JPS6350566Y2

JPS6350566Y2 -

Info

Publication number: JPS6350566Y2
Application number: JP12981482U
Authority: JP
Priority date: 1982-08-30
Filing date: 1982-08-30
Publication date: 1988-12-26
Also published as: JPS5937910U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は液中燃焼装置に関する。

液中燃焼技術は、液体の加熱処理、例えば熱分
解、水溶液の濃縮或いは液体の加熱等に利用され
ている。従来、このような液中燃焼には可燃ガス
と空気とが供給される液中燃焼バーナを用いるの
が通常である。そして、例えば硫安の濃水溶液中
で上記バーナを使用し、その燃焼ガスで硫安アン
モニウムを熱分解して亜硫酸ガスを回収したり、
バーナを液の表層部や液中で使用してその燃焼熱
を利用して水分を蒸発させ、硫安等の水溶液を濃
縮したり、或いは水中に没したバーナの燃焼熱で
温水を得たりするのに利用される。しかし、この
ような液中燃焼バーナを用いた従来の方式では、
装置の燃焼効率が悪いため可燃性ガスしか使用す
ることができないという問題がある。最近、燃料
として石炭が見直されつつあり、液中燃焼におい
ても微粉化した石炭を用いることができれば極め
て経済的な操業を行うことができるというメリツ
トがあるが、従来の装置では、その燃焼効率の悪
さから石炭などは燃料としてほとんど使用するこ
とができないという問題があつた。

本考案はこのような難点に鑑み考案されたもの
で、石炭等のスラリーを使用して効率的な燃焼を
得ることができる装置を提供せんとするものであ
る。このため本考案は液中に浸漬されるべき容器
内に、下部に燃焼スラリー等の吐出口を有し且つ
内部に支燃ガスの噴射ノズルが配設された燃焼筒
を設け、この燃焼筒の外側に上下端が開口し、下
端が前記吐出口よりも下方に延出した筒体を設
け、この筒体により、筒体内側の下向き流れ流路
と筒体外側の上向き流れ流路とからなる容器内循
環流路を形成し、さらに、容器内に導かれたスラ
リー燃料供給管を筒体外側に配管せしめてこれを
燃焼筒上部に接続し、容器上部には燃焼スラリー
等の排出口を設けたものであり、燃焼筒内及び燃
焼筒外側の容器内で、石炭スラリー等のスラリー
燃料を効率的に燃焼せしめ、その燃焼ガスを容器
外の液中に排出して効果的な加熱処理を行い得る
ようにしたものである。

以下、本考案の一実施例を図面に示すものにつ
いて説明する。

図において、１は装置本体を構成する容器であ
り、この容器１は処理すべき液中に浸漬せしめら
れる。

容器１の中央部上下方向には、内部でスラリー
燃料を燃焼させるべき燃焼筒２が設けられてい
る。この燃焼筒２は容器１の上部内面から下方に
垂下するようにして設けられ、その下部には燃焼
スラリーや燃焼ガス等を吐出するための吐出口２
０１が形成されている。該吐出口２０１に至る燃
焼筒２の下部は漏斗状に絞られ、吐出口２０１か
らの高い吐出圧が得られるようになつている。燃
焼筒２の内部には支燃ガスの噴射ノズル３が配設
され、容器１外からの配管４を通じて燃焼筒２内
に支燃ガスを噴出し得るようになつている。

容器１内の燃焼筒２の外側には筒体５が配設さ
れている。この筒体５はその上下端が容器内で開
口５０１，５０２し、しかも、下端が前記吐出口
２０１よりも下方に延出したものとなつている。
またその形状は、前記燃焼筒２と対応しており、
下部開口５０２に至る下部が漏斗状に絞られてい
る。そして、吐出口２０１から下部開口５０２に
至る筒体５内において、吐出口２０１から勢いよ
く吐出される燃焼スラリー等によつてアスピレー
ト効果を生ぜしめ、この効果により容器内におけ
る燃焼スラリー等の循環流を生じさせるようにし
ている。この部分の構成をより詳細に説明する
と、筒体の漏斗状部は、テーパ状の部分の下部に
直管状の部分が設けられ、吐出口２０１は、上記
直管状部分の上端付近に位置している。

上記のような筒体５により、筒体内側の下向き
流れ流路Ａと筒体外側の上向き流れ流路Ｂとから
なる容器内循環流路が形成される。上記したアス
ピレート効果により、容器１内の燃焼スラリー等
は図中矢印で示すように循環する。

容器１内には外部からスラリー燃料供給管６が
導かれる。このスラリー燃料供給管６は容器の高
さ方向中間部から容器内に導入され、筒体５の外
側を上向きに螺旋状に配管せしめられ、端部が燃
焼筒２の上部に接続されている。このスラリー燃
焼供給管６は燃焼筒２の略接線方向に沿つて接続
されており、これによつて螺旋状の配管から供給
されるスラリー燃料は燃焼筒２内で渦流を形成す
る。

容器１の上部には、燃焼スラリー等の排出口１
０１が設けられており、容器内を循環する燃焼ス
ラリー等の一部は、この排出口１０１から排出さ
れ、周囲の液を加熱する。

なお、本実施例では、燃焼筒２内の支燃ガスの
噴射ノズル３は、筒内のノズルヘツダー７の周方
向及び長さ方向に複数設けられているが、これら
は、ノズルヘツダー７の接線方向に向うようにし
て設けられ、螺旋状の前記スラリー燃料供給管６
により形成される筒内の渦流をさらに助長するよ
うにしている。

次に、上記装置の作用について説明する。本考
案の装置は、スラリー燃料の燃焼を燃焼筒２とこ
れに続く燃焼筒２外の容器１内で行わしめ、燃焼
効率の向上を図つている。以下、燃焼作用につい
て詳述すると、石炭−水スラリー又は石炭−油ス
ラリー等のスラリー燃料は、スラリー燃料供給管
６により燃焼筒２に導かれる。この導入前、スラ
リー燃料は容器内の螺旋状の供給管を通過する
が、この螺旋状の配管がなされた上向き流れ流路
Ｂには高温の燃焼スラリー等が循環しており、ス
ラリー燃料はここで燃焼スラリー等と熱交換さ
れ、約300〜400℃程度まで予熱される。このよう
に予熱されることにより、燃焼筒２における燃焼
性が向上する。また、螺旋状の配管のため燃焼筒
２内に導入されたスラリー燃料はその内部で渦流
を生ずる。

燃焼筒２内では噴射ノズル３から含酸素ガス
（酸素ガス又は空気）等の支燃ガスが噴射され、
スラリー燃料が燃焼する。ここで、前記渦流によ
りスラリー燃料と支燃ガスとが十分撹拌され、さ
らに噴射ノズル３の噴射方向が上記渦流をさらに
助長するため、より激しい撹拌がなされ、上記ス
ラリー燃料の予熱と相まつて、スラリー燃料は効
率的に燃焼する。この燃焼筒２内が本考案の装置
における第１の燃焼ゾーンC₁を構成する。

かかる燃焼ゾーンC₁によつて燃焼した結果生
ずる燃焼スラリー及び燃焼ガス等は、吐出口２０
１から勢いよく吐出し燃焼筒２の外側に形成され
たアフター燃焼ゾーンC₂に入る。このゾーンは
筒体５によりその内外に２つの流路Ａ及びＢが形
成され、前記したように燃焼スラリー等が吐出口
２０１から噴出する際のアスピレート効果によ
り、下向き流れ流路Ａの燃焼スラリー等に下向き
の流れの推進力が与えられ、燃焼スラリー等は図
中矢印のような循環流を形成する。即ち、吐出口
２０１から吐出された燃焼スラリー等はまず上向
き流れ流路Ｂに入り、螺旋状のスラリー燃料供給
管６内のスラリー燃料に熱の一部を奪われつつ、
ゾーン上部から下向き流れ流路Ａに入り循環す
る。この循環する過程で第１の燃焼ゾーンC₁で
燃焼し切れなかつた未燃焼スラリーが燃焼する。
このため第１の燃焼ゾーンにおける燃焼を含めた
全体としては、スラリーの高い燃焼性が得られ
る。

そして、このようにアフター燃焼ゾーンC₂を
循環する過程で、ゾーン上部に達した燃焼スラリ
ー及び燃焼ガス等の一部は排出口１０１から容器
外の液中に排出されこれにより液が加熱処理され
る。

なお、燃焼筒２内では激しい渦流が形成されて
いるため、筒内に燃焼で発生する溶融灰が付着す
ることが防止される。

このような本考案の装置では、酸素ガス又は空
気などの支燃ガス量を調節することにより、燃焼
ゾーンの雰囲気を酸化性にも還元性にも自由に選
択することができる。また、装置内の圧力が常
圧、高圧のいずれの場合でも適用し得る。

以上述べた本考案の装置によれば、石炭スラリ
ー等のスラリー燃料を予熱し、しかも２段階の燃
焼ゾーンで燃焼せしめるものであるため、微粉化
した石炭等を利用した効率的な液中燃焼を行わし
めることができ、極めて経済的な液体の加熱処理
を行うことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案装置の一実施例を示す縦断面図で
ある。図において、１は容器、２燃焼筒、３は噴射ノ
ズル、５は筒体、６はスラリー燃料供給管、１０
１は排出口、２０１は吐出口、５０１，５０２は
開口、Ａは下向き流れ流路、Ｂは上向き流れ流路
を各示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

液中に浸漬されるべき容器内に、下部に吐出口
を有し且つ容器外から供給される支燃ガスの噴射
ノズルが内部に配設された燃焼筒を設けるととも
に、該燃焼筒の外側に上下端が開口し、下端が前
記吐出口よりも下方に延出した筒体を設け、該筒
体により、筒体内側の下向き流れ流路と筒体外側
の上向き流れ流路とからなる容器内循環流路を形
成し、容器内に導かれたスラリー燃料供給管を筒
体外側に螺旋状に配管せしめてその端を燃焼筒上
部に接続し、容器上部には排出口を設けてなる液
中燃焼装置。