JPH0613240Y2 - 石炭等のガス化装置 - Google Patents
石炭等のガス化装置Info
- Publication number
- JPH0613240Y2 JPH0613240Y2 JP1986162576U JP16257686U JPH0613240Y2 JP H0613240 Y2 JPH0613240 Y2 JP H0613240Y2 JP 1986162576 U JP1986162576 U JP 1986162576U JP 16257686 U JP16257686 U JP 16257686U JP H0613240 Y2 JPH0613240 Y2 JP H0613240Y2
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- gasifier
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Links
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Landscapes
- Industrial Gases (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、石炭等のガス化装置に係り、特に生成ガス中
の硫黄化合物を除去するに好適なガス化装置に関するも
のである。
の硫黄化合物を除去するに好適なガス化装置に関するも
のである。
石炭等のガス化装置により石炭あるいはチャーを空気又
は酸素で高温下（１４００〜１８００℃）でガス化さ
せ、Ｈ2、ＣＯを主成分とする生成ガスを発生させる
と、その生成ガス中には硫黄化合物（主として、Ｈ
2Ｓ，ＣＯＳ等）が含まれている。この硫黄化合物を除
去する脱硫方法としては、一般的にシステムの熱効率が
高い乾式法が湿式法より優れており、この立場から種々
の方法が考案されている。第３図にはそれらの方式のう
ち粒径の小さい脱硫剤１（ＣａＯ系、ＭｇＯ系、ＢａＯ
系、Ｆｅ2Ｏ3系などがある）をガス化炉２で石炭（チャ
ー）３及びガス化剤４をガス化させて生成した生成ガス
５に同伴させて、混合反応部６で該生成ガス５中の硫黄
化合物と脱硫剤を反応させて除去し、サイクロン７で精
製ガス８を分離し、吸収済脱硫剤及びチャーとからなる
残部を返送ライン９によりガス化炉２へ戻す、噴流層
（エントレイン型）式のものを示した。本方式は脱硫剤
と硫黄化合物の反応性が高く、シンタリング、粉砕等、
運転上の問題及びガス化条件、負荷変化への制約がない
という特徴を有し、しかも、この吸収済脱硫剤をガス化
炉２底部に供給することにより、スラグ１０を安定性良
く流下でき、ガス化温度をガス化効率の最適範囲に保つ
ことが可能となる。また、処分の困難な吸収済脱硫剤
は、スラグ中に固化されるため廃棄が不要となる。同図
で、１１は脱硫剤供給ホッパ、１２は供給用パージガス
を示す。
は酸素で高温下（１４００〜１８００℃）でガス化さ
せ、Ｈ2、ＣＯを主成分とする生成ガスを発生させる
と、その生成ガス中には硫黄化合物（主として、Ｈ
2Ｓ，ＣＯＳ等）が含まれている。この硫黄化合物を除
去する脱硫方法としては、一般的にシステムの熱効率が
高い乾式法が湿式法より優れており、この立場から種々
の方法が考案されている。第３図にはそれらの方式のう
ち粒径の小さい脱硫剤１（ＣａＯ系、ＭｇＯ系、ＢａＯ
系、Ｆｅ2Ｏ3系などがある）をガス化炉２で石炭（チャ
ー）３及びガス化剤４をガス化させて生成した生成ガス
５に同伴させて、混合反応部６で該生成ガス５中の硫黄
化合物と脱硫剤を反応させて除去し、サイクロン７で精
製ガス８を分離し、吸収済脱硫剤及びチャーとからなる
残部を返送ライン９によりガス化炉２へ戻す、噴流層
（エントレイン型）式のものを示した。本方式は脱硫剤
と硫黄化合物の反応性が高く、シンタリング、粉砕等、
運転上の問題及びガス化条件、負荷変化への制約がない
という特徴を有し、しかも、この吸収済脱硫剤をガス化
炉２底部に供給することにより、スラグ１０を安定性良
く流下でき、ガス化温度をガス化効率の最適範囲に保つ
ことが可能となる。また、処分の困難な吸収済脱硫剤
は、スラグ中に固化されるため廃棄が不要となる。同図
で、１１は脱硫剤供給ホッパ、１２は供給用パージガス
を示す。
以上のように、噴流層式の脱硫法は種々の効果をもたら
すが、ガス化炉１外部のサイクロン７で吸収済脱硫剤を
精製ガス８と分離し、これをチャーとともにガス化炉１
底部にリサイクル供給する方法であるため、脱硫反応を
８００℃〜１２００℃の温度範囲で行わせる必要から、
混合反応部６及びサイクロン７等の脱じん部全体を保温
する手段が不可欠であり、またサイクロン７よりガス化
炉１までのリサイクル用の返送ライン９が外気で冷却さ
れて該ライン９中の結露及び少量の油状成分の生成によ
り、これら粉塵（脱硫剤及びチャー）が固まって該ライ
ン９が閉塞し、円滑な供給が困難であるという欠点を有
していた。
すが、ガス化炉１外部のサイクロン７で吸収済脱硫剤を
精製ガス８と分離し、これをチャーとともにガス化炉１
底部にリサイクル供給する方法であるため、脱硫反応を
８００℃〜１２００℃の温度範囲で行わせる必要から、
混合反応部６及びサイクロン７等の脱じん部全体を保温
する手段が不可欠であり、またサイクロン７よりガス化
炉１までのリサイクル用の返送ライン９が外気で冷却さ
れて該ライン９中の結露及び少量の油状成分の生成によ
り、これら粉塵（脱硫剤及びチャー）が固まって該ライ
ン９が閉塞し、円滑な供給が困難であるという欠点を有
していた。
本考案の目的は、精製ガスを分離した残部（吸収済脱硫
剤及びチャー）が返送ラインを閉塞することなくガス化
炉底部へ返送できると共に、アルカリ土類金属から成る
脱硫剤（例えばＣａＯ）が脱硫反応した結果得られる生
成物（例えばＣａＳ）を分解させずに処理可能な石炭等
のガス化装置を提供するにある。
剤及びチャー）が返送ラインを閉塞することなくガス化
炉底部へ返送できると共に、アルカリ土類金属から成る
脱硫剤（例えばＣａＯ）が脱硫反応した結果得られる生
成物（例えばＣａＳ）を分解させずに処理可能な石炭等
のガス化装置を提供するにある。
本考案は、石炭等をガス化して生成ガスを発生させるガ
ス化炉と、この生成ガスと脱硫剤とを混合させる混合部
と、この混合部の下流側に連通させたサイクロンと、こ
のサイクロンで精製ガスを分離された残部をガス化炉底
部に戻す返送ラインとからなる石炭等のガス化装置にお
いて、サイクロンをガス化炉内の熱回収部以降となる位
置に設けると共に返送ラインもガス化炉内に配設するこ
とにより、残部が外気により冷却されることなく、ガス
化炉底部に返送されるようにしたものである。また、脱
硫反応は８００℃程度の比較的低温の方が進む。しか
し、アルカリ土類金属から成る脱硫剤（例えばＣａＯ）
では、脱硫反応した結果得られる生成物（例えばＣａ
Ｓ）は、それより高温雰囲気で水分があると下式に示す
加水分解反応が起こる。
ス化炉と、この生成ガスと脱硫剤とを混合させる混合部
と、この混合部の下流側に連通させたサイクロンと、こ
のサイクロンで精製ガスを分離された残部をガス化炉底
部に戻す返送ラインとからなる石炭等のガス化装置にお
いて、サイクロンをガス化炉内の熱回収部以降となる位
置に設けると共に返送ラインもガス化炉内に配設するこ
とにより、残部が外気により冷却されることなく、ガス
化炉底部に返送されるようにしたものである。また、脱
硫反応は８００℃程度の比較的低温の方が進む。しか
し、アルカリ土類金属から成る脱硫剤（例えばＣａＯ）
では、脱硫反応した結果得られる生成物（例えばＣａ
Ｓ）は、それより高温雰囲気で水分があると下式に示す
加水分解反応が起こる。
ＣａＳ＋Ｈ2Ｏ→ＣａＯ＋Ｈ2Ｓ 従って、上記ＣａＳが返送ラインを通ってコンバスタ室
内（通常約１３００〜１５００℃）に戻されて高温雰囲
気に晒されると、上記式に示した分解反応が進む。
内（通常約１３００〜１５００℃）に戻されて高温雰囲
気に晒されると、上記式に示した分解反応が進む。
コンバスタ室の壁には炉壁上部からスラグが流下してく
る。このスラグは、コンバスタ室の上部や中部位置で
は、スラグ量がまだ充分に多くないため、その膜厚も薄
い。一方、コンバスタ室の底部であってスラグタップ入
口近傍の位置では、スラグ量が充分に多くなっているた
め、その膜厚は相当厚くなっている。
る。このスラグは、コンバスタ室の上部や中部位置で
は、スラグ量がまだ充分に多くないため、その膜厚も薄
い。一方、コンバスタ室の底部であってスラグタップ入
口近傍の位置では、スラグ量が充分に多くなっているた
め、その膜厚は相当厚くなっている。
前記返送ラインの出口をコンバスタ室の上部や中部位置
に設けた場合は、前記スラグ量が少ない部分であるた
め、返送されてきたＣａＳ等は、そのスラグ通過してコ
ンバスタ室内に至ってしまう。従って、上記反応式によ
りＣａＳは加水分解されてしまう。
に設けた場合は、前記スラグ量が少ない部分であるた
め、返送されてきたＣａＳ等は、そのスラグ通過してコ
ンバスタ室内に至ってしまう。従って、上記反応式によ
りＣａＳは加水分解されてしまう。
そこで、本考案の如く、返送ラインの出口をコンバスタ
室の底部であってスラグタツプ入口近傍となる位置に設
けると、その部分ではスラグ量が多くその膜厚が相当厚
くなっているため、返送されてきたＣａＳ等は、ほとん
ど該スラグ内に捕獲されてしまい、コンバスタ室内には
ほとんど侵入しない。従って、上記分解反応の進行を防
止できる。
室の底部であってスラグタツプ入口近傍となる位置に設
けると、その部分ではスラグ量が多くその膜厚が相当厚
くなっているため、返送されてきたＣａＳ等は、ほとん
ど該スラグ内に捕獲されてしまい、コンバスタ室内には
ほとんど侵入しない。従って、上記分解反応の進行を防
止できる。
第１図に本考案に係る石炭等のガス化装置を示す。全体
構成を示すと、ガス化炉２の本体１３の内部は、上部よ
り脱硫をする混合反応部６、熱回収室１４、コンバスタ
室１５、クエンチボックス１６から成っており、石炭及
びガス化剤はバーナノズル１７，１８より供給され、コ
ンバスタ室１５内でガス化反応を生ぜしめ、反応後の灰
分であるスラグはスラグタップ１９より下方に排出させ
て、クエンチボックス１６内のクエンチ水に落下させ、
炉下部より回収される。生じた生成ガスは熱回収部１４
を通過して上昇し、水冷壁２０で熱回収される。生成ガ
スはその後、炉上部の混合反応部６で脱硫剤供給ノズル
２１より供給される微小な脱硫剤と混合されて反応し、
ガス化炉本体１３の上部円周に沿って設けた複数（同図
では４室）のサイクロン７に入る。ここで吸収済脱硫剤
及びチャーは生成ガスと分離させ、ガス化炉本体１３内
の水冷壁２０に沿って垂直に埋設した返送ライン９を通
って、コンバスタ室１５の底部であってスラグタツプ１
９入口近傍となる位置にある搬入ガス供給ノズル２２に
絡がり、搬入ガスと共にコンバスタ室１５の底部に吹き
こまれるようになっている。一方脱硫された精製ガスは
炉頂のガス出口ノズル２３より放出される。ここで、ノ
ズル構造として搬入ガス供給ノズル２２は、オリフィス
部を付けるなどして、返送ライン９よりの粉塵を高速で
噴出可能なようにされている。また、噴出方向はできる
限りスラグタップ１９方向を向くように設置することが
スラグの流下を安定化させる上で望ましい。
構成を示すと、ガス化炉２の本体１３の内部は、上部よ
り脱硫をする混合反応部６、熱回収室１４、コンバスタ
室１５、クエンチボックス１６から成っており、石炭及
びガス化剤はバーナノズル１７，１８より供給され、コ
ンバスタ室１５内でガス化反応を生ぜしめ、反応後の灰
分であるスラグはスラグタップ１９より下方に排出させ
て、クエンチボックス１６内のクエンチ水に落下させ、
炉下部より回収される。生じた生成ガスは熱回収部１４
を通過して上昇し、水冷壁２０で熱回収される。生成ガ
スはその後、炉上部の混合反応部６で脱硫剤供給ノズル
２１より供給される微小な脱硫剤と混合されて反応し、
ガス化炉本体１３の上部円周に沿って設けた複数（同図
では４室）のサイクロン７に入る。ここで吸収済脱硫剤
及びチャーは生成ガスと分離させ、ガス化炉本体１３内
の水冷壁２０に沿って垂直に埋設した返送ライン９を通
って、コンバスタ室１５の底部であってスラグタツプ１
９入口近傍となる位置にある搬入ガス供給ノズル２２に
絡がり、搬入ガスと共にコンバスタ室１５の底部に吹き
こまれるようになっている。一方脱硫された精製ガスは
炉頂のガス出口ノズル２３より放出される。ここで、ノ
ズル構造として搬入ガス供給ノズル２２は、オリフィス
部を付けるなどして、返送ライン９よりの粉塵を高速で
噴出可能なようにされている。また、噴出方向はできる
限りスラグタップ１９方向を向くように設置することが
スラグの流下を安定化させる上で望ましい。
本考案に係る石炭等のガス化装置においては、脱硫剤に
ＣａＯ系、ＭｇＯ系、ＢａＯ系の微粉を用いることがで
き、いずれの脱硫剤も炉頂より８００℃〜１２００℃の
範囲、望ましくは９００℃付近に冷却された生成ガスに
噴霧し、その後サイクロン７内まで生成ガスと同伴させ
て脱硫を行うが、従来の噴流層式脱硫法と比べ混合反応
部６、サイクロン７及び返送ライン９がガス化炉１内に
あるため、全体を上記温度範囲に保つ保温手段が不必要
となり、従って、占有面積も少なくなり装置も全体とし
てコンパクトになる。このように、コンパクトに炉内に
混合反応部６とサイクロン７と返送ライン９を設けるこ
とで、輻射放熱を少なくでき、熱効率が向上する効果も
ある。
ＣａＯ系、ＭｇＯ系、ＢａＯ系の微粉を用いることがで
き、いずれの脱硫剤も炉頂より８００℃〜１２００℃の
範囲、望ましくは９００℃付近に冷却された生成ガスに
噴霧し、その後サイクロン７内まで生成ガスと同伴させ
て脱硫を行うが、従来の噴流層式脱硫法と比べ混合反応
部６、サイクロン７及び返送ライン９がガス化炉１内に
あるため、全体を上記温度範囲に保つ保温手段が不必要
となり、従って、占有面積も少なくなり装置も全体とし
てコンパクトになる。このように、コンパクトに炉内に
混合反応部６とサイクロン７と返送ライン９を設けるこ
とで、輻射放熱を少なくでき、熱効率が向上する効果も
ある。
次に作用を説明する。噴流層ガス化炉のガス化条件とし
てはガス化圧力１０〜４０kg／cm2で高い方が効率上望
ましく、通常３０kg／cm2程度が適当とされている。一
方、生成ガス中に含まれる水分は炭種によって異なる
が、およそ全ガスの３〜１０％であり、スチームを供給
して水性ガス化反応を生じさせて水素リッチなガスを得
る場合には更に多くなる。これら生成ガスの露点は１０
０〜１５０℃であり、通常の脱硫システムにおいては結
露等の問題はないが、従来の噴流層式の脱硫システムに
おいて吸収済脱硫剤及び未反応チャーをガス化炉１の底
部に返送する場合には、これら粉塵をサイクロン７によ
り分離したのち、返送ライン９を通して外部より炉底へ
供給することになる為に返送ライン９が外気によって冷
却され、粉塵に同伴するわずかなガス中の水分が凝縮
し、これには未分解の重質油成分が油状物として凝縮す
るなどして、粉塵が固まり、該ライン９を閉塞すること
がある。これに対して本考案からなるガス化装置によれ
ば、サイクロン７で分離された残部すなわち吸収済脱硫
剤とチャーは、ガス化炉本体１３内に設けられ、温度が
常に露点より高く１５０℃以上に保たれた返送ライン９
を通って炉底部に送られるため、該ライン９を閉塞する
ことなく円滑に供給できる。また、返送ライン９の出口
をコンバスタ室１５の底部であってスラグタツプ１９入
口近傍となる位置に設けたので、その部分ではスラグ量
が多くその膜厚が相当厚くなっているため、返送されて
きたＣａＳ等の吸収済脱硫剤は、ほとんど該スラグ内に
捕獲されてしまい、コンバスタ室１５内にはほとんど侵
入しない。従ってＣａＳ等を分解せずにスラグと共に処
理できる。
てはガス化圧力１０〜４０kg／cm2で高い方が効率上望
ましく、通常３０kg／cm2程度が適当とされている。一
方、生成ガス中に含まれる水分は炭種によって異なる
が、およそ全ガスの３〜１０％であり、スチームを供給
して水性ガス化反応を生じさせて水素リッチなガスを得
る場合には更に多くなる。これら生成ガスの露点は１０
０〜１５０℃であり、通常の脱硫システムにおいては結
露等の問題はないが、従来の噴流層式の脱硫システムに
おいて吸収済脱硫剤及び未反応チャーをガス化炉１の底
部に返送する場合には、これら粉塵をサイクロン７によ
り分離したのち、返送ライン９を通して外部より炉底へ
供給することになる為に返送ライン９が外気によって冷
却され、粉塵に同伴するわずかなガス中の水分が凝縮
し、これには未分解の重質油成分が油状物として凝縮す
るなどして、粉塵が固まり、該ライン９を閉塞すること
がある。これに対して本考案からなるガス化装置によれ
ば、サイクロン７で分離された残部すなわち吸収済脱硫
剤とチャーは、ガス化炉本体１３内に設けられ、温度が
常に露点より高く１５０℃以上に保たれた返送ライン９
を通って炉底部に送られるため、該ライン９を閉塞する
ことなく円滑に供給できる。また、返送ライン９の出口
をコンバスタ室１５の底部であってスラグタツプ１９入
口近傍となる位置に設けたので、その部分ではスラグ量
が多くその膜厚が相当厚くなっているため、返送されて
きたＣａＳ等の吸収済脱硫剤は、ほとんど該スラグ内に
捕獲されてしまい、コンバスタ室１５内にはほとんど侵
入しない。従ってＣａＳ等を分解せずにスラグと共に処
理できる。
本考案によれば、サイクロン及び返送ラインをガス化炉
内に配設し、外気に直接冷却されないようにしたので、
精製ガスを分離した残部が返送ライン中で固って該ライ
ンを閉塞するという恐れを少なくすることができる。さ
らに装置全体もコンパクトになり熱損失が少なくなるこ
とで熱効率が向上し、脱硫する混合返応部の温度を簡単
に一定に保つことができる。更に、返送ラインの出口を
コンバスタ室の底部であってスラグタツプ入口近傍とな
る位置に設けたので、ＣａＳ等の吸収済脱硫剤を分解さ
せることなくスラグと共に処理することができる。
内に配設し、外気に直接冷却されないようにしたので、
精製ガスを分離した残部が返送ライン中で固って該ライ
ンを閉塞するという恐れを少なくすることができる。さ
らに装置全体もコンパクトになり熱損失が少なくなるこ
とで熱効率が向上し、脱硫する混合返応部の温度を簡単
に一定に保つことができる。更に、返送ラインの出口を
コンバスタ室の底部であってスラグタツプ入口近傍とな
る位置に設けたので、ＣａＳ等の吸収済脱硫剤を分解さ
せることなくスラグと共に処理することができる。
第１図は本考案に係る石炭等のガス化装置の断面図、第
２図は第１図のII−II線断面図、第３図は従来例の構成
図を示す。 ２……ガス化炉、６……混合反応部、 ７……サイクロン、９……返送ライン、 １４……熱回収部。
２図は第１図のII−II線断面図、第３図は従来例の構成
図を示す。 ２……ガス化炉、６……混合反応部、 ７……サイクロン、９……返送ライン、 １４……熱回収部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−104188（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−207490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−54107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−123450（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−75093（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】石炭等をガス化して生成ガスを発生させる
ガス化炉と、この生成ガスとアルカリ土類金属酸化物か
ら成る脱硫剤とを混合させて反応させる混合反応部と、
この混合反応部の下流側に連通されたサイクロンと、こ
のサイクロンで精製ガスを分離された残部をガス化炉底
部に戻す返送ラインとからなる石炭等のガス化装置にお
いて、サイクロンをガス化炉内の熱回収部以降となる位
置に設けると共に返送ラインもガス化炉内に配設し、こ
の返送ラインの出口をガス化炉底部のコンバスタ室の底
部であってスラグタツプ入口近傍となる位置に設けたこ
とを特徴とする石炭等のガス化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986162576U JPH0613240Y2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 石炭等のガス化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986162576U JPH0613240Y2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 石炭等のガス化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6369144U JPS6369144U (ja) | 1988-05-10 |
| JPH0613240Y2 true JPH0613240Y2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=31089969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986162576U Expired - Lifetime JPH0613240Y2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 石炭等のガス化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0613240Y2 (ja) |
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-
1986
- 1986-10-23 JP JP1986162576U patent/JPH0613240Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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