JPH05245334A - 化石燃料の燃焼又はガス化で生じたガスから汚染物質を分離する方法 - Google Patents
化石燃料の燃焼又はガス化で生じたガスから汚染物質を分離する方法Info
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- JPH05245334A JPH05245334A JP4197778A JP19777892A JPH05245334A JP H05245334 A JPH05245334 A JP H05245334A JP 4197778 A JP4197778 A JP 4197778A JP 19777892 A JP19777892 A JP 19777892A JP H05245334 A JPH05245334 A JP H05245334A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 複雑な設計を用いず、しかも安価に、化石燃
料の燃焼及びガス化で生じたガスから汚染物質を分離す
る方法を提供する。 【構成】 煙道ガスは、フライアッシュ及びその他の汚
染物質を含み、汚染物質及びフライアッシュは、複数の
スタンドレグ形移動粒床式フィルタ・モジュール３１で
煙道ガスから分離され、フィルタの粒床は、燃焼で生じ
たアッシュをペレット化する。ペレタイザ内で収着剤及
び触媒をアッシュに追加し、ガスを第１の表面９７の上
方でモジュール内へ接線方向に送り込む。汚染物質の少
なくとも一部を収着剤と触媒により固体粒子と大気中の
ガスに変える。処理後のガスは、第２の切頭円錐形表面
１０１を通って流出する。
料の燃焼及びガス化で生じたガスから汚染物質を分離す
る方法を提供する。 【構成】 煙道ガスは、フライアッシュ及びその他の汚
染物質を含み、汚染物質及びフライアッシュは、複数の
スタンドレグ形移動粒床式フィルタ・モジュール３１で
煙道ガスから分離され、フィルタの粒床は、燃焼で生じ
たアッシュをペレット化する。ペレタイザ内で収着剤及
び触媒をアッシュに追加し、ガスを第１の表面９７の上
方でモジュール内へ接線方向に送り込む。汚染物質の少
なくとも一部を収着剤と触媒により固体粒子と大気中の
ガスに変える。処理後のガスは、第２の切頭円錐形表面
１０１を通って流出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として公共の消費の
ための発電において化石燃料の燃焼または石炭のガス化
で生じた高温高圧（ＨＴＨＰ）ガスから汚染物質の分離
方法に関する。特に、本発明は、移動粒床式フィルタ
（以下、「ＭＧＢＦ」ともいう）によって行なわれる分
離法に関する。本発明が適用される発電システムの代表
例は、加圧流動床燃焼方式（ＰＦＢＣ）、一体型石炭ガ
ス化複合サイクル方式（ＩＧＣＣ）及び直接式石炭燃料
型タービン（ＤＣＦＴ）である。
ための発電において化石燃料の燃焼または石炭のガス化
で生じた高温高圧（ＨＴＨＰ）ガスから汚染物質の分離
方法に関する。特に、本発明は、移動粒床式フィルタ
（以下、「ＭＧＢＦ」ともいう）によって行なわれる分
離法に関する。本発明が適用される発電システムの代表
例は、加圧流動床燃焼方式（ＰＦＢＣ）、一体型石炭ガ
ス化複合サイクル方式（ＩＧＣＣ）及び直接式石炭燃料
型タービン（ＤＣＦＴ）である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】移動粒
床式フィルタは、ペレットを密に詰め込んで煙道ガス中
の固形物の流速の約１０〜４０倍の速度で移動させて成
るものである。種々の動作モードのもとであっても、床
の流速が一層襲い場合がある。代表的には、ＭＧＢＦの
空隙率は約５０％である。
床式フィルタは、ペレットを密に詰め込んで煙道ガス中
の固形物の流速の約１０〜４０倍の速度で移動させて成
るものである。種々の動作モードのもとであっても、床
の流速が一層襲い場合がある。代表的には、ＭＧＢＦの
空隙率は約５０％である。
【０００３】粒床媒体は、材質がアルミナ（ＡＬ２Ｏ
３）、または動作が行われている温度では化学的に安定
な他の化合物のペレットである。アルミナ・ペレット及
び他種類のペレットはコスト高であり、手頃なコストで
動作させるためには、ペレットを粒床に再循環させる必
要がある。この必要性により、設計が複雑になり、プラ
ントが不当なほど大きくなり、堅実で信頼性の高い動作
が得られなくなる。加えて、再循環させるための要求を
満たすには、粒床媒体の洗浄及び再循環のための要件が
課され、またペレット、媒体即ちペレットを戻すリフト
管の摩耗、減損及び補給、リフト・ガスの再圧縮、温度
及び圧力低下並びに圧力均衡において不利益が生じるこ
とになる。
３）、または動作が行われている温度では化学的に安定
な他の化合物のペレットである。アルミナ・ペレット及
び他種類のペレットはコスト高であり、手頃なコストで
動作させるためには、ペレットを粒床に再循環させる必
要がある。この必要性により、設計が複雑になり、プラ
ントが不当なほど大きくなり、堅実で信頼性の高い動作
が得られなくなる。加えて、再循環させるための要求を
満たすには、粒床媒体の洗浄及び再循環のための要件が
課され、またペレット、媒体即ちペレットを戻すリフト
管の摩耗、減損及び補給、リフト・ガスの再圧縮、温度
及び圧力低下並びに圧力均衡において不利益が生じるこ
とになる。
【０００４】本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を
解決し、動力変換装置、例えば発電機を駆動するのに役
立つ化石燃料の燃焼で生じたガスから汚染物質を分離す
る方法であって、従来技術の複雑さ及び要求の無い方法
を提供することにある。
解決し、動力変換装置、例えば発電機を駆動するのに役
立つ化石燃料の燃焼で生じたガスから汚染物質を分離す
る方法であって、従来技術の複雑さ及び要求の無い方法
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的に鑑みて、本発
明の要旨は、アッシュが生じる化石燃料燃焼またはガス
化で生じたガスから汚染物質を移動粒床式フィルタを用
いて分離する方法において、汚染物質を濾過可能な粒子
及び／または大気中ガスに変換させるための反応体をフ
ィルタに供給して汚染物質のうち幾分かとフィルタの粒
床内の反応体と反応させ、前記幾分かの汚染物質を濾過
可能な粒子粒状物及び／または大気中ガスに変換し、粒
状物を粒床フィルタで濾過し分離して実質的に粒状物の
ない処理後のガスを生じさせ、次に、処理後のガスを、
粒床フィルタの媒体を形成する粒床フィルタ内にアッシ
ュを保持しながら処理後のガスを導き出し、フィルタの
粒床を粒床フィルタの通過後に廃棄することを特徴とす
る分離方法にある。
明の要旨は、アッシュが生じる化石燃料燃焼またはガス
化で生じたガスから汚染物質を移動粒床式フィルタを用
いて分離する方法において、汚染物質を濾過可能な粒子
及び／または大気中ガスに変換させるための反応体をフ
ィルタに供給して汚染物質のうち幾分かとフィルタの粒
床内の反応体と反応させ、前記幾分かの汚染物質を濾過
可能な粒子粒状物及び／または大気中ガスに変換し、粒
状物を粒床フィルタで濾過し分離して実質的に粒状物の
ない処理後のガスを生じさせ、次に、処理後のガスを、
粒床フィルタの媒体を形成する粒床フィルタ内にアッシ
ュを保持しながら処理後のガスを導き出し、フィルタの
粒床を粒床フィルタの通過後に廃棄することを特徴とす
る分離方法にある。
【０００６】アッシュは消耗性なので、アッシュの再循
環の必要はなく、即ち各バッチは１回だけ粒床を通過
し、次いで、新しいバッチを用いる。かくして、媒体の
再循環に関する複雑さ及び問題は解消する。さらに、ア
ッシュはペレット化されるので、取扱の際におけるダス
トの問題は緩和され、アッシュの体積は約２５％だけ減
少し、溶脱に対する抵抗性が向上する。
環の必要はなく、即ち各バッチは１回だけ粒床を通過
し、次いで、新しいバッチを用いる。かくして、媒体の
再循環に関する複雑さ及び問題は解消する。さらに、ア
ッシュはペレット化されるので、取扱の際におけるダス
トの問題は緩和され、アッシュの体積は約２５％だけ減
少し、溶脱に対する抵抗性が向上する。
【０００７】アッシュは一般に燃焼の行なわれる燃焼装
置またはガス化装置の底部から取り出される。加えて、
動力変換器への途上にあるガスは１または２以上のサイ
クロンを通過し、このサイクロンは粒状物、例えばフラ
イアッシュを分離し取り出す。燃焼装置またはガス化装
置の底部から取り出されたアッシュ及びサイクロンまた
は複数のサイクロンから取り出されたアッシュは組み合
わされてＭＧＢＦの粒床媒体として役立つ。アッシュは
ペレット化されてより大きな凝集物となり、次に各移動
粒床式フィルタ・モジュールに送り込まれる。ペレット
化は本発明の実施において必要であるが、その理由は、
ペレットが小さな粒子で形成されていると、処理後のガ
スが粒子を同伴することになるからである。ガス中の汚
染物質は、燃焼またはガス化された化石燃料で決まる。
米国特許出願第０７／７０３，３２７号（出願日は１９
９１年５月２０日、発明者はリチャード・エー・ニュー
ビー氏等、発明の名称は、Separation of Pollutants i
n the Incineration of Municipal Solid Waste ）に開
示されているように、ガス中に含まれた汚染物質は、主
として、塩酸、弗化水素酸、イオン酸化物、窒素酸化
物、一酸化炭素及びフライアッシュを含む。フライアッ
シュは、未燃焼の炭素及び鉱物を含み、アルカリ蒸気も
存在する場合がある。石炭または油の燃焼により、これ
ら汚染物をすべて含むガスが生じる場合がある。ガス化
装置の場合、硫黄酸化物ではなくて流下水素が通常存在
することになる。本発明の方法では、収着剤及び触媒
（「反応体」と呼ばれる場合がある）を追加して汚染物
を、移動粒床式フィルタ・モジュールで濾過除去できる
固体粒子と大気中のガスに変換する。代表的には、硫黄
酸化物は固体硫酸塩の状態に変えられ、窒素酸化物は触
媒の存在下で分解して大気中ガス、即ち窒素及び酸素に
分解される。一酸化炭素は酸化されて二酸化炭素にな
る。フライアッシュはある程度まで酸化され、残りは粒
床中に捕捉される。本発明の方法では、収着剤及び触媒
をペレタイザ中のアッシュに加えるが、モジュールに対
して別個にまたは直接的にアッシュに追加するのがよ
い。
置またはガス化装置の底部から取り出される。加えて、
動力変換器への途上にあるガスは１または２以上のサイ
クロンを通過し、このサイクロンは粒状物、例えばフラ
イアッシュを分離し取り出す。燃焼装置またはガス化装
置の底部から取り出されたアッシュ及びサイクロンまた
は複数のサイクロンから取り出されたアッシュは組み合
わされてＭＧＢＦの粒床媒体として役立つ。アッシュは
ペレット化されてより大きな凝集物となり、次に各移動
粒床式フィルタ・モジュールに送り込まれる。ペレット
化は本発明の実施において必要であるが、その理由は、
ペレットが小さな粒子で形成されていると、処理後のガ
スが粒子を同伴することになるからである。ガス中の汚
染物質は、燃焼またはガス化された化石燃料で決まる。
米国特許出願第０７／７０３，３２７号（出願日は１９
９１年５月２０日、発明者はリチャード・エー・ニュー
ビー氏等、発明の名称は、Separation of Pollutants i
n the Incineration of Municipal Solid Waste ）に開
示されているように、ガス中に含まれた汚染物質は、主
として、塩酸、弗化水素酸、イオン酸化物、窒素酸化
物、一酸化炭素及びフライアッシュを含む。フライアッ
シュは、未燃焼の炭素及び鉱物を含み、アルカリ蒸気も
存在する場合がある。石炭または油の燃焼により、これ
ら汚染物をすべて含むガスが生じる場合がある。ガス化
装置の場合、硫黄酸化物ではなくて流下水素が通常存在
することになる。本発明の方法では、収着剤及び触媒
（「反応体」と呼ばれる場合がある）を追加して汚染物
を、移動粒床式フィルタ・モジュールで濾過除去できる
固体粒子と大気中のガスに変換する。代表的には、硫黄
酸化物は固体硫酸塩の状態に変えられ、窒素酸化物は触
媒の存在下で分解して大気中ガス、即ち窒素及び酸素に
分解される。一酸化炭素は酸化されて二酸化炭素にな
る。フライアッシュはある程度まで酸化され、残りは粒
床中に捕捉される。本発明の方法では、収着剤及び触媒
をペレタイザ中のアッシュに加えるが、モジュールに対
して別個にまたは直接的にアッシュに追加するのがよ
い。
【０００８】ガスを効果的に処理して汚染物質を分離す
るためには、各モジュールは、本発明によればディップ
レグ（dipleg）及びスタンドレグ（standleg）を備えた
容器を有する。ペレット上のアッシュをディップレグを
通してスタンドレグに供給する。ディップレグは、スタ
ンドレグのペレット状アッシュの入口の上流側端部か
ら、或いはその近傍から延びる切頭円錐形部材内へ延び
ている。スタンドレグの出口から、ペレット状アッシュ
はホッパ内に流入して廃棄物として排出される。容器
は、ガスを容器内で円周方向に循環させるよう位置決め
されたガス入口及び清浄ガスのガス出口を有する。好ま
しくは、ガス入口はモジュールの頂部近傍で開口してい
る。ディップレグはガスの逆流を抑制するかなりの長さ
のものである。容器は、スタンドレグから使用済みのペ
レット状アッシュに変換された固形物及びフライアッシ
ュを受け入れて廃棄物としてこれら成分を排出するホッ
パを有する。ホッパからの使用済みアッシュ及び他の成
分の流量は水冷式回転弁またはスクリューフィーダによ
って制御される。回転弁またはスクリューフィーダは流
量を制御し、粒床の蓄積によりガスの処理のための有効
な表面及び体積が得られるようにする。プレート状のア
ッシュがディップレグから流出すると、ペレット状アッ
シュは切頭円錐形部材内で蓄積して切頭円錐形表面を備
えた第１の部分の状態になり、またスタンドレグから流
出すると、切頭円錐形表面を備えたアッシュ部分を形成
する。汚染物質から生じた粒状物は主として、上部の切
頭円錐形表面状に体積し、清浄ガスは下部の切頭円錐形
表面を通って流れ出る。スタンドレグの下流（出口）側
端部の下に位置した切頭円錐形表面は、スタンドレグの
上流側端部の上方の切頭円錐形表面よりも実質的に面積
が広く、清浄または処理済みガスの排出のための大きな
面積が得られている。ペレット状アッシュは連続的に除
去されるので、汚染物質からなる体積物の床を清浄にす
る必要がなくなる。本発明に関連して実施されたスタン
ドレグ型ＭＧＢＦの効力を確かめるための常温流れ模擬
試験では、試験においてはフライアッシュであった粒状
物に対し９７％の除去効率が達成された。
るためには、各モジュールは、本発明によればディップ
レグ（dipleg）及びスタンドレグ（standleg）を備えた
容器を有する。ペレット上のアッシュをディップレグを
通してスタンドレグに供給する。ディップレグは、スタ
ンドレグのペレット状アッシュの入口の上流側端部か
ら、或いはその近傍から延びる切頭円錐形部材内へ延び
ている。スタンドレグの出口から、ペレット状アッシュ
はホッパ内に流入して廃棄物として排出される。容器
は、ガスを容器内で円周方向に循環させるよう位置決め
されたガス入口及び清浄ガスのガス出口を有する。好ま
しくは、ガス入口はモジュールの頂部近傍で開口してい
る。ディップレグはガスの逆流を抑制するかなりの長さ
のものである。容器は、スタンドレグから使用済みのペ
レット状アッシュに変換された固形物及びフライアッシ
ュを受け入れて廃棄物としてこれら成分を排出するホッ
パを有する。ホッパからの使用済みアッシュ及び他の成
分の流量は水冷式回転弁またはスクリューフィーダによ
って制御される。回転弁またはスクリューフィーダは流
量を制御し、粒床の蓄積によりガスの処理のための有効
な表面及び体積が得られるようにする。プレート状のア
ッシュがディップレグから流出すると、ペレット状アッ
シュは切頭円錐形部材内で蓄積して切頭円錐形表面を備
えた第１の部分の状態になり、またスタンドレグから流
出すると、切頭円錐形表面を備えたアッシュ部分を形成
する。汚染物質から生じた粒状物は主として、上部の切
頭円錐形表面状に体積し、清浄ガスは下部の切頭円錐形
表面を通って流れ出る。スタンドレグの下流（出口）側
端部の下に位置した切頭円錐形表面は、スタンドレグの
上流側端部の上方の切頭円錐形表面よりも実質的に面積
が広く、清浄または処理済みガスの排出のための大きな
面積が得られている。ペレット状アッシュは連続的に除
去されるので、汚染物質からなる体積物の床を清浄にす
る必要がなくなる。本発明に関連して実施されたスタン
ドレグ型ＭＧＢＦの効力を確かめるための常温流れ模擬
試験では、試験においてはフライアッシュであった粒状
物に対し９７％の除去効率が達成された。
【０００９】本発明の実施にあたり、移動粒床式フィル
タ・モジュールの動作は連続的であってもよく間歇的で
あってもよい。粒床は密に詰め込まれ、空隙率は５０％
以下である。汚染物質と反応体及びフライアッシュとの
反応により生じた粒状物は、ダスト表面を作り粒床を形
成するペレットの表面上に捕捉される。ガスの供給が続
くと、ケークがこの表面上に生じる。連続動作では、ケ
ークは徐々に移動粒床中に取り去られる。非連続動作で
は、ホッパ（または容器）の出口に弁が用いられる。こ
の弁は通常は閉鎖されているが、粒床のペレット上のダ
ストによって生じた圧力低下の増大に応答して開く。
タ・モジュールの動作は連続的であってもよく間歇的で
あってもよい。粒床は密に詰め込まれ、空隙率は５０％
以下である。汚染物質と反応体及びフライアッシュとの
反応により生じた粒状物は、ダスト表面を作り粒床を形
成するペレットの表面上に捕捉される。ガスの供給が続
くと、ケークがこの表面上に生じる。連続動作では、ケ
ークは徐々に移動粒床中に取り去られる。非連続動作で
は、ホッパ（または容器）の出口に弁が用いられる。こ
の弁は通常は閉鎖されているが、粒床のペレット上のダ
ストによって生じた圧力低下の増大に応答して開く。
【００１０】本発明の内容は、添付の図面に例示的に示
すに過ぎない本発明の好ましい実施例の詳細な説明を読
むと一層明らかになろう。
すに過ぎない本発明の好ましい実施例の詳細な説明を読
むと一層明らかになろう。
【００１１】
【実施例】図面に示す発電装置１１では、主エネルギ源
はボイラ１３であり、通常は化石燃料の加圧流動床方式
の燃焼により生じた煙道ガスがボイラ１３から得られ
る。ボイラ１３は煙道ガスを発生させるための任意の源
を代表するものであり、実際問題としては、燃焼装置又
は石炭ガス化装置であるのが良い。ボイラ１３で生じた
熱は又、蒸気ライン１５内の蒸気タービンを駆動させる
ための過熱蒸気を発生させるのに役立つ。破砕された石
炭、微粉砕されたドロマイト及び空気をそれぞれ導管１
７，１９，２１によりボイラに供給する。ドロマイトは
流動床２３を形成し、硫黄酸化物の少なくとも一部を石
炭から除去するという付加的な目的を果たす。ボイラ１
３は典型例では、温度１５５０°Ｆ（８４３．３℃）、
圧力１０気圧（１０３，３３０ｋｇ／ｍ２）で作動す
る。燃焼で生じたアッシュはボイラ１３の底部に堆積す
る。
はボイラ１３であり、通常は化石燃料の加圧流動床方式
の燃焼により生じた煙道ガスがボイラ１３から得られ
る。ボイラ１３は煙道ガスを発生させるための任意の源
を代表するものであり、実際問題としては、燃焼装置又
は石炭ガス化装置であるのが良い。ボイラ１３で生じた
熱は又、蒸気ライン１５内の蒸気タービンを駆動させる
ための過熱蒸気を発生させるのに役立つ。破砕された石
炭、微粉砕されたドロマイト及び空気をそれぞれ導管１
７，１９，２１によりボイラに供給する。ドロマイトは
流動床２３を形成し、硫黄酸化物の少なくとも一部を石
炭から除去するという付加的な目的を果たす。ボイラ１
３は典型例では、温度１５５０°Ｆ（８４３．３℃）、
圧力１０気圧（１０３，３３０ｋｇ／ｍ２）で作動す
る。燃焼で生じたアッシュはボイラ１３の底部に堆積す
る。
【００１２】ＰＦＢＣボイラの代表的使用法では、煙道
ガスは導管２５によりサイクロン２７に導かれ、サイク
ロン２７はフライアッシュの相当多くの部分を除去す
る。サイクロン２７から、煙道ガスは導管２９により、
クラスタ３３の状態（図４）に並べられた移動粒床式フ
ィルタ・モジュール３１に供給される。サイクロン２７
から取り出したアッシュはボイラ１３の底部に堆積して
いるアッシュと一緒にされ、ペレット化の後は各モジュ
ール３１内の粒床３５（図３）として役立つ。
ガスは導管２５によりサイクロン２７に導かれ、サイク
ロン２７はフライアッシュの相当多くの部分を除去す
る。サイクロン２７から、煙道ガスは導管２９により、
クラスタ３３の状態（図４）に並べられた移動粒床式フ
ィルタ・モジュール３１に供給される。サイクロン２７
から取り出したアッシュはボイラ１３の底部に堆積して
いるアッシュと一緒にされ、ペレット化の後は各モジュ
ール３１内の粒床３５（図３）として役立つ。
【００１３】サイクロン２７及びボイラ１３の底部から
のアッシュは導管３７，３９によりペレタイザ４１内に
送り込まれ、ペレタイザ４１は、アッシュの小粒子を機
械的に圧縮して大きなペレットにする。圧縮した状態の
アッシュ・ペレットは、全体として球形又は円筒形であ
り、一般に約１／４インチ（６３５０μｍ）のい直径を
有するのが良い。
のアッシュは導管３７，３９によりペレタイザ４１内に
送り込まれ、ペレタイザ４１は、アッシュの小粒子を機
械的に圧縮して大きなペレットにする。圧縮した状態の
アッシュ・ペレットは、全体として球形又は円筒形であ
り、一般に約１／４インチ（６３５０μｍ）のい直径を
有するのが良い。
【００１４】本発明の実施にあたり、大気圧の下でペレ
ット化を行うことが必要である。この目的達成のため、
ボイラ１３の底部からのアッシュ及びサイクロン２７か
らのアッシュを、導管３７，３９でロック・ホッパ４３
を介してペレット４１に供給する。収着剤及び触媒を導
管４５によりペレット４１内へ供給する。収着剤及び触
媒をペレット４１内に供給することは独特の利点を奏す
るが、収着剤を発電装置１１の他の部分を介して、例え
ば、モジュール３１内へ直接送り込んでも良い。
ット化を行うことが必要である。この目的達成のため、
ボイラ１３の底部からのアッシュ及びサイクロン２７か
らのアッシュを、導管３７，３９でロック・ホッパ４３
を介してペレット４１に供給する。収着剤及び触媒を導
管４５によりペレット４１内へ供給する。収着剤及び触
媒をペレット４１内に供給することは独特の利点を奏す
るが、収着剤を発電装置１１の他の部分を介して、例え
ば、モジュール３１内へ直接送り込んでも良い。
【００１５】ペレタイザ４１からのペレットを、導管４
９を介して貯蔵ホッパ４７内へ送り込む。そこから、ペ
レットを導管５１によりサージ・ホッパ５３内へ送り込
む。サージ・ホッパ５３は、サージング力を発揮するこ
とによりアッシュ・ペレットの流量を安定化させる。次
いで、ペレットを、フィード・ホッパ５５を介して移動
粒床式フィルタ・モジュール３１内へ送り込む。図４に
示すＰＦＢＣボイラ１３を備えた本実施例の発電装置で
は、各々が４つのモジュール３１で構成された４つのク
ラスタが設けられている（各クラスタ３３につき２つの
モジュールしか図示していない）。各クラスタ３３はサ
ージ・ホッパ５３を介してペレットの供給を受け、各モ
ジュール３１はフィード・ホッパ５５を介してペレット
供給される。ペレタイザ４１が大気圧で作動する場合に
は、サージ・ホッパ５３及びフィード・ホッパ５５は、
ペレットが移動粒床式フィルタ・モジュール３１内で粒
床３５から流れ出るときにペレットを再加圧するのに役
立つロック・ホッパである。
９を介して貯蔵ホッパ４７内へ送り込む。そこから、ペ
レットを導管５１によりサージ・ホッパ５３内へ送り込
む。サージ・ホッパ５３は、サージング力を発揮するこ
とによりアッシュ・ペレットの流量を安定化させる。次
いで、ペレットを、フィード・ホッパ５５を介して移動
粒床式フィルタ・モジュール３１内へ送り込む。図４に
示すＰＦＢＣボイラ１３を備えた本実施例の発電装置で
は、各々が４つのモジュール３１で構成された４つのク
ラスタが設けられている（各クラスタ３３につき２つの
モジュールしか図示していない）。各クラスタ３３はサ
ージ・ホッパ５３を介してペレットの供給を受け、各モ
ジュール３１はフィード・ホッパ５５を介してペレット
供給される。ペレタイザ４１が大気圧で作動する場合に
は、サージ・ホッパ５３及びフィード・ホッパ５５は、
ペレットが移動粒床式フィルタ・モジュール３１内で粒
床３５から流れ出るときにペレットを再加圧するのに役
立つロック・ホッパである。
【００１６】モジュール３１内を通る粒床の流量は、水
冷式回転弁５７（又は、スクリューフィーダ）により調
節される。回転弁５７により通過したペレットは空気圧
移送ライン又は制限形管排出手段（ＲＰＤ）５９によ
り、ペレットを減圧するよう働くロック・ホッパ６１，
６３に供給される。ロック・ホッパ６３から、ペレット
は弁６５の制御の下で廃棄物処分へ排出される。空気圧
移送システム及びＲＰＤシステムは従来のものである。
処理後のガスはフィルタ・モジュール３１により導管６
７を介して排出され、エネルギ変換装置、例えば、ター
ビンの駆動に用いられる。排出ガスは、ガスが完全に清
浄であるかどうかを問題としないで、「処理後の」ガス
という。
冷式回転弁５７（又は、スクリューフィーダ）により調
節される。回転弁５７により通過したペレットは空気圧
移送ライン又は制限形管排出手段（ＲＰＤ）５９によ
り、ペレットを減圧するよう働くロック・ホッパ６１，
６３に供給される。ロック・ホッパ６３から、ペレット
は弁６５の制御の下で廃棄物処分へ排出される。空気圧
移送システム及びＲＰＤシステムは従来のものである。
処理後のガスはフィルタ・モジュール３１により導管６
７を介して排出され、エネルギ変換装置、例えば、ター
ビンの駆動に用いられる。排出ガスは、ガスが完全に清
浄であるかどうかを問題としないで、「処理後の」ガス
という。
【００１７】次に、本発明による移動粒床式フィルタ・
モジュール３１を説明する。このモジュールは、アッシ
ュ・ペレット・フィード・ホッパ７３及び出口７５を備
えた横断面変形のガス密容器７１を有する。ペレットは
滑り弁７９の制御のもとでフィード・ホッパ７３からリ
ップレグ７７内へ流れ、滑り弁７９は全開と全閉の設定
位置しかもっていない。リップレグ７７から、ペレット
がスタンドレグ８１内へ流入して粒床３５（図３）を形
成する。切頭円錐形部材７３はスタンドレグ８１の上流
側端部又はその近傍から延びている。リップレグ７７は
切頭円錐形部材８３の中に延びている。スタンドレグ８
１から、ペレットはホッパ８７内へ流れ込み、次いで弁
５７の制御の下で出口７５から出る。
モジュール３１を説明する。このモジュールは、アッシ
ュ・ペレット・フィード・ホッパ７３及び出口７５を備
えた横断面変形のガス密容器７１を有する。ペレットは
滑り弁７９の制御のもとでフィード・ホッパ７３からリ
ップレグ７７内へ流れ、滑り弁７９は全開と全閉の設定
位置しかもっていない。リップレグ７７から、ペレット
がスタンドレグ８１内へ流入して粒床３５（図３）を形
成する。切頭円錐形部材７３はスタンドレグ８１の上流
側端部又はその近傍から延びている。リップレグ７７は
切頭円錐形部材８３の中に延びている。スタンドレグ８
１から、ペレットはホッパ８７内へ流れ込み、次いで弁
５７の制御の下で出口７５から出る。
【００１８】容器は、容器の頂部近傍で開口していてガ
スを接線方向に供給する入口９１を有している。容器は
又、スタンドレグ８１の反対側で開口した出口９３を有
する。リップレグはガスの逆流を防止する相当な長さの
ものである。ペレットの流れは図３では陰影をつけて示
されている。ペレットがリップレグ７７からスタンドレ
グ８１の中に流れると、ペレットの第１の部分９５が切
頭円錐形部材８３内に形成される。この第１のペレット
部分は全体として切頭円錐形の表面９７を有している。
水平に対する表面の角度（図３を参照）はペレットが切
頭円錐形部材８３内に堆積したときのペレットの安息角
に等しい。切頭円錐形部材８３の下方では、ペレットは
スタンドレグ８１を通って流れ、表面９７よりも実質的
に面積の広い切頭円錐形表面１０１を備えた第２の部分
９９の状態でホッパ８７上に堆積する。ガス入口９１を
通って流入しているガスは表面９７の周りに流れ、ペレ
ットを通って表面の下に流れ、粒床と同時に下方に移動
する。切頭円錐形部材の目的は、表面９７を生じさせ、
流入ガスが相当広い面積を与えられて移動中の粒床のペ
レットと反応するようにしていることにある。汚染物質
とガス中の反応体及び残留フライアッシュとの反応によ
り生じた粒子は切頭円錐形表面９７上に捕捉されて堆積
する。その結果生じたガスは粒床を通過して残留粒子を
ペレットに与え、清浄ガスとして広い切頭円錐形表面１
０１を通り、汚染物質の実質的にない処理後のガスとし
て出口９３を通って出る。処理後のガスはエネルギ変換
装置６９に供給される。ガスが切頭円錐形部材８３から
小径のスタンドレグ８１内に流入すると、その速度は増
大する。
スを接線方向に供給する入口９１を有している。容器は
又、スタンドレグ８１の反対側で開口した出口９３を有
する。リップレグはガスの逆流を防止する相当な長さの
ものである。ペレットの流れは図３では陰影をつけて示
されている。ペレットがリップレグ７７からスタンドレ
グ８１の中に流れると、ペレットの第１の部分９５が切
頭円錐形部材８３内に形成される。この第１のペレット
部分は全体として切頭円錐形の表面９７を有している。
水平に対する表面の角度（図３を参照）はペレットが切
頭円錐形部材８３内に堆積したときのペレットの安息角
に等しい。切頭円錐形部材８３の下方では、ペレットは
スタンドレグ８１を通って流れ、表面９７よりも実質的
に面積の広い切頭円錐形表面１０１を備えた第２の部分
９９の状態でホッパ８７上に堆積する。ガス入口９１を
通って流入しているガスは表面９７の周りに流れ、ペレ
ットを通って表面の下に流れ、粒床と同時に下方に移動
する。切頭円錐形部材の目的は、表面９７を生じさせ、
流入ガスが相当広い面積を与えられて移動中の粒床のペ
レットと反応するようにしていることにある。汚染物質
とガス中の反応体及び残留フライアッシュとの反応によ
り生じた粒子は切頭円錐形表面９７上に捕捉されて堆積
する。その結果生じたガスは粒床を通過して残留粒子を
ペレットに与え、清浄ガスとして広い切頭円錐形表面１
０１を通り、汚染物質の実質的にない処理後のガスとし
て出口９３を通って出る。処理後のガスはエネルギ変換
装置６９に供給される。ガスが切頭円錐形部材８３から
小径のスタンドレグ８１内に流入すると、その速度は増
大する。
【００１９】粒床３５は連続的又は間歇的に流れるのが
よい。間歇的な流れについては、弁５７は圧力降下測定
装置１０３に応動するのがよい。弁５７は常態では閉じ
ている。粒子が表面９７上に堆積すると、ガスが粒床を
通過する際のガスの圧力低下は増大する。所定の圧力低
下では、弁５７は開放し、ペレット粒床及び捕捉粒子は
弁を通って排出する。次に、弁５７は再び閉じ、粒子が
再び堆積する。適当な表面９７，１０１がリップレグ７
７を通るペレットの供給により維持される。
よい。間歇的な流れについては、弁５７は圧力降下測定
装置１０３に応動するのがよい。弁５７は常態では閉じ
ている。粒子が表面９７上に堆積すると、ガスが粒床を
通過する際のガスの圧力低下は増大する。所定の圧力低
下では、弁５７は開放し、ペレット粒床及び捕捉粒子は
弁を通って排出する。次に、弁５７は再び閉じ、粒子が
再び堆積する。適当な表面９７，１０１がリップレグ７
７を通るペレットの供給により維持される。
【００２０】ガスは移動中の粒床３５と同時に流れ、粒
床の横断面全体に亘り均一に分布する。加えて、アッシ
ュ・ペレットの安息角によって生じるスタンドレグ８１
の下方に自然に形成される切頭円錐形表面１０１は、ガ
スの通過を容易にする広い面積の表面（スタンドレグの
横断面の面積と比較する）である。これらの要因によ
り、スタンドレグの下方における移動中の粒床の流動化
傾向が最少限に抑えられる。スタンドレグの面速度が最
大１３．４フィード／秒（４．０２ｍ）、粒床媒体とし
て位置のチップを用い、最小流動化速度が６．１フィー
ト／秒（１．８３ｍ）で常温流れ試験を行なったが、流
動化は観察されなかった。
床の横断面全体に亘り均一に分布する。加えて、アッシ
ュ・ペレットの安息角によって生じるスタンドレグ８１
の下方に自然に形成される切頭円錐形表面１０１は、ガ
スの通過を容易にする広い面積の表面（スタンドレグの
横断面の面積と比較する）である。これらの要因によ
り、スタンドレグの下方における移動中の粒床の流動化
傾向が最少限に抑えられる。スタンドレグの面速度が最
大１３．４フィード／秒（４．０２ｍ）、粒床媒体とし
て位置のチップを用い、最小流動化速度が６．１フィー
ト／秒（１．８３ｍ）で常温流れ試験を行なったが、流
動化は観察されなかった。
【００２１】本発明の特徴によれば、スクリーン１０５
が表面１０１を形成するペレットの安息角で、スタンド
レグの下流側（下方の）レグからまたはその近傍から延
びている。スクリーン１０５は表面１０１に沿って比較
的短い距離延びているにすぎない。代表的には、表面１
０１の面積の最大２０％にスクリーンが取り付けるのが
良い。スクリーン１０５の孔の面積は、ペレットの最も
広い横断面積よりも小さい。処理後のガスはスクリーン
１０５を通って自由に流れる。スクリーンは粒床３５の
流動化を阻止する。スクリーン１０５は表面１０１の上
方部分上にのみ延びているので、表面１０１を通る処理
後ガスの流れは、もしスクリーンが目詰まりを起こして
も存続することになる。
が表面１０１を形成するペレットの安息角で、スタンド
レグの下流側（下方の）レグからまたはその近傍から延
びている。スクリーン１０５は表面１０１に沿って比較
的短い距離延びているにすぎない。代表的には、表面１
０１の面積の最大２０％にスクリーンが取り付けるのが
良い。スクリーン１０５の孔の面積は、ペレットの最も
広い横断面積よりも小さい。処理後のガスはスクリーン
１０５を通って自由に流れる。スクリーンは粒床３５の
流動化を阻止する。スクリーン１０５は表面１０１の上
方部分上にのみ延びているので、表面１０１を通る処理
後ガスの流れは、もしスクリーンが目詰まりを起こして
も存続することになる。
【００２２】表１は、加圧流動床燃焼プラント（Americ
an Electric Power-Sporn)、石炭ガス化プラント（ＫＲ
Ｗによって運転される）及び直接式石炭燃料型タービン
プラント（上記の各プラントは３３０メガワット級の発
電所で動作する）への本発明の適用に係る基礎的なデー
タを示している。
an Electric Power-Sporn)、石炭ガス化プラント（ＫＲ
Ｗによって運転される）及び直接式石炭燃料型タービン
プラント（上記の各プラントは３３０メガワット級の発
電所で動作する）への本発明の適用に係る基礎的なデー
タを示している。
【００２３】
【表１】 表１はフライアッシュの除去に限定されるが、ガス中の
或る種の汚染物質、例えば硫黄酸化物は本発明の実施に
おけるアッシュ内の収着剤によって固形物に変換され、
これらは又、粒床３５によって除去される。
或る種の汚染物質、例えば硫黄酸化物は本発明の実施に
おけるアッシュ内の収着剤によって固形物に変換され、
これらは又、粒床３５によって除去される。
【００２４】プラントの運転に亘り、底部のアッシュ及
びＰＦＢＣ及び石炭ガス化装置からのサイクロン捕捉物
を集めてペレタイザ４１内で直径が約４分の１インチ
（６３５０μｍ）にペレット化して移動粒床式フィルタ
の媒体として役立つようにする。しかしながら、直径が
４分の１インチよりも大きなアッシュ粒子の位置が小さ
い場合、ペレット化の前の簡単なスクリーニングの実施
が可能である。ペレット化段階の間、収着剤及び触媒を
ペレットに均質混合して汚染物の除去を行なう。ＰＦＢ
Ｃプラント内におけるサイクロンの総捕捉量は、サイク
ロンの効率に応じて３６，０６２〜４１，８３２ポンド
／時（１６，３９２〜１９，０１５ｋｇ／時）までの範
囲に亘る。これによりＭＧＢＦ媒体アッシュ比率は８．
９〜４８．６になる。底部アッシュ及びサイクロンの捕
捉物は全てペレット化されてＭＧＢＦの粒床媒体が得ら
れているものとする（表１）。ＫＲＷ石炭ガス化装置の
場合、比率は３１．８である。これらの比率は、常温流
れ模擬試験において実験的に用いられた粒床材料／粒子
の比率の所望の範囲、即ち１０〜４０の範囲の中に完全
にある。事実、もし移動中の粒床を間歇的に用いて薄い
粒子層が粒床表面上に堆積できるようにすれば、ＭＧＢ
Ｆ媒体／フライアッシュの比率は一層小さくなる。
びＰＦＢＣ及び石炭ガス化装置からのサイクロン捕捉物
を集めてペレタイザ４１内で直径が約４分の１インチ
（６３５０μｍ）にペレット化して移動粒床式フィルタ
の媒体として役立つようにする。しかしながら、直径が
４分の１インチよりも大きなアッシュ粒子の位置が小さ
い場合、ペレット化の前の簡単なスクリーニングの実施
が可能である。ペレット化段階の間、収着剤及び触媒を
ペレットに均質混合して汚染物の除去を行なう。ＰＦＢ
Ｃプラント内におけるサイクロンの総捕捉量は、サイク
ロンの効率に応じて３６，０６２〜４１，８３２ポンド
／時（１６，３９２〜１９，０１５ｋｇ／時）までの範
囲に亘る。これによりＭＧＢＦ媒体アッシュ比率は８．
９〜４８．６になる。底部アッシュ及びサイクロンの捕
捉物は全てペレット化されてＭＧＢＦの粒床媒体が得ら
れているものとする（表１）。ＫＲＷ石炭ガス化装置の
場合、比率は３１．８である。これらの比率は、常温流
れ模擬試験において実験的に用いられた粒床材料／粒子
の比率の所望の範囲、即ち１０〜４０の範囲の中に完全
にある。事実、もし移動中の粒床を間歇的に用いて薄い
粒子層が粒床表面上に堆積できるようにすれば、ＭＧＢ
Ｆ媒体／フライアッシュの比率は一層小さくなる。
【００２５】ＤＣＦＴプラントの場合、急冷スラグはす
でに粒状フリットの形で存在しており、系統圧力におけ
る簡単なスクリーニングを用いて所望サイズのフラクシ
ョン（fraction）を回収して移動粒床を媒体として用い
るのがよい。アッシュのフリットの減圧及び粒床媒体の
再加圧は不要である。
でに粒状フリットの形で存在しており、系統圧力におけ
る簡単なスクリーニングを用いて所望サイズのフラクシ
ョン（fraction）を回収して移動粒床を媒体として用い
るのがよい。アッシュのフリットの減圧及び粒床媒体の
再加圧は不要である。
【００２６】アッシュの取扱及びＭＧＢＦ媒体のペレッ
ト化において幾つかの選択可能な手段がある。別法とし
て、圧力をボイラ１３内の圧力から大気圧まで下げ、必
要なスクリーニング、微粉細（必要な場合）、及びアッ
シュ・ペレットのペレット化を大気圧で行なう方法があ
る。次に、アッシュ・ペレットを空気圧で、或いは機械
的にロック・ホッパに移送してＭＧＢＦ内への供給のた
めに再加圧する。変形例として、ペレット化を、高温条
件及び／または加圧条件のもとで実施してもよい。
ト化において幾つかの選択可能な手段がある。別法とし
て、圧力をボイラ１３内の圧力から大気圧まで下げ、必
要なスクリーニング、微粉細（必要な場合）、及びアッ
シュ・ペレットのペレット化を大気圧で行なう方法があ
る。次に、アッシュ・ペレットを空気圧で、或いは機械
的にロック・ホッパに移送してＭＧＢＦ内への供給のた
めに再加圧する。変形例として、ペレット化を、高温条
件及び／または加圧条件のもとで実施してもよい。
【００２７】ペレット移送のため、機械的な移送手段と
空気圧移送手段の両方を用いるのが良い。従来型ロック
・ホッパ装置を用いるとＭＧＢＦ内への供給のためにペ
レットを加圧することができる。従来型ロック・ホッパ
装置はまた、媒体の減圧のために用いることもできる。
変形例として、米国エネルギー省の後援のもとでガステ
クノロジー協会によって開発された制限管排出システム
（Restricted Pipe Discharge System：ＲＰＤＳ）の設
計概念を用いて固形物の減圧を連続的に行なうことがで
きる。
空気圧移送手段の両方を用いるのが良い。従来型ロック
・ホッパ装置を用いるとＭＧＢＦ内への供給のためにペ
レットを加圧することができる。従来型ロック・ホッパ
装置はまた、媒体の減圧のために用いることもできる。
変形例として、米国エネルギー省の後援のもとでガステ
クノロジー協会によって開発された制限管排出システム
（Restricted Pipe Discharge System：ＲＰＤＳ）の設
計概念を用いて固形物の減圧を連続的に行なうことがで
きる。
【００２８】表２はモジュール３１についての代表的な
寸法及び３３０ＭＷｅ級のＰＦＢＣプラント、石炭ガス
化プラント及びＤＣＦＴプラントについての関連のサー
ジ・ホッパ５３及びフィードホッパ５５についての代表
的な寸法を示している。
寸法及び３３０ＭＷｅ級のＰＦＢＣプラント、石炭ガス
化プラント及びＤＣＦＴプラントについての関連のサー
ジ・ホッパ５３及びフィードホッパ５５についての代表
的な寸法を示している。
【００２９】
【表２】 表２は、３３０ＭＷｅ級ＰＦＢＣプラントについては１
６本のモジュール３１が必要であることを示している。
１６本のモジュールは各々４つのモジュールから成る４
つのクラスタ１０７（図４）の状態に配列されている。
ＰＦＢＣからの完全なアッシュ流は４つの別々なアッシ
ュ・ペレタイザ４１（図４では示さず）を通って処理さ
れ、４つのアッシュ・ペレット・サージ・ホッパ５３に
各クラスターについて１つずつ供給する。各アッシュ・
ペレット・サージ・ホッパ５３は典型的な例では直径が
１０フィート、高さが約２５フィートであり、１時間あ
たりのペレットの流量の３倍の能力を持っている。これ
らホッパへのアッシュ・ペレットの移送を機械的にまた
は空気圧を用いて行なうのがよい。移送システムの選択
上考慮すべき重要な事項は、アッシュ・ペレットの摩損
及びデクレピテーション（decrepitation)を最少限に抑
えることである。すべてのプラント・アッシュをペレッ
ト化するので、プラントからのアッシュ廃棄物は取扱及
び処分が容易なペレットの形になる。
６本のモジュール３１が必要であることを示している。
１６本のモジュールは各々４つのモジュールから成る４
つのクラスタ１０７（図４）の状態に配列されている。
ＰＦＢＣからの完全なアッシュ流は４つの別々なアッシ
ュ・ペレタイザ４１（図４では示さず）を通って処理さ
れ、４つのアッシュ・ペレット・サージ・ホッパ５３に
各クラスターについて１つずつ供給する。各アッシュ・
ペレット・サージ・ホッパ５３は典型的な例では直径が
１０フィート、高さが約２５フィートであり、１時間あ
たりのペレットの流量の３倍の能力を持っている。これ
らホッパへのアッシュ・ペレットの移送を機械的にまた
は空気圧を用いて行なうのがよい。移送システムの選択
上考慮すべき重要な事項は、アッシュ・ペレットの摩損
及びデクレピテーション（decrepitation)を最少限に抑
えることである。すべてのプラント・アッシュをペレッ
ト化するので、プラントからのアッシュ廃棄物は取扱及
び処分が容易なペレットの形になる。
【００３０】単一アッシュ・ペレット・サージ・ホッパ
はいずれも、４つのＭＧＢＦモジュールの頂部上に位置
決めされた４つのロック・ホッパ５５（図４では２つし
か示さず）にペレットを供給する。各アッシュ・ペレッ
ト供給ロック・ホッパの寸法は、直径が５フィート
（１．５ｍ）、高さが１５フィート（３．５ｍ）であ
る。フィード・ホッパは常時、系統圧力に維持され、ア
ッシュ・ペレット・サージ・ホッパは、系統圧力と大気
圧との間でサイクル動作する。ロック・ホッパから、ア
ッシュ・ペレットは重力によって４フィート・ディップ
レグ７７（図４では示さず）を介してＭＧＢＦ内に送り
込まれる。
はいずれも、４つのＭＧＢＦモジュールの頂部上に位置
決めされた４つのロック・ホッパ５５（図４では２つし
か示さず）にペレットを供給する。各アッシュ・ペレッ
ト供給ロック・ホッパの寸法は、直径が５フィート
（１．５ｍ）、高さが１５フィート（３．５ｍ）であ
る。フィード・ホッパは常時、系統圧力に維持され、ア
ッシュ・ペレット・サージ・ホッパは、系統圧力と大気
圧との間でサイクル動作する。ロック・ホッパから、ア
ッシュ・ペレットは重力によって４フィート・ディップ
レグ７７（図４では示さず）を介してＭＧＢＦ内に送り
込まれる。
【００３１】ＰＦＢＣプラント用のスタンドレグ型ＭＧ
ＢＦシステム全体を、縦横６０フィート（１８ｍ）の区
画地内で１００フィート（３０ｍ）を僅かに越える最大
高さで建築するのがよい。
ＢＦシステム全体を、縦横６０フィート（１８ｍ）の区
画地内で１００フィート（３０ｍ）を僅かに越える最大
高さで建築するのがよい。
【００３２】３３０ＭＷｅ級ＫＲＷガス化装置について
は、４つのＭＧＢＦモジュール３１から成る１つのクラ
スタが必要である。ＤＣＦＴプラントの場合、ガス流量
がかなり大きいので、全部で３６個の標準型ＭＧＢＦモ
ジュール３１を備えた９つのクラスタが必要である。
は、４つのＭＧＢＦモジュール３１から成る１つのクラ
スタが必要である。ＤＣＦＴプラントの場合、ガス流量
がかなり大きいので、全部で３６個の標準型ＭＧＢＦモ
ジュール３１を備えた９つのクラスタが必要である。
【００３３】本発明の好ましい実施例を開示したが、そ
の多くの変形例を想到することができる。本発明は特許
請求の範囲に記載された技術的事項に基づいて定められ
る。
の多くの変形例を想到することができる。本発明は特許
請求の範囲に記載された技術的事項に基づいて定められ
る。
【図１】本発明の実施例を示す工程ブロック図であり、
本発明の方法の実施を示す図である。
本発明の方法の実施を示す図である。
【図２】本発明による移動粒床式フィルタを形成し、本
発明の方法の実施のためのモジュールの部分断面側面図
である。
発明の方法の実施のためのモジュールの部分断面側面図
である。
【図３】移動粒床式フィルタを示す図２と類似した図で
ある。
ある。
【図４】加圧流動床燃焼方式への本発明の適用例を示す
概略側面図である。
概略側面図である。
３１ 移動粒床式フィルタ・モジュール ３３ クラスタ ７１ ガス密容器 ７７ ディップレグ ７３ アッシュ・ペレット・フィード・ホッパ ８１ スタンドレグ ８３ 切頭円錐形部材 ９１ ガス入口 ９３ ガス出口 １０５ スクリーン
フロントページの続き (72)発明者 リチャード アレン ニュービー アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 ピッ ツバーグ スプリング グローブ ロード 149 (72)発明者 トーマス エドウィン リパート アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 マリ スビル ケンブリッジ ロード 3205
Claims (10)
- 【請求項１】 アッシュが生じる化石燃料燃焼またはガ
ス化で生じたガスから汚染物質を移動粒床式フィルタを
用いて分離する方法において、汚染物質を濾過可能な粒
子及び／または大気中ガスに変換させるための反応体を
フィルタに供給して汚染物質のうち幾分かとフィルタの
粒床内の反応体と反応させ、前記幾分かの汚染物質を濾
過可能な粒子粒状物及び／または大気中ガスに変換し、
粒状物を粒床フィルタで濾過し分離して実質的に粒状物
のない処理後のガスを生じさせ、次に、処理後のガス
を、粒床フィルタの媒体を形成する粒床フィルタ内にア
ッシュを保持しながら処理後のガスを導き出し、フィル
タの粒床を粒床フィルタの通過後に廃棄することを特徴
とする分離方法。 - 【請求項２】 アッシュをペレット化してアッシュの粒
子を凝集して実質的に体積の増大した凝集物の状態にす
ることを特徴とする請求項１の分離方法。 - 【請求項３】 収着剤及び触媒を、アッシュのペレット
化中にアッシュの中に注入することを特徴とする請求項
２の分離方法。 - 【請求項４】 化石燃料の燃焼またはガス化が大気圧よ
りも実質的に高い圧力のもとで行なわれる前記分離方法
において、アッシュのペレット化に先立って、アッシュ
の圧力を実質的に大気圧まで減圧し、フィルタの粒床を
作る前に圧力を再び元に戻すことを特徴とする請求項２
または３の分離方法。 - 【請求項５】 アッシュを化石燃料の燃焼により生じた
ガスからサイクロンによって分離し、加えて、燃焼によ
り直接アッシュを生成する前記方法において、サイクロ
ンからのアッシュ及び燃焼により直接生じたアッシュを
組み合わせ、移動粒床式フィルタの粒床を組み合わせた
アッシュから作ることを特徴とする請求項１〜４のうち
いずれか１つの分離方法。 - 【請求項６】 移動粒床式フィルタは、スタンドレグ型
移動粒床式フィルタ・モジュールであり、該モジュール
はスタンドレグと粒状物移送関係にあるリップレグを有
する前記方法において、粒床式フィルタの粒床を粒状体
をリップレグを通してスタンドレグ内へ送り進め、スタ
ンドレグを通してモジュールから送り出すことにより形
成することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１
つの分離方法。 - 【請求項７】 煙道ガス中の汚染物質がフライアッシュ
を含む前記方法において、粒床をモジュールを通って間
歇的に移動させ繰り返し停止させて、ついには反応体と
煙道ガス中の汚染物質及びフライアッシュの所定量の反
応生成物が粒床中に生じるようにし、ついで粒床を、反
応生成物及びフライアッシュの所定の生成量に応答して
前進させ、生成物がモジュールから出たあと繰り返し停
止させることを特徴とする請求項６の分離方法。 - 【請求項８】 圧力低下が大きくなって反応生成物の生
成によって得られる所定の大きさになることにより、粒
床の前進がトリガされることを特徴とする請求項７の分
離方法。 - 【請求項９】 粒状体はリップレグを通って前進してス
タンドレグ内に入り、スタンドレグ中を通って前進する
と、粒状体は、スタンドレグから見て上流側には第１の
切頭円錐形表面及びスタンドレグから見て下流側には第
２の切頭円錐形表面を形成し、ガス中の粒状物は第１の
切頭円錐形表面によって捕捉され、粒子が捕捉され除去
されたガスは第２の切頭円錐形表面を通って導かれるこ
とを特徴とする請求項７または８の分離方法。 - 【請求項１０】 第２の切頭円錐形表面は、第１の切頭
円錐形表面よりも実質的に面積が広く維持されることを
特徴とする請求項９の分離方法。
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-
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