JPS606786A - カ−ボンの反応装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、カーボンを含む粒子を水性ガス化して高濃度
の水素會得るカーボンの反応装置に係り、特に未反応の
カーボンを低減しつつ高濃度の水素を得るのに好適なカ
ーボンの反応装置に関するものである。

−〔発明の背景〕 石炭をガス化して最終的に代替天然ガスを得る高カロリ
ーガス化プロセスの開発が近年、盛んに進められている
。このプロセスを大別すると乾留炉、水添炉および水性
炉の３つの要素で構成でれている。このプロセスにおい
ては、最初に石炭は乾留炉で乾留てれてチャー？生成し
、このチャーは水添炉に導かれ水性炉からの水素リッチ
ガスで水添反応する。この水素リツチガスは水添炉で生
じた未反応チャーを水性炉で水性ガス化することにより
得られる。したがって水性炉出口の水素濃度はできるだ
け高い方が望ましく、このため従来水性炉での水素製造
方法に関し種々の検討がな嘔れている。

このような水性炉での水床製造方法の最も一般的な方法
は、水性炉で水性反応と部分酸化あるいは燃焼反応を同
時に行なわせて生成したガス全そのまま水添炉に供給す
る方法である。しかしこの方法では生成ガス中に副生じ
たＣ０２ガスが含１れるので生成ガス中の水素濃度が低
下する欠点がある。また生成ガス中の水素濃度を高める
ため、酸化鉄や石灰石等の反応媒体を用いて副生するＣ
ＯやＣＯｔ　ｋ分離するプロセスが検討逼れている。こ
のプロセスでは生成ガス中の水素濃度全高めることは可
能であるが１反応媒体の活性劣化及び粉化によるトラブ
ルが生じ、実用化が困難である。

一方、生成ガス中の水素濃度を高めるため、層内カーボ
ン濃度を上げると未反応カーボンの量が多くなり、ガス
化炉の効率が低下する。このため。

ガス化炉の効率が高く、かつ生成ガス中の水素濃度を高
くすることができるカーボンの反応装置が要望嘔れてい
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、未反応カーボンの量を減少させてガス
化炉の効率全高めながら水素濃度の高い水性ガスを得る
ことができるカーボンの反応装置會提供することにある
。

〔発明の概要〕

本発明は、ガス化炉で生成する燃焼ガスと水性反応ガス
と葡それぞれ分離して取り出すため、ガス化炉内をカー
ボンの燃焼ゾーンとガス化ゾーンとに区画し、これらの
ゾーン間にカーボン粒子奮循環芒ぜることによってカー
ボン粒子の熱全有効に利用し、また各ゾーン間のカーボ
ン粒子循環域全流動層域として燃焼ガスと水性反応ガス
との混入全防止し、嘔らにガス化炉の下部において未反
応カーボン全燃焼して未反応カーボン全減少嘔せるよう
にしたものである。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例全第１図に示す。第１図において１円筒
状のガス化炉本体１の内部には炉と同心円上に内筒２お
よび外筒３が設けられている。内筒２の内部側は燃焼ゾ
ーン４．内筒２の外側はガス化ゾーン５奮それぞれ構成
し、内筒２と外筒３との間隙部分はカーボン粒子の溢流
部６となっている。ガス化炉本体ｌの略中央部よりも下
方側は縮径され、その炉側壁と内筒２との間隙部分は移
動層部８となっている。内筒２の下方には炉側壁に沿っ
て断面台形状の突起部が設けられ、Ｃの突起部によって
絞り部９が形成づれ、この絞り部９の下方の炉内部がカ
ーボン燃焼炉１０となっている。

このよう彦ガス化炉においてカーボン粒子む粒子は１反
応器本体１の燃焼ゾーン４で燃焼し嘔らに粒子紮循環し
てガス化ゾーン５でガス化する。

燃焼ゾーン４では燃焼に必要な望気をカーボン燃焼炉１
０の空気供給口１１より供給し、カーボン粒子を燃焼嘔
せる。燃焼により高温となった粒子の大部分は、燃焼ゾ
ーン４より粒子循環部である溢流部６會通ってガス化ゾ
ーン５に入る。−万高温の燃焼ガスは、燃焼ゾーン４で
粒子との熱交換を終えた後、ガス分離板としての外筒３
の内部を通って燃焼ゾーン出口管１２より糸外に排気さ
れる。ガス化ゾーン４に入った粒子はスチーム供給口１
３より分散板１４會経て供給嘔れるスチームにより流動
ガス化し、ガス化ゾーン出口管１５より糸外に生成ガス
が抜き出される。水性ガス化ゾーン５で反応した粒子Ｆ
ｉ１層下層上部移動層部８全通って燃焼ゾーン４へ再び
入る。なお、ガス化に必要なカーボンはカーボン粒子供
給口１６から補給嘔れる。

この際燃焼ゾーン４の未反応酸素が溢流部６を流れる粒
子とともにガス化ゾーン５に混入すると爆発する危険が
あるため、溢流部６に粒子の移動層を形成してガス流れ
に抵抗をもたせ、ガスの混入を減少する。また、ガス化
ゾーン下部の移動層部８においても燃焼ゾーン、４へ供
給した空気が移動層部８よりガス化ゾーン５へ混入しな
いように粒子の移動層を形成し、このガス混入全防止す
る。

したがって燃焼ゾーンとガス化ゾーンの粒子循環部に移
動層音形成することにより１粒子を循環しながら両反応
ゾーン間のガス混入を非常に小さくできる。

また層内カーボ／の量會多くして生成ガス中の水素濃度
全高＜Ｌ７を場合、移動層部８を流下するカーボン粒子
中、未反応カーボンが多くなる。しかし、この未反応カ
ーボンは絞り部９よりカーボン燃焼炉ＪＯ内に入り、そ
こで燃焼芒れて生じる燃焼熱がガス化効率に寄与するこ
とになる。したがってカーボンロスゲ非常に小テ＜シつ
つ、ガス化効率を上げることができる。カーボンの燃焼
によって生じた灰は灰排出口１７より系外に排出芒れる
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、水性反応と燃焼反応とを
ひとつのガス化炉内で分離して行い、それぞれの反応に
よって生じたガス會互いに混入しないようにして別個に
抜き出すことができるので水素濃度の高いガスケ得るこ
とができる。また層内カーボンの量全多くして更に水素
濃度の高いガス全得る場合にもカーボンロスと・少なく
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略的構成図である。 ２・・・内筒、　３・・・外筒。 ４゛゛燃焼ゾーン、　５由ガス化ゾーン。 ６゛°゛°゛溢流動層）、８・・・移動層部。 ９・絞り部、　１０・・・カーボン燃焼炉。 代理人　鵜　沼　辰　之 第１ ２− し ６・。 ５、）；１ノ →〜１５ コ ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　カーボンの燃焼ゾーンとガス化ゾーンとが区画
   でれ、これらのゾーン間にカーボン粒子を循環嘔せる反
   応炉を備えたカーボンの反応装置において、前記燃焼ゾ
   ーンと前記ガス化ゾーンとの間のカーボン粒子循環区域
   全流動層域とすると七もに前記反応炉の下部に反応炉内
   の未反応カーボン會燃焼嘔せるための燃焼炉１ｆ設けた
   こと？］ｌ−特徴とするカーボンの反応装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記燃焼ゾーン
   とガス化ゾーンとは反応炉内にこの炉と同心円上に設け
   られた筒体により区画芒れて（八ることを特徴とするカ
   ーボンの反応装置。 （３）特許請求の範囲第１項において、前記筒体の下方
   に絞り部が設けられ、この絞り部の下方に燃焼炉が設け
   られていることを特徴とするカーボンの反応装置。