JPS5887193A - 加熱用燃焼ガス導入方法 - Google Patents
加熱用燃焼ガス導入方法Info
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- JPS5887193A JPS5887193A JP18384781A JP18384781A JPS5887193A JP S5887193 A JPS5887193 A JP S5887193A JP 18384781 A JP18384781 A JP 18384781A JP 18384781 A JP18384781 A JP 18384781A JP S5887193 A JPS5887193 A JP S5887193A
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- heating tower
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Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加熱塔と反応塔からなる二基循環式流動層装置
に対して加熱用燃焼ガスを導入する方法に関するもので
ある。
に対して加熱用燃焼ガスを導入する方法に関するもので
ある。
ピッチや残渣油、タールサントビチューメン、石炭液化
油などの重質油を熱分解するために、加熱塔と反応塔か
らなる二基循環式流動層装置を用いることは知られてい
る。この装置によれは、別途設置した燃焼炉内で燃料ガ
ス又は燃料油を燃焼し、得られた燃焼高温ガスを加熱塔
内に導きここでコークスを流動化させると共に流動化し
ているコークス粒子にその顕熱を与え、加熱コークス粒
子を反応塔側に送り重質油と接触させて重質油を熱分解
させ熱分解後、コークス粒子は加熱塔へ循環される。こ
のよりな二基循環式流動層装置においては、その加熱塔
内に極めて激しいコークス粒子の流動状態が形成されて
いる。即ち、加熱塔内には、コーク粒子に燃焼高温ガス
の顕熱を与えるために、燃焼高温ガスが導入されるが、
その導入ガスの空塔速度は約１．０〜３．０？？Ｚ／ｓ
ｅｃと大きくなり、コーク粒子の粒子径分布が０．１〜
２叫程度の場合には、ガス空塔速度（ＵＯ）と流動化開
始速度（Ｕｍｆ）との比Ｕｎ／Ｕｍｆは１０〜３０にな
るというように流動状態は非常に激しいものとなってい
る。従って、加熱塔内においては、激しい気泡の破裂に
よる流動層内のガスの乱れと、それに伴って生じる圧力
変動が大きいため、ガス供給側またはガス排出側に不安
定な脈流が生じ、その結果、ガス供給側に悪影響が生じ
、燃焼炉の運転が不安定となり、まだ粒子の系外飛出し
が起るように々る。
油などの重質油を熱分解するために、加熱塔と反応塔か
らなる二基循環式流動層装置を用いることは知られてい
る。この装置によれは、別途設置した燃焼炉内で燃料ガ
ス又は燃料油を燃焼し、得られた燃焼高温ガスを加熱塔
内に導きここでコークスを流動化させると共に流動化し
ているコークス粒子にその顕熱を与え、加熱コークス粒
子を反応塔側に送り重質油と接触させて重質油を熱分解
させ熱分解後、コークス粒子は加熱塔へ循環される。こ
のよりな二基循環式流動層装置においては、その加熱塔
内に極めて激しいコークス粒子の流動状態が形成されて
いる。即ち、加熱塔内には、コーク粒子に燃焼高温ガス
の顕熱を与えるために、燃焼高温ガスが導入されるが、
その導入ガスの空塔速度は約１．０〜３．０？？Ｚ／ｓ
ｅｃと大きくなり、コーク粒子の粒子径分布が０．１〜
２叫程度の場合には、ガス空塔速度（ＵＯ）と流動化開
始速度（Ｕｍｆ）との比Ｕｎ／Ｕｍｆは１０〜３０にな
るというように流動状態は非常に激しいものとなってい
る。従って、加熱塔内においては、激しい気泡の破裂に
よる流動層内のガスの乱れと、それに伴って生じる圧力
変動が大きいため、ガス供給側またはガス排出側に不安
定な脈流が生じ、その結果、ガス供給側に悪影響が生じ
、燃焼炉の運転が不安定となり、まだ粒子の系外飛出し
が起るように々る。
一般に、流動層内の気泡の成長を防止するだめの対処策
として、流動層内の下部に水平にガス分散板を設けるこ
とが行われているが、しかしながら、従来のよう々ガス
分散板の設置法は、前記した重質油熱分解用の加熱塔に
対しては適用することができなかった。即ち、このよう
な高温ガスを導入させる加熱塔の場合には、１５００〜
２０００℃の高温に倒える耐火材質の分散板を使用する
必要があるが、耐火材質の分散板は強度が弱く、粒子の
荷重によシ破損しやすいだめ、長期運転が困難になる上
、装置ガス型のものになると強度的な面から設計が離し
く々るなどの問題を含む。従って、このような理由によ
り、分散板を適用した加熱塔の使用例はない。また、邪
マ板を加熱塔内へ設置することも同様の理由により行わ
れていない。
として、流動層内の下部に水平にガス分散板を設けるこ
とが行われているが、しかしながら、従来のよう々ガス
分散板の設置法は、前記した重質油熱分解用の加熱塔に
対しては適用することができなかった。即ち、このよう
な高温ガスを導入させる加熱塔の場合には、１５００〜
２０００℃の高温に倒える耐火材質の分散板を使用する
必要があるが、耐火材質の分散板は強度が弱く、粒子の
荷重によシ破損しやすいだめ、長期運転が困難になる上
、装置ガス型のものになると強度的な面から設計が離し
く々るなどの問題を含む。従って、このような理由によ
り、分散板を適用した加熱塔の使用例はない。また、邪
マ板を加熱塔内へ設置することも同様の理由により行わ
れていない。
本発明は従来技術における前記欠点を克服するためにな
されたもので、加熱塔と反応塔からなる゛工塔循環式流
動層装置に対して、加熱塔への燃焼して、加熱用燃焼ガ
スを該絞り及び分散板を通して加熱塔へ導入することを
特徴とする。
されたもので、加熱塔と反応塔からなる゛工塔循環式流
動層装置に対して、加熱塔への燃焼して、加熱用燃焼ガ
スを該絞り及び分散板を通して加熱塔へ導入することを
特徴とする。
次に本発明を図面により説明する。
第１図は本発明により加熱塔入口部のダクト内に設けた
絞り構造と分散板の構造を示す断面説明図である。第２
図は、分散板に設けた出口孔の分布状態を示す分散板の
平面図である。
絞り構造と分散板の構造を示す断面説明図である。第２
図は、分散板に設けた出口孔の分布状態を示す分散板の
平面図である。
図中、１は加熱塔の壁部、８は加熱塔内部を示し、加熱
塔内にはコークス粒子又はその他の耐熱材で形成された
粒子直径０．１〜２ｔａｎの粒子からなる流動層が形成
される。２はダクトであり、その加熱塔入口部のダクト
内には、ダクト絞り３が設けられ、その下流側にはさら
に分散板４が設けられている。ダクト絞り３は、ダクト
内を流れるガスを絞ってその流速を高めるだめのもので
あり、通常、ガス流速を２〜１６倍、好ましくは２〜８
倍に高めるような絞り構造を持つものであればよい。分
散板４は、その一方の板面にダクト絞り３に連絡する１
個の入口孔５と、その他方の板面に加熱塔範囲に広がっ
た角度θで加熱塔内へ噴出されるこ一５＝ とから、流動層高さの方向に対し、検数のダクトを設置
したのと同等の効果を示す。
塔内にはコークス粒子又はその他の耐熱材で形成された
粒子直径０．１〜２ｔａｎの粒子からなる流動層が形成
される。２はダクトであり、その加熱塔入口部のダクト
内には、ダクト絞り３が設けられ、その下流側にはさら
に分散板４が設けられている。ダクト絞り３は、ダクト
内を流れるガスを絞ってその流速を高めるだめのもので
あり、通常、ガス流速を２〜１６倍、好ましくは２〜８
倍に高めるような絞り構造を持つものであればよい。分
散板４は、その一方の板面にダクト絞り３に連絡する１
個の入口孔５と、その他方の板面に加熱塔範囲に広がっ
た角度θで加熱塔内へ噴出されるこ一５＝ とから、流動層高さの方向に対し、検数のダクトを設置
したのと同等の効果を示す。
本発明において、分散板面に設ける出口孔６の数及び広
がり角θは共に犬であることが流動化の観点からは好ま
しいが、強度や施工容易性の点からは、出口孔数は１０
〜１００個、広がり角θは３０〜９０度の範囲に選ぶの
が軽重しい。また、ダクトの水平向に対する傾斜角ｔは
、通常、１５〜３０度の範囲である。本発明において用
いるダクト絞り３及び分散板４は、ジルコニア電鋳レン
ガや高純度アルミナのような耐火材質で構成される。ジ
ルコニア電鋳レンガは精密細工で成形することは難しい
が、適当な厚みのレンガ板の組合せ施工により所望の成
形品にすることができる。分散板の入口ダクト直径は通
常２００〜８００欄であり、出口孔直径は通常１０〜１
００間である。捷だ絞りと分散板とによる圧力損失は、
通常０．１〜０゜３Ｋｐ／１ｙｎ２にするのがよい。
がり角θは共に犬であることが流動化の観点からは好ま
しいが、強度や施工容易性の点からは、出口孔数は１０
〜１００個、広がり角θは３０〜９０度の範囲に選ぶの
が軽重しい。また、ダクトの水平向に対する傾斜角ｔは
、通常、１５〜３０度の範囲である。本発明において用
いるダクト絞り３及び分散板４は、ジルコニア電鋳レン
ガや高純度アルミナのような耐火材質で構成される。ジ
ルコニア電鋳レンガは精密細工で成形することは難しい
が、適当な厚みのレンガ板の組合せ施工により所望の成
形品にすることができる。分散板の入口ダクト直径は通
常２００〜８００欄であり、出口孔直径は通常１０〜１
００間である。捷だ絞りと分散板とによる圧力損失は、
通常０．１〜０゜３Ｋｐ／１ｙｎ２にするのがよい。
本発明によれば、高温ガスは、前記したようなダクト内
に設けたダクト絞り３及び分散板４を通 ６− つて加熱塔内部１１に導入される。即ち、高温ガスはダ
クト絞９で流速を高められ、そして分散板により広がっ
た角度の噴出流として加熱塔内部へ導入されることから
、従来の高温ガスをダクトかきな気泡後の破裂がないこ
とから、粒子の摩耗や飛出し７が著しく軽減され、流動
状態が安定化される。また、圧力変動がなくなることか
ら、高温ガス供給側、排出側共に脈流が抑えられ、燃焼
炉の運転が安定化し、壕だダクト内にコークス粒子が逆
流しにくくなって、従来数しかったダクト内壁の摩耗が
防止される。
に設けたダクト絞り３及び分散板４を通 ６− つて加熱塔内部１１に導入される。即ち、高温ガスはダ
クト絞９で流速を高められ、そして分散板により広がっ
た角度の噴出流として加熱塔内部へ導入されることから
、従来の高温ガスをダクトかきな気泡後の破裂がないこ
とから、粒子の摩耗や飛出し７が著しく軽減され、流動
状態が安定化される。また、圧力変動がなくなることか
ら、高温ガス供給側、排出側共に脈流が抑えられ、燃焼
炉の運転が安定化し、壕だダクト内にコークス粒子が逆
流しにくくなって、従来数しかったダクト内壁の摩耗が
防止される。
（２）分散板は加熱塔外部に設けられているため、流動
化粒子の荷重は一切付加されず、分散板の破損の心配が
なく、しかも、装置が大型になっても、ダクト内に絞り
を入れた後に分散板を設置するため分散板としては、装
置の大型化に比例して厚くする必要はなく、薄く製作で
きるので自重は軽減でき、捷だ絞り構造の工夫と分散板
の開孔数の選定によりガス偏流のような不都合はない。
化粒子の荷重は一切付加されず、分散板の破損の心配が
なく、しかも、装置が大型になっても、ダクト内に絞り
を入れた後に分散板を設置するため分散板としては、装
置の大型化に比例して厚くする必要はなく、薄く製作で
きるので自重は軽減でき、捷だ絞り構造の工夫と分散板
の開孔数の選定によりガス偏流のような不都合はない。
従って、分散板には強度的な問題がなく、その設計は極
めて容易になる。
めて容易になる。
（３） タクトを水平方向に対して、加熱塔入口部が
下にくるような傾斜角ｔを以って傾斜させることにより
、流動層からの逆流流動化粒子をダクトから容易に加熱
塔内部へ返還させることができるだめ、ダクト内部の摩
耗は一層軽減される。
下にくるような傾斜角ｔを以って傾斜させることにより
、流動層からの逆流流動化粒子をダクトから容易に加熱
塔内部へ返還させることができるだめ、ダクト内部の摩
耗は一層軽減される。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明すや・
実施例
従来の加熱塔と反応塔からなる二基循環式流動層装置を
用いて重質油の熱分解反応を行った。この場合、高温ガ
スは別途設置した燃焼炉内で燃料油を燃焼させ、得られ
た燃焼高温ガス（温１ｔ１０００〜２０００℃、ダクト
入口線速度４０ｍ／秒）をダクトを通じて内部にコーク
ス粒子（粒子直径０．１〜２．０石）を充填した加熱塔
へ導き、そして、この加熱塔で流動しているコークス粒
子は、反応塔との間に循環させると共に、反応塔内にお
いて重質油を流動コークス粒子に接触させて加熱分解さ
せた。
用いて重質油の熱分解反応を行った。この場合、高温ガ
スは別途設置した燃焼炉内で燃料油を燃焼させ、得られ
た燃焼高温ガス（温１ｔ１０００〜２０００℃、ダクト
入口線速度４０ｍ／秒）をダクトを通じて内部にコーク
ス粒子（粒子直径０．１〜２．０石）を充填した加熱塔
へ導き、そして、この加熱塔で流動しているコークス粒
子は、反応塔との間に循環させると共に、反応塔内にお
いて重質油を流動コークス粒子に接触させて加熱分解さ
せた。
重質油の分解条件に関しては、分解温度７００〜８００
℃、分解圧力０．５〜０ 、７ Ｋ４／１７ｎ２、フリ
ーボードけた入口ダクトの直径は２００咽であり、出口
孔の直径は２０胴であった。
℃、分解圧力０．５〜０ 、７ Ｋ４／１７ｎ２、フリ
ーボードけた入口ダクトの直径は２００咽であり、出口
孔の直径は２０胴であった。
以上の実験結果を第３〜５図にグラフとして示す。
第３図は、燃焼炉内部圧変動（Ｋｑ／ｌ＊２）と加熱塔
の空塔速＃（ｍ７秒）との関係を示すグラフ、第４図は
燃焼炉内圧変動と流動層内圧変動との関係を示すグラフ
、第５図は粒子摩耗損失量△Ｗ （Ｋｇ／時）と流動化
用ガス持込みエネルギー−！ｌ−ｖ■２（Ｋｐ・ｍ２７
秒３）との関係を示すグラフである。
の空塔速＃（ｍ７秒）との関係を示すグラフ、第４図は
燃焼炉内圧変動と流動層内圧変動との関係を示すグラフ
、第５図は粒子摩耗損失量△Ｗ （Ｋｇ／時）と流動化
用ガス持込みエネルギー−！ｌ−ｖ■２（Ｋｐ・ｍ２７
秒３）との関係を示すグラフである。
なお、前記において、粒子摩耗損失量△Ｗは、１時間当
りに加熱塔内において粒子相互の接触摩耗により損失さ
れるコークス粒子の損失量を意味 ９− し、流動化用ガス持込みエネルギー＋ｖｖ２とは。
りに加熱塔内において粒子相互の接触摩耗により損失さ
れるコークス粒子の損失量を意味 ９− し、流動化用ガス持込みエネルギー＋ｖｖ２とは。
燃焼高温ガスの分散版孔出口線速度（ｖ） （ｍ ／秒
）にガス量Ｖ（Ｋｒ７秒）の２乗を乗じたものを意味す
る。−１，た各図中に示した直線ａは分散板を省いた場
合の結果、直線すは分散板の出口孔数１０個の場合の結
果及び直線Ｃは分散板の出口孔数１００個の場合の結果
を示すものである。絞り及び分散板による圧力損失△Ｐ
は、分散板の出口孔数により△Ｐ ＝ ０ 、１−０．
３ Ｋｇ／ｌＪの範囲であった。
）にガス量Ｖ（Ｋｒ７秒）の２乗を乗じたものを意味す
る。−１，た各図中に示した直線ａは分散板を省いた場
合の結果、直線すは分散板の出口孔数１０個の場合の結
果及び直線Ｃは分散板の出口孔数１００個の場合の結果
を示すものである。絞り及び分散板による圧力損失△Ｐ
は、分散板の出口孔数により△Ｐ ＝ ０ 、１−０．
３ Ｋｇ／ｌＪの範囲であった。
第４財Ｉ）、流動層内の気泡径が小さくなるために粒子
の摩耗損失が著しく軽減されることがわかる（第５図）
。
の摩耗損失が著しく軽減されることがわかる（第５図）
。
第１図は加熱塔入口部におけるダクトの断面説明図、第
２図は分散板面の出口孔の分布状態を示す平面図である
。第３図〜第５図は本発明による実験結果を示すグラフ
である。 １０− １・・・加熱塔壁部、８・・・加熱塔内部、２・・・ダ
クト、３・・・ダクト絞り、４・・・分散板、５・・・
分散入口孔、６・・・分散板出口孔、７・・・連通路。 特許出願人 工業技術院長 石板域− 第１図 １１− 第２図 第３図 １、 ＯＬ ２ １．４ τミ４図 第５図 流動イ１′用ガス持込みエネルギー
２図は分散板面の出口孔の分布状態を示す平面図である
。第３図〜第５図は本発明による実験結果を示すグラフ
である。 １０− １・・・加熱塔壁部、８・・・加熱塔内部、２・・・ダ
クト、３・・・ダクト絞り、４・・・分散板、５・・・
分散入口孔、６・・・分散板出口孔、７・・・連通路。 特許出願人 工業技術院長 石板域− 第１図 １１− 第２図 第３図 １、 ＯＬ ２ １．４ τミ４図 第５図 流動イ１′用ガス持込みエネルギー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 加熱塔と反応塔からなる二基循環式流動層装
置に対して加熱用燃焼ガスを導入するにあたり、加熱塔
への燃焼ガス供給ダクトの加熱塔入口部に絞りを入れる
と共に、絞りの下流側に高温耐火材の分散板を設置し、
加熱用燃焼ガスを該絞り及び分散板を通して加熱塔へ導
入することを特徴とする加熱用燃焼ガスの導入方法。 （２）絞り及び分散板の装置による圧力損失が０．１〜
０゜３ Ｋｇ／ｃｍ２の範囲にある特許請求の範囲第１
項ら構成される特許請求の範囲第１項又は第２項の方法
。 （４）絞り及び分散板がジルコニア電鋳レンガ又は高純
度アルミナから形成される特許請求の範囲
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18384781A JPS5887193A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 加熱用燃焼ガス導入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18384781A JPS5887193A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 加熱用燃焼ガス導入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887193A true JPS5887193A (ja) | 1983-05-24 |
| JPS62195B2 JPS62195B2 (ja) | 1987-01-06 |
Family
ID=16142871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18384781A Granted JPS5887193A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 加熱用燃焼ガス導入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887193A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60243195A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-12-03 | Hitachi Ltd | 石炭ガス化バ−ナ |
-
1981
- 1981-11-18 JP JP18384781A patent/JPS5887193A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60243195A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-12-03 | Hitachi Ltd | 石炭ガス化バ−ナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62195B2 (ja) | 1987-01-06 |
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