JPH0140874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は石炭ガス化プラントの生成ガスの冷
却に係り、タールの凝結が少なくかつ回収タール
のスクラツピングによる冷却効率の向上とこのプ
ラントの工程における最終の脱塵とを計る石炭分
解ガス冷却装置の構造に関する。

＜従来の技術＞ ガスの冷却には、冷媒の間接接触による通常の
管式熱交換及び冷媒の直接噴射による２通りの手
段がある。

従来のこの種のガス冷却装置としては第４図に
示す特公昭52―48121号の装置がある。

この装置はコークス炉ガスを冷却するもので、
導入ガスは約80〜85℃の低温で、これをまず間接
冷却器の50〜60℃の冷却液の通る管群４の外面に
接触するガス流からタール分を捕集し、捕集後の
ガスは無充填塔６に送つている。この塔内には三
段に位置するスプレーが設けられ無充填塔底部に
貯留したタール含有液と、前記管式の冷却塔の捕
集液との混合液をこのスプレーで噴霧し、ガスと
交流的に接触させ、その顕熱潜熱を回収し冷却し
ている。

即ち80〜85℃の低温のコークス炉ガスを管式と
噴霧液滴との自流接触でタール分等を分離する無
充填塔を有することを特徴としている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 本願発明は石炭分解ガスが約1000℃もありかつ
生成したガス中には相当量のタール分が含有さ
れ、冷媒の温度が著しく低いとガス中のタールが
凝結し、伝熱管表面等へ付着固化し、伝熱性能を
阻害するだけでなく、ガスの流動機能をも阻害す
る。

従つて、タールが管に付着しても伝熱、流動を
阻害することのない流下をする管壁温度の設定と
管理、凝縮したタールが自然流下分離する熱交換
器の構造により、最終的に脱塵とタールミストの
捕集がされるシステムと構造の提案が必要であ
る。

ガス中のタールの性質は約150℃で凝縮固化し
管壁に付着するときは伝熱を阻害しかつそのター
ル回収を困難にするのである。このためには管壁
温度を200℃程度にし、タールの流下排出が良好
であると構造とすることが必要である。

また更にこれでも除去されぬタール分の除去を
徹底してする装置を必要とする。

小アルミ球の流動層による高温脱塵が可能とな
つたので本願発明の対象となる冷却装置に供給さ
れるガスの温度は400〜500℃となる。（本願発明
と同日出願の特開昭55―8296号に石炭分解ガス処
理装置のプラントの配管図が示され、本願発明の
冷却装置の配置と処理条件が示されている。）本
願発明の対象とする400〜500℃のガスについても
タールの除去と熱回収を好適にすることが要望さ
れている。

＜発明の目的＞ この発明は、石炭分解ガスプラントを構成する
機器のうち500℃程度の高温のガス中のタール分
を好適に除去し製品としての生成ガスを得るガス
冷却装置を提供し熱回収を好適にすることを目的
とする。

＜手段の概要＞ 要するにこの発明はダストとタール等の微細粘
着性液滴を有する高温の石炭分解ガスを冷却し生
成ガスを得る装置において、ガス入口チヤンネル
とスクラツパーを複数の鉛直の直管で接続したガ
ス冷却器と、気液分離機と、循環ポンプ、熱回収
をする低圧ボイラと、前記スクラツバー用のオイ
ル噴射ノズルとが直列に位置し、前記直管部を通
過するガスを冷却し蒸気を発生する圧力15Kg／cm²
以上の高圧側ボイラとよりなる石炭分解ガス冷却
装置を提案するものである。

＜実施例＞ 本発明の一実施例にかかる冷却装置の構造と機
能を説明するためのシステムフローを第１図に示
す。

タール、ダストを含有するガス１は冷却器２に
入る。冷却器２は、縦型で、管径75〜100mmの複
数の縦型伝熱管３、上昇管５、降水管６、ボイラ
ドラム４、給水管８、スチーム配管７でもつて廃
熱ボイラーを形成する。タールは伝熱管内で凝縮
し、伝管内面に凝縮液滴フイルムを形成するが、
実験的知見によれば150℃以上の温度であれば流
動性を有しており、伝熱管壁面を自重流下する。
従つて廃熱ボイラーとしての缶水の圧力はタール
の流動性を保証し得る十分な温度（飽和温度）と
なるように設定可能である。例えば15Kg／cm²ｇと
すると伝熱管は全域200℃以上に保持可能である。

伝熱管を流下したタールとガスは出口チヤンネ
ルにオイルスクラツバーの機能を付与したスクラ
ツバー９で回収タールの直接噴射をノズル１０に
より受けてより一層冷却されると同時にタールミ
スト、ダストの洗浄効果を挙げる。このスクラツ
バーは冷却器２の本体より径の大なる筒状部と逆
円錐部が接続し出口ガスチヤンネル（通路部）本
体となるもので複数基のオイル（タール）噴射ノ
ズル２６の軸心を本体周壁にスクラツバー本体軸
心に指向させる所謂放射状に有し、伝熱管を出た
ガスを充分に洗浄し冷却する。

このオイル噴射ノズル２６は５〜10Kg／cm²のタ
ール含有液を噴霧するので、細い霧状となりかつ
伝熱管３から流下して来るタール液と衝突してこ
れを微細化しかつ、スクラツバー本体の径は伝熱
管の径より遥かに大なることからガスの流速はこ
こで低下するので一層この噴霧と混合が良くスラ
ツビング効果を挙げる。

ついで液ガス共存体（混合体）（温度は200℃）
は導管１１を通つて気液分離器１２例えばサイク
ロンセパレーターでガスは最終生成ガスとして配
管１３より排気され、分離された液（タール）は
ポンプ１４で昇圧され入口200℃で出口150℃にな
る低圧ボイラーで熱回収とある程度の冷却を行な
つて配管１６より再びスクラツバーノズル１０へ
再循環される。余剰分は管路１７から排出する。
この低圧ボイラは上記の温度条件よりして圧力３
Kg／cm²程度のボイラとなる。

第２図は本発明の冷却器の構造を示し、第３図
は伝熱管上部の管板接続部詳細を示す。

400〜500℃のガスはノズル１８よりチヤンネル
１９に入り、更に伝熱管２０を流下して下部管板
２１よりスクラツバー２２に至る。チヤンネル１
９（室状の通路）は内面を断熱ライニング２３で
保温され、管板はライニングとシユラウドプレー
ト２４でフエルール２５を固定して管板を保護し
ている。伝熱管２０は例えば75φ〜100φ（mm）の
内径を有する比較的大径管を用いることと垂直に
取付けすることを特徴としており、タール等が凝
縮して結滴してもガスの流動抵抗を増大すること
なく下方へ流下する構造を有している。可能なれ
ば、大容量プラントにおいても入口チヤンネルで
の伝熱管へのガスの均等配分が可能なように、伝
熱管本数は少なくする方が望ましい。大容量化に
は数基を並列使用することができ、この発明の大
きな効果の一つである。

＜効果＞ この発明を実施することにより以下の効果が得
られる。

(1) タールの凝結トラブルがなく高温の含塵、含
タールのガスの冷却が可能となり、熱交換式の
廃熱回収（高圧側のボイラと低圧ボイラでスチ
ーム生成による回収）も可能となり、プラント
の熱経済性を向上する。

伝熱管に流入するガスの温度は400〜500℃あ
るので、この伝熱管部で管壁を200℃としター
ル固化防止するボイラの圧力は15Kg／cm²に設定
し、管壁温度を200℃にすることができる。

この得られた蒸気は所内用に、また低圧ター
ルビン用等に使用することができる。

(2) 回収タール含有液をスクラツバーに用いるこ
とで、他より冷媒を導入する必要がなく、冷却
と脱塵、脱タールが可能となりユーテイリテイ
ープラントに支障を与えるタールの有効活用が
可能となつた。

スクラツバーとこれに接続する気液分離器１
２が併用されているので、石炭ガス化装置の出
口では石炭処理量の約３％あつたタール分は高
温除塵装置（流動層型）を採用して0.2％程度
に低減し、本願発明の石炭分解ガス冷却装置の
負担も減少した。これらに加えて本願の冷却装
置の使用により生成ガス中のタール成分は0.7
ｇ／Ｎm³程度に減少することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる装置の配置と配管系
統を示す図面、第２図はガス冷却器の縦断面図、
第３図は伝熱管と上部の管板との接続部の詳細を
示す部分断面図、第４図はガス冷却装置で従来の
コークス炉ガスの冷却装置の配管図である。 １…ダストを含有するガス、２…ガス冷却器、
３，２０…伝熱管、１９…チヤンネル、２２…ス
クラツバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダストとタール等の微細粘着性液滴を有する
   高温の石炭分解ガスを冷却し生成ガスを得る装置
   において、ガス入口チヤンネルとスクラツバーを
   複数の鉛直の直管で接続したガス冷却器と、気液
   分離機と、循環ポンプ、熱回収をする低圧ボイラ
   と、前記スクラツバー用のオイル噴射ノズルとが
   直列に位置し、前記直管部を通過するガスを冷却
   し蒸気を発生する圧力15Kg／cm²以上の高圧側ボイ
   ラを設けたことを特徴とする石炭分解ガス冷却装
   置。 ２ 前記低圧ボイラの蒸気圧力を３Kg／cm²ｇ以上
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の石炭分解ガス冷却装置。