JP2009096887A - Gasification system reutilizing alkali evaporated in gasification furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス化炉から取り出されたガスを有効利用するためのガス化システムに関するものであり、特に、ガス化炉で蒸発したアルカリを有効に再利用するためのガス化システムに関するものである。 The present invention relates to a gasification system for effectively using gas taken out from a gasification furnace, and more particularly to a gasification system for effectively reusing alkali evaporated in a gasification furnace. .
従来から、バイオマス、ごみ、下水汚泥などの有機資源等を炭化水素系固体燃料として利用し、生成したガスを、可燃ガス及び熱源として利用することにより、有機資源の有効活用を図る技術が開発されている。
生成したガスを可燃ガスとして取り出すためには、生成ガスに含まれるタールが析出する、或いはチャーが酸素と触れると燃焼する等の問題があるため、一般的には、バイオマス、ごみ、下水汚泥などの有機資源、及び石炭等を炭化水素系固体燃料として利用し、これを、ガス化炉内において可燃ガスにガス化した後、未燃残渣分を燃焼炉に導き、酸素や空気などの酸化剤を用いて燃焼ガスとする方法を採用している。
Conventionally, technologies have been developed to make effective use of organic resources by using organic resources such as biomass, garbage, and sewage sludge as hydrocarbon-based solid fuel, and using the generated gas as a combustible gas and heat source. ing.
In order to take out the generated gas as a combustible gas, there is a problem that tar contained in the generated gas precipitates or burns when the char comes into contact with oxygen. Generally, biomass, garbage, sewage sludge, etc. Organic hydrocarbons, coal, etc. are used as hydrocarbon-based solid fuel, which is gasified into a combustible gas in a gasification furnace, and then the unburned residue is led to the combustion furnace to oxidize oxygen, air, etc. The method of using as a combustion gas is adopted.
従来の有機資源等を炭化水素系固体燃料として利用し、可燃ガスとして取り出す方法及び装置においては（下記特許文献１、２参照）、蒸発したアルカリがチャーへ吸着することもあり得るが、その可能性は極めて低いために、燃焼炉へ導入するチャーの割合が高く、ガス化炉で取り出せる生成ガスが少ない、すなわち、ガス化効率が悪いのが現状であって、低温で高含有チャー燃料のガス化を促進させたいという課題が未だに解決されていないのが現状である。また、高揮発分含有燃料に対しても、より高効率で生成ガスを取り出したいという要望もある。 In the method and apparatus for using conventional organic resources as hydrocarbon solid fuel and taking out as combustible gas (see Patent Documents 1 and 2 below), evaporated alkali may be adsorbed to char, but this is possible. Because of its extremely low efficiency, the ratio of char introduced into the combustion furnace is high, and the amount of product gas that can be taken out by the gasifier is small, that is, the gasification efficiency is low. The current situation is that the problem of promoting the development has not been solved. There is also a demand for taking out the product gas with higher efficiency even for high volatile content fuel.
本発明者らは、こうした問題を解決する技術の１つとして、従来の燃焼炉とガス化炉を分離して、燃焼ガスとガス化ガスをそれぞれ別々に取り出す方法に加え、ガス化炉をさらにアルカリ吸収炉とチャーガス化炉とに分離して、熱分解ガスとガス化ガスをそれぞれ別々に取り出す方法を提案している（下記特許文献３参照）。
本提案のガス化方法及びガス化反応炉によれば、チャーガス化において、熱分解ガス及びタールによる阻害の影響をなくすことができる。さらに、移動層としたアルカリ吸収炉において、アルカリ含有量が高い固体燃料からアルカリを蒸発させ、それをチャーの含有量が高い固体燃料に吸着させて、アルカリをチャーのガス化触媒として利用することで、チャーガス化炉において、チャーのガス化が促進される。
As one of the techniques for solving these problems, the present inventors have separated a conventional combustion furnace and a gasification furnace, and in addition to a method of separately taking out the combustion gas and the gasification gas, the gasification furnace is further provided. A method has been proposed in which the pyrolysis gas and the gasification gas are separately extracted separately from the alkali absorption furnace and the char gasification furnace (see Patent Document 3 below).
According to the gasification method and the gasification reactor of the present proposal, it is possible to eliminate the influence of inhibition by pyrolysis gas and tar in char gasification. Furthermore, in an alkali absorption furnace as a moving bed, the alkali is evaporated from the solid fuel having a high alkali content and adsorbed by the solid fuel having a high char content, and the alkali is used as a char gasification catalyst. Thus, the gasification of char is promoted in the char gasification furnace.
これらのガス化炉で製造したガス化ガスは、例えば図５に示す従来のガス化システムの一例において、熱交換器、ボイラ、及びスクラバを通過させた後に、タール吸収塔で活性炭により、主に軽質タールを除去し、ガスエンジンにより発電させている。
しかしながら、ガス化炉で製造されたガス化ガスには、ガス化炉内で蒸発したアルカリが含有されており、このアルカリが配管に付着して腐食の原因となるために、配管の寿命が短くなり、点検や交換などのコストがかかるという問題がある。
The gasification gas produced in these gasification furnaces is mainly activated by activated carbon in a tar absorption tower after passing through a heat exchanger, a boiler, and a scrubber in an example of the conventional gasification system shown in FIG. Light tar is removed and power is generated by a gas engine.
However, the gasification gas produced in the gasification furnace contains alkali evaporated in the gasification furnace, and this alkali adheres to the pipe and causes corrosion. Therefore, there is a problem that costs such as inspection and replacement are required.
一方、アルカリの有効活用については、既に幾つかの提案がなされている。
例えば、特許文献４では、湿式のアンモニア法と乾式法の活性炭、アルカリ吸収法の組み合わせで、排ガスの脱硫を行い、脱硫システム全体の高効率化を図っている。しかしながら、この方法は、ガス化炉から蒸発したアルカリを利用することについては触れられておらず、また、脱硫に限られたシステムである。
同様に、特許文献５では、貝殻や石灰石等を粉砕した炭酸カルシウム系材料に、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属化合物成分を添加することにより、炭酸カルシウム系材料の粒子の細孔径が制御された高性能脱硫剤を得るものである。しかしながら、この方法では、アルカリ金属化合物を準備する必要があるうえ、ガス化炉から蒸発したアルカリを利用することについては触れられていない。
さらに、特許文献６では、石灰石に、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム等のアルカリ塩又はアルカリ土類を添加して熱処理などを行い、高品質な消石灰を製造するものであるが、高温焼成処理や水熱処理などの設備が必要である。また、この特許文献にも、ガス化炉から蒸発したアルカリを利用することについては触れられていない。
On the other hand, some proposals have already been made for effective use of alkali.
For example, in Patent Document 4, exhaust gas is desulfurized using a combination of a wet ammonia method, a dry activated carbon, and an alkali absorption method to increase the efficiency of the entire desulfurization system. However, this method does not mention use of alkali evaporated from a gasification furnace, and is a system limited to desulfurization.
Similarly, in Patent Document 5, by adding an alkali metal compound component such as sodium or potassium to a calcium carbonate material obtained by pulverizing shells, limestone, or the like, the pore diameter of the particles of the calcium carbonate material is controlled. A performance desulfurizing agent is obtained. However, in this method, it is necessary to prepare an alkali metal compound, and there is no mention of using alkali evaporated from a gasification furnace.
Furthermore, in Patent Document 6, a high-quality slaked lime is produced by adding an alkali salt or alkaline earth such as sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, calcium chloride to limestone and performing heat treatment, etc. Equipment such as high-temperature firing and hydrothermal treatment is required. Also, this patent document does not mention use of alkali evaporated from a gasification furnace.
このように、アルカリを必要とする技術分野があるものの、ガス化炉から蒸発するアルカリを有効に利用することについては、何等提案がされていないのが現状である。
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、ガス化炉で蒸発したアルカリを、でできる限り配管に付着させることなく、しかも、アルカリを有効に利用できるガス化システムを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and it is possible to provide a gasification system that can effectively use alkali without causing alkali evaporated in a gasification furnace to adhere to piping as much as possible. It is intended to provide.
発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ガス化炉の後段にアルカリ吸収塔を設けることにより、アルカリを石灰石や活性炭に吸着させることで、配管への付着を防ぐことが可能となるとともに、アルカリを吸収した石灰石や活性炭は、焼却炉やガス化炉において、アルカリの有効利用が図れるという知見を得た。 As a result of intensive research to achieve the above-mentioned object, the inventors prevent alkali from adhering to piping by adsorbing alkali to limestone or activated carbon by providing an alkali absorption tower after the gasification furnace. As a result, limestone and activated carbon that has absorbed alkali can be used effectively in incinerators and gasifiers.
本発明は、これらの知見に基づいて完成に至ったものであり、以下のとおりのものである。
（１）ガス化炉で生成したガスを用いたガス化システムにおいて、ガス化炉から蒸発したアルカリを、ガス化炉の後段に設けたアルカリ吸収塔にて、石灰石又は活性炭に吸着させることを特徴とするガス化システム。
（２）前記活性炭が、後段に設けられたタール吸収塔から抜き出されたものであることを特徴とする（１）に記載のシステム。
（３）前記アルカリ吸収塔においてアルカリが吸着された石灰石を、焼却炉に供給して脱硫剤として利用することを特徴とする（１）に記載のガス化システム。
（４）前記アルカリ吸収塔においてアルカリが吸着された石灰石を、炭化水素系固体燃料のガス化反応炉におけるガス化炉に供給してガス化触媒として利用することを特徴とする（１）に記載のガス化システム。
（５）前記アルカリ吸収塔においてアルカリが吸着された活性炭を、ガス化反応炉におけるガス化炉に供給してガス化させることを特徴とする（１）又は（２）に記載のガス化システム。
（６）前記炭化水素系固体燃料のガス化反応炉が、該固体燃料の熱分解の際に蒸発したアルカリを積極的にチャーに吸着させるアルカリ吸収炉、前記アルカリ吸収炉から導入されたチャーをガス化するガス化炉、及び前記ガス化炉から導入された残渣チャーを燃焼して燃焼ガスを生成する燃焼炉がそれぞれ独立して設けられ、それぞれの炉が連通路によりこの順に連結されてなるガス化反応炉であって、アルカリが吸収された石灰石又は活性炭を、該ガス化反応炉におけるアルカリ吸収炉に供給することを特徴とする（４）又は（５）に記載のガス化システム。
The present invention has been completed based on these findings, and is as follows.
(1) In a gasification system using a gas generated in a gasification furnace, the alkali evaporated from the gasification furnace is adsorbed on limestone or activated carbon in an alkali absorption tower provided at the subsequent stage of the gasification furnace. And gasification system.
(2) The system according to (1), wherein the activated carbon is extracted from a tar absorption tower provided in a subsequent stage.
(3) The gasification system according to (1), wherein the limestone on which alkali is adsorbed in the alkali absorption tower is supplied to an incinerator and used as a desulfurizing agent.
(4) The limestone on which alkali is adsorbed in the alkali absorption tower is supplied to a gasification furnace in a hydrocarbon-based solid fuel gasification reactor and used as a gasification catalyst. Gasification system.
(5) The gasification system according to (1) or (2), wherein activated carbon on which alkali has been adsorbed in the alkali absorption tower is supplied to a gasification furnace in a gasification reactor and gasified.
(6) The hydrocarbon-based solid fuel gasification reactor comprises an alkali absorption furnace that actively adsorbs alkali evaporated during the thermal decomposition of the solid fuel to the char, and a char introduced from the alkali absorption furnace. A gasification furnace for gasification and a combustion furnace for combusting residual char introduced from the gasification furnace to generate combustion gas are provided independently, and the respective furnaces are connected in this order by communication paths. The gasification reaction furnace according to (4) or (5), wherein the gasification reaction furnace supplies limestone or activated carbon in which alkali is absorbed to the alkali absorption furnace in the gasification reaction furnace.
本発明の方法によれば、アルカリの配管への付着を防止できるので、アルカリによる腐食の問題が生じない。また、アルカリを吸収させた石灰石は、高温でも細孔が維持されるので、焼却炉に供給して高性能脱硫剤としての利用が可能であり、また、吸着したアルカリによりガス化反応を促進させることもできるので、ガス化炉に供給して高性能ガス化触媒としての利用が可能である。さらに、タール吸収塔から抜き出された活性炭にアルカリを吸着させた場合には、活性炭自体がチャーの塊であることから、ガス化炉に供給してガス化反応が促進され、得られる可燃ガス量を増加することが可能となる。 According to the method of the present invention, since alkali can be prevented from adhering to the piping, the problem of corrosion due to alkali does not occur. In addition, limestone that has absorbed alkali maintains pores even at high temperatures, so it can be supplied to an incinerator and used as a high-performance desulfurizing agent, and the gasification reaction is promoted by the adsorbed alkali. Therefore, it can be supplied to a gasification furnace and used as a high performance gasification catalyst. Furthermore, when alkali is adsorbed to the activated carbon extracted from the tar absorption tower, since the activated carbon itself is a lump of char, the gasification reaction is promoted by supplying it to the gasification furnace, and the resulting combustible gas The amount can be increased.
本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
（第１の形態）
図１は、本発明に用いるガス化システムの第１の形態を示す概要図である。
図１に示すシステムは、図５に示す従来のガス化システムにおけるガス化炉と熱交換器との間に、アルカリ吸収塔を設けたものである。
ガス化炉で生成した可燃ガス中には蒸発したアルカリも含まれるが、図１に示すように、そのアルカリを、後段に設けられたアルカリ吸収塔で、その内部に配置された石灰石又は活性炭に付着させることにより、アルカリを除去した可燃ガスとして熱交換器へ導入し、ボイラ、スクラバ、タール吸収塔でそれぞれの処理を行い、ガスエンジンにより発電させるものであり、本システムを採用することにより、アルカリが配管に付着することを回避できる。
本システムにおいては、該アルカリ吸収塔には、石灰石又は活性炭を配置されるが、特に、活性炭として、同システムの後段に設けられているタール吸収塔から抜き出された活性炭などを利用するのが好ましい。
なお、図１では、アルカリ吸収塔を、熱交換器の前段に設置したが、温度条件によっては、熱交換器の後段であってもよい。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First form)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a gasification system used in the present invention.
The system shown in FIG. 1 has an alkali absorption tower provided between a gasification furnace and a heat exchanger in the conventional gasification system shown in FIG.
The combustible gas generated in the gasification furnace contains evaporated alkali, but as shown in FIG. 1, the alkali is converted into limestone or activated carbon disposed inside the alkali absorption tower provided in the latter stage. By adhering, it is introduced into the heat exchanger as a combustible gas from which alkali has been removed, and each treatment is performed in a boiler, a scrubber, and a tar absorption tower, and power is generated by a gas engine.By adopting this system, It is possible to avoid alkali from adhering to the pipe.
In this system, limestone or activated carbon is arranged in the alkali absorption tower, and in particular, activated carbon extracted from a tar absorption tower provided in the latter stage of the system is used as the activated carbon. preferable.
In addition, in FIG. 1, although the alkali absorption tower was installed in the front | former stage of the heat exchanger, the back | latter stage of a heat exchanger may be sufficient depending on temperature conditions.
（第２の形態）
図２は、アルカリを吸収させた石灰石の利用方法として、アルカリが付着した石灰石を焼却炉へ供給し、高性能脱硫剤として利用する例を示すものである。
図２に示すシステムでは、燃焼炉の下流に投入されるバイオマス、ごみ、下水汚泥などの有機資源、及び石炭等の炭化水素系固体燃料とともに、前記アルカリ吸収塔から取り出されたアルカリが吸収された石灰石が投入される。石灰石はアルカリを吸収することにより、高温でも粒子内の細孔が維持されるので、粒子あたりの脱硫反応量が多くなり、高性能な脱硫剤として機能するものである。
(Second form)
FIG. 2 shows an example in which limestone to which alkali is attached is supplied to an incinerator and used as a high-performance desulfurizing agent as a method of using limestone that has absorbed alkali.
In the system shown in FIG. 2, the alkali extracted from the alkali absorption tower is absorbed together with biomass, waste, organic resources such as sewage sludge, and hydrocarbon-based solid fuel such as coal that are input downstream of the combustion furnace. Limestone is introduced. Limestone absorbs alkali, so that the pores in the particles are maintained even at high temperatures, so that the amount of desulfurization reaction per particle increases and functions as a high-performance desulfurization agent.
図３及び図４は、アルカリを吸収させた石灰石や活性炭の利用方法として、ガス化炉に供給して再利用する例を示すものである。
（第３の形態）
図３に示すシステムでは、前述の特許文献３に記載のガス化反応炉におけるアルカリ吸収炉に、アルカリを吸収させた石灰石や活性炭を供給するものである。
すなわち、図３に示すように、アルカリ吸収炉、ガス化炉、及び燃焼炉がそれぞれ独立して設けられ、それぞれの炉が連通路によりこの順に連結されている炭化水素系固体燃料のガス化反応炉を少なくとも有するガス化システムにおいて、ガス化炉の下流に別途設けられた前記アルカリ吸収塔から抜き出された石灰石又は活性炭を利用するものである。
図３に示す炭化水素系固体燃料のガス化反応炉において、固体燃料及び流動媒体は、アルカリ吸収炉、連通路、ガス化炉、連通路、燃焼炉、サイクロン（図示せず）及びダウンカマー（図示せず）を経て、再加熱された流動媒体がアルカリ吸収炉に送られる。
以下、炉毎に順に詳述する。
FIG. 3 and FIG. 4 show an example in which the limestone or activated carbon that has absorbed the alkali is supplied to the gasifier and reused.
(Third form)
In the system shown in FIG. 3, limestone or activated carbon that has absorbed alkali is supplied to the alkali absorption furnace in the gasification reactor described in Patent Document 3 described above.
That is, as shown in FIG. 3, a gasification reaction of a hydrocarbon solid fuel in which an alkali absorption furnace, a gasification furnace, and a combustion furnace are provided independently, and each furnace is connected in this order by a communication path. In a gasification system having at least a furnace, limestone or activated carbon extracted from the alkali absorption tower separately provided downstream of the gasification furnace is used.
In the hydrocarbon solid fuel gasification reactor shown in FIG. 3, the solid fuel and the fluidized medium are alkali absorption furnace, communication path, gasification furnace, communication path, combustion furnace, cyclone (not shown), and downcomer ( Via a not-shown), the reheated fluid medium is sent to an alkaline absorption furnace.
In the following, each furnace will be described in detail.
図３に示した反応炉においては、アルカリ吸収炉の上部より、石炭等のチャーの含有量が高い炭化水素系固体燃料（高含有チャー燃料）を、側部より、バイオマス、ごみ、及び下水汚泥等のアルカリの含有量が高い炭化水素系固体燃料（高含有アルカリ燃料）を、それぞれ供給するとともに、下側部より、生成した燃焼ガスの一部を再循環させたＣＯ２ガス、あるいは水蒸気を導入し、これらの炭化水素系固体燃料を熱分解させる。
アルカリ吸収炉内で燃料の熱分解時に蒸発したアルカリをチャーへ高効率に吸着させるために、アルカリ吸収炉を移動層としてあり、側部から供給された高含有アルカリの燃料の熱分解時に蒸発したアルカリは、上部のチャーに吸着される。
本システムにおいて、アルカリを吸着させた石灰石又は活性炭は、上記の高含有チャーの燃料と同じ供給ポートから供給される。
In the reactor shown in FIG. 3, hydrocarbon-based solid fuel (high-content char fuel) having a high char content such as coal from the upper part of the alkali absorption furnace, and biomass, waste, and sewage sludge from the side part. A hydrocarbon solid fuel having a high alkali content such as high content alkali fuel is supplied, and CO 2 gas or water vapor obtained by recirculating a part of the generated combustion gas is supplied from the lower side. It is introduced and these hydrocarbon solid fuels are pyrolyzed.
In order to adsorb the alkali evaporated at the time of thermal decomposition of the fuel in the alkali absorption furnace with high efficiency to the char, the alkali absorption furnace is used as a moving bed, and it evaporated at the time of thermal decomposition of the high-content alkali fuel supplied from the side. Alkali is adsorbed on the upper char.
In this system, the limestone or activated carbon on which the alkali is adsorbed is supplied from the same supply port as the fuel of the high-content char.
アルカリ吸収炉内では、発生した熱分解ガスと粒子が分離され、アルカリを吸着した石灰石又は活性炭は、アルカリを吸収したチャー、及び流動媒体とともに、次のガス化炉へ導入される。
アルカリを吸収したチャーは、アルカリ触媒効果によりガス化炉内でのガス化が促進されるが、さらに石灰石又は活性炭に吸着されたアルカリがガス化触媒として機能し、ガス化反応をより促進させることができる。特に活性炭は、チャーの塊であることから、それ自身のガス化反応が促進される。
さらに、図３に示すシステムにおいて、アルカリを吸着させる活性炭として、タール吸収塔から抜き出した活性炭を用いることにより、高価な活性炭の有効な利用を図ることにもなる。
In the alkali absorption furnace, the generated pyrolysis gas and particles are separated, and the limestone or activated carbon that has adsorbed the alkali is introduced into the next gasification furnace together with the char that has absorbed the alkali and the fluidized medium.
Char that has absorbed alkali is accelerated in the gasification furnace by the alkali catalyst effect, but the alkali adsorbed on limestone or activated carbon further functions as a gasification catalyst, and further promotes the gasification reaction. Can do. In particular, since activated carbon is a lump of char, its own gasification reaction is promoted.
Furthermore, in the system shown in FIG. 3, by using the activated carbon extracted from the tar absorption tower as the activated carbon that adsorbs the alkali, it is possible to effectively use expensive activated carbon.
アルカリ吸収炉の上部には、発生した熱分解ガスを取り出す手段が設けられている。取り出された熱分解ガスは、可燃ガスの一種であって、燃料電池やガスエンジンによる発電、液体燃料などに利用されるが、タールを含んでいる。このタールを、活性炭に吸着させることもでき、ガス化炉の後段、特にスクラバでのガス洗浄後の水処理が軽減される。 A means for taking out the generated pyrolysis gas is provided in the upper part of the alkali absorption furnace. The extracted pyrolysis gas is a kind of combustible gas, and is used for power generation by a fuel cell or a gas engine, liquid fuel, etc., but contains tar. This tar can also be adsorbed on the activated carbon, reducing water treatment after the gasification furnace, particularly after scrubber gas cleaning.
なお、アルカリ吸収炉は、図３に示す例に限られず、アルカリ吸収炉内で燃料の熱分解時に蒸発したアルカリを、高効率でチャーへ吸着させることができるものであればよく、例えば、炭化水素系固体燃料をアルカリ吸収炉に導入するとともに、下部より、生成した燃焼ガスの一部を再循環させたＣＯ２ガス、或いはＮ２やＡｒのような不活性ガスを流動ガスとして導入して、気泡流動層を形成するものや、或いは更に、該アルカリ吸収炉を２段構成とし、高含有アルカリ燃料を供給する下部のアルカリ吸収炉と、高含有チャー燃料及び活性炭を供給する上部のアルカリ吸収炉を設けたもの等が挙げられる。 The alkali absorption furnace is not limited to the example shown in FIG. 3, and any alkali absorption furnace may be used as long as it can adsorb the alkali evaporated during the thermal decomposition of the fuel to the char with high efficiency. While introducing the hydrogen-based solid fuel into the alkaline absorption furnace, from the lower part, CO 2 gas in which a part of the generated combustion gas is recirculated, or an inert gas such as N 2 or Ar is introduced as a flowing gas. In addition, one that forms a bubbling fluidized bed, or further, the alkali absorption furnace has a two-stage configuration, a lower alkali absorption furnace that supplies high-content alkaline fuel, and an upper alkali absorption that supplies high-content char fuel and activated carbon The thing provided with the furnace is mentioned.
ガス化炉は流動層とされており、アルカリ吸収炉から導入された未燃チャー及び活性炭は、下部より導入されたガス化剤とのガス化反応によりガス化される。ガス化剤としては、水蒸気、部分酸化燃焼として酸素あるいは空気などが用いられる。
ガス化炉内で生成したガス化ガスは、ガス化炉上部より取り出す一方、残渣チャーと流動媒体は、次の燃焼炉へ導入される。
The gasification furnace is a fluidized bed, and the unburned char and activated carbon introduced from the alkali absorption furnace are gasified by a gasification reaction with a gasifying agent introduced from the lower part. As the gasifying agent, steam, oxygen or air is used as partial oxidation combustion.
The gasification gas generated in the gasification furnace is taken out from the upper part of the gasification furnace, while the residual char and the fluidized medium are introduced into the next combustion furnace.
燃焼炉は、流動層とされており、残渣チャーが完全燃焼可能な滞留時間を確保する。該燃焼炉では導入された残渣チャーを、燃焼炉の下部より導入された酸素或いは空気とともに、燃焼させ、サイクロンにより燃焼ガスを取り出す。一方、再加熱された流動媒体は再びアルカリ吸収炉へ戻される。
取り出された燃焼ガスは、熱源として利用されるものであり、その一部はアルカリ吸収炉に再循環させることもできる。また、前記ガス化炉又は燃焼炉に導入する空気や蒸気等の予熱としても利用できる。
The combustion furnace is a fluidized bed, and ensures a residence time during which the residual char can be completely combusted. In the combustion furnace, the introduced residual char is burned together with oxygen or air introduced from the lower part of the combustion furnace, and the combustion gas is taken out by a cyclone. On the other hand, the reheated fluid medium is returned again to the alkali absorption furnace.
The extracted combustion gas is used as a heat source, and a part of the combustion gas can be recycled to the alkali absorption furnace. Moreover, it can utilize also as preheating of the air, steam, etc. which are introduce | transduced into the said gasification furnace or a combustion furnace.
また、活性炭を流動媒体の代わりとして利用し、活性炭粒子を高濃度循環させることができる。すなわち、アルカリ吸収炉及びガス化炉でタールを吸着した活性炭は、流動層燃焼炉へ送られ、表面燃焼させることで吸着したタール分を燃焼させる。残渣の活性炭は、サイクロンで燃焼ガスと分離した後、再びアルカリ吸収炉へ供給される。
活性炭は、本来多孔質な粒子であるためにタールを吸収しやすい。高濃度循環させるために、燃焼炉で残渣チャーが完全燃焼しない場合には、炉内の熱バランスが崩れてしまうが、その場合には、燃焼炉へ炭化水素系固体燃料を供給し、揮発分の一部を燃焼させ、残渣分をアルカリ吸収炉に送る。
Moreover, activated carbon can be used as a substitute for a fluid medium to circulate activated carbon particles at a high concentration. That is, activated carbon that has adsorbed tar in an alkali absorption furnace and a gasification furnace is sent to a fluidized bed combustion furnace, where the adsorbed tar is burned by surface combustion. The residual activated carbon is separated from the combustion gas by a cyclone and then supplied again to the alkali absorption furnace.
Activated charcoal is inherently porous particles and therefore easily absorbs tar. In order to circulate at a high concentration, if the residual char does not burn completely in the combustion furnace, the heat balance in the furnace will be lost, but in that case, hydrocarbon solid fuel will be supplied to the combustion furnace and volatile components will be lost. Part of the gas is burned, and the residue is sent to an alkali absorption furnace.
（第４の形態）
図４に示すシステムでは、ガス化炉及び燃焼炉がそれぞれ独立して設けられ、それぞれの炉が連通路によりこの順に連結されている炭化水素系固体燃料のガス化反応炉を少なくとも有するガス化システムにおいて、ガス化炉の下流に別途設けられた前記アルカリ吸収塔から抜き出された石灰石又は活性炭を利用するものである。
すなわち、図４に示すガス化反応炉は、図３のアルカリ吸収塔とガス化炉が分離していない点で異なるだけである。
アルカリを吸着させた石灰石又は活性炭を、ガス化炉に供給することにより、石灰石又は活性炭に吸着されたアルカリがガス化触媒として機能し、ガス化反応をより促進させることができ、特に活性炭は、チャーの塊であることから、それ自身がガス化反応が促進される。
そして、図３に示すガス化システムの場合と同様に、該活性炭として、タール吸収塔から抜き出した活性炭を用いることにより、高価な活性炭の有効な利用を図ることにもなる。
(4th form)
In the system shown in FIG. 4, a gasification system having at least a hydrocarbon-based solid fuel gasification reaction furnace in which a gasification furnace and a combustion furnace are provided independently, and each furnace is connected in this order by a communication path. In the above, limestone or activated carbon extracted from the alkali absorption tower separately provided downstream of the gasification furnace is used.
That is, the gasification reaction furnace shown in FIG. 4 is different only in that the alkali absorption tower and the gasification furnace of FIG. 3 are not separated.
By supplying the limestone or activated carbon adsorbed with alkali to the gasification furnace, the alkali adsorbed on the limestone or activated carbon functions as a gasification catalyst, and the gasification reaction can be further promoted. Since it is a lump of char, the gasification reaction itself is promoted.
As in the case of the gasification system shown in FIG. 3, the activated carbon extracted from the tar absorption tower is used as the activated carbon, thereby effectively using expensive activated carbon.
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