JPH10237465A - ガス化複合発電システム - Google Patents
ガス化複合発電システムInfo
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- JPH10237465A JPH10237465A JP4173497A JP4173497A JPH10237465A JP H10237465 A JPH10237465 A JP H10237465A JP 4173497 A JP4173497 A JP 4173497A JP 4173497 A JP4173497 A JP 4173497A JP H10237465 A JPH10237465 A JP H10237465A
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- combustible gas
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 乾式ガス精製設備を用いたガス化複合発電シ
ステムの可燃性ガスに混入されているハロゲン化物を除
去すること。 【解決手段】 ガス化炉1は、原料炭8を空気等のガス
化剤9と接触させて可燃性ガスを発生させ、それを生成
ガス冷却器2に排出する。生成ガス冷却器2では、可燃
性ガスを冷却して熱を回収し、それを下流側の脱塵装置
5に排出する。脱塵装置5では、可燃性ガスに含まれる
未燃焼チャーを脱塵し、脱硫装置6に排出される。脱硫
装置6では、可燃性ガスのガス中に含まれる硫黄を分離
し、可燃性ガスをハロゲンゲッター14に排出する。ハ
ロゲンゲッター14は、ハロゲン化物の除去吸着剤のみ
設置し、その内部に導入した可燃性ガスと接触するよう
にしている。ハロゲン化物が除去された可燃性ガスは、
ガスタービン7に排出され可燃性ガスを燃料として発電
する。
ステムの可燃性ガスに混入されているハロゲン化物を除
去すること。 【解決手段】 ガス化炉1は、原料炭8を空気等のガス
化剤9と接触させて可燃性ガスを発生させ、それを生成
ガス冷却器2に排出する。生成ガス冷却器2では、可燃
性ガスを冷却して熱を回収し、それを下流側の脱塵装置
5に排出する。脱塵装置5では、可燃性ガスに含まれる
未燃焼チャーを脱塵し、脱硫装置6に排出される。脱硫
装置6では、可燃性ガスのガス中に含まれる硫黄を分離
し、可燃性ガスをハロゲンゲッター14に排出する。ハ
ロゲンゲッター14は、ハロゲン化物の除去吸着剤のみ
設置し、その内部に導入した可燃性ガスと接触するよう
にしている。ハロゲン化物が除去された可燃性ガスは、
ガスタービン7に排出され可燃性ガスを燃料として発電
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、化石燃料、例えば
石炭から製造されたガス化ガスによりガスタービンを作
動させるガス化複合発電システムに関する。
石炭から製造されたガス化ガスによりガスタービンを作
動させるガス化複合発電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】化石燃料をガス化して可燃性ガスを発生
させ、この可燃性ガスをガスタービンで燃焼して発電さ
せるとともに、さらに、ガス化炉の熱交換器、排熱回収
ボイラーで発生した蒸気を蒸気タービンに導いて発電に
使用するガス化複合発電システムが知られている。図2
は、従来の化石燃料ガス化複合発電システムの一例を示
す。このガス化複合システムAの構成は、上流側から下
流側にガス化炉1、生成ガス冷却器2、サイクロン3と
ポーラスフィルター4からなる脱塵装置5、脱硫装置6
及びガスタービン7の順に接続されている。
させ、この可燃性ガスをガスタービンで燃焼して発電さ
せるとともに、さらに、ガス化炉の熱交換器、排熱回収
ボイラーで発生した蒸気を蒸気タービンに導いて発電に
使用するガス化複合発電システムが知られている。図2
は、従来の化石燃料ガス化複合発電システムの一例を示
す。このガス化複合システムAの構成は、上流側から下
流側にガス化炉1、生成ガス冷却器2、サイクロン3と
ポーラスフィルター4からなる脱塵装置5、脱硫装置6
及びガスタービン7の順に接続されている。
【0003】ガス化炉1は、その内部に例えば微粉砕し
た原料炭8を酸素、酸素富化空気、空気等のガス化剤9
と接触させて、1500〜2000℃の高温で燃焼及び
ガス化して可燃性ガスを発生させ、それを生成ガス冷却
器2に排出する。この際、ガス化炉1内で生じたスラグ
は、ガス化炉1の下部10から排出される。生成ガス冷
却器2では、導入した一酸化炭素、水素、メタン等を含
む可燃性ガスを400℃程度以下に冷却して熱を回収
し、それを下流側の脱塵装置5に排出する。脱塵装置5
では、可燃性ガスに含まれる未反応チャーの粗粒子をサ
イクロン3で脱塵し、さらにサイクロン3で脱塵できな
かった微粒子を、ポーラスフィルタ4で脱塵する。ここ
で可燃性ガスから分離されたチャーは、ガス化炉1に回
収して再利用され、脱塵装置5により脱塵された可燃性
ガスは、脱硫装置6に排出される。
た原料炭8を酸素、酸素富化空気、空気等のガス化剤9
と接触させて、1500〜2000℃の高温で燃焼及び
ガス化して可燃性ガスを発生させ、それを生成ガス冷却
器2に排出する。この際、ガス化炉1内で生じたスラグ
は、ガス化炉1の下部10から排出される。生成ガス冷
却器2では、導入した一酸化炭素、水素、メタン等を含
む可燃性ガスを400℃程度以下に冷却して熱を回収
し、それを下流側の脱塵装置5に排出する。脱塵装置5
では、可燃性ガスに含まれる未反応チャーの粗粒子をサ
イクロン3で脱塵し、さらにサイクロン3で脱塵できな
かった微粒子を、ポーラスフィルタ4で脱塵する。ここ
で可燃性ガスから分離されたチャーは、ガス化炉1に回
収して再利用され、脱塵装置5により脱塵された可燃性
ガスは、脱硫装置6に排出される。
【0004】脱硫装置6では、可燃性ガスのガス中に含
まれる硫黄を分離し、可燃性ガスをガスタービン7に排
出する。ガスタービン7は、可燃性ガスを燃料としてタ
ービンを回転させて発電する。ガスタービン7の下流側
に配設されている排熱回収ボイラー11は、ガスタービ
ン7で燃焼した可燃性ガスの排出ガスを導入し、その熱
で蒸気を発生させ、上記した生成ガス冷却器2で発生し
た蒸気とともに蒸気タービン12に排出し、これを稼働
させて発電する。なお、排熱回収ボイラー11から排出
されたガスは煙突13から排気される。
まれる硫黄を分離し、可燃性ガスをガスタービン7に排
出する。ガスタービン7は、可燃性ガスを燃料としてタ
ービンを回転させて発電する。ガスタービン7の下流側
に配設されている排熱回収ボイラー11は、ガスタービ
ン7で燃焼した可燃性ガスの排出ガスを導入し、その熱
で蒸気を発生させ、上記した生成ガス冷却器2で発生し
た蒸気とともに蒸気タービン12に排出し、これを稼働
させて発電する。なお、排熱回収ボイラー11から排出
されたガスは煙突13から排気される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ガス化複合発電システ
ムには、ガス化炉で生成した可燃性ガスを精製する脱塵
装置や脱硫装置を備えたガス精製設備を設けている。ガ
ス精製設備には、湿式と乾式のガス精製設備があり、一
方の湿式ガス精製装置は一般に熱効率が低いが、ガス化
炉で生成した可燃性ガスに含まれる燃料中に含まれたも
のを起源とするアルカリ金属やハロゲン化物を除去する
ことが可能である。他方、現時点で知られている乾式ガ
ス精製設備は、熱効率が湿式ガス精製設備に対して、1
〜2%向上するが、アルカリ金属やハロゲン化物を除去
することができないという課題があった。
ムには、ガス化炉で生成した可燃性ガスを精製する脱塵
装置や脱硫装置を備えたガス精製設備を設けている。ガ
ス精製設備には、湿式と乾式のガス精製設備があり、一
方の湿式ガス精製装置は一般に熱効率が低いが、ガス化
炉で生成した可燃性ガスに含まれる燃料中に含まれたも
のを起源とするアルカリ金属やハロゲン化物を除去する
ことが可能である。他方、現時点で知られている乾式ガ
ス精製設備は、熱効率が湿式ガス精製設備に対して、1
〜2%向上するが、アルカリ金属やハロゲン化物を除去
することができないという課題があった。
【0006】ここで、アルカリ金属は後流プラントに悪
影響を及ぼすことから装置の耐久性を縮め、その大型化
を図ることの障害となっていた。特にガスタービンの高
温部品の耐久性に悪影響を及ぼすことが判っており、そ
の制限値が設けられている。また、ハロゲン化物につい
ては、周知のとおりこれを排出すると環境性に影響あ
り、将来の環境規制にも備えてそれを除去するための対
策を早期に講じることが望ましい。本発明は上記課題に
鑑みてなされたもので、熱効率の良い乾式ガス精製設備
を主に使用した複合発電システムで、ハロゲン化物を除
去できるガス化複合発電システムを提供することを目的
とする。
影響を及ぼすことから装置の耐久性を縮め、その大型化
を図ることの障害となっていた。特にガスタービンの高
温部品の耐久性に悪影響を及ぼすことが判っており、そ
の制限値が設けられている。また、ハロゲン化物につい
ては、周知のとおりこれを排出すると環境性に影響あ
り、将来の環境規制にも備えてそれを除去するための対
策を早期に講じることが望ましい。本発明は上記課題に
鑑みてなされたもので、熱効率の良い乾式ガス精製設備
を主に使用した複合発電システムで、ハロゲン化物を除
去できるガス化複合発電システムを提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本目的を達成するため
に、本発明は、チャー回収系とチャーの炉内へのリサイ
クル系を有するガス化炉と、高温乾式ガス精製設備と、
上記ガス化炉で精製した可燃性ガスにより発電するガス
タービンと、該ガスタービンの排出ガスの熱を回収する
排熱回収ボイラーと、該排熱回収ボイラーで発生した蒸
気で発電する蒸気タービンとで構成されるガス化複合発
電システムにおいて、上記ガスタービンよりも上流側に
ハロゲン化物の除去設備を有している。
に、本発明は、チャー回収系とチャーの炉内へのリサイ
クル系を有するガス化炉と、高温乾式ガス精製設備と、
上記ガス化炉で精製した可燃性ガスにより発電するガス
タービンと、該ガスタービンの排出ガスの熱を回収する
排熱回収ボイラーと、該排熱回収ボイラーで発生した蒸
気で発電する蒸気タービンとで構成されるガス化複合発
電システムにおいて、上記ガスタービンよりも上流側に
ハロゲン化物の除去設備を有している。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ
構成については、図面に同一の符号を付し、その詳細な
説明は省略する。図1は、本発明に係る石炭ガス化複合
発電システムBを示す。これは、従来例で説明した石炭
ガス化複合発電システムAに対して、ハロゲン化物の除
去設備であるハロゲンゲッター14を追加して配設して
いる。図に示すように、ハロゲンゲッター14は、脱硫
装置6の下流側でガスタービン7の上流側に配置されて
いる。ハロゲンゲッター14には、ハロゲン化物の除去
吸着剤のみ設置し、本実施の形態では、アルミニウム+
吸着剤をハロゲンゲッター14内に導入された可燃性ガ
スと接触するように、その内部に設置している。また、
脱塵装置5と脱硫装置6で構成しているガス精製設備は
高温乾式のガス精製設備を用いている。
て、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ
構成については、図面に同一の符号を付し、その詳細な
説明は省略する。図1は、本発明に係る石炭ガス化複合
発電システムBを示す。これは、従来例で説明した石炭
ガス化複合発電システムAに対して、ハロゲン化物の除
去設備であるハロゲンゲッター14を追加して配設して
いる。図に示すように、ハロゲンゲッター14は、脱硫
装置6の下流側でガスタービン7の上流側に配置されて
いる。ハロゲンゲッター14には、ハロゲン化物の除去
吸着剤のみ設置し、本実施の形態では、アルミニウム+
吸着剤をハロゲンゲッター14内に導入された可燃性ガ
スと接触するように、その内部に設置している。また、
脱塵装置5と脱硫装置6で構成しているガス精製設備は
高温乾式のガス精製設備を用いている。
【0009】このような構成で石炭ガス化複合発電シス
テムBは、ガス化炉1で原料炭8を燃やしガス化剤9を
混入し一酸化炭素、水素、メタンガスなどの可燃性ガス
を発生させる。また、ガス化炉1で発生する生成物は、
可燃性ガスの他にナトリウム、カリウム等のアルカリ金
属やフッ素、塩素のハロゲン化物及びチャーなどが含ま
れ、これらの不純物は、生成ガス冷却器2を介して脱塵
装置5に導入される。脱塵装置5では、サイクロン3と
ポーラスフィルタ4がチャーの粗粒子を脱塵する。この
反応し損ねた灰粒子であるチャーには、Al2 O3 (ア
ルミナ)、SiO2 (シリカ)が含有され、ナトリウ
ム、カリウムはそれらを含んだ灰粒子に捕獲される。す
なわち、アルカリ金属については、脱塵装置5でチャー
が脱塵される際に、アルカリ金属もそれとともに脱塵さ
れ、アルカリ金属はチャーサイクルを循環し、濃縮して
スラグとしてガス化炉1の下部10から排出され除去さ
れる。
テムBは、ガス化炉1で原料炭8を燃やしガス化剤9を
混入し一酸化炭素、水素、メタンガスなどの可燃性ガス
を発生させる。また、ガス化炉1で発生する生成物は、
可燃性ガスの他にナトリウム、カリウム等のアルカリ金
属やフッ素、塩素のハロゲン化物及びチャーなどが含ま
れ、これらの不純物は、生成ガス冷却器2を介して脱塵
装置5に導入される。脱塵装置5では、サイクロン3と
ポーラスフィルタ4がチャーの粗粒子を脱塵する。この
反応し損ねた灰粒子であるチャーには、Al2 O3 (ア
ルミナ)、SiO2 (シリカ)が含有され、ナトリウ
ム、カリウムはそれらを含んだ灰粒子に捕獲される。す
なわち、アルカリ金属については、脱塵装置5でチャー
が脱塵される際に、アルカリ金属もそれとともに脱塵さ
れ、アルカリ金属はチャーサイクルを循環し、濃縮して
スラグとしてガス化炉1の下部10から排出され除去さ
れる。
【0010】脱塵装置5から排出された可燃性ガスは脱
硫装置6で硫黄を除去した後、ハロゲンゲッター14に
排出される。ハロゲンゲッター14では、その内部に設
置されているアルミナ吸着剤と可燃性ガスが接触し、可
燃性ガスとともに含まれているフッ素、塩素が捕獲され
る。よって、可燃性ガスが下流側のガスタービン7で燃
焼したときに、上記したアルカリ金属とハロゲンが含ま
れていないことから、後流側の装置に悪影響を及ぼすこ
とがない。ガスタービン7から排出した燃焼ガスは、排
熱回収ボイラー11で熱を吸収された後、煙突13から
排気されるが、ハロゲンゲッタ14でフッ素、塩素が除
去されているので、それらが大気に流出するのを防止す
ることができる。
硫装置6で硫黄を除去した後、ハロゲンゲッター14に
排出される。ハロゲンゲッター14では、その内部に設
置されているアルミナ吸着剤と可燃性ガスが接触し、可
燃性ガスとともに含まれているフッ素、塩素が捕獲され
る。よって、可燃性ガスが下流側のガスタービン7で燃
焼したときに、上記したアルカリ金属とハロゲンが含ま
れていないことから、後流側の装置に悪影響を及ぼすこ
とがない。ガスタービン7から排出した燃焼ガスは、排
熱回収ボイラー11で熱を吸収された後、煙突13から
排気されるが、ハロゲンゲッタ14でフッ素、塩素が除
去されているので、それらが大気に流出するのを防止す
ることができる。
【0011】以上、説明したように本実施の形態によれ
ば、フッ素、塩素を大気に流出しないので、環境汚染を
防止する。また、アルカリ金属とともに、ハロゲンが可
燃性ガスから除去されているので、ハロゲンゲッター1
4よりも下流のガスタービン7等の装置に悪影響を及ぼ
すことがない。この結果、ガスタービン7の安定燃焼と
ガス化炉の安定運転及びプラントの負荷変化特性の向上
を図ることができる。また、熱効率の高い乾式ガス精製
設備を用い、しかもアルカリ金属やハロゲンにより装置
に悪影響を及ぼすことがないので、装置の耐久性が向上
し、ハロゲンゲッター14よりも下流の装置の大型化が
可能になった。よって、システム全体の熱効率を、従来
の乾式ガス精製設備を用いた石炭ガス化複合発電システ
ムよりも、さらに、向上することができる。
ば、フッ素、塩素を大気に流出しないので、環境汚染を
防止する。また、アルカリ金属とともに、ハロゲンが可
燃性ガスから除去されているので、ハロゲンゲッター1
4よりも下流のガスタービン7等の装置に悪影響を及ぼ
すことがない。この結果、ガスタービン7の安定燃焼と
ガス化炉の安定運転及びプラントの負荷変化特性の向上
を図ることができる。また、熱効率の高い乾式ガス精製
設備を用い、しかもアルカリ金属やハロゲンにより装置
に悪影響を及ぼすことがないので、装置の耐久性が向上
し、ハロゲンゲッター14よりも下流の装置の大型化が
可能になった。よって、システム全体の熱効率を、従来
の乾式ガス精製設備を用いた石炭ガス化複合発電システ
ムよりも、さらに、向上することができる。
【0012】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。例え
ば、上記の実施の形態では、ガス化ガスの原料として、
石炭を用いたが、ハロゲンを生じるおそれのある他の化
石燃料等を用いることもできる。また、ハロゲンゲッタ
ー14を脱硫装置6とガスタービン7の間に配置した
が、ハロゲンゲッター14を配置する場所は、ガス化炉
1とガスタービン7の間の適当な箇所に配置することが
できる。さらに言えば、熱効率を犠牲としたとしても、
湿式ガス精製とハロゲンゲッターを組み合わせれば、湿
式ガス精製のもつ本来のハロゲン化物の除去性能からさ
らにハロゲンゲッターによって、フッ素、塩素等を除去
でき、後流側設備の耐久性向上と環境汚染対策の向上を
図ることも可能である。
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。例え
ば、上記の実施の形態では、ガス化ガスの原料として、
石炭を用いたが、ハロゲンを生じるおそれのある他の化
石燃料等を用いることもできる。また、ハロゲンゲッタ
ー14を脱硫装置6とガスタービン7の間に配置した
が、ハロゲンゲッター14を配置する場所は、ガス化炉
1とガスタービン7の間の適当な箇所に配置することが
できる。さらに言えば、熱効率を犠牲としたとしても、
湿式ガス精製とハロゲンゲッターを組み合わせれば、湿
式ガス精製のもつ本来のハロゲン化物の除去性能からさ
らにハロゲンゲッターによって、フッ素、塩素等を除去
でき、後流側設備の耐久性向上と環境汚染対策の向上を
図ることも可能である。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ガス
化炉でアルカリ金属を除去し、かつハロゲンゲッターが
可燃性ガスからフッ素、塩素等のハロゲンを除去するの
で、これらを大気に流出することなく環境汚染を防止す
る。同様にアルカリ金属およびハロゲンが可燃性ガスか
ら除去されているので、ハロゲンゲッターよりも下流の
装置に悪影響を及ぼすことがない。この結果、ハロゲン
ゲッターよりも下流の装置の耐久性が向上し、その大型
化が可能になった。よって、システム全体の熱効率を、
さらに、向上することができる。
化炉でアルカリ金属を除去し、かつハロゲンゲッターが
可燃性ガスからフッ素、塩素等のハロゲンを除去するの
で、これらを大気に流出することなく環境汚染を防止す
る。同様にアルカリ金属およびハロゲンが可燃性ガスか
ら除去されているので、ハロゲンゲッターよりも下流の
装置に悪影響を及ぼすことがない。この結果、ハロゲン
ゲッターよりも下流の装置の耐久性が向上し、その大型
化が可能になった。よって、システム全体の熱効率を、
さらに、向上することができる。
【図1】本発明の実施の形態による石炭ガス化複合発電
システムの概略システム図である。
システムの概略システム図である。
【図2】従来例による石炭ガス化複合発電システムの概
略システム図である。
略システム図である。
1 ガス化炉 2 生成ガス冷却器 3 サイクロン 4 ポーラスフィルタ 5 脱塵装置 6 脱硫装置 7 ガスタービン 11 排熱回収ボイラー 12 蒸気タービン 14 ハロゲンゲッター B 石炭ガス化複合発電システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02C 3/28 F02C 3/28 6/18 6/18 A
Claims (1)
- 【請求項1】 チャー回収系とチャーの炉内へのリサイ
クル系を有するガス化炉と、高温乾式ガス精製設備と、
上記ガス化炉で精製した可燃性ガスにより発電するガス
タービンと、該ガスタービンの排出ガスの熱を回収する
排熱回収ボイラーと、該排熱回収ボイラーで発生した蒸
気で発電する蒸気タービンとで構成されるガス化複合発
電システムにおいて、上記ガスタービンよりも上流側に
ハロゲン化物の除去設備を有することを特徴とするガス
化複合発電システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4173497A JPH10237465A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | ガス化複合発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4173497A JPH10237465A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | ガス化複合発電システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10237465A true JPH10237465A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12616662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4173497A Withdrawn JPH10237465A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | ガス化複合発電システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10237465A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009096887A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ガス化炉で蒸発したアルカリを再利用したガス化システム |
KR101200208B1 (ko) | 2011-04-29 | 2012-11-09 | 주식회사 대원지에스아이 | 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치 |
CN109022045A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-18 | 刘金成 | 一种造气黑水异味消除工艺 |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP4173497A patent/JPH10237465A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009096887A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ガス化炉で蒸発したアルカリを再利用したガス化システム |
KR101200208B1 (ko) | 2011-04-29 | 2012-11-09 | 주식회사 대원지에스아이 | 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치 |
CN109022045A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-18 | 刘金成 | 一种造气黑水异味消除工艺 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040511 |