JP3203580B2 - ガス化反応器において固体又は泥状の残留物及び廃棄物又は低品質の燃料から合成ガス又は可燃ガスを製造する方法 - Google Patents

ガス化反応器において固体又は泥状の残留物及び廃棄物又は低品質の燃料から合成ガス又は可燃ガスを製造する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 固体又は泥状の残留物及び廃棄物の集積はこれ以上容
認できないので，これらの物質の利用は次第に重要にな
っている。これらの物質には，例えば自動車の圧砕軽量
物品，プラスチツク，油や塗料や溶媒のスラツジ，一部
脱水された汚泥等が属している。これらの物質に共通な
ことは，それらが有機成分を含んでいることである。
いわゆる立形ガス化反応器による実験の場合，例えば
自動車の圧砕軽量成分のような多数の装入物の高温ガス
化の際重大な問題が生ずる。特に多くの場合特に自動車
の圧砕軽量成分では，この装入物を均一にガス化区域即
ち一次ガス室へ入れて，生成ガスが充分均一な品質を持
つようにすることは困難である。この問題を解決するた
め，装入物を成形し，それから従来の充填弁を通して塊
状で立形ガス化反応器へ供給するこれまで非公開の努力
がなされている。しかしこのような成形は非常に費用が
かかり，現在まだ充分完成していない。
他のこれまで非公開の解決策も成功しなかつた。この
解決策によれば，例えば飛行流ガス化反応器における燃
料の装入について公知であるように，装入物が粉砕され
る。ガラス，石，鉄等のような摩耗に強い物質が残留物
又は廃棄物に含まれていることがあるので，この粉砕に
は問題がある。更にこの方法には非常に費用がかかる。
これから出発して本発明の基礎になつている課題は，
有機成分を含む取扱い困難の残留物及び廃棄物特に自動
車の圧砕軽量成分のできるだけ環境に合った廃棄物処理
を保証し、その際合成ガスを取得することである。
この課題を解決するため，請求項１の特徴を持つ方法
が提案される。
本発明により多数の重要な利点が得られる。
装入物の前熱処理段階（熱分解処理）において，特に
装入物が圧砕軽量成分である場合，ガス成分及び固体成
分が，飛行流ガス化反応器の運転のために必要であるよ
うな燃焼又はガス化可能な物質の比で生ずる（約60％の
ガス成分及び約40％の固体成分）。従つて一次ガスバー
ナにおける他の燃料の燃焼は殆ど必要でない。
前熱処理からの固体成分はほぼ精錬コークスのような
性質を持つている。従つてガス化の際例えば精錬コーク
スの使用をやめることができるので，固体装入物は，熱
処理される装入物の固体成分のみから成る。
本発明による装入物のガス化では，ダイオキシン及び
窒素酸化物のような環境破壊物質は生じない。なぜなら
ば，理論値以下の条件で行われるガス化では，ダイオキ
シンは存在できず，比較的高いガス化温度で破壊される
からである。一次ガス燃焼からの窒素酸化物は，ガス化
条件加で還元される。更に場合によつては生ずる金属酸
化物は，他の利用方法に比較して少ない酸化度を持ち，
従つて毒性が少ない。
装入物に含まれる例えば金属のような不純物は，固体
成分が装入物としてガス化反応器へ与えられる前に，前
熱処理段階後通常の分離段階により固体成分から分離す
ることができる。
ガス化反応器への固体装入物の装入は著しく簡単化さ
れかつ均一化される。
飛行流原理により動作するガス化反応器（飛行流ガス
化反応器）は充分公知であり，従つてここで特別な説明
は行わない。例えばドイツ連邦共和国特許第2721047号
明細書及び欧州特許第0011151号明細書が参照される。
いわゆる飛行流ガス化反応器での使用に対しては，約
0.001mmないし5mmの粒度範囲が使用される。本発明によ
る熱分解段階の後に生ずる固体成分は，熱分解処理後及
び飛行流ガス化の後に，その粒度範囲に関して，粉砕，
ふるい分け及び／又は選別により設定され，その際粒度
範囲が幅に小さくされる 熱分解処理段階の後に生ずるガス成分がまず凝縮段階
を受けるのがよい。この凝縮段階の後に生ずるガス成分
は，それから本発明による合成ガスの製造過程で更に利
用される。このためガス成分が，吸熱熱分解処理段階又
はガス化段階用の熱を与えるためガス化反応器又は熱分
解処理段階へ供給されるか，又はガス化反応器の後に生
ずる生成ガスが合成ガスの一部として添加される。
凝縮段階の後に生ずる液体成分は場合によっては他の
過程でも利用可能であるが，ガス化のため及び／又は吸
熱ガス化過程用の熱を与えるためガス化反応器へ供給さ
れるのがよい。この場合本発明の好ましい実施態様によ
れば，熱分解処理段階の後に生ずる固体成分と凝縮段階
の後に生ずる液体成分とが混合され，混合物のコンシス
テンシーに応じて，なるべくポンプ又はスクリユ機械が
使用される。これに適した送り機構及び方法は例えばド
イツ連邦共和国特許第2721047号明細書及び欧州特許第0
011151号明細書から公知である。
本発明により製造されるガスの特に有利な利用は請求
項７からわかる。
装入物に無機残留物又は廃棄物を添加して，その中に
含まれる汚染物質を熱分解処理段階又はガス化段階にお
いて残留物又は廃棄物から除去することも可能である。
本発明の範囲内にある別の変形例は，後述するブロツ
ク線図に関連して明らかになる（図１）。
本発明による製造方法では，ガス化は一般になるべく
10ないし100barの圧力を受けて行われる。もつと高いガ
ス化圧力も原理的には可能である。同様に大気圧又は
（吸出し扇風機を使用する場合）少し負圧でも，ガス化
を行うことができる。
装入物の前熱処理からガス化反応器へ供給すべきガス
成分又は液体成分に関して，これらのガス成分又は液体
成分が微粒特に粉末状物質の形の固体成分を持つていて
もよいことは明らかである。
前述されかつ請求項に記載されかつ以下の実施例で説
明されるように本発明により使用すべき構成部分又は方
法段階は，その大きさ，形状，材料選択，技術的概念及
び方法条件において，特別な例外条件の下にないので，
それぞれの適用分野において周知の選択基準が無制限に
使用される。
本発明のそれ以外の詳細，特徴及び利点は，添付図面
の以下の説明から明らかになる。
図面において，図１はブロツク線図を示す。
図１に示すブロツク線図は，飛行流ガス化反応器の使
用に関連して説明される。別の方法の流れは破線で示さ
れている。好んで使用される方法段階のみが付加的に破
線で囲まれている。
図１によれば，有機成分を含む残留物又は廃棄物（以
下装入物と称する）は，例えば間接加熱されるロータリ
キルン（900℃までの筒壁温度）のような熱分解処理段
階101へ供給される。この熱分解処理段階101において，
大幅な酸素なしに，装入物が熱を供給されかつ装入物の
成分の燃焼をほぼ防止されながら，約300ないし650℃の
温度で熱処理される。熱供給のため，外部ガス，ガス化
反応器102の後に生ずる生成ガス，及び／又は熱分解処
理段階101の後に接続される凝縮段階103の後になるべく
熱分解ガス浄化段階104に生ずる熱分解ガスが使用され
る。
熱分解処理段階101において装入物から生ずる中間生
成物は分解されて，蒸気（ガス成分）及びコークス（固
体成分）として導出される。固体成分は，場合によつて
は粉砕，ふるい分け及び／又は選別段階105における粒
度範囲幅の設定後，それぞれの形式のガス化反応器（ガ
ス化反応器102）に適した寸法に設定され，例えば空気
圧でガス化反応器102へ供給される。固体成分に含まれ
る物質例えば金属は，固体成分がガス化反応器102へ供
給される前に，分離段階106例えばふるい分け装置にお
いて除去することができる。
熱分解処理段階101の後に生ずるガス成分は蒸気とし
て，ガス化及び／又は反応熱供給のためガス化反応器10
2へ供給されるか，又はまず凝縮段階103へ通される。こ
こで分離されて凝縮条件下で生ずる残留ガスは，なるべ
く熱分解ガス浄化装置104の通過後，処理熱を供給する
ための熱分解処理段階101へ供給される。その代りに又
はそれに加えて，ガス化熱を供給するための熱分解ガス
をガス化反応器102へ供給するか，又はその後に生ずる
生成ガス流へ供給することができる。これらの場合熱分
解ガス浄化装置を省くことができる。
凝縮段階103の後に生ずる油（液体成分）は，他の過
程で使用されるか，又はガス化反応器102へ導入され
る。特にこの油を熱分解処理段階101からの固体成分と
共にガス化しようとすれば，両方の成分をまず浄化し，
ポンプ又はスクリユ機械107によりガス化反応器102へ供
給することができる。
ガス化反応器102の後に生ずる無機成分は，もはや集
積する必要がなく，材料として使用可能である。ガス化
反応器102の後に生ずる生成ガスは，一般にガス浄化段
階108で浄化される。生成ガスから除去される成分は，
少なくとも部分流としてガス化反応器102へ供給され
て，そこで生成ガス又は無機成分に分離される。なお硫
黄，塩及び重金属のような濃縮される有害ガス成分は更
に処理することができる。
ガス浄化段階108の後に生ずる生成ガスは，場合によ
つては既存の発電所において，又は場合によつては一部
熱分解処理段階101において燃焼させるか，又は合成ガ
ス又は他の可燃ガスとして使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レーデペニング，カルル−ハインツ ドイツ連邦共和国 デー−4285 ラース フエルト イム メンジング ３ (72)発明者 ヴエニング，ハー．，ペーテル ドイツ連邦共和国 デー−4285 ラース フエルト フエルトシユテイーゲ11 (56)参考文献 特開 昭60−118798（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−207491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−13491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−70618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−74992（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−267526（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10J 3/00 C10J 3/58 C10J 3/66

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】飛行流ガス化反応器を使用して800℃ない
    し1700℃及び場合によつてはそれより高い温度で，酸素
    又は酸素含有ガス及び場合によつては水蒸気により，有
    機成分を含む処理の困難な固体又は泥状の残留物及び廃
    棄物、特に自動車利用からの圧砕軽量成分から，合成ガ
    スを製造するものであつて， ａ）加熱される回転管内で，熱を供給しかつ装入物の成
    分の燃焼をほぼ防止しながら，まず前熱処理により，装
    入物を，運転条件下でガス状特に蒸気状のガス成分と固
    体成分とに分離し， ｂ）固体成分をガス化すべき固体装入物として，場合に
    よつては有用物質の分離後，合成ガスに変換するため飛
    行流ガス化反応器へ供給し， ｃ）吸熱ガス化過程用の熱を供給するため，ガス成分を
    少なくとも部分的に製造過程において利用する ことを特徴とする，合成ガスの製造方法。
  2. 【請求項２】熱分解の際生ずるガス成分が，このガス成
    分を使用する前に，凝縮段階を受けるようにすることを
    特徴とする，請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】凝縮段階の後に生ずるガス成分を，直接合
    成ガス及び／又は燃焼ガスの一部として，ガス化反応器
    の後に生ずる生成ガスに合流させるか，又はガス化反応
    器又は吸熱過程用の熱を供給するための熱分解段階へ供
    給することを特徴とする，請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】凝縮段階の後に生ずる液体成分を，別の過
    程において使用するか，又はガス化のため及び／又は吸
    熱ガス化過程用の熱を供給するためのガス化反応器へ供
    給することを特徴とする，請求項２又は３に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】熱分解処理段階の後に生ずる固体成分の粒
    度範囲幅を，飛行流ガス化反応器におけるガス化の前に
    粉砕，ふるい分け及び／又は選別により小さくすること
    を特徴とする，請求項１ないし３の１つに記載の方法。
  6. 【請求項６】熱分解処理段階の後に生ずる固体成分と，
    凝縮段階の後に生ずる液体成分とを混合し，なるべくポ
    ンプ又はスクリユ機械によりガス化反応器へ一緒に供給
    することを特徴とする，請求項１ないし４の１つに記載
    の方法。
  7. 【請求項７】ガス化反応器の後及び場合によつては凝縮
    段階の後に生ずる生成ガスを，場合によつては存在する
    有害物質（有害ガス成分）の除去後，ガス状燃料とし
    て，既存の発電所特に地域暖房発電所の運転のために使
    用することを特徴とする，請求項１ないし５の１つに記
    載の方法。
  8. 【請求項８】装入物に無機残留物又は廃棄物を添加する
    ことを特徴とする，請求項１ないし６の１つに記載の方
    法。
JP50258393A 1991-07-15 1992-07-15 ガス化反応器において固体又は泥状の残留物及び廃棄物又は低品質の燃料から合成ガス又は可燃ガスを製造する方法 Expired - Fee Related JP3203580B2 (ja)

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