JPS6024832B2 - 加圧ガス化装置の圧力系から残滓を放出する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、灰分を含む殊に固体の燃料、例えだ石炭、褐
炭及び他の炭素含有物質を酸素又は酸素含有化物、例お
ば水及び／又は二酸化炭素でガス化する際に生じる残淫
を排出する方法及び装置に関する。

装入材料の反応は、１０〜２０ルゞールの圧力で行なわ
れる。ガス化残律は、流動性又は可塑性状態でガス化室
を離れ、ガス化室に連結した水浴中で固体類粒（これは
紬隆状であってもよい）に変わる。水浴の下方に配置さ
れた水を充填したゲート容器を用いて、頚粒状残蓬を加
圧ガス化装置の圧力系から周期的に排出する。灰分を放
出する方法及び装置は、一連の要件を満足しなければな
らない。

該装置の運転が蓬剤的に安価な費用で可能でなければな
らないこと以外に、残蓬の放出が危険なく、環境汚染す
ることなしに行なわれることを保証することである。そ
れ故に、生成ガスの高圧下にあるガス化室から大気中へ
の漏出は、中毒及び爆発の危険のために絶対に阻止しな
ければならない。その際に、例えば加圧下で処理水中に
溶解し、放圧下で発生する危険な又は悪臭のガスが、残
律と一緒に排出される汚水と同様ほとんど環境を汚染し
ないように注意しなければならない。最後に、放出工程
による顎粒状残律のガス化室から放出系への蟹出は、ガ
ス化室の残律の停滞及びそれに伴なう出口の閉塞を避け
るために、短時間しか中断してはならない。残淫を高め
た圧力下のガス化室から放出する方法は、西ドイツ国特
許公開公報第２４５５１２７号の記載により公知であり
、この方法には灰分を粒化するための水浴、ゲート容器
及び運搬装置が使用される。水浴とゲート容器との間の
連結部を遮断した後、このゲート容器をこれに連結する
圧力平衡容器を介して放圧する。この圧力平衡容器は初
め水浴とゲート容器との間の連結部が開いている間、水
浴中と同じ水位及び不活性ガスクツションによる同じ圧
力を有する。ゲート容器の排水の間に圧力平衡容器に低
圧不活性ガスを充てんし、ゲート容器を空にして、ゲー
ト容器と運搬装置との間の連結部を遮断した後、ゲート
系に再び水を充填し、次にガス化室の圧力よりも高めた
圧力の不活性ガスを圧力平衡容器に供給することによっ
てゲート系は再びゲート化室の圧力にもたらされる。こ
の公知方法の欠点は、作業サイクルごとにゲート容器に
新たに水を充填しなければならないことである。

この工程は比較的時間が掛かり、不活性ガスを有する複
雑な圧力平衡系を必要とする。その上、放圧の際にゲー
ト容器の水から発生するガスが大気中に達することが避
られない。本発明の課題は、前記した欠点を回避するこ
とである。

本発明は、灰分を含む殊に固体の燃料を酸素又は酸素含
有化物で１０〜２００バールの圧力下でガス化する際に
生じる残律を、ガス化室と連結した水浴中で粒化し、水
に懸濁させ、運搬装置を備える常圧の補集容器に導出し
て周期的に放出する方法に関する。この新しい作業法は
、−残藻をゲート容器の使用下にガス化室に連結した水
浴から排出し、ーゲート容器が水を有する受器に連結し
ているので、ゲート容器に絶えず水が充填され−水浴に
処理水を供給すぬために連結部を開いた後、ゲート容器
と水浴を含めたガス化室とを圧力平衡させ、ーゲート容
器を放圧し、ゲート容器と受器との間の連結部を開くこ
とによって予め水に溶解した発生するガスおよび蒸気を
受器を経て閉鎖ガス系に排出し、−懸濁しかつ粒化した
残律を受器から流出する調節可能な水量の洗い流し作用
によってゲート容器から補集容器に排出し、−捕集容器
中の水位を、ゲート容器の開放時間の間にガスが外部か
らゲート容器に侵入せずかつゲート容器中の水位を低下
させないような高さに調節することを特徴とする。

本発明の著しい特徴は、顎粒状残樺が、排出される間、
すなわちゲート容器とガス化室との間の連結部が閉鎖さ
れている場合にもゲート溶器に絶えず水が充填されるこ
とである。

この状態は、ゲート容器が普通の条件下に外部からガス
も蒸気もゲート容器に達しないように水が充填された高
位層の受器及び同様に水が充填された大気圧下の橘集溶
器に連結されることによって達成される。場合により生
じるガス又は生じる蒸気によるゲート容器中の水位の低
下は、ゲート系の故障を指示し、相応する側定パルスに
よりガス化室とゲート容器との間の相互に独立に作動す
る遮断器官を操作するように使用することができる。水
浴中で粒化された固体浅津は、ゲート容器の充填期間の
間にその自重のためにゲート容器に沈降する。

本発明の特殊な実施態様様によれば、著しい細粒のコン
システンシ−の場合には残連の水浴からゲート容器への
排出はィンゼクタ−を用いて行なわれる。ィンゼクタ−
は、水浴に供Ｖ給される処理水で運転される。この場合
、このインゼクターは少なくともゲート容器に入る残漣
が排除する量の水をゲート容器から吸引する。放出期間
の間、ゲート容器中に存在する顎粒状残淫は、ゲート容
器と瓶集熔器との間に遮断器官を開いた後に、水と比較
して高いその比重によるだけでゲート容器から下方の蒲
集溶器に沈降するか、又は受器とゲート容器との間の連
結管を付加的に開くことによってゲート容器に入る新し
い水ゲート容器の水と一緒に捕集落器に排出される。

本発明方法によれば、外部からガス又は蒸気が侵入する
こととなく新しい水が受器に達することは特に重要であ
る。新しい水の量は、受器とゲート容器との間の遮断器
官を制御することによって任意に調節し、受器の水位を
観察することによって制御することができる。こうして
、ゲート容器からの残樺の搬出を制御した洗い流し作用
によって補助し、橋集落器中の消耗を補償し、さらにゲ
−ト容器中の水を所望の温度に調節することができる。
受器中の新しい水としては、きれいな上水及びガス化装
置中で製造されたガスの洗浄系からの冷却され、浄化さ
れかつガスを取り除いた循環水を使用することができる
。

受器のガス側は例えば大気圧下又は僅かに過圧下で一定
の圧力にある閉鎖されたガス系に連結されている。

ゲート容器から周期的に搬出される額粒状残藻は、常圧
下で作業される水を充填した補集落器に達する。

この容器中の水位は、少なくともガスが下方からゲート
容器に達することもなく、ゲート容器の上部で生じる減
圧が液柱を、例えば蒸気形成によって破壊する程度に大
きくならないように高く調節される。顎粒状残樺は、公
知方法で蓮搬装置（例えばスラグスクレーパコンベャー
、バケットコンベヤー、スクリーンベルトコンベヤー）
で搬出することができるか、又は水力で瓶集綾器から搬
出することができる。機械的運搬の場合汚水量は極めて
小さく、維持され、水力式運搬装置を使用する場合、残
樺沈降後に水を瓶集溶器に戻す。橘集溶器の残蓬粒子の
異なる沈降挙動は、なお大部分がガス化反応で燃焼しな
かった炭素含有成分からなるガス化残淫からの徴粉固体
粒子を水中で急速に沈降する大きいスラグ粒子から分離
し「ガス化工程に循環して再び戻すことに利用される。

本発明方法を実施するために、一般にゲート容器、受器
及び瓶集溶器からなる放出系が使用される。

ゲート容器は、ガス化室に生じる浅津を確実に放出する
さめに、単位時間当りの排出サイクル数を小さく維持す
る寸法に定めることができる。

８Ｅ出サイクルが８〜１２を越えないようにするのが有
利である。

受器及び俺集溶器の寸法は、最も低い水位の場合にも安
全な作業を保証するように選択される。

ゲート容器は、ガス化室を図綾する圧力容器に、この両
容器の生じる熱膨張が互いに及び周囲の支持構造に対し
て一緒に破壊を生じないように有利に懸吊される。従っ
て、全ての連結部はコンペンセータで弾性的に施工され
ている。圧力を支持する構成部材の高い自重、熱膨張又
は外部からの力によって生じる構成部材及び連結管に対
する制御な力の作用から保護するため、ゲート容器とガ
ス化室を囲綾する圧力容器とをフレキシブルに連結し、
その結果ゲート容器は横に動くこともできる。付加的に
、ゲート容器は圧力容器に弾性的に懸吊されていてもよ
い。こうして、全ての懸吊された都村の自重は熱膨夕張
の際にも完全に緩衝され、構成部材に影響を与えないこ
とが達成される。志持吏造におけるゲート容器の横方向
の案内は、垂直な膨張運動が可能であるように行われる
。残藻を導く容器間の遮断器官として、スライド弁を使
用するが、有利には大きい自由断面積を有する玉弁を使
用する。

玉弁は、角、稜及び死空間のない滑らかな壁面に構成さ
うる。水に懸濁きた残藻類位は、この玉弁をスムーズに
通過することができる。著しく残捧の磨耗作用に曝され
る球及び弁座を耐磨耗性に被覆するのが有利である。遮
断器官は、高い水温で運転するためにも好適でならなけ
ればならない。遮断器官の駆動装置は故障しない場合に
ガスの全圧力に対して閉鎖することができるように、発
生する最高の差圧に対して設定されなければならない。

普通の放出操作の場合、切替えは殆ど平衡圧力で行われ
る。安全性の理由から、ガス化室の直下には付加的に普
通の放出操作の場合には絶えず開いたままである遮断器
官が設けられている。

該器官は全くべ固な緊急駆動系を介して作動され、故障
した場合にはガス化室を付加的に自動的に遮断する。前
記方法を実施する本発明により使用する装置はガス化室
１を有するガス化反応器と残蓬と粒化するため該反応器
に直接連結する水浴２とからなり、この水浴に管９を径
て処理循環水を供ｖ給し該水浴がフレキシブルな連結部
４及び遮断弁３，５を介して粒化した浅津を搬出するゲ
ート容器６に連結し、該溶器が遮断弁２１を介して橘集
溶器２２（粒化した残樺用）に、かつ管１６及び１７を
介して受器１８に連結している。ガス化室１中で例えば
２０〜８ルゞールの圧力で１１０ぴ０〜１５００００の
温度で生じるガス化残蓬は、水浴２中に落下し、その場
で粒化され、絶えず開いている安全遮断弁３、フレキシ
ブルな連結部４、例えばコンペンセータ、開かれた遮断
弁５を通ってガス化室と同じ高圧下にあるゲート容器６
に達し、水中に懸濁される。

水浴２は、合成ガス中の水蒸気分圧に依存する、例えば
１８０ｑｏの高い温度を有する。

水中のガス化室磯健からの溶けた塩及び徴粉固体粒子の
濃度を許容外に高く上昇させないため、導官９を経て弁
１０で調節可能な量の処理循環水を絶えず供給する。水
面計１１は、排水管１３中の絞り弁１２を操作すること
によって水位を一定に維持する。沈降挙動の悪い極めて
微細な残樺を、ィンゼクター７の吸入作用を用いて水浴
２からゲート容器６に排出することができる。この場合
、ゲート容器６から導出された水はィンゼクター７のた
めの駆動媒体として処理循環水と一諸に水浴２に戻る。
ゲート容器６が所望の程度に粒化残律で充填されると同
時に、又は充填高さ側定器１４の応答後に、遮断弁５及
び場合によってィンゼクター７に対する遮断弁８を閉鎖
し、放圧弁８５を開くことによって管１６及びバイパス
管１７を介してゲ−ト容器６を受器１８に放圧する。

この受器は管１９を介して閉鎖ガス系と接続し、このガ
ス化系は一定の僅かな過圧下、例えば水柱５００〜２０
０Ｗ収又は大気圧下にある。

圧力計２０がゲート容器の圧力低下を表示した後に、遮
断弁２１はゲート容器を開き、その結果粒化した残律は
水が充填された無庄の瓶集溶器２２に沈降することがで
きる。残蓬がゲート容器から排出されると同時に（この
ことは、場合によって第２充填高さ側定器２４によって
表示される）、大容量の供給弁２４を短時間開くことに
よって管１６を通して大量の新しい水を受器１８からゲ
ート容器６に流し込むことができる。従って、場合によ
っては浮遊している残淫残分は残律によって加熱された
ゲート容器の水とともに橘集溶器２２に洗い流される。
沈降挙動の悪い紬粒ガス化残蓬の場合、遮断弁２１を開
く前に供給弁２４を開くことも可能であり、それによっ
て受器から流出する水の洗い流し作用はガス化残淫を搬
出するために完全に利用される。受器１８の水位の急速
な低下は、ゲート容器６が残律を含んでいないことを付
加的に示す。受器１８の完全排出は、水位計２９によっ
て遮断弁２１を閉鎖することにより阻止される。故障に
よりゲート容器６の水位が低下した場合、ゲート容器６
の頭部の充填高さ側定器２５は、警報を発し、２つの遮
断弁３及び５を閉鎖するか又はその開放を阻止する。イ
ンゼクター７を駆動する場合、ゲート容器６に侵入する
熱水によって放圧工程で蒸気を形成する。この場合、放
圧と新しい水の供Ｖ給とを同調することによってゲート
容器の水位を維持しなければならない。ゲート容器６へ
の新しい水の十分な供給を達成した後、水面計２９は遮
断弁２１を閉鎖し、同様に放圧弁１５及び供Ｖ給弁２４
も閉鎖する。

圧力平衡弁２６を開くことによって、処理水管９に連結
している管２７を介してゲート容器とガス化室１とは圧
力が平衡する。差圧計２８がこの圧力平衡を表示する。
遮断弁５を開くことによって、水中に懸濁された粒化残
蓬が、水浴２からゲート容器６に改ためて達する。

受器１８中の低下した新しい水の水位を、水面計２９の
他の開閉命令により供Ｖ給管３１の弁３０を開くことに
よって高める。

大気圧下にある捕集溶器２２中では、導入された粗い残
樺粒子は急速に沈降するけれど、なお炭素を含む徴粉粒
子の沈降速度は著しく小さい。

従つて、該粒子は一定の待ち時間後に過剰の水と一緒に
橘集溶器２２から汚水ポンプ３２を用いて排出し、水の
後処理を経てガス化工程に戻すことができる。水面計３
３により排水管３５の遮断弁３４を閉鎖することによっ
て水位を再び出発値に調節する。その後に初めてここに
図示されていない従来の型の残淫搬出装置、例えば残律
スクレーパコンベャーを駆動させる。該装置の運搬能力
は、ゲート容器を次に空にするまでの時間内に残淫を捕
集溶器から除去するような大きさに選ばれる。全ての排
出工程は、普通の場合自動的に進行する。手動操作も可
能であり、この場合危険な誤接続は確実に回避される。
ゲート容器６は、フレキシブルな連結部４で動きうるよ
うにガス化室１を囲橋する圧力容器に懸吊され、この圧
力容器は側面で数多くの爪３６で支持構造に戦遣される
。

全ての懸吊された構成部材の自重はばね３７に吸収され
、したがって構成部材３，４及び５に影響を及ぼさない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施する装置の略図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 灰分を含む殊に固体の燃料を酸素又は酸素含有化合
   物で１０〜２００バールの圧力下でガス化する場合に生
   じる残滓を、ガス化室に連結した水浴中で粒化し、水中
   に懸濁させ、運搬装置を備える常圧の捕集容器に導出し
   て周期的に放出する方法において、 −残滓をゲート容
   器の使用下にガス化室に連結した水浴中から排出し、
   −ゲート容器に絶えず水が充填されるように、ゲート容
   器が水を含む受器に連結され、 −水浴に処理水を供給
   すぬために連結部を開いた後、ゲート容器と水浴を含め
   たガス化室とを圧力平衡させ、 ゲート容器を放圧し、
   ゲート容器と受器との間の連結部を開くことによつて予
   め水に溶解した発生するガスおよび蒸気を径て閉鎖ガス
   系に排出し、 −懸濁しかつ粒化した残滓を、受器から
   流出する調節可能な水量の洗い流し作用によつてゲート
   容器から捕集容器に排出し、 −捕集容器中の水位をゲ
   ート容器の開放時間の間にガスが外部からゲート容器に
   侵入せずかつゲート容器中の水位を低下させないような
   高さに調節することを特徴とする、加圧ガス化装置の圧
   力系から残滓を周期的に放出する方法。 ２ 残滓を水浴からゲート容器にインゼクターを用いて
   供給する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 灰分を含む殊に固体の燃料を酸素又は酸素含有化合
   物で１０〜２００バールの圧力下でガス化する場合に生
   じる残滓を、ガス化室に連結した水浴中で粒化し、水中
   に懸濁させ、運搬装置を備える常圧の捕集容器に導出し
   て周期的に放出する装置において、ガス化室１を有する
   ガス化反応器と、該反応器に直接連結し、管９を径て処
   理循環水を供給する水浴２とからなり、該水浴がフレキ
   シブルな連結部４及び遮断器官３，５を介してゲート容
   器６に連結し、該容器が遮断器官２１を介して捕集容器
   ２２に、かつ管１６，１７を介して受器１８に連結して
   いることを特徴とする、加圧ガス化化装置の圧力系から
   残滓を周期的に放出する装置。 ４ 処理循環水を水浴２に供給することによつて同時に
   水流インゼクター７を作動する、特許請求の範囲第３項
   記載の装置。 ５ 水浴２が絞り器官１２を備える水面計１１を装備し
   ている、特許請求の範囲第３項又は第４項に記載の装置
   。 ６ ゲート容器６が充填高さ測定器１４及び圧力計２０
   を備えている、特許請求の範囲第３項から第５項までの
   いずれか１項に記載の装置。 ７ 受器１８が水面計２９を備え、該水面計が管３１の
   弁３０によつて新らしい水の供給を調節する、特許請求
   の範囲第３項から第６項までのいずれか１項に記載の装
   置。 ８ フレキシブルな連結部が蛇腹式コンペンセータであ
   る、特許請求の範囲第３項からは第７項までのいずれか
   １項に記載の装置。 ９ 遮断器官３，５，２１が耐摩耗性仕様の玉弁である
   、特許請求の範囲第３項から第８項までのいずれか１項
   に記載の装置。