JPH05320657A - 水素富化ガス発生装置 - Google Patents

水素富化ガス発生装置

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JPH05320657A
JPH05320657A JP15437792A JP15437792A JPH05320657A JP H05320657 A JPH05320657 A JP H05320657A JP 15437792 A JP15437792 A JP 15437792A JP 15437792 A JP15437792 A JP 15437792A JP H05320657 A JPH05320657 A JP H05320657A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
gas
fluidized bed
carbonization furnace
enriched gas
Prior art date
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Application number
JP15437792A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumihiko Yamaguchi
文彦 山口
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IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Publication date
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続的に水素富化ガスを発生させる。 【構成】 流動用ガス10によって流動化されるベッド
材4の中で石炭2を乾留する流動床式乾留炉1と、該流
動床式乾留炉1で発生された水素富化ガス9から硫化水
素を除去する脱硫装置11と、該脱硫装置11を出た水
素富化ガス14からダスト15を除去する脱塵装置13
と、流動床式乾留炉1から移送されたベッド材4から炭
素分5とベッド材7を分級する分級機3と、分級機3で
分級されたベッド材7を加熱して流動床式乾留炉1へ戻
す加熱装置6とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水素富化ガス発生装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、地球温暖化の原因物質として炭酸
ガス(二酸化炭素,CO2)が注目されており、炭酸ガ
スの発生を抑制することが、今後の研究課題となってい
る。
【0003】炭酸ガスの発生を抑制する手段としては、
1.燃焼後の排ガスから炭酸ガスを除去する、2.燃焼
中に炭酸ガスを除去する、3.燃焼前の燃料から予め、
炭酸ガスや炭酸ガスに変化する炭素分を除去する、など
が考えられるが、このうち、3.の、燃焼前の燃料から
予め、炭酸ガスや炭酸ガスに変化する炭素分を除去す
る、という手段を取った場合、例えば、石炭をコークス
炉などに入れて乾留すること(空気を遮断して加熱する
こと、つまりムシ焼きにすること)により、水素を多く
含む水素富化ガスとコークスを発生させて、そのうち水
素富化ガスのみを燃焼に使用するといった手段が考えら
れる。
【0004】このように、石炭を乾留して得られた水素
富化ガスのみを燃料として使用すると、石炭ガス中に含
まれる炭素分、即ち、メタンや一酸化炭素の分だけは燃
焼後炭酸ガスとなるので、炭酸ガスとしての発生は避け
られないが、それでも、炭素分の大部分を占めるコーク
スは燃焼されずに残るので、石炭をそのまま燃焼させた
場合に比べて大幅な炭酸ガスの発生抑制となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た水素富化ガス発生装置には、以下のような問題があっ
た。
【0006】即ち、コークス炉などで石炭を乾留する場
合、コークス炉は固定床式なので、バッチ運転しか行う
ことができず、連続的に安定した組成の燃料ガスを得る
ことが出来なかった。
【0007】又、コークス炉は固定床式なので、未反応
の石炭が残って不経済であるという問題があった。
【0008】本発明は、上述の実情に鑑み、連続的に水
素富化ガスを発生させ得るようにした水素富化ガス発生
装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、流動
用ガス10によって流動化されるベッド材4の中で石炭
2を乾留する流動床式乾留炉1と、該流動床式乾留炉1
で発生された水素富化ガス9から硫化水素を除去する脱
硫装置11と、該脱硫装置11を出た水素富化ガス14
からダスト15を除去する脱塵装置13と、流動床式乾
留炉1から移送されたベッド材4から炭素分5とベッド
材7を分級する分級機3と、分級機3で分級されたベッ
ド材7を加熱して流動床式乾留炉1へ戻す加熱装置6と
を備えたことを特徴とする水素富化ガス発生装置にかか
るものである。
【0010】請求項2の発明は、加熱流動用ガス24に
よって石炭2を加熱しつつ流動化することにより石炭2
を乾留する流動床式乾留炉1と、該流動床式乾留炉1で
発生された水素富化ガス9から硫化水素を除去する脱硫
装置11と、該脱硫装置11を出た水素富化ガス14か
らダスト15を除去する脱塵装置13と、流動床式乾留
炉1から移送された炭素分5を粗粉分20と微粉分21
に分級する分級機3と、分級機3で分級された微粉分2
1を燃焼して前記加熱流動用ガス24を発生させる燃焼
装置22とを備えたことを特徴とする水素富化ガス発生
装置にかかるものである。
【0011】請求項3の発明は、加熱流動用ガス24に
よって石炭2を加熱しつつ流動化することにより石炭2
を乾留する流動床式乾留炉1と、該流動床式乾留炉1で
発生された水素富化ガス9から炭素分5を分離するサイ
クロン25と、サイクロン25で炭素分5を分離された
水素富化ガス26から硫化水素を除去する脱硫装置11
と、該脱硫装置11を出た水素富化ガス14からダスト
15を除去する脱塵装置13と、サイクロン25で分離
された炭素分5を燃焼して前記加熱流動用ガス24を発
生させる燃焼装置22とを備えたことを特徴とする水素
富化ガス発生装置にかかるものである。
【0012】
【作用】請求項1の発明によれば、流動床式乾留炉1へ
供給された石炭2は、流動用ガス10によって流動化さ
れている高温のベッド材4の中で乾留され、乾留により
発生された水素富化ガス9は脱硫装置11で硫化水素を
除去され、次いで、脱塵装置13でダスト15を除去さ
れる。
【0013】一方、流動床式乾留炉1から移送されたベ
ッド材4は、分級機3で炭素分5とベッド材7に分級さ
れ、分級機3で分級されたベッド材7は加熱装置6で加
熱された後、再び流動床式乾留炉1へ戻される。
【0014】請求項2の発明によれば、流動床式乾留炉
1へ供給された石炭2は、加熱流動用ガス24によって
加熱されつつ流動化されることにより乾留され、乾留に
よって発生された水素富化ガス9は脱硫装置11によっ
て硫化水素を除去され、次いで、脱塵装置13でダスト
15を除去される。
【0015】一方、流動床式乾留炉1から移送された炭
素分5は、分級機3で粗粉分20と微粉分21に分級さ
れ、分級された微粉分21は燃焼装置22で燃焼された
後、前記加熱流動用ガス24として流動床式乾留炉1へ
送られる。
【0016】請求項3の発明によれば、流動床式乾留炉
1へ供給された石炭2は、加熱流動用ガス24によって
加熱されつつ流動化されることにより乾留され、乾留に
よって発生された水素富化ガス9はサイクロン25によ
って炭素分5を分離され、サイクロン25で炭素分5を
分離された水素富化ガス26は脱硫装置11によって硫
化水素を除去され、次いで、脱塵装置13でダスト15
を除去される。
【0017】一方、サイクロン25で分離された炭素分
5は、燃焼装置22で燃焼された後、前記加熱流動用ガ
ス24として流動床式乾留炉1へ送られる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0019】図1は、本発明の第一の実施例である。
【0020】図中1は石炭2を乾留するための流動床式
乾留炉、3は流動床式乾留炉1から移送されたベッド材
4から炭素分5を分級する分級機、6は分級機3で分級
されたベッド材7を熱ガス8によって加熱し再び流動床
式乾留炉1へ戻す加熱装置である。
【0021】9は流動床式乾留炉1で発生された水素富
化ガス、10は水素富化ガス9から分岐された、流動床
式乾留炉1内のベッド材4を流動化させるための流動用
ガス、11は水素富化ガス9から硫化水素(H2S)を
イオウ12化して除去する脱硫装置、13は脱硫装置1
1で硫化水素を除去された水素富化ガス14からダスト
15を除去する脱塵装置、16は脱塵装置13でダスト
15を除去された水素富化ガス17を燃焼するボイラな
どの燃焼装置、18は燃焼装置16で発生した排ガス1
9を大気へ放出する煙突である。
【0022】尚、前記加熱ガス8は燃焼装置16からの
排ガス19の一部を利用するようにする。
【0023】次に、作動について説明する。
【0024】加熱されたベッド材7を流動床式乾留炉1
に挿入し、該流動床式乾留炉1に石炭2を供給すると共
に、流動用ガス10を吹込んで、ベッド材4及び石炭2
を流動させると、流動床式乾留炉1内部で石炭2がムシ
焼き状態となって、石炭2が分解され、或いは、石炭2
から揮発分が抜けて、水素(H2)や一酸化炭素(C
O)やメタン(CH4)や硫化水素(H2S)やダストな
どを含む水素富化ガス9が発生される。
【0025】該水素富化ガス9は、一部が流動用ガス1
0として流動床式乾留炉1へ戻されるが、残りは脱硫装
置11へ導かれて、脱硫装置11で流動用ガス10中の
硫化水素が吸収剤などによって吸収除去され、最終的に
はイオウ12として回収される。
【0026】脱硫装置11を出た水素富化ガス14は、
次に、脱塵装置13へ導かれて、脱塵装置13で水素富
化ガス14中のダスト15が捕集分離される。
【0027】脱塵装置13を出た、水素(H2)や一酸
化炭素(CO)やメタン(CH4)を主成分とする水素
富化ガス17は、ボイラ等の燃焼装置16へ導かれて、
燃焼装置16で燃焼され、エネルギーを回収される。
【0028】燃焼装置16を出た排ガス19は、その
後、煙突18から大気へ放出される。
【0029】このように、石炭2を乾留して得た水素富
化ガス14を燃料として使用することにより、石炭2を
そのまま燃料として使用する場合に比べて、大幅に炭酸
ガスの発生量を抑制することができる。
【0030】一方、流動床式乾留炉1で石炭2から水素
富化ガス9が除去された残りの炭素分5は、ベッド材4
と共に流動床式乾留炉1から分級機3へと移送され、分
級機3でベッド材4と炭素分5とに分級され、炭素分5
が分級機3から排出され、炭素として回収される。
【0031】そして、分級機3で炭素分5を分離された
ベッド材7は、加熱装置6へ導かれて、加熱装置6で燃
焼装置16からの排ガス19の一部を利用した熱ガス8
によって加熱され、再び流動床式乾留炉1へ戻されて循
環利用される。
【0032】このように、流動床式乾留炉1を使用して
連続的に石炭2の乾留を行わせるようにしたことによ
り、高い処理能力が得られ、しかも、未処理の石炭2を
なくすことができる。
【0033】尚、熱ガス8は、分級機3で分級された炭
素分5を燃焼させて、その燃焼ガスを使用するようにし
ても良い。
【0034】図2は、本発明の第二の実施例であり、特
別なベッド材を用いる代りに石炭2から生成した炭素分
5をベッド材として使用するようにしたものである。
【0035】そのため、流動床式乾留炉1から移送され
たベッド材としての炭素分5を分級機3で粗粉分20と
微粉分21に分級し、粗粉分20を製品炭素として回収
すると共に、微粉分21を燃焼装置22へ導いて、燃焼
装置22で空気23を加えて燃焼させ、発生した燃焼ガ
スを加熱流動用ガス24として流動床式乾留炉1へ送る
ようにしている。
【0036】上記以外は、前記実施例と同様の構成を備
えており、同様の作用・効果を得ることができる。
【0037】図3は、本発明の第三の実施例であり、特
別なベッド材を用いる代りに石炭2から生成した炭素分
5をベッド材として使用するようにした場合において、
図2の分級機3に代えて、流動床式乾留炉1から取り出
された水素富化ガス9中の炭素分4を炭素分5と水素富
化ガス26に分離するサイクロン25を設けた他は、前
記実施例と同様の構成を備えており、同様の作用・効果
を得ることができる。
【0038】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜3の発
明によれば、連続的に水素富化ガスを発生させ得るとい
う優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の全体概略系統図であ
る。
【図2】本発明の第二の実施例の全体概略系統図であ
る。
【図3】本発明の第三の実施例の全体概略系統図であ
る。
【符号の説明】
1 流動床式乾留炉 2 石炭 3 分級機 4 ベッド材 5 炭素分 6 加熱装置 7 ベッド材 9,14 水素富化ガス 10 流動用ガス 11 脱硫装置 13 脱塵装置 15 ダスト 20 粗粉分 21 微粉分 22 燃焼装置 24 加熱流動用ガス 25 サイクロン 26 水素富化ガス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流動用ガス10によって流動化されるベ
    ッド材4の中で石炭2を乾留する流動床式乾留炉1と、
    該流動床式乾留炉1で発生された水素富化ガス9から硫
    化水素を除去する脱硫装置11と、該脱硫装置11を出
    た水素富化ガス14からダスト15を除去する脱塵装置
    13と、流動床式乾留炉1から移送されたベッド材4か
    ら炭素分5とベッド材7を分級する分級機3と、分級機
    3で分級されたベッド材7を加熱して流動床式乾留炉1
    へ戻す加熱装置6とを備えたことを特徴とする水素富化
    ガス発生装置。
  2. 【請求項2】 加熱流動用ガス24によって石炭2を加
    熱しつつ流動化することにより石炭2を乾留する流動床
    式乾留炉1と、該流動床式乾留炉1で発生された水素富
    化ガス9から硫化水素を除去する脱硫装置11と、該脱
    硫装置11を出た水素富化ガス14からダスト15を除
    去する脱塵装置13と、流動床式乾留炉1から移送され
    た炭素分5を粗粉分20と微粉分21に分級する分級機
    3と、分級機3で分級された微粉分21を燃焼して前記
    加熱流動用ガス24を発生させる燃焼装置22とを備え
    たことを特徴とする水素富化ガス発生装置。
  3. 【請求項3】 加熱流動用ガス24によって石炭2を加
    熱しつつ流動化することにより石炭2を乾留する流動床
    式乾留炉1と、該流動床式乾留炉1で発生された水素富
    化ガス9から炭素分5を分離するサイクロン25と、サ
    イクロン25で炭素分5を分離された水素富化ガス26
    から硫化水素を除去する脱硫装置11と、該脱硫装置1
    1を出た水素富化ガス14からダスト15を除去する脱
    塵装置13と、サイクロン25で分離された炭素分5を
    燃焼して前記加熱流動用ガス24を発生させる燃焼装置
    22とを備えたことを特徴とする水素富化ガス発生装
    置。
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