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技術 ガス化ガス中のタールの改質方法及び装置

出願人 株式会社IHI
発明者 伊藤慎太朗
出願日 2013年9月18日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2013-192975
公開日 2015年3月30日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2015-059158
状態 特許登録済
技術分野 工業ガス
主要キーワード 螺旋渦 つる巻き線 高燃焼性 軸心方向一端 図上下方 角度姿勢 補助ノズル タール濃度
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (3)

課題

ガス化ガス中のタール改質処理処理効率を向上させる。

解決手段

円筒状の改質炉1の軸心方向一端部の周壁に、ガス化ガス供給ノズル3を接線方向に接続する。ガス化ガス供給ノズル3の吐出口付近の周壁に、酸化剤供給ノズル5を接線方向に接続する。ガス化ガス供給ノズル3より改質炉1内へガス化ガス4を吹き込むことにより、炉内に、周壁の内面に沿って螺旋状に流れる旋回流4aを形成させる。更に、酸化剤供給ノズル5よりガス化ガス供給ノズル3内に酸化剤6を吹き込むことにより、ガス化ガス供給ノズル3を通して改質炉1へ吹き込まれるガス化ガス4に、部分燃焼用の酸化剤6を予混合すると共に、ガス化ガス4の流れ方向を中心とする螺旋渦7を形成させて、ガス化ガス4に対する酸化剤6の混合を促進させる。

概要

背景

石炭バイオマス等の原料ガス化して得られるガス化ガスは、水素(H2)、炭化水素(CmHn)、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)等を含んでおり、高燃焼性を有していることから燃料として用いたり、精製して目的のガス成分を得たり、液化して液体燃料化することが行われるようになってきている。

ところで、上記ガス化ガスは、タールを含んでいるため、そのまま配管流通させたり、上記精製や液化を行うための装置や機器に供給したりすると、上記タールが上記ガス化ガスの流通経路に付着し堆積する虞がある。

又、上記ガス化ガスを原動機で燃料として使用する場合は、通常、原動機では燃料に許容されるタール濃度の上限値が決まっているため、ガス化ガス中に含まれているタールが上記許容濃度の上限値を超えていると、該原動機に故障や、所定の性能を発揮できない可能性が生じてしまう。

そこで、上記ガス化ガス中のタールについては、該ガス化ガスを部分燃焼させて得られる熱と、該ガス化ガスに含まれている水蒸気とを利用して上記タールの改質を行い、該タールを、水素、炭化水素、一酸化炭素の富化に有効利用すると共に、固形分は固体炭素チャー)として回収することが従来提案されている。

この種のガス化ガス中のタールの改質を行うための装置の1つとしては、たとえば、円筒形状としてある改質炉の一端部の周壁に、ガス化ガスの供給ノズルを接線方向に接続して、上記改質炉内に、軸心方向の一端側から他端側に向けて上記ガス化ガス供給ノズルより供給されるガス化ガスの旋回流を形成させるようにし、更に、上記改質炉の一端側中央部分の位置に、酸化剤供給ノズルを接続して、改質炉内に形成される上記ガス化ガスの旋回流の内側に向けて酸化剤を吹き込むようにした形式改質装置が従来提案されている(たとえば、特許文献1参照)。

概要

ガス化ガス中のタールの改質処理処理効率を向上させる。円筒状の改質炉1の軸心方向一端部の周壁に、ガス化ガス供給ノズル3を接線方向に接続する。ガス化ガス供給ノズル3の吐出口付近の周壁に、酸化剤供給ノズル5を接線方向に接続する。ガス化ガス供給ノズル3より改質炉1内へガス化ガス4を吹き込むことにより、炉内に、周壁の内面に沿って螺旋状に流れる旋回流4aを形成させる。更に、酸化剤供給ノズル5よりガス化ガス供給ノズル3内に酸化剤6を吹き込むことにより、ガス化ガス供給ノズル3を通して改質炉1へ吹き込まれるガス化ガス4に、部分燃焼用の酸化剤6を予混合すると共に、ガス化ガス4の流れ方向を中心とする螺旋渦7を形成させて、ガス化ガス4に対する酸化剤6の混合を促進させる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

筒状としてある改質炉軸心方向一端部の周壁に、該改質炉の周壁の内面に沿って軸心方向の一端側から他端側へ螺旋状に流れるタールを含んだガス化ガスによる旋回流を形成させるためのガス化ガス供給ノズルを接続し、更に、上記ガス化ガス供給ノズルの周壁に、該ガス化ガス供給ノズル内で上記ガス化ガスに酸化剤のガスを混合させると共に、上記改質炉へ供給されるガス化ガスの流れを中心として螺旋渦を形成させるための酸化剤供給ノズルを接続した構成を有することを特徴とするガス化ガス中のタールの改質装置

請求項2

酸化剤供給ノズルは、該酸化剤供給ノズルから酸化剤のガスがガス化ガス供給ノズル内に供給されることで螺旋渦を形成させたガス化ガスが改質炉へ供給されて該改質炉内で旋回流を形成するときに、上記螺旋渦が改質炉の中心付近で該改質炉の軸心方向の一端側に向かう流れを形成する向きに配置して、ガス化ガス供給ノズルに接続した請求項1記載のガス化ガス中のタールの改質装置。

請求項3

改質炉の軸心方向一端部の周壁に、ガス化ガス供給ノズルを接線方向に接続し、更に、該ガス化ガス供給ノズルの周壁に、酸化剤供給ノズルを接線方向に接続した請求項2記載のガス化ガス中のタールの改質装置。

請求項4

改質炉の軸心方向一端部の端壁に、該改質炉の軸心方向に沿って酸化剤を吹き込むための酸化剤供給補助ノズルを備えた請求項2又は3記載のガス化ガス中のタールの改質装置。

請求項5

改質炉にタールを含んだガス化ガスを供給して、酸化剤により該ガス化ガスを部分燃焼させて発生させる燃焼熱と、ガス化ガス中に含まれている水蒸気を利用して、上記タールの改質を行うガス化ガス中のタールの改質方法において、改質炉の炉内に、ガス化ガス供給ノズルよりタールを含んだガス化ガスを吹き込んで、該改質炉の周壁の内面に沿って軸心方向の一端側から他端側へ螺旋状に流れる上記ガス化ガスの旋回流を形成し、更に、上記ガス化ガス供給ノズルに、酸化剤供給ノズルより酸化剤のガスを吹き込んで旋回させることにより、該ガス化ガス供給ノズルを通して上記改質炉へ供給されるガス化ガスに、該ガス化ガスの流れ方向を中心とする螺旋渦を形成させることを特徴とするガス化ガス中のタールの改質方法。

技術分野

0001

本発明は、ガス化ガス中に含まれるタール改質処理を行うガス化ガス中のタールの改質方法及び装置に関するものである。

背景技術

0002

石炭バイオマス等の原料ガス化して得られるガス化ガスは、水素(H2)、炭化水素(CmHn)、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)等を含んでおり、高燃焼性を有していることから燃料として用いたり、精製して目的のガス成分を得たり、液化して液体燃料化することが行われるようになってきている。

0003

ところで、上記ガス化ガスは、タールを含んでいるため、そのまま配管流通させたり、上記精製や液化を行うための装置や機器に供給したりすると、上記タールが上記ガス化ガスの流通経路に付着し堆積する虞がある。

0004

又、上記ガス化ガスを原動機で燃料として使用する場合は、通常、原動機では燃料に許容されるタール濃度の上限値が決まっているため、ガス化ガス中に含まれているタールが上記許容濃度の上限値を超えていると、該原動機に故障や、所定の性能を発揮できない可能性が生じてしまう。

0005

そこで、上記ガス化ガス中のタールについては、該ガス化ガスを部分燃焼させて得られる熱と、該ガス化ガスに含まれている水蒸気とを利用して上記タールの改質を行い、該タールを、水素、炭化水素、一酸化炭素の富化に有効利用すると共に、固形分は固体炭素チャー)として回収することが従来提案されている。

0006

この種のガス化ガス中のタールの改質を行うための装置の1つとしては、たとえば、円筒形状としてある改質炉の一端部の周壁に、ガス化ガスの供給ノズルを接線方向に接続して、上記改質炉内に、軸心方向の一端側から他端側に向けて上記ガス化ガス供給ノズルより供給されるガス化ガスの旋回流を形成させるようにし、更に、上記改質炉の一端側中央部分の位置に、酸化剤供給ノズルを接続して、改質炉内に形成される上記ガス化ガスの旋回流の内側に向けて酸化剤を吹き込むようにした形式改質装置が従来提案されている(たとえば、特許文献1参照)。

先行技術

0007

特開2009−298974号公報

発明が解決しようとする課題

0008

ところが、上記ガス化ガス中に含まれるタールの改質処理を行う場合は、1000℃以上の温度条件が必要とされると共に、該温度条件の領域に、上記タールを含んだガス化ガスを数秒程度に亘り滞留させる必要がある。そのため、上記改質炉内の温度が不均一で、部分的に上記温度条件よりも低い温度となる領域が存在している場合には、該低い温度の領域を通るガス化ガスが、タールの改質反応活発に行われない状態のまま改質炉より排出される虞が生じてしまう。

0009

したがって、上記ガス化ガス中のタールの改質処理の効率を向上させるには、上記改質炉内に供給されるガス化ガスと酸化剤との混合を促進させて、該改質炉内に、上記タールの改質処理のための所定の温度条件よりも低い温度となる領域が部分的に生じないようにさせることが有効になる。

0010

そこで、本発明は、改質炉へ供給されるガス化ガスに対する酸化剤の混合を促進させるようにして、上記ガス化ガス中に含まれるタールの改質処理の効率の向上化を図ることができるガス化ガス中のタールの改質方法及び装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0011

本発明は、上記課題を解決するために、請求項1に対応して、筒状としてある改質炉の軸心方向一端部の周壁に、該改質炉の周壁の内面に沿って軸心方向の一端側から他端側へ螺旋状に流れるタールを含んだガス化ガスによる旋回流を形成させるためのガス化ガス供給ノズルを接続し、更に、上記ガス化ガス供給ノズルの周壁に、該ガス化ガス供給ノズル内で上記ガス化ガスに酸化剤のガスを混合させると共に、上記改質炉へ供給されるガス化ガスの流れを中心として螺旋渦を形成させるための酸化剤供給ノズルを接続した構成を有するガス化ガス中のタールの改質装置とする。

0012

又、請求項2に対応して、上記請求項1に対応する構成において、酸化剤供給ノズルは、該酸化剤供給ノズルから酸化剤のガスがガス化ガス供給ノズル内に供給されることで螺旋渦を形成させたガス化ガスが改質炉へ供給されて該改質炉内で旋回流を形成するときに、上記螺旋渦が改質炉の中心付近で該改質炉の軸心方向の一端側に向かう流れを形成する向きに配置して、ガス化ガス供給ノズルに接続した構成とする。

0013

更に、請求項3に対応して、上記請求項2に対応する構成において、改質炉の軸心方向一端部の周壁に、ガス化ガス供給ノズルを接線方向に接続し、更に、該ガス化ガス供給ノズルの周壁に、酸化剤供給ノズルを接線方向に接続した構成とする。

0014

更に、請求項4に対応して、上記請求項2又は3に対応する構成において、改質炉の軸心方向一端部の端壁に、該改質炉の軸心方向に沿って酸化剤を吹き込むための酸化剤供給補助ノズルを備えた構成とする。

0015

又、請求項5に対応して、改質炉にタールを含んだガス化ガスを供給して、酸化剤により該ガス化ガスを部分燃焼させて発生させる燃焼熱と、ガス化ガス中に含まれている水蒸気を利用して、上記タールの改質を行うガス化ガス中のタールの改質方法において、改質炉の炉内に、ガス化ガス供給ノズルよりタールを含んだガス化ガスを吹き込んで、該改質炉の周壁の内面に沿って軸心方向の一端側から他端側へ螺旋状に流れる上記ガス化ガスの旋回流を形成し、更に、上記ガス化ガス供給ノズルに、酸化剤供給ノズルより酸化剤のガスを吹き込んで旋回させることにより、該ガス化ガス供給ノズルを通して上記改質炉へ供給されるガス化ガスに、該ガス化ガスの流れ方向を中心とする螺旋渦を形成させるガス化ガス中のタールの改質方法とする。

発明の効果

0016

本発明によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
(1)請求項1に示した構成を有するガス化ガス中のタールの改質装置は、タールを含むガス化ガスをガス化ガス供給ノズルから改質炉内に吹き込んで、該改質炉内に軸心方向の一端側から他端側に向かう旋回流を形成させるときに、上記ガス化ガス供給ノズルに予め吹き込んで旋回させながら改質炉内に吹き込まれる酸化剤により、ガス化ガスの流れに螺旋渦を形成させることができる。
(2)このため、改質炉内へ供給されるガス化ガスに対する酸化剤の混合を促進させることができて、上記ガス化ガス中に含まれるタールの改質処理の処理効率の向上化を図ることができる。
(3)請求項5に示した構成を有するガス化ガス中のタールの改質方法によれば、上記(1)(2)と同様の効果を得ることができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明のガス化ガス中のタールの改質方法及び装置の実施の一形態を示すもので、(a)は一部切断概略斜視図、(b)は(a)のA−A方向矢視図である。
本発明の実施の他の形態を示す一部切断概略斜視図である。

実施例

0018

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。

0019

図1(a)(b)は本発明のガス化ガス中のタールの改質方法及び装置の実施の一形態を示すものである。

0020

本発明のガス化ガス中のタールの改質装置(以下、単に改質装置と記す)は、円筒形状の改質炉1を備える。なお、図1(a)では、炉内を図示する便宜上、上記改質炉1は、軸心位置よりも手前側となる部分の周壁2と、図上上方となる軸心方向一端側の端壁と、図上下方となる軸心方向他端側部分の記載を省略してある。

0021

上記改質炉1の軸心方向一端部には、周壁2に、ガス化ガス供給ノズル3が、接線方向に連通接続されている。又、上記改質炉1は、軸心方向他端側に、図示しない反応生成物出口を備えている。これにより、上記改質炉1内では、上記ガス化ガス供給ノズル3より接線方向にガス化ガス4が吹き込まれると、該ガス化ガス4は、軸心方向の一端部から出口(図示せず)のある軸心方向他端側に向けて旋回しながら流れて、該改質炉1の周壁の内面に沿って螺旋状(つる巻き線状)に流れる旋回流4aを形成するようにしてある。

0022

更に、上記ガス化ガス供給ノズル3は、少なくとも上記改質炉1に対して接続してあるガス化ガス4の吹出付近が円筒形状としてあり、且つ該円筒形状の部分に、図1(b)に示すように、酸化剤供給ノズル5が、接線方向に接続されている。これにより、上記ガス化ガス供給ノズル3内に、上記酸化剤供給ノズル5より空気あるいは高濃度酸素を酸化剤のガス(以下、単に酸化剤と記す)6として吹き込むと、該酸化剤6は、上記ガス化ガス供給ノズル3の周壁の内面に沿って旋回しながら流れることで、該ガス化ガス供給ノズル3を通して改質炉1内へ向かうガス化ガス4に対して、ガス流れ方向を中心とする螺旋渦7を形成しながら予混合されるようにしてある。

0023

上記のようにして酸化剤6が予混合されたガス化ガス4は、改質炉側から熱を受けることによる点火、あるいは、図示しないパイロットバーナ等の点火装置による点火により、部分燃焼が開始されるようにしてある。

0024

したがって、上記改質炉1内には、上記ガス化ガス供給ノズル3より、上記酸化剤6が予混合されて部分燃焼が開始された状態のガス化ガス4が、上記螺旋渦7を維持しながら吹き込まれるようになり、該改質炉1内では、上記螺旋渦7が形成された状態でガス化ガス4が、上記旋回流4aとなるように流れるようにしてある。

0025

なお、上記ガス化ガス供給ノズル3への酸化剤供給ノズル5の取り付けは、酸化剤6の吹き込みにより形成させる螺旋渦7を保持した状態のガス化ガス4が、上記改質炉1内に供給されて旋回流4aとなるように流れるときに、図1(a)に示すように、上記旋回流4aよりも内側の改質炉1の中心付近に、該螺旋渦7が上記改質炉1の軸心方向の一端側に向かう流れ、すなわち、上記旋回流4aの主流れ方向である軸心方向の一端側から他端側に向かう流れに対向する方向の流れを形成させることができるように設定してある。

0026

又、上記改質炉1には、上記ガス化ガス4の改質反応を進行させるために必要とされる温度条件まで該改質炉1内の温度を昇温させるための外部燃料を用いた昇温バーナ等の図示しない昇温手段が備えられている。

0027

以上の装置構成により本発明のガス化ガス中のタールの改質方法(以下、単に改質方法と記す)を実施してガス化ガス4中のタールを改質する場合は、上記図示しない昇温手段を用いて、上記改質炉1の炉内を、ガス化ガス4中に含まれるタールの改質反応を進行させるために必要とされる温度条件、たとえば、1000℃以上の或る温度まで予め昇温させる。この際、上記改質炉1内における上記所定の温度条件の領域は、改質炉1の軸心方向における範囲が、ガス化ガス供給ノズル3より供給されるガス化ガス4が旋回流4aの状態で該領域を通過する際に、上記ガス化ガス4中に含まれるタールを或る基準濃度を下回るまで改質処理するために必要な滞留時間以上の時間が掛かるように設定してあるものとする。なお、本発明の改質装置では、ガス化ガス供給ノズル3内で、ガス化ガス4に酸化剤6が予混合されてガス化ガス4の部分燃焼が開始された時点から、改質炉1内に吹き込まれるようになるまでの経過時間も考慮して、上記滞留時間を設定するようにすればよい。

0028

上記改質炉1内がガス化ガス4中のタールを改質するのに必要とされる上記所定の温度条件まで昇温すると、本発明の改質装置では、上記ガス化ガス供給ノズル3からガス化ガス4の供給を開始させると共に、ガス化ガス供給ノズル3への酸化剤供給ノズル5からの酸化剤6の供給を開始させる。この際、上記酸化剤6の供給量は、ガス化ガス4の一部を燃焼させて目標温度が得られるように調整してあるものとする。すなわち、上記改質炉1内における上記所定の温度条件の領域にて、供給されるガス化ガス4の昇温に伴って炉内温度が上記所定の温度条件から低下する分の熱量と、タールの改質反応の反応熱を、ガス化ガス4の部分燃焼で発生させる燃焼熱により補償することができるように、ガス化ガス4の必要とされる燃焼量を求め、該燃焼量に応じた酸素量が該酸化剤6から供給されるように調整してあるものとする。

0029

これにより、上記ガス化ガス供給ノズル3では、ガス化ガス4に上記酸化剤6が吹き込まれると共に、螺旋渦7が形成させられるため、該ガス化ガス4と酸化剤6との予混合が行われると共に、上記改質炉1内へ供給されるガス化ガス4に対する酸化剤6の混合をより促進させることができる。

0030

上記のようにして酸化剤6が混合されたガス化ガス4は、該ガス化ガス4の部分燃焼が開始され、この部分燃焼により昇温させられた状態で且つ上記螺旋渦7が形成された状態で、改質炉1へ供給されるようになる。

0031

上記改質炉1内に供給されたガス化ガス4は、上記螺旋渦7を保持しながら旋回流4aが形成されるようになる。

0032

更に、上記改質炉1内では、上記部分燃焼しながら流入して旋回流4aを形成するガス化ガス4により、外周部分の温度が先ず昇温される。しかし、その後は、該ガス化ガス4の旋回流4aに形成されている螺旋渦7は、改質炉1の中心付近で軸心方向一端向きとなる流れが形成されていることから、この螺旋渦7の流れにより、改質炉1の軸心方向他端寄りの中央部に存在している上記改質炉1に流入した直後のガス化ガス4よりも温度の低いガス化ガス4が、順次軸方向一端側へ送られるようになる。これにより、上記改質炉1の軸心方向他端寄りの中央部に存在している比較的温度の低いガス化ガス4は、上記改質炉1内に吹き込まれる温度のより高いガス化ガス4に対して順次混合されるようになる。

0033

以上により、本発明の改質装置では、上記改質炉1の軸心方向一端寄り部分における軸心方向の温度分布偏り、及び、軸心方向に直交する面内での温度分布の偏りを抑制して、改質炉1内の温度を、上記ガス化ガス4に含まれるタールの改質に必要とされる温度条件に均一に保持させることができる。

0034

これにより、上記改質炉1内にガス化ガス供給ノズル3より供給されるガス化ガス4は、タールの改質に必要とされる温度条件に保持された領域に、より確実に所定の滞留時間で滞留させながら順次通過させることができるようになる。よって、上記ガス化ガス4中に含まれるタールの改質処理は、処理効率が向上するようになる。

0035

このように、本発明の改質方法及び装置では、旋回流4aと螺旋渦7という2つのガス流れによって、改質炉1内のガス化ガス4の混合を促進できるため、ガス化ガス4の部分燃焼によって発生させた熱を、炉内に均一に撹拌させることができる。

0036

又、上記改質炉1内には、ガス化ガス4と酸化剤6をガス化ガス供給ノズル3内で予混合させた状態のガスが、上記ガス化ガス4の部分燃焼を開始させた状態で供給されるため、このことによっても、該改質炉1の炉内温度を均一化させることができる。

0037

したがって、上記ガス化ガス4中に含まれるタールの改質処理の処理効率の向上化を図ることができる。

0038

更に、上記酸化剤6は、ガス化ガス供給ノズル3内という改質炉1に比して狭い領域(空間)でガス化ガス4に吹き込まれて混合させられるようにしてあるため、酸化剤供給ノズル5からの酸化剤6の供給時の流速は、改質炉1に酸化剤6を直接吹き込んで炉内のガス化ガス4との剪断力による撹拌を行わせる場合に必要とされる流速に比して低減させることができる。

0039

次に、図2は本発明の実施の他の形態として、図1(a)(b)の実施の形態の改質装置の応用例を示すものである。

0040

本実施の形態の改質装置は、図1(a)(b)に示したと同様の構成に加えて、改質炉1の軸心方向一端部の端壁8の中央部に、該改質炉1内に軸心方向に沿って酸化剤6を直接吹き込むための酸化剤供給補助ノズル9を設けた構成としたものである。

0041

その他の構成は図1(a)(b)に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。なお、図2では、炉内を図示する便宜上、上記改質炉1は、軸心位置よりも手前側となる部分の周壁2と、図上下方となる軸心方向他端側部分の記載を省略してある。

0042

以上の構成としてある本実施の形態の改質装置は、図1(a)(b)に示した改質装置と同様に使用することができる。

0043

更に、ガス化ガス4に含まれる炭化水素の組成や、ガス化ガス4中のタールの改質処理を行うための目標温度に応じて、図1(a)(b)に示したものに比して大量の酸化剤6を改質炉1の炉内に投入する必要が生じた場合は、酸化剤供給ノズル5より吹き込まれる酸化剤6の量を必要量から引いた酸化剤6の不足分を、上記酸化剤供給補助ノズル9より、改質炉1内に吹き込むようにする。

0044

この際、前述したように、改質炉1内では、ガス化ガス4の旋回流4aに形成されている螺旋渦7により、改質炉1の中心付近に上記改質炉1の軸心方向の一端側に向かう流れが形成されている。したがって、上記酸化剤供給補助ノズル9より改質炉1の炉内に吹き込む酸化剤6の流れは、上記改質炉1の中心付近に形成されているガス化ガス4の流れと対向するため、両者に剪断力を作用させることができて、該酸化剤供給補助ノズル9より炉内に吹き込む酸化剤6は、炉内のガス化ガス4と良好に撹拌されるようになる。

0045

よって、本実施の形態の改質装置では、上記酸化剤供給補助ノズル9より炉内に吹き込む酸化剤6により、上記改質炉1の炉内でガス化ガス4の一部を更に部分燃焼させて、該改質炉1の炉内温度を、ガス化ガス4中のタールを改質するために必要とされる温度条件に維持させることができるようになる。

0046

したがって、本実施の形態によっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

0047

又、上記したように、酸化剤供給補助ノズル9では、酸化剤6を改質炉1の炉内へ吹き込むという操作によって、該酸化剤6を炉内のガス化ガス4に対して良好に混合させることができるため、該酸化剤供給補助ノズル9からの酸化剤6の供給時の流速は、改質炉1に酸化剤6を直接吹き込むことのみによって炉内のガス化ガス4との剪断力による撹拌を行わせる場合に必要とされる流速に比して低減させることができる。

0048

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、上記改質炉1は、ガス化ガス4の改質に伴って発生する固体炭素(チャー)の回収を効率よく行うようにするためには、図1(a)(b)、図2にそれぞれ示したように、ガス化ガス供給ノズル3が設けられる軸心方向一端側を上側とし、図示しない出口を備える軸心方向他端側が下側となるように、軸心方向を鉛直に配置した姿勢とすることが望ましいが、上下を反転させた姿勢や、その他のいかなる角度姿勢で用いるようにしてもよい。

0049

酸化剤供給ノズル5は、ガス化ガス供給ノズル3に対して接線方向に接続してあれば、接続する向きは、図1(b)に示した以外の任意の方向であってもよい。

0050

図1(a)(b)に示した改質炉1、ガス化ガス供給ノズル3、酸化剤供給ノズル5のサイズや互いの比率、旋回流4aのピッチ、螺旋渦7のピッチやサイズ、更に、図2に示した酸化剤供給補助ノズル9のサイズは、図示するための便宜上のものであり、実際の寸法を反映したものではない。

0051

改質炉1は、内部にガス化ガス4の旋回流4aを円滑に形成させるためには、円筒形状とすることが望ましいが、上記旋回流4aを形成させることができれば、楕円形多角形断面の筒状としてもよい。

0052

ガス化ガス供給ノズル3は、内部に吹き込まれる酸化剤6による螺旋渦7を円滑に形成させるためには、吹出口付近を円筒形状とすることが望ましいが、上記螺旋渦7を形成させることができれば、楕円形や多角形断面の筒状としてもよい。

0053

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

0054

1改質炉、2周壁、3ガス化ガス供給ノズル、4 ガス化ガス、4a旋回流、5酸化剤供給ノズル、6酸化剤、7螺旋渦、8端壁、9酸化剤供給補助ノズル

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