JPS5996193A - 三流体スラリ−噴霧ノズル - Google Patents
三流体スラリ−噴霧ノズルInfo
- Publication number
- JPS5996193A JPS5996193A JP20610582A JP20610582A JPS5996193A JP S5996193 A JPS5996193 A JP S5996193A JP 20610582 A JP20610582 A JP 20610582A JP 20610582 A JP20610582 A JP 20610582A JP S5996193 A JPS5996193 A JP S5996193A
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- JP
- Japan
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- heavy oil
- steam
- coal
- passageway
- slurry
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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】
（発明の対象）
本発明は、石油系減圧残渣油（重質油）および石炭のガ
ス化の工程より改質ガス化を行いクリーンな燃料を製造
する際、反応器内へ原料を常時安定して連続的に供給す
ることのできる噴霧ノズルの改良に関する。
ス化の工程より改質ガス化を行いクリーンな燃料を製造
する際、反応器内へ原料を常時安定して連続的に供給す
ることのできる噴霧ノズルの改良に関する。
（従来技術）
石油資源の枯渇が懸念され始めてから石油資源に代わる
代替エネルギー特に石炭の利用が重要視され、種々の研
究がなされている。なかでも、石炭をガス化して天然ガ
スのかわシに使用したり発電用に利用する方法が注目さ
れている。
代替エネルギー特に石炭の利用が重要視され、種々の研
究がなされている。なかでも、石炭をガス化して天然ガ
スのかわシに使用したり発電用に利用する方法が注目さ
れている。
一方、従来から用いられてきた重油も環境規制に伴って
その中に含有しているイオウ濃度を低下させなければ燃
料として用いることが困難になってきている。そのため
特に重金属分の多い石油系減圧残渣油（重質油）に対し
ては、ガス化してイオウ分を除去するプロセスが種々開
発されている。
その中に含有しているイオウ濃度を低下させなければ燃
料として用いることが困難になってきている。そのため
特に重金属分の多い石油系減圧残渣油（重質油）に対し
ては、ガス化してイオウ分を除去するプロセスが種々開
発されている。
以上のような情勢から我国では、原料取扱い、貯蔵、輸
送等から原油中で最重質油分で最もイオウ濃度が高い石
油系減圧残渣油（重質油）を石炭と混合してスラリー化
し、スチームと酸素によシガス化して、天然ガスの代替
エネルギーとして利用する方法の開発が進められている
。しかし、石油製品の需給バランスから重質油の価格が
高騰し製品ガスコストが高くなると考えられ、重質油混
合割合の低減が要請されている。そのため、石炭を重質
油ではなく、高濃度化が容易な水と混合しガス化する方
法にかわシつつある。これまで非粘給炭との混合の場合
には、ノズル内での凝集同化もなく連続供給でき流動層
内での粗粒の生成もなく連続運転を達成できたが、粘結
炭と混合した場合は、炉内に塊状物が生成し堆積したた
め炉自体の運転が不可能になった。そこでこれまでの実
験（粘結炭と重質油の混合スラリー）で重質油が粘結炭
の粘着性、膨張性を抑制し、ノズル内での凝集同化によ
る閉塞や炉内での粗粒の生成を防止できたことから、水
スラリーを噴霧供給する場合にも重質油を少量添加すれ
は上記の欠点を除去できると考えられることから高濃度
の水スラリーと重質油を同時に良好に噴霧するノズルを
開発する必要がある。
送等から原油中で最重質油分で最もイオウ濃度が高い石
油系減圧残渣油（重質油）を石炭と混合してスラリー化
し、スチームと酸素によシガス化して、天然ガスの代替
エネルギーとして利用する方法の開発が進められている
。しかし、石油製品の需給バランスから重質油の価格が
高騰し製品ガスコストが高くなると考えられ、重質油混
合割合の低減が要請されている。そのため、石炭を重質
油ではなく、高濃度化が容易な水と混合しガス化する方
法にかわシつつある。これまで非粘給炭との混合の場合
には、ノズル内での凝集同化もなく連続供給でき流動層
内での粗粒の生成もなく連続運転を達成できたが、粘結
炭と混合した場合は、炉内に塊状物が生成し堆積したた
め炉自体の運転が不可能になった。そこでこれまでの実
験（粘結炭と重質油の混合スラリー）で重質油が粘結炭
の粘着性、膨張性を抑制し、ノズル内での凝集同化によ
る閉塞や炉内での粗粒の生成を防止できたことから、水
スラリーを噴霧供給する場合にも重質油を少量添加すれ
は上記の欠点を除去できると考えられることから高濃度
の水スラリーと重質油を同時に良好に噴霧するノズルを
開発する必要がある。
従来のスラリー噴霧ノズルは、第１図に示すように原料
供給中心流路１に微粒化されるべき原料（スラＩＪ−）
１３が圧送され、原料供給管（内側管）２の出口孔３よ
り流出する。原料供給管（内側管）２は出口孔３０周辺
部において半円錐状面４を有する。
供給中心流路１に微粒化されるべき原料（スラＩＪ−）
１３が圧送され、原料供給管（内側管）２の出口孔３よ
り流出する。原料供給管（内側管）２は出口孔３０周辺
部において半円錐状面４を有する。
円錐状面６の石川部材８およびノズル外側片７によシ同
心的に半円錐状面４と円錐状面６とが接触するように挿
入される。噴霧用スチーム１２は原料供給管（内側管）
２の外面とスチーム管９の内面で構成する流通路１０中
に圧送して供給され半円錐状面４と円錐状面６の接触部
のスチーム流通溝５に至シ混合物噴出口１１よシ噴出す
る。
心的に半円錐状面４と円錐状面６とが接触するように挿
入される。噴霧用スチーム１２は原料供給管（内側管）
２の外面とスチーム管９の内面で構成する流通路１０中
に圧送して供給され半円錐状面４と円錐状面６の接触部
のスチーム流通溝５に至シ混合物噴出口１１よシ噴出す
る。
ところが従来このようなノズルでは、粘結炭を水スラリ
ー化してガス化炉及び燃焼炉に供給した場合、ノズル内
先端部で粒子が凝集、固化して閉塞し供給が不能になっ
たり、炉内全体に塊状物が生成堆積し炉の運転が不可能
になる等の欠点があった。
ー化してガス化炉及び燃焼炉に供給した場合、ノズル内
先端部で粒子が凝集、固化して閉塞し供給が不能になっ
たり、炉内全体に塊状物が生成堆積し炉の運転が不可能
になる等の欠点があった。
（発明の目的）
本発明は、上記欠点を改善し、ノズル先端内部での粒子
の凝集固化による閉塞もなく、良好な噴霧を広範囲に行
い、スラリーを安定供給できると同時に少量の重質油を
水スラリーと同時に噴霧供給することによシどんな炭種
でも広範囲に適用できるノズルを提供することを目的と
するものである。
の凝集固化による閉塞もなく、良好な噴霧を広範囲に行
い、スラリーを安定供給できると同時に少量の重質油を
水スラリーと同時に噴霧供給することによシどんな炭種
でも広範囲に適用できるノズルを提供することを目的と
するものである。
即ち、本発明の特徴は、中心部には石炭粒子と水を混合
した水スラリーを流通する流通路を、その外周には重質
油を、また、最外周には蒸気あるいは窒素を夫々流通す
る流通路を形成した同心状の三重管を設け、この三重管
の先端にこれら各流体を混合して噴出する混合室を形成
した三流体スラリー噴霧ノズルにある。
した水スラリーを流通する流通路を、その外周には重質
油を、また、最外周には蒸気あるいは窒素を夫々流通す
る流通路を形成した同心状の三重管を設け、この三重管
の先端にこれら各流体を混合して噴出する混合室を形成
した三流体スラリー噴霧ノズルにある。
（発明の実施例）
本発明の一実施例を第３図乃至第６図によって説明する
。
。
原料供給管中心流路１は、原料供給け２に穿設されてい
る。原料供給中心流路１に微粒化されるべき石炭と水の
混合物すなわち水スラリー１３が圧送されて出口孔３よ
シ流出する。原料供給管２と石油系減圧残渣油（重質油
）供給管１５は一体のものであり、重質油供給管１５の
先端外部は、半円錐状面４を有する。この半円錐状１ｆ
Ｊ４にはスチームの流通路であるスチーム流通溝５が４
箇所設けられている。円錐状面６の中に中心部材８およ
びノズル外側片７により同心的に半円錐状面４と円錐状
面６とが接触するよう挿入されている。
る。原料供給中心流路１に微粒化されるべき石炭と水の
混合物すなわち水スラリー１３が圧送されて出口孔３よ
シ流出する。原料供給管２と石油系減圧残渣油（重質油
）供給管１５は一体のものであり、重質油供給管１５の
先端外部は、半円錐状面４を有する。この半円錐状１ｆ
Ｊ４にはスチームの流通路であるスチーム流通溝５が４
箇所設けられている。円錐状面６の中に中心部材８およ
びノズル外側片７により同心的に半円錐状面４と円錐状
面６とが接触するよう挿入されている。
重質油１４は、原料供給管２と重質油供給管１５との間
に圧送され、重質油流通路１７を通シ出ロ孔３から水ス
ラリー１３と同時に吐出され、混合室１８内で水スラリ
ー１３中の石炭粒子表面に付着せしめる。
に圧送され、重質油流通路１７を通シ出ロ孔３から水ス
ラリー１３と同時に吐出され、混合室１８内で水スラリ
ー１３中の石炭粒子表面に付着せしめる。
噴霧用スチーム１２は、重質油供給管１５の外面とスチ
ーム管９の内面で構成する流通路ｌＯ中に圧送され、半
円錐状面４および円錐状面６との接触部に設けたスチー
ム流通溝５に至シ、このスチーム流通溝５を通ったスチ
ーム１２で混合物噴出口１１よシ水スラリー１３と重質
油１４を連続的に噴出させる。
ーム管９の内面で構成する流通路ｌＯ中に圧送され、半
円錐状面４および円錐状面６との接触部に設けたスチー
ム流通溝５に至シ、このスチーム流通溝５を通ったスチ
ーム１２で混合物噴出口１１よシ水スラリー１３と重質
油１４を連続的に噴出させる。
このノズルにおいて、まず大気圧下でノズル出口から噴
霧される状態を観察しノズル構造が最適か否かの判断を
した。
霧される状態を観察しノズル構造が最適か否かの判断を
した。
水スラリー調整時に使用した石炭の粒径を表１に示す。
スラリーノズルの原料供給管出口及び混合物噴出口の径
を２． Ｏｒｒｒｍφ、原料供給管の内径３．Ｏｔｘｍ
φ、重質油供給管の内径を８．ｏ８φ、スチーム管の内
径を１２柚φの物を製作し表２に示した条件で大気中で
の噴霧試験を実施した。
を２． Ｏｒｒｒｍφ、原料供給管の内径３．Ｏｔｘｍ
φ、重質油供給管の内径を８．ｏ８φ、スチーム管の内
径を１２柚φの物を製作し表２に示した条件で大気中で
の噴霧試験を実施した。
表２
その結果、水スラリーのたれ落ちや間欠的な噴霧もなく
良好に連続噴霧した。そのため、内径２５關φの反応炉
に設置してガス化実験を行った。
良好に連続噴霧した。そのため、内径２５關φの反応炉
に設置してガス化実験を行った。
今回の実験で得られた、粗粒生成抑制に及ぼす重質油混
合割合の影響を示す。石炭（粘結炭）としてボタン指数
２．０のウィツトバンク炭を用い、石炭濃度６０重量％
の水スラリーをＩＫｙ／ｂ一定で重質油の割合（水スラ
リー供給量に対して）を０〜４０重量％まで変化させな
がら、炉内の粗粒生成割合を調べた。その結果、第７図
のように重質油が１０重量％以下だと粗粒生成が著しく
炉内に塊＾物が堆積し運転が不能になった。１０重量％
以上にすると粗粒生成が１５重量％前後で一定になシ重
質油の割合を増加しても粗粒割合は変化しなかった。
合割合の影響を示す。石炭（粘結炭）としてボタン指数
２．０のウィツトバンク炭を用い、石炭濃度６０重量％
の水スラリーをＩＫｙ／ｂ一定で重質油の割合（水スラ
リー供給量に対して）を０〜４０重量％まで変化させな
がら、炉内の粗粒生成割合を調べた。その結果、第７図
のように重質油が１０重量％以下だと粗粒生成が著しく
炉内に塊＾物が堆積し運転が不能になった。１０重量％
以上にすると粗粒生成が１５重量％前後で一定になシ重
質油の割合を増加しても粗粒割合は変化しなかった。
このようなことから、粗粒生成を抑制するためには、水
スラリー供給量に対して重質油の供給割合を最低１０重
量％にすることにより粗粒抑制に効果があると同時にス
ラリー噴霧ノズル先端内部での凝集同化による閉塞もな
くなシ連続的に供給できることが確認できた。
スラリー供給量に対して重質油の供給割合を最低１０重
量％にすることにより粗粒抑制に効果があると同時にス
ラリー噴霧ノズル先端内部での凝集同化による閉塞もな
くなシ連続的に供給できることが確認できた。
（発明の効果）
以上説明した通シ、本発明によれば連続的に噴霧できる
と同時に粘結炭使用時でも先端内部での凝集同化もなか
ったことから巾広い炭種に適用できる効果がある。また
、流動層ガス化炉だけではなく、燃焼炉にも適用可能な
ノズルである。
と同時に粘結炭使用時でも先端内部での凝集同化もなか
ったことから巾広い炭種に適用できる効果がある。また
、流動層ガス化炉だけではなく、燃焼炉にも適用可能な
ノズルである。
第１図は従来のスラリー噴霧ノズルの概略図、第２図は
第１図のＡ −Ａ １ｉｆＴ面図、第３図は本発明の三
流体噴霧ノズルの概略図、第４図は第３図のＢ−Ｂ断面
図、第５図はＶＪ３図中の重質油供給管の外観図、第６
図は第５図のｃ−Ｃ視図、第７図は粗粒生成に及ぼす重
質油供給割合の影響を示す線図でるる。 １・・・原料供給中心流路、２・・・原料供給管（内側
管）、３・・・原料供給管出口孔（内側管）、９・・・
スチーム管（外側管）、１０・・・流通路、１１・・・
混合物噴出口、１２・・・スチーム、１３・・・原料（
水スラリー）、１４・・・石油系減圧残渣油（重質油）
１５・・・重質油供給管（中側管）、１６・・・重質油
流通路、１８・・・混合室。 第 １［２１ 第 ２ 刀 Ｏ 第 弗 鱈ｌ＋口
第１図のＡ −Ａ １ｉｆＴ面図、第３図は本発明の三
流体噴霧ノズルの概略図、第４図は第３図のＢ−Ｂ断面
図、第５図はＶＪ３図中の重質油供給管の外観図、第６
図は第５図のｃ−Ｃ視図、第７図は粗粒生成に及ぼす重
質油供給割合の影響を示す線図でるる。 １・・・原料供給中心流路、２・・・原料供給管（内側
管）、３・・・原料供給管出口孔（内側管）、９・・・
スチーム管（外側管）、１０・・・流通路、１１・・・
混合物噴出口、１２・・・スチーム、１３・・・原料（
水スラリー）、１４・・・石油系減圧残渣油（重質油）
１５・・・重質油供給管（中側管）、１６・・・重質油
流通路、１８・・・混合室。 第 １［２１ 第 ２ 刀 Ｏ 第 弗 鱈ｌ＋口
Claims (1)
- １、中心部には石炭粒子と水を混合した水スラリーを流
通する流通路を、その外周には重質油を、また、最外周
には蒸気あるいは窒素を夫々流通する流通路を形成した
同心状の三重管を設け、この三重管の先端にこれら各流
体を混合して噴出する混合室を形成したことを特徴とす
る玉流体スラリー噴霧ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20610582A JPH0678537B2 (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 三流体スラリ−噴霧ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20610582A JPH0678537B2 (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 三流体スラリ−噴霧ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996193A true JPS5996193A (ja) | 1984-06-02 |
| JPH0678537B2 JPH0678537B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=16517879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20610582A Expired - Lifetime JPH0678537B2 (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 三流体スラリ−噴霧ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678537B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102268300A (zh) * | 2011-06-30 | 2011-12-07 | 神华集团有限责任公司 | 一种煤液化残渣与水煤浆联合气化喷嘴及其应用 |
| CN102977926A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-20 | 华东理工大学 | 一种热氧喷嘴及其在气化炉中的应用 |
| CN104312634A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-01-28 | 华东理工大学 | 一种复合式热氧喷嘴及其应用 |
| WO2018150593A1 (ja) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 株式会社フェザーグラス | 吸入装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102311811B (zh) * | 2011-08-24 | 2013-05-29 | 兖矿鲁南化肥厂 | 煤气化工艺烧嘴 |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP20610582A patent/JPH0678537B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102268300A (zh) * | 2011-06-30 | 2011-12-07 | 神华集团有限责任公司 | 一种煤液化残渣与水煤浆联合气化喷嘴及其应用 |
| CN102977926A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-20 | 华东理工大学 | 一种热氧喷嘴及其在气化炉中的应用 |
| WO2014082373A1 (zh) * | 2012-11-28 | 2014-06-05 | 华东理工大学 | 一种热氧喷嘴及其在气化炉中的应用 |
| US9481839B2 (en) | 2012-11-28 | 2016-11-01 | Praxair Technology, Inc. | Hot oxygen nozzle and uses thereof in gasifiers |
| CN104312634A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-01-28 | 华东理工大学 | 一种复合式热氧喷嘴及其应用 |
| WO2018150593A1 (ja) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 株式会社フェザーグラス | 吸入装置 |
| JP2018130224A (ja) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 株式会社フェザーグラス | 吸入装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0678537B2 (ja) | 1994-10-05 |
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