WO2011125696A1 - 石炭乾留ガス熱間処理設備及びコークス炉ガス熱間処理設備 - Google Patents

石炭乾留ガス熱間処理設備及びコークス炉ガス熱間処理設備 Download PDF

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WO2011125696A1
WO2011125696A1 PCT/JP2011/057947 JP2011057947W WO2011125696A1 WO 2011125696 A1 WO2011125696 A1 WO 2011125696A1 JP 2011057947 W JP2011057947 W JP 2011057947W WO 2011125696 A1 WO2011125696 A1 WO 2011125696A1
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WO
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coke oven
gas
valve
pipe
cog
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PCT/JP2011/057947
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English (en)
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Inventor
信明 伊藤
公仁 鈴木
健一郎 藤本
Original Assignee
新日本製鐵株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B27/00—Arrangements for withdrawal of the distillation gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B27/00—Arrangements for withdrawal of the distillation gases
    • C10B27/06—Conduit details, e.g. valves

Definitions

  • the present invention relates to a coal dry distillation gas hot treatment facility for hot treatment of hot coal dry distillation gas extracted from a coal dry distillation apparatus. More specifically, the present invention relates to a coke oven gas hot treatment facility for treating hot coke oven gas extracted from a coke oven kiln hot among the coal dry distillation gas hot treatment facilities.
  • This application claims priority on March 31, 2010 based on Japanese Patent Application No. 2010-082294 for which it applied to Japan, and uses the content here.
  • COG Coke Oven Gas
  • a collecting pipe for example, coke oven gas (Coke Oven Gas; hereinafter referred to as “COG”) generated during the dry distillation of coal is collected in a collecting pipe and used as fuel. Since the generated COG is in a high temperature state up to about 1200 ° C., it can be used to recover the sensible heat of the gas or to modify the gas using the high temperature.
  • an apparatus for processing such high-temperature COG is referred to as a high-temperature coke oven gas processing facility.
  • Patent Document 4 discloses a gas reforming apparatus that reforms high-temperature COG.
  • Patent Document 5 discloses a COG sensible heat recovery device.
  • Patent Document 2 proposes a COG processing device (heat recovery device) that collects COG by providing a bleed pipe and a shut-off valve for each of a plurality of coke oven kilns and connecting them to a collecting pipe.
  • a COG processing device heat recovery device
  • FIG. 1 An example of a conventional coke oven will be described with reference to FIG.
  • the plurality of coke oven kilns 21 provided in the coke oven of the present example includes a rising pipe 25, a water seal valve 22 and a spray device 23 connected to the rising pipe 25, Each is provided.
  • the COG extracted through all the ascending pipes 25 is collected in the dry main 24 which is a collecting pipe and then sent to a COG processing apparatus (not shown).
  • Each water seal valve 22 blocks the flow of COG between each coke oven furnace 21 and the dry main 24 as necessary.
  • Each spray device 23 cools COG and adjusts the pressure in each coke oven kiln 21.
  • the bleed pipe 26 and the shutoff valve 37 are provided with respect to the conventional coke oven kiln 21 shown in FIG. COG is extracted and collected in the collecting tube 28. Further, the collected COG is supplied to a COG processing device 29 downstream of the collecting pipe 28.
  • the “coal dry distillation gas” is a mixed gas containing tar vapor generated by dry distillation of coal or coal-derived raw materials and other combustible gases, and continuous or semi-continuous heating such as COG and kiln. Includes gas obtained by carbonizing coal in a furnace and coking gas such as pitch.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-107466 Japanese National Publication No.62-39077 Japanese National Utility Model Publication No. 58-7847 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-55671 Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-3088
  • the prior art shown in FIG. 2 has the following problems.
  • the first problem is that a large amount of deposits are generated in the pipe line including the shut-off valve 37 in contact with the high-temperature COG extracted from each coke oven kiln 21 (hereinafter referred to as “wet COG”).
  • the wet COG contains tar, which is a high boiling point gas
  • the tar condenses when the temperature of the wet COG drops below 700 ° C. Once condensed, tar has changed properties and often does not evaporate easily even when heated again.
  • carbon contained in the wet COG in the form of hydrocarbons such as methane is decomposed at a high temperature of 700 ° C. or higher and precipitated as solid carbon (soot) (this phenomenon is referred to as “coking”).
  • the solid carbons once precipitated are firmly bonded to each other, and therefore are not easily hydrocarbonated even when the temperature is lowered again.
  • soot dust having a diameter of several ⁇ m to several mm derived from powdered coal is suspended at a high concentration of, for example, 1 g / m 3 or more. For this reason, even if a precise mechanical seal is used to seal wet COG, there is a problem that the dust easily bites into the seal portion of the mechanical seal and extremely deteriorates the sealing performance.
  • Patent Document 2 considers that a large amount of tar adhesion inside the shut-off valve is unavoidable, and as shown in FIG. 2, a hot air generator 38 that separately generates a high-temperature oxidizing gas. Is provided, and a hot oxidizing gas is introduced into the valve box through the hot air conduit 39 with respect to the individual shut-off valves 37. According to this structure, the process which burns off the tar adhering to the non-seal part in the valve box can be performed every time the valve is closed. However, operations are complicated and frequent opening and closing is difficult. In addition, this device actively utilizes the inevitable tar adhesion and rotates and slides the valve body on the valve seat while applying a high contact pressure when the valve is closed.
  • the adhesion of tar is an essential condition, and it is necessary to cool the wet COG to a temperature of at least less than 700 ° C., desirably 600 ° C. or less, which is a condition for condensing tar.
  • the temperature inside the valve box ie, the temperature of the wet COG
  • the heat supply to the shut-off valve is performed by oxidizing hot air that passes through the valve box or internal heating by sensible heat of the wet COG, particularly when the flow rate of the wet COG that passes through the bleed pipe is small.
  • the amount of heat that can be supplied to the shutoff valve will be insufficient.
  • the temperature of the inner surface of the shut-off valve is extremely lowered and most of the tar in the wet COG condenses on the inner face of the shut-off valve and closes the valve.
  • the second problem is that, in the method of Patent Document 2, since the tar is condensed in the pipeline system before the wet COG reaches the COG processing apparatus, the amount of tar reaching the COG processing apparatus is reduced. It is to end. Since the main application of the COG treatment apparatus is reforming of tar in COG, at least the above extraction system apparatus cannot be applied to this application.
  • the third problem is that, in the technique of the above-mentioned Patent Document 2, an oxidizing hot air gas is supplied into the shutoff valve 37 for preheating the valve and burning off the tar, and the exhaust gas is supplied to the COG processing apparatus via the collecting pipe 28. 29 must be supplied. Since wet COG is a reducing gas, when it is mixed with such an oxidizing hot air gas, useful components in the wet COG are combusted, and low-grade gas components such as CO, CO 2 , or water vapor are used as applications. Since it increases in wet COG, it is not preferable.
  • the fourth problem is that in the apparatus of Patent Document 2, the opening / closing operation of the shut-off valve is determined based on the amount of wet COG generated in each coke oven kiln 21, but as described later, There is a possibility that the backflow of the extracted COG to each coke oven furnace 21 may occur.
  • the extracted gas may be heated to a temperature higher than the extraction temperature, and if such high-temperature COG flows back into the coke oven kiln, the furnace material is damaged. There is.
  • each coke oven kiln 21 performs batch production, the coke oven kiln 21 is often open to the atmosphere for charging, removing, or cleaning the inside of the coke oven kiln 21. Is done. In this way, it is not preferable that the extracted wet COG flow backward to the coke oven 21 that is open to the atmosphere because it will be diffused into the atmosphere.
  • a specific kiln is not open to the outside air (that is, when all the kilns are sealed to the outside air)
  • the backflow of COG to the kiln can occur.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is capable of supplying wet COG to a coke oven gas treatment device while maintaining a high temperature and preventing backflow to the coke oven.
  • the purpose is to provide dry distillation gas hot treatment equipment and coke oven gas hot treatment equipment.
  • the coal dry distillation gas hot treatment facility is a hot treatment of coal dry distillation gas extracted from a plurality of coal dry distillation devices at an inflow temperature of 700 ° C. or more and 1200 ° C. or less.
  • An apparatus for carbonizing carbon-containing solids a bleed pipe provided for each of the coal carbonization apparatuses; a check valve provided for each of the bleed pipes; and a collecting pipe to which the bleed pipes are connected
  • a coal dry distillation gas treatment device connected to the collecting pipe, wherein each of the extraction pipes, each check valve, the collecting pipe, and the coal dry distillation gas treatment apparatus are 700 ° C. or more and 1200 ° C. or less.
  • the coal dry distillation gas is flowed in the order of the coal dry distillation devices, the extraction pipes, the check valves, the collecting pipes, and the coal dry distillation gas treatment device.
  • the coke oven gas hot treatment facility is a facility that hot-treats coke oven gas extracted from a plurality of coke oven kilns at an inflow temperature of 700 ° C. or more and 1200 ° C. or less.
  • a bleed pipe provided for each coke oven kiln; a check valve provided for each of the bleed pipes; a collecting pipe to which the bleed pipes are connected; connected to the collecting pipe
  • a coke oven gas treatment device wherein each of the extraction pipes, each check valve, the collecting pipe, and the coke oven gas treatment device are provided in a heating atmosphere of 700 ° C. or more and 1200 ° C. or less;
  • the coke oven gas is flowed in the order of each coke oven kiln, each bleed pipe, each check valve, the collecting pipe, and the coke oven gas treatment device.
  • the coke oven gas hot treatment facility according to (2) is provided between each coke oven kiln and the inlet of each check valve, and the coke oven gas hot treatment facility is provided in each coke oven kiln.
  • An in-furnace pressure gauge that measures a pressure of 1; a collecting pipe pressure gauge that is provided between an outlet of each check valve and the collecting pipe and measures a second pressure in the collecting pipe; The pressure difference between the first pressure and the second pressure is calculated to detect the occurrence of backflow in each extraction pipe, and among the extraction pipes, there is an extraction pipe in which the backflow of the coke oven gas is generated.
  • a check valve control device that closes the check valve provided in the extraction pipe.
  • each of the check valves is provided with a valve box; a temperature from room temperature to 900 ° C. provided at the bottom of the valve box; A sealing material having heat resistance in a range; penetrating through the valve box and the sealing material so as to open in an internal space inside the valve box and above the surface of the sealing material; A gas inflow pipe into which the coke oven gas flows from each coke oven kiln; an opening in the internal space, and discharge of the coke oven gas from the internal space to the coke oven gas processing device through the collecting pipe A closed position where at least the opening of the gas outflow pipe covers the opening of the gas inflow pipe, and an open position where the opening is taken out of the sealing material.
  • a valve body Arranged movably between Body and; a valve body, a valve body moving device which moves between said open position and said closed position; may comprise.
  • the wet COG is heated to a high temperature by disposing a pipe system for circulating a coke oven gas (hereinafter referred to as wet COG) including a check valve in a heated atmosphere.
  • wet COG coke oven gas
  • the two techniques of supplying to the coke oven gas treatment device while maintaining the flow rate and preventing the extracted wet COG from flowing back to the coke oven kiln by providing a check valve in the extraction pipe are provided.
  • the coke oven gas can be reliably hot-treated. As described above, in the past, this coexistence was difficult and hot processing of coke oven gas could not be performed.
  • the first feature is that a granular material whose physical properties do not change greatly in a temperature range from room temperature to about 900 ° C. is used.
  • a sealing material By using as a sealing material, the sealing property of the valve in a wide operating range can be secured.
  • the sealing method of a prior art for example, a water seal valve, since water cannot be maintained as a liquid phase at high temperature, this cannot be applied.
  • the second feature of the gate valve is as follows.
  • the gate valve is used by combining materials different from each other in accordance with required functions.
  • a wide temperature range there is a difference in thermal expansion between the parts.
  • contact between these parts for example, contact between a valve seat and a valve body, It is difficult to maintain the same fit over the wide temperature range.
  • the valve is used at a high temperature of 900 ° C., it is inevitable that the material will be deformed by creep in the long term. Therefore, even if the operating temperature is constant, the same fit over a long period of time. Is difficult to maintain.
  • the conventional gate valve has a structure in which the working fluid is sealed by tightening the valve body to the valve seat, when the fitting of the valve body to the valve seat changes, there is a gap between the valve body and the valve seat.
  • This causes problems such as incomplete sealing, and conversely, the contact force between the valve body and the valve seat becomes excessive and the valve body does not move.
  • sealing is performed by burying the valve body in a layer of a relatively thick sealing material having high mobility, so that it is not necessary to consider fitting, and the above problem is avoided. Can do.
  • the third feature of the gate valve is as follows. That is, in this aspect, since a sealing material made up of a relatively large amount of granular material is used, there is an adverse effect on sealing performance due to caulking to the material and tar condensation and solidification, which cannot be avoided with a material in contact with wet COG. hard. That is, in this embodiment, even when caulking occurs in a part of the sealing material on the surface layer, the precipitated carbon is quickly dispersed in the layer by stirring the sealing material by the opening and closing operation of the valve body. It is possible to reduce the influence of deterioration of sealing properties and fluidity of the material. Moreover, in this aspect, since the valve body is frequently buried in the sealing material, the polishing effect of the valve body by the sealing material can be obtained, so that the deposits on the surface of the valve body can be removed.
  • the fourth feature of the gate valve is as follows. That is, by using metallic gallium or the like as the sealing material, in this embodiment, it is possible to realize a gate valve that can operate in a wide temperature range from about room temperature to 900 ° C. and can be completely sealed.
  • a valve that can be operated in such a wide temperature range is the heat between each component in a temperature range other than a specific temperature at which the valve seat and valve body can contact. Since there is a possibility that a gap is generated between the valve seat and the valve body due to the difference in expansion coefficient, it is not possible to ensure a reliable sealing property.
  • the fifth feature of the gate valve is as follows. That is, in this aspect, most of the components of the valve are arranged in the heating atmosphere (for example, in the heating furnace), so that the temperature difference between the components of the valve can be reduced.
  • the heating atmosphere for example, in the heating furnace
  • tar is deposited on the inner surface of the valve when, for example, wet COG is circulated.
  • a method of avoiding heat removal from the high-temperature gas passing through the valve by providing a heating device inside the valve is also conceivable, but in this case, the temperature difference between the inside and outside of the valve becomes large. It is difficult to control the inside of the chamber uniformly at a constant temperature.
  • these conventional methods cause a large temperature difference between the components of the valve, when the valve is used at a high temperature of 900 ° C., there is a problem that a great thermal stress is generated and the life of the valve is remarkably shortened.
  • the temperature of the entire valve can be maintained constant and constant by arranging the valve in a heating atmosphere (for example, in a heating furnace) maintained at substantially the same temperature as the hot gas passing through the valve.
  • coal dry distillation gas wet COG
  • coal dry distillation gas hot treatment facility coke oven gas hot treatment facility
  • heating furnace 33 These series of mechanical elements, that is, the bleed pipe 26, the check valve 27, the collecting pipe 28, and the COG treatment device 29 are accommodated in the heating furnace 33, and when the COG is reformed, the furnace temperature of the heating furnace 33 is changed.
  • Heating atmosphere temperature is kept at 700 ° C. or higher, more preferably 800 ° C. or higher to prevent tar condensation in the piping system. Since the temperature of COG generated in each of the coke ovens 21a to 21c (generated COG temperature) is approximately 1200 ° C. or less, the temperature in the heating furnace 33 is set to 1200 ° C. or less so that the generated COG temperature can be maintained. It is preferable. Further, since the temperature of the generated COG is 900 ° C.
  • the furnace temperature of the heating furnace 33 in this embodiment is 900 ° C. or less in consideration of the heat resistance of the apparatus used for COG ventilation. Is preferably maintained. In this case, by constantly measuring the generated COG temperature and closing the check valve 27 when this temperature exceeds 900 ° C., the supply of the high-temperature COG to the downstream apparatus can be shut off. .
  • a check valve 27 is provided in the middle of each bleed pipe 26 (any position other than the connection portion between the coke oven kilns 21a to 21c and the collecting pipe 28).
  • the check valve 27 opens and closes according to the pressure difference between the inlet side and the outlet side.
  • the COG processed by the COG processing device 29 is appropriately cooled by the cooling device 30 and supplied to the COG purification device 32 or a COG storage device (not shown). When the ventilation resistance in the COG processing device 29 is large, the required flow rate may be secured by sucking the cooled COG with the blower 31.
  • the cooling device 30 Since the COG cooled to about room temperature by the cooling device 30 is in a dry state from which tar content has been removed, a commercially available general blower, valve, or the like can be used as the blower 31.
  • the cooling device 30 may be a commercially available scrubber or the like.
  • you may provide dust collectors, such as a cyclone, suitably in the middle of a pipeline system.
  • the number of the coke ovens 21a to 21c to be extracted is preferably 3 or more from the viewpoint of leveling the amount of COG generated and components. There is no particular restriction on the maximum number of kilns to be extracted, but if the number of kilns is increased, the length of the COG collecting pipe becomes longer, and heating and heat retention during COG air feeding may become inefficient, so the coke oven 1
  • the number of kilns per furnace can be, for example, 100 kilns or less.
  • COG processing equipment As the COG processing device 29, for example, a COG reforming device shown in Patent Document 4 or a COG exhaust heat recovery device shown in Patent Document 5 can be applied. In these apparatuses, since the supplied COG temperature is preferably about 700 ° C. to 900 ° C. to 1200 ° C., the apparatus of this embodiment can be suitably applied.
  • the extraction pipe 26 and the collecting pipe 28 can be made of heat-resistant stainless steel, heat-resistant nickel alloy, or heat-resistant ceramic.
  • the furnace temperature in each of the coke ovens 21a to 21c exceeds 900 ° C., it is preferable to use a material such as a heat-resistant ceramic.
  • the inner diameters of the extraction tube and the collecting tube are preferably 100 mm or more.
  • the pipe diameter is too large, pipes cannot be installed between the coke oven kilns 21a to 21c, so that the outer diameter of the bleed pipe is an average interval between the coke oven kilns 21a to 21c, for example, less than 1 m. Is preferred.
  • the maximum value of the pipe diameter of the collecting pipe when the pipe diameter is extremely large, the heating furnace becomes huge and inefficient.
  • Heating furnace 33 a commercially available electric furnace or combustion furnace can be used. All of the mechanical elements to be heated may be housed in one heating furnace 33, or the heating furnace 33 is individually provided for each of the extraction pipe 26, the check valve 27, the collecting pipe 28, and the COG processing device 29. It may be provided. Furthermore, a heating furnace 33 may be provided for each of the extraction pipes 26 and the check valves 27 of the coke oven furnaces 21a to 21c.
  • ⁇ Flow of COG> In FIG. 3, when the COG extracted from each coke oven kiln 21a to 21c is in a suitable condition, the check valve 27 of each bleed pipe 26 is opened, and the COG treatment device 29 from the coke oven kiln 21a to 21c is opened. Wet COG is supplied.
  • the preferable conditions referred to here are a state in which at least the pressure on the collecting pipe 28 side is lower than the pressure on the coke oven kilns 21a to 21c side.
  • a check valve 27 is used as a gate valve. In order to make the function capable of opening and closing at an arbitrary timing using the, it may be added to the preferable COG condition that the COG is above a predetermined temperature.
  • the COG temperature in each of the coke oven kilns 21a to 21c may be measured using an equivalent to a furnace thermometer provided as a standard in the conventional coke oven kiln 21.
  • the water seal valve 22 of the coke oven furnaces 21a to 21c may be opened or closed.
  • a pressure adjusting mechanism of a spray device not shown, so that COG flows out from the coke oven kilns 21a to 21c to both the collecting pipe 28 and the dry main 24, etc. It is preferable to operate.
  • the pressure difference between the coke oven kiln and the collecting pipe defined by [the pressure in the coke oven kilns 21a to 21c] ⁇ [the pressure in the collecting pipe 28] is positive, and this pressure difference is
  • This value is proportional to the amount of COG generated in the coke oven kilns 21a to 21c (not necessarily proportional to the first order).
  • the COG generation rate in the coke oven kilns 21a to 21c is not constant and varies greatly even in a short time. For example, when the heated sintered coke lump is partially deformed or torn, the amount of COG generated suddenly increases in the coke oven kilns 21a to 21c.
  • the pressure of the collecting pipe 28, that is, the occurrence of a pressure lower than the average pressure in each of the coke oven kilns 21a to 21c is unavoidable, and unless the check valve 27 is operated appropriately, It may occur constantly that the COG flows backward toward the coke oven kilns 21a to 21c. Therefore, the backflow of the extracted COG to the coke oven kilns 21a to 21c cannot be prevented only by the opening / closing operation of the shutoff valve corresponding to the amount of COG generated in the coke oven kilns 21a to 21c shown in Patent Document 2.
  • valve provided in the extraction pipe 26 has at least a check valve function that opens and closes according to the pressure difference between the front and rear.
  • the check valve (hereinafter also referred to as a gate valve) 27 can withstand a high temperature environment (700 ° C. or higher, more preferably 800 ° C. or higher) in the heating furnace 33, and its operation is hindered by carbon deposition due to coking. Any type can be used as long as it prevents backflow of the extracted gas to the coke oven kilns 21a to 21c according to the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the check valve 27. can do.
  • the check valve 27 that can be applied to wet COG more generally is provided between the check valve 27 and the inlet of the check valve 27 from the coke oven kilns 21a to 21c in FIG.
  • Each in-furnace pressure gauge 34, a collecting pipe pressure gauge 35 provided between the outlet of the check valve 27 and the collecting pipe 28, and a check valve control device 36 may be provided.
  • the measured value of each in-furnace pressure gauge 34 and the measured value of the collecting pipe pressure gauge 35 are input to the check valve control device 36, and the differential pressure between them is calculated.
  • the measured value with the collecting pipe pressure gauge 35 is larger than the measured value with the in-furnace pressure gauge 34, it is detected that a reverse flow has occurred in the extraction pipe 26.
  • a command for closing the gate valve 27 connected to the extraction pipe 26 where the backflow has occurred is output to the gate valve 27, whereby the extraction gas flows back into the coke oven kilns 21a to 21c. Can be prevented.
  • the gate valve 27 may be opened or may be closed for other operational reasons. Can be increased. Another operational reason mentioned here is, for example, the case where the coke oven furnaces 21a to 21c corresponding to the individual check valves 27 are open to the atmosphere, and during that period, the check valves 27 Can always be closed regardless of the presence or absence of backflow detection.
  • the valve used as the check valve 27 is not a flow rate adjusting valve such as a damper but a gate valve is as follows.
  • the damper gap area ( ⁇ gap width ⁇ tube circumference) sufficiently small with respect to the flow rate of the wet COG, and the flow rate of the wet COG passing through the gap of the damper is set to be small. It cannot be raised sufficiently. Since the damper is based on the principle of controlling the flow rate by pressure loss due to the acceleration of the working gas in the damper gap, the damper cannot function as a flow rate adjusting device under such wet COG flow conditions. This is because the method cannot be applied to 27. On the other hand, the gate valve is suitable for application to the check valve 27 because the flow can be prevented even when the dynamic pressure of the wet COG is low.
  • the check valve 27 when the structure of the valve is 900 ° C. or higher, restrictions on applicable materials increase. On the other hand, if the time for the wet COG to pass through the check valve 27 is relatively short and the temperature of the check valve 27 is relatively high, such as about 700 ° C., the average temperature of the COG in the check valve 27 is generally used. Does not fluctuate significantly. Therefore, when the check valve 27 is provided in the heating furnace 33 at 900 ° C. or higher, the check valve 27 may be cooled and at least a part of the valve structure may be maintained below 900 ° C.
  • a gas cooling jacket can be provided outside the valve box, and the gas introduced from the outside of the heating furnace 33 can be circulated to cool the valve.
  • the driving device itself such as a gas cylinder does not come into contact with the wet COG, so only this portion may be cooled to less than 700 ° C.
  • the driving device may be provided outside the heating furnace 33, and the valve body in the heating furnace 33 may be driven using a conduction mechanism (such as a connecting rod) penetrating the wall of the heating furnace 33. That is, providing the check valve 27 in the heating furnace 33 and maintaining it at a temperature of 700 ° C.
  • the valve box is provided in the heating furnace 33 and maintained at a temperature of 700 ° C. or higher.
  • the check valve 27 is temporarily vented. Even when COG is 700 ° C. or higher, it is possible to prevent occurrence of a region below 700 ° C. in which deposits such as solid (or liquid) tar become prominent at the contact portion of check valve 27 with COG. It is difficult. This is because in such a structure, the heating source of the check valve 27 is only the amount of heat transferred from the COG.
  • COG generated (ie, bleedable) in coke oven operations, usually in batch production, is often reduced or stopped. For this reason, the amount of heat per hour supplied from the COG to the check valve 27 becomes almost zero, no matter how strictly the temperature is maintained.
  • the valve box of the check valve 27 since the valve box of the check valve 27 is radiating heat to the outside, the temperature of the entire valve box is lowered, and an area of less than 700 ° C. may be generated in the ventilation portion. If a low temperature region of less than 700 ° C. is generated in the COG contact portion in the valve, even if the average temperature of the COG is not greatly reduced, at least the COG in the vicinity of this low temperature region will be reduced to less than 700 ° C. It can occur and adhere to low temperature sites.
  • ⁇ Pressure gauge> As the collecting pipe pressure gauge 35 and the in-furnace pressure gauge 34, for example, a commercially available manometer or a diaphragm type pressure gauge can be used. When using a manometer, the gas in the furnace or the tube is not directly brought into contact with the working fluid, but the pressure is measured even with high-temperature wet COG by interposing an insulating fluid such as an inert gas in between. be able to.
  • a simple pressure can be used as the pressure gauge 34 in the furnace.
  • Detection means can be employed.
  • a part of the coke oven kilns 21a to 21c is always opened to the outside air (for example, a gap in the upper lid portion of the rising pipe 25 is opened), and the direction of the gas flow here is obtained by a blowing method or the like.
  • the coke oven kilns 21a to 21c have a positive pressure. If the flow is in the reverse direction, the coke oven kilns 21a to 21c have a negative pressure. May be used as a simple means for detecting the pressure in the coke oven kilns 21a to 21c.
  • FIG. 4 shows the opened state of the valve
  • FIG. 5 shows the closed state of the valve.
  • the gas inlet pipe 3 is a part connected to the coke oven furnaces 21a to 21c side of the bleed pipe 26, and the outlet 4 is a part connected to the collecting pipe 28 side of the bleed pipe 26.
  • the inside of the valve box 1 is formed by the valve body 2 in which the lower end including the opening 2a of the valve body 2 is buried in the sealing material 5 from the upper side to the lower side.
  • the space 19 on the side where the gas inflow pipe 3 is located and the space 20 on the other side of the gas outflow pipe are separated. As a result, the flow of hot working gas from the gas inflow pipe 3 to the gas outflow pipe 4 is blocked.
  • valve body lowering position A small amount of working gas can flow through the gap between the sealing materials 5, but when the depth of the valve body 2 embedded in the sealing material 5 is sufficient, the sealing material 5 having a sufficiently large ventilation resistance is used. If used, substantial gas sealing can be realized.
  • the embedment depth of the valve body 2 in the sealing material 5 can be, for example, 10 mm or more and 1 m or less. When the burying amount is shallower than this, the sealing performance by the sealing material 5 is insufficient. On the other hand, when the burying amount is deeper than this, the device has a higher sealing ability than the realizable sealing ability. Too expensive.
  • the depth of the valve body 2 embedded in the sealing material 5 is adjusted. Can be set to a desired depth.
  • valve element elevating device 8 connected to the valve element 2 is operated.
  • a bellows 14 is provided between the valve body 2 and the valve box 1, and the influence of the relative movement amount between the valve body 2 and the valve box 1 is absorbed here.
  • the valve box 1 is installed in a high-temperature heating furnace 33.
  • the height of the valve box 1 can be 100 mm or more and 4 m or less, for example.
  • the layer thickness of the sealing material 5 can be 10 mm or more and 1 m or less, for example.
  • the opening diameters of the gas inflow pipe 3 and the gas outflow pipe 4 in the valve box 1 can be, for example, 10 mm or more and 300 mm or less.
  • a commercially available actuator capable of moving up and down can be used.
  • an air cylinder, a hydraulic cylinder, a rack and pinion propulsion device, a ball screw propulsion device, or a linear motor can be used.
  • a heat-resistant actuator may be used in the valve body lifting device 8 and installed in the heating furnace 33 to reduce the size of the equipment.
  • the method of adjusting the raising / lowering position of the valve body 2 may be performed manually, or may be automatically controlled by separately providing a distance meter, a load meter, and a control device.
  • the stroke of the valve body lifting / lowering device 8 can be set to 20 mm or more and 2 m or less, for example.
  • the apparatus disposed in the heating furnace 33 has the required strength, rigidity, and durability in a high temperature environment from room temperature to about 900 ° C. Anything can be used.
  • the bellows 14 which is a deformable part is made of heat-resistant stainless steel or a metal such as heat-resistant nickel alloy such as Inconel or Hastelloy, and for other parts, in addition to the above materials, graphite, carbon composite, Alumina, calcia, magnesia, silicon carbide, silicon nitride, or the like can be used.
  • these materials can be applied by maintaining the inside of the heating furnace 33 in a non-oxidizing atmosphere, for example, a nitrogen atmosphere.
  • a non-oxidizing atmosphere for example, a nitrogen atmosphere.
  • the furnace temperature in the heating furnace 33 can be set to a value exceeding 900 ° C., it is preferable to use a material such as a heat-resistant ceramic as the material of the structural material.
  • metal gallium is used for the sealing material 5
  • an alloy can be formed with the metal material, so that the metal gallium wetted part has a structural material using the above-mentioned various ceramics or the above-mentioned various ceramic materials.
  • a structural material in which a metal material is coated can be used.
  • the sealing material 5 has a strength that can withstand fluidization from room temperature to a high temperature of about 900 ° C. to 1200 ° C., and causes chemical reaction with the working gas, its own thermal decomposition, sintering, and phase transformation. Any material can be used as long as there is no granular material.
  • a material mainly composed of one or a combination of two or more of aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, silicon nitride, and silicon carbide can be used. .
  • These materials are easily obtained industrially, are stable in the temperature range from room temperature to 900 ° C. to 1200 ° C., have low reactivity with wet COG, and also have low sinterability in this temperature range. This is suitable because the fluidity of the particles is hardly impaired.
  • other substances for example, silica sand
  • the transformation occurs in this temperature range, so that the particles are easily collapsed and are not suitable as the sealing material 5.
  • soda glass particles softening and sintering can occur in this temperature range, so that the fluidity of the particles cannot be ensured and insertion of the valve body 2 into the sealing material 5 can be hindered.
  • the sealing material 5 is not suitable.
  • the main body means that the above-mentioned particles occupy 50% by mass or more, and the properties of the above-mentioned particles, in particular, the temperature range from room temperature to 900 ° C. to 1200 ° C. is stable, and the wet COG
  • boron nitride particles can be added to the particles in a range of, for example, about 5% by mass or less.
  • boron nitride Since boron nitride has high solid lubricity at high temperatures, an effect of improving the fluidity of the particles can be expected by adding a small amount to the above particles. However, since boron nitride grains have low mechanical strength and easily disintegrate, it is difficult to maintain the desirable grain range shown below for a long period of time, so there is a problem in adding a large amount. Further, it is not always necessary to use a high-purity granule as the fluid particle. For example, a granule composed of particles containing silicon oxide and having a mullite alumina-silica composition may be used. Any silica content ratio range (for example, 30% by mass or less) that does not significantly impair the properties of the above-described granules can be applied.
  • the particle diameter of the sealing material 5 is preferably 10 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. When the particle size is smaller than this range, the particles are rolled up along with the valve body 2 in the valve box 1 when the valve body 2 is opened and closed, and the particles flow out from the gas outflow pipe 4 together with the working gas. Therefore, it is not preferable. Moreover, when the particle diameter of a granule is larger than this range, since the sealing performance by a granule deteriorates extremely, it is not suitable.
  • the shape of the sealing material 5 is preferably substantially spherical in most of the granules.
  • the substantially spherical shape is a particle in which the sphericity of each particle in the granule (the maximum radial distance between the smallest spherical surface circumscribing the particle surface and the particle surface) is approximately 20% or less of the particle radius, and Any shape that does not have sharp corners may be used. Since such a particle can increase the filling rate when laminated, it is suitable as the sealing material 5 from the viewpoint of securing the sealing property, and it is excellent in fluidity so that the valve body 2 is sealed.
  • the sealing material 5 is advantageous in that the resistance when buried in the material 5 is small.
  • the substantially spherical particles can be formed by a rolling granulation method, a spray drying granulation method, a spraying method, or the like, and commercially available ones can be used.
  • particles produced by a crushing method have a sharp portion on the particle surface and are not suitable as the sealing material 5.
  • the sealing material for example, even when a differential pressure of, for example, 100 Pa is applied between the gas inflow pipe side space 19 and the gas outflow pipe side space 20 with the valve closed, the sealing material The flow rate of the working gas flowing through the layer can be 1 mm / second or less, and high sealing performance of the valve can be ensured.
  • the sealing material 5 can be a liquid metal mainly composed of metallic gallium. Since the melting point of metal gallium is 29 ° C. and the boiling point is 2000 ° C. or higher, the sealing material 5 is maintained in the range of the working gas temperature from room temperature to 1200 ° C. by maintaining the furnace temperature of the heating furnace 33 at the melting point or higher. Can maintain the liquid phase. For example, since the vapor pressure of metallic gallium at 900 ° C. is extremely low, about 0.1 Pa or less, there are a number of problems that may occur due to evaporation of the sealing material 5, for example, the sealing material in the facility downstream of the check valve 27. It can be avoided that 5 becomes a solidified deposit.
  • the main body means that the metal gallium in the liquid metal occupies 50% by mass or more, which is higher than the properties of the metal gallium, particularly the low-temperature melting point of about room temperature or less, and the operating temperature of wet COG.
  • a small amount of impurities or additives can be contained in the metal gallium, as long as the advantage of having a sufficiently high boiling point is not significantly impaired.
  • the liquid metal containing 68.5% by mass of metal gallium, 21.5% by mass of indium and 10% by mass of tin occupies most of the components, and has a melting point of ⁇ 19 ° C. and a boiling point of 1300 ° C. or higher. Therefore, it cannot be said that the properties of metallic gallium are greatly impaired.
  • the liquid metal mainly composed of metallic gallium in the present embodiment.
  • a material such as recycled gallium which can contain impurities in the order of about 1% by mass, also satisfies the condition that the melting point is a low temperature of about room temperature or lower and the boiling point is sufficiently higher than the operating temperature of wet COG.
  • it is included in the liquid metal mainly composed of metallic gallium.
  • metal gallium When metal gallium is used for the sealing material 5, liquid gallium is oxidized from the surface to an oxidizing working gas, and a hard surface layer of gallium oxide is generated, which can hinder the opening and closing operation of the valve and There is a problem that causes wear. Also, since metal gallium expands when it solidifies, if the valve is cooled uniformly from the surroundings when the valve is not in use, solidification occurs from the surface of the metal gallium, and a strong pressure is applied when the liquid confined inside solidifies later. May occur and destroy the container.
  • the metal gallium which is the sealing material 5 is made of particles mainly composed of one or more of aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, silicon nitride, and silicon carbide. Can be loaded on top. Since all of these grains have a density lower than that of metal gallium, a stable layer is formed on the metal gallium. When the particles are loaded, the particles should be allowed to stand on the metal gallium because the particles are taken into the metal gallium if vigorously stirred. By loading such particles on the metal gallium, aeration on the metal gallium surface can be inhibited and oxidation of the metal gallium can be suppressed.
  • the granular layer on the metal gallium functions as a heat insulating material and keeps the surface of the metal gallium when the valve is cooled, solidification occurs from the container wall other than the surface, and finally the metal gallium surface solidifies. . Therefore, the above-mentioned problem of container breakage can be avoided. Since the particles on the metal gallium can be freely separated from each other, the particles can be arranged so as not to prevent passage of the particle layer of the valve body 2.
  • the thickness of the granule layer is preferably in the range of 1 mm to 100 mm. In the case of a granular layer thinner than this range, since the air permeability is high and the heat retention is low, the effect of the granular layer is remarkably reduced. In the case of a granular layer thicker than this range, the resistance when the valve element 2 passes through the granular layer is increased, which is not preferable because it may obstruct the opening and closing of the valve.
  • the particle diameter of the granules is preferably 10 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. In the case of particles smaller than this range, it is not preferable because the particles are likely to be scattered inside the valve box 1. In addition, particles larger than this range are not preferable because the ability to inhibit air permeability becomes extremely low.
  • the sealing material 5 is not limited only to the kind described in this embodiment.
  • high-purity tungsten oxide is a highly stable substance at high temperatures, if it can be produced in large quantities with a predetermined particle size, it can be applied to the sealing material of the present invention.
  • the coke oven gas hot treatment facility (coal dry distillation gas hot treatment facility) of this embodiment is a wet COG (coke oven gas, extracted from a plurality of coke oven furnaces (coal dry distillation devices) 21a to 21c).
  • Coal dry distillation gas is hot-treated at an inflow temperature of 700 ° C. or more and 1200 ° C. or less to obtain a desired substance or energy.
  • the coke oven gas hot treatment equipment includes a bleed pipe 26 provided for each of the coke furnace kilns (coal dry distillation apparatuses) 21a to 21c; a check valve 27 provided for each of the bleed pipes 26; A collecting pipe 28 to which the extraction pipe 26 is connected; and a COG processing device (coal dry distillation gas processing device) 29 connected to the collecting pipe 28. Further, each extraction pipe 26, each check valve 27, collecting pipe 28, and COG treatment device (coal dry distillation gas treatment device) 29 are formed in the heating furnace 33 in a heating atmosphere of 700 ° C. or more and 1200 ° C. or less. Is provided.
  • each extraction pipe 26 each check valve 27, collecting pipe 28, and COG treatment apparatus (coal dry distillation gas treatment apparatus) 29, wet COG (coal Dry distillation gas).
  • the coke oven gas hot treatment facility is provided between the coke oven kilns 21a to 21c and the inlets of the check valves 27, and the first pressure in each coke oven kiln 21a to 21c is provided.
  • An in-furnace pressure gauge 34 for measuring the pressure; a collecting pipe pressure gauge 35 provided between the outlet of each check valve 27 and the collecting pipe 28 for measuring a second pressure in the collecting pipe 28; And the second pressure are input, and the differential pressure between them is calculated to detect the occurrence of backflow in each extraction pipe 26, and the backflow of coke oven gas is generated in each extraction pipe 26c.
  • a check valve control device 36 for closing a check valve (gate valve) 27 provided in the extraction pipe 26 when the extraction pipe 26 is provided.
  • each check valve (gate valve) 27 is provided at the bottom of the valve box 1; A sealing material 5 having heat resistance in a temperature range; penetrating the valve box 1 and the sealing material 5 so as to open in the inner space A1 inside the valve box 1 and above the surface 5a of the sealing material 5
  • a gas inflow pipe 3 into which coke oven gas from each of the coke oven kilns 21a to 21c flows; an opening in the internal space A1, and a COG treatment device (coke oven gas treatment device, coal dry distillation gas from the internal space A1)
  • a gas outlet pipe 4 for discharging the coke oven gas toward the processing device 29; a closed position where at least the opening 2 a is buried in the sealing material 5 in a state of covering the opening 3 a of the gas inlet pipe 3;
  • the opening 2a is removed from the stopper 5
  • a valve body 2 arranged so as to be movable between the released open position; and a valve body lifting / lowering device (val

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Abstract

　この石炭乾留ガス熱間処理設備は、複数の石炭乾留装置から抽気した石炭乾留ガスを７００℃以上かつ１２００℃以下の流入温度で熱間処理することで、炭素含有固形物を乾留する設備であって、前記石炭乾留装置毎に設けられた抽気管と；これら抽気管のそれぞれに設けられた逆止弁と；前記各抽気管が接続された集合管と；この集合管に接続された石炭乾留ガス処理装置と；を備え、前記各抽気管、前記各逆止弁、前記集合管、及び前記石炭乾留ガス処理装置が、７００℃以上かつ１２００℃以下の加熱雰囲気内に設けられ；前記各石炭乾留装置、前記各抽気管、前記各逆止弁、前記集合管、そして前記石炭乾留ガス処理装置の順で、前記石炭乾留ガスが流される。

Description

石炭乾留ガス熱間処理設備及びコークス炉ガス熱間処理設備
　本発明は、石炭乾留装置から抽気した高温の石炭乾留ガスを熱間で処理する石炭乾留ガス熱間処理設備に関する。より詳しく言うと、本発明は、この石炭乾留ガス熱間処理設備の中でも、コークス炉窯から抽気した高温のコークス炉ガスを熱間で処理するコークス炉ガス熱間処理設備に関する。
　本願は、２０１０年０３月３１日に、日本国に出願された特願２０１０－０８２２９４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　　例えば製鉄用のコークス炉では、石炭の乾留時に発生するコークス炉ガス（Coke Oven Gas。以下、「ＣＯＧ」と称する）を集合管で回収して燃料に使用している。発生するＣＯＧは、１２００℃程度まで達する高温状態にあるので、ガスの顕熱を回収する、又は、その高温を利用してガスの改質を図る等の利用が可能である。以下、このような高温ＣＯＧを処理する装置を、高温コークス炉ガス処理設備と呼ぶ。例えば、特許文献４には、高温ＣＯＧの改質を行うガス改質装置が開示されている。また、特許文献５には、ＣＯＧの顕熱回収装置が開示されている。
　コークス炉においては、個々のコークス炉窯でバッチ式に石炭の乾留を行うため、一般的には乾留初期に多量のＣＯＧが発生する。続いて、ＣＯＧは、その発生量が徐々に低下し、それに伴ってその成分も変化するという非定常なパターンで発生する。そのため、互いに隣接する多数のコークス炉窯を、それらの乾留開始時刻を互いにずらすことが行われている。これにより、コークス炉窯全体として平均化した場合にＣＯＧの発生量が時間的に平準化できる。高温コークス炉ガス処理設備において、流入するガス量や成分が大きく変動すると、処理上の大きな阻害要因となり得る。よって、可能な限り、多数のコークス炉窯から抽気したＣＯＧを混合することで、その発生量及び成分の変動を少なくするニーズがある。
　特許文献２には、複数のコークス炉窯のそれぞれに対して抽気管及び遮断弁を設けて、これらを集合管に接続してＣＯＧを集めるＣＯＧ処理装置（熱回収装置）が提案されている。
　従来のコークス炉の一例を、図１を用いて説明する。同図に示すように、本例のコークス炉に備えられている複数のコークス炉窯２１には、上昇管２５と、この上昇管２５に接続された水封弁２２及びスプレー装置２３とが、それぞれ設けられている。そして、全ての上昇管２５を通して抽気されたＣＯＧは、集合管であるドライメーン２４に集められた後、図示しないＣＯＧ処理装置へと送られる。水封弁２２とスプレー装置２３は、通常、一体構造のものが使用される。各水封弁２２は、各コークス炉窯２１とドライメーン２４との間におけるＣＯＧの流通を必要に応じて阻止する。各スプレー装置２３は、ＣＯＧの冷却と、各コークス炉窯２１内の圧力調整とを行う。
　前述の特許文献２の装置では、図２に示すように、図１に示した従来のコークス炉窯２１に対して抽気管２６及び遮断弁３７を設け、これらを介して各コークス炉窯２１よりＣＯＧを抽気して集合管２８に集めている。さらに、この集められたＣＯＧは、集合管２８の下流にあるＣＯＧ処理装置２９へと供給される。
　尚、「石炭乾留ガス」とは、石炭または石炭由来の原料を乾留して発生するタール蒸気およびその他の可燃性ガスを含む混合ガスのことであり、ＣＯＧ、キルン等の連続または半連続式加熱炉で石炭を乾留したガスや、ピッチ等のコーキングガスを含む。
日本国特開２００４－１０７４６６号公報 日本国実公昭６２－３９０７７号公報 日本国実開昭５８－７８４７号公報 日本国特開２００３－５５６７１号公報 日本国特開昭６３－３０８８号公報
　しかし、この図２に示す従来技術には、以下の問題があった。
　第１の問題は、各コークス炉窯２１から抽気した高温ＣＯＧ（以下、「ウェットＣＯＧ」と称する）に接する、遮断弁３７を含む管路内に、大量の付着物が生じるという問題である。具体的には、ウェットＣＯＧ中には高沸点ガスであるタールが含有されているため、７００℃未満にウェットＣＯＧの温度が低下すると、タールが凝縮する。一旦凝縮した後のタールは性質が変化しており、再度加熱しても容易には蒸発しない場合が多い。また、ウェットＣＯＧ中にメタン等の炭化水素の形で含有されていた炭素が、７００℃以上の高温で分解して固体の炭素（煤）として析出する（この現象を「コーキング」と称する）。一旦析出した固体炭素は、互いに強固に結合しているため、その温度を再度低下させても容易には炭化水素化しない。
　従来技術においては、ウェットＣＯＧを流通させると、これに含まれるタールや固体炭素が、管路系設備（管路、弁、送風機等）中の接触面に多量に付着するため、管路系設備の操作が困難となる場合がある。このような事情があるため、従来では、各コークス炉窯２１で発生したウェットＣＯＧは、各上昇管２５から排出されると直ちに水冷されて常温化されていた。この際、タールは凝縮してウェットＣＯＧから分離されて冷却水中に混和して除去されるので、常温のウェットＣＯＧ中の低沸点ガス（以下、「ドライＣＯＧ」と称する）のみが燃料として回収される。このドライＣＯＧを流通させる際に、特段の問題は生じないので、一般的な産業用の管路系設備を適用することができる。よって、管路内のガス流れを自由に制御できる。
　一方、各上昇管２５の内面は、タールが除去されていないウェットＣＯＧと接触せざるを得ないので、これら上昇管２５の内面へのコーキングは避けられない。また、ウェットＣＯＧは、一連の石炭乾留作業のプロセスにおいて低温化する場合がある。この場合、ウェットＣＯＧ中のタールの凝縮物が各上昇管２５の内面に付着して強固な固着層を形成することもある。これらの付着物は、操業を継続すると増え続けて各上昇管２５の管路を閉塞させるので、一定短周期毎、例えば、毎日、上昇管２５の内面に付着した炭素を焼き取る作業を必要とする。このような、上昇管２５で生じるタール付着やコーキングの問題は、上昇管２５に限らず、ウェットＣＯＧを流通させる管路系全体で起こりえる問題である。
　また、ウェットＣＯＧ中には、粉石炭に由来する、直径数μｍから数ｍｍ程度の煤塵が、例えば１ｇ／ｍ３以上といった高濃度で浮遊している。このため、ウェットＣＯＧをシールするために精緻なメカニカルシールを採用したとしても、前記煤塵がメカニカルシールのシール部に容易に噛みこんでシール性を極端に悪化させる問題がある。
　このため、従来技術においては、タール付着やコーキング、さらにはガス中の煤塵に起因する問題が有るため、ウェットＣＯＧの顕熱は殆ど利用されることなく、速やかに水冷されていた。例えば特許文献１に示すような、上昇管２５とドラインメーン２４との間に流量調整弁を設置する方法においては、流量調整弁を流通するウェットＣＯＧが、スプレー水の散布によって既に低温化されたものであり、また、流量調整弁単独ではガスの流通を遮断することができないので、別途、水封弁を必要とする。
　これらの問題に対処するため、特許文献２には、遮断弁内部における大量のタール付着を避けられないものと考え、図２に示すように、高温の酸化性ガスを別途発生させる熱風発生装置３８を設けて、個々の遮断弁３７に対して熱風導管３９を通じて、弁箱内に高温の酸化性ガスを導入する構成が開示されている。この構成によれば、弁箱内の非シール部に付着したタールを焼き飛ばす処理を、弁の閉止毎に行うことができる。しかしながら、操業が煩雑、かつ、頻繁な開閉が困難である。また、この装置では、不可避であるタール付着を積極的に利用して、弁の閉止時に高い接触圧力を付与しながら弁体を弁座上で回転摺動させることによって、弁座や弁体に付着したタールを変形させて封止材として利用して弁の封止を行う。そのため、特許文献２の技術ではタールの付着が必須条件であり、タールを凝縮させるための条件である、少なくとも７００℃未満、望ましくは６００℃以下の温度にウェットＣＯＧを冷却する必要がある。
　同時に、開閉動作のために大きな力を弁体や弁座に付与することが必要なので、弁構成材料の機械強度を確保するためには、弁箱内の温度（即ち、ウェットＣＯＧの温度）を６００℃以下の低い温度に保持する必要がある。さらに、遮断弁への熱供給は、弁箱内を通過する酸化性の熱風、又は、ウェットＣＯＧの顕熱による内部加熱により行うので、特に、抽気管を通過するウェットＣＯＧの流量が小さい場合には、遮断弁に供給できる熱量が不足してしまう。この場合、遮断弁内面の温度が極端に下がってウェットＣＯＧ中のタールの大半が遮断弁の内面に凝縮して弁を閉塞させてしまう虞がある。
　第２の問題は、特許文献２の方法では、ウェットＣＯＧがＣＯＧ処理装置に至るまでの間にタールが管路系内に凝縮してしまうので、ＣＯＧ処理装置に到達するタールの量が減ってしまうことである。ＣＯＧ処理装置の主な用途は、ＣＯＧ中のタールの改質であるので、少なくとも、この用途に上記抽気系装置を応用することはできない。
　第３の問題は、上記特許文献２の技術では、弁の予熱やタールの焼き落としのために、遮断弁３７内に酸化性熱風ガスを供給し、その排気を集合管２８経由でＣＯＧ処理装置２９に供給せざるを得ないことである。ウェットＣＯＧは還元性のガスであるので、このような酸化性熱風ガスと混合すると、ウェットＣＯＧ中の有用成分が燃焼して、ＣＯ、ＣＯ２、又は、水蒸気といった、用途として低級なガス成分をウェットＣＯＧ中で増大させてしまうので好ましくない。
　第４の問題は、上記特許文献２の装置では、遮断弁の開閉操作を各コークス炉窯２１におけるウェットＣＯＧの発生量に基づいて判断しているが、後述のように、このような操作では、各コークス炉窯２１への抽気ＣＯＧの逆流を生じる可能性があることである。
　すなわち、上昇管２５の管路を開閉する必要があるので、付着物析出によって上昇管２５の蓋（不図示）が上昇管２５に固着してしまうことを避けるために、上昇管２５と蓋との間に予め隙間を設けて完全にはウェットＣＯＧを封止しない構造もかつては採用されてきた。しかし、このような蓋では、高温のウェットＣＯＧを直接、流通させることができるが、蓋を閉止した際にガスの流通を阻止する機能が低く、ダンパ並みの閉止力しか得られない。そして、コークス炉窯２１内よりも下流側の方が圧力の高い場合には、前記蓋の周囲の隙間を通じて、大量にガスが逆流することを防止できないことを、本願発明者らは見出した。抽気ガス中には、一般に外気が混入しているので、外気中の酸素を含んだ抽気ガスを１０００℃以上の高温になり得るコークス炉窯２１に流入させることは、ＣＯＧ品質や操業性悪化等の様々な観点から好ましくない。また、本発明が対象とするようなＣＯＧ処理装置では抽気ＣＯＧを抽気温度よりも高温に加熱する場合があり、このような高温ＣＯＧがコークス炉窯に逆流すると、炉材を損傷するなどの問題がある。また、各コークス炉窯２１はバッチ式生産を行うので、各コークス炉窯２１へのコークスの装入、取り出し、又は、炉内清掃のために、コークス炉窯２１は、しばしば大気に対して開放される。このように大気に開放されたコークス炉窯２１に対して、抽気されたウェットＣＯＧが逆流することは、これを大気中に放散することになるので好ましくない。このようなコークス炉操業プロセスの中で特定の窯が外気に対して開放されている以外の場合（即ち、全ての窯が外気に対して密閉されている場合）にも特定の窯から弁の窯へのＣＯＧの逆流は生じ得る。各窯でのＣＯＧ発生速度は非定常に変動し、これにともない窯内の圧力も変化するため、このような逆流の発生は予測し難い。このため、逆流発生タイミングを予測して、予め抽気を中断するような作業方法を適用することもできない。
　複数のコークス炉窯２１からウェットＣＯＧを抽気してＣＯＧ処理を行う際には、抽気したウェットＣＯＧを低温化させてタールを大量に凝縮させるか、あるいは、閉止時の隙間が大きいダンパを採用してガスの逆流を許容するかの何れかを選択するしかなかった。このため、各コークス炉窯２１から抽気されたウェットＣＯＧが熱的にも成分的にも質が低く、コークス炉ガスを７００℃以上で熱間処理することは極めて制約が大きいため、殆ど実用化されていなかった。
　そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ウェットＣＯＧを高温に維持したままコークス炉ガス処理装置に供給すると共に、そのコークス炉への逆流を防止することが可能な、石炭乾留ガス熱間処理設備及びコークス炉ガス熱間処理設備の提供を目的とする。
　上記課題を解決するために、以下の態様を採用した。
（１）すなわち、本発明の一態様に係る石炭乾留ガス熱間処理設備は、複数の石炭乾留装置から抽気した石炭乾留ガスを７００℃以上かつ１２００℃以下の流入温度で熱間処理することで、炭素含有固形物を乾留する設備であって、前記石炭乾留装置毎に設けられた抽気管と；これら抽気管のそれぞれに設けられた逆止弁と；前記各抽気管が接続された集合管と；この集合管に接続された石炭乾留ガス処理装置と；を備え、前記各抽気管、前記各逆止弁、前記集合管、及び前記石炭乾留ガス処理装置が、７００℃以上かつ１２００℃以下の加熱雰囲気内に設けられ；前記各石炭乾留装置、前記各抽気管、前記各逆止弁、前記集合管、そして前記石炭乾留ガス処理装置の順で、前記石炭乾留ガスが流される。
（２）また、本発明の他の態様に係るコークス炉ガス熱間処理設備は、複数のコークス炉窯から抽気したコークス炉ガスを７００℃以上かつ１２００℃以下の流入温度で熱間処理する設備であって、前記コークス炉窯毎に設けられた抽気管と；これら抽気管のそれぞれに設けられた逆止弁と；前記各抽気管が接続された集合管と；この集合管に接続されたコークス炉ガス処理装置と；を備え、前記各抽気管、前記各逆止弁、前記集合管、及び前記コークス炉ガス処理装置が、７００℃以上かつ１２００℃以下の加熱雰囲気内に設けられ；前記各コークス炉窯、前記各抽気管、前記各逆止弁、前記集合管、そして前記コークス炉ガス処理装置の順で、前記コークス炉ガスが流される。
（３）また、上記（２）に記載のコークス炉ガス熱間処理設備が、前記各コークス炉窯から前記各逆止弁の入口までの間にそれぞれ設けられ、前記各コークス炉窯内における第１の圧力を測定する炉内圧力計と；前記各逆止弁の出口から前記集合管までの間に設けられ、前記集合管内における第２の圧力を測定する集合管圧力計と；前記第１の圧力及び前記第２の圧力の差圧を算出して前記各抽気管における逆流の発生を検知すると共に、前記各抽気管のうち、前記コークス炉ガスの逆流が発生している抽気管が有る場合に、この抽気管に設けられている前記逆止弁を閉じる逆止弁制御装置と；をさらに備えてもよい。
（４）上記（３）に記載のコークス炉ガス熱間処理設備の場合、前記各逆止弁のそれぞれが、弁箱と；この弁箱内の底部に設けられ、常温から９００℃までの温度範囲で耐熱性を有する封止材と；前記弁箱の内部でかつ前記封止材の表面よりも上方の内部空間で開口するように、前記弁箱及び前記封止材を貫通するとともに、前記各コークス炉窯からの前記コークス炉ガスが流れ込むガス流入管と；前記内部空間で開口するとともに、前記内部空間から前記集合管を介して前記コークス炉ガス処理装置に向かって前記コークス炉ガスを排出するガス流出管と；前記ガス流入管の開口を覆った状態で少なくともその開口部が前記封止材内に埋没する閉止位置と、前記封止材より前記開口部が取り出された開放位置との間で移動自在に配置された弁体と；この弁体を、前記閉止位置と前記開放位置との間で移動させる弁体移動装置と；を備えてもよい。
　なお、上記（２）に記載の態様の特徴について説明すると、逆止弁を含むコークス炉ガス（以下、ウェットＣＯＧ）を流通させる管路系を加熱雰囲気内に配置することによって、ウェットＣＯＧを高温に維持したままコークス炉ガス処理装置に供給することと、抽気管に逆止弁を設けることによって、抽気したウェットＣＯＧがコークス炉窯へ逆流してしまうのを防止することとの２つの技術を初めて両立させ、その結果、コークス炉ガスを確実に熱間処理可能としたことにある。前述したように、従来では、この両立が困難であり、コークス炉ガスの熱間処理を実施できなかった。
　また、上記（３）に記載の場合では、複数のコークス炉窯から同時にウェットＣＯＧの抽気を行って集合管に集める場合に、ドライメーン側の水封弁の開閉状態の如何に係らず、抽気したウェットＣＯＧが特定のコークス炉窯に逆流するという従来知られていなかった問題を本発明者らが初めて見出し、この解決策を講じたことに特徴がある。すなわち、単に、各コークス炉窯からのウェットＣＯＧの発生量を把握するだけではなく、コークス炉窯と集合管での圧力差に応じて逆流を防止する逆止弁を抽気管に設けたことにある。
　また、上記（４）に記載の場合の仕切弁の特徴について説明すると、まず、第１の特徴は、常温から９００℃程度までの温度範囲で物理的な性質が大きく変化しない粒状材料を仕切弁の封止材として用いることで、広い動作範囲における弁の封止性を確保できる点にある。これに対して、従来技術の封止方法、例えば水封弁の場合は、高温では水を液相として維持できないので、これを適用することができない。
　上記仕切弁の第２の特徴は、次の通りである。
　仕切弁は、要求される機能に応じてその各部品間で互いに異なる材料を組み合わせて用いることが一般的である。このような仕切弁が広い温度範囲で使用される場合、前記各部品間で熱膨張差が生じるので、これら部品間の接触、例えば、弁座と弁体との間の接触において、機械加工で言うところの嵌め合いを広い温度範囲で同一状態に維持することは困難である。また、９００℃といった高温で弁が使用される場合、長期的には、クリープによって材料が変形することが避けられないので、作動温度が一定であっても、長期間に渡って同一の嵌め合いを維持することは困難である。従来の仕切弁は、弁体を弁座に締め付けることによって作動流体の封止を行う構造であるので、弁座に対する弁体の嵌め合いが変化すると、弁体と弁座との間に隙間を生じて封止が不完全となることや、逆に、弁体と弁座との間の接触力が過大となって、弁体が動かなくなるといった問題が起きる。一方、本態様では、可動性の高い、比較的厚い封止材の層内に弁体を埋没させることによって封止を行うので、嵌め合いを考慮する必要はなく、上記の問題を回避することができる。
　上記仕切弁の第３の特徴は、次の通りである。
　すなわち、本態様では、比較的多量の粒状体からなる封止材を用いるので、ウェットＣＯＧに接触する材料で避けることのできない、材料へのコーキングやタール凝縮固化による封止性への悪影響を受け難い。即ち、本態様では、表層の封止材の一部にコーキングを生じた場合でも、弁体の開閉動作等による封止材の撹拌によって速やかに層内に析出カーボンを分散化するので、封止材の封止性・流動性悪化の影響を低減することができる。また、本態様では、弁体を頻繁に封止材に埋没させることにより、封止材による弁体の研磨効果を得ることが出来るので、弁体表面の付着物を除去することができる。
　上記仕切弁の第４の特徴は、次の通りである。
　すなわち、金属ガリウムなどを封止材に用いることにより、本態様では、ほぼ常温から９００℃といった広い温度範囲で動作可能で、かつ、完全な封止ができる仕切弁を実現することができる。従来のメタルタッチによる封止構造を持つ弁の場合、このような広い温度範囲で動作可能なものは、弁座と弁体が接触可能な特定の温度以外の温度域では、各部品間の熱膨張率差によって弁座及び弁体間で隙間を生じる虞があるため、確実な封止性を確保することはできない。
　上記仕切弁の第５の特徴は、次の通りである。
　すなわち、本態様では弁の構成要素の大半を加熱雰囲気内（例えば加熱炉内）に配置するので、弁の各部品間の温度差を低減することができる。従来の高温ガスを流通させる弁では、高温ガスとの接触部位である内側を高温に保ち、かつ、弁の外側を低温に保つことにより、弁の強度と作業性とを確保することが指向されてきた。このような設計前提で、弁に加熱装置を設けない場合、弁を通過する高温ガスは弁によって冷却されるので、例えばウェットＣＯＧを流通させる際にタールが弁内面に析出するのを避けられない。また、弁の内部に加熱装置を設けることによって弁を通過する高温ガスからの抜熱を避ける方法も考えられるが、この場合、弁の内部と外部との間で温度差が大きくなるため、弁の内部を一様に一定温度に制御することが困難である。また、これら従来の方法では、弁の各部品間に大きな温度差が生じるので、９００℃といった高温で弁を使用する場合、大きな熱応力を生じて弁の寿命を著しく短くしてしまう問題も生じる。本態様では、弁を通過する高温ガスとほぼ同一の温度に保持された加熱雰囲気内（例えば加熱炉内）に弁を配置することによって弁全体の温度を一様、かつ、一定に保持できるので、上記の従来技術での問題を回避することができる。
　以上に説明したように、本発明の上記（１）や（２）に記載の態様によれば、石炭乾留ガス（ウェットＣＯＧ）の顕熱を利用する各種ガス改質技術や顕熱回収技術の適用が可能になり、石炭乾留ガス（ウェットＣＯＧ）を、高温を維持したまま、石炭乾留ガス処理装置（コークス炉ガス処理装置）に供給すると共に、抽気石炭乾留ガス（抽気ＣＯＧ）の石炭乾留装置（コークス炉）への逆流を防止可能することが可能な、石炭乾留ガス熱間処理設備（コークス炉ガス熱間処理設備）を提供することができる。
従来のコークス炉の模式図である。 従来のコークス炉ガス処理設備の模式図である。 本発明の一実施形態に係る高温コークス炉ガス処理設備の模式図である。 同高温コークス炉ガス処理設備に用いる弁を示す図であって、弁を開放した状態を示す模式図である。 同高温コークス炉ガス処理設備に用いる弁を示す図であって、弁を閉止した状態を示す模式図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、本願明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することによりそれらの重複説明を省略する。
（高温コークス炉ガス熱間処理設備）
＜装置構成＞
　図３を用いて、本実施形態に係る高温コークス炉ガス熱間処理設備を説明する。図３に示す高温コークス炉ガス熱間処理設備では、図１に示した従来の各コークス炉窯２１に対応する各コークス炉窯２１ａ～２１ｃのそれぞれに対して抽気管２６と逆止弁２７を設けるとともに、これらを介してウェットＣＯＧ（以下、単にＣＯＧと称する場合がある）を集合管２８に集めている。そして、この集合管２８に接続されたＣＯＧ処理装置２９にＣＯＧを供給している。これら一連の機械要素、すなわち、抽気管２６、逆止弁２７、集合管２８、ＣＯＧ処理装置２９は、加熱炉３３内に収納されており、ＣＯＧの改質時には、加熱炉３３の炉内温度（加熱雰囲気温度）を７００℃以上、より好ましくは、８００℃以上に保持して、配管系内でのタールの凝縮を防止する。
　各コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内において発生するＣＯＧの温度（発生ＣＯＧ温度）は概ね１２００℃以下であるので、加熱炉３３内の温度は、この発生ＣＯＧ温度を維持できるように１２００℃以下とすることが好ましい。また、大半の操業時間において、発生するＣＯＧの温度は９００℃以下であるので、ＣＯＧの通気に用いる装置の耐熱性を考慮すると、本実施形態での加熱炉３３の炉内温度を９００℃以下に維持することが好ましい。この場合、発生したＣＯＧ温度を常に測定して、この温度が９００℃を超えた場合に逆止弁２７を閉止することによって、その下流側の装置への高温ＣＯＧの供給を遮断することができる。
　各抽気管２６の途中（コークス炉窯２１ａ～２１ｃと集合管２８との接続部以外の任意の位置）には、逆止弁２７が設けられている。この逆止弁２７は、その入側－出側間の圧力差に応じて開閉する。ＣＯＧ処理装置２９で処理されたＣＯＧは、適宜、冷却装置３０で冷却されてＣＯＧ精製装置３２、又は、ＣＯＧ貯留装置（図示せず）に供給される。ＣＯＧ処理装置２９内での通気抵抗が大きい場合には、冷却後のＣＯＧをブロワ３１で吸引して所要流量を確保してもよい。冷却装置３０によって常温程度まで冷却されたＣＯＧは、タール分が除去されたドライな状態にあるので、ブロワ３１としては、市販の一般的なブロワや弁等を用いることができる。また、冷却装置３０には、市販のスクラバ等を用いることができる。また、管路系の途中に適宜、サイクロン等の集塵機を設けてもよい。
　抽気するコークス炉窯２１ａ～２１ｃの窯数は、ＣＯＧの発生量と成分を平準化する観点から、３窯以上であることが好ましい。抽気する窯数の最大値に特に制約はないが、窯数を多くするとＣＯＧ集合管の長さが長くなり、ＣＯＧ送気時の加熱・保温が不効率になる場合があるので、コークス炉１炉当たりの窯数は、例えば、１００窯以下とすることができる。
＜ＣＯＧ処理装置＞
　ＣＯＧ処理装置２９には、例えば、特許文献４に示されるＣＯＧ改質装置や、特許文献５に示されるＣＯＧ排熱回収装置を適用することができる。これらの装置では、供給されるＣＯＧ温度が７００℃から９００℃～１２００℃程度であることが好ましいので、本実施形態の装置を好適に適用することができる。
＜抽気管、集合管＞
　抽気管２６及び集合管２８は、耐熱ステンレス製、耐熱ニッケル合金製、又は、耐熱セラミックス製の管を使用することができる。各コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内の炉内温度が９００℃を超える場合には、耐熱セラミックス等の材料を用いることが好ましい。本実施形態では、抽気ＣＯＧを７００℃以上に保持するのでタールの凝縮が生じないものの、高温でのＣＯＧ熱分解による管路内面への炭素の析出が多少は避けられないので、閉塞防止の観点から、抽気管及び集合管の内径は、１００ｍｍ以上であることが好ましい。また、配管径が大き過ぎると各コークス炉窯２１ａ～２１ｃ間に配管が設置できなくなるので、抽気管の外径は、各コークス炉窯２１ａ～２１ｃ間の平均間隔、例えば、１ｍ未満であることが好ましい。集合管の管径の最大値に特段の制約はないが、極端に大きい管径の場合、加熱炉が巨大となって非効率なので、例えば、直径３ｍ以下とすることが好ましい。
＜加熱炉＞
　加熱炉３３としては、市販の電気炉や燃焼炉を用いることができる。上記の加熱されるべき機械要素の全てを１台の加熱炉３３に収めてもよいし、抽気管２６及び逆止弁２７、集合管２８、ＣＯＧ処理装置２９のそれぞれについて個別に加熱炉３３を設けてもよい。さらに、各コークス炉窯２１ａ～２１ｃの抽気管２６及び逆止弁２７毎に個別に加熱炉３３を設けてもよい。
＜ＣＯＧの流れ＞
　図３において、各コークス炉窯２１ａ～２１ｃから抽出されたＣＯＧが好適な条件にある場合、各抽気管２６の逆止弁２７がそれぞれ開放されて、コークス炉窯２１ａ～２１ｃからＣＯＧ処理装置２９までウェットＣＯＧが供給される。ここで言う、好適な条件とは、少なくとも、集合管２８側の圧力がコークス炉窯２１ａ～２１ｃ側の圧力よりも小さい状態であり、この他、後述のように、逆止弁２７として仕切弁を用いて任意のタイミングで開閉できる機能とする場合には、ＣＯＧが所定温度以上にあることも好適なＣＯＧの条件に加えてよい。
　各コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内でのＣＯＧ温度は、従来のコークス炉窯２１に標準的に備えられている炉温計と同等ものを用いて測定すればよい。逆止弁２７が開放されている状態では、そのコークス炉窯２１ａ～２１ｃの水封弁２２は開放されていてもよいし、閉止されていてもよい。ここで、水封弁２２が開放されている場合には、コークス炉窯２１ａ～２１ｃから集合管２８とドライメーン２４の双方にＣＯＧが流出するように、図示されない、スプレー装置の圧力調整機構等を操作することが好ましい。
　全ての逆止弁２７が開放され、かつ、全ての水封弁２２が閉止されている状態では、コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内でＣＯＧが発生し続けている限りにおいて、長時間平均的に、各コークス炉窯２１ａ～２１ｃで発生したＣＯＧは全て集合管２８に放出されるので、長時間平均的に逆流は生じない。即ち、平均的に、［コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内圧力］－［集合管２８内圧力］で定義されるコークス炉窯－集合管間の圧力差は正であり、かつ、この圧力差は各コークス炉窯２１ａ～２１ｃでのＣＯＧ発生量に比例（１次の比例とは限らない）した値となる。しかしながら、瞬時でみると、コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内でのＣＯＧ発生速度は一定ではなく、短時間でも大きく変動する。この変動要因としては、例えば、加熱された焼結コークス塊が部分的に変形、断裂する際に、瞬間的にそのコークス炉窯２１ａ～２１ｃ内でＣＯＧ発生量が急増し、これに伴って集合管２８の内圧も急上昇することが挙げられる。従って、このような逆止弁・水封弁設定条件であっても、非定常的に、コークス炉窯－集合管間の圧力差は特定のコークス炉窯２１ａ～２１ｃで負の値となって、抽気ＣＯＧのコークス炉窯２１ａ～２１ｃへの逆流が生じる場合がある。
　また、特定の逆止弁２７を閉止した際に、これに対応するコークス炉窯２１ａ～２１ｃ内でＣＯＧが発生している場合には、水封弁２２を開放して発生ＣＯＧをコークス炉窯２１ａ～２１ｃから排出する必要がある。
　複数の逆止弁２７が開放されていて、これに対応するコークス炉窯２１ａ～２１ｃのうちの複数において水封弁２２が開放されている場合（これは、発生ＣＯＧ量がＣＯＧ処理装置２９の処理能力を超えた場合等に生じる）には、各コークス炉窯２１ａ～２１ｃでのＣＯＧ発生量とその圧力との関係は予測できない。即ち、より大量にＣＯＧが発生しているコークス炉窯２１ａ～２１ｃの方が、内圧が高いとは限らない。これは、従来技術におけるスプレー装置によるコークス炉窯圧力設定技術では、高精度での炉圧調整を行い得ないため、コークス炉窯２１ａ～２１ｃ間で本来、大きな圧力差を生じ得ることによる。この結果、集合管２８の圧力、即ち、各コークス炉窯２１ａ～２１ｃの中で、これらの平均的圧力よりも低圧になるものの発生が避けられず、逆止弁２７を適宜動作しない限り、抽気ＣＯＧがコークス炉窯２１ａ～２１ｃに向かって逆流することが定常的に生じ得る。従って、特許文献２に示される、コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内でのＣＯＧ発生量に応じた遮断弁の開閉操作のみでは、抽気ＣＯＧのコークス炉窯２１ａ～２１ｃへの逆流を防止できない。
　以上の点から、抽気管２６に設けられる弁には、前後の圧力差に応じて開閉する逆止弁の機能を少なくとも有していることが、高温コークス炉ガス熱間処理設備では必須である。このことは、本願発明者による詳細な調査の結果、初めて明らかになった事項である。
（逆止弁）
＜逆止弁の構成＞
　逆止弁（以下、仕切弁と呼ぶ場合もある）２７は、加熱炉３３内の高温環境（７００℃以上、より好ましくは８００℃以上）に耐え、コーキングによるカーボンの析出によっても動作が阻害されず、かつ、逆止弁２７の入側－出側間の圧力差に応じて、コークス炉窯２１ａ～２１ｃへの抽気ガスの逆流を防止できるものであれば、どのような形式のものでも採用することができる。
　但し、一般的に使用される、バネ式で弁体を弁座に押し付けておき、作動ガスが順流れ時には流れの動圧によって、弁体－弁座間の隙間を押し広げる形式のものを用いる場合には、微小な力で弁体－弁座間の隙間が押し広げられるように、特に設計には配慮を払う必要がある。なぜならば、作動ガスとしてウェットＣＯＧを用いる場合、コーキングによる閉塞防止のため、抽気管及び逆止弁の内径は一般に大きく設定せざるを得ないので、作動ガスの動圧が一般に微小となることが避けられないからである。また、少なくとも９００℃程度まで弾性を維持し得るバネ材料を探すことも容易ではない。
　より汎用的に、ウェットＣＯＧに対して適用できる逆止弁２７は、図３において、逆止弁２７を仕切弁とし、コークス炉窯２１ａ～２１ｃからこれら逆止弁２７の流入口の間に設けられる各炉内圧力計３４と、逆止弁２７の流出口から集合管２８までの間に設けられる集合管圧力計３５と、逆止弁制御装置３６とを設ければよい。この逆止弁２７の構成を採用した場合、逆止弁制御装置３６に対し、各炉内圧力計３４の測定値と集合管圧力計３５の測定値とが入力され、これらの差圧を算出して、集合管圧力計３５での測定値が炉内圧力計３４での測定値よりも大きい場合には、抽気管２６において逆流が発生したものと検知する。そして、逆流検知時には、逆流が発生した抽気管２６に接続されている仕切弁２７を閉止する指令をこの仕切弁２７に出力することによって、抽気ガスがコークス炉窯２１ａ～２１ｃに逆流してしまうのを防止することができる。
　また、上記構成の場合、逆止弁制御装置３６が逆流を検知しない状態では、仕切弁２７を開放してもよいし、他の操業上の理由によって閉止状態としてもよいので、運用の選択肢を増やすことができる。ここで言う他の操業上の理由とは、例えば、個々の逆止弁２７に対応するコークス炉窯２１ａ～２１ｃが大気に対して開放状態にある場合であり、その期間は、逆止弁２７を逆流検知の有無にかかわらず、常に閉止することができる。
　ここで、逆止弁２７として用いる弁が、ダンパ等の流量調整弁ではなく、仕切弁に限定されるのは、以下の理由による。前述のように、ウェットＣＯＧを操作する際には、タールやカーボンの析出・付着が多かれ少なかれ避けられないので、弁体と弁座との間に常に隙間を設けることが前提とされるが、ダンパ等の流量調整弁では、このようなタールやカーボンの析出・付着によって弁体の動作を阻害しないように、隙間幅を大きく設定せざるを得ない。一方、前述のように、ウェットＣＯＧが通過する抽気管２６及び逆止弁２７の内径は、十分に大きく設定しなければならない。このため、ダンパの隙間の面積（≒隙間幅×管の円周）は、ウェットＣＯＧの流量に対して、十分に小さく設定することが困難であり、ダンパの隙間を通過するウェットＣＯＧの流速を十分に高めることができない。ダンパでは、ダンパ隙間での作動ガスの増速による圧力損失によって流量を制御する原理であるので、このようなウェットＣＯＧの流れ条件では、ダンパは流量調整装置として機能し得ないので、逆止弁２７には適用できないからである。これに対して、仕切弁であれば、ウェットＣＯＧの動圧が低くても、その流れを阻止することができるので、逆止弁２７への適用に好適である。
　このような構造の逆止弁２７の場合、弁の構造体が９００℃以上である場合には、適用可能な材料の制約が大きくなる。一方、ウェットＣＯＧが逆止弁２７を通過する時間は比較的短く、かつ、逆止弁２７の温度が７００℃程度以上と比較的高温であれば、一般に逆止弁２７中でＣＯＧの平均温度は大きくは変動しない。そこで、９００℃以上の加熱炉３３内に逆止弁２７を設ける場合には、逆止弁２７を冷却して、少なくとも、弁構造体の一部を９００℃未満に維持してもよい。加熱炉３３内で弁を冷却する手段として、弁箱の外側にガス冷却ジャケットを設け、これに加熱炉３３外から導入したガスを流通させて弁の冷却を行うことができる。また、前記の駆動装置を用いる逆止弁２７の場合、ガスシリンダ等の駆動装置自身は、ウェットＣＯＧと接触するわけではないので、この部分のみ、７００℃未満に冷却してもよい。さらに、駆動装置のみ加熱炉３３の外に設けて、加熱炉３３の壁を貫通する伝導機構（コネクティングロッド等）を用いて、加熱炉３３内の弁体を駆動してもよい。即ち、逆止弁２７を加熱炉３３内に設けて７００℃以上の温度に維持するとは、少なくとも、弁箱を加熱炉３３内に設けて７００℃以上の温度に維持すればよい。
　これに対して、もし、逆止弁２７を加熱炉３３（加熱装置）内に設けず、保温材等のみを逆止弁２７の周囲に設ける場合には、仮に、逆止弁２７を通気するＣＯＧが700℃以上であっても、逆止弁２７のＣＯＧとの接触部において、固体（または液体）タール等の析出物が顕著となる、７００℃未満の領域が発生することを防止することは困難である。なぜならば、このような構造の場合、逆止弁２７の加熱源は、ＣＯＧから伝熱される熱量のみであるからである。通常、バッチ式生産を行う、コークス炉の操業において発生する（即ち、抽気可能な）ＣＯＧは、しばしば、少量化または停止する。このため、いかに保温を厳重に行ったとしても、逆止弁２７にＣＯＧから供給される時間当たり熱量がほとんど０になることが生じる。このとき、逆止弁２７の弁箱は外部に放熱する一方であるので、弁箱全体の温度が低下し、通気部位にも７００℃未満の領域を生じうる。弁内のＣＯＧ接触部に７００℃未満の低温部位を生じた場合、仮にＣＯＧの平均温度を大きく低下させないとしても、少なくともこの低温部位近傍のＣＯＧは７００℃未満に低下し、固体または液体タールを生じて低温部位に付着しうる。この結果、この低温部位で選択的に固体または液体タール付着物が成長して弁内流路を閉塞させる問題を生じる。一方、本実施形態でのように、弁箱を７００℃以上に保持された加熱炉３３内に設ける場合には、通気ＣＯＧ流量にかかわらず、常に弁内のＣＯＧ接触部全域を７００℃以上に保つことができる。
＜圧力計＞
　集合管圧力計３５及び炉内圧力計３４としては、例えば、市販のマノメータやダイヤフラム型圧力計を用いることができる。マノメータを用いる場合には、炉内や管内のガスを直接作動流体に接触させるのではなく、間に不活性ガス等の断熱流体を介することによって、高温のウェットＣＯＧであっても圧力を計測することができる。
　また、集合管圧力計３５を常に負圧に、かつ、抽気すべきコークス炉窯２１ａ～２１ｃの炉窯内圧力を常に正圧に設定する前提であれば、炉内圧力計３４として簡易な圧力検出手段を採用することができる。例えば、コークス炉窯２１ａ～２１ｃの一部を外気に対して常に開放し（例えば、上昇管２５の上蓋部の隙間を開放する）、ここでのガス流れの向きを吹き流し法等で求める。そして、コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内から大気中にガスが流出する場合は、コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内が正圧であり、流れが逆向きであればコークス炉窯２１ａ～２１ｃ内が負圧であるという方法等を、コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内の圧力の簡易な検出手段として用いればよい。
＜仕切弁の構造＞
　逆止弁２７として採用した仕切弁を、図４及び図５を用いて説明する。なお、図４が弁の開放状態を示し、図５が弁の閉止状態を示す。
　まず、図４に示すように、弁体２の開口２ａが封止材５の表面５ａよりも上方にある弁開放状態のとき、高温の作動ガスは、ガス流入管３から弁箱１内に流入し、流出口４から流出する。このときの弁体２の位置を、以下、弁体上昇位置と呼ぶ。なお、ガス流入管３が、前記抽気管２６のコークス炉窯２１ａ～２１ｃ側に接続された部分であり、流出口４が、前記抽気管２６の集合管２８側に接続された部分である。
　一方、図５に示すように、弁が閉止状態のとき、弁体２の開口２ａを含む下端が上方より下方に向かって封止材５内に埋没した弁体２によって、弁箱１内は、ガス流入管３が有る側の空間１９と、それ以外のガス流出管側の空間２０とに隔てられる。その結果、ガス流入管３からガス流出管４への高温の作動ガスの流通が遮断される。このときの弁体２の位置を、以下、弁体下降位置と呼ぶ。微量の作動ガスは、封止材５の隙間を通じて流通し得るが、弁体２の封止材５への埋没深さが十分である場合には、通気抵抗の十分に大きい封止材５を用いれば、実質的なガス封止を実現できる。弁体２の封止材５への埋没深さは、例えば、１０ｍｍ以上１ｍ以下とすることができる。これよりも浅い埋没量である場合には、封止材５による封止性能が不足し、一方、これ以上の深さの埋没量である場合には、実現できる封止能力に比べて装置が高価になり過ぎる。ガス流入管３の上端の開口３ａに接触して弁体２が降下するときの下端位置を固定するストッパ１８の位置を調整することによって、この弁体２の封止材５への埋没深さを所望の深さに設定することができる。
　弁体上昇位置と弁体下降位置との間で弁体２を移動させるためには、弁体２に接続された弁体昇降装置８を動作させる。弁箱１の密閉を維持するために、弁体２と弁箱１との間にベローズ１４を設け、弁体２と弁箱１との間での相対移動量の影響をここで吸収する。
＜弁箱＞
　弁箱１は、高温の加熱炉３３内に設置される。弁箱１の高さは、例えば、１００ｍｍ以上４ｍ以下とすることができる。封止材５の層厚は、例えば、１０ｍｍ以上１ｍ以下とすることができる。ガス流入管３及びガス流出管４の弁箱１内での開口径は、例えば、１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下とすることができる。
＜弁体昇降装置＞
　弁体昇降装置８を加熱炉３３外に設置する場合には、昇降運動可能な市販のアクチュエータを使用することができる。例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、ラックアンドピニオン推進装置、ボールねじ推進装置、又は、リニアモータを用いることができる。耐熱性のアクチュエータを弁体昇降装置８に用いて、これを加熱炉３３内に設置し、設備の小型化を図ってもよい。弁体２の昇降位置を調整する方法は、手動で行ってもよいし、別途、距離計又は荷重計、並びに、制御装置を設けて自動制御してもよい。弁体昇降装置８のストロークは、例えば、２０ｍｍ以上２ｍ以下とすることができる。
＜構造材の材質＞
　加熱炉３３内に配置される装置は、炉温を９００℃以下に限定する場合には、常温から９００℃程度までの高温環境において、所要の強度、剛性、耐久性を有したものであればどのようなものでも使用することができる。例えば、変形する部品であるベローズ１４には、耐熱ステンレス鋼、又は、インコネルやハステロイ等の耐熱ニッケル合金等の金属を、これ以外の部品に関しては、前記の材料に加えて、黒鉛、カーボンコンポジット、アルミナ、カルシア、マグネシア、炭化ケイ素、又は、窒化ケイ素等を用いることができる。尚、黒鉛等、耐酸化性の低い材料を用いる場合には、加熱炉３３内を非酸化性雰囲気、例えば、窒素雰囲気に維持することで、これらの材質を適用することができる。また、加熱炉３３内の炉温を、９００℃を超える値に設定し得る場合には、構造材の材料として、耐熱セラミックス等の材料を用いることが好ましい。
　封止材５に金属ガリウムを用いる場合には、金属材料との間で合金を生じ得るので、金属ガリウム接液部には、上述の各種セラミックスを用いた構造材、又は、上述の各種セラミックス材を金属材料に被覆した構造材を用いることができる。
＜封止材＞
　封止材５には、常温から９００℃～１２００℃程度の高温において、流動化に耐え得る強度を有し、かつ、作動ガスとの化学反応、自身の熱分解、焼結、相変態を生じない粒状の材料であれば、どのような材質のものでも用いることができる。
　封止材５に粒体を用いる場合には、例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化珪素、炭化珪素の内、１種又は２種以上の組み合わせを主体とする材質を用いることができる。これらの物質は、工業的に容易に得られ、常温から９００℃～１２００℃までの温度範囲で安定であり、ウェットＣＯＧとの反応性が低く、さらに、この温度域では焼結性も低いので粒体の流動性が損なわれることが少ないので好適である。他の物質、例えば、珪砂の場合、この温度域で変態を生じるため、粒子が崩壊し易く、封止材５として好適ではない。また、ソーダガラス粒を用いる場合、この温度域では軟化、焼結を生じ得ることから、粒体の流動性を確保できずに、弁体２の封止材５への挿入を阻害し得るので、封止材５として好適ではない。
　ここで、前記主体とは、上記の粒体が５０質量％以上を占めるものを指し、上記の粒体の性質、特に、常温から９００℃～１２００℃までの温度範囲で安定であり、ウェットＣＯＧとの反応性が低く、さらに、この温度域では焼結性も低いという利点を大きく損なわない範囲で、微量の不純物又は添加物が上記の粒体に、粒子として、又は、上記粒体の個別粒子の成分として含まれ得る。例えば、窒化ホウ素の粒体を上記粒体に、例えば５質量％程度以下の範囲で添加することができる。窒化ホウ素は高温での固体潤滑性が高いので、上記の粒体に少量添加することによって、粒体の流動性を向上する効果が期待できる。但し、窒化ホウ素粒体は機械的強度が低く、容易に崩壊するので、以下に示す望ましい粒体範囲を長期に維持することが困難であるため、大量に添加することには問題がある。また、上記流体の粒子として、必ずしも高純度の粒体を用いる必要はなく、例えば、酸化珪素を含有し、ムライト化させたアルミナ－シリカ組成である粒子によって構成される粒体であっても、上記の粒体の性質を大きく損なわないシリカ含有比率範囲（例えば、３０質量％以下）であれば、適用することができる。
　封止材５の粒径は、好ましくは直径１０μｍ以上５００μｍ以下が好ましい。この粒径範囲よりも小さい場合、弁体２の開閉動作時の弁箱１中に、弁体２に随伴して粒体の巻き上げを生じ、作動ガスと共にガス流出管４から粒体が流出するので好ましくない。また、粒体の粒径がこの範囲よりも大きい場合、粒体による封止性が極端に悪化するので好適でない。封止材５の形状は、大半の粒体において、略球形であることが好ましい。略球形とは、粒体の個々の粒子の真球度（粒子の表面に外接する最小球面と粒子表面との半径方向の最大距離）が粒子半径の概ね２０％以下の粒子であり、かつ、鋭利な角部を有しない形状であればよい。このような粒子は、積層した際の充填率を高くすることができるので、封止性を確保する観点から封止材５として好適であり、また、流動性に優れるので弁体２を封止材５に埋没させる際の抵抗が小さい点でも封止材５として有利である。
　略球形の粒子は、転動造粒法、噴霧乾燥造粒法、又は、溶射法等によって形成することができ、市販のものを用いることができる。一方、例えば、破砕法によって製造された粒子は、粒子表面に鋭利な部位を有するので、封止材５として好適ではない。好ましい粒子の粒体を用いた場合、例えば、弁閉止の状態で、ガス流入管側空間１９とガス流出管側空間２０との間で例えば１００Ｐａの差圧が与えられた場合でも、封止材層を通じて流通する作動ガスの流速を１ｍｍ／秒以下にすることができ、弁の高い封止性を確保することができる。
　封止材５には、金属ガリウムを主体とした液体金属を用いることができる。金属ガリウムの融点は２９℃であり、沸点は２０００℃以上であるので、加熱炉３３の炉温を上記融点以上に維持することにより、作動ガス温度が常温から１２００℃の範囲で封止材５が液相を維持できる。例えば、９００℃における金属ガリウムの蒸気圧は、０.１Ｐａ程度以下と極めて低いので、封止材５の蒸発によって生じ得る数々の不具合、例えば、逆止弁２７の下流側設備内で封止材５が凝固した付着物となることを回避することができる。
　ここで、前記主体とは、液体金属中の金属ガリウムが５０質量％以上を占めるものを指し、上記の金属ガリウムの性質、特に、常温程度以下の低温融点、かつ、ウェットＣＯＧの操作温度よりも十分に高温の沸点を有するという利点を大きく損なわない範囲で、微量の不純物又は添加物が金属ガリウムに含まれ得る。例えば、金属ガリウム６８．５質量％、インジウム２１．５質量％及び錫１０質量％を含有する液体金属は、成分中でガリウムが大半を占め、かつ、融点が－１９℃、沸点が１３００℃以上であり、金属ガリウムの性質を大きく損なうとは言えないので、本実施形態でいうところの金属ガリウムを主体とした液体金属に含まれる。また、不純物を合計約１質量％のオーダで含み得る再生ガリウム等の材料も、常温程度以下の低温である融点、かつ、ウェットＣＯＧの操作温度よりも十分の高温である沸点という条件を満たす限り、本実施形態でいうところの金属ガリウムを主体とした液体金属に含まれる。
　封止材５に金属ガリウムを用いる場合、酸化性の作動ガスに対しては、液体ガリウムが表面から酸化して酸化ガリウムの硬い表層が生じ、弁の開閉動作を阻害し得ると共に、金属ガリウムの損耗を生じる問題がある。また、金属ガリウムは凝固する際に膨張するため、弁の不使用時に弁を周囲から均一に冷却すると、金属ガリウム表面から凝固を生じ、内部に閉じ込められた液体が後に凝固する際、強い圧力を発生して容器を破壊する可能性がある。
　これらの問題を回避するために、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化珪素、炭化珪素のうち、１種又は２種以上の組み合わせを主体とした粒体を、封止材５である金属ガリウムの上に積載することができる。これらの粒体は、いずれも金属ガリウムよりも密度が小さいので、金属ガリウム上に安定した層を形成する。粒体を積載する際には、強く撹拌すると金属ガリウム中に粒体が取り込まれてしまうので、粒体は、金属ガリウム上に静置すべきである。このような粒体を金属ガリウム上に積載することで、金属ガリウム表面上での通気を阻害して金属ガリウムの酸化を抑制することができる。また、金属ガリウム上の粒体層は断熱材として機能して、弁を冷却する際に金属ガリウム表面を保温するので、凝固は、表面以外の容器壁から生じて最後に金属ガリウム表面が凝固する。よって、上述の容器破損の問題を回避することができる。なお、金属ガリウム上の粒体は、互いに自由に分離可能なので、弁体２の粒体層の通過を妨げないように粒体を配置することができる。
　粒体層（封止材５）の厚みは、１ｍｍから１００ｍｍの範囲が好ましい。この範囲よりも薄い粒体層の場合、通気性が高く、保温性も低いので粒体層の効果が著しく減少する。この範囲よりも厚い粒体層の場合、弁体２が粒体層を通過する際の抵抗が大きくなり、弁の開閉を阻害する可能性があるので好ましくない。粒体の粒子直径は、１０μｍ以上かつ５００μｍ以下であることが好ましい。この範囲よりも小さい粒子の場合、弁箱１内部で粒子の飛散を生じ易いので好ましくない。また、この範囲よりも大きい粒子の場合、通気性を阻害する能力が極端に低くなるので好ましくない。
　なお、封止材５は、本実施形態において述べた種類のみに限定されるものではない。例えば、高純度の酸化タングステンは高温で安定性の高い物質であるので、これを所定の粒径で大量に製造できれば、本発明での封止材に適用することができる。
　以上説明のように、本実施形態の骨子は以下の通りである。
（１）すなわち、本実施形態のコークス炉ガス熱間処理設備（石炭乾留ガス熱間処理設備）は、複数のコークス炉窯（石炭乾留装置）２１ａ～２１ｃから抽気したウェットＣＯＧ（コークス炉ガス、石炭乾留ガス）を７００℃以上かつ１２００℃以下の流入温度で熱間処理することによって所望の物質またはエネルギを得る。そして、このコークス炉ガス熱間処理設備は、コークス炉窯（石炭乾留装置）２１ａ～２１ｃ毎に設けられた抽気管２６と；これら抽気管２６のそれぞれに設けられた逆止弁２７と；各抽気管２６が接続された集合管２８と；この集合管２８に接続されたＣＯＧ処理装置（石炭乾留ガス処理装置）２９と；を備える。さらに、各抽気管２６、各逆止弁２７、集合管２８、及びＣＯＧ処理装置（石炭乾留ガス処理装置）２９が、加熱炉３３内に形成される７００℃以上かつ１２００℃以下の加熱雰囲気内に設けられている。そして、各コークス炉窯（石炭乾留装置）２１ａ～２１ｃ、各抽気管２６、各逆止弁２７、集合管２８、そしてＣＯＧ処理装置（石炭乾留ガス処理装置）２９の順で、ウェットＣＯＧ（石炭乾留ガス）が流される。
（２）さらに、このコークス炉ガス熱間処理設備は、コークス炉窯２１ａ～２１ｃから各逆止弁２７の入口までの間にそれぞれ設けられ、各コークス炉窯２１ａ～２１ｃ内における第１の圧力を測定する炉内圧力計３４と；各逆止弁２７の出口から集合管２８までの間に設けられ、集合管２８内における第２の圧力を測定する集合管圧力計３５と；前記第１の圧力及び前記第２の圧力が入力され、これらの差圧を算出して各抽気管２６における逆流の発生を検知すると共に、各抽気管２６ｃのうち、コークス炉ガスの逆流が発生している抽気管２６が有る場合に、この抽気管２６に設けられている逆止弁（仕切弁）２７を閉じる逆止弁制御装置３６と；をさらに備える。
（３）さらに、このコークス炉ガス熱間処理設備では、各逆止弁（仕切弁）２７のそれぞれが、弁箱１と；この弁箱１内の底部に設けられ、常温から９００℃までの温度範囲で耐熱性を有する封止材５と；弁箱１の内部でかつ封止材５の表面５ａよりも上方の内部空間Ａ１で開口するように、弁箱１及び封止材５を貫通するとともに、各コークス炉窯２１ａ～２１ｃからのコークス炉ガスが流れ込むガス流入管３と；前記内部空間Ａ１で開口するとともに、前記内部空間Ａ１からＣＯＧ処理装置（コークス炉ガス処理装置、石炭乾留ガス処理装置）２９に向かってコークス炉ガスを排出するガス流出管４と；ガス流入管３の開口３ａを覆った状態で少なくともその開口部２ａが封止材５内に埋没する閉止位置と、封止材５より開口部２ａが取り出された開放位置との間で移動自在に配置された弁体２と；この弁体２を、前記閉止位置と前記開放位置との間で移動させる弁体昇降装置（弁体移動装置）８と；を備える。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例のみに限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　本発明によれば、ウェットＣＯＧを高温に維持したままコークス炉ガス処理装置に供給すると共に、抽気ＣＯＧのコークス炉への逆流を防止することが可能な、高温石炭乾留ガス熱間処理設備及び高温コークス炉ガス熱間処理設備を提供することができる。
　１　　　弁箱
　２　　　弁体
　３　　　ガス流入管
　４　　　ガス流出管
　５　　　封止材
　７　　　弁箱
　８　　　弁体昇降装置
　９　　　下流側主管路
　１４　　ベローズ
　１６　　炉壁
　１８　　蓋
　１９　　流入管側の空間
　２０　　流出管側の空間
　２１　　コークス炉窯
　２２　　水封弁
　２３　　スプレー装置
　２４　　ドライメーン
　２５　　上昇管
　２６　　抽気管
　２７　　逆止弁
　２８　　集合管
　２９　　ＣＯＧ処理装置
　３０　　冷却装置
　３１　　ブロワ
　３２　　ＣＯＧ精製装置
　３３　　加熱炉
　３４　　コークス炉内圧力計
　３５　　集合管圧力計
　３６　　制御装置
　３７　　遮断弁
　３８　　熱風発生装置
　３９　　熱風導管

Claims (4)

  1. 　複数の石炭乾留装置から抽気した石炭乾留ガスを７００℃以上かつ１２００℃以下の流入温度で熱間処理することで、炭素含有固形物を乾留する設備であって、
    　前記石炭乾留装置毎に設けられた抽気管と；
    　これら抽気管のそれぞれに設けられた逆止弁と；
    　前記各抽気管が接続された集合管と；
    　この集合管に接続された石炭乾留ガス処理装置と；
    を備え、
    　前記各抽気管、前記各逆止弁、前記集合管、及び前記石炭乾留ガス処理装置が、７００℃以上かつ１２００℃以下の加熱雰囲気内に設けられ；
    　前記各石炭乾留装置、前記各抽気管、前記各逆止弁、前記集合管、そして前記石炭乾留ガス処理装置の順で、前記石炭乾留ガスが流される；
    ことを特徴とする石炭乾留ガス熱間処理設備。
  2. 　複数のコークス炉窯から抽気したコークス炉ガスを７００℃以上かつ１２００℃以下の流入温度で熱間処理する設備であって、
    　前記コークス炉窯毎に設けられた抽気管と；
    　これら抽気管のそれぞれに設けられた逆止弁と；
    　前記各抽気管が接続された集合管と；
    　この集合管に接続されたコークス炉ガス処理装置と；
    を備え、
    　前記各抽気管、前記各逆止弁、前記集合管、及び前記コークス炉ガス処理装置が、７００℃以上かつ１２００℃以下の加熱雰囲気内に設けられ；
    　前記各コークス炉窯、前記各抽気管、前記各逆止弁、前記集合管、そして前記コークス炉ガス処理装置の順で、前記コークス炉ガスが流される；
    ことを特徴とするコークス炉ガス熱間処理設備。
  3. 　前記各コークス炉窯から前記各逆止弁の入口までの間にそれぞれ設けられ、前記各コークス炉窯内における第１の圧力を測定する炉内圧力計と；
    　前記各逆止弁の出口から前記集合管までの間に設けられ、前記集合管内における第２の圧力を測定する集合管圧力計と；
    　前記第１の圧力及び前記第２の圧力の差圧を算出して前記各抽気管における逆流の発生を検知すると共に、前記各抽気管のうち、前記コークス炉ガスの逆流が発生している抽気管が有る場合に、この抽気管に設けられている前記逆止弁を閉じる逆止弁制御装置と；
    をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のコークス炉ガス熱間処理設備。
  4. 　前記各逆止弁のそれぞれが、
    　弁箱と；
    　この弁箱内の底部に設けられ、常温から９００℃までの温度範囲で耐熱性を有する封止材と；
    　前記弁箱の内部でかつ前記封止材の表面よりも上方の内部空間で開口するように、前記弁箱及び前記封止材を貫通するとともに、前記各コークス炉窯からの前記コークス炉ガスが流れ込むガス流入管と；
    　前記内部空間で開口するとともに、前記内部空間から前記集合管を介して前記コークス炉ガス処理装置に向かって前記コークス炉ガスを排出するガス流出管と；
    　前記ガス流入管の開口を覆った状態で少なくともその開口部が前記封止材内に埋没する閉止位置と、前記封止材より前記開口部が取り出された開放位置との間で移動自在に配置された弁体と；
    　この弁体を、前記閉止位置と前記開放位置との間で移動させる弁体移動装置と；
    を備えることを特徴とする請求項３に記載のコークス炉ガス熱間処理設備。
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