JPH08209155A - 乾式フィード方式と湿式フィード方式の同時ガス化による難スラリー化固体炭素質原料のガス化処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 乾式フィード方式と湿式フィード方式の併用
によって固体炭素質原料をガス化炉内に同時導入し、加
圧状態下で前記固体炭素質原料中の灰分の溶融温度より
も高い温度で部分酸化して一酸化炭素と水素とを含有し
てなる可燃性ガスを生成させるようにした。 【効果】 本発明の方法によれば、難スラリー化固体炭
素質原料の乾式フィード方式によるガス化処理と易スラ
リー化固体炭素質原料の湿式フィード方式によるガス化
処理を同時に行うことにより、冷ガス効率を高めてガス
化性能を向上させるとともに、安全にガス化操作を行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、難スラリー化固体炭素
質原料の部分酸化によるガス化処理法に関する。さらに
詳しくは、乾式フィード方式と湿式フィード方式の同時
ガス化によるる、褐炭、プラスチック、汚泥などの難ス
ラリー化固体炭素質原料のガス化処理法に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】従来、酸素含有気体な
どのガス化剤を用いて、石炭あるいは石油コークスなど
の固体炭素質原料をガス化する方式としての固定床、流
動床および噴流床プロセスの何れを問わず、該固体炭素
質原料の供給方式として、スラリー方式、つまり湿式フ
ィード方式かまたは加圧ロックホッパー方式、つまり乾
式フィード方式が採用されている。

【０００３】例えば、湿式フィード方式によるガス化処
理プロセスとして、石炭や石油コークスなどの固体炭素
質原料を湿式粉砕してスラリー化した後、ガス化炉内に
供給し、これをガス化剤の酸素により部分酸化して、一
酸化炭素および水素を主成分とする可燃性ガスを生成さ
せるプロセスである。いわゆるテキサコ法が広く行われ
ている（特開昭５４−１５９０３号公報、特開昭５５−
６５２９６号公報、特開昭５６−１６５９２号公報、特
開昭５８−８０３８２号公報、特開昭５８−２０８３８
６号公報、特開昭５９−４９４１５号公報など参照）。
この湿式フィード方式によるガス化処理プロセスは、前
記固体炭素質原料を水と混合してスラリー状態にし、ポ
ンプにて容易にガス化炉内に供給できる点において、安
定して原料を供給することができ、ガス化プラントの安
全性などの面で著しい長所を有するものである。

【０００４】ところで、有害ガスの発生の問題と重金属
を含む灰分の生成の問題との両者を有効に解決する方法
として、上記テキサコ法を利用したプラスチック廃棄物
のガス化処理法が、本発明者達によって既に提案されて
いる（特開平５−２０８１８３号公報参照）。この方法
は、微粒子状に粉砕したプラスチック廃棄物１００重量
部と、５重量部以上の微粒子状石炭とを含むプラスチッ
ク廃棄物・石炭・水スラリーを加圧下にガス化炉内に導
入し、該プラスチック廃棄物と石炭とを、該石炭中の灰
分の溶融温度よりも高い温度（好ましくは１２００〜１
５００℃）で部分酸化して可燃性ガスを生成させ、ま
た、プラスチック廃棄物に含まれていた金属成分を該石
炭の灰分に溶かし込んで捕集することを特徴とするプラ
スチック廃棄物のガス化処理法である。

【０００５】しかしながら、このプラスチックをはじ
め、褐炭、汚泥などの固体炭素質原料は、例えば水など
による高濃度スラリー化が難しく、一般のスラリー化技
術では、固形分濃度が精々４０重量％以下の低濃度スラ
リーにしかならない。したがって、このような低濃度ス
ラリーを酸素含有気体などのガス化剤でガス化処理する
場合、発熱量が低いため、酸化反応の割合が高くなり、
該ガス化剤の必要量が増え、結果的に冷ガス効率（すな
わち、固体炭素質原料に対する一酸化炭素ガスと水素ガ
スとの合計量の得率）が低くなるという問題がある。

【０００６】そこで、褐炭、プラスチック、汚泥などの
ようにスラリー化が困難な固体炭素質原料のガス化処理
プロセスにおいては、該固体炭素質原料の供給方法とし
ては、乾式フィード方式による方法が望まれている。乾
式フィード方式によれば、前記冷ガス効率が高くなる反
面、固体原料を取り扱うために、加圧ロックホッパー方
式やエアーロックフィーダ方式とする必要があるなど、
原料供給方法の安定性に欠けるという欠点がある。ま
た、原料供給停止のトラブルが起こった場合、それを正
確にキャッチすることが難しいため、ガス化剤としての
例えば酸素の供給を停止させるまでに時間遅れが生じ、
一時的にガス化炉内に酸素が送入されるというガス化炉
内に非常に危険な状態が起こり得るなど、安全面にも課
題が残っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、湿式フィー
ド方式における固体炭素質原料と水とのスラリーのガス
化炉内への供給に起因する冷ガス効率の低下の問題、ま
た、乾式フィード方式における固体炭素質原料のガス化
炉内への供給に際しての安定性の欠如および原料供給停
止時の酸素などのガス化剤の一時的な導入に伴うガス化
炉内における安全性の欠如などの問題を解決した乾式フ
ィード方式と湿式フィード方式の同時ガス化による難ス
ラリー化固体炭素質原料のガス化処理法を提供すること
をその目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者達は、上記課題
を解決するために、テキサコ法を利用した固体炭素質原
料の部分酸化によるガス化処理法について鋭意検討を重
ねた結果、ガス化炉内への固体炭素質原料の供給におい
て、褐炭、プラスチック、汚泥などの難スラリー化固体
炭素質原料の乾式フィードと、石炭、石油コークスなど
の易スラリー化固体炭素質原料の湿式フィードとを同時
に行うことによって、湿式フィード方式の短所である固
体炭素質原料と水とのスラリー供給から生じる冷ガス効
率の低下を防止できること、乾式フィードの短所である
供給安定性欠如による危険性をなくすことができるこ
と、褐炭、プラスチック、汚泥などの難スラリー化固体
炭素質原料の乾式フィードによるガス化により、冷ガス
効率の高いガスを得ることができるとともに、褐炭、プ
ラスチック、汚泥などの有効利用が図れること、さらに
はまた、乾式フィードされる固体炭素質原料の供給が停
止した場合でも、引き続きガス化炉内に供給される乾式
フィード側の酸素などのガス化剤が湿式フィードされる
固体炭素質原料の燃焼に消費されるため、発生ガス中に
酸素などのガス化剤が残ることなく安全であることを見
出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、乾式フィード方式と
湿式フィード方式の併用によって固体炭素質原料をガス
化炉内に同時導入し、加圧状態下で前記固体炭素質原料
中の灰分の溶融温度よりも高い温度で部分酸化して一酸
化炭素と水素とを含有してなる可燃性ガスを生成させる
ようにしたことを特徴とする乾式フィード方式と湿式フ
ィード方式の同時ガス化による難スラリー化固体炭素質
原料のガス化処理法を提供することにより達成できる。

【００１０】以下に本発明の方法を詳しく説明する。本
発明の方法において、乾式フィード方式によってガス化
剤と一緒にガス化炉内に供給される固体炭素質原料は、
粉砕処理後、例えば水などと混合してスラリー化する場
合、高濃度スラリー化が困難な固体炭素質原料であり、
固形分濃度が精々４０重量％程度の低濃度スラリーにし
かならないものである。このような処理対象物として
は、泥炭、亜炭、褐炭などの低品質の石炭、プラスチッ
ク類および汚泥などが挙げられる。上記プラスチック類
としては、その本来の用途において使用され、用済みと
なったプラスチック製品の廃棄物、あるいは使用するこ
とを目的に製造されたが不良品となってしまったプラス
チック製品などが挙げられる。ここでプラスチック製品
とは、後述する熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を、射出成
形、押出成形、ブロー成形、トランスファー成形、プレ
ス成形などの各種成形方法によって、自動車内外装部
品、鉄道車両用部品、船舶・航空機用部品、電気・電子
用部品、土木建築用材料、包装容器、照明機器用部品、
精密・光学機器用部品、医療機器用部品、スポーツ・レ
ジャー用品、日用雑貨品、その他一般機器用部品などの
各種用途形状に成形した成形品をいう。したがって、乾
式フィードによる処理の対象となるプラスチック廃棄物
あるいはプラスチック不良品としては、特に制限はな
く、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の何れの樹脂を主
成分とする廃棄物または不良品、あるいはそれらの混合
物であってもよい。

【００１１】前記熱可塑性樹脂よりなる成形品の具体例
としては、特に限定されるものではなく、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレンなどのポリオ
レフィン、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレー
トやポリブチレンテレフタレートなどの熱可塑性ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリオキ
シメチレン、ポリフェニレンオキサイド、変性ポリフェ
ニレンオキサイドなどの汎用エンジニアリング樹脂、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリスルフォン、ポリエー
テルスルフォンなどの高性能エンジニアリング樹脂、ポ
リスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ア
クリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体などの
スチレン系樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ
テトラフルオロエチレンなどの弗素樹脂、または、これ
ら各樹脂の複合材（含むアロイ）などを用いて成形した
ものを挙げることができる。また、前記熱硬化性樹脂よ
りなる成形品の具体例としては、特に制限はなく、フェ
ノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、
アルキッド樹脂、または、これら各樹脂の複合材（含む
アロイ）などを用いて成形したものを挙げることができ
る。これらの中では、ポリオレフィン、塩化ビニル樹
脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、アク
リル樹脂、メタクリル樹脂などの炭化水素鎖を主鎖とす
るプラスチック製品の廃棄物または不良品、あるいは、
これらプラスチック廃棄物または不良品を主成分とする
プラスチック廃棄物の混合物であることが望ましい。

【００１２】本発明における乾式フィードによる処理対
象物である前記の汚泥としては、各種の産業廃棄物や、
廃水、浄水、下水、屎尿および廃油処理などから発生す
る有機性、無機性の汚泥や有害物質を含有する汚泥など
が挙げられ、特に、活性汚泥処理プロセスにおける余剰
汚泥を好適に挙げることができる。

【００１３】次に、本発明の方法において、湿式フィー
ド方式によってガス化剤と一緒にガス化炉内に供給され
る固体炭素質原料は、粉砕処理して微粒子状にした後、
例えば水などとの混合により容易にスラリー化する固体
炭素質原料である。このような固体炭素質原料として
は、亜歴青炭、歴青炭、無煙炭などの比較的高品質の石
炭、石炭コークス、炭化石炭、木炭、石油コークス、粒
状炭素媒、オイルシェール、タール砂およびピッチなど
の固体炭素質原料およびその混合物を好適に挙げること
ができる。また、本発明の方法においては、上記固体炭
素原料として、アスファルト、ゴムおよび自動車のゴム
タイヤなどの半固体性の炭素質燃料も含めることができ
る。なお、前記石炭コークスは、石炭をコークス炉内で
空気の不存在下で加熱する場合に生成する炭素と鉱物質
灰分よりなる強固な多孔性の残留物である。炭化石炭
は、石炭を空気、水素または合成ガスの存在下または不
存在下に熱分解することによって得られるものである。
粒状炭素媒は、固体炭素質原料の部分酸化方法による合
成ガスの製造時、副生物として得られるものであり、ガ
ス化炉からの流出ガスの流れの中に約０〜２０重量％
（固体炭素燃料中の炭素の重量基準）の量で混在してい
る。また、ピッチは、タールおよびタール製品の蒸留か
ら得られる黒色の無定形固体または半固体の残留物であ
る。

【００１４】本発明の方法における湿式フィードに際し
ては、まず最初に、上記易スラリー化固体炭素質原料を
適当な大きさに粉砕処理した後、スラリー化剤としての
液体溶媒と混合して、ポンプによる配送が可能なスラリ
ーを製造するのである。液体溶媒としては、前述の水の
他、液化石油ガス、原油、常圧蒸留残渣油、減圧蒸留残
渣油、原油からの重質留出物、ナフサ、灯油、軽油、タ
ールサンド油、頁岩油、石炭からの抽出油、石炭液化
油、ベンゼン、トルエン、キシレン留分などの芳香族炭
化水素、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、テトラ
リン、デカリン、コールタールおよびそれらの混合物な
どの液体炭化水素類、および液体ＣＯ₂ などが挙げられ
る。これらの中でも、上記輸送媒体としての役割に加え
て、前記固体炭素質原料の部分酸化による一酸化炭素と
水素とを含有してなる合成ガス製造に際しての温度緩和
剤としての役割や水性ガス反応に基づく、前記合成ガス
中の水素／一酸化炭素の比率調整剤としての役割を兼ね
ること、また、安価なことや入手の容易性などを考慮す
れば、水を最も好適に挙げることができる。

【００１５】ところで、本発明の方法において、湿式フ
ィードされる前記易スラリー化固体炭素質原料もしくは
乾式フィードされる前記難スラリー化固体炭素質原料と
それぞれ一緒にガス化炉内に供給されるガス化剤として
は、酸素含有気体が挙げられる。この酸素含有気体は、
遊離酸素ガスを含むものであり、該酸素含有気体と一緒
にガス化炉内に導入された前記易スラリー化固体炭素質
原料および前記難スラリー化固体炭素質原料を部分酸化
して、主として一酸化炭素と水素とを含有してなる可燃
性ガス、つまり合成ガスを生成させるための酸化剤とし
て機能するものである。具体的には、空気、酸素富化空
気、すなわち、２１モル％以上の酸素を含んだ空気、お
よび実質的に純粋な酸素ガス、すなわち、濃度９５モル
％以上の酸素ガス（残りは、窒素ガスおよび希ガスより
なる）などを挙げることができる。これらのうち、ガス
化炉からの発生ガス中の窒素およびその他の気体不純物
の量を減少させるために、実質的に純粋な酸素ガスであ
ることが好ましい。

【００１６】さらに本発明の方法においては、前記易ス
ラリー化固体炭素質原料を前記ガス化剤とともにガス化
炉内に導入すると同時に、前記難スラリー化固体炭素質
原料を前記ガス化剤とともにガス化炉内に導入し、加圧
下に、高温で部分酸化してガス化し、主として一酸化炭
素と水素とを含有してなる合成ガスを生成させるのであ
る。上記部分酸化のための燃焼の温度、すなわち、ガス
化温度は少なくとも、ガス化炉内に供給される前記易ス
ラリー化固体炭素質原料中の灰分の溶融温度よりも高い
温度であるべきであり、該易スラリー化固体炭素質原料
の種類によっても異なるが、亜歴青炭、歴青炭および無
煙炭などの石炭の場合、好ましくは１２００〜１５００
℃、さらに好ましくは１３５０〜１４５０℃の範囲であ
ることが好ましい。ガス化温度が１２００℃よりも低い
と、前記石炭中に含まれているカーボンがガス化される
割合が減少し、ガス化炉からの発生ガス中の未燃カーボ
ンの割合が増加することの他、前記石炭に含まれる灰分
の溶融が十分でないため、乾式フィードされる褐炭、プ
ラスチック類、汚泥などの難スラリー化固体炭素質原料
中に含まれる重金属などの金属成分がガス化炉から取り
出せなくなるなど好ましくない。また、ガス化温度が１
５００℃よりも高くなると、ガス化バーナー先端部や、
ガス化炉内の反応室内壁に沿って内張りされた耐火煉瓦
などの寿命が短くなって、ガス化炉の長期安定運転がで
きなくなり好ましくない。なお、上記のような好ましく
ない現象の発生を確実に抑え、ガス化炉の長期安定運転
を維持するためには、ガス化温度は、前記のさらに好ま
しい範囲とすべきである。

【００１７】一方、ガス化炉内の反応室の圧力、すなわ
ち、ガス化圧力は、固体炭素質原料のガス化反応性とは
あまり関係なく、特に制限されるものではないが、設備
の経済性を考慮すれば、通常３〜２５０ｋｇ／ｃｍ
² Ｇ、好ましくは３０〜１００ｋｇ／ｃｍ² Ｇの加圧下
に維持されるのが望ましい。すなわち、ガス化圧力が３
ｋｇ／ｃｍ² Ｇより低くなると、ガス体積が大きくなり
装置が大型化し、設備コストが高くなるので好ましくな
い。また、ガス化圧力が２５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇを超える
と、乾式フィードラインに設置されるロックホッパーフ
ィーダあるいはエアーロックフィーダのシールが困難と
なることの他、ガス化炉をはじめ付帯設備に高耐圧性能
が要求され、これら設備の肉厚が厚くなり、コスト高に
なるなど好ましくない。

【００１８】次に、本発明の乾式フィード方式と湿式フ
ィード方式の同時ガス化による難スラリー化固体炭素質
原料のガス化処理法（以下、単に「本発明の方法」とい
う）を、本発明の一実施態様である添付図面（図１）に
示した装置フロー図を参照しながら詳しく説明する。本
発明の方法において、前記難スラリー化固体炭素質原料
は、まず最初に乾式粉砕装置１に供給されて乾式粉砕処
理され、微粒子状となる。粉砕の程度は、前記難スラリ
ー化固体炭素質原料の種類によっても異なるが、少なく
とも最大粒径が３ｍｍ以下で、平均粒径が通常１０〜５
００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍであることが好
ましい。最大粒径が３ｍｍを超え、かつ、平均粒径が５
００μｍを超える場合は、後述するロックホッパーフィ
ーダ２の吐出口での閉塞やガス化バーナー１２内での閉
塞が起こったりする他、ガス化炉９の反応室１０内で前
記難スラリー化固体炭素質原料の燃焼が所望する程度に
進行せず、該難スラリー化固体炭素質原料中に含まれて
いる重金属などの金属成分の飛散も十分に行われないな
ど好ましくない。一方、平均粒径が１０μｍ未満では、
粉砕効果の向上が望めないばかりか、乾式粉砕装置１で
の粉砕処理に要する時間が長すぎるなど好ましくない。
乾式粉砕装置としては、ボールミル、ロッドミル、ロー
ラミル、スタンプミル、ジェットミル、振動ミル、カッ
ター、破砕機などが好適に使用される。なお、前記難ス
ラリー化固体炭素質原料として前述したプラスチック類
が使用される場合は、乾式粉砕装置としては、特にカッ
ター、破砕機などの使用が好ましい。

【００１９】微粒子状となった前記難スラリー化固体炭
素質原料は、次に、ロックホッパーフィーダ２に送られ
る。ロックホッパーフィーダ２への搬送は、図１には示
されていないが、ロータリーフィーダによる重力搬送や
ブロワーによる搬送など公知の方法によって行われる。
ロックホッパーフィーダ２は、上部ホッパ２１、中間ホ
ッパ２２および下部ホッパ２３と、これら各ホッパ間を
連結する接続配管と該接続配管内に設けられたロックホ
ッパーバルブ２４、２５および２６とで構成されてい
る。そして、ロックホッパーフィーダ２は少なくとも２
系列以上の複数系列設置されており、この複数系列のロ
ックホッパーフィーダ２を適宜切替えて使用することに
よって、前記難スラリー化固体炭素質原料がガス化バー
ナー１２ａを経由してガス化炉９内へ乾式フィードされ
る。

【００２０】例えば、ロックホッパーフィーダ２におい
て、ガス化バーナー１２ａへの前記難スラリー化固体炭
素質原料の供給が行われていない系列では、上部ホッパ
２１および中間ホッパ２２は空の状態であり、かつ、ロ
ックホッパーバルブ２４、２５および２６は全て全閉状
態となっている。なお、下部ホッパ２３には前記難スラ
リー化固体炭素質原料の粉砕物が充填されていてもいな
くてもよい。このような状態で、前記乾式粉砕装置１か
ら送り出される微粒子状の前記難スラリー化固体炭素質
原料は、最初に上部ホッパ２１に充填される。所定量の
充填が完了後、ロックホッパーフィーダ２への供給ライ
ンは、ガス化バーナー１２ａへの前記難スラリー化固体
炭素質原料の供給が行われていない上記とは別の系列に
切替えられ、前記微粒子状の難スラリー化固体炭素質原
料は、同系列の上部ホッパ２１に充填される。それと同
時に、ロックホッパーバルブ２４が全開され、前記上部
ホッパ２１に充填された前記難スラリー化固体炭素質原
料は、前記中間ホッパ２２へ移送される。移送完了後、
ロックホッパーバルブ２４が再び全閉状態にされるとと
もに、窒素ガスなどの加圧ガスの導入によって、中間ホ
ッパ２２が下部ホッパ２３とほぼ同圧まで加圧される。
次に、ロックホッパーバルブ２５が全開され、中間ホッ
パ２２内の前記微粒子状の難スラリー化固体炭素質原料
は、下部ホッパ２３への払い出しが行われるのである。
そして、この払い出しが完了した後、ロックホッパーバ
ルブ２５が再び全閉状態にされ、中間ホッパ２２内の加
圧ガスが放出され、中間ホッパ２２は常圧になる。な
お、下部ホッパ２３内に前記微粒子状の難スラリー化固
体炭素質原料が既に充填されている場合は、該微粒子状
の難スラリー化固体炭素質原料がガス化バーナー１２ａ
へ供給され、下部ホッパ２３内の該微粒子状の難スラリ
ー化固体炭素質原料の充填量が所定レベル以下になるの
を待って、該微粒子状の難スラリー化固体炭素質原料の
中間ホッパ２２から下部ホッパ２３への払い出しを行え
ばよい。

【００２１】一方、この間、ロックホッパーフィーダ２
の別の系列では、ガス化バーナー１２ａへの前記難スラ
リー化固体炭素質原料の供給が次のようにして行われ
る。すなわち、この系列では、少なくとも下部ホッパ２
３は微粒子状の難スラリー化固体炭素質原料が充填され
るとともに所定圧に加圧されており、かつ、ロックホッ
パーバルブ２５および２６は全閉状態となっている。こ
のような状態でロックホッパーバルブ２６が全開され、
前記微粒子状の難スラリー化固体炭素質原料は、所定圧
力下に中間ホッパ２２と縁切り状態で、乾式フィードラ
イン３を経由してガス化バーナー１２ａへ所定供給速度
で連続供給される。ここで、前記ロックホッパーフィー
ダ２の系列数は、前記乾式粉砕装置１から前記ロックホ
ッパーフィーダ２への前記微粒子状の難スラリー化固体
炭素質原料の送出流量、ガス化バーナー１２ａでの前記
微粒子状の難スラリー化固体炭素質原料の処理流量、前
記上部ホッパ２１、中間ホッパ２２および下部ホッパ２
３の容量などを考慮して適宜決定すればよい。しかし、
前記ロックホッパーフィーダ２内での前述したような操
作の煩雑性を考えれば、できるだけ少ない方が好まし
い。

【００２２】ところで、本発明では、上述したような前
記乾式粉砕装置１から前記ロックホッパーフィーダ２へ
の微粒子状の難スラリー化固体炭素質原料の供給ライン
の切替え、前記ロックホッパーバルブ２４、２５および
２６の開閉、前記中間ホッパ２２や下部ホッパ２３の加
圧などの一連の操作はシーケンス制御によって行われて
おり、これによって前記微粒子状の難スラリー化固体炭
素質原料のガス化バーナー１２ａへの一定流量での連続
供給が可能となるのである。なお、本発明の方法では、
前記微粒子状の難スラリー化固体炭素質原料の加圧ロッ
クホッパー方式による乾式フィード方法は、前述したよ
うな方法に限定されるものではなく、前記微粒子状の難
スラリー化固体炭素質原料のガス化バーナー１２ａへの
一定流量での連続供給が可能であれば何れの方法であっ
てもよい。また、加圧ロックホッパー方式に限定される
ものではなく、エアーロックフィーダ方式などを採用し
てもよい。

【００２３】次に、本発明の方法において、前記易スラ
リー化固体炭素質原料も、前記難スラリー化固体炭素質
原料の場合と同様、まず最初に粉砕処理される。すなわ
ち、前記易スラリー化固体炭素質原料は、湿式粉砕装置
４に供給され、同じく該湿式粉砕装置４に供給された水
の存在下に湿式粉砕処理され、微粒子状の前記易スラリ
ー化固体炭素質原料が分散した固体炭素質原料・水スラ
リーが得られる。湿式粉砕の程度は、前記易スラリー化
固体炭素質原料の種類によっても異なるが、平均粒径が
通常２０〜８０μｍ、好ましくは４０〜５０μｍの微粒
状とするのが好ましい。平均粒径が８０μｍを超える場
合は、後述するスラリータンク５内での前記固体炭素質
原料・水スラリーの攪拌に際して、前記微粒子状の易ス
ラリー化固体炭素質原料の水中への均一な分散が行われ
ず、濃度が均一なスラリーを得ることが困難となった
り、湿式フィードライン７において、ポンプ６内や配管
の曲り部での摩耗や閉塞が起こったり、また、ガス化バ
ーナー１２ｂ内で摩耗や閉塞が起こったりするなど好ま
しくない。また、平均粒径が２０μｍ未満の場合は、粉
砕効果のそれ以上の向上が望めないばかりか、湿式粉砕
装置４での粉砕処理に時間がかかり、生産性が上がらな
いなど好ましくない。湿式粉砕装置としては、特に限定
されるものではなく、公知のテキサコ法などで用いられ
ているボールミル、ロッドミル、ピンミルなどの湿式ミ
ルの中から選ばれる任意の湿式ミルが使用され得る。

【００２４】本発明では、上述のようにして湿式粉砕装
置４から排出される固体炭素質原料・水スラリーにおけ
る前記微粒子状の易スラリー化固体炭素質原料の濃度
（含有量）は、通常５０〜７０重量％、好ましくは６０
〜６５重量％とされることが望ましい。易スラリー化固
体炭素質原料の濃度が５０重量％よりも低いと、ガス化
炉９の反応室１０内での酸素ガスによるガス化の際に、
湿式フィードされる易スラリー化固体炭素質原料・水ス
ラリーと乾式フィードされる難スラリー化固体炭素質原
料の燃焼に基づく発熱量が低くなるため、酸化反応の割
合が高くなり、冷ガス効率、つまり、固体炭素質原料か
らの一酸化炭素ガスと水素ガスとの合計量の得率が低く
なるので好ましくない。一方、易スラリー化固体炭素質
原料の濃度が７０重量％よりも高くなると、スラリーが
粘稠になり過ぎ、スラリータンク５内でのスラリーの攪
拌による前記微粒子状の固体炭素質原料の水中への均一
な分散が困難となり、したがって、均質なスラリーが得
られず、ガス化炉９の反応室１０内でのスラリー燃焼が
不安定となったり、スラリータンク５内や湿式フィード
ライン７内での前記微粒子状の固体炭素質原料のスラリ
ーからの沈積などによる閉塞が起こったりするなどの問
題が発生し好ましくない。なお、易スラリー化固体炭素
質原料の濃度が５０〜６０重量％の範囲や６５〜７０重
量％の範囲では、上述の好ましくない現象が発生するこ
とがある。

【００２５】湿式粉砕装置４から排出される前記固体炭
素質原料・水スラリーは、ポンプによる搬送（図１には
示されていない）などにより、スラリータンク５に送り
出される。スラリータンク５では、該スラリータンク５
内に供給された前記固体炭素質原料・水スラリーを、適
当な攪拌手段により攪拌状態に維持して、微粒子状の易
スラリー化固体炭素質原料が水中に均一に分散された均
一濃度の固体炭素質原料・水スラリーを得るとともに、
前記微粒子状の易スラリー化固体炭素質原料のタンク底
部への沈積に伴う該スラリータンク５のスラリー出口の
閉塞などを防止するのである。上記攪拌手段としては、
攪拌機による機械攪拌やポンプによる外部循環方式など
公知の方法を用いることができる。なお、本発明の方法
においては、前記易スラリー化固体炭素質原料を前述し
たような乾式ミルを用いて乾式粉砕した後、水と混合し
て固体炭素質原料・水スラリーとすることも可能である
が、工業的な操作としては、前述の湿式粉砕法が有利で
ある。

【００２６】均一な濃度の固体炭素質原料・水スラリー
は、スラリータンク５のスラリー出口（図示されていな
い）から抜き出され、ポンプ６により加圧されて、湿式
フィードライン７を通り、ガス化炉９のガス化バーナー
１２ｂに所定供給速度で導入される。

【００２７】さらに本発明においては、前述した乾式フ
ィードライン３を通しての難スラリー化固体炭素質原料
のガス化バーナー１２ａへの導入、および上述した湿式
フィードライン７を通しての易スラリー化固体炭素質原
料・水スラリーのガス化バーナー１２ｂへの導入と同時
に、ガス化剤、すなわち、酸化剤として、所定圧力に加
圧された実質的に純粋な酸素ガス（以下「酸素ガス」と
略記）が、酸素フィードライン８を通り、ガス化バーナ
ー１２ａおよび１２ｂのそれぞれに所定流量で導入され
る。ここで、酸素ガスの供給量は、ガス化炉９の反応室
１０内に供給される前記難スラリー化固体炭素質原料お
よび易スラリー化固体炭素質原料の部分酸化反応により
得られる発生ガスにおいて、後述する所望の冷ガス効率
が達成され得るように選定されるべきである。すなわ
ち、湿式フィードされる前記易スラリー化固体炭素質原
料・水スラリーに対しては、該易スラリー化固体炭素質
原料の完全燃焼に必要な酸素量の通常３０〜５０％、好
ましくは４０〜４５％とされるのが望ましい。また、乾
式フィードされる前記難スラリー化固体炭素質原料に対
しては、前記湿式フィードされる易スラリー化固体炭素
質原料の完全燃焼に必要な酸素量の５〜２０％、好まし
くは８〜１５％とされるのが望ましい。さらに、酸素ガ
スの供給量は合計量として、湿式フィードによってガス
化炉９の反応室１０内に供給される易スラリー化固体炭
素質原料の完全燃焼に必要とされる酸素量の通常３５〜
５５％、好ましくは４８〜５３％とされることが望まし
い。

【００２８】そして本発明においては、酸素ガスの供給
量を上記範囲に維持することによって、前記乾式粉砕装
置１やロックホッパーフィーダ２などの供給装置のトラ
ブルにより、前記難スラリー化固体炭素質原料の供給が
停止した際、一時的に酸素ガスがそのままの量で供給さ
れ続けるのであるが、この酸素ガスの供給量は、前述し
たように、湿式フィードされる易スラリー化固体炭素質
原料・水スラリー中の易スラリー化固体炭素質原料の完
全燃焼に必要な酸素量よりも少ないために、ガス化炉９
からの発生ガス中に酸素が残るようなことがなく、安全
性が確保されるのであり、このことが本発明の方法にお
ける１つの特徴となっている。この場合、供給される酸
素ガスの内、前記難スラリー化固体炭素質原料に対する
分は、前記湿式フィードされる易スラリー化固体炭素質
原料・水スラリー中の易スラリー化固体炭素質原料の酸
化反応に消費され、前記難スラリー化固体炭素質原料に
対する分の酸素ガスの供給量が減じられるまでの間、ガ
ス化温度が一時的に上昇するが、上昇の程度は後述する
ように許容範囲内であり、ガス化プラントの安全性が確
保できるシステムが構成されることになる。

【００２９】酸素ガスの供給量が前述の範囲よりも多い
と、難スラリー化固体炭素質原料および易スラリー化固
体炭素質原料の酸化反応の割合が高くなり、ガス化炉９
からの発生ガスにおける冷ガス効率が低くなり過ぎるの
で好ましくない。また、酸素ガスの供給量が前述の範囲
よりも少ないと、難スラリー化固体炭素質原料および易
スラリー化固体炭素質原料の部分酸化反応が所望する程
度に行われないので、やはり、ガス化炉９からの発生ガ
スにおける冷ガス効率が低くなり過ぎたり、ガス化温度
が湿式フィードされる易スラリー化固体炭素質原料中の
灰分の溶融温度よりも低くなり、前記灰分の溶融が十分
に行われず、乾式フィードされる難スラリー化固体炭素
質原料中に含まれる重金属などの金属成分が有効に捕集
されなくなったりするなど好ましくない。なお、このよ
うな好ましくない現象の発生を確実に抑えるために、酸
素ガスの供給量を前述の好ましい範囲にする方が望まし
い。

【００３０】また、本発明の方法は、前述したように、
乾式フィードライン３を通して前記難スラリー化固体炭
素質原料をガス化バーナー１２ａに導入すると同時に、
湿式フィードライン７を通して前記易スラリー化固体炭
素質原料・水スラリーをガス化バーナー１２ｂに導入す
る、いわゆる乾式フィードと湿式フィードの同時ガス化
がもう１つの特徴となっている。湿式フィードされる易
スラリー化固体炭素質原料・水スラリーの供給量に対す
る乾式フィードされる難スラリー化固体炭素質原料の供
給量の比率は、前述の酸素ガスの供給割合において、ガ
ス化炉９からの発生ガスにおける冷ガス効率が後述する
所望の値を達成するとともに、前記難スラリー化固体炭
素質原料の供給がガス化バーナー１２ａへの酸素ガスの
供給を、それに追随して停止しなくても、前記難スラリ
ー化固体炭素質原料に対する分に相当する酸素ガスの前
記易スラリー化固体炭素質原料の酸化反応への消費によ
る発生ガスの一時的な温度上昇に伴うガス化炉９の反応
室１０内の温度が少なくとも２０００℃以下となるよう
に決定されるべきである。

【００３１】したがって、上記の供給比率は、前記難ス
ラリー化固体炭素質原料や易スラリー化固体炭素質原料
の種類、定常運転時のガス化温度によって異なり、一概
に限定することはできない。前記易スラリー化固体炭素
質原料として亜歴青炭、歴青炭、無煙炭などの石炭を使
用し、そして、定常運転時のガス化温度を１４００〜１
４５０℃の範囲に維持する場合、前記易スラリー化固体
炭素質原料・水スラリー中の易スラリー化固体炭素質原
料（無水ベース）の供給量１０００ｋｇ／ｈｒ当たりの
前記難スラリー化固体炭素質原料（無水ベース）の供給
量は、例えば、前記難スラリー化固体炭素質原料として
水分含有量が約１０〜２０重量％程度の泥炭、亜炭、褐
炭などの石炭を使用する時は、通常３５０〜４５０ｋｇ
／ｈｒ、好ましくは３９０〜４２０ｋｇ／ｈｒ、廃ポリ
スチレンなどのプラスチック廃棄物を使用する時は、通
常１５０〜２５０ｋｇ／ｈｒ、好ましくは１８０〜２０
０ｋｇ／ｈｒ、そして約８０重量％の水分を含む汚泥を
使用する時は、通常５０〜１５０ｋｇ／ｈｒ、好ましく
は１００〜１２０ｋｇ／ｈｒであることが望ましい。

【００３２】前記易スラリー化固体炭素質原料・水スラ
リーの供給量に対する前記難スラリー化固体炭素質原料
の供給量の比率が上述の範囲より低いと、前記難スラリ
ー化固体炭素質原料の使用量が減少することとなり、該
原料の有効利用が図れなくなるので好ましくない。また
該比率が上述の範囲を超えると、前記難スラリー化固体
炭素質原料の供給が停止した際、それをキャッチするセ
ンサーシステムの問題から、ガス化バーナー１２ａへの
酸素ガスの供給を、それに追随して停止させることがで
きないため、前記難スラリー化固体炭素質原料に対する
分に相当する酸素ガスの前記易スラリー化固体炭素質原
料の酸化反応への消費に起因する発生ガスの一時的な温
度上昇が２０００℃を超えることとなり、ガス化バーナ
ー１２ａおよび１２ｂの先端部やガス化炉内の反応室内
壁に沿って内張りされた耐火煉瓦などの寿命に悪影響を
及ぼすなどの問題が起こり、好ましくない。さらにま
た、このような好ましくない現象が確実に起こらないよ
うにするためには、上記比率は、上述の好ましい範囲内
に収めるべきである。

【００３３】本発明においては、以上のようにして、難
スラリー化固体炭素質原料、易スラリー化固体炭素質原
料・水スラリーおよび酸素ガスが、ガス化炉９の頂部に
おいて、それぞれ、該ガス化炉９の反応室１０内にその
放出口を下向きにして軸方向に装入されたガス化バーナ
ー１２ａおよび１２ｂに導入されるのである。すなわ
ち、本発明においては、ガス化炉９の頂部に計２本のガ
ス化バーナーが設置されるのであり、これらガス化バー
ナー１２ａおよび１２ｂのタイプとしては、環状型の２
流路バーナーであることが好ましい。

【００３４】乾式フィードライン３を通してガス化バー
ナー１２ａ内に供給された前記微粒子状の難スラリー化
固体炭素質原料の流れ、および、湿式フィードライン７
を通して加圧下にガス化バーナー１２ｂ内に供給された
前記易スラリー化固体炭素質原料・水スラリーの流れ
は、それぞれ、ガス化バーナー１２ａおよび１２ｂの中
央導管を通して導入される。一方、酸素フィードライン
８を通して流れる前記酸素ガスの流れは、所定の流量比
で２つに分岐され、その一方がガス化バーナー１２ａ内
へ、そして他方がガス化バーナー１２ｂ内へ供給され
る。ガス化バーナー１２ａおよび１２ｂに供給された前
記酸素ガスの流れは、それぞれ、該ガス化バーナー１２
ａおよび１２ｂの環状管を通して導入されるのである。
なお、ガス化バーナー１２ａおよび１２ｂへの固体炭素
質原料や酸素ガスの導入は、上述の方法に限定されるも
のではなく、前記酸素ガスの流れをガス化バーナー１２
ａおよび１２ｂの中央導管に、そして、前記難スラリー
化固体炭素質原料および前記易スラリー化固体炭素質原
料・水スラリーをガス化バーナー１２ａおよび１２ｂの
環状管に導いてもよい。

【００３５】また、本発明においては、ガス化バーナー
１２ａおよび１２ｂの外側に渦巻き状に冷却コイルを巻
き付け、冷却水を通して冷却することによって、該ガス
化バーナー１２ａおよび１２ｂが高温に晒されるのを防
止することが望ましい。上記ガス化バーナー１２ａの設
置個所としては、上述したガス化炉９の頂部に限定する
ものではなく、後述するガス化炉９の反応室１０内での
前記微粒子状の難スラリー化固体炭素質原料と前記酸素
ガスとの接触に基づく部分酸化反応が所望する程度に行
われ得るに十分な滞留時間が得られるならば、前記ガス
化炉９の反応室１０の側部もしくは下部において、その
放出口を横向きにして装入してもよい。

【００３６】本発明におけるガス化バーナーは、前記難
スラリー化固体炭素質原料の部分酸化用と、前記易スラ
リー化固体炭素質原料・水スラリーの部分酸化用の計２
本のガス化バーナー１２ａおよび１２ｂを設けるものと
しているが、これに限定されるものではない。すなわ
ち、乾式フィードライン３を通してガス化バーナーに導
入される微粒子状の難スラリー化固体炭素質原料の流れ
と前記易スラリー化固体炭素質原料・水スラリーの流れ
とが均一に混合され、該ガス化バーナーの放出口からの
安定した噴射が達成され得るならば、１本の環状型２流
路バーナーであってもよい。この場合、ガス化バーナー
の固体炭素質原料供給口の上流側で乾式フィードライン
３と湿式フィードライン７を接続して、前記微粒子状の
難スラリー化固体炭素質原料の流れと前記易スラリー化
固体炭素質原料・水スラリーの流れとを一緒にし、気
相、液相および固相混合の状態で前記固体炭素質原料供
給口からガス化バーナー内に導入すればよい。そして、
該難スラリー化固体炭素質原料および易スラリー化固体
炭素質原料・水スラリーからなる気相、液相および固相
の混合流れをガス化バーナーの中央導管を通して導入す
るとともに、前記酸素ガスの流れを該ガス化バーナーの
環状管を通して導入するか、あるいは逆に、前記気相、
液相および固相の混合流れを該ガス化バーナーの環状管
を通して導入するとともに、前記酸素ガスの流れを該ガ
ス化バーナーの中央導管を通して導入するのである。

【００３７】さらにまた、ガス化バーナーのタイプは、
上述の環状型２流路バーナーに限定されるものではな
く、２重環状型バーナー（すなわち、３流路バーナー）
とすることもできる。この場合、乾式フィードライン３
を通してガス化バーナー内に供給された前記微粒子状の
難スラリー化固体炭素質原料の流れかもしくは前記易ス
ラリー化固体炭素質原料・水スラリーの流れのいずれか
一方を、該ガス化バーナーの中央導管を通して導入し、
他方を該ガス化バーナーの外側の環状管を通して導入す
る。そして、前記酸素ガスの流れは該ガス化バーナーの
中間環状管を通して導入し、それによって前記微粒子状
の難スラリー化固体炭素質原料および前記易スラリー化
固体炭素質原料・水スラリーの２つの流れの間を流れる
ようにするのである。

【００３８】ガス化バーナー１２ａおよび１２ｂ内にそ
れぞれ導入された前記難スラリー化固体炭素質原料と酸
素ガス、および、易スラリー化固体炭素質原料と酸素ガ
スは、それぞれ、ガス化バーナー１２ａおよび１２ｂの
放出口より高温のガス化炉９の反応室１０内に噴射さ
れ、これらは衝突して噴霧状になり、互いに混合すると
ともに、火炎を形成する。そして、前記難スラリー化固
体炭素質原料の粒子と前記易スラリー化固体炭素質原料
の粒子は、ガス化炉９の反応室１０（周囲には、耐火煉
瓦などの耐火物１３が内装されている）にて燃焼し、部
分酸化される。この部分酸化により、前記難スラリー化
固体炭素質原料および前記易スラリー化固体炭素質原料
から一酸化炭素および水素を主成分とする可燃性ガス、
つまり、合成ガスが生成する。

【００３９】ガス化炉９の反応室１０内での上記部分酸
化反応のための燃焼温度、すなわち、ガス化温度、およ
び該反応室の圧力、すなわち、ガス化圧力は前述した通
りである。すなわち、前記易スラリー化固体炭素質原料
として亜歴青炭、歴青炭、無煙炭などの石炭が使用され
る場合、ガス化温度は、該石炭中に含まれる灰分の溶融
温度より高い温度である。通常１２００〜１５００℃、
好ましくは１４００〜１４５０℃、そしてガス化圧力
は、通常３〜２５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇ、好ましくは３０〜
１００ｋｇ／ｃｍ² Ｇであることが望ましい。そして、
前記反応室１０の大きさは、上述のようなガス化条件に
おいて、前記難スラリー化固体炭素質原料および前記易
スラリー化固体炭素質原料の部分酸化反応により発生す
る、一酸化炭素および水素を主成分とする可燃性ガスの
前記反応室１０内における滞留時間が１〜３０秒間、好
ましくは２〜１０秒間であるような大きさにすることが
好ましい。

【００４０】上記発生ガスの前記反応室内１０内での滞
留時間が１秒未満の場合は、前記難スラリー化固体炭素
質原料および易スラリー化固体炭素質原料の部分酸化反
応が所望する程度に進行していないので、上記発生ガス
における冷ガス効率が低くなり過ぎたり、ガス化温度が
湿式フィードされる前記易スラリー化固体炭素質原料中
の灰分の溶融温度よりも低くなり、前記灰分の溶融が十
分に行われず、また、乾式フィードされる前記難スラリ
ー化固体炭素質原料中に含まれる重金属などの金属成分
の前記難スラリー化固体炭素質原料からの飛散も不十分
となり、該金属成分が有効に捕集されなくなったりする
など好ましくない。また、上記発生ガスの前記反応室１
０内での滞留時間が３０秒を超えると、前記反応室１０
が大きくなり過ぎ、装置が大型化するので、経済面から
すれば好ましくない。なお、上記発生ガスの前記反応室
１０内での滞留時間が２秒未満の場合や１０秒を超える
場合は、上述の好ましくない現象が発生することがあ
る。

【００４１】本発明の方法においては、上述の部分酸化
反応により、前記湿式フィードされた易スラリー化固体
炭素質原料中に含まれていた灰分は溶融して、反応室１
０の壁に付着し、そして壁に沿って流下する。一方、乾
式フィードされたプラスチック廃棄物などの難スラリー
化固体炭素質原料に含まれていた重金属などの金属成分
は、そのまま、あるいは金属酸化物として、前記難スラ
リー化固体炭素質原料の燃焼時に反応室１０内にて飛散
し、該反応室１０の壁に付着するが、この重金属（ある
いはその酸化物）は、溶融した状態にある前記易スラリ
ー化固体炭素質原料中の灰分に溶かし込まれながら、溶
融灰分とともに反応室１０の壁に沿って流下する。

【００４２】重金属成分を内包した状態で含む溶融灰分
は、次いで、反応室１０をさらに流下してガス化炉９の
急冷室１１の底部に溜められた冷却水１４の中に降下移
動し、ここで固化される。そして、固化した重金属成分
内包灰分は、冷却水１４中に分散されずに、自重により
急冷室１１の底部に沈降するので、適宜、灰分排出口１
５から冷却水１４と一緒に取り出され、例えばロックホ
ッパーのような機械手段によって除去される。なお、冷
却水１４として、例えば後流側のガス洗浄工程（図１に
は示されていない）からの再循環水などが、適宜、急冷
用水ライン１６から急冷室１１内に補給される。

【００４３】前述のようにして取り出された固化灰分
は、大部分の重金属成分をその内部に溶かし込んだ状態
で含むため、公害発生などの問題となる重金属成分は、
固化灰分の外部に出てくることは殆どない。したがっ
て、このようにして得られた固化灰分は、重金属を含ん
でいても、埋め立てなどの用途に利用することができる
のである。

【００４４】一方、前記反応室１０内で生成した前記可
燃性ガス、すなわち、合成ガスは、前記反応室１０と前
記急冷室１１との間の相互連絡通路を通過して、前記急
冷室１１に導かれ、前記急冷用水ライン１６から急冷用
水としてスプレーされ、そして、該急冷室１１の底部に
溜められた冷却水１４と接触することによって冷却され
る。この接触は、例えばテキサコ法を利用したガス化処
理などで行われている公知の方法で行えばよい。すなわ
ち、前記合成ガスと冷却水の接触は、冷却水表面下のデ
ィップチューブ（図１には示されていない）から前記高
温の合成ガスを放出することにより行うのが好ましく、
さらに、このディップチューブは、前記合成ガスと冷却
水を親密に接触させることにより前記合成ガスの有効な
冷却ができるように、冷却水全体に前記合成ガスを分散
させるのを助けるための、鋸状の低いエッジのような分
散装置を持つものが好ましい。

【００４５】急冷室１１内の圧力は、該急冷室１１の底
部に溜められた冷却水１４が少なくとも液体状態を維持
するのに十分なように選定されるべきであり、上述した
反応室１０と急冷室１１との間の相互連絡通路によっ
て、反応室１０内の圧力、すなわち、前記ガス化圧力と
実質的に同じ圧力に保持される。急冷室１１内の冷却水
１４の温度は、１００〜２５０℃、好ましくは１５０〜
２３０℃とされるのが望ましい。１００℃未満の場合、
前記高温の合成ガスから熱を回収して、前記急冷室１１
内で発生する水蒸気の量が減少し、後流工程での水性ガ
ス転化反応に必要な水蒸気量を発生ガス中に同伴できな
くなるし、２５０℃を超えると、前記急冷室１１内の圧
力にもよるが、前記冷却水１４がフラッシュするように
なり、いずれの場合も好ましくない。

【００４６】前記合成ガスは、上述のようにして冷却水
１４と接触し、２００〜２３０℃の範囲の温度に冷却さ
れるとともに、該冷却水１４中を通過する間に、未転化
粒状炭素などの浮遊固形分の少なくとも一部を該冷却水
１４内に残して、発生ガス取り出し口１７よりガス化炉
９の外部に取り出される。この場合、大量の水蒸気が急
冷室１１内で発生し、ガス化炉９の外部に取り出される
前記合成ガスの流れに飽和状態で同伴される。これは、
後流工程で水性ガス転化反応により水素／一酸化炭素の
比率（モル比）を上げるために必要な追加的な水蒸気を
供給することになるのである。

【００４７】本発明においては、以上述べたようにし
て、乾式フィードされる前記難スラリー化固体炭素質原
料および湿式フィードされる前記易スラリー化固体炭素
質原料の部分酸化により、カーボン転化率（ガス化炉内
に供給される総固体炭素質原料中の炭素に対する発生ガ
ス中の炭素の重量割合）が少なくとも９５重量％以上、
好ましくは９７〜９９重量％の発生ガス１３がガス化炉
９の発生ガス取り出し口１７より外部へ取り出されるの
である。

【００４８】発生ガス１３は、上述のように水蒸気を飽
和状態で含んでいるが、その組成は、前記易スラリー化
固体炭素質原料として亜歴青炭、歴青炭、無煙炭などの
石炭を使用し、かつ、前記ガス化剤として実質的に純粋
な酸素ガスを使用した場合、乾ガスモル％基準で、
Ｈ₂ ：３０〜４０、ＣＯ：３０〜５０、ＣＯ₂ ：１０〜
３０、Ｈ₂ Ｓ：０〜５、ＣＯＳ：０〜１、Ｎ₂ ：０〜
５、Ａｒ：０〜１およびＣＨ₄ ：０〜１（ただし、これ
ら各成分の合計は１００モル％）の一酸化炭素（ＣＯ）
ガスおよび水素（Ｈ₂ ）ガスを主成分とする可燃性ガス
である。したがって、本発明においては、発生ガス１３
の冷ガス効率（すなわち、難スラリー化固体炭素質原料
と易スラリー化固体炭素質原料とからの一酸化炭素ガス
と水素ガスの合計量の得率）は、６０％以上、好ましく
は６５％以上であることが望ましい。発生ガス１３の冷
ガス効率が６０％より低いと、前記難スラリー化固体炭
素質原料や易スラリー化固体炭素質原料と酸素ガスとの
反応が部分酸化というより、燃焼に近くなり、前記難ス
ラリー化固体炭素質原料などの低品位固体炭素原料の有
効利用が十分に図れなくなるなど好ましくない。

【００４９】ガス化炉９の発生ガス取り出し口１７より
取り出された可燃性ガス、すなわち、発生ガス１３は、
例えば後述する不要ガスの除去など、必要な処理が施さ
れ、次いで燃料ガスとして利用され得る。あるいは、そ
の中に含まれる一酸化炭素および水素などのガスを化学
合成、例えばアンモニア、アルコール、アルデヒド、炭
化水素などの化学製品を合成するための原料として用い
ることもできる。

【００５０】すなわち、難スラリー化固体炭素質原料や
易スラリー化固体炭素質原料などの燃焼原料中に含まれ
ていた非金属有害成分のうち、硫黄成分はＨ₂ ＳやＣＯ
Ｓになり、塩素成分はＨＣｌに変化する。そして窒素成
分の殆どは窒素ガスになり、その一部がＮＨ₃ になる。
また、炭素成分は有用なＣＯの他、ＣＯ₂ になる。上記
の生成ガスは、レクチゾールプロセス、セレクゾールプ
ロセス、ＭＥＡなどのような酸性ガス除去設備、クラウ
ス設備など一般的に利用されている技術により高圧状態
にて容易に除去することができ、無害化することができ
る。また、無害化されたガスを燃焼した場合には、若干
量のサーマルＮＯｘの生成があるが、実質的に問題とな
る量ではない。さらに、通常のゴミ焼却炉を利用する焼
却処理にて問題となっているダイオキシンの発生の心配
はない。

【００５１】ところで、本発明の方法では、ガス化炉９
の反応室１０にて、乾式フィードされた難スラリー化固
体炭素質原料および湿式フィードされた易スラリー化固
体炭素質原料の部分酸化により生成する、一酸化炭素と
水素とを含有してなる可燃性ガスを、ガス化炉９の急冷
室１１に導き、該急冷室１１の底部に溜められた冷却水
中を通過させて冷却処理しているが、この方法に限定さ
れるものではなく、前記可燃性ガスを廃熱ボイラー内に
導き、該廃熱ボイラー内で冷却処理するとともに水蒸気
を製造することもできる。

【００５２】

【実施例】次に実施例および比較例を挙げて本発明の方
法をさらに詳しく説明するが、その趣旨を超えない限
り、本発明の方法はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、以下の実施例および比較例における諸特
性の測定方法は、次の通りである。

【００５３】実施例１ 図１に示す構成を有する部分酸化装置を用いて、以下の
ようにして、乾式フィード方式と湿式フィード方式の同
時ガス化による難スラリー化固体炭素質原料のガス化処
理を行った。 （定常運転時におけるガス化処理）難スラリー化固体炭
素質原料として、有姿での水分含有量が２０重量％であ
り、表５に示す工業分析値（恒湿ベース）と表６に示す
元素分析値および高位発熱量を有する褐炭（ギリシャ
炭）を５１１ｋｇ／ｈｒ、つまり、無水ベースで４０９
ｋｇ／ｈｒの供給割合で乾式粉砕装置１である乾式ミル
に供給し、乾式粉砕した。粉砕された前記褐炭は、平均
粒径が４４μｍであり、粒径分布としては粒子径４４μ
ｍ以下のものが５０重量％の微粒子状のものであった。

【００５４】続いて、この褐炭の粉砕物をロックホッパ
ーフィーダ２へ送り出した。上部ホッパ２１、中間ホッ
パ２２および下部ホッパ２３と、これら各ホッパ間を連
結する接続配管と該接続配管内に設けられたロックホッ
パーバルブ２４、２５および２６とで構成される前記ロ
ックホッパーフィーダ２は、２系列設置されており、こ
れら系列間の切替え、前記ロックホッパーバルブ２４、
２５および２６の開閉、前記中間ホッパ２２や下部ホッ
パ２３の加圧された窒素ガスによる加圧などの一連の操
作がシーケンス制御によって行われた。そして、この操
作によって、前記褐炭の粉砕物を５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇの
加圧下に４０９ｋｇ／ｈｒ（無水ベース）の供給割合
で、ガス化炉９の上部において放出口が反応室１０内に
装入されるようにして設置されたガス化バーナー１２ａ
に、乾式フィードライン３を通して連続的に導入した。

【００５５】一方、易スラリー化固体炭素質原料とし
て、表５に示す工業分析値（恒湿ベース）と表６に示す
元素分析値および高位発熱量を有する亜歴青炭（オース
トラリア産、グレートグレタ炭）を無水ベースで１００
０ｋｇ／ｈｒの供給割合で湿式粉砕装置４である湿式ミ
ルに供給するとともに、該湿式ミルには同時に水を５６
２．５ｋｇ／ｈｒの供給割合で供給し、湿式粉砕処理を
行った。これにより、粉砕された前記亜歴青炭と水との
スラリーが製造され、該スラリー中の固形分、すなわ
ち、粉砕された前記亜歴青炭の濃度は６４重量％であっ
た。

【００５６】また、粉砕された前記亜歴青炭は、平均粒
径が４４μｍであり、粒径分布としては粒子径４４μｍ
以下のものが５０重量％の微粒子状のものであった。次
に、前記湿式ミルから排出される前記亜歴青炭粉砕物・
水スラリーを送出ポンプによって、１５６２．５ｋｇ／
ｈｒの供給割合で中間タンクであるスラリータンク５に
送り出した。スラリータンク５には撹拌機が備えられて
おり、該スラリータンク５内に装入され所定レベルまで
溜められた前記亜歴青炭・水スラリーは、前記撹拌機に
よって十分に撹拌され、濃度６４重量％の均質なスラリ
ーとなるとともに、該スラリー中の亜歴青炭粒子の該ス
ラリータンク５の底部への沈積が防止された。そこで、
前記亜歴青炭粉砕物・水スラリーを１５６２．５ｋｇ／
ｈｒの割合で前記スラリータンク５の底部のスラリー出
口から抜き出し、ポンプ６によって５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇ
に加圧し、湿式フィードライン７を通して、ガス化炉９
の頂部において放出口が反応室１０内に装入されたガス
化バーナー１２ｂに連続的に導入した。

【００５７】そして、乾式フィードされる前記褐炭粉砕
物のガス化バーナー１２ａへの導入および湿式フィード
される前記亜歴青炭粉砕物・水スラリーのガス化バーナ
ー１２ｂへの導入と同時に、ガス化剤として、５０ｋｇ
／ｃｍ² Ｇの加圧下に酸素フィードライン８を通り７９
９Ｎｍ³ ／ｈｒの割合で流れる濃度９９．７体積％の酸
素ガスの流れを２つに分岐し、一方の流れは、１４３Ｎ
ｍ³ ／ｈｒの割合でガス化バーナー１２ａに導入し、も
う一方の流れは、その残りとして６５６Ｎｍ³／ｈｒの
割合でガス化バーナー１２ｂに導入した。したがって、
乾式フィード側のガス化バーナー１２ａおよび湿式フィ
ード側のガス化バーナー１２ｂに導入される前記酸素ガ
スの量は、湿式フィードされる前記亜歴青炭粉砕物・水
スラリーの完全燃焼に必要な前記酸素ガス量のそれぞれ
９％および４１．５％であり、ガス化炉９内に導入され
る前記酸素ガスの総量は、湿式フィードされる前記亜歴
青炭粉砕物・水スラリーの完全燃焼に必要とされる前記
酸素ガス量の５０．５％であった。

【００５８】ガス化バーナー１２ａおよび１２ｂにそれ
ぞれ導入された前記褐炭粉砕物、亜歴青炭粉砕物・水ス
ラリーおよび酸素ガスを、次いで、それぞれの放出口か
らガス化炉９の反応室１０内に高温で噴射し、火炎を形
成した。反応室１０でのガス化条件は、圧力３８ｋｇ／
ｃｍ² Ｇ、温度１４００℃、滞留時間６秒であった。そ
こで、反応室１０内において、乾式フィードされた前記
の褐炭粉砕物および湿式フィードされた前記の亜歴青炭
粉砕物が前記酸素ガスによって部分酸化されて発生し、
次いで反応室１０の下部に位置する急冷室１１に導か
れ、急冷用水ライン１６から急冷用水としてスプレーさ
れ、そして、この急冷室１１底部に溜められた冷却水１
４内を通過することによって水蒸気を飽和状態で同伴す
る発生ガス１３を発生ガス取り出し口１７から取り出し
た。発生ガス１３の量および組成は、乾ガス基準で表１
のとおりであった。

【００５９】

【表１】

【００６０】したがって、上記ガス化処理におけるカー
ボン転化率は９７．０％であり、冷ガス効率は６９．０
％であった。また、ガス化炉９底部の灰分排出口１５か
ら冷却水１４と一緒に２４５．０ｋｇ／ｈｒの割合で灰
分が取り出された。

【００６１】（乾式フィード側の原料供給停止時のガス
化処理）前記ガス化炉９の定常運転中、ロックホッパー
フィーダ２が故障したため、乾式フィード側の原料であ
る前記褐炭（ギリシャ炭）の粉砕物のガス化バーナー１
２ａへの供給が停止した。一方、湿式フィード側の前記
亜歴青炭（オーストラリア産、グレートグレタ炭）の粉
砕物・水スラリーは、一時的に１５６２．５ｋｇ／ｈｒ
（ただし、前記亜歴青炭の粉砕物は、無水ベースで１０
００ｋｇ／ｈｒ）の供給割合のままでガス化バーナー１
２ｂに導入された。また、前記酸素ガスも一時的に７９
９Ｎｍ³ ／ｈｒの割合のままで供給され、このうち、乾
式フィード側のガス化１２ａには１４３Ｎｍ³ ／ｈｒの
割合で導入され、そして、湿式フィード側のガス化バー
ナー１２ｂには６５６Ｎｍ³ ／ｈｒの割合で導入され
た。

【００６２】ガス化炉９の反応室１０の圧力は、定常運
転時と同じく３８ｋｇ／ｃｍ² Ｇに保持されたが、乾式
フィード側のガス化バーナー１２ａから１４３Ｎｍ³ ／
ｈｒの割合で供給される前記酸素ガスも前記亜歴青炭粉
砕物・水スラリーの部分酸化反応に消費されるため、反
応室１０の温度、すなわち、ガス化温度は２０００℃に
上昇した。ガス化炉９の発生ガス取り出し口１７から取
り出された発生ガス１３の量および組成（乾ガス基準）
は表２の通りであり、発生ガス中に酸素ガスが残ること
はなく、乾式フィード方式による固体炭素質原料の供給
停止などのトラブルに際しても、安全にガス化操作がで
きることが判った。

【００６３】

【表２】

【００６４】なお、この時のカーボン転化率は定常運転
時と同じく９７．０％であったが、冷ガス効率は５７．
４％であった。

【００６５】実施例２ （定常運転時におけるガス化処理）難スラリー化固体炭
素質原料として褐炭（ギリシャ炭）４０９ｋｇ／ｈｒ
（無水ベース）に代えて、表２に示す元素分析値および
高位発熱量を有する廃ポリスチレン（ポリスチレン樹脂
を主成分とするもの）を１９５ｋｇ／ｈｒ（１００％ポ
リスチレン換算）の供給割合で乾式粉砕装置１である乾
式ミルに供給して乾式粉砕し、平均粒径が４４μｍであ
り、粒径分布としては粒子径４４μｍ以下のものが５０
重量％の廃ポリスチレンの粉砕物とした以外は、実施例
１と同様にして、乾式フィード方式と湿式フィード方式
の同時ガス化による難スラリー化固体炭素質原料のガス
化処理を行った。乾式フィード側のガス化バーナー１２
ａに導入された前記酸素ガスの量は、湿式フィードされ
た前記亜歴青炭粉砕物・水スラリーの完全燃焼に必要な
前記酸素ガスの量の８．９％であり、ガス化炉９内に導
入された前記酸素ガスの総量は、湿式フィードされた前
記亜歴青炭粉砕物・水スラリーの完全燃焼に必要な前記
酸素ガスの量の５０．４％であった。

【００６６】ガス化炉９の反応室１０における滞留時間
は６秒であり、発生ガス取り出し口１７から取り出され
た発生ガス１３の量および組成は、乾ガス基準で表３の
通りであった。

【００６７】

【表３】

【００６８】したがって、上記ガス化処理におけるカー
ボン転化率は９７．０％であり、冷ガス効率は７２．４
％であった。また、ガス化炉９底部の灰分排出口１５か
ら冷却水と一緒に１４６．０ｋｇ／ｈｒの割合で灰分が
取り出された。この灰分は前記難スラリー化固体炭素質
原料の廃ポリスチレンに含まれていた少量の重金属を含
んでいたが、それらは何れも灰分固形物の内部に溶かし
込まれた状態にあり、通常の環境条件では外部ににじみ
出てくることはなかった。

【００６９】（乾式フィード側の原料供給停止時のガス
化処理）前記ガス化炉９の定常運転中、ロックホッパー
フィーダ２が故障したため、乾式フィード側の原料であ
る前記廃ポリスチレンの粉砕物のガス化バーナー１２ａ
への供給が停止した。この場合、一時的に実施例１の乾
式フィード側の原料供給停止時のガス化処理の場合と全
く同様に処理され、ガス化温度、得られた発生ガスの乾
ガス基準での量および組成など、実施例１と全く同様の
結果が得られた。

【００７０】実施例３ （定常運転時におけるガス化処理）難スラリー化固体炭
素質原料として褐炭（ギリシャ炭）４０９ｋｇ／ｈｒ
（無水ベース）に代えて、有姿での水分含有量が８０重
量％であり、表２に示す元素分析値および高位発熱量を
有する汚泥を、５７０ｋｇ／ｈｒ、つまり、無水ベース
で１１４ｋｇ／ｈｒの供給割合で、乾式粉砕装置１であ
る乾式ミルに供給して乾式粉砕したこと、および、この
乾式粉砕により、平均粒径が４４μｍであり、粒径分布
としては粒子径４４μｍ以下のものが５０重量％の汚泥
粉砕物を得たこと以外は、実施例１と全く同様にして、
乾式フィード方式と湿式フィード方式の同時ガス化によ
る難スラリー化固体炭素質原料のガス化処理を行った。

【００７１】ガス化炉９の反応室１０における滞留時間
は６秒であり、発生ガス取り出し口１７から取り出され
た発生ガス１３の量および組成は、乾ガス基準で表４の
通りであった。

【００７２】

【表４】

【００７３】したがって、上記ガス化処理におけるカー
ボン転化率は９７．０％であり、冷ガス効率は６０．８
％であった。また、ガス化炉９底部の灰分排出口１５か
ら冷却水と一緒に１８２．４ｋｇ／ｈｒの割合で灰分が
取り出された。この灰分は、前記難スラリー化固体炭素
質原料としての汚泥に含まれていた少量の重金属を含ん
でいたが、それらは何れも灰分固形物の内部に溶かし込
まれた状態にあり、通常の環境条件では外部ににじみ出
てくることはなかった。

【００７４】（乾式フィード側の原料供給停止時のガス
化処理）前記ガス化炉９の定常運転中、ロックホッパー
フィーダ２が故障したため、乾式フィード側の原料であ
る前記汚泥粉砕物のガス化バーナー１２ａへの供給が停
止した。この場合、一時的に実施例１の乾式フィード側
の原料供給停止時のガス化処理の場合と全く同様の処理
が行われ、ガス化温度、得られた発生ガスの乾ガス基準
での量および組成など、実施例１と全く同様の結果が得
られた。

【００７５】

【表５】

【００７６】

【表６】

【００７７】比較例１ 図２に示す構成を有する部分酸化装置を用い、以下のよ
うにして、湿式フィード方式による難スラリー化固体炭
素質原料および易スラリー化固体炭素質原料のガス化処
理を行った。すなわち、難スラリー化固体炭素質原料と
して、実施例１で使用したものと同じ褐炭（ギリシャ
炭）を５１１ｋｇ／ｈｒ、つまり、無水ベースで４０９
ｋｇ／ｈｒの供給割合で湿式粉砕装置の湿式ミル３１に
供給するとともに、該湿式ミル３１には同時に水を５１
１ｋｇ／ｈｒの割合で供給し、湿式粉砕処理を行った。
これにより、粉砕された前記褐炭と水とのスラリーが製
造され、該スラリー中の固形分、すなわち、粉砕された
前記褐炭の濃度は４０重量％であった。また、粉砕され
た前記褐炭粒子は、平均粒径が４４μｍであり、粒径分
布としては粒子径４４μｍ以下のものが５０重量％の微
粒子状のものであった。

【００７８】次に、前記湿式ミル３１から排出される前
記褐炭粉砕物・水スラリーを送出ポンプによって、１０
２２ｋｇ／ｈｒの供給割合でスラリータンク３３に送り
出した。なお、前記湿式ミル３１に供給する水の供給割
合を５１１ｋｇ／ｈｒより少なくして、前記スラリー中
の固形分濃度を４０重量％より高くしてみたが、前記ス
ラリータンク３３内での後述する十分な攪拌にも拘ら
ず、固形分の前記スラリータンク３３の底部などへの沈
積が起こるなどして、均質なスラリーの製造ができなか
った。

【００７９】一方、易スラリー化固体炭素質原料とし
て、実施例１で使用したものと同じ亜歴青炭（オースト
ラリア産、グレートグレタ炭）を無水ベースで１０００
ｋｇ／ｈｒの供給割合で別の湿式ミル３２に供給すると
ともに、該湿式ミル３２には同時に水を５６２．５ｋｇ
／ｈｒの供給割合で供給し、湿式粉砕処理を行った。こ
れにより、粉砕された前記亜歴青炭と水とのスラリーが
製造され、該スラリー中の固形分、すなわち、粉砕され
た前記亜歴青炭の濃度は６４重量％であった。また、粉
砕された前記亜歴青炭粒子は、平均粒径が４４μｍであ
り、粒径分布としては粒子径４４μｍ以下のものが５０
重量％の微粒子状のものであった。そこで、前記湿式ミ
ル３２から排出される前記亜歴青炭粉砕物・水スラリー
を送出ポンプによって、１５６２．５ｋｇ／ｈｒの供給
割合で前記スラリータンク３３に送り出した。

【００８０】前記スラリータンク３３には攪拌機が備え
られており、前述のようにして供給された褐炭粉砕物・
水スラリーと亜歴青炭粉砕物・水スラリーとは、ここで
所定レベルまで溜められた後十分に攪拌され、固形分、
すなわち、前記褐炭粉砕物および亜歴青炭粉砕物の濃度
が合計で５４．５重量％の褐炭粉砕物・亜歴青炭粉砕物
・水スラリーが得られた。

【００８１】次に、この褐炭粉砕物・亜歴青炭粉砕物・
水スラリーを２５８４．５ｋｇ／ｈｒの割合で前記スラ
リータンク３３の底部のスラリー出口から抜き出し、ポ
ンプ３４によって５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇに加圧し、湿式フ
ィードライン３５を通して、ガス化炉３７の頂部におい
て放出口が反応室３７１内に装入されたガス化バーナー
３８に連続的に導入した。それと同時に、ガス化剤とし
て、濃度９９．７体積％の酸素ガスを、５０ｋｇ／ｃｍ
² Ｇの加圧下に酸素フィードライン３６を通して、９２
５Ｎｍ³ ／ｈｒの供給割合で前記ガス化バーナー３８に
連続的に導入した。したがって、前記酸素ガスの供給量
は、前記褐炭粉砕物・亜歴青炭粉砕物・水スラリー中の
亜歴青炭粉砕物の完全燃焼に必要な前記酸素ガス量の５
８．５％であった。

【００８２】ガス化バーナー３８に導入された前記褐炭
粉砕物・亜歴青炭粉砕物・水スラリー２５８４．５ｋｇ
／ｈｒと前記酸素ガス９２５Ｎｍ³ ／ｈｒとは、続い
て、該ガス化バーナー３８の放出口からガス化炉３７の
反応室３７１内に高温で噴射され、火炎を形成した。反
応室３７１でのガス化条件は、圧力３８ｋｇ／ｃｍ
² Ｇ、温度１４００℃、滞留時間６秒であった。そこ
で、反応室３７１内において、湿式フィードされた前記
褐炭粉砕物および亜歴青炭粉砕物が前記酸素ガスによっ
て部分酸化されることにより発生し、次いで、反応室３
７１の下部に位置する急冷室３７２に導かれ、該急冷室
３７２の底部に溜められた冷却水３７４内を通過するこ
とによって水蒸気を飽和状態で同伴する発生ガス３７３
をガス化炉３７の発生ガス取り出し口３７５から取り出
した。発生ガス３７３の量および組成は、乾ガス基準
で、表７の通りであった。

【００８３】

【表７】

【００８４】したがって、上記ガス化処理におけるカー
ボン転化率は９７．０％であっが、冷ガス効率は６０．
３％と低く、満足のいくものではなかった。

【００８５】比較例２ 難スラリー化固体炭素質原料として、湿式ミル３１に４
０９ｋｇ／ｈｒ（無水ベース）の供給割合で供給される
褐炭に代えて、実施例２で使用したものと同じ廃ポリス
チレンを用い、１９５ｋｇ／ｈｒの供給割合で湿式ミル
３１に供給するとともに、該湿式ミル３１には同時に水
を５１１ｋｇ／ｈｒの割合に変えて２９２．５ｋｇ／ｈ
ｒの割合で供給し、湿式粉砕を行い、固形分、すなわ
ち、廃ポリスチレン粉砕物の濃度が４０重量％の廃ポリ
スチレン粉砕物・水スラリーを得たこと、該スラリー中
に含まれる粉砕された廃ポリスチレン粒子は、平均粒径
が４４μｍであり、粒径分布としては粒子径４４μｍ以
下のものが５０重量％の微粒子状のものであったこと、
スラリータンク３３内には湿式ミル３１から排出された
廃ポリスチレン粉砕物・水スラリーと湿式ミル３２から
排出された亜歴青炭粉砕物・水スラリーとが供給され、
固形分、すなわち、前記廃ポリスチレン粉砕物および亜
歴青炭粉砕物の濃度が合計で５８．３重量％の廃ポリス
チレン粉砕物・亜歴青炭粉砕物・水スラリーが得られた
こと、スラリータンク３３の底部のスラリー出口から、
２５８４．５ｋｇ／ｈｒの割合で抜き出される褐炭粉砕
物・亜歴青炭粉砕物・水スラリーに代えて、前記廃ポリ
スチレン粉砕物・亜歴青炭粉砕物・水スラリーを２０５
０ｋｇ／ｈｒの割合で抜き出したこと、ガス化剤として
の濃度９９．７体積％の酸素ガスのガス化バーナー３８
への供給割合を９２５Ｎｍ³ ／ｈｒに変えて８６８Ｎｍ
³ ／ｈｒとしたこと、したがって、前記酸素ガスの供給
量が前記廃ポリスチレン粉砕物・亜歴青炭粉砕物・水ス
ラリー中の亜歴青炭粉砕物の完全燃焼に必要な前記酸素
ガス量の５４．９％であったこと、および、ガス化バー
ナー３８に導入された前記廃ポリスチレン粉砕物・亜歴
青炭粉砕物・水スラリー２０５０ｋｇ／ｈｒと前記酸素
ガス８６８Ｎｍ³ ／ｈｒとを該ガス化バーナー３８の放
出口からガス化炉３７の反応室３７１内に高温で噴射
し、火炎を形成したこと以外は、比較例１と全く同様に
して、湿式フィード方式による難スラリー化固体炭素質
原料および易スラリー化固体炭素質原料のガス化処理を
行った。

【００８６】ガス化炉３７の反応室３７１における滞留
時間は６秒であり、発生ガス取り出し口３７５から取り
出された発生ガス３７３の量および組成は、乾ガス基準
で表８の通りであった。

【００８７】

【表８】

【００８８】したがって、上記ガス化処理におけるカー
ボン転化率は９７．０％であったが、冷ガス効率は６
７．９％であり、前記難スラリー化固体炭素質原料とし
て廃ポリスチレンを乾式フィードした場合（実施例２の
場合）に比較して低かった。

【００８９】比較例３ 難スラリー化固体炭素質原料として、湿式ミル３１に４
０９ｋｇ／ｈｒ（無水ベース）の供給割合で供給される
褐炭に代えて、実施例３で使用したものと同じ汚泥を用
い、５７０ｋｇ／ｈｒ、つまり、無水ベースで１１４ｋ
ｇ／ｈｒの供給割合で湿式ミル３１に供給するととも
に、該湿式ミル３１には同時に水を、５１１ｋｇ／ｈｒ
の割合に変えて３８０ｋｇ／ｈｒの割合で供給し、湿式
粉砕を行い、固形分、すなわち、汚泥粉砕物の濃度が１
２重量％の汚泥粉砕物・水スラリーを得たこと、該スラ
リー中に含まれる粉砕された汚泥粒子は、平均粒径が４
４μｍであり、粒径分布としては粒子径４４μｍ以下の
ものが５０重量％の微粒子状のものであったこと、スラ
リータンク３３内には、湿式ミル３１から排出された汚
泥粉砕物・水スラリーと湿式ミル３２から排出された亜
歴青炭粉砕物・水スラリーとが供給され、固形分、すな
わち、前記汚泥粉砕物および亜歴青炭粉砕物の濃度が合
計で４４．３重量％の汚泥粉砕物・亜歴青炭粉砕物・水
スラリーが得られたこと、スラリータンク３３の底部の
スラリー出口から、２５８４．５ｋｇ／ｈｒの割合で抜
き出される褐炭粉砕物・亜歴青炭粉砕物・水スラリーに
代えて、前記汚泥粉砕物・亜歴青炭粉砕物・水スラリー
を２５１２．５ｋｇ／ｈｒの割合で抜き出したこと、ガ
ス化剤としての濃度９９．７体積％の酸素ガスのガス化
バーナー３８への供給割合を９２５Ｎｍ³ ／ｈｒに変え
て８９３Ｎｍ³ ／ｈｒとしたこと、したがって、前記酸
素ガスの供給量が前記汚泥粉砕物・亜歴青炭粉砕物・水
スラリー中の亜歴青炭粉砕物の完全燃焼に必要な前記酸
素ガス量の５６．５％であったこと、および、ガス化バ
ーナー３８に導入された前記汚泥粉砕物・亜歴青炭粉砕
物・水スラリー２５１２．５ｋｇ／ｈｒと前記高純度酸
素ガス８９３Ｎｍ³ ／ｈｒとを該ガス化バーナー３８の
放出口からガス化炉３７の反応室３７１内に高温で噴射
し、火炎を形成したこと以外は、比較例１と全く同様に
して、湿式フィード方式による難スラリー化固体炭素質
原料および易スラリー化固体炭素質原料のガス化処理を
行った。

【００９０】ガス化炉３７の反応室３７１における滞留
時間は６秒であり、発生ガス取り出し口３７５から取り
出された発生ガス３７３の量および組成は、乾ガス基準
で表９の通りであった。

【００９１】

【表９】

【００９２】したがって、上記ガス化処理におけるカー
ボン転化率は９７．０％であったが、冷ガス効率は５
３．４％と低く、満足のいくものではなかった。参考ま
でに、有姿での水分含有量が２０重量％であり、表１に
示す工業分析値（恒湿ベース）と表２に示す元素分析値
および高位発熱量を有する褐炭（ギリシャ炭）を湿式フ
ィード方式でガス化したケースと乾式フィード方式でガ
ス化したケースについて、ガス化性能のデータを表１０
に示す。

【００９３】

【表１０】

【００９４】

【発明の効果】本発明の方法によれば、酸素の存在下に
固体炭素質原料を部分酸化してガス化する方法におい
て、一般に水との高濃度スラリー化が困難（スラリー濃
度が４０重量％程度にしかならない）で、湿式フィード
方式でガス化しても、発熱量が低いために冷ガス効率の
低いガスしか得られないような難スラリー化固体炭素質
原料を乾式フィード方式でガス化することにより、冷ガ
ス効率の高いガスを製造することができ、前記難スラリ
ー化固体炭素質原料である泥炭、亜炭、褐炭などの低品
質石炭、プラスチック類、汚泥などの有効利用が可能と
なる。しかも、上記乾式フィード方式による難スラリー
化固体炭素質原料のガス化と同時に、水との高濃度スラ
リー化が比較的容易な亜歴青炭、歴青炭、無煙炭などの
高品質石炭や石油コークスなどの易スラリー化固体炭素
質原料を湿式フィードでガス化することによって、乾式
フィード方式によるガス化処理の短所である供給不安定
性の問題を解決して、安全にガス化処理を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乾式フィード方式と湿式フィード方式
の同時ガス化による難スラリー化固体炭素質原料のガス
化処理法の一実施態様を示す酸化装置のフロー図であ
る。

【図２】本発明の比較例１、２および３の実施に際して
用いられた酸化装置の例を示すフロー図である。

【符号の説明】

１ 乾式粉砕装置 ２ ロックホッパーフィーダ ３ 乾式フィードライン ４ 湿式粉砕装置 ５、３３ スラリータンク ６、３４ ポンプ ７、３５ 湿式フィードライン ８、３６ 酸素フィードライン ９、３７ ガス化炉 １０、３７１ 反応室 １１、３７２ 急冷室 １２ａ、１２ｂ、３８ ガス化バーナー １３、３７３ 発生ガス １４、３７４ 冷却水 １５ 灰分排出口 １６ 急冷用水ライン １７、３７５ 発生ガス取り出し口 ２１ 上部ホッパ ２２ 中間ホッパ ２３ 下部ホッパ ２４、２５、２６ ロックホッパーバルブ ３１、３２ 湿式ミル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０９Ｂ 3/00 (72)発明者 辻野 敏男 山口県宇部市西本町１丁目12番32号 宇部 興産株式会社宇部本社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾式フィード方式と湿式フィード方式の
   併用によって固体炭素質原料をガス化炉内に同時導入
   し、加圧状態下で前記固体炭素質原料中の灰分の溶融温
   度よりも高い温度で部分酸化して一酸化炭素と水素とを
   含有してなる可燃性ガスを生成させるようにしたことを
   特徴とする乾式フィード方式と湿式フィード方式の同時
   ガス化による難スラリー化固体炭素質原料のガス化処理
   法。