JPH01297497A - 部分酸化ガスを冷却する方法および装置 - Google Patents
部分酸化ガスを冷却する方法および装置Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/04—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
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- C10J3/84—Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
-
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- C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
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- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
その他の高割合の無機同伴物を有する炭素含有物（Ｋｏ
ｈｌｅｕｓｔｏｆｆｔｒａｅｇｅｒ ）の部分酸化によ
って得られる部分酸化ガスを冷却するため、耐火性ライ
ニングを備える反応容器中で発生した、１０００〜１７
００℃の温度を有する部分酸化ガスを、反応容器に後接
された冷却帯域中へ導入し、該帯域中で部分酸化ガス中
ヘガスの流動方向で環状に冷却用流体の流れが噴射され
る、部分酸化ガスを冷却する方法および装置に関する。
ｈｌｅｕｓｔｏｆｆｔｒａｅｇｅｒ ）の部分酸化によ
って得られる部分酸化ガスを冷却するため、耐火性ライ
ニングを備える反応容器中で発生した、１０００〜１７
００℃の温度を有する部分酸化ガスを、反応容器に後接
された冷却帯域中へ導入し、該帯域中で部分酸化ガス中
ヘガスの流動方向で環状に冷却用流体の流れが噴射され
る、部分酸化ガスを冷却する方法および装置に関する。
石炭および／またはその他の炭素含有物をスラグの融点
より上の温度で部分酸化する場合、反応容器から１２０
０〜１７００℃の温度で流出する部分酸化ガスは融液状
ないしは粘着性粒を 子を連行する。従って、ガスノ後処理する際には、これ
らの同伴物が後接された処理工程を、使用した装置の壁
、熱交換面および／または管内の堆積物によって損なわ
ないように注意しなければならない。この目的の追究に
おいて、反応容器に後接された冷却帯域内で、熱い部分
酸化ガス流中へ冷却用流体をできるだけ、部分酸化ガス
と連行される同伴物が冷却されるように混入し、その際
冷却帯域内でなお同化した、つまりまだ粘着性粒子が冷
却帯域の周壁に到達し、ここに堆積することもないよう
にすることは既になされている。たとえば西ドイツ国特
許第５５２４８０２号明細書から公知の粘着性粒子を含
有する熱い生産ガスを冷却する方法では、冷却帯域中の
生産ガス中へ、ガスの流動方向に先細となる円錐台の形
を有する冷却用流体の環状流が噴射される。
より上の温度で部分酸化する場合、反応容器から１２０
０〜１７００℃の温度で流出する部分酸化ガスは融液状
ないしは粘着性粒を 子を連行する。従って、ガスノ後処理する際には、これ
らの同伴物が後接された処理工程を、使用した装置の壁
、熱交換面および／または管内の堆積物によって損なわ
ないように注意しなければならない。この目的の追究に
おいて、反応容器に後接された冷却帯域内で、熱い部分
酸化ガス流中へ冷却用流体をできるだけ、部分酸化ガス
と連行される同伴物が冷却されるように混入し、その際
冷却帯域内でなお同化した、つまりまだ粘着性粒子が冷
却帯域の周壁に到達し、ここに堆積することもないよう
にすることは既になされている。たとえば西ドイツ国特
許第５５２４８０２号明細書から公知の粘着性粒子を含
有する熱い生産ガスを冷却する方法では、冷却帯域中の
生産ガス中へ、ガスの流動方向に先細となる円錐台の形
を有する冷却用流体の環状流が噴射される。
しかし、従来公知の手段は、専ら反応容器に後接された
冷却帯域内での部分酸化ガスの処理の部分酸化の際には
、反応容器がち冷却帯域へは回避できなかった。この場
合、これら堆積物の強制洗浄は、ガス通路を冷却帯域、
ひいては後接されたガス処理装置中へ移動させることと
なり、従って装置全体が機能的に不適当になる。
冷却帯域内での部分酸化ガスの処理の部分酸化の際には
、反応容器がち冷却帯域へは回避できなかった。この場
合、これら堆積物の強制洗浄は、ガス通路を冷却帯域、
ひいては後接されたガス処理装置中へ移動させることと
なり、従って装置全体が機能的に不適当になる。
従って、本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べた種類
の方法を、上述した難点が回避され、同時に部分酸化ガ
スの満足な冷却が保証されているように改善および発展
させることである。
の方法を、上述した難点が回避され、同時に部分酸化ガ
スの満足な冷却が保証されているように改善および発展
させることである。
これは本発明によれば、反応容器内の部分酸化ガス中へ
、冷却帯域への入口の直前で、付加的に冷却用流体のも
う１つの環状流を噴射し、その際この冷却用流体の流れ
は反応容器の壁とＯ〜９０°の角を形成し、冷却帯域中
で冷却用流体の流れは冷却帯域の壁と７０〜９０°の角
を形成するようにすることによって達成される。
、冷却帯域への入口の直前で、付加的に冷却用流体のも
う１つの環状流を噴射し、その際この冷却用流体の流れ
は反応容器の壁とＯ〜９０°の角を形成し、冷却帯域中
で冷却用流体の流れは冷却帯域の壁と７０〜９０°の角
を形成するようにすることによって達成される。
この場合、本発明方法の有利な構成は次の特徴を有する
： 反応容器中へ導入される冷却用流体は、１〜２０Ｖ８の
速度で噴射され、冷却帯域中へ導入される冷却用流体は
４〜４０ ｒｖ’ｓの速度で噴射される。
： 反応容器中へ導入される冷却用流体は、１〜２０Ｖ８の
速度で噴射され、冷却帯域中へ導入される冷却用流体は
４〜４０ ｒｖ’ｓの速度で噴射される。
部分酸化ガスの流動速度は、該部分酸化ガスが反応容器
中へ噴射される冷却用流体の流れと一緒に＞ １ ｍ／
ｓの速度で冷却帯域中へ流入するように調節される。
中へ噴射される冷却用流体の流れと一緒に＞ １ ｍ／
ｓの速度で冷却帯域中へ流入するように調節される。
冷却用流体としては、望ましくは浄化された冷部分酸化
ガスの部分流が使用される。このためには、たとえば水
蒸気または場合によっては予熱された水のような他の冷
却用流体を使用することもできる。
ガスの部分流が使用される。このためには、たとえば水
蒸気または場合によっては予熱された水のような他の冷
却用流体を使用することもできる。
とくに、反応容器中へ噴射される冷却用流体の流れの傾
斜角および冷却帯域中へ噴射される冷却用流体の流れの
傾斜角は、それぞれ円錐台形の流れが形成し、その際円
錐台は部分酸化ガスの流動方向に先細となるように選択
される。
斜角および冷却帯域中へ噴射される冷却用流体の流れの
傾斜角は、それぞれ円錐台形の流れが形成し、その際円
錐台は部分酸化ガスの流動方向に先細となるように選択
される。
次に、本発明方法およびこの方法を実施するのにとくに
適当な装置の他の詳細を添付図面につき説明する。
適当な装置の他の詳細を添付図面につき説明する。
第１図に示した装置は、反応容器１とその上方に配置さ
れた冷却帯域２からなる。この場合、冷却帯域２は反応
容器１よりも小さい直径を有するので、反応容器１は上
方へ冷却帯域２の方へ先細になっている。反応容器１は
、内側面に耐火性ライニングを備えている冷却された壁
３によって仕切られる。図面では、既述したように、反
応容器１から冷却帯域２中への移行部のみが表わされて
おり、このため反応容器１の下部はそこに配置されてい
るガス化バーナーおよびスラグ排出口と共に認められな
い。しかし、これらの構造上の特徴は本発明の対象では
ないので、それの図示は省略することができる。いずれ
にせよ、反応容器１は、自体公知の構造上の特徴を有す
るガス化反応容器である。冷却帯域２の壁５も同様に冷
却されるが、付加的な耐火性ライニングを有しない。壁
３および５の冷却は有利には、これらの壁を冷却用流体
の貫流する管壁として構成することによって達成される
。冷却帯域２は反応容器１に対し同心に配置されて軸 いるので、双方は同じ中心期ヲ有する。本発明によれば
反応容器１中で冷却帯域２への入口の直前に、反応容器
１の全周にわたって延びかつこの個所で冷却用流体ガス
反応容器１中へ噴射される環状スリット６が設けられて
いる。従って、環状スリット６は接続管Ｔを介して、冷
却用流体の供給に役立ちかつそれ自体には導管９により
供給される環状導管８と結合されている。
れた冷却帯域２からなる。この場合、冷却帯域２は反応
容器１よりも小さい直径を有するので、反応容器１は上
方へ冷却帯域２の方へ先細になっている。反応容器１は
、内側面に耐火性ライニングを備えている冷却された壁
３によって仕切られる。図面では、既述したように、反
応容器１から冷却帯域２中への移行部のみが表わされて
おり、このため反応容器１の下部はそこに配置されてい
るガス化バーナーおよびスラグ排出口と共に認められな
い。しかし、これらの構造上の特徴は本発明の対象では
ないので、それの図示は省略することができる。いずれ
にせよ、反応容器１は、自体公知の構造上の特徴を有す
るガス化反応容器である。冷却帯域２の壁５も同様に冷
却されるが、付加的な耐火性ライニングを有しない。壁
３および５の冷却は有利には、これらの壁を冷却用流体
の貫流する管壁として構成することによって達成される
。冷却帯域２は反応容器１に対し同心に配置されて軸 いるので、双方は同じ中心期ヲ有する。本発明によれば
反応容器１中で冷却帯域２への入口の直前に、反応容器
１の全周にわたって延びかつこの個所で冷却用流体ガス
反応容器１中へ噴射される環状スリット６が設けられて
いる。従って、環状スリット６は接続管Ｔを介して、冷
却用流体の供給に役立ちかつそれ自体には導管９により
供給される環状導管８と結合されている。
上記に既述したように、この個所で反応容器１中へ噴射
される冷却用流体の流れは壁３とＯ〜９０°の角を形成
する。従って、環状スリット６は、角αがそのつど所望
の値に一致するように、壁３に対して傾斜していなけれ
ばならない。いずれにせよ、冷却用流体の流れが壁３と
Ｄｏの角を形成し、従って壁３に対し平行に流れるとき
に、特殊なケースが生じる。この場合には、第２図に示
した実施例を使用しなければならない。
される冷却用流体の流れは壁３とＯ〜９０°の角を形成
する。従って、環状スリット６は、角αがそのつど所望
の値に一致するように、壁３に対して傾斜していなけれ
ばならない。いずれにせよ、冷却用流体の流れが壁３と
Ｄｏの角を形成し、従って壁３に対し平行に流れるとき
に、特殊なケースが生じる。この場合には、第２図に示
した実施例を使用しなければならない。
環状スリット６ないしは相応する環状導管８によって供
給され、矢印方向に下方から上方へ流れる部分酸化ガス
中へ噴射される冷却用流体により、反応容器１から冷却
帯域２中への移行部に、冷却用流体の円錐台形のジャケ
ット流が構成する。このジャケット流は、反応容器１か
ら部分酸化ガスが冷却帯域２中へ入る際に部分酸化ガス
流の縮流プロフィルに従わない微細粒子を、冷却帯域２
の入口で壁部分と接触する前に固定する。さらに、この
冷却用流体の円錐台形ジャケット流は、この壁部分にお
ける部分酸化ガス流中の粒子濃度を明白に減少する作用
をする。こうして達成されるこの壁部分における堆積物
の回避は、既に上述したように、冷却帯域２０作用能力
に対する根本的前提条件である。
給され、矢印方向に下方から上方へ流れる部分酸化ガス
中へ噴射される冷却用流体により、反応容器１から冷却
帯域２中への移行部に、冷却用流体の円錐台形のジャケ
ット流が構成する。このジャケット流は、反応容器１か
ら部分酸化ガスが冷却帯域２中へ入る際に部分酸化ガス
流の縮流プロフィルに従わない微細粒子を、冷却帯域２
の入口で壁部分と接触する前に固定する。さらに、この
冷却用流体の円錐台形ジャケット流は、この壁部分にお
ける部分酸化ガス流中の粒子濃度を明白に減少する作用
をする。こうして達成されるこの壁部分における堆積物
の回避は、既に上述したように、冷却帯域２０作用能力
に対する根本的前提条件である。
冷却用流体と部分酸化ガスとの混合物の機能適正な構成
を排除することが判明した。さらに、もちろん冷却帯域
の入口部分における堆積物を強く洗浄する場合、部分酸
化ガス流の自由な通過を著しく損ない、事情によっては
全く不可能にする。場合により環状スリット６の下面に
形成しうる堆積物は、耐火性ライニングおよび熱い部分
酸化ガス流の機能影響によって限られた程度にすぎない
と想定され、冷却帯域の入口の壁部分における冷却用流
体の流れの作用および構成を妨げない。
を排除することが判明した。さらに、もちろん冷却帯域
の入口部分における堆積物を強く洗浄する場合、部分酸
化ガス流の自由な通過を著しく損ない、事情によっては
全く不可能にする。場合により環状スリット６の下面に
形成しうる堆積物は、耐火性ライニングおよび熱い部分
酸化ガス流の機能影響によって限られた程度にすぎない
と想定され、冷却帯域の入口の壁部分における冷却用流
体の流れの作用および構成を妨げない。
冷却帯域２中へは、環状スリット１０により他の冷却用
流体が噴射される。この場合でも、環状スリット１０は
接続管１１を経て、冷却用流体の供給に役立ちかつ導管
１３によって供給される環状導管１２と結合している。
流体が噴射される。この場合でも、環状スリット１０は
接続管１１を経て、冷却用流体の供給に役立ちかつ導管
１３によって供給される環状導管１２と結合している。
上記に既述したように、この個所で冷却帯域２中へ噴射
される冷却用流体の流れは壁５と７０〜９０°の角度を
形成する。従って、環状スリット１０は壁５に対して、
角βがそれぞれ所望の値に一致するように傾斜していな
ければならない。環状スリット１０によって噴射される
゛冷却用流体は同様に円錐台形のジャケット流を形成し
、該ジャケット流はこの場合堆積物からの壁５の保護な
らびに部分酸化ガスの必要な冷却に役立つ。
される冷却用流体の流れは壁５と７０〜９０°の角度を
形成する。従って、環状スリット１０は壁５に対して、
角βがそれぞれ所望の値に一致するように傾斜していな
ければならない。環状スリット１０によって噴射される
゛冷却用流体は同様に円錐台形のジャケット流を形成し
、該ジャケット流はこの場合堆積物からの壁５の保護な
らびに部分酸化ガスの必要な冷却に役立つ。
環状スリット６により供給される冷却用流体の流れと環
状スリット１０により供給される冷却用流体の流れとを
組み合せることによシ、部分酸化ガス流の冷却は、冷却
帯域の入口部分および冷却帯域２自体中の壁土に釉層性
不純物の堆積が回避されるように達成される。この場合
に使用することのできる特殊な方法条件については、上
記に既に詳述されている。
状スリット１０により供給される冷却用流体の流れとを
組み合せることによシ、部分酸化ガス流の冷却は、冷却
帯域の入口部分および冷却帯域２自体中の壁土に釉層性
不純物の堆積が回避されるように達成される。この場合
に使用することのできる特殊な方法条件については、上
記に既に詳述されている。
第１図に示した装置では、冷却帯域２への入口における
内径ｄ１は、環状スリット１０外部の内径ｄ２に等しい
。この実施例とは異なシ冷却帯域２は、ｄ２がｄｌより
も大きいように構成される構成が望ましいときに設けら
れている。一般に、冷却帯域２には次の関係式が通用す
る：ｄ〕 一部１ 第２図に示した実施例では環状スリット６は、反応容器
１の壁３がこの部分でずれて構成されていることによっ
て形成される。つまり、反応容器１の内径は、この場合
には環状スリット６の上方では下方よりも若干大きい。
内径ｄ１は、環状スリット１０外部の内径ｄ２に等しい
。この実施例とは異なシ冷却帯域２は、ｄ２がｄｌより
も大きいように構成される構成が望ましいときに設けら
れている。一般に、冷却帯域２には次の関係式が通用す
る：ｄ〕 一部１ 第２図に示した実施例では環状スリット６は、反応容器
１の壁３がこの部分でずれて構成されていることによっ
て形成される。つまり、反応容器１の内径は、この場合
には環状スリット６の上方では下方よりも若干大きい。
この場合、環状導管８は直接に環状スリット６に続くの
で、接続管７は省略できる。冷却用流体の供給は同様に
導管９によって行なわれ、この場合環状スリット６から
出る冷却用流体は矢印方向に壁３に対して平行に流れる
ことができ、従って角α＝０である。壁３は第２図では
、冷却用流体が頁流しうる管壁として図示されている。
で、接続管７は省略できる。冷却用流体の供給は同様に
導管９によって行なわれ、この場合環状スリット６から
出る冷却用流体は矢印方向に壁３に対して平行に流れる
ことができ、従って角α＝０である。壁３は第２図では
、冷却用流体が頁流しうる管壁として図示されている。
壁内面・に設けられるライニングは、図では記入されて
いない。
いない。
上記に、本発明方法ならびにこれに所属する装置が、部
分酸化ガスの冷却と関連して記載されている。もちろん
これらの適用は、石炭および／またはその他の炭素含有
物の部分酸化によって製造されなかった、粘着性成分を
含有する他の熱い生産ガスの冷却であるときでも可能で
ある。
分酸化ガスの冷却と関連して記載されている。もちろん
これらの適用は、石炭および／またはその他の炭素含有
物の部分酸化によって製造されなかった、粘着性成分を
含有する他の熱い生産ガスの冷却であるときでも可能で
ある。
添付図面は本発明方法を実施する装置の実施例を示すも
ので、 第１図は反応容器から冷却帯域への移行部の略示縦断面
図であり、 第２図は冷却用流体の流れが反応容器の壁と０°の角を
形成する場合に適用される、反応容器の一部をそれに所
属する環状スリットと共に略示する縦断面図である。 １・・・反応容器、２・・・冷却帯域、３・・・反応容
器の壁、４・・・耐火性ライニング、５・・・冷却帯域
の壁、６・・・環状スリット、７・・・接続管、８・・
・環状導管、９・・・導管、１０・・・環状スリット、
１１・・・接続管、１２・・・環状導管、１３・・・導
管、ｄｌ。 ｄ２・・・内径、α、β・・・角
ので、 第１図は反応容器から冷却帯域への移行部の略示縦断面
図であり、 第２図は冷却用流体の流れが反応容器の壁と０°の角を
形成する場合に適用される、反応容器の一部をそれに所
属する環状スリットと共に略示する縦断面図である。 １・・・反応容器、２・・・冷却帯域、３・・・反応容
器の壁、４・・・耐火性ライニング、５・・・冷却帯域
の壁、６・・・環状スリット、７・・・接続管、８・・
・環状導管、９・・・導管、１０・・・環状スリット、
１１・・・接続管、１２・・・環状導管、１３・・・導
管、ｄｌ。 ｄ２・・・内径、α、β・・・角
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、耐火性ライニングを備える反応容器中で発生した、
１０００〜１７００℃の温度を有する部分酸化ガスを反
応容器に後接された冷却帯域中へ導入し、該帯域中で冷
却用流体の１つの流れを環状にガスの流動方向で部分酸
化ガス中へ噴射する、部分酸化ガスを冷却する方法にお
いて、反応容器内で部分酸化ガス中へ、冷却帯域への入
口の直前で、付加的に冷却用流体のもう１つの環状流を
噴射し、その際この冷却用流体の流れは反応容器の壁と
０〜９０°の角を形成し、冷却帯域中で冷却用流体の流
れは冷却帯域の壁と７０〜９０°の角を形成するように
することを特徴とする部分酸化ガスの冷却方法。 ２、反応容器中へ導入される冷却用流体を１〜２０ｍ／
ｓの速度で噴射し、冷却帯域中へ導入される冷却用流体
を４〜４０ｍ／ｓの速度で噴射する、請求項１記載の方
法。 ３、反応容器内の冷却用流体の流れと冷却帯域内の冷却
用流体の流れとの比が１〜４の範囲内にある、請求項１
または２に記載の方法。 ４、部分酸化ガスは反応容器中へ噴射される冷却用媒体
の流れと一緒に＞１ｍ／ｓの速度で冷却帯域中へ流入す
る請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 ５、冷却用流体として浄化された冷たい部分酸化ガスを
使用する請求項１から４までのいずれか１項記載の方法
。 ６、反応容器（１）とそれに直接続く冷却帯域（２）が
、それ自体冷却用流体供給用の環状導管（８、１２）に
接続されている冷却用流体の入口用環状スリット（６、
１０）を有する請求項１から５までのいずれか１項記載
の方法を実施するための装置。 ７、環状スリット（６）を、壁（３）がこの部分でずれ
て構成されていることにより形成する請求項６記載の装
置。 ８、冷却帯域（２）への入口における内径ｄ＿１が、環
状スリット（１０）の上方における内径ｄ＿２に等しい
かまたはこれよりも小さい、請求項６または７記載の装
置。
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