりｊ
ｌｌ ｆｌｆｆすることができる。冷却される内側ジャ
ケットの表面温度は、通常の運転の場合、ガス化運転圧
力に相当した沸騰温度にほぼ等しい、したがって、表面
温度は合成ガスの水蒸気圧力に相当した飽和温度を大幅
に上回っているので、内側ジャケットまわりで露点を下
回るようになることを確実に避けることができる。スプ
レィ・ノズルを配置するにさいし、反応器出口と内側ジ
ャケットとの間に中間区画を設けることにより反応器の
出口をホントな常態に保持することができるので、液状
のスラグの排出流が凝固することにより反応器出口がつ
まることを防止することができる。
Ｃ実 施 例〕
以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参照しなが
ら本発明の詳細な説明する。
ら本発明の詳細な説明する。
外部圧力ジャケット１を備えた急速冷却器は、図示され
ていない加圧ガス化反応器の出口にフランジ接続されて
いる。急速冷却器のガス入口は耐火材でライニングされ
ており、ガス化反応器の出口と同じ直径に寸法ぎめされ
ている。直径が大きい中間区画３がガス人口２に連通し
ている。中間区画３の高さは、直径の半分程度に設定さ
れている。
ていない加圧ガス化反応器の出口にフランジ接続されて
いる。急速冷却器のガス入口は耐火材でライニングされ
ており、ガス化反応器の出口と同じ直径に寸法ぎめされ
ている。直径が大きい中間区画３がガス人口２に連通し
ている。中間区画３の高さは、直径の半分程度に設定さ
れている。
ガス人口２と中間区画３は、耐熱性をもった断熱材料で
ライニングされている。圧力ジャケントｌから間隔をあ
けて環状スペース４を形成した状態でガス入口２より下
がった領域に内側ジャケット５が設けられており、該内
側ジャケット５はガスタイトに圧力ジャケットと接続さ
れている。圧力ジャケットｌの下端で出口継手７と接続
されている水ため６が内側ジャケット５の下部に設けら
れている。水ため６は、合成ガス中に含まれている液状
のスラグを急冷させる働きをしている。急冷されたスラ
グは水ため６の水といっしょムこ出口継手７から排出さ
れる。
ライニングされている。圧力ジャケントｌから間隔をあ
けて環状スペース４を形成した状態でガス入口２より下
がった領域に内側ジャケット５が設けられており、該内
側ジャケット５はガスタイトに圧力ジャケットと接続さ
れている。圧力ジャケットｌの下端で出口継手７と接続
されている水ため６が内側ジャケット５の下部に設けら
れている。水ため６は、合成ガス中に含まれている液状
のスラグを急冷させる働きをしている。急冷されたスラ
グは水ため６の水といっしょムこ出口継手７から排出さ
れる。
水ため６の上に１つまたは複数のガス出口継手８が設け
られており、該ガス出口継手８は、内側ジャケット５と
圧力ジャケットｌ＋通って突設されている。ガス出口継
手８０入ロ表面の前に斜め下向きに延在しているしよう
ごの形をした案内面９が設けられており、該案内面９は
内側ジャケット５の途中から延設されている。案内面９
の下縁は内側ジャケットの内室がら突出して、パイプ１
０を介して内側ジャケット５に支持されている。内側ジ
ャケット５を貫流したガスは、ガス出口継手８を通って
退出する前に、ダスト分の分離を改善するために向きを
変えるようにされている。
られており、該ガス出口継手８は、内側ジャケット５と
圧力ジャケットｌ＋通って突設されている。ガス出口継
手８０入ロ表面の前に斜め下向きに延在しているしよう
ごの形をした案内面９が設けられており、該案内面９は
内側ジャケット５の途中から延設されている。案内面９
の下縁は内側ジャケットの内室がら突出して、パイプ１
０を介して内側ジャケット５に支持されている。内側ジ
ャケット５を貫流したガスは、ガス出口継手８を通って
退出する前に、ダスト分の分離を改善するために向きを
変えるようにされている。
第１図に示されているように、内側ジャケット５は、プ
ロセス圧力に関し圧力差のない解放された蒸発冷却部を
うしろ側に備えた鋼板壁から構成されている。蒸発冷却
のため、圧力ジャケント１は、環状スペース４に連通し
た継手１１を下部に備えている。該継手１１を通って環
状スペース４の中に水が供給される。環状スペース４の
上端にチャンバー１２が形成されている。
ロセス圧力に関し圧力差のない解放された蒸発冷却部を
うしろ側に備えた鋼板壁から構成されている。蒸発冷却
のため、圧力ジャケント１は、環状スペース４に連通し
た継手１１を下部に備えている。該継手１１を通って環
状スペース４の中に水が供給される。環状スペース４の
上端にチャンバー１２が形成されている。
環状スペース４の中に降水管１３が設けられており、該
降水管１３は大板１４に溶接されている。降水管１３の
下端はガス出口継手８の面の下で内側ジャケット５を通
って延設され、チャンバー１２を内側ジャケット５の内
室と接続しているので、圧力は平衡した状態となる。降
水管１３の下端は水ため６の上で終わるよ□うにしても
よくあるいは水ため６の中に浸漬させてもよい。環状ス
ペース４内に保持される水の量は、万一、冷却システム
が故障したとき、適切な対策を講じるための一定の時間
のあいだに、過剰な熱と貯留状態の熱を解放状態にある
蒸発系を通って排除することができるような大きさに選
択されている。継手１１を通って連続的に供給された水
と発生した飽和蒸気は降水管１３を通って水ため６の中
に導かれる。
降水管１３は大板１４に溶接されている。降水管１３の
下端はガス出口継手８の面の下で内側ジャケット５を通
って延設され、チャンバー１２を内側ジャケット５の内
室と接続しているので、圧力は平衡した状態となる。降
水管１３の下端は水ため６の上で終わるよ□うにしても
よくあるいは水ため６の中に浸漬させてもよい。環状ス
ペース４内に保持される水の量は、万一、冷却システム
が故障したとき、適切な対策を講じるための一定の時間
のあいだに、過剰な熱と貯留状態の熱を解放状態にある
蒸発系を通って排除することができるような大きさに選
択されている。継手１１を通って連続的に供給された水
と発生した飽和蒸気は降水管１３を通って水ため６の中
に導かれる。
スプレィ・ノズル１５が内側ジャケット５の内部スペー
スの中に突設されている。スプレィ・ノズル１５は、圧
力ジャケラ）Ｉと内側ジャケット５を通って交換可能に
挿入された被冷却ランス１６に取付けられている。第４
図を見れば判るように、スプレィ・ノズル１５は軸方向
ならびにランス１６に関し半径方向に向きぎめされてい
ると共に、斜め下向きに傾斜した状態で取付けられてい
る。ランス１６は、冷却装置内に水平に取付けてもよく
あるいは斜め下向きに向きぎめした状態で取付けてもよ
い、このようなランス１６の最初の列は、中間区画３の
真下に配置されている。このようなランス１６の上部の
列の下に別の列のランスを設けるようにしてもよい。
スの中に突設されている。スプレィ・ノズル１５は、圧
力ジャケラ）Ｉと内側ジャケット５を通って交換可能に
挿入された被冷却ランス１６に取付けられている。第４
図を見れば判るように、スプレィ・ノズル１５は軸方向
ならびにランス１６に関し半径方向に向きぎめされてい
ると共に、斜め下向きに傾斜した状態で取付けられてい
る。ランス１６は、冷却装置内に水平に取付けてもよく
あるいは斜め下向きに向きぎめした状態で取付けてもよ
い、このようなランス１６の最初の列は、中間区画３の
真下に配置されている。このようなランス１６の上部の
列の下に別の列のランスを設けるようにしてもよい。
ランス１６の前縁は１つのピッチ円上に位置ぎめされて
おり、このピッチ円の直径は、中間区＠３の直径より大
きく設定されている。このように設定することにより、
液状のスラグからランス１６を保護することができる。
おり、このピッチ円の直径は、中間区＠３の直径より大
きく設定されている。このように設定することにより、
液状のスラグからランス１６を保護することができる。
そのほか、中間区画３は、内部の逆流により冷却された
合成ガスがガス人口２の縁と接触して、ガス人口２を冷
却することなく、したがって、ガス人口２をふさぐおそ
れがある液状のスラグがばらばらになることを避ける機
能を備えている。
合成ガスがガス人口２の縁と接触して、ガス人口２を冷
却することなく、したがって、ガス人口２をふさぐおそ
れがある液状のスラグがばらばらになることを避ける機
能を備えている。
内部ジャケット５を冷却することにより、内部ジャケッ
ト５の表面温度は、合成ガスの露点を上回ったレベルま
で下がる。スプレィ・ノズル１５を通って供給される水
の量は、水がほぼ完全に蒸発し、合成ガスがガス出口継
手８を通って退出するとき、約３００から６００℃まで
合成ガスが冷却されるよう設定されている。
ト５の表面温度は、合成ガスの露点を上回ったレベルま
で下がる。スプレィ・ノズル１５を通って供給される水
の量は、水がほぼ完全に蒸発し、合成ガスがガス出口継
手８を通って退出するとき、約３００から６００℃まで
合成ガスが冷却されるよう設定されている。
この温度では合成ガス中に含まれている水蒸気は凝縮す
るようなことはないので、検知できる程度の量のハロゲ
ンが水ため６にはいるおそれはない。水ための加熱は行
われないので、冷却されたスラグを排出するさい、水た
めの内容物の取り扱いは容易である。必要な場合、冷却
されたガスは、さらに冷却されたあと、別の処理装置の
ガス洗滌装置をへて輻射式冷却装置または対流式冷却装
置に導びき入れられる。
るようなことはないので、検知できる程度の量のハロゲ
ンが水ため６にはいるおそれはない。水ための加熱は行
われないので、冷却されたスラグを排出するさい、水た
めの内容物の取り扱いは容易である。必要な場合、冷却
されたガスは、さらに冷却されたあと、別の処理装置の
ガス洗滌装置をへて輻射式冷却装置または対流式冷却装
置に導びき入れられる。
第２図に示されている実施例では内側ジャケット５は、
ガスタイトなパイプ壁として構成されている。パイプ壁
は中間区画３をも形成している。パイプはパイプ壁の中
で螺旋状に延設されており、パイプ１７をへて水が供給
されて、充填されている。この構成の場合、スプレィ・
ノズル１５は内側ジャケット５の管壁と一体化されてい
る。
ガスタイトなパイプ壁として構成されている。パイプ壁
は中間区画３をも形成している。パイプはパイプ壁の中
で螺旋状に延設されており、パイプ１７をへて水が供給
されて、充填されている。この構成の場合、スプレィ・
ノズル１５は内側ジャケット５の管壁と一体化されてい
る。
第３図に示されているように、内側ジャケット５と圧力
ジャケット１の間の環状スペースを断熱材１８で充填し
てもよい。この断熱材１８を通って冷却パイプ１９が延
設されている。
ジャケット１の間の環状スペースを断熱材１８で充填し
てもよい。この断熱材１８を通って冷却パイプ１９が延
設されている。
第１図は、本発明の一実施例に係る冷却装置を長さ方向
に切断した断面図。第２図と第３図は、本発明の他の実
施例に係る冷却装置を長さ方向に切断した断面図、第４
図は、第１図の２部の詳細図。 ■・・・圧力ジャケント、２・・・ガス入口、３・・・
中間区画、 ４・・・環状スペース、５・・・内
側ジャケット、６・・・水ため、７・・・出口継手、
８・・・ガス出口継手、９・・・案内面、
１０ ・・・パイプ、１１・・・継手、１２ ・
・・チャンバー、１３・・・降水管、 １４
・・・大板、１５・・・スプレィ・ノズル １６・・・
ランス、１７・・・パイプ、 １８ ・・・断
熱材、１９・・・冷却パイプ。
に切断した断面図。第２図と第３図は、本発明の他の実
施例に係る冷却装置を長さ方向に切断した断面図、第４
図は、第１図の２部の詳細図。 ■・・・圧力ジャケント、２・・・ガス入口、３・・・
中間区画、 ４・・・環状スペース、５・・・内
側ジャケット、６・・・水ため、７・・・出口継手、
８・・・ガス出口継手、９・・・案内面、
１０ ・・・パイプ、１１・・・継手、１２ ・
・・チャンバー、１３・・・降水管、 １４
・・・大板、１５・・・スプレィ・ノズル １６・・・
ランス、１７・・・パイプ、 １８ ・・・断
熱材、１９・・・冷却パイプ。
Claims (13)
- （１）ガス化反応器の出口の下に配置されていて、圧力
ジャケット（１）から間隔をへだてた該圧力ジャケット
（１）により取り囲まれている被冷却内側ジャケット（
５）を備えているとともに、水た００６）を設けた急速
冷却器を使用してガス化反応器の中で発生した合成ガス
を冷却する装置であって、内側ジャケット（５）とガス
化反応器の出口との間に中間区画（３）が設けられてい
て、該中間区画（３）の直径が内側ジャケット（５）の
直径より小さくかつガス化反応器の出口の直径より大き
く寸法ぎめされている装置において、内側ジャケット（
５）の内部スペースにスプレィ・ノズル（１５）が突設
されていることと、１つまたは複数のガス出口継手（８
）が水ため（６）より高い位置にある平面内で内側ジャ
ケット（５）を通って延設されていることとを特徴とす
る装置。 - （２）ガス出口継手（８）の入口平面の前に案内面（９
）が配置されていて、該案内面（９）が内側ジャケット
（５）の途中から延設されており、前記案内面（９）の
下縁が内側ジャケット（５）の内部スペースの中に突設
されていることを特徴とする請求項（１）に記載の装置
。 - （３）スプレィ・ノズル（１５）の前縁がピッチ円上に
配置されていて、該ピッチ円の直径が中間区画（３）の
直径より大きく設定されていることを特徴とする請求項
（１）に記載の装置。 - （４）内側ジャケット（５）の内部スペースに開口して
いて、圧力差のない蒸発冷却部が内側ジャケット（５）
と圧力ジャケット（１）との間に設けられていることを
特徴とする請求項（１）に記載の装置。 - （５）圧力ジャケット（１）と内側ジャケット（５）と
の間の環状スペース（４）に水が充填されていて、該環
状スペース（４）の上端にチャンバー（１２）が設けら
れていることと、ガス出口継手（８）の下から内側ジャ
ケット（５）を通って延設されていて、チャンバー（１
２）を内側ジャケット（５）の内部スペースと連通させ
る降水管（１３）が環状スペース（４）内に配置されて
いることとを特徴とする請求項（４）に記載の装置。 - （６）降水管（１３）が水ため（６）の上で終わってい
ることを特徴とする請求項（５）に記載の装置。 - （７）降水管（１３）が水ための中に浸漬されているこ
とを特徴とする請求項（５）に記載の装置。 - （８）内側ジャケット（５）がガスタイトでしかも水が
貫流するパイプ壁から構成されていることを特徴とする
請求項（１）に記載の装置。 - （９）内側ジャケット（５）と圧力ジャケット（１）と
の間の環状スペース（４）に断熱材（１８）が充填され
ていて、該断熱材（１８）を通って冷却パイプ（１９）
が延設されていることを特徴とする請求項（１）に記載
の装置。 - （１０）スプレィ・ノズル（１５）が交換可能な被冷却
ランス（１６）に取り付けられていることを特徴とする
請求項（１）に記載の装置。 - （１１）スプレィ・ノズル（１５）が内側ジャケット（
５）と一体化されていることを特徴とする請求項（３）
に記載の装置。 - （１２）ランス（１６）が斜め下に向かって向きぎめさ
れていることを特徴とする請求項（１０）に記載の装置
。 - （１３）スプレィ・ノズル（１５）またはランス（１６
）が複数の平面内で上下に配置されていることを特徴と
する請求項（１）又は（１０）に記載の装置。
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