JPH09221675A

JPH09221675A - コークス乾式消火方法

Info

Publication number: JPH09221675A
Application number: JP5414496A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Shimakawa; 義明島川
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-02-17
Filing date: 1996-02-17
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】赤熱状態のコークスを無駄に消費することな
く、しかも高温ガス中の可燃性ガスを完全燃焼させて、
その燃焼排ガスの顕熱を効率的に回収することのできる
コークス乾式消火方法を提供する。【解決手段】赤熱状態のコークス２２が連続的に供給
されているクーリングチャンバー１３に、冷却ガスを吹
き込んで、コークス２２を冷却すると共に、クーリング
チャンバー１３から排出される可燃性ガスを含む高温ガ
スに空気を供給した後、可燃性ガスの酸化を促進させる
触媒と接触させることにより高温ガスを酸化反応の終点
まで移行させ、より高温となった燃焼排ガスを熱交換器
１７に送って、燃焼排ガスの顕熱を回収し、冷却された
燃焼排ガスを前記冷却ガスとして使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコークス乾式消火方
法に係り、特に冷却ガス中の未燃焼ガスを完全燃焼さ
せ、その燃焼排ガスの顕熱を熱交換器にて回収するよう
にしたコークス乾式消火方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コークス乾式消火方法は、コークス炉か
ら排出される赤熱状態のコークスをクーリングチャンバ
ーに投入して、窒素等の不活性ガスを含む冷却ガスを該
クーリングチャンバーに供給することにより、コークス
を消火、冷却すると共に、該クーリングチャンバーから
排出される高温ガスの顕熱をボイラにより回収するとい
う２つの目的を達成するものである。そして、前記クー
リングチャンバーから排出される冷却されたコークス
は、高炉に装入される。即ち、高炉に装入され、焼結鉱
の昇温及び還元用の燃料として使用される。

【０００３】そして、このようなコークス乾式消火方法
における顕熱回収の効率化を図るために、特開昭６０−
９０２９１号公報には、廃熱回収ボイラから冷却塔への
循環ガス経路に対して、水又は水蒸気を添加することに
より、冷却塔内のコークス温度分布の均一化と回収熱量
の増大とを図る方法が提案されている。さらに、特開昭
５９−７５９８１号公報には、冷却ガスにより赤熱コー
クスを冷却するようにしたコークス乾式消火方法におい
て、空気、及び窒素の少なくとも、一方に水分を加えた
冷却ガスを赤熱コークスと反応させて水素（Ｈ₂）、一
酸化炭素（ＣＯ）を多く含むガスを生成し、この生成し
たガスを冷却ガスの加熱された高温ガスに合流させ、燃
焼させて、この顕熱を回収することにより、高温ガスの
顕熱回収を効果的に行う方法が記載されている。また、
特開昭６０−１２３５９２号公報には、コークス炉で生
成されたコークスを赤熱状態のまま、又は一旦冷却した
後、コークス乾式消火設備に投入し、酸素ガス、空気、
水分（Ｈ₂Ｏ）等のガス化剤をコークス乾式消火設備の
上部又は下部よりブロワ（送風機）を介して吹き込ん
で、発生する高温ガスの顕熱をボイラにより回収し、顕
熱回収後のガスの一部を冷却ガスとして送風機（ブロ
ワ）によりコークス乾式消火設備に循環させる方法が記
載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭６０−９０２９１号公報、特開昭５９−７５９８１
号公報、及び特開昭６０−１２３５９２号公報に記載さ
れている冷却ガス中に水又は水蒸気を添加して、冷却塔
内のコークス温度分布の均一化と回収熱量の増大とを図
る方法では、冷却ガス中に含まれる一酸化炭素、水素等
の可燃性ガスを完全燃焼させるために、燃焼に必要な理
論空気量以上の空気を循環ガス中に導入する必要があ
り、余剰の酸素が冷却ガスと共にクーリングチャンバー
内に入り、製品となるコークスを燃焼させてしまう欠点
があった。また、これを防止するために供給する空気量
を減少させて、理論空気量以下の空気量とした場合に
は、冷却ガス中の可燃性ガスが未燃焼のまま、外部に放
出されエネルギーの無駄になるという問題点があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、クー
リングチャンバーに投入される赤熱状態のコークスを無
駄に酸化させて消費することなく、しかも高温ガス中の
可燃性ガスを完全燃焼させて、その燃焼排ガスの顕熱を
効率的に回収することのできるコークス乾式消火方法を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のコークス乾式消火方法は、コークス炉で発生する
赤熱状態のコークスが連続的に供給されているクーリン
グチャンバーに、冷却ガスを吹き込んで、前記コークス
を冷却すると共に、前記クーリングチャンバーから排出
される可燃性ガスを含む高温ガスに空気を供給した後、
該可燃性ガスの酸化を促進させる触媒と接触させること
により前記高温ガスを酸化反応の終点まで移行させ、よ
り高温となった燃焼排ガスを熱交換器に送って、該燃焼
排ガスの顕熱を回収し、冷却された該燃焼排ガスを前記
冷却ガスとして使用する。請求項２記載のコークス乾式
消火方法は、請求項１記載のコークス乾式消火方法にお
いて、前記燃焼排ガスに含まれる酸素及び一酸化炭素の
濃度を測定して、該酸素ガスの濃度が酸素基準濃度を越
える場合には前記高温ガスに供給する空気量を単位量減
少させて該空気量を所定時間保持し、前記一酸化炭素ガ
スの濃度が一酸化炭素基準濃度を越える場合には前記高
温ガスに供給する空気量を単位量増加させて該空気量を
所定時間保持する。

【０００６】赤熱状態のコークスとは、コークス炉から
排出された後の、温度が少なくとも９００℃以上である
コークスをいう。クーリングチャンバーとは、上部から
連続的に装入される赤熱状態のコークスを下部から連続
的に排出して、その間にコークスの流下方向に対向する
流れの冷却ガスによって赤熱状態のコークスを消火、冷
却する装置である。可燃性ガスとは、炭化水素、一酸化
炭素、水素等のコークスの熱分解成分、及びコークスと
冷却ガス中の水分とが反応して生じる一酸化炭素、水素
等のガス種であり、酸素と結合して酸化反応を行うこと
のできる成分をいう。触媒とは、高温ガスに供給される
空気中の酸素と可燃性ガスとの酸化反応に関与する反応
触媒であり、パラジュウム、白金、銀、五酸化バナジウ
ム等を用いることができる。熱交換器とは、燃焼室から
供給される高温の燃焼排ガスの顕熱により水管中の水を
加熱する一方、燃焼排ガスを冷却する熱交換器である。
燃焼室とは、クーリングチャンバーと熱交換器との間に
設けられ、通常ダストキャッチャーと呼ばれ、前記高温
ガス中のダストを捕集すると共に、クーリングチャンバ
ーから排出される高温ガス中に含まれる可燃性ガスを、
燃焼室又はクーリングチャンバーに供給される空気中の
酸素により燃焼させる装置である。酸素基準濃度とは、
冷却ガスにおける酸素ガス濃度の上限となる管理値であ
り、酸素基準濃度以下の酸素濃度であれば、事実上、コ
ークスの冷却ガスによる酸化が許容できるレベルである
ことを表し、実際の操業経験に基づいて、適宜設定する
ことができる。一酸化炭素基準濃度とは、冷却ガスにお
ける一酸化炭素ガス濃度の上限となる管理値であり、一
酸化炭素基準濃度以下の一酸化炭素濃度であれば、冷却
ガスの放出時における冷却ガス中の可燃性ガスの損失の
量が許容できるレベルであることを表している。所定時
間とは、高温ガスに供給する空気量を変化させたとき
に、その変化の影響が熱交換器から排出される燃焼排ガ
スの酸素濃度あるいは一酸化炭素濃度に反映されるまで
に要する時間であり、コークス乾式消火設備におけるガ
ス流量等の設備能力の諸元により定まる時間である。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係るコークス乾式消火方法を適用するコークス
乾式消火設備１０の概略説明図である。コークス乾式消
火設備１０は、図示しないコークス炉から排出されるコ
ークス２２が投入されるプレチャンバー１２と、該プレ
チャンバー１２の下部に設けられコークス２２を冷却ガ
スにより冷却するクーリングチャンバー１３と、冷却ガ
スをクーリングチャンバー１３に吹き込むブロワ１８
と、クーリングチャンバー１３の上部から排出される高
温ガスを空気中の酸素により燃焼させる燃焼室１５と、
燃焼後の高温ガス中の可燃性ガスを酸化させる触媒層１
６と、高温ガスが酸化された燃焼排ガスの顕熱により配
管中の水蒸気又は水を加熱する熱交換器の一例であるボ
イラ１７と、クーリングチャンバー１３下部から排出さ
れるコークス２２を高炉工場等に輸送するベルトコンベ
ア２０とを有する。

【０００８】そして、図示しない空気供給装置からの空
気を、クーリングチャンバー１３の上部、及びクーリン
グチャンバー１３の上部と燃焼室１５間の高温ガス中に
供給するための空気供給量制御弁２６がクーリングチャ
ンバー１３の上部近傍に設けられている。また、クーリ
ングチャンバー１３下部の冷却ガスの吹き込み部１４と
ブロワ１８間には、図示しない集塵処理装置等を介して
燃焼排ガスの一部を大気中に放出するための燃焼排ガス
放出量制御弁２８が必要に応じて設けられており、燃焼
排ガス放出量制御弁２８を制御装置２１からの制御信号
により開閉することができるようになっている。なお、
空気供給量制御弁２６、及び燃焼排ガス放出量制御弁２
８は、それぞれ複数の開度位置を段階的に採ることがで
きるようになっている。さらに、ブロワ１８とボイラ１
７間には燃焼排ガス中の一酸化炭素、及び酸素の濃度を
それぞれ測定する一酸化炭素濃度計２５と、酸素濃度計
２４が配置されていて、それぞれ計測される一酸化炭素
濃度、及び酸素濃度の値を制御装置２１に取り込めるよ
うになっている。また、燃焼排ガス放出量制御弁２８と
吹き込み部１４との間にはクーリングチャンバー１３に
供給される冷却ガスの流量を測定するための流量計２９
が設けられており、冷却ガスの流量を常時監視できるよ
うになっている。触媒層１６は、パラジュウム（Ｐｄ）
を触媒として、これをアルミナの触媒担体の上に被覆し
て、この触媒担体を燃焼室１５とボイラ１７間の流路に
配置して形成される。なお、この他の触媒としては、例
えば白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、五酸化バナジウム（Ｖ
₂Ｏ₅）等を使用でき、触媒担体にチタニア、活性炭等
を使用することもできる。クーリングチャンバー１３
は、略円筒状の内壁を有するコークス２２保有量が約３
００トンである冷却装置であり、その下部には冷却され
たコークス２２を所定の切り出し速度で、この場合は１
００トン／Ｈで排出することができる切り出し装置１９
が設けられている。プレチャンバー１２を介して装入さ
れるコークス２２がクーリングチャンバー１３の下部か
ら排出されるまでのクーリングチャンバー１３内におけ
る滞留時間は約２〜３時間に設定されている。クーリン
グチャンバー１３へ吹き込まれる冷却ガスの流量はブロ
ワ１８を駆動させることにより約１５万Ｎｍ³／Ｈのレ
ベルに維持されるようになっている。

【０００９】続いて、前記のコークス乾式消火設備１０
を用いる本発明の第１の実施の形態に係るコークス乾式
消火方法について詳細に説明する。プレチャンバー１２
を介して連続的に投入される、温度が９５０〜１０００
℃のコークス２２は、クーリングチャンバー１３内を降
下する２〜３時間の間に、クーリングチャンバー１３内
を上昇する温度の低い冷却ガスと熱交換して２００℃以
下に冷却される。そして、コークス２２中の揮発分は熱
分解により可燃性ガスとして発生し、また冷却ガス中の
微量水分とコークス２２とが水性ガス化反応して水素、
及び一酸化炭素ガス等を発生する。

【００１０】次に、クーリングチャンバー１３内のコー
クス２２のガス化反応により生成した水素、及び一酸化
炭素を含む冷却ガスが、高温度のコークス２２をさらに
冷却しながら、クーリングチャンバー１３内を上昇し
て、最後にクーリングチャンバー１３の上部から高温ガ
スとなって排出される。なお、ここで、クーリングチャ
ンバー１３の上部から空気供給量制御弁２６を介して空
気を吹き込んで、高温ガス中の酸素を予め富化しておく
こともできる。このとき高温ガス中にはコークス２２の
ガス化反応により生成する水素ガス、一酸化炭素ガス、
その他の可燃性ガス、二酸化炭素ガス、及び供給される
空気に起因する酸素ガス、窒素ガス、水分等が含まれて
いる。

【００１１】そして、クーリングチャンバー１３の上部
から排出される温度が９００〜９８０℃である高温ガス
に、空気供給量制御弁２６を開閉させて、所定量の空気
を吹き込んだ後、この高温ガスを、気流中の除塵機を兼
ねる燃焼室１５で燃焼させる。これにより、高温ガス中
の可燃性ガスが燃焼し、燃焼排ガスの温度を約３０℃程
度上昇させると共に、高温ガス中の水分量、二酸化炭素
量を水素ガス、及び一酸化炭素ガス等の燃焼により増加
させる。しかし、前記の燃焼反応（酸化反応）は大量の
ガス量を高流量で処理する条件下で行われるため、反応
が完結せず、一酸化炭素等の可燃性ガス及び酸素が共存
した未反応状態で残存することになる。この未反応状態
の可燃性ガスと酸素とを含む燃焼排ガスを、冷却ガスと
して、再びクーリングチャンバー１３に供給した場合に
は、高温ガスが保有する潜在的な顕熱を効率的に回収す
ることができない上に、可燃性ガスを燃焼させるのに必
要な理論空気量を正確に把握することができないので、
これによる高温ガスに供給する空気量の制御を正確に行
うことが困難となる。

【００１２】本発明の第１の実施の形態に係るコークス
乾式消火方法においては、パラジュウム（Ｐｄ）を触媒
とする触媒層１６を除塵機を兼ねる燃焼室１５とボイラ
１７間に設けている。これにより、燃焼排ガス中にある
一酸化炭素等の可燃性ガスと酸素との酸化反応を、その
反応の終点まで移行させることができ、燃焼排ガス中の
可燃性ガスを効率的に燃焼させることができると共に、
高温ガスに吹き込む空気量の正確な制御を可能とする。
燃焼排ガスの触媒層１６の通過以降では、高温ガス中
に供給する空気量が理論空気量より多い場合に、可燃性
ガス成分の量が実質的に零に近くなり過剰の酸素が残存
する状態となる。逆に、高温ガス中に供給する空気量
が理論空気量より少ない場合に、酸素濃度が実質的に零
に近くなって、可燃性ガスが残存する状態となる。従っ
て、触媒層１６を設けることにより燃焼排ガスの状態を
上記、いずれかの状態に位置付けることができるの
で、高温ガスに供給する空気量の制御を容易に行うこと
ができる。

【００１３】以下、理論空気量の近傍の空気量の条件下
で、高温ガス中の可燃性ガスを効率的に燃焼、酸化させ
る制御方法について図１及び図２を用いて詳細に説明す
る。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、酸素濃度計２４及
び一酸化炭素濃度計２５で測定される酸素、及び一酸化
炭素の濃度の経時変化を示す説明図である。同図に示す
時刻ｔ₁においては、酸素濃度の値が酸素基準濃度であ
る０．１％を越えており、一酸化炭素濃度が一酸化炭素
基準濃度である０．０５％以下である。ここで、空気供
給量制御弁２６の開度位置を１ステップ分閉める方向に
回転させて、空気量を単位量減少させる。そして、所定
時間（Δｔ）経過後の時刻ｔ₂＝ｔ₁＋Δｔにおいて、
再度、酸素濃度及び一酸化炭素濃度を測定する。このと
きの酸素濃度は依然として酸素基準濃度（０．１％）よ
り大きいので、空気量をさらに単位量減少させる操作を
行う。続く所定時間（Δｔ）経過後のｔ₃においては、
酸素濃度が酸素基準濃度（０．１％）よりも小さくなっ
て、一酸化炭素濃度の値も一酸化炭素基準濃度（０．０
５％）よりも小さいので、このときの空気供給量制御弁
２６の開度位置をこの状態で維持させる。このようにし
て、時刻ｔ₃、ｔ₄においても、この空気供給量制御弁
２６の開度位置を保持した後、時刻ｔ₅において、一酸
化炭素濃度の値が一酸化炭素基準濃度（０．０５％）を
上回るレベルとなったので、空気供給量制御弁２６の開
度位置を１ステップ分開いて、高温ガスに供給する空気
量を単位量だけ増加させる。そして、時刻ｔ₆において
も、一酸化炭素濃度が一酸化炭素基準濃度よりもなお高
いので、空気量をさらに単位量増加させる。このように
空気量を段階的に増加させた結果、高温ガス中の空気量
が理論空気量を越えて、時刻ｔ₇においては、酸素濃度
及び一酸化炭素濃度共にその基準値以下の範囲でコーク
ス乾式消火設備１０の操業が行える状態となる。従っ
て、この様な操業を継続することにより理論空気量に近
い空気量におけるコークス乾式消火設備１０の安定的な
ガス循環が可能となり、酸素基準濃度及び一酸化炭素基
準濃度を上限とする範囲で、コークス乾式消火設備１０
の操業を行うことができる。

【００１４】なお、このような制御は、酸素濃度計２４
及び一酸化炭素濃度計２５からの信号を取り込む制御装
置２１により上記のような演算を行ってこの結果に基づ
いて、空気供給量制御弁２６を人手を介することなく自
動的に操作させることができる。そして、前記のように
加熱され、かつそのガス組成が高温ガスから変化した燃
焼排ガスを、ボイラ１７に取り込んでボイラ１７の水管
等を介して供給される冷却水と熱交換させることによ
り、その顕熱により冷却水を加熱して高温の水蒸気を得
ることができる。

【００１５】そして、ボイラ１７から排出された燃焼排
ガスは低温の冷却ガスとなって回収される。その燃焼排
ガスは必要に応じて、ガス中の水分量等が測定され、ブ
ロワ１８を介して加圧され、約１５万Ｎｍ³／Ｈの流量
でクーリングチャンバー１３の下部に冷却ガスとして戻
されるようになっている。

【００１６】一方、このとき冷却ガスの流量が、燃焼排
ガスの増加により所定の範囲をオーバーする場合には、
例えば、ブロワ１８とクーリングチャンバー１３間に設
けられた燃焼排ガス放出量制御弁２８を開いて、燃焼排
ガスの一部を外気中に放出して調節することができる。
このようにして、高温ガスに導入する空気の供給量を変
化させて、コークス乾式消火設備１０内を循環する冷却
ガスの流量を所定の、例えば１５万Ｎｍ³／Ｈに維持し
て、しかもクーリングチャンバー１３から排出される高
温ガス中の空気量を、可燃性ガスを完全に燃焼させるの
に必要な理論空気量の近傍となるように制御することが
できる。また、以上のようなプロセスの操作を制御装置
２１を介して自動的に行うことも可能である。即ち、ボ
イラ１７とクーリングチャンバー１３間に配置された酸
素濃度計２４及び一酸化炭素濃度計２５からのそれぞれ
の出力信号を制御装置２１に入力すると共に、これらの
出力信号のデータを、制御装置２１に予め組み込まれて
いる前記制御のアルゴリズムに従って、空気供給量制御
弁２６をコントロールする操作あるいは保持操作を決定
して、空気供給量制御弁２６を制御することができる。

【００１７】そして、上述のように理論空気量となるよ
うな空気量に制御された空気が空気供給量制御弁２６を
介して高温ガスに供給される。このときの冷却ガスはク
ーリングチャンバー１３の下部から排出される約２００
℃に冷却されたコークス２２と接触しながら、冷却ガス
がクーリングチャンバー１３内を上昇していき、冷却ガ
スが赤熱状態のコークス２２を冷却すると共に、自らは
加熱されて９００℃以上の高温ガスとなって、クーリン
グチャンバー１３の上部から排出される。

【００１８】表１は上述のように空気供給量制御弁２６
の制御を行う本発明の第１の実施の形態に係るコークス
乾式消火方法の条件とその結果をまとめたものである。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１に示されるように、本実施の形態にお
いては、クーリングチャンバー１３に供給する冷却ガス
中における一酸化炭素及び酸素濃度が共に実質的に零と
なるレベル（一酸化炭素濃度≦０．０５％、酸素濃度≦
０．１％）に保持されているため、冷却ガスによるコー
クス２２の酸化が防止され、コークス消費量（冷却ガス
中の酸素分による酸化損失量）が実質的に零となってい
る。また、このような冷却ガスを大気中に放出した場合
でも、一酸化炭素を含む可燃性ガスの損失が避けられ
る。因みに、上述のような空気供給量制御弁２６の制御
を行わなわず、しかも可燃性ガスを酸化させる触媒層１
６を設けていない従来例においては、表１に示すよう
に、一酸化炭素濃度及び酸素濃度がそれぞれ０．１％、
１％のレベルにあるために、コークス消費量が１ｔ／Ｈ
と大きく、また、冷却ガスの放出時における可燃性ガス
の損失が大きくなることがわかる。なお、表中のコーク
ス強度（ＤＩ）は、所定粒度の冷却されたコークス粒を
所定距離から落下させたときに、壊れないで残るコーク
ス粒の割合を示したものである。

【００２１】続いて、本発明の第２の実施の形態に係る
コークス乾式消火方法について、図３に示すコークス乾
式消火設備１１の説明図を用いて説明する。ここに、図
３は本発明の第２の実施の形態に係るコークス乾式消火
方法を適用するコークス乾式消火設備１１の概略説明図
である。コークス乾式消火設備１１は、図１に示した第
１の実施の形態におけるコークス乾式消火設備１０と基
本的に同じ構成であるが、ブロワ１８及びクーリングチ
ャンバー１３間に、冷却ガスに水分を供給するための水
分供給量制御弁２７と、過剰となった燃焼排ガスを大気
中に放出するための燃焼排ガス放出量制御弁２８とが設
けられていると共に、ボイラ１７とブロワ１８間にボイ
ラ１７から排出される燃焼排ガスの水分を検出する水分
計２３が設けられている点が異なる。以下においては、
機能が第１の実施の形態と同一である各部については、
図１と同一の符号を用いて、その説明を省略する。な
お、水分供給量制御弁２７及び燃焼排ガス放出量制御弁
２８は、共に制御装置２１からの制御信号により必要な
開度位置を採れるようになっている。

【００２２】続いて、前記説明したコークス乾式消火設
備１１を用いて、本発明の第２の実施の形態に係るコー
クス乾式消火方法を説明する。プレチャンバー１２を介
して連続的に投入される、温度が９５０〜１０００℃の
コークス２２は、クーリングチャンバー１３内を降下す
る２〜３時間の間に、クーリングチャンバー１３内を上
昇する温度の低い冷却ガスと熱交換して２００℃以下に
冷却される。そして、この間にコークス２２中の比表面
積が大きく活性な微粉コークスは冷却ガス中の水分と選
択的に反応して水性ガス（一酸化炭素及び水素ガス）を
発生する。このような水性ガス化反応は吸熱反応である
ため、コークス２２の冷却を更に効果的に行なうことが
できる。

【００２３】上述のようにクーリングチャンバー１３内
の水性ガス化反応により生成した水素、及び一酸化炭素
を含む冷却ガスが、高温度のコークス２２をさらに冷却
しながら、クーリングチャンバー１３内を上昇して、最
後にクーリングチャンバー１３の上部から高温ガスとな
って排出される。ここで、クーリングチャンバー１３の
上部の空気供給量制御弁２６から空気を吹き込んで、高
温ガス中の酸素を予め富化しておくことができる。この
とき高温ガス中には水性ガス化反応により生成する水素
ガス、一酸化炭素ガス成分の他に、酸素ガス、窒素ガ
ス、水分及びコークス２２が揮発して生成される可燃性
ガスの成分が含まれている。そして、クーリングチャン
バー１３の上部から排出される温度が９００〜９８０℃
である高温ガスに、空気供給量制御弁２６を開閉させ
て、所定量の空気を吹き込んだ後、この高温ガスを燃焼
室１５で燃焼させる。これにより、高温ガス中の可燃性
ガスが燃焼し、燃焼排ガスの温度を約３０℃程度上昇さ
せると共に、高温ガス中の水分量、二酸化炭素量を水素
ガス、及びＣＯガス等の燃焼反応により増加させるが、
燃焼反応（酸化反応）は大量のガスを高流量で処理する
条件下で行われるため、反応が完結せず、一酸化炭素等
の可燃性ガス及び酸素が共存した未反応状態で残存する
ことになる。このため、もし、この未反応状態の可燃性
ガスと酸素とを含む燃焼排ガスを、冷却ガスとして、再
びクーリングチャンバー１３に供給した場合には、高温
ガスが保有する潜在的な顕熱を完全に回収することがで
きず、さらに、可燃性ガスを燃焼させるのに必要な理論
空気量を正確に把握することができないので、これによ
る高温ガスに供給する空気量の制御を正確に行うことが
困難となる他に、冷却ガス中の酸素によってコークスが
酸化されてコークスの生産量が低下する。

【００２４】本発明の第２の実施の形態に係るコークス
乾式消火方法においては、パラジュウム（Ｐｄ）を触媒
とする触媒層１６を燃焼室１５とボイラ１７間に設けて
いるので、燃焼排ガス中にある一酸化炭素、水素等の可
燃性ガスと酸素との酸化反応を、その反応の終点まで移
行させ、燃焼排ガス中の一酸化炭素及び水素を含む可燃
性ガスを効率的に燃焼させることができる。次に、前記
のように加熱され、かつそのガス組成が高温ガスから変
化した燃焼排ガスを、ボイラ１７に取り込んでボイラ１
７の水管等を介して供給される冷却水と熱交換させるこ
とにより、その顕熱により冷却水を加熱して高温の水蒸
気を得ることができる。

【００２５】ボイラ１７から排出された燃焼排ガスは低
温の冷却ガスとなって回収され、その冷却ガスは、その
水分量を水分計２３によって測定した後、ブロワ１８を
介して加圧され、約１５万Ｎｍ³／Ｈの流量でクーリン
グチャンバー１３の下部に戻される。このとき冷却ガス
中の水分量を測定して、所定の規定量よりも低い場合に
は、ブロワ１８とクーリングチャンバー１３間に設けら
れた水分供給量制御弁２７を開閉して、必要な水分量と
なるように冷却ガス中に水分を供給する。即ち、水分供
給量制御弁２７の開度位置を１ステップ増加させ、所定
の過渡時間、この状態を保持して、なお、水分計２３で
測定される水分量が所定の例えば５体積％に満たない場
合には開度位置を更に１ステップ増加させる。このよう
にして、水分量を所定の５体積％以上となるまで前記の
操作を実行することができる。また、水分量が例えば所
定の３０体積％を越える場合には、前記のようにして水
分供給量制御弁２７の開度位置を１ステップ毎に減少さ
せる。そして以上の操作により水分計２３で測定される
水分量を所定の５〜３０体積％の範囲に維持することが
できる。一方、このとき冷却ガスの流量が、燃焼排ガス
の増大等により所定の範囲をオーバーする場合には、例
えば、ブロワ１８とクーリングチャンバー１３間に設け
られた燃焼排ガス放出量制御弁２８を開いて、燃焼排ガ
スの一部を外気中に放出し、あるいは空気供給量制御弁
２６を閉める操作を行って、冷却ガスの流量を調節する
ことができる。

【００２６】なお、前記水分量を基にした水分供給量の
制御と平行して、第１の実施の形態で示したと同様に一
酸化炭素濃度及び酸素濃度の測定値を基にして、高温ガ
ス中の可燃性ガスを燃焼させるのに必要な理論空気量の
近傍となるように空気供給量の制御を行うこともでき
る。このようにして、高温ガスに導入する空気の供給量
を変化させて、コークス乾式消火設備１１内を循環する
冷却ガスの流量を所定の、例えば１５万Ｎｍ³／Ｈに維
持して、しかもクーリングチャンバー１３に供給される
水分により発生する一酸化炭素、及び水素ガスを効率的
に酸化させて、その燃焼排ガスの顕熱を効果的に回収す
ることができる。また、以上のようなプロセスの操作を
制御装置２１を介して自動的に行うことも可能である。

【００２７】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては、高温ガ
ス中に吹き込む空気をクーリングチャンバー１３の上
部、及びクーリングチャンバー１３の上部と燃焼室１５
間の２箇所で供給するようにしたが、いずれか一方のみ
としてもよい。また、制御装置２１を特に用いることな
く空気供給量制御弁２６を独立して手動により操作する
こともできる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１及び２記載のコークス乾式消火
方法においては、クーリングチャンバーから排出される
可燃性ガスを含む高温ガスに空気を供給した後、該可燃
性ガスの酸化を促進させる触媒と接触させることにより
前記一酸化炭素及び水素を酸化反応の終点まで移行させ
るので、燃焼排ガス中の一酸化炭素及び水素を含む可燃
性ガスを効率的に燃焼させることができると共に、以降
における空気量の制御を容易に行うことができる。特
に、請求項２記載のコークス乾式消火方法においては、
熱交換器から排出される燃焼排ガスに含まれる酸素及び
一酸化炭素の濃度の測定値、及びそれぞれの基準値を基
にして、高温ガスに供給する空気量を増減させるので、
高温ガス中の可燃性ガスを燃焼させるのに必要な理論空
気量のレベルで、可燃性ガスを燃焼させ、コークス乾式
消火方法における効率的な顕熱回収と、燃焼によるコー
クス損失の少ない操業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るコークス乾式
消火方法を適用するコークス乾式消火設備の説明図であ
る。

【図２】同コークス乾式消火方法における空気量制御方
法の説明図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るコークス乾式
消火方法を適用するコークス乾式消火設備の説明図であ
る。

【符号の説明】

１０コークス乾式消火設備１１コークス
乾式消火設備１２プレチャンバー１３クーリン
グチャンバー１４吹き込み部１５燃焼室１６触媒層１７ボイラ１８ブロワ１９切り出し
装置２０ベルトコンベア２１制御装置２２コークス２３水分計２４酸素濃度計２５一酸化炭
素濃度計２６空気供給量制御弁２７水分供給
量制御弁２８燃焼排ガス放出量制御弁２９流量計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コークス炉で発生する赤熱状態のコーク
スが連続的に供給されているクーリングチャンバーに、
冷却ガスを吹き込んで、前記コークスを冷却すると共
に、前記クーリングチャンバーから排出される可燃性ガ
スを含む高温ガスに空気を供給した後、該可燃性ガスの
酸化を促進させる触媒と接触させることにより前記高温
ガスを酸化反応の終点まで移行させ、より高温となった
燃焼排ガスを熱交換器に送って、該燃焼排ガスの顕熱を
回収し、冷却された該燃焼排ガスを前記冷却ガスとして
使用することを特徴とするコークス乾式消火方法。
【請求項２】前記燃焼排ガスに含まれる酸素及び一酸
化炭素の濃度を測定して、該酸素ガスの濃度が酸素基準
濃度を越える場合には前記高温ガスに供給する空気量を
単位量減少させて該空気量を所定時間保持し、前記一酸
化炭素ガスの濃度が一酸化炭素基準濃度を越える場合に
は前記高温ガスに供給する空気量を単位量増加させて該
空気量を所定時間保持することを特徴とする請求項１記
載のコークス乾式消火方法。