JPS5885095A - 熱ガスを冷却及び精製するための方法及び装置 - Google Patents
熱ガスを冷却及び精製するための方法及び装置Info
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- JPS5885095A JPS5885095A JP57061850A JP6185082A JPS5885095A JP S5885095 A JPS5885095 A JP S5885095A JP 57061850 A JP57061850 A JP 57061850A JP 6185082 A JP6185082 A JP 6185082A JP S5885095 A JPS5885095 A JP S5885095A
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- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
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- C10J2300/1884—Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、実質的に垂直上向きに流れていてかつ粘着性
のスラグの液滴及び/又は粒子を含有している熱ガスを
冷却及び精製する方法において、次の工程を含んでなる
ことを特徴とする方法に関する: a)冷たい清浄なガスを該熱ガス中に注入して低下した
温度を有するガス混合物を得る、b)該ガス混合物の速
度を減じる、 C)該ガス混合物の流れを逆転させて、元の実質的に垂
直な方向の流れに対して鋭角である方向で下向きにガス
混合物を流す、 d)斜め下向きに流れる該ガス混合物の速度を増大させ
る、 e)増大された速度で斜め下向きで流れる該ガス混合物
を間接熱交換により冷却する9、f)冷却された該ガス
混合物の速度を減じる、g)減じられた速度の該ガス混
合物の流れを逆転して、実質的に垂直な方向で上向きに
ガス混合物を流しそしてスラグ粒子は落下させる、h)
減じられた速度で実質的に垂直上向きで流れる該ガス混
合物を間接熱交換によりさらに冷却し、一方スラグ粒子
を量的にさらに落下させる、i) スラグ粒子を排出す
る。
のスラグの液滴及び/又は粒子を含有している熱ガスを
冷却及び精製する方法において、次の工程を含んでなる
ことを特徴とする方法に関する: a)冷たい清浄なガスを該熱ガス中に注入して低下した
温度を有するガス混合物を得る、b)該ガス混合物の速
度を減じる、 C)該ガス混合物の流れを逆転させて、元の実質的に垂
直な方向の流れに対して鋭角である方向で下向きにガス
混合物を流す、 d)斜め下向きに流れる該ガス混合物の速度を増大させ
る、 e)増大された速度で斜め下向きで流れる該ガス混合物
を間接熱交換により冷却する9、f)冷却された該ガス
混合物の速度を減じる、g)減じられた速度の該ガス混
合物の流れを逆転して、実質的に垂直な方向で上向きに
ガス混合物を流しそしてスラグ粒子は落下させる、h)
減じられた速度で実質的に垂直上向きで流れる該ガス混
合物を間接熱交換によりさらに冷却し、一方スラグ粒子
を量的にさらに落下させる、i) スラグ粒子を排出す
る。
本発明はまた、前述の方法を実施するための装置におい
て、次の部材を含んでなることを特徴とする装置に関す
る: a)ガスが上向きに流れることができる実質的に垂直な
ガス供給・ぐイブであって、冷たい清浄なガスを注入す
るための開口部が該パイプの壁に設けられている供給ノ
やイブ、 1 b)該供給パイプの上端部が発出しているところの流れ
逆転用容器であって、該容器の内径は該供給・ぐイブの
内径よりも大きく、該供給パイプの口部から該容器の内
部の上方境界部までの距離は該供給・やイブの内径より
も大きく、該流れ逆転用容器の底部は実質的に垂直に配
置されている該供給パイプに対して鋭角で下向きに傾い
ている、上記流れ逆転用容器、 C)連結・母イブであって、その上端部は該流れ逆転用
容器の底部に連結されておりかつその中心線は垂線に対
して鋭角にある連結・やイブ、d)流れ逆転用室の側壁
が該連結パイプに連結されておりかつその内径が連結ノ
eイブの内径よりも大きい流れ逆転用室を底端部に備え
ている実質的に垂直に配置されている、熱交換器、e)
該熱交換器の流れ逆転用室の底部に連結されているスラ
グ粒子排出用パイプ。
て、次の部材を含んでなることを特徴とする装置に関す
る: a)ガスが上向きに流れることができる実質的に垂直な
ガス供給・ぐイブであって、冷たい清浄なガスを注入す
るための開口部が該パイプの壁に設けられている供給ノ
やイブ、 1 b)該供給パイプの上端部が発出しているところの流れ
逆転用容器であって、該容器の内径は該供給・ぐイブの
内径よりも大きく、該供給パイプの口部から該容器の内
部の上方境界部までの距離は該供給・やイブの内径より
も大きく、該流れ逆転用容器の底部は実質的に垂直に配
置されている該供給パイプに対して鋭角で下向きに傾い
ている、上記流れ逆転用容器、 C)連結・母イブであって、その上端部は該流れ逆転用
容器の底部に連結されておりかつその中心線は垂線に対
して鋭角にある連結・やイブ、d)流れ逆転用室の側壁
が該連結パイプに連結されておりかつその内径が連結ノ
eイブの内径よりも大きい流れ逆転用室を底端部に備え
ている実質的に垂直に配置されている、熱交換器、e)
該熱交換器の流れ逆転用室の底部に連結されているスラ
グ粒子排出用パイプ。
炭素含有物質例えば石炭、褐炭、亜炭、泥炭。
石油コークス、重質残留石油留分、及びタール砂又はビ
チューメン質シェールから回収した油が完全に又は部分
的に燃焼される場合に、細かく分割された形態の粘着性
の液体及び/q又は固体のスラグを含有する、熱ガスが
得られる。該ガスは炉又は反応器中で発生し、そして炉
又は反応器を去るとき一般に/300ないし、zooo
℃の範囲の温度を有する。この目的に適した反応器は、
英国特許明細書第47タO2,2g≠号に記載されてい
る。
チューメン質シェールから回収した油が完全に又は部分
的に燃焼される場合に、細かく分割された形態の粘着性
の液体及び/q又は固体のスラグを含有する、熱ガスが
得られる。該ガスは炉又は反応器中で発生し、そして炉
又は反応器を去るとき一般に/300ないし、zooo
℃の範囲の温度を有する。この目的に適した反応器は、
英国特許明細書第47タO2,2g≠号に記載されてい
る。
該熱ガスは反応器の上端部から去り、次いで、実質的に
垂直な供給・ぐイブを通じて上向きに好ましくけ夕ない
し、2 (71117’8の範囲の平均線速度で流れる
。部分酸化により回収されるガスは、大部分はH2及び
coからなり、さらに多分CO2+ CH4+HO、N
2. H2S及びArを含み、また反応器から粘着性の
スラグの液滴及び/又は粒子(ガス温度及び燃焼される
べき炭素含有物質の無機成分の性質に依存して)を同伴
する。該ガスにおける該粘着性のスラグの液滴及び/又
は粒子の含有量は、通常/ないし75重量%の範囲にあ
る。該熱ガス中に存在する粘着性物質がその粘着性を失
なうような温度まで該熱ガ゛スを急速に冷却するために
、θ、j〜2 kyの量の冷たい清浄なガスが該熱ガス
中に注入するのが有利である。
垂直な供給・ぐイブを通じて上向きに好ましくけ夕ない
し、2 (71117’8の範囲の平均線速度で流れる
。部分酸化により回収されるガスは、大部分はH2及び
coからなり、さらに多分CO2+ CH4+HO、N
2. H2S及びArを含み、また反応器から粘着性の
スラグの液滴及び/又は粒子(ガス温度及び燃焼される
べき炭素含有物質の無機成分の性質に依存して)を同伴
する。該ガスにおける該粘着性のスラグの液滴及び/又
は粒子の含有量は、通常/ないし75重量%の範囲にあ
る。該熱ガス中に存在する粘着性物質がその粘着性を失
なうような温度まで該熱ガ゛スを急速に冷却するために
、θ、j〜2 kyの量の冷たい清浄なガスが該熱ガス
中に注入するのが有利である。
該冷たい清浄なガスは、jOないし300℃の範囲の温
度を有するのが好ましくまた急速に冷却されるべき熱ガ
スと同じ組成を有するのが適当であり、その結果、熱ガ
ス中に冷たい清浄なガスを注入することにより得られる
ガス混合物は好ましくは元の熱ガスの組成から実質的に
変わらない組成を有し、該ガス混合物の温度は有利的に
7θθないし1000℃の範囲にある。
度を有するのが好ましくまた急速に冷却されるべき熱ガ
スと同じ組成を有するのが適当であり、その結果、熱ガ
ス中に冷たい清浄なガスを注入することにより得られる
ガス混合物は好ましくは元の熱ガスの組成から実質的に
変わらない組成を有し、該ガス混合物の温度は有利的に
7θθないし1000℃の範囲にある。
該ガス混合物に存在するスラグ粒子が冷却精製装置を通
る経路に沈降することに因り該装置のさらに別の部分が
邪魔される危険は、上述した注入により実質的に減じら
れる。該注入は米国特許明細書箱4Il、05 +、≠
2≠号に記載の如く行なわれ得るが、他の種々の実施態
様も可能である。
る経路に沈降することに因り該装置のさらに別の部分が
邪魔される危険は、上述した注入により実質的に減じら
れる。該注入は米国特許明細書箱4Il、05 +、≠
2≠号に記載の如く行なわれ得るが、他の種々の実施態
様も可能である。
冷たい清浄なガスはいずれの場合も、反応器の出口部に
連結されている実質的に垂直な供給・ぐイブの壁の開口
部を通じて注入される。冷たい清浄なガスを熱い不純な
ガス中に注入する結果として得られるガス混合物をさら
に冷却するために、供給パイプは、適当には、該ガス混
合物を間接的に冷却し得る装置を有する。この装置は好
ましくは膜壁から成り、該膜壁は供給パイプの内側に設
置され、該膜壁を通じて冷媒例えば水及び/又は水蒸気
が流れることができる。適当には、この膜壁は、水蒸気
(有利的には、垂直に配置された熱交換器から誘導され
た水蒸気)を過熱するのに用いられる。
連結されている実質的に垂直な供給・ぐイブの壁の開口
部を通じて注入される。冷たい清浄なガスを熱い不純な
ガス中に注入する結果として得られるガス混合物をさら
に冷却するために、供給パイプは、適当には、該ガス混
合物を間接的に冷却し得る装置を有する。この装置は好
ましくは膜壁から成り、該膜壁は供給パイプの内側に設
置され、該膜壁を通じて冷媒例えば水及び/又は水蒸気
が流れることができる。適当には、この膜壁は、水蒸気
(有利的には、垂直に配置された熱交換器から誘導され
た水蒸気)を過熱するのに用いられる。
従来の石炭ガス化プラントにおいては、発生したガスを
冷却するための熱交換器をガス化反応器よりも上に設置
するのが通常でありな。比較的低容量の場合には該配置
は実際的でなくはないが、H2及びCOを含有するガス
の高速生産が可能でなければならない装置においては、
構造物の高さは非常に高くなるので問題が生じる。かか
る型の装置においては、反応器及び熱交換器は、それ故
、互いに隣合って設置するのが好ましい。これが意味す
るところは、ガス混合物の流れは逆転されねばならない
がそうする前にガス混合物の速度を有利的には0.5な
いし3 m/sの範囲の値にまで減じるということであ
る。上向きに流れるガス混合物の速度の低下に因り、ガ
ス混合物に同伴されるスラグ粒子のいくらかは、速度が
減じられている空間の底部に沈降しよう。この段階では
、沈降した粒子は、ガス混合物からまだ分離されておら
ず、ガス混合物によりさらに同伴される。
冷却するための熱交換器をガス化反応器よりも上に設置
するのが通常でありな。比較的低容量の場合には該配置
は実際的でなくはないが、H2及びCOを含有するガス
の高速生産が可能でなければならない装置においては、
構造物の高さは非常に高くなるので問題が生じる。かか
る型の装置においては、反応器及び熱交換器は、それ故
、互いに隣合って設置するのが好ましい。これが意味す
るところは、ガス混合物の流れは逆転されねばならない
がそうする前にガス混合物の速度を有利的には0.5な
いし3 m/sの範囲の値にまで減じるということであ
る。上向きに流れるガス混合物の速度の低下に因り、ガ
ス混合物に同伴されるスラグ粒子のいくらかは、速度が
減じられている空間の底部に沈降しよう。この段階では
、沈降した粒子は、ガス混合物からまだ分離されておら
ず、ガス混合物によりさらに同伴される。
スラグの沈降を防ぐために、供給A’イブの頂部が発出
しているところの流れ逆転用容器中でがス混合物の流れ
を逆転するのが好ましい。該容器の内径は供給パイプの
内径の2〜≠倍の大きさであることが有利であり、一方
、供給・ぐイノの口部から流れ逆転用容器の内部の上方
境界部までの距離は供給・ぞイノの内径の2〜70倍の
大きさが有利であり≠〜と倍の大きさが非常に適してお
り、その結果、流れ逆転用容器中にガス混合物が入いる
とガス混合物の速度は相当的に減じられる、従って、ス
ラグ粒子は、垂線に対して鋭角である角度で下向きに傾
いている流れ逆転用容器の底部に沈降しよう。
しているところの流れ逆転用容器中でがス混合物の流れ
を逆転するのが好ましい。該容器の内径は供給パイプの
内径の2〜≠倍の大きさであることが有利であり、一方
、供給・ぐイノの口部から流れ逆転用容器の内部の上方
境界部までの距離は供給・ぞイノの内径の2〜70倍の
大きさが有利であり≠〜と倍の大きさが非常に適してお
り、その結果、流れ逆転用容器中にガス混合物が入いる
とガス混合物の速度は相当的に減じられる、従って、ス
ラグ粒子は、垂線に対して鋭角である角度で下向きに傾
いている流れ逆転用容器の底部に沈降しよう。
この角度は好ましくは20〜1Ij0であり、その結果
、沈降したスラグ粒子は、流れ逆転用容器の傾いた底部
上を滑走しかつ/又はころがり落ち、そして連結・ぐイ
f(連結パイプの上端部は流れ逆転用容器の底部の下端
部に連結されている・)に入いる。沈降したスラグ粒子
が流れ動転用容器の底部上を通過するとき供給・ぐイブ
に再入するのを防ぐために、供給パイプの口部の上端部
と該口部が流れ逆転用容器の底部に連結されている場所
との間の距離は、供給ノRイブの内径の0.1−1倍が
好ましく、供給・やイノの内径の7〜3倍の範囲が一層
好ましい。
、沈降したスラグ粒子は、流れ逆転用容器の傾いた底部
上を滑走しかつ/又はころがり落ち、そして連結・ぐイ
f(連結パイプの上端部は流れ逆転用容器の底部の下端
部に連結されている・)に入いる。沈降したスラグ粒子
が流れ動転用容器の底部上を通過するとき供給・ぐイブ
に再入するのを防ぐために、供給パイプの口部の上端部
と該口部が流れ逆転用容器の底部に連結されている場所
との間の距離は、供給ノRイブの内径の0.1−1倍が
好ましく、供給・やイノの内径の7〜3倍の範囲が一層
好ましい。
同伴されたスラグ粒子の少くともいくらかが沈降したと
ころのガス混合物の流れは1流れ逆転用容器中で好まし
くは元の垂直な流れ方向に対して/3夕ないし/乙0°
の範囲の角度である方向で逆転される。その流れは引続
いて流れ逆転用容器から連結バイア°(連結・やイノの
中心線は垂線に対して20ないし1I−50の範囲の角
度にあることが好ましい。)に排出される。この角度力
博j0より大きい場合は、沈降したスラグ粒子が重力に
より連結パイプを滑走しかつ/又はころがり落ちること
はもはや起こらない可能性があり、このため、連結・に
イノの閉塞を防ぐための付加的装置が必要である。該角
度が20°より小さい場合は、本発明の装置の種々の部
材(即ち、供給パイプ及び流れ逆転用容器を有する反応
器、連結・母イブ、熱交換器)はあまりにもコンパクト
に配置され、その結果、実用的な設計及び操作は不可能
になる。
ころのガス混合物の流れは1流れ逆転用容器中で好まし
くは元の垂直な流れ方向に対して/3夕ないし/乙0°
の範囲の角度である方向で逆転される。その流れは引続
いて流れ逆転用容器から連結バイア°(連結・やイノの
中心線は垂線に対して20ないし1I−50の範囲の角
度にあることが好ましい。)に排出される。この角度力
博j0より大きい場合は、沈降したスラグ粒子が重力に
より連結パイプを滑走しかつ/又はころがり落ちること
はもはや起こらない可能性があり、このため、連結・に
イノの閉塞を防ぐための付加的装置が必要である。該角
度が20°より小さい場合は、本発明の装置の種々の部
材(即ち、供給パイプ及び流れ逆転用容器を有する反応
器、連結・母イブ、熱交換器)はあまりにもコンパクト
に配置され、その結果、実用的な設計及び操作は不可能
になる。
連結パイプにおいて、斜め下向きに流れるガス混合物の
速度は、再び増大される(好ましくは、夕ないしλOm
/sの範囲の値に増大される)。ガス混合物のこの速度
は、流れ逆転用容器中で沈降したスラグ粒子を連結パイ
プに素早く輸送するのを助ける。ガス混合物の上記の好
ましい速度を維持するために、連結・ぐイブの直径は供
給パイプの直径にほぼ等しく選ぶのが適している。ガス
混合物が流れる流れ逆転用容器及び連結パイプの経路に
おいて、ガス混合物をさらに冷却する(好ましくは、間
接熱交換により及びjθθないし200℃の範囲の温度
に冷却する。)ことが有利である。
速度は、再び増大される(好ましくは、夕ないしλOm
/sの範囲の値に増大される)。ガス混合物のこの速度
は、流れ逆転用容器中で沈降したスラグ粒子を連結パイ
プに素早く輸送するのを助ける。ガス混合物の上記の好
ましい速度を維持するために、連結・ぐイブの直径は供
給パイプの直径にほぼ等しく選ぶのが適している。ガス
混合物が流れる流れ逆転用容器及び連結パイプの経路に
おいて、ガス混合物をさらに冷却する(好ましくは、間
接熱交換により及びjθθないし200℃の範囲の温度
に冷却する。)ことが有利である。
このことを確実にするために、流れ逆転用容器及び連結
・やイノは、適当には、ガス混合物を間接的に冷却する
ことができる装置を具備する。この目的のために、冷媒
例えば水及び/又は水蒸気が流れることができる膜壁が
非常に適しそおり、それ故好ましい。適当には、これら
の膜壁は、水蒸気(有利的には、垂直に配置された熱交
換器から誘導された水蒸気)を過熱するために用いられ
る。
・やイノは、適当には、ガス混合物を間接的に冷却する
ことができる装置を具備する。この目的のために、冷媒
例えば水及び/又は水蒸気が流れることができる膜壁が
非常に適しそおり、それ故好ましい。適当には、これら
の膜壁は、水蒸気(有利的には、垂直に配置された熱交
換器から誘導された水蒸気)を過熱するために用いられ
る。
連結・ぐイノの底端部は、実質的に垂直に配置された熱
交換器の流れ逆転用室に連結されている。
交換器の流れ逆転用室に連結されている。
該流れ逆転用室は、熱論、熱交換器の底端部に設置され
ている。スラグの沈降を防ぐために、連結パイプから該
逆転用室中に流れるガス混合物の速度は、その中で最初
に減じられる(好ましくは、O1夕ないし3 m/sの
範囲の値に減じられる)。このことを確実にするために
、熱交換器の逆転用室の内径は、好ましくは、連結パイ
プの内径の2〜グ倍の大きさである。
ている。スラグの沈降を防ぐために、連結パイプから該
逆転用室中に流れるガス混合物の速度は、その中で最初
に減じられる(好ましくは、O1夕ないし3 m/sの
範囲の値に減じられる)。このことを確実にするために
、熱交換器の逆転用室の内径は、好ましくは、連結パイ
プの内径の2〜グ倍の大きさである。
熱交換器の逆転用室において、ガス混合物に依然存在す
るスラグ粒子のいくらかは沈降しよう。
るスラグ粒子のいくらかは沈降しよう。
連結・ぐイノは、好ましくは、熱交換器の流れ逆転径の
2〜10倍好ましくはj〜g倍に等しい距離にある位置
で連結されている。
2〜10倍好ましくはj〜g倍に等しい距離にある位置
で連結されている。
垂直に配置される熱交換器は、好ましくは、冷媒(適当
には、水及び/又は水蒸気から成る冷媒)が流れる冷却
ノ9イブの回りに冷却されるべきガスが送られる型の熱
交換器である。熱交換器の逆転用室の内径は、好ましく
は、連結i9イグの内径の2〜≠倍の大きさである。
には、水及び/又は水蒸気から成る冷媒)が流れる冷却
ノ9イブの回りに冷却されるべきガスが送られる型の熱
交換器である。熱交換器の逆転用室の内径は、好ましく
は、連結i9イグの内径の2〜≠倍の大きさである。
その結果、該室中において上向きに流れるがス混合物は
、連結・やイノ中において下向きに流れるガス混合物に
対して遅らされる。ガス混合物のこの遅らされた上向き
運動に因り、そこに依然として存在するスラグ粒子は、
もはや上向きに連行される傾向になく、まさに落下する
傾向になろう。
、連結・やイノ中において下向きに流れるガス混合物に
対して遅らされる。ガス混合物のこの遅らされた上向き
運動に因り、そこに依然として存在するスラグ粒子は、
もはや上向きに連行される傾向になく、まさに落下する
傾向になろう。
このようにして、ガス混合物の固体物質含有量は逆転用
室中で減じられ、有利的には、逆転用室から間接熱交換
器の残りの部分への移り変わり点において、実質的に垂
直上向きに流れるガス混合物がOojな−し7j重量係
の範囲のスラグ粒子含有量を有するように減じられる。
室中で減じられ、有利的には、逆転用室から間接熱交換
器の残りの部分への移り変わり点において、実質的に垂
直上向きに流れるガス混合物がOojな−し7j重量係
の範囲のスラグ粒子含有量を有するように減じられる。
該ガス混合物が熱交換器を流れる経路で、該ガス混合物
は例えば/jOないし!loo℃の範囲の温度に冷却さ
れ、一方、スラグ含有iは0.3ないし5重量%の範囲
の値に減じられ、何故ならスラグ粒子は熱交換器中で量
的にさらに沈降するからである。
は例えば/jOないし!loo℃の範囲の温度に冷却さ
れ、一方、スラグ含有iは0.3ないし5重量%の範囲
の値に減じられ、何故ならスラグ粒子は熱交換器中で量
的にさらに沈降するからである。
流れ逆転用室中及び熱交換器の残りの部分中で落下する
スラグ粒子は、逆転用室の底部に沈降する。それらの粒
子は、該底部から連続的に又は周期的に除去されねばな
らない。この目的のために、スラグ粒子用排出・モイノ
が逆転用室の底部に連結され、しかしてこの排出ノ9イ
グは、好ましくは、スラグ粒子除去用装置中に発出する
。
スラグ粒子は、逆転用室の底部に沈降する。それらの粒
子は、該底部から連続的に又は周期的に除去されねばな
らない。この目的のために、スラグ粒子用排出・モイノ
が逆転用室の底部に連結され、しかしてこの排出ノ9イ
グは、好ましくは、スラグ粒子除去用装置中に発出する
。
該装置は、炭素含有物質のガス化及びかくして発生した
ガスのそれに続く冷却及び精製が実質的に大気圧で行な
われる場合は通常の容器から成うていてもよい。しかし
ながら、ガス化、冷却及び精製は、好ましくは、高めら
れた圧力例えば10〜乙θバールで行なわれる。それ故
、スラグ粒子を除去するための装置は、一般にロック装
置(閉鎖装置)から成っていよう。冷却i?#製装置に
導入される熱ガス/トン当たり、2〜3; Okgの量
のスラグ粒子が流れ逆転用室から排出されるのが有利で
ある。
ガスのそれに続く冷却及び精製が実質的に大気圧で行な
われる場合は通常の容器から成うていてもよい。しかし
ながら、ガス化、冷却及び精製は、好ましくは、高めら
れた圧力例えば10〜乙θバールで行なわれる。それ故
、スラグ粒子を除去するための装置は、一般にロック装
置(閉鎖装置)から成っていよう。冷却i?#製装置に
導入される熱ガス/トン当たり、2〜3; Okgの量
のスラグ粒子が流れ逆転用室から排出されるのが有利で
ある。
上述した手段すべてを採用しても、少量の粒子が供給・
ぐイブ、逆転用容器、連結パイプ及び熱交換器の内壁に
付着する可能性が依然存在し、その結果、それらの表面
の冷却効果は減じられ、また、全体の系を流れる通過量
も減じられる。これらの効果は望ましくない。それ故、
好ましくは、供給パイプ、逆転用容器、連結パイプ及び
/又は熱交換器に、これらの部材の内壁からスラグの沈
着物を除去するための装置が連結される。この装置には
種々の型のものがあり、例えば、音響的装置。
ぐイブ、逆転用容器、連結パイプ及び熱交換器の内壁に
付着する可能性が依然存在し、その結果、それらの表面
の冷却効果は減じられ、また、全体の系を流れる通過量
も減じられる。これらの効果は望ましくない。それ故、
好ましくは、供給パイプ、逆転用容器、連結パイプ及び
/又は熱交換器に、これらの部材の内壁からスラグの沈
着物を除去するための装置が連結される。この装置には
種々の型のものがあり、例えば、音響的装置。
機械的装置及び/又は電気的装置であり得る。しかしな
がら、好ましくは、機械的なジョギング装置が該目的の
ために連結される。ジョギング装置を最適に操作するた
めには、供給パイプ、逆転用容器、連結パイプ及び/又
は熱交換器の逆転用室は、好ましくは、上述した膜壁(
その内側にスラグ粒子が沈降することができる。)と本
発明による装置の上記部材の(鋼製の)外壁(該外壁は
好ましくは比較的冷たく保たれる。)わ内側に適当に配
置される絶縁層との間にいくらかの間隙が存在するよう
に設計され、何故なら、高圧例えば70〜乙0パール(
本発明による方法は好ましくは高圧で行なわれる。)か
ら生じる力を吸収することが可能であるはずであるから
である。
がら、好ましくは、機械的なジョギング装置が該目的の
ために連結される。ジョギング装置を最適に操作するた
めには、供給パイプ、逆転用容器、連結パイプ及び/又
は熱交換器の逆転用室は、好ましくは、上述した膜壁(
その内側にスラグ粒子が沈降することができる。)と本
発明による装置の上記部材の(鋼製の)外壁(該外壁は
好ましくは比較的冷たく保たれる。)わ内側に適当に配
置される絶縁層との間にいくらかの間隙が存在するよう
に設計され、何故なら、高圧例えば70〜乙0パール(
本発明による方法は好ましくは高圧で行なわれる。)か
ら生じる力を吸収することが可能であるはずであるから
である。
本発明を図面を参照してさらに説明する。該図面は、本
発明による方法が行なわれる装置の概略図を示すが、補
助的装置例えばポンプ、コンプレッサー、バルブ、清浄
装置及び制御装置は図示されていない。
発明による方法が行なわれる装置の概略図を示すが、補
助的装置例えばポンプ、コンプレッサー、バルブ、清浄
装置及び制御装置は図示されていない。
しかし、本発明は、この図面に基づく記載に決して限定
されない。ライン/、、2及び3を通じて、N2の如き
キャリアガス中の石炭粉末、酸素及び多分水蒸気がそれ
ぞれ反応器j中に導入され、しかして該反応器中でそれ
らは相互に反応して主としてN2及びCOから成りかつ
同伴されたスラグの液ラインjを通じて主として排出さ
れる液状スラグの形成を伴なう。熱ガスは反応器≠から
供給パイプ乙を通じて除去され、一方、冷たい清浄なガ
ス(好ましくは、熱ガスとほぼ同じガス組成を有するガ
ス)はライン7を通じて注入される。
されない。ライン/、、2及び3を通じて、N2の如き
キャリアガス中の石炭粉末、酸素及び多分水蒸気がそれ
ぞれ反応器j中に導入され、しかして該反応器中でそれ
らは相互に反応して主としてN2及びCOから成りかつ
同伴されたスラグの液ラインjを通じて主として排出さ
れる液状スラグの形成を伴なう。熱ガスは反応器≠から
供給パイプ乙を通じて除去され、一方、冷たい清浄なガ
ス(好ましくは、熱ガスとほぼ同じガス組成を有するガ
ス)はライン7を通じて注入される。
従って、低下した温度のガス混合物が形成され、このガ
ス混合物中では同伴された元のスラグの液滴は凝結して
スラグ粒子を形成しており、その上向き速度は流れ逆転
用容器g中においである値(好ましくは、供給ライン乙
(即ち、供給・ぞイブ乙)中のガス混合物の値のほぼ3
分の/)ニ減じられる。逆転用容器g中において、ガス
混合物の方向も逆転され、その結果、ガス混合物は連結
・ぞイノタを通じて逆転用容器を去ることができる。
ス混合物中では同伴された元のスラグの液滴は凝結して
スラグ粒子を形成しており、その上向き速度は流れ逆転
用容器g中においである値(好ましくは、供給ライン乙
(即ち、供給・ぞイブ乙)中のガス混合物の値のほぼ3
分の/)ニ減じられる。逆転用容器g中において、ガス
混合物の方向も逆転され、その結果、ガス混合物は連結
・ぞイノタを通じて逆転用容器を去ることができる。
流れ逆転用容器中におけるガス混合物の速度の低減中、
スラグ粒子のいくらかは容器どの傾いた底部まで落下し
、そして該底部KGってころがり滑走して連結・やイプ
タ中に入いる。連結パイツタを通じて、このパイプ中で
さらに間接的に冷却されるガス混合物(この混合物の速
度は供給パイプ中における値に近い値まで再び増大され
る。)は、好ましくは過熱される水蒸気の助けにより、
分離されたスラグ粒子と一緒に熱交換器//の流れ逆転
用室10に入いる。該逆転用室10中において、ガス混
合物の速度は逆転用容器g中における値に近い値にまで
再び減じられ、その結果、スラグ粒子はこのガス混合物
から量的にさらに分離される。
スラグ粒子のいくらかは容器どの傾いた底部まで落下し
、そして該底部KGってころがり滑走して連結・やイプ
タ中に入いる。連結パイツタを通じて、このパイプ中で
さらに間接的に冷却されるガス混合物(この混合物の速
度は供給パイプ中における値に近い値まで再び増大され
る。)は、好ましくは過熱される水蒸気の助けにより、
分離されたスラグ粒子と一緒に熱交換器//の流れ逆転
用室10に入いる。該逆転用室10中において、ガス混
合物の速度は逆転用容器g中における値に近い値にまで
再び減じられ、その結果、スラグ粒子はこのガス混合物
から量的にさらに分離される。
このスラグ粒子は、逆転用容器g中において既に分離さ
れたスラグ粒子及び熱交換器//中においてその後ガス
から沈降するスラグ粒子と共に、逆転用室10の底部に
落下する。ライン/2を通じて、それらは容器/3に排
出され、そしてライン/llを通じて容器/3から周期
的に又は連続的に除去される。
れたスラグ粒子及び熱交換器//中においてその後ガス
から沈降するスラグ粒子と共に、逆転用室10の底部に
落下する。ライン/2を通じて、それらは容器/3に排
出され、そしてライン/llを通じて容器/3から周期
的に又は連続的に除去される。
熱交換器//中において、上昇するがス混合物は冷却水
によりさらに冷却亭れ、しかして、該冷却水は、ライン
/jを通じて導入され、次いで組になっている冷却i9
イf/乙中において熱交換器を通過させ、そして最終的
にはライン/7を通じて任意的には(過熱された)水蒸
気の形態で排出される。冷却及び精製されたガスは、ラ
イン/gを通じて装置を去る。
によりさらに冷却亭れ、しかして、該冷却水は、ライン
/jを通じて導入され、次いで組になっている冷却i9
イf/乙中において熱交換器を通過させ、そして最終的
にはライン/7を通じて任意的には(過熱された)水蒸
気の形態で排出される。冷却及び精製されたガスは、ラ
イン/gを通じて装置を去る。
例
図面に概略的に示されたプロセスにおいて、g乙トン/
hのガスを石炭ガス化反応器≠中で発生させる。該ガス
は、7600℃の温度及び次に示される組成を有する。
hのガスを石炭ガス化反応器≠中で発生させる。該ガス
は、7600℃の温度及び次に示される組成を有する。
容量係
)(227,7
CO乙0.ど
co2.、z、。
OH4,0,07
N2 左≠
Ar /、0
N20 2.乙
H2S O,9
該ガスは、ヨ/重量係のスラグを液滴の形態で含有する
。該ガス中v、73 )ン/hの冷たい清浄なガスをラ
イン7を通じて注入する。該清浄なガスは次の組成を有
する。
。該ガス中v、73 )ン/hの冷たい清浄なガスをラ
イン7を通じて注入する。該清浄なガスは次の組成を有
する。
容量チ
H2ノア乙
CO乙/、/
CO22,0
CH40,0/
N2−5.乙
Ar /、Q
H200,乙
H2SO,9
この注入の結果、り00℃の温度及びノ、ざ重量%のス
ラグ含有量を有するガス混合物が、/jタトン/hの量
形成する。
ラグ含有量を有するガス混合物が、/jタトン/hの量
形成する。
このガス組成物は次の通りである。
H2,27,3
CO乙/、≠
CO2,:z、。
CH40,θ/
N2 左j
Ar /、0
H20/、 7
H2SO8り
供給ノeイブ乙を通る経路において、該ガス混合物は過
熱される水蒸気によりgoθ℃までさらに冷却され、そ
の後流れ逆転用容器gに入いり、この容器中においてそ
の速度は/ Om/sから3rrv/sに減じられる。
熱される水蒸気によりgoθ℃までさらに冷却され、そ
の後流れ逆転用容器gに入いり、この容器中においてそ
の速度は/ Om/sから3rrv/sに減じられる。
該ガス混合物はI m/sの速度で連結ラインタ(即ち
連結パイブタ)を通じて逆転用容器gを去り、一方、該
ガス混合物中に存在する10重量襲のスラグ粒子は、逆
転用容器g中で分離され、連結ノeイプタの壁に洛って
斜め下向きに滑走する。
連結パイブタ)を通じて逆転用容器gを去り、一方、該
ガス混合物中に存在する10重量襲のスラグ粒子は、逆
転用容器g中で分離され、連結ノeイプタの壁に洛って
斜め下向きに滑走する。
該ガス混合物は連結・ぐイア″?中では♂rJsの速度
を有し、しかして、連結ノクイプタを通る経路において
、該ガス混合物は過熱される水蒸気により乙′l;′θ
℃にさらに冷却され、この温度で逆転用室10に入いる
。
を有し、しかして、連結ノクイプタを通る経路において
、該ガス混合物は過熱される水蒸気により乙′l;′θ
℃にさらに冷却され、この温度で逆転用室10に入いる
。
後者の逆転用室において、該ガス混合物は3m/sの速
度まで遅らされそして逆転され、その結果、該ガス混合
物は、冷却されながら熱交換器//中において実質的に
垂直上向きに流れる。該ガス混合物は、3乙0℃の温度
でかつ2.2重量%の固体物質含有量でもってライン/
gを通じてその系から排出される。930 kg/hの
量の細かく分割された固体スラグが、ライン/2を通じ
て容器/3に排出される。
度まで遅らされそして逆転され、その結果、該ガス混合
物は、冷却されながら熱交換器//中において実質的に
垂直上向きに流れる。該ガス混合物は、3乙0℃の温度
でかつ2.2重量%の固体物質含有量でもってライン/
gを通じてその系から排出される。930 kg/hの
量の細かく分割された固体スラグが、ライン/2を通じ
て容器/3に排出される。
図面は、本発明による方法が行なわれる装置の概略図を
示す。 ≠・・・反応器、乙・・・供給・母イブ、g・・・流れ
逆転用容器、り・・・連結・やイブ、10・・・流れ逆
転用室、//・・・熱交換器、/乙・・・冷却・母イブ
。
示す。 ≠・・・反応器、乙・・・供給・母イブ、g・・・流れ
逆転用容器、り・・・連結・やイブ、10・・・流れ逆
転用室、//・・・熱交換器、/乙・・・冷却・母イブ
。
Claims (9)
- (1)実質的に垂直上向きに流れていてかつ粘着性のス
ラグの液滴及び/又は粒子を含有している熱ガスを冷却
及び精製する方法において、次の工程を含んでなること
を特徴とする方法。 a)冷たい清浄なガスを該熱ガス中に注入して低下した
温度を有するガス混合物を得る、b)該ガス混合物の速
度を減じる、 C)該ガス混合物の流れを逆転させて、元の実質的に垂
直な方向の流れに対して鋭角である方向で下向きにガス
混合物を流す、 d)斜め下向きに流れる該ガス混合物の速度を増大させ
る、 e)増大された速度で斜め下向きで流れる該ガス混合物
を間接熱交換により冷却する、f)冷却された該ガス混
合物の速度を減じる・g)減じ“られた速度の該ガス混
合物の流れを逆転して、実質的に垂直な方向で上向きに
ガス混合物を流しそしてスラグ粒子は落下させる、h)
減じられた速度で実質的に垂直上向きで流れる該ガス混
合物を間接熱交換によりさらに冷却し、一方スラグ粒子
を量的にさらに落下させる、 1)スラグ粒子を排出する。 - (2) 該熱ガスが7300ないし、!ooo℃の範
囲の温度を有する、ことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の方法。 - (3) 該熱ガスが夕ないし、20 misの範囲の
平均線速度で実質的に垂直土向きに流れる、ことを特徴
とする特許請求の範囲第1又は2項記載の方法。 - (4)該熱ガスが/ないし/j重量係の範囲の粘着性の
スラグの液滴及び/又は粒子の含有量を有する、ことを
特徴とする特許請求の範囲第1〜3項のいずれか記載の
方法。 - (5) 熱ガス/ kg当たり0.夕ないし2kgの
範囲の量の冷たい清浄なガスを注入する、ことを特徴と
する特許請求の範囲第1〜グ項のいずれか記載の方法。 - (6)該冷たい清浄なガスがjOないし300℃の範囲
の温度を有する、ことを特徴とする特許請求の範囲第1
〜夕項のいずれか記載の方法。 - (7) 冷たい清浄なガスを該熱ガス中に注入するこ
とにより得られるがス混合物の平均温度が700ないし
7000℃の範囲にある、ことを特徴とする特許請求の
範囲第1〜乙項のいずれか記載の方法。 - (8)工程b)において平均線速度を0.夕ないし3r
n/Sの範囲の値に減じる、ことを特徴とする特許請求
の範囲第1〜7項のいずれか記載の方法。 - (9) 工程C)においてガス混合物の流れを元の垂
直方向の流れに対して/3jないし/乙0°の範囲にあ
る角度の方向に逆転させる、ことを特徴とする特許請求
の範囲第1〜g項のいずれか記載の方法。 01 工程d)において斜め下向きに流れるガス混合物
の速度を夕ないし20 misの範囲にある値に増大さ
せる、ことを特徴とする特許請求の範囲第0])工程C
)において斜め!向きに流れるガ゛ス混合物を間接熱交
換により夕00ないし9oθ℃の範囲にある温度に冷却
する、ことを特徴とする特許請求の範囲第1〜70項の
いずれか記載の方法。 0埠 工程f)ニおいて、冷却されたガス混合物の速度
を0.夕ないし3 misの範囲の値に減じる、ことを
特徴とする特許請求の範囲第1〜//項のいずれか記載
の方法。 01 工程g)において実質的に垂直上向きに流れる
ガス混合物がOjないし75重量%の範囲のスラグ粒子
含有量を有する、ことを特徴とする特許請求の範囲第1
〜72項のいずれか記載の方法。 0◆ 工程h)において実質的に垂直上向きに流れるガ
ス混合物を間接熱交換により/jOないし≠00℃の範
囲の温度に冷却し、スラグ含有量を0.3ないしょ重量
%の範囲の値に減じる、ことを特徴とする特許請求の範
囲第1〜73項のいずれか記載の方法。 09 工程I)ニおいて熱ガス/トン当たりノないし!
; Okyの範囲の量の固体スラグ粒子を排出する、こ
とを特徴とする特許請求の範囲第1〜/II−項のいず
れか記載の方法。 Oe 特許請求の範囲第1〜/夕項のいずれか記載の
如く粘着性のスラグの液滴及び/又は粒子を含有する熱
ガスを冷却及び精製するための装置において、次の部材
を含んでなることを特徴とする装置。 a)ガスが上向きに流れることができる実質的に垂直な
ガス供給・ぐイブであって、冷たい清浄なガスを注入す
るための開口部が該・やイブの壁に設けられている供給
パイプ、 b)該供給ieイゾの上端部が発出しているところの流
れ逆転用容器であって、該容器の内径は該供給パイプの
内径よりも大きく、該供給・ぐイブの口部から該容器の
内部の頂部の境界部までの距離は該供給パイプの内径よ
りも犬きく、該流れ逆転用容器の底部は実質的に垂直に
配置されている該供給パイプに対して鋭角で下向きに傾
いている、上記流れ逆転用容器、 C)連結パイプであって、その上端部は該流れ逆転用容
器の底部に連結されておりかつその中心線は垂線に対し
て鋭角にある連結パイプ、d)流れ逆転用室の側壁が該
連結・やイブに連結されておりかつその内径が連結パイ
プの内径よりも太きい流れ逆転用室を底端部に備えてい
る実質的に垂直に配置されている熱交換器、e)該熱交
換器の流れ逆転用室の底部に連結されているスラグ粒子
排出用パイプ。 aカ ガス混合物を間接的に冷却することができる装
置を該供給ieイゾが有している、ことを特徴とする特
許請求の範囲第1乙項記載の装置。 0→ がス混合物を間接的に冷却することができる装置
が、冷媒が流れることができる膜壁から成っている、こ
とを特徴とする特許請求の範囲第77項記載の装置。 0傷 該連結・母イブの中心線が垂線に対して20ない
しグ5°の範囲の角度にある、ことを特徴とする特許請
求の範囲第1乙、/7及び1g項のいずれか記載の装置
。 (イ) ガス混合物を間接的に冷却することができる装
置を該流れ逆転用容器が有している、ことを特徴とする
特許請求の範囲第1乙〜/り項のいずれか記載の装置。 いり ガス混合物を間接的に冷却することができる装置
が、冷媒が流れることができる膜壁から成っている、こ
とを特徴とする特許請求の範囲第20項記載の装置。 (イ)該流れ逆転用容器の内径が該供給・やイブの内径
の2〜を倍の大きさである、ことを特徴とする特許請求
の範囲第1乙〜27項のいずれか記載の装置。 翰 該供給・ぐイブの口部から該流れ逆転用容器の内部
の頂部の境界部までの距離が該供給・ぞイブの内径の2
〜70倍である、ことを特徴とする特許請求の範囲第1
乙〜、22項のいずれか記載の装置。 (ハ)該流れ逆転用容器の底部が垂線に対して20〜I
IL、t’の角度で連結・やイブに向かって下向きに傾
いている、ことを特徴とする特許請求の範囲(ハ) 該
供給・母イブの口部の上端部と該口部が該流れ逆転用容
器の底部に連結されている場所との間の距離が、該供給
・ぐイブの内径の0.1−1倍の大きさである、ことを
特徴とする特許請求の範囲第1乙〜2を項のいずれか記
載の装置。 (ハ)該連結・ぐイブの内径が該供紘・ぐイブの内径に
近い大きさである、ことを特徴とする特許請求の範囲第
1乙〜、2j項のいずれか記載の装置。 (社)該連結・ぐイブが、ガス混合物を間接的に冷却す
ることができる装置を有している、ことを特徴とする特
許請求の範囲第1乙〜、2を項のいずれか記載の装置。 (ハ) ガス混合物を間接的に冷却することができる装
置が、冷媒が流れることができる膜壁から成っている、
ことを特徴とする特許請求の範囲第27項記載の装置。 翰 実質的に垂直に配置された熱交換器が、冷媒がその
中を流れかつ冷却されるべきガス混合物がその回りを通
るところの冷却管を有している、ことを特徴とする特許
請求の範囲第1乙〜2g項のいずれか記載の装置。 ■ 該連結・七イゾが、該熱交換器の流れ逆転用室の側
壁に、該流れ逆転用室の底部h・ら該連結・ぞイブの内
径の2〜70倍に等しい距離にある位置で連結されてい
る、ことを特徴とする特許請求の範囲第1乙〜2り項の
いずれか記載の装置。 01)該熱交換器の流れ逆転用室の内径が該連結ノ9イ
ゾの内径の2〜≠倍の大きさである、ことを特徴とする
特許請求の範囲第1乙〜30項のいずれか記載の装置。 0う スラグ粒子排出・ぐイブがスラグ粒子除去装置中
に発出している、ことを特徴とする特許請求の範囲第1
乙〜37項のいずれか記載の装置。 01 該供給・母イブ、流れ逆転用容器、連結・ぞイ
ブ及び/又は熱交換器に、それらの内壁からスラグ沈着
物を除去するための装置が連結されている、ことを特徴
とする特許請求の範囲第1乙〜32項のいずれか記載の
装置。 (ロ) 機械的ノヨギング装置が連結されている、こと
を特徴とする特許請求の範囲第33項記載の装置。 0→ 該供給・り仁へ流れ逆転用容器及び/又は連結パ
イプには、それらの膜壁とそれらの外壁の内側に適用さ
れた絶縁層との間に間隙がある、ことを特徴とする特許
請求の範囲第1乙〜3≠項のいずれか記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8105169 | 1981-11-16 | ||
NL8105169 | 1981-11-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5885095A true JPS5885095A (ja) | 1983-05-21 |
JPH0521959B2 JPH0521959B2 (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=19838380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57061850A Granted JPS5885095A (ja) | 1981-11-16 | 1982-04-15 | 熱ガスを冷却及び精製するための方法及び装置 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4957657A (ja) |
JP (1) | JPS5885095A (ja) |
AU (1) | AU556240B2 (ja) |
BE (1) | BE892782A (ja) |
BR (1) | BR8202316A (ja) |
CA (1) | CA1193864A (ja) |
DE (1) | DE3214618A1 (ja) |
FR (1) | FR2516398B1 (ja) |
GB (1) | GB2112015B (ja) |
IN (1) | IN156182B (ja) |
IT (1) | IT1201942B (ja) |
SE (1) | SE452332B (ja) |
ZA (1) | ZA822470B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012097178A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Jfe Engineering Corp | 廃棄物ガス化処理装置 |
JP2014510189A (ja) * | 2011-04-06 | 2014-04-24 | イネオス バイオ ソシエテ アノニム | 合成ガス冷却システム及び操作方法 |
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DE3421569C1 (de) * | 1984-06-09 | 1985-06-27 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Verschleissfeste Beschichtung |
SE454846B (sv) * | 1986-02-06 | 1988-06-06 | Flaekt Ab | Sett och anordning for att rena en med fororeningar bemengd varm gasstrom |
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