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JP2632216B2 - エアレーシヨンを含む排出方法および装置 - Google Patents

エアレーシヨンを含む排出方法および装置

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JP2632216B2
JP2632216B2 JP1154773A JP15477389A JP2632216B2 JP 2632216 B2 JP2632216 B2 JP 2632216B2 JP 1154773 A JP1154773 A JP 1154773A JP 15477389 A JP15477389 A JP 15477389A JP 2632216 B2 JP2632216 B2 JP 2632216B2
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chamber
mixture
porous plug
fluid
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レネ・ロンバウト
チヤールズ・マイケル・アーボア
ウデイ・マハガオカー
ルデイ・エヴアーツ
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/50Fuel charging devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、高圧下に任意の温度において、比較的乾燥
した石炭を確実に供給する方法および装置に関するもの
である。
本発明は特に、受容反応器(receiving reactor)の
方に向かって高温高圧下に排出された微細固体およびガ
スの混合物の一様な質量流動速度(mass flow rate)を
維持する方法および装置に関する。本発明は、たとえ
ば、合成ガス製造用のガス化器に向かって排出される粉
炭に適用できるものである。
発明の背景 原料炭のごとき固体物質を重力で流動させて石炭ボイ
ラに供給する従来の石炭供給装置では、石炭の質量流動
速度およびサスペンション密度に大なるゆらぎがしばし
ば生じる。
重力によって容易に流動し得る粒状物のごとき物質を
排出させるための種々の装置が公知である。たとえば米
国特許第3,289,396号、第3,367,724号、第4,529,336
号、第3,424,352号および第4,067,623号明細書には、ば
ら積の貯蔵容器から微細固体を効果的に排出させるにあ
たり、微細固体粒子の相互結合による架橋体形成を阻止
して該容器からの不完全排出を防ぐ技術が開示されてい
るが、受容反応器の方に向かって排出される微細固体お
よびガスの混合物の一様な質量流動速度を維持する技術
は全く開示されていない。
発明の構成 本発明は、既述の一様な流動および確実な連続流動に
関する当該技術分野における従来の問題の解決を図った
ものである。
従って本発明は、保持容器から受容反応器の方に向か
って排出された微細固体とガスとの混合物の一様な質量
流動速度を維持する方法において、前記混合物を第一収
容手段に導入し、該第一収容手段は収れん形態の壁部
(converging walls)を有し、該壁部は多孔質プラグか
ら構成された部分を有し、そして前記混合物の排出のた
めに、頂部(apex)に形成された1以上のポートを有
し、 前記第一収容手段の多孔質プラグ部の外側の区域を隔
離して、実質的に閉鎖された小室を形成させ、選択的に
ガス状流体を加圧下に前記の小室に注入し、そして、 前記の第一収容手段から前記の微細固体を排出させる
ことを特徴とする方法に関するものである。
本発明はまた、保持容器から受容反応器の方に向かっ
て排出された微細固体とガスとの混合物の一様な質量流
動速度を維持する方法において、 前記の混合物を第一収容手段を導入する手段を有し、
該第一収容手段は収れん形態の壁部を有し、該壁部は1
以上のポートをその頂部い有し、該ポートは、前記の混
合物を排出するためのポートであり、 前記の壁部に複数のプラグが設けられ、該プラグはガ
ス状流体を透過し得る多孔質のものであり、該プラグの
表面の1つは前記の微細固体に暴露されており、 前記の第一収容手段の前記多孔質プラグ部の外側の区
域を隔離して、実質的に閉鎖された小室を形成する手段
を有し、 選択的にガス状流体を加圧下に前記の小室に注入する
手段を有し、そして 前記の第一収容手段から前記の微細固体を排出させる
手段を有することを特徴とする装置にも関する。
合成ガスは一般に、石炭のガス化反応器(略称:ガス
化器)を用いて、石炭のごとき炭素質燃料を酸素または
酸素含有ガスの存在下に1000−3000℃の比較的高い温度
において約1−200バールの圧力下に部分燃焼を行うこ
とによって製造できる。水蒸気、一酸化炭素、二酸化炭
素および酸素含有ガス(たとえば空気、酸素富化空気、
酸素等)は、任意的に窒素および/または他の不活性ガ
スで希釈してもよい。
本発明に従えば、前記の燃料とガスとの混合物が前記
供給容器から排出される。好ましくは、前記容器は複数
の排出口を有し、各排出口は、ガス化器に付随したバー
ナーと連通している。一般にガス化器は複数のバーナー
を備え、これらのバーナーは直径方向に互いに対向して
配置される。しかしこれは本発明の必須要件ではない。
バーナーは一般に、その排出用未端部から火炎および燃
焼剤を噴出しガス化器に導入する。
合成ガスの製造の際に特に重要なことは、微細固体燃
料をガス化器内のバーナーに一様な速度で導入すること
である。ガス化器内のバーナーに供給される石炭の質量
流動速度にゆらぎがあると、ガス化器の操作性が悪くな
る。0.01−100Hzの振動数のゆらぎを1−2%以下しか
有しない確実に一様な流動態様で石炭粒子を供給するこ
とが必要である。たとえば、このようなゆらぎがある
と、ガス化器内の燃料の燃焼効率が低下し、バーナー面
上の熱流束が損なわれ、バーナー面に熱応力がかかるよ
うになる。さらに、微細固体燃料の質量流動速度の微変
動があった場合には、ガス化器内に過熱区域や不完全加
熱区域が生じるであろう。不完全加熱区域ではガス化反
応が所望通りに充分に行われず、過熱区域では完全変換
反応が起こり、有用な所望生成物が得られず、その代わ
りに多量の二酸化炭素や水蒸気が生じる。さらに、ガス
化器内に局部的に異常高温部が生じると、ガス化器の内
面に通常配置されている耐火性内張材が損傷することが
あり得る。
反応器の反応帯域内における石炭の滞留時間は約5秒
以下であるから、この程度の時間において石炭の質量流
動速度は一様であることが有利であり、それより短い時
間において一様であることが一層好ましく、これによっ
て、ガス化器内の各部の状態を一様に保つことができ
る。
バーナーに供給される燃料の質量流動速度に対し、種
々の要因が実質的な影響を与える。特に供給容器から微
細固体燃料を排出させ、該容器から燃料導管を通じてガ
ス化器に供給する操作が、ガス化器への該燃料の質量流
動速度に実質的な影響を与える。一層具体的に述べれ
ば、約50−800kg/m3の密度を有する燃料とガスとの混合
物を、150mm未満の直径を有する導管を通じて送る場合
には、導管内の摩擦損失が、流量制限、曲線部の存在等
の種々の要因が重なって、そのためにかなり顕著な圧力
低下があることが、経験によって知られている。
本発明に使用される容器は、下方に向かって収れんす
る形態の壁部をその下端部に有し、多孔質材料からなる
プラグを備えた場所であり、これは、当該固体のエアレ
ーション(aeration)を該容器内で行うために設けられ
たものであり、該壁部の頂部(すなわち尖端部)に1以
上のポートを有し、この構成によって、ガス化器に向か
って排出される前記固体およびガスの混合物の一様な質
量流動速度を維持できる。好ましくは、多孔質材料から
なる部分の外側の周辺部の区域を隔離して、1以上の閉
鎖小室を設ける。ガス状流体を所定の圧力下にかつ所定
の速度で前記の各小室に注入し、これによって、受容反
応器の方に向かって排出される微細固体およびガスの混
合物の一様な質量流動速度を確実に維持できるようにす
る。さらに、多孔質材料の部分は交換可能であって、種
々の透過度のものが使用できるから、本発明の方法およ
び装置は操作上の大なるフレキシビリティを有し、石炭
の種類、石炭の水分含有量等の種々の操作上の条件を種
々変えて実施できる。本発明の態様は、固体物質の流動
特性および他の性質に応じて適宜変改できる。
本発明の利点は、微細固体およびガスの混合物の一様
な質量流動速度を維持できるために、ガス化器内におい
て過熱不足区域や過熱区域の形成が防止できることであ
る。
本発明の別の利点は、過熱不足区域や過熱区域の形成
が防止できるために、ガス化器内の耐火性内張材の損傷
を充分に防止できることである。
本発明のさらに別の利点は、合成ガスの製造の際の原
料燃料の利用効率を一層高くできることである。
本発明のさらに別の利点は、前記の容器からガス化器
への導管中でサスペンション密度を高く保つことがで
き、たとえば50−800kg/m3またはそれ以上の値に保ち
得、そしてこれによって、エアレーションおよび気力搬
送用のガスの消費量を減少でき、かつ、ガス化器内で生
じた合成ガスの不所望の希釈化が防止できる(この希釈
化は合成ガスの価値を下げる)。
以下の文節では、主として粉炭を例として説明されて
いるが、本発明の方法および装置は、他の反応性固体、
および部分燃焼が可能な種々の微細固体燃料(たとえば
亜鉛、無煙炭、れきせい炭、褐炭、煤、石油コークス、
頁岩、タールサンドおよびその類似物)に対しても有利
に適用できる。
炭素質の固体燃料の寸法は、該燃料を90重量%が100
メッシュ(ASTM)より小さい粒子径のものであるという
条件をみたす寸法であることが好ましい。
さらにまた本発明は、樹脂、触媒、フライアッシュ、
静電集塵機で得られた微粒子等の粉粒状固体にも適用で
きる。
発明の具体例の記述 次に、本発明の具体例について、添付図面の参照下に
詳細に説明する。なお、添付図面は本発明を簡明に例示
したものであって、ポンプ、コンプレッサ、洗浄手段等
の補助手段の記載は省略した。すべての数値は単なる例
示値である。
第1図の装置について説明する。この装置は、供給ホ
ッパ(11)のごとき保持容器から導管(40)を通じて1
−200バールの圧力下に受容反応器たとえばガス化器
(9)の方に向かって放出される微細固体およびガスの
混合物の一様な質量流動速度を維持する装置である。こ
の装置は一般に該混合物を供給ホッパ(11)に導入する
手段、たとえば入口ポート(10)を有する。供給ホッパ
(11)は該材料を、一般に円錐形の受容手段(7)に送
り込む。受容手段(7)の詳細は第2図に記載されてい
る。
第2図について述べると、受容手段(7)には内殻部
すなわちライナー(8)(第3図参照)が配置できる。
ライナー(8)は収れん形態(すなわち先細り形態)の
壁部(12)を有し、その傾斜角は約150度未満、好まし
くは約90度未満である。壁部(12)は、1以上のポート
(17)の方に向かって収れんし、すなわち、円錐状の壁
部(12)の頂部にポート(17)を設け、そこから前記混
合物を排出させる。
受容手段(7)は、ライナー(8)の周りにジャケッ
ト(13)を有する。ジャケット(13)は、壁部(12)の
ライナー(8)と該ジャケットとの間に、実質的に閉鎖
された空間すなわちマニホルドが形成されるように設置
される。ジャケット(13)の下端部に1以上に出口ポー
ト(15)がある。出口ポート(15)は、ライナー(8)
の排出ポート(17)と軸方向に一直線に配列され、そこ
を通じて固体粒子が排出される。
壁部(12)の多孔質プラグ(14)の部分の実質的に近
傍の場所の外側の周辺部の区域、好ましくは第一区域
(18)および第二区域(19)を、それぞれ隔離する手段
を設けるが、その例には仕切部材(22)があげられる。
仕切部材(22)は、ジャケット(13)と壁部(12)との
間に存在する実質的に閉鎖された空間の中に配置され
る。これによって、実質的に閉鎖された小室が2以上形
成される。
ジャケット(13)は、ガス状流体を加圧流体供給源
(20)および(21)から加圧下に第一区域(18)および
第二区域(19)にそれぞれ選択的に注入する手段を有
し、その例には入口ポート(23A),(23B),(24
A),(24B)があげられる。図面には、前記の供給源
(20),(21)がそれぞれ別個の供給源として記載され
ているが、当業者には明らかなように、ガス状流体を同
一供給源から供給してもよい。
壁部(12)とジャケット(13)との間に存在する実質
的に閉鎖された空間の中に複数の小室を設けることによ
って、窒素(または他の不活性ガス)および合成ガス
(これは主として一酸化炭素、水素および水分からな
る)のごとき密度の異なる複数のガス状流体が、これら
の小室にそれぞれ選択的に注入できる。供給源(20)か
ら第一区域(18)に注入されるガスの密度は、供給源
(21)から第二区域(19)に注入されるガスの密度より
軽いかまたは同一であるかまた重くてよい。好ましく
は、空間(18)に注入されるガスは不活性ガスであり、
空間(19)に導入されるガスは粒子を含まない合成ガス
である。空間(18)に注入されたガスは上方に向けて流
動し、そして、供給ホッパー(11)の圧力の制御のため
に、漏出できるようになっている。空間(19)に入った
ガスは下方に向けて流動し、ガス化器(9)に送られ
る。
第3図について説明する。好ましくはライナー(8)
は、ステンレス鋼または合金のごとき重質固体材料から
作られる。ライナー(8)は壁部(12)内に多数の孔
(32)を有する。孔(32)は、その口を広げた形のもの
になっていて、プラグ(14)を収容してこれを保持する
のに便利なようになっている(第2図、第3A図、第3B図
参照)。プラグ(14)はインサート(16)から構成さ
れ、インサート(16)は、粉末金属焼結体、ステンレス
鋼製の網または多孔質セラミック材料のごとき金属質ま
たは非金属質の多孔質材料から作成できる。インサート
(16)は、本方法の操作条件および使用炭の種類に応じ
た適宜選定できる。第3A図および第3B図中の矢印Aはガ
スの流動方向を表わす。インサート(16)は保持リング
(27)によって適所に確実に保持される。保持リング
(27)はまた、熱膨張の差を“吸収”する役割も果す。
インサート(16)を構成する多孔質材料に所定の透過度
を有するものである。インサート(16)を構成する多孔
質材料は、加圧ガス供給源(20),(21)からライナー
(8)中に注入されるガス状流体の均質分布を浸漬し、
かつ、ライナー(8)から排出ポート(17)を通じて排
出される微細固体の粒子の相互結合による架橋体の形成
を防止する。
インサート(16)を構成する前記の多孔質材料内の細
孔の寸法および該多孔質材料の種類は、種々の操作条
件、特に、使用された石炭または他の燃料の種類および
操作温度等を考慮して適宜選択できる。種々の種類の石
炭を用いて操作を行うためには、前記の細孔の寸法を種
々変えることが必要になるが、操作上のフレキシビリテ
ィができるだけ大きくするために、プラグ(14)を有す
るライナー(8)を、透過度の異なる別のライナーと交
換できるようにしておくの有利である。
すべてのプラグを通じて確実に一様に流動させるため
に、各プラグにおいて充分な圧力低下を保つべきであ
る。
インサート(16)を構成する多孔質材料の細孔へのガ
ス流体の注入は、その結果として該ガス流体の圧力を制
限する。したがって、ライナー(8)の壁部(12)のプ
ラグ(14)を通過した流体は確実に一様な流動分布を与
える。同様に、前記多孔質材料は、ライナー(8)内の
混合物のバルク密度の制御のために役立ち、さらにま
た、ポート(17)を通じてホッパ(11)を去る混合物の
排出速度の制御のために役立つ。
第3A図に記載の形状のインサート(16)は、微細固体
に対し平滑な表面を提供する。一方、第3B図に記載のイ
ンサート(16)は形状が単純で、製造が容易である。
微細物質およびその特性を調整するために、適当なエ
アレーションを行い得るように孔(32)〔およびプラグ
(14)〕を配列する。たとえば、ライナー(8)の孔
(32)は3つの主開孔帯域(33),(34),(35)に分
けて配列できる。帯域(33)は開孔率〔孔(32)の存在
する割合〕が3%であり、帯域(34)は開孔率が10%で
あってブリッジング(bridging)帯域と称され、帯域
(35)の開孔率は5%である。ライナー(8)には全体
として約200個の孔(32)を設けることができ、各孔の
直径は約140mm程度である。プラグの寸法および形状、
ならびにプラグの機械的装着手段は、操作条件に関連し
て決定される機械的強度条件に左右されて種々変わる
が、このことは当業者には明らかであろう。
加圧下に第一区域(18)および第二区域(19)にそれ
ぞれ注入されるガス状流体(好ましくは窒素および合成
ガス)の流速および流動方向は、流量制御器(25A),
(25B),(26A),(26B)によって制御される。この
流速は、壁部(12)のプラグ(14)の近傍の粒状固体に
エアレーションが充分に行い得る程度の流速にあるべき
である。流速に関する別の条件は、“プググ(14)上の
粒状固体を流動させるような流速”よりも低い流速でな
ければならないことである。従来の装置の場合のよう
に、インサート(16)上の粒子をも流動させるような高
い粒速でガスを注入することは好ましくない。なぜなら
ばこの場合には、ガス化器(9)て生じた合成ガスを希
釈する不活性ガスの量が一層多くなり、価値の低い希釈
生成物が得られるからである。
エアレーションコーンとして役立つライナー(8)上
のスリップ速度(すなわち、ホッパ中のガスと石炭との
間の見かけの相対速度)は、流動化速度の50%より低い
値であるべきであり、0に近い値であることが好まし
い。また、粒子の流動化によって、石炭供給ホッパ(1
1)から放出される固体の質量流動速度のゆらぎの割合
が増大する。
供給源(20),(21)からのガス状流体の流速は、供
給ホッパ(11)中に含まれる固体の限界落下速度(term
inal falling velocity)を超える値であってはならな
い。ここに“限界落下速度”は、ガスの上昇流動のため
に生じた固体粒子に対する効力が、重力による該粒子の
下降力に等しくなったときの速度を意味する用語であ
る。ガスの流速が前記の限界落下速度より大きくなった
場合には、固体は通気口(50)を通じて排出され、排出
ポート(17)を通過しないであろう。
好ましくは、供給源(20),(21)からのガスの流速
はそれぞれ個別的に制御され、すなわち、上昇ガスの流
量および下降ガスの流量は別々に制御される(上記の上
昇および下降は、石炭の流動を基準とした相対的上昇お
よび下降をそれぞれ意味する)。
たとえば、供給ホッパ(11)から放出された微細固体
とガスとの混合物の一様な流動のときの質量流動速度が
2000kg/時であり、サスペンジョン密度が450kg/m3であ
る場合には、第一区域における窒素の注入量は約100kg/
時であり得る。この注入量を一層多くしたときにはサス
ペンジョン密度が450kg/m3より小さくなり、ガス化器
(9)で生じた合成ガスが、供給源(20)から供給され
た窒素で希釈されるであろう。前記の注入量が所定の値
より多少低い値である場合には、サスペンジョン密度が
450kg/m3よりも実質的に高い値になるであろう。上記の
ごとき状態は、流動を不安定にするものであって、その
程度は、使用物質の種類および操作条件に左右されて種
々変わるであろう。
ガス状流体は種々の高さの位置から種々の方向に注入
でき、この注入によって、排出ポート(17)における圧
力および速度のプロフィルが制御できる。移送すべき粒
子の物理的性質を考慮した場合に、小室を3室以上設け
て、これらの小室の存在する区域にガスを注入すること
が必要なことがあり得る。
供給ホッパ(11)内の混合物の密度と、供給ホッパ
(11)から排出ポート(15)を通じて排出されるときの
混合物の密度(すなわち排出混合物の密度)とを個別的
に制御するために、前記の選択的注入操作が役立つ。そ
の結果として、ホッパ(11)の排出ポート(15)を、公
知の装置の場合よりずっと小さくすることが可能にな
る。本発明において好ましいサスペンジョン密度は200
−500kg/m3である。
サスペンジョン密度は200−500kg/m3である固体とガ
スとの混合物の場合には、本発明の装置内の排出ポート
(17)の直径は約4−150mmである。この直径は、エア
レーションされた固体粒子の架橋体形成のときの最大架
橋体の直径よりも大きく、したがって、排出ポート(1
7)における該固体粒子の架橋体形成を確実に阻止でき
る。従来の石炭供給装置では、固体を重力で流動させ、
この流動をエアレーションで促進して粒子の架橋体形成
を防止していたが、供給ホッパの排出口におけるサスペ
ンジョン密度は200kg/m3より低い値になり、それに対応
する供給装置の排出ポートの直径は約150mm以上であっ
た。一方、本発明に従って所定の質量流動速度で流動を
行う場合には、排出ポート(17)の直径を150mm以上に
することは好ましくない。なぜならば、速度またはサス
ペンジョン密度が規定値の下限よりも低い値になり、そ
のために、ガス化器(9)に供給される石炭とガスとの
混合物の質量流動速度にゆらぎが生じるからである。
さらに、本発明に従えば、排出ポート(17)の直径は
小さくされ、ガス状流体が複数の小室に注入されるの
で、この構造が流体弁のように働いて微細粒子の排出速
度を制御し、したがって本発明の場合には、ホッパ(1
1)の排出部とガス化器(9)との間の機械的送給手段
の中に弁を設けることは不必要である(このような弁は
一般によく故障するものである)。
さらにまた、本発明によれば、ホッパ(11)の上端部
からガスを除去する手段、すなわちポート(50)を通じ
てガスを除去する手段が設置できる。この手段を設ける
目的は、供給ホッパ中の固体の中をガスを約2mm/秒の速
度で上昇流動させ、これによって、固体の架橋体形成が
局部的に起るのを防止し、排出ポート(17)に固体を円
滑に流動させるためである。
あるいは、本発明に従えば、ライナー(8A)および
(8B)を供給ホッパ(11)の下端部に配置せずに、ホッ
パ(11)の内部に配置することもでき、この配置態様は
第4図および第5図に示されている。第4図に記載の具
体例の利点は、供給ホッパ(11)からガス化器(9)へ
の搬送用導管(40)を比較的短かくできることである。
この場合の装置においては、ガス化器のバーナーが供給
ホッパの位置を基準として比較的高い位置に配置され
る。送給用導管(40)を上記のごとく短かくすることに
よって、ガス化器(9)のバーナーへの石炭粒子の上昇
流動の均一性が一層良くなる。
第4図および第5図に記載の具体例の別の利点は、ラ
イナー(8A)および(8B)をホッパ(11)の内側に配置
したために、ホッパ(11)の幾何学的形状が簡略化でき
ることであり、すなわち、排出口を多く備えた供給ホッ
パ(11)の形状が簡略化できることである。
第1図に記載の具体例に使用されるライナー(8)の
中のガスおよび石炭粒子の流動方向は、第4図の具体例
に使用されるライナー(8A)では逆方向になる。なぜな
らば、第2図のライナー(8)の向きを基準にすれば、
第4図のライナー(8)は倒立状態で使用されるからで
ある。
本明細書には本発明の若干の具体例が詳細に記載され
ているけれども、本発明の方法および装置では、特許請
求の範囲に記載の技術的範囲および本発明の要旨を逸脱
することなく種々多様な態様で実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一具体例を利用して構成した石炭ガ
ス化装置の略図である。 第2図は、第1図の線II−IIに沿った部分の断面図であ
る。 第3図は、本発明に使用されるライナーの斜視図であ
る。 第3A図および第3B図の各々は、本発明に使用されるプラ
グの断面図である。 第4図は、本発明の別の具体例の略図である。 第5図は、本発明のさらに別の具体例の略図である。 7……受容手段、8,8A,8B……ライナー;9……ガス化器;
11……供給ホッパ;12……壁部;13……ジャケット;14…
…多孔質プラグ;15……出口ポート;16……インサート;1
7……排出ポート;18……第一区域;19……第二区域;20,2
1……ガスの供給源;22……仕切部材;23A,23B,24A,24B…
…入口ポート;25A,25B,26A,26B……流量制御器;27……
保持リング;32……孔;33,34,35……開孔帯域;40……導
管;50……通気口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・シーン・デーウイツツ オランダ国 1031 シー・エム アムス テルダム、バトホイスウエヒ 3 (72)発明者 レネ・ロンバウト オランダ国 2596 エイチ・アール、ハ ーグ、カレル・ウアン・ビラントラーン 30 (72)発明者 チヤールズ・マイケル・アーボア アメリカ合衆国テキサス州77096 ヒユ ーストン、クルデル・ストリート 5702 (72)発明者 ウデイ・マハガオカー アメリカ合衆国テキサス州77071 ヒユ ーストン、ヴイラ・リー 12246 (72)発明者 ルデイ・エヴアーツ オランダ国 2596 エイチ・アール、ハ ーグ、カレル・ウアン・ビラントラーン 30

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】保持容器から受容反応器の方に向かって排
    出された微細固体とガスとの混合物の一様な質量流動速
    度を維持する方法において、 前記混合物を第一収容手段に導入し、該第一収容手段は
    収れん形態の壁部を有し、該壁部は多孔質プラグから構
    成された部分を有し、そして前記混合物の排出のため
    に、頂部に形成された1以上のポートを有し、 前記第一収容手段の多孔質プラグ部の外側の区域を隔離
    して、実質的に閉鎖された小室を形成し、選択的にガス
    状流体を加圧下に前記の小室に注入し、そして 前記の第一収容手段から前記の微細固体を排出させるこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】隔離区域として、第一小室を隔離して設
    け、該第一小室は前記の多孔質プラグの一部の周辺部に
    設置し、さらにまた、 第二小室を設け、該第二小室は、前記多孔質プラグの実
    質的に隣接する部分の周辺において、前記第一の小室の
    下方に設置する請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】ガス状流体を注入する工程において、所定
    の密度を有する第一ガス状流体を第一小室に注入し、 前記の第一ガス状流体よりも大なる密度を有する第二ガ
    ス状流体を第二小室に注入する請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】ガス状流体の注入工程において、所定の密
    度を有する第一ガス状流体を第一小室に注入し、前記と
    第一ガス状流体よりも小なる密度を有する第二ガス状流
    体を第二小室に注入する請求項2に記載の方法。
  5. 【請求項5】保持容器から受容反応器の方に向かって排
    出された微細固体とガスとの混合物の一様な質量流動速
    度を維持する装置において、 前記の混合物を第一収容手段に導入する手段を有し、該
    第一収容手段は収れん形態の壁部を有し、該壁部は1以
    上のポートをその頂部に有し、該ポートは、前記の混合
    物の排出するためのポートであり、 前記の壁部に複数のプラグが設けられ、該プラグはガス
    状流体を透過し得る多孔質のものであり、該プラグの表
    面の1つは前記の微細固体に暴露されており、 前記の第一収容手段の前記多孔質プラグ部の外側の区域
    を隔離して、実質的に閉鎖された小室を形成する手段を
    有し、 選択的にガス状流体を加圧下に前記の小室に注入する手
    段を有し、そして 前記の第一収容手段から前記の微細固体を排出させる手
    段を有することを特徴とする装置。
  6. 【請求項6】前記の小室を、実質的に閉鎖された複数の
    小室に分けるための仕切手段を有する請求項5に記載の
    装置。
  7. 【請求項7】仕切手段が、 多孔質プラグの一部の周辺部に配置された第一小室を隔
    離する手段、および 前記多孔質プラグの実質的に隣接する部分の周辺におい
    て、前記の第一小室の下方に配置された第二小室を隔離
    する手段 を有するものである請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】ガス状流体注入手段が、 所定の密度を有する第一ガス状流体を第一小室に注入す
    る手段、および 前記の第一ガス状流体よりも大なる密度を有する第二ガ
    ス状流体を第二小室に注入する手段 を有するものである請求項5に記載の装置。
  9. 【請求項9】ガス状流体注入手段が、 所定の密度を有する第一ガス状流体を第一小室に注入す
    る手段、および 前記の第一ガス状流体よりも小なる密度を有する第二ガ
    ス状流体を第二小室に注入する手段 を有するものである請求項5に記載の装置。
  10. 【請求項10】さらに、ガス状流体のスリップ速度を加
    圧下に制御する手段を有し、これによって、保持容器内
    の多孔質プラグ部の上方の場所において微細固体の最低
    流動速度よりも下の速度に、前記のガス状流体のスリッ
    プ速度を制御するように構成された請求項8に記載の装
    置。
  11. 【請求項11】プラグが、収容手段の開孔帯域に配列さ
    れている請求項5−10のいずれかに記載の装置。
  12. 【請求項12】第一収容手段の下端部にジャケットが配
    置され、該ジャケットの配置によって、前記の第一収容
    手段と該ジャケットとの間に実質的に閉鎖された空間が
    形成され、該ジャケットはその下端部に1以上の排出ポ
    ートを有し、該排出ポートは、第一収容手段の排出ポー
    トと軸方向に一直線に並んで配置されており、 ガス状流体の流動の速度および方向を加圧下に個別的に
    制御する手段を有し、この制御手段によって該ガス状流
    体の速度を、多孔質プラグ部の近傍の微細固体を流動化
    させるために充分な速度であるが該多孔質プラグ部の上
    方に位置する微細固体を流動化する速度よりも低い速度
    に、制御する請求項5−11のいずれかに記載の装置。
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