JPS5827312B2 - 流動層装置 - Google Patents
流動層装置Info
- Publication number
- JPS5827312B2 JPS5827312B2 JP10610074A JP10610074A JPS5827312B2 JP S5827312 B2 JPS5827312 B2 JP S5827312B2 JP 10610074 A JP10610074 A JP 10610074A JP 10610074 A JP10610074 A JP 10610074A JP S5827312 B2 JPS5827312 B2 JP S5827312B2
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- JP
- Japan
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- fluidized bed
- coal
- particles
- gas
- coal particles
- Prior art date
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- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は流動層装置に係り、特に石炭ガス化、石炭燃焼
等に用いられる流動層装置に関するものである。
等に用いられる流動層装置に関するものである。
従来、発電用燃料、都市ガス用原料あるいは一般家庭用
燃料等として石油系燃料が主として使用されて来た。
燃料等として石油系燃料が主として使用されて来た。
しかし石油資源の絶対量に限度があり、また需要の拡大
、急増とあいまって今後石油資源の不足が予測される段
階にある。
、急増とあいまって今後石油資源の不足が予測される段
階にある。
このような観点から、石炭資源が再び注目され、その再
利用が各界で話題を集めている。
利用が各界で話題を集めている。
特に石炭の埋蔵量は石油の数十倍にもおよぶといわれて
いるので、資源的には有利な状況にあるといえる。
いるので、資源的には有利な状況にあるといえる。
わが国においても、エネルギー資源利用の多様化が求め
られており、石炭から無公害燃料を製造する研究が盛ん
にすすめられている。
られており、石炭から無公害燃料を製造する研究が盛ん
にすすめられている。
すなわち石炭から合成天然ガスを製造する計画がもつと
も現実的であり、かつ大量のクリーンエネルギーを得る
ためにもつとも手近な方法であるといわれている。
も現実的であり、かつ大量のクリーンエネルギーを得る
ためにもつとも手近な方法であるといわれている。
現在欧米各国で行なわれている、石炭から合成天然ガス
を得る方法としては、水素化分解法、部分酸化法、ある
いは塩基性媒体を使用する接触法などが挙げられる。
を得る方法としては、水素化分解法、部分酸化法、ある
いは塩基性媒体を使用する接触法などが挙げられる。
これらの方法あるいはこれらの方法を実施するための装
置は、一般に反応率の低いものが多く、シたがって装置
内でのガスの滞留時間を長くとることが必要であった。
置は、一般に反応率の低いものが多く、シたがって装置
内でのガスの滞留時間を長くとることが必要であった。
たとえば米国においては、いわゆるＨｙｇａｓプロセス
が現在開発中であるが、この新らしい方法では滞留時間
を長くとるという観点から、多段流動層を用いた水素化
分解法を利用しようという傾向にある。
が現在開発中であるが、この新らしい方法では滞留時間
を長くとるという観点から、多段流動層を用いた水素化
分解法を利用しようという傾向にある。
このように石炭のガス化では、一般にガスの滞留時間を
２〜１０秒前後にとることが必要であり、この条件を満
足するような流動層反応器を適用する場合、流動層高を
特に高くとり多段にわたる流動層を形成することが必要
となる。
２〜１０秒前後にとることが必要であり、この条件を満
足するような流動層反応器を適用する場合、流動層高を
特に高くとり多段にわたる流動層を形成することが必要
となる。
しかし層高を高くとると、スラッギング現象が生じやす
く、固体気体接触率が低下し、反応率を低下させる原因
となる。
く、固体気体接触率が低下し、反応率を低下させる原因
となる。
また流動層燃焼装置の場合は、流動媒体または石炭粒子
の分散性が悪くなり、燃焼その他の反応効率が低下する
ことになる。
の分散性が悪くなり、燃焼その他の反応効率が低下する
ことになる。
本発明の目的は上記に説明したような従来技術にみられ
る問題点に鑑みてなされたもので、流動層高を高くする
ことにともなうスラッキング現象（粒子層がそのままの
形で上下に往復運動する現象）の発生傾向を防止し、安
定な流動状態と高い反応効率を得ることができる改善さ
れた流動層装置を提供するものである。
る問題点に鑑みてなされたもので、流動層高を高くする
ことにともなうスラッキング現象（粒子層がそのままの
形で上下に往復運動する現象）の発生傾向を防止し、安
定な流動状態と高い反応効率を得ることができる改善さ
れた流動層装置を提供するものである。
本発明は、分散板下から石炭粒子の流動化用ガスを供給
し、分散板上に石炭粒子の流動層を形成する流動層装置
において、流動層の下方およびそれより上方にそれぞれ
微粉炭および粗粒炭の供給口を設けたことを特徴とする
ものである。
し、分散板上に石炭粒子の流動層を形成する流動層装置
において、流動層の下方およびそれより上方にそれぞれ
微粉炭および粗粒炭の供給口を設けたことを特徴とする
ものである。
さらに具体的には、本発明は、流動層の下方から流動化
用ガスとして微粉炭（４０〜１００μ程度の大きさの粉
炭）を懸濁させたガスを供給し、またそれより上方の流
動層に粗粒炭または触媒粒子（５００〜３００μの大き
さ）を供給し、流動化用ガスの見かけ上の密度を高める
ことにより、前記スラッキング現象を防止するようにし
たものである。
用ガスとして微粉炭（４０〜１００μ程度の大きさの粉
炭）を懸濁させたガスを供給し、またそれより上方の流
動層に粗粒炭または触媒粒子（５００〜３００μの大き
さ）を供給し、流動化用ガスの見かけ上の密度を高める
ことにより、前記スラッキング現象を防止するようにし
たものである。
以下、本発明を、添付の図面を参照しながらさらに詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明を石炭ガス化に適用する場合の一実施例
を示す装置系の説明図で、ガス化しようとする石炭粒子
は原料供給系１から反応器３中に供給される。
を示す装置系の説明図で、ガス化しようとする石炭粒子
は原料供給系１から反応器３中に供給される。
一方流動化用の微細石炭粒子（４０〜１００μ）は流動
化用原料供給系２から同じく上記反応器３中に供給され
る。
化用原料供給系２から同じく上記反応器３中に供給され
る。
当該反応器３中では、原料の石炭粒子を流動化させ、ガ
ス化させる。
ス化させる。
ガス化を助長し、促進するためのガス化剤は、ガス化剤
供給系４を経て供給される。
供給系４を経て供給される。
当該反応器３中において、流動化され、ガス化された石
炭粒子および生成ガス等は、サイクロン５に送られ、微
細石炭粒子と生成ガスとに分離される。
炭粒子および生成ガス等は、サイクロン５に送られ、微
細石炭粒子と生成ガスとに分離される。
生成ガスはさらに除しん器６に送られ、生成ガス中に含
まれる固形物等が除去され、外部へ排出される。
まれる固形物等が除去され、外部へ排出される。
以上のように、本発明の方法では、ガス化される石炭粒
子は原料供給系１を経て反応器３に送られ、上記の別の
供給系４から送られるガス化剤、流動化用の微細石炭粒
子等により流動化される。
子は原料供給系１を経て反応器３に送られ、上記の別の
供給系４から送られるガス化剤、流動化用の微細石炭粒
子等により流動化される。
流動化用の微細石炭粒子はガス化する石炭粒子より重量
がはるかに軽く、当該微細石炭粒子は流動ガスに同伴さ
れる。
がはるかに軽く、当該微細石炭粒子は流動ガスに同伴さ
れる。
同伴された石炭微粒子は、流動している石炭粒子と衝突
することにより流動化用ガスのみかけ上の密度および粘
度が高められ、流動層内の石炭粒子の滞留時間が増大し
、反応効率が向上するとともに、一般に安定な状態にあ
るといわれる固液流動層と同様な効果を持つことになる
。
することにより流動化用ガスのみかけ上の密度および粘
度が高められ、流動層内の石炭粒子の滞留時間が増大し
、反応効率が向上するとともに、一般に安定な状態にあ
るといわれる固液流動層と同様な効果を持つことになる
。
ガスに同伴された未反応の微細石炭粒子は前記ですでに
説明したように、上記のサイクロン５で分離され、再び
上記反応器３内の流動層下部に戻され、装置内を循環す
ることになる。
説明したように、上記のサイクロン５で分離され、再び
上記反応器３内の流動層下部に戻され、装置内を循環す
ることになる。
なお、微粉炭は、流動層下部に系外から新たに供給して
もよいが、上記のようにサイクロン５で分離された未反
応の微粉炭（回収チャー）を供給することにより石炭の
利用効率が向上する。
もよいが、上記のようにサイクロン５で分離された未反
応の微粉炭（回収チャー）を供給することにより石炭の
利用効率が向上する。
また微粉炭は流動化用ガス（ガス化剤）に含有させ、分
散板の下から供給することも可能である。
散板の下から供給することも可能である。
第２図は原料石炭粒子として夕張炭を使用し、流動化用
微粒子を使用しないでガス化反応を進めた場合における
流動層内の圧力損失△Ｐと、時間との関係を示したもの
である。
微粒子を使用しないでガス化反応を進めた場合における
流動層内の圧力損失△Ｐと、時間との関係を示したもの
である。
すなわち、内径５０朋〆、高さ１０００ｍｍの大きさか
らなる反応器を適用し、空気によって流動層を形成させ
た場合における流動層内の圧力損失の経時変化を示した
ものであるが、図かられかるように圧力変動がきわめて
大きく、均一な流動層は形成されていないものと考えら
れる。
らなる反応器を適用し、空気によって流動層を形成させ
た場合における流動層内の圧力損失の経時変化を示した
ものであるが、図かられかるように圧力変動がきわめて
大きく、均一な流動層は形成されていないものと考えら
れる。
第３図は本発明の方法の特徴である、流動化用微細粒子
を適用して安定な流動層を形成した場合における、流動
層内圧力損失△Ｐとその時間経過との関係を示したもの
である。
を適用して安定な流動層を形成した場合における、流動
層内圧力損失△Ｐとその時間経過との関係を示したもの
である。
第３図と第２図を比較するとよくわかるように、流動化
用微粒子を使用した場合における層の圧力損失△Ｐの経
時変化はきわめて小さく、安定した流動層が形成されて
いるものと考えられる。
用微粒子を使用した場合における層の圧力損失△Ｐの経
時変化はきわめて小さく、安定した流動層が形成されて
いるものと考えられる。
上記の説明から理解されるように、本発明によれば、微
粉炭を流動層の下方から、および粗粒炭をそれより上方
に供給することにより、流動化用ガスの見かけ上の密度
を増大させ、流動層の安定化を図るとともに、微粉炭の
滞留時間を増大させ、流動層の高さを極端に高くするこ
となしに、高い反応効率のもとで石炭のガス化反応を進
めることが可能であり、したがって流動層高を高くする
ことによるスラッギング現象の発生傾向を防止し得るの
みでなく、石炭のガス化装置の小形化が可能となった。
粉炭を流動層の下方から、および粗粒炭をそれより上方
に供給することにより、流動化用ガスの見かけ上の密度
を増大させ、流動層の安定化を図るとともに、微粉炭の
滞留時間を増大させ、流動層の高さを極端に高くするこ
となしに、高い反応効率のもとで石炭のガス化反応を進
めることが可能であり、したがって流動層高を高くする
ことによるスラッギング現象の発生傾向を防止し得るの
みでなく、石炭のガス化装置の小形化が可能となった。
特に従来多段にわたる流動層の形成が必要であったもの
が本発明の適用により一段の流動層を形成するのみで、
十分に反応効率を高めることが可能となったものである
。
が本発明の適用により一段の流動層を形成するのみで、
十分に反応効率を高めることが可能となったものである
。
なお本発明は、石炭ガス化反応器のみならず、流動層燃
焼装置、重質油、石炭コークス等の流動層分解装置等の
一般の流動層反応器へも広く適用が可能である。
焼装置、重質油、石炭コークス等の流動層分解装置等の
一般の流動層反応器へも広く適用が可能である。
第１図は本発明の方法を実施するガス化装置系の説明図
、第２図は流動化用微細粒子を適用しない場合の流動層
内圧力損失の経時変化を示す線図、第３図は本発明の方
法にしたがい、流動化用微細粒子を適用した場合の流動
層内圧力損失の経時変化を示す線図である。 １・・・・・・原料供給系、２・・・・・・流動化用原
料供給系、３・・・・・・反応器、 ４・・・・・・ガス化剤供給系、 ５・・・・・・サ イクロン、 ６・・・・・・除じん器。
、第２図は流動化用微細粒子を適用しない場合の流動層
内圧力損失の経時変化を示す線図、第３図は本発明の方
法にしたがい、流動化用微細粒子を適用した場合の流動
層内圧力損失の経時変化を示す線図である。 １・・・・・・原料供給系、２・・・・・・流動化用原
料供給系、３・・・・・・反応器、 ４・・・・・・ガス化剤供給系、 ５・・・・・・サ イクロン、 ６・・・・・・除じん器。
Claims (1)
- １ 分散板下から石炭粒子の流動化用ガスを供給し、分
散板上に石炭粒子の流動層を形成する流動層装置におい
て、流動層の下方およびそれより上方にそれぞれ微粉炭
および粗粒炭の供給口を設けたことを特徴とする流動層
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10610074A JPS5827312B2 (ja) | 1974-09-17 | 1974-09-17 | 流動層装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10610074A JPS5827312B2 (ja) | 1974-09-17 | 1974-09-17 | 流動層装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5134206A JPS5134206A (ja) | 1976-03-23 |
| JPS5827312B2 true JPS5827312B2 (ja) | 1983-06-08 |
Family
ID=14425089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10610074A Expired JPS5827312B2 (ja) | 1974-09-17 | 1974-09-17 | 流動層装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5827312B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013537248A (ja) * | 2010-09-10 | 2013-09-30 | グレイトポイント・エナジー・インコーポレイテッド | 炭素質フィードストックの水添メタン化 |
| US10344231B1 (en) | 2018-10-26 | 2019-07-09 | Greatpoint Energy, Inc. | Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization |
| US10435637B1 (en) | 2018-12-18 | 2019-10-08 | Greatpoint Energy, Inc. | Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization and power generation |
| US10464872B1 (en) | 2018-07-31 | 2019-11-05 | Greatpoint Energy, Inc. | Catalytic gasification to produce methanol |
| US10618818B1 (en) | 2019-03-22 | 2020-04-14 | Sure Champion Investment Limited | Catalytic gasification to produce ammonia and urea |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6015491A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 石炭ガス化装置及び石炭ガス化方法 |
| JPS6048408A (ja) * | 1984-07-25 | 1985-03-16 | Babcock Hitachi Kk | 流動層燃焼装置の燃焼制御方法 |
| CN102796568B (zh) * | 2012-09-06 | 2015-07-08 | 刘宗礼 | 一种生产纯净水煤气和一氧化碳的装置及工艺 |
-
1974
- 1974-09-17 JP JP10610074A patent/JPS5827312B2/ja not_active Expired
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013537248A (ja) * | 2010-09-10 | 2013-09-30 | グレイトポイント・エナジー・インコーポレイテッド | 炭素質フィードストックの水添メタン化 |
| US10464872B1 (en) | 2018-07-31 | 2019-11-05 | Greatpoint Energy, Inc. | Catalytic gasification to produce methanol |
| US10344231B1 (en) | 2018-10-26 | 2019-07-09 | Greatpoint Energy, Inc. | Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization |
| US10435637B1 (en) | 2018-12-18 | 2019-10-08 | Greatpoint Energy, Inc. | Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization and power generation |
| US10618818B1 (en) | 2019-03-22 | 2020-04-14 | Sure Champion Investment Limited | Catalytic gasification to produce ammonia and urea |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5134206A (ja) | 1976-03-23 |
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