JPH0126399B2

JPH0126399B2 -

Info

Publication number: JPH0126399B2
Application number: JP18652882A
Authority: JP
Inventors: Toshio Nanjo; Takayuki Utsu
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1982-10-22
Filing date: 1982-10-22
Publication date: 1989-05-23
Also published as: JPS5975981A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はコークス乾式消火方法に係り、特に、
余剰ガスを燃料ガスとして効率よく回収するよう
にしたコークス乾式消火方法に関する。

コークス乾式消火方法は、一般に、赤熱コーク
スを不活性ガスにより消火、冷却し、その顕熱を
ボイラにより回収するものであるが、このための
設備としてコークス乾式消火設備が設けられてい
る。この設備は、赤熱コークスを消火、冷却する
冷却塔の冷却室内に供給した不活性ガスをコーク
スとの熱交換後にボイラを通過するように循環せ
しめるようになつているが、この循環ガス中に
は、コークスによる持込みあるいは微量の侵入空
気などによるCO，H₂が発生し、余剰ガスが生成
されることになる。ところが、これらのCO，H₂
といつた余剰ガスは、危険（爆発、有毒）ガスで
あるため、従来、N₂あるいは空気を吹込んで、
できるだけ低いレベルに希釈化した上で、更に燃
焼などの処置後、大気中へ放散していた。

前述した従来の一般的な余剰ガス対策に対し、
循環ガス中の可燃成分をより積極的に増大し、燃
料ガスとして回収する方法も従来から知られてい
る。この方法は、可燃成分を増大するために循環
ガス中に空気を添加したり、あるいはコークス炉
のガスや水、水蒸気を添加し、コークスとの反応
を利用してCO，H₂を生成するものである。しか
しながら、この方法においては、コークス冷却室
へ供給される前の低温の循環ガスに、空気、水、
水蒸気などを混合するため、冷却室の温度分布や
ガス流の不均一により、コークスの反応が不均一
になるという欠点がある。

また、特開昭55−149113号公報に示すように、
コークス冷却室のプリチヤンバへガスを供給し、
コークスとの反応を利用しようという方法も知ら
れている。この方法は、前記プリチヤンバへ外部
で発生した（余剰）廃ガスを供給し、赤熱コーク
スとの接触によりCO₂をCOに変換後、燃料ガス
の一部として回収するものである。しかしなが
ら、この方法においては、廃ガス発生源がコーク
ス乾式消火設備に隣設しているとは限らないので
廃ガスの輸送設備を必要とする場合が多いし、ま
た、プリチヤンバへ供給できる廃ガスの量は廃ガ
ス発生源における発生量に較べて少ないため、必
要設備の投資の割には回収できる燃料ガスが少量
でコスト高になる。さらに、プリチヤンバ内の赤
熱コークスを通過したガスは高温であるため、こ
の高温ガスをそのまま回収するとガスの保有する
顕熱が利用されないことになる。

本発明は、前述した従来のものにおける欠点を
除去し、ボイラによる顕熱の回収を阻害すること
なく効率よく燃料ガスを回収できるようにしたコ
ークス乾式消火方法を提供することを目的とす
る。

前述した目的は、本願の特許請求の範囲第１項
記載の発明によれば、空気およびN₂の少なくと
も一方に水分を加えたガスをプリチヤンバ内へそ
の外周側から供給し、赤熱コークスとの反応によ
りCO，H₂を多く含むガスを生成し、このガスを
プリチヤンバの上部から導管により、ガスダクト
内の循環ガスと合流するようにして達成され、ま
た、特許請求の範囲第２項記載の発明によれば、
空気およびN₂の少なくとも一方に水分を加えた
ガスをプリチヤンバ内へその上端部から供給し、
赤熱コークスとの反応によりCO，H₂を多く含む
ガスを生成し、このガスを冷却塔内で循環ガスと
合流するようにして達成される。

以下、本発明を図面に示す実施例により説明す
る。

第１図および第２図は本願の特許請求の範囲第
１項記載の発明の実施例を示すものであり、第１
図においてコークス炉（図示せず）内で赤熱化さ
れたコークスは冷却塔１の上端開口２内に投入さ
れるようになつている。この冷却塔１の内部には
コークス冷却室３の上部にプリチヤンバ４が形成
されている。前記冷却室３の下端にはテーパ状の
コークス排出口５が形成されており、このコーク
ス排出口５の外周の冷却塔１内には環状のガス室
６が形成されている。そして、このガス室６と連
通するガス管７が前記冷却室３の下部内の中心位
置に臨んでおり、このガス管７にはこの冷却室３
内にガスを供給する複数個の開口（図示せず）が
形成されている。一方、前記プリチヤンバ４の外
周の冷却塔１内には、環状の他のガス室８が形成
されており、このガス室８は前記冷却室３の周壁
に円周方向に形成された複数個の開口９，９…と
連通している。

前記両ガス室６，８を連通するガスダクト１０
が前記冷却塔１の外部に延設されており、このガ
スダクト１０にはガス循環ブロワ１１が介装さ
れ、N₂のような冷却ガスを冷却室３からガスダ
クト１０にかけて循環せしめるようになつてい
る。前記ガスダクト１０は途中ボイラ１２内を通
過するようになつており、冷却塔１内で赤熱コー
クスと熱交換した高温ガスが、このボイラ１２の
水管１３内を流通する水と熱交換して水を加熱し
て沸騰せしめるようになつている。

前記ガスダクト１０へは供給管１４を介して希
釈用ガス又空気が供給され得るようになつてお
り、また、ブロワ１５の介装された供給管１６を
介して冷却ガスを希釈化する空気が供給され得る
ようになつている。また、ガスダクト１０内の冷
却ガスは、回収管１７を介して所定のタンク又は
ホルダー（図示せず）などに回収されるようにな
つているが、この回収管１７には回収ガス量を制
御するダンパ１８が介装されている。

ここまでの構成は従来のものと同様であるが、
本実施例においては下記の構成が追設されてい
る。

すなわち、第２図に詳示するように、前記冷却
塔１の外部には混合器１９が設けられており、こ
の混合器１９には、それぞれバルブ２０，２１，
２２の介装された供給管２３，２４，２５により
水蒸気または水，N₂，空気などが供給されるよ
うになつている。この混合器１９は導管２６を介
して冷却塔１の外周に配置された円環状の導管２
７と連通しており、この導管２７は、冷却塔１に
円周方向に間隔をもつて突設された複数本の連通
管２８，２８…を介して前記プリチヤンバ４の下
部と連通している。

前記プリチヤンバ４の上端からはバルブ２９の
介装された導管３０が導出しており、この導管３
０はボイラ１２の上流側のガスダクト１０と連通
している。

なお、前記ガスダクト１０にはガス成分検知装
置が付着されている。

前述した構成によれば、供給管２４のバルブ２
１および供給管２５のバルブ２２の少なくとも一
方を開くとともに、供給管２３のバルブ２０を開
き、連通管２８からプリチヤンバ４の下部に、
N₂ガスおよび空気の少なくとも一方に水分を混
合したガスを供給する。なお、この混合ガスの供
給は、コークスのプリチヤンバ４内への投入時に
は、ガスが逃げるので停止または減量する必要が
ある。

混合ガスの供給により赤熱コークスとの間に 2C＋O₂→2CO Ｃ＋H₂O→CO＋H₂ という反応が生じてCO，H₂を多く含むガスが生
成される。そして、このガスをバルブ２９を開
き、導管３０からガスダクト１０に供給し、循環
ガスと混合する。したがつて、この循環ガスは
CO，H₂といつた可燃成分が増すので、ボイラに
おける熱交換後このガスを回収管１７から回収す
ればよい。なお、混合ガスの分だけ循環ガス量が
増すので、ボイラ１２における蒸気発生量も増す
ことになるところで、前述した連通管２８からのガス供給
は、コークスの実質的な変質を防止し、しかもプ
リチヤンバ４内部の温度分布の均一性を確保する
ため、コークスとの反応を均一化しなければなら
ないが水分のみを単独でプリチヤンバ４内に吹込
むと連通管２８の近傍の反応が過剰になるため、
前述したようにN₂または空気を混合した上で複
数本の連通管２８から均一に供給することが望ま
しい。

また、混合器１９における混合に空気を利用し
た場合は、空気中のO₂によつてCOが増加するの
で、成分検知装置が検知した循環ガス成分に応じ
て、空気、N₂、水分の混合比率を変えることに
より循環ガス成分を調節することができる。

さらに、CO，H₂，CO₂，H₂Oはコークスと下
記のような可逆反応を行なうので、コークス中の
水分管理も循環ガス成分の調節により行なうこと
ができる。

Ｃ＋H₂OCO＋H₂ Ｃ＋CO₂2CO CO＋H₂OCO₂＋H₂ なお、循環ガスにはコークスに残留している
Ｖ，Ｍ（揮発分）があり、大部分がH₂で成立つて
いるものが赤熱コークスのプリチヤンバ４への投
入により付加される。よつて、投入時期が集中す
る場合、循環ガス成分（特にH₂）は大きく変動
するが、H₂の変動に応じて供給水分を加減し各
成分の変動が少ない循環ガスとすることができ
る。

また、循環ガス中のCO，H₂成分を増大して燃
料ガスとして回収するほか、ガスのダクト１０内
に空気を添加し、CO，H₂を燃焼させた上でボイ
ラ１２で蒸気として回収することもできる。

第３図および第４図は本願の特許請求の範囲第
２項記載の発明の実施例を示すものであり、以
下、この実施例について説明するが、前述した第
１図および第２図と同様の構成については図面中
に同一の符号を付し、その説明は省略する。

本実施例も前述した第１実施例と同様、空気お
よびN₂の少なくとも一方に水分を加えた混合ガ
スをプリチヤンバ４内に供給して赤熱コークスと
反応を生ぜしめるのであるが、本実施例において
は、プリチヤンバ４の上部から下方に向つて混合
ガスを供給するようになつている。

このため混合器１９と連通する導管３１は冷却
塔１の上端部に横方向に架設された中空のサポー
ト３２と連通しており、このサポート３２には、
下端開口を有するベル部材３３が支持されてい
る。したがつて、混合器１９からの混合ガスは、
サポート３２からベル部材３３を介して、プリチ
ヤンバ４内に均一に供給されることになる。

このように、ベル部材３３を介してプリチヤン
バ４内に混合ガスを供給するのは、コークスは多
孔性抵抗体であるためこのベル部材３３を設けな
くとも混合ガスは比較的均一にコークスと反応す
るが、コークスに粒度偏折があると均一な反応が
阻害されるので、ベル部材３３により混合ガスと
コークスとのさらに均一な反応をなすようにした
ためである。

前述した構成によれば、前述した第１実施例と
同様の作用効果をなすことができるが、本実施例
においてコークスと反応してCO，H₂成分を増大
したガスは循環ガスとともに開口９，９…を通つ
てガス室８からガスダクト１０に供給されること
になるため第１図における導管３０などの構成は
不要となる。

以上説明したように、本発明に係るコークス乾
式消火方法は、空気およびN₂の少なくとも一方
に水分を加えたガスをプリチヤンバ内へ供給し、
赤熱コークスとの反応によりCO，H₂を多く含む
ガスを生成して循環ガスと合流するようにしたの
で、ボイラによる顕熱の回収を阻害することなく
効率よく燃料ガスを回収できるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコークス乾式消火方法の
第１実施例を示す概略説明図、第２図は第１図の
要部の斜視図、第３図は本発明の第２実施例を示
す概略説明図、第４図は第３図の要部の斜視図で
ある。１……冷却塔、３……冷却室、４……プリチヤ
ンバ、１０……ガスダクト、１２……ボイラ、１
７……回収管、１９……混合器、２６，３１……
導管、３３……ベル部材。

Claims

【特許請求の範囲】１冷却塔内の冷却室の上方のプリチヤンバへ赤
熱コークスを投入するとともに、この冷却室内に
外部のガスダクトを介して冷却ガスを循環せしめ
この循環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、空気およ
びN₂の少なくとも一方に水分を加えたガスをプ
リチヤンバ内へその外周壁から供給し、赤熱コー
クスとの反応によりCO，H₂を多く含むガスを生
成し、このガスをプリチヤンバの上部から導管に
より、ガスダクト内の循環ガスと合流するように
したことを特徴とするコークス乾式消火方法。２冷却塔内の冷却室の上方のプリチヤンバへ赤
熱コークスを投入するとともに、この冷却室内
に、外部のガスダクトを介して冷却ガスを循環せ
しめこの循環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
およびN₂の少なくとも一方に水分を加えたガス
をプリチヤンバ内へその上端部から供給し、赤熱
コークスとの反応によりCO，H₂を多く含むガス
を生成し、このガスを冷却塔内で循環ガスと合流
するようにしたことを特徴とするコークス乾式消
火方法。