JPS6010675Y2 - 流動層を用いたガス冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は流動層を用いたガス冷却装置に係り、特に石
炭のガス化反応により生皮された反応ガス冷却に好適な
冷却装置に関する。

〈従来の技術及びその問題点〉 石灰ガス化反応の一方法として高温、高圧下で石炭を水
素や水蒸気と反応させてガス化する方法があるが、この
場合、ガス化炉出口におけるガス温度は８００〜９００
°Ｃとなっているためこのままでは使用できず、何等か
の方法により冷却する必要がある。

また反応ガスは上述の如く高温であるため冷却の際この
熱を無駄に散逸させるのは不経済である。

この反応ガス冷却の一方法として流動層を用いたものが
ある。

この方法は、流動層内に反応ガスを流入させ、反応ガス
の有する熱を流動媒体に伝達して冷却すると共に、反応
ガス中の含有成分であるタール、ピッチおよびオイルミ
スト等を流動媒体の表面に付着させることにより反応ガ
ス中の不要含有物も併せて除去できるものである。

またこの冷却に際した流動層内に配置した伝熱管により
熱回収する方法が試みられている。

しかし、流動媒体表面には上述の如く、反応ガス中の不
要成分が付着するため、流動状態が除々に悪化し、流動
層の流動化という点から見れば抵抗物である伝熱管を中
心として流動状態の低下もしくは停止という事態が生ず
る。

従来流動状態を阻害することなく流動層部を冷却する方
法としては、例えば伝熱管を竪形に配置するものとして
特開昭５２ ７９０５号の発明がある。

しかしこれは単に流動化の保持を考えたのみで流動化ガ
ス中に含まれる不要成分、換言すれば反応ガス中の有害
成分を除去することについては何等工夫されていない。

〈考案の目的〉 こ考案は以上示した従来技術の欠点をなくし、流動媒体
の流動を阻害しない伝熱管を有し、しかも流動化ガスと
して機能する反応ガスス中に含まれる不要含有物を効果
的に除去できる流動層型ガス冷却装置を提供することに
ある。

〈手段の概要〉 要するにこの考案は装置下部から反応ガスを導入し、装
置内の流動媒体を流動化させながら上昇させるものにお
いて、反応ガス流れ方向に対し伝熱管を平行に配置した
ことを特徴とするものである。

〈実施例〉 以下この考案の一実施例と石炭ガス化反応により主伐さ
れた反応ガスの冷却と該ガス中に含まれる不要含有物の
除去をする流動層冷却装置を、添付する図面に基づいて
説明する。

第１図において、符号１は流動層冷却装置本体を示し、
縦形円筒状に形成され、下部は円錐状のスパウト部２と
なっており、このスパウト部２および上部に連設した円
筒部に流動媒体が充填しである。

高温の反応ガスＧはスパウト部２に設けたノズル３より
本体内に流下し、本体内を上昇する間に前記流動媒体を
流動化させて流動層１２を形成する。

高温反応ガスＧは流動層１２を通過する際に流動媒体お
よび後記する伝熱管に伝熱して冷却され、かつ反応ガス
中の含有成分であるタール、ピッチおよびオイルミス等
は付着力を失わない限度例えば３５０°Ｃまで冷却され
流動媒体に付着しガス中より除去される。

反応ガスとの熱交換により昇温し、かつ含有成分を付着
した流動媒体は媒体抜き出しノズル１６より抜き出腰一
方新たな流動媒体が媒体供給ノズル１５から供給され、
層高を一定に保つ。

−力水等の熱交換媒体Ｗは流動層１２の中央部において
スパウト部２に向って下降する大径の下降管４により流
動媒体との熱交換量も少なく分配体たるマニホールド１
０に至り、反転して小径の伝熱管６を急速に気化して上
昇する。

この伝熱管６は下降管４の先端に設けたマニホールド１
０から冷却装置本体内壁に向って各々放射状に展出し、
この放射展出部６ａから約９０度上方に曲折して反応ガ
スの流れ方向に対して平行に配置した主伝熱部６ｂとな
り、最後に本体内壁に対し環状に配置したヘッダ８に接
続するよう構成しである。

このように形成した伝熱管６はマニホールド１０とへラ
ダ８の間に多数介在配置されている。

第２図はこの伝熱管６の配置状態を示す。

これにより伝熱管内の熱交換媒体（水）Ｗは反応ガスを
熱交換して反応ガスを冷却し、自身は昇温しで蒸気とし
て系外に排出される。

従って伝熱管６内では蒸発という１相ヨ変化を行なうた
め、圧力を一定に保持さえすれば伝熱管壁温度は一定に
することができ、ひいては層内を一定温度に保持できる
。

このことによる熱回収とともに結果として前記不要含有
物の付着力を失わない限度の温度に正確に流動層を保持
する制御を容易に行なうことができる。

熱交換を完了した反応ガスは流動層１２から空塔部１３
に至る。

空塔部１３はこの下方の円筒部よりも断面積が大となっ
ているため、ガス流速は低下し、ガス流れにより巻き上
げられた流動媒体を沈積させ、出口ノズル７から排出さ
れて使用に供される。

以上の冷却過程において、温度検知器１９により層内温
度を、また温度検知器２０により空塔部温度を検知して
、流動媒体の供給および排出量、さらに熱交換媒体の導
入量を調節し、反応ガスの′冷却程度を制御する。

なお図中１７は流動媒体の全量を交換する等、流動媒体
を大量に排出する場合に使用するノズル、１８はロータ
リ弁である。

〈効果〉 この考案を実施することにより流動層内に配置した伝熱
管が反応ガスの流れ方向に対して平行に位置しているた
め流動媒体の流動化を阻害せず、大径の下降管下端のマ
ニホールドを上部のヘッダに夫々の伝熱管は支持されて
いるので伝熱管の振動を生ずることもない。

しかも液相から気相への°相変化が伝熱管内で行なわれ
ているので、層温は所定の温度に保持でき、反応ガスの
不要含有物の流動媒体に対する付着力を適正にすること
ができ、これら不要含有物は媒体に付着して媒体抜き出
しノズルから抜き出され、反応ガスの冷却と熱回収を効
果的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係るガス冷却装置の側断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図である。 １・・・・・・ガス冷却装置本体、２・・・・・・スパ
ウト部、４・・・・・・下降管、６・・・・・・伝熱管
、６ａ・・・・・・放射展出部、６ｂ・・・・・・主伝
熱管、８・・・・・・ヘッダ、１ｏ・間・マニホールド
、 １２・・・・・・流動層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流動層中に水を冷却媒体とする伝熱管を配置し、流動層
   中にオイルミスト、タール、ピッチ等の不要含有物と含
   有する反応ガスを導入して反応ガスの冷却と、前記不要
   含有物を前記流動層を形成する流動媒体に付着させるこ
   とによりその不要含有物の除去とをするものにおいて、
   流動層下方に形成されるスパウト部２に向って流動層中
   央部を下降する大径の下降管４を設け、この下降管の下
   端部マニホールド１０と流動層上部の本体内壁に設けた
   ヘッダ８との間に管内で前記水を蒸発させる多数本の小
   径の伝熱管６を介在配置し、この伝熱管６を前記下降管
   の下端部マニホールド１０から放射状に展出させ、かつ
   この放射状展出部から９０度曲折上昇させて前記伝熱管
   ６の主伝熱部が反応ガス流れと平行になるように形成し
   、さらに前記流動層上部に流動媒体供給ノズル１５及び
   下部に流動媒体抜き出しノズル１６を設けたことを特徴
   とする流動層を用いたガス冷却装置。