JPS5829994B2 - 石炭のガス化方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は溶融熱媒体を貯留するガス化炉に、石炭粒お
よび水蒸気を送入してガス化するガス化装置の改良に関
する。

溶融鉄などの高温溶融物質を熱媒体とし、これに吹込用
管を浸漬して石炭粒を水蒸気によって溶融鉄中に吹込ん
でガス化する方法は、炭種の如何に拘らず、効率よくガ
ス化でき、かつ脱塵脱硫作用を有するなど多くの利点を
有する方法がありながら、吹込用管の材料の耐久性の問
題から実用化がはばまれている。

事実、１５００〜１６００８Ｃという高温で、炭素含有
率の高い還元性の溶融鉄に耐え同時に酸化カルシウム分
を多く含む腐蝕性の強い溶融スラグに対しても耐久性が
あり、かつ高温水蒸気にも反応せず侵されることがない
吹込管用耐火材料を既存の材料中に見出すことは殆んど
不可能といってよい。

この発明はこれを解決するためなされたものであって、
石炭粒吹込用管と水蒸気吹込用管とを分け、かつ石炭粒
吹込用管が水蒸気に曝されることがないよう取りつけ、
石炭粒の吹込はガス化によって生成した生成ガスを循環
使用して行ない、石炭粒吹込用管は高温還元性ふん囲気
に耐えると共に、耐高温溶融スラグおよび耐溶融鉄材で
作成した管を用い、水蒸気の吹込みは溶融鉄に浸漬せず
液面上から高流速で吹込むようにして前記不都合を避け
るようにしたものである。

以下図を参照しつつこの発明一実施例の詳細について述
べる。

図示しない粉砕機で粉砕された石炭は酸化カルシウム（
石炭）を混合し、公知の送給装置１によって生成ガスと
共に吹込管２により炉Ｆ内の溶融鉄３中に送入される。

石炭粉吹込管２は１５００〜１６０００Ｇの高温におい
ても炉Ｆ内の溶融スラグ４および溶融鉄３に耐えうるセ
ラミック材、例えば熱圧した窒化硼素で製作する。

一般に窒化硅素や窒化アルミニウムや窒化硼素など窒化
物系耐火物は還元ふん囲気中では極めて安定しているが
、酸化ふん囲気では弱く水蒸気や酸には加水分解する。

従って、図に示すように吹込管２が通る炉Ｆの差込み壁
Ｆ１にはスラグ４表面まで延長して、水蒸気吹込管５か
らの水蒸気が接触しないように構成する。

即ち、前述したように水蒸気を除いては、この方式のガ
ス化炉内部は、溶融鉄、生成ガスとも還元ふん囲気であ
り、窒化硼素は溶融スラグにぬれないので水蒸気さえ避
断ずれば相当の耐久性がある。

かくて、溶融鉄３中に吹込まれた石炭粒は乾留熱分解し
て高熱量のガスを発生し、石炭中の固定炭素は溶融鉄３
中に溶解するが、炉Ｆ頂周囲に設けられた水蒸気吹込管
５から吹込まれる高流速水蒸気による水性ガス反応によ
って水性ガス化する。

このようにして生成した約１０００℃のガスは取出口Ｆ
２より取出され冷却器６に入りカーボン析出を防止する
ため急冷され、この工程で水分アンモニア、粉塵などが
除去され、次の廃熱ボイラー７でエンタルピーを回収さ
れ、次工程、すなわちガス精製装置８に送り込まれる。

実、験によれは、灰分１４．１％、揮発分４２．２％、
固定炭素３７．５％、水分６．０％、硫黄分０．２％の
瀝青炭をガス化するとＨ２５５，２％、ＣＯ３５，７％
、Ｃｏ２３．７％、ＣＨ４，２％、Ｃ２Ｈ４０，７％、
Ｃ２Ｈ６５ぞの粗ガス約１４５０ ｍ”／ ｔを発生す
る。

ガス組成からら知られるようにこのガスは還元ガスであ
る。

ノ ボイラー７の一部における気液分離器７ａにおいて分離
された水は、冷却器６における冷媒となる。

炉Ｆの側面には、スラグ取出手段Ｆ３が設けられ、炉Ｆ
内部とは連通孔９で連通され、溶融鉄３、スラグ４など
が流入するべくなされる。

手段Ｆ３には、取出孔１０と１１とが上下に離でて設け
られ、比重の小なるスラグ４は上部取出孔１０より、ま
た溶融鉄３は下部取出孔１１より外部に取出され、石炭
中の鉄分の混入による増加した溶融鉄や、６岩中の灰分
によるスラグなどが外部に取出される。

１２は燃焼炉であり、炉Ｆとは上下の通路１３・１４に
より連通される。

この炉１２内に空気を注入することにより、溶融鉄８内
の炭素が酸化燃焼し、炉Ｆ内の熱分解による熱量を供給
する。

前述したガス化装置によれば、吹込管２は、窒化物系耐
火物によって構成され、さらに、吹込管２の外周は、炉
Ｆの炉壁の延長によってスラグ４内迄囲まれているため
、また水蒸気は別の吹込管５で炉Ｆ内に送入させるよう
にしたため、吹込管２は水蒸気には直接接触することな
くその寿命の長い特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明一実施例を示す側面図である。 １・・・・・・送給装置、２・・・・・・石炭吹込管、
３・・・・・・溶融鉄、５・・・・・・水蒸気吹込管、
Ｆ・・・・・・ガス化炉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融熱媒体を使用する炉内に、石炭を吹込管によっ
   て送入してガス化する方法において、前記吹込管の内外
   周を非酸化ふん囲気に保つべくしたことを特長とする、
   前記ガス化方法。 ２ 前記吹込管の内外周を非酸化ふん囲気に保つのに、
   生成ガスを石炭搬送ガスとし、かつ吹込管外周は炉内酸
   化ふん囲気と絶縁してなる、特許請求の範囲第１項記載
   のガス化方法。 ３ 溶融熱媒体を貯留するガス化炉に、還元ふん囲気に
   おける耐高温性材で構成した石炭吹込管を、石炭送給装
   置と前記ガス化炉の溶融熱媒体内とを連通して設け、さ
   らにこの石炭吹込管の前記ガス化炉内の少なくとも前記
   溶融熱媒体表面より上部は、前記ガス化炉の炉壁の延長
   によってガス化炉内のふん囲気と絶縁され、別途水蒸気
   吹込管を前記ガス化炉内のふん囲気内に開口させてなる
   、石炭のガス化装置。 ４ 前記石炭送給装置における搬送ガスは、このガス化
   炉における生成ガスとしてなる、特許請求の範囲第３項
   記載の石炭のガス化装置。 ５ 前記吹込管の材料は窒化ホウ素とした、特許請求の
   範囲第３項記載の石炭のガス化装置。