(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を酸化体と燃焼させることにより生成する高温煙道ガスから熱を回収するための方法であって、
（Ａ）炉からの高温煙道ガスを冷却された第１再生器床に通過させ、それによって前記第１再生器床を加熱し、かつ冷却された煙道ガスを生成し、一方、反応物を加熱された第２再生器床に通過させて前記第２再生器床で吸熱化学反応により反応物を反応させ、それによって反応生成物を生成し前記第２再生器床を冷却する段階、及び
（Ｂ）それに続いて、炉からの高温煙道ガスを冷却された第２再生器床に通過させ、それによって前記第２再生器床を加熱し、かつ冷却された煙道ガスを生成し、一方、反応物を前記加熱された第１再生器床に通過させ、前記第１再生器床で吸熱化学反応により反応物を反応させ、それによって反応生成物を生成し前記第１再生器床を冷却する段階、及び
（Ｃ）前記第１及び第２再生器床で前記吸熱化学反応を行う段階の後であって、前記第１及び第２再生器床に前記炉からの熱煙道ガスを通過させる段階の前に、前記第１及び第２再生器床のそれぞれに酸化ガス又はそれと煙道ガスを通過させる段階から成る方法。
【請求項２】
前記酸化体の酸素濃度が空気の酸素濃度より高い請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反応物が前記冷却された煙道ガスの少なくとも一部を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記反応物が炭化水素及び水蒸気を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記吸熱化学反応が改質反応である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記吸熱化学反応が解離反応である請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記床が更に前記吸熱化学反応を促進するのに有効な触媒を含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記反応生成物が合成ガスを含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記反応生成物の少なくとも一部が前記炉へ送られる請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は再生器床を用いた炉内煙道ガスの廃棄エネルギーの回収に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業炉で生成する高温燃焼生成物が煙道ガス又は排気ガスとして廃棄されると、多量のエネルギーが無駄になる。この廃棄エネルギーの少なくとも一部を回収するために、数多くの技術が開発されてきた。
例えば、再生器を用いて、交互に排出高温燃焼ガス生成物から熱を受け取り、それを吸入空気に移し予熱するように環状熱相互交換を行う。典型的には、再生器は蓄熱し熱移動する包装材料で作られるか又は充填された熱再生床を有する。大型格子積み耐火性再生器が過去１０年程よく知られていたが、最近、再生バーナーとしても知られている一体式バーナー−再生器を導入することが検討されてきている。
【０００３】
一般に、再生バーナーは一組で提供され、それは燃焼モードで作動する装置と排出又は煙道モードで作動する装置からなる。例えば対の装置Ａ及びＢにおいて、高温煙道ガスを煙道として作動する装置Ａの床を通過させることによって冷却する一方で、装置Ｂをバーナーとして作動させてもよい。装置Ａの床が目標の温度に達したら、今度は煙道として作動する装置Ｂの床の方向へ煙道ガスを向け直し、その一方で、装置Ａはバーナーモードに切り替えられる。外気温度の燃焼空気が高温床を通って予熱されるにつれて、装置Ａの床に蓄えられた熱は回収される。装置Ｂの床が目標温度に達すると、装置Ｂは再びバーナーモードに切り替えられ、高温排気ガスが装置Ａの方向へ向き直される。
【０００４】
吸入する燃焼空気を予熱することによって高温煙道ガスから廃棄エネルギーを回収することは公知であるにもかかわらず、この予熱する方法は、酸化体を通常外気温度で用いる酸素に基づく燃焼プロセスでは通常実施されていない。その理由のひとつは、酸素を予熱することから予想されるエネルギー節減がささやかであるということである。さらに、高温燃焼酸素を取り扱うことに関連して数多くの技術的困難がある。
間接的な熱交換器又は復熱装置を使用して酸素を予熱することができるにもかかわらず、このような装置はそれらに用いられる材料によって課される制限を有する。一般に、酸素がこのような熱交換器において達することができる温度は約1300度Ｆ(704℃)以上にはならない。
【０００５】
空気燃焼炉用に現在使用可能な急速サイクル再生器を用いて酸素を予熱する試みには問題がある。例えば、煙道ガスが凝縮可能物及び／又はダストを含む場合、これらの再生器系の床は詰まる。従って、それらを使用することは比較的きれいなプロセスに限られている。
急速サイクル再生器の典型的なサイクル時間は2分未満であるので、これらの装置の床の大きさは小さい。約2400度Ｆ(1316℃)の煙道ガス温度で酸素を予熱する場合、再生器に存在する煙道ガスは、予熱空気の約300度Ｆ(149℃)と比較すると過度な高温（約1500度Ｆ(816℃)）になる。さらに、予熱サイクルの終わりに再生器に残留する酸素の容積は、予熱サイクルあたりの酸素流容積の5%〜10%程度であってもよい。この流が逆転するとこの残留酸素は排出され消失する。高温酸素を燃焼することによってＮＯxの生成量が増加することは、酸素予熱から生じ得るもう一つの技術的問題である。
明らかに、酸素燃料燃焼の特別な特徴は、熱を回収するために用い得る方法を制限してしまうことであって、その制限は、燃焼空気を予熱することが経済的でありよく理解されており広く実施されている従来プロセスにおいては遭遇することのないものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえに、本発明の一つの目的は、再生式の床を用いた炉で生成する高温煙道ガスから廃棄エネルギーを回収することを改良するためのプロセスを提供することである。
本発明の別の目的は、燃料を空気より高い酸素濃度を有する酸化体と燃焼させるときに生じる高温煙道ガスから廃棄エネルギーを回収することを改良するためのプロセスを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明によって達成される上記及びその他の目的はこの明細書の開示により当業者に明らかになるであろうが、それは次のようなものである：
燃料を酸化体と燃焼させることにより生成する高温煙道ガスから熱を回収するための方法であって、
（Ａ）炉からの高温煙道ガスを冷却された第１再生器床に通過させ、それによって第１再生器床を加熱し、かつ冷却された煙道ガスを生成し、一方、反応物を加熱された第２再生器床に通過させ、第２再生器床で吸熱化学反応により反応物を反応させ、それによって反応生成物を生成し第２再生器床を冷却する段階、及び（Ｂ）それに続いて、炉からの高温煙道ガスを冷却された第２再生器床に通過させ、それによって第２再生器床を加熱し、かつ冷却された煙道ガスを生成し、一方、反応物を加熱された第１再生器床に通過させ、第１再生器床で吸熱化学反応により反応物を反応させ、それによって反応生成物を生成し第１再生器床を冷却する段階から成る方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
多くの炉内において、燃料は、処理される材料を加熱するために、例えば空気、酸素又は酸素富化空気のような酸化体の存在下で燃焼される。高温燃焼生成物を含む高温廃棄煙道ガスがこれらの炉の操作の間に生成する。本発明は燃料を酸素で燃焼することによって加熱される炉に用いるのに特に有利であるが、従来の炉又は酸素富化空気で燃焼される炉に用いるのにも有利である。
本発明は少なくとも一つの再生器系を用いている炉で使われるが、各再生器系は2以上の床を有してもよい。この床は典型的に、蓄熱及び熱移送に効果的で、適度な熱ショック抵抗を提供可能で、本発明を実施する際に遭遇する温度及び圧力低下に耐えられる材料で充填された一列に並んだ耐火性コンテナから成る。この再生器床に用いられ得る材料の例には、種々の金属、アルミナ、マグネシア、ムライト、AZS又は酸化ジルコニウムに基づくセラミック製のボールがある。
【０００９】
この発明を実施する際に、この再生器床は、単に熱交換器として用いられるだけでなく、一以上の吸熱化学の反応を行いそのために有用な反応生成物を生成させるために用いられている。燃焼プロセスで生成する高温煙道ガスからの顕熱(sensible heat)は、1サイクル及び次のサイクルの間に捕らえられ、再生器床材料に蓄えられる。この床は熱化学的再生器として機能し、そのため再生器床に蓄えられた熱の一部は反応の吸熱として回収される。
＃１及び＃２の番号を付された第１床及び第２床を有する再生器系において、燃焼プロセスの間に形成した高温煙道ガスは床＃１を通るあいだに床材料を加熱し、その煙道ガスは冷却される。一方、所望の反応物は前のサイクルの間に既に加熱された床＃２を通る。吸熱反応が進むにつれて反応生成物が形成し、このサイクルの間に熱化学的再生器として機能する床＃２は冷却される。次にこの二つの床への二つの流は切替えられ、冷却された床＃２は高温煙道ガスのためのヒートシンクとなり、加熱された床＃１は吸熱化学反応によって反応生成物を形成するのに必要な反応熱を反応物に供給する。
【００１０】
煙道ガスが二酸化炭素及び水蒸気のような燃焼生成物を含み、燃焼プロセスで用いられる燃料は通常メタン及びその他の炭化水素を含むので、以下で論議される改質反応を行うためにこれらの化学種を利用することは特に有益である。
本発明の実施態様によれば、高温煙道ガスからの顕熱は捕らえられて床＃１に蓄えられる。床＃１から排出し、燃焼生成物（ＣＯ2及びＨ2Ｏ）を含んだ冷却煙道ガスの少なくとも一部は再循環されて、前サイクルの間に加熱された炭化水素（例えば、燃焼燃料に通常含まれている炭化水素）と共に床＃２へ注入される。水蒸気もまた床＃２に提供される得る。反応物は床により加熱され、吸熱的に反応し、従って床＃２に蓄えられた熱を回収する。床＃１が高温煙道ガスによって加熱され、床＃２が吸熱改質反応によって冷却されると、この二つの床への二つの流は切替えられ、熱回収はサイクルとして続く。
上記の段階に加えて、吸熱反応サイクルの終わりに床からそこに残留するガスをパージすることが望ましい。冷却された再循環煙道ガス又は水蒸気をパージ用媒体として用いてもよい。
【００１１】
空気より高い酸素濃度を有する燃焼酸化体を使用することによって、好ましくは純粋又はほぼ純粋な酸素を使用することによって、煙道ガス中のＨ2Ｏ及びＣＯ2の濃度は、空気を使う場合にはこれらの化学種が多量の窒素で薄められるため、空気を使う場合よりもかなり高くなる。それに加えて、酸素に基づく燃焼プロセスはより高温になる。これらの因子の両方とも改質反応を促進する。
それゆえに、空気より高い酸素濃度を有する酸化体を使用する燃焼プロセスを実施することはこの発明の好ましい実施態様である。例えば、この酸化体は酸素富化空気であってもよく、この酸化体は21容積％以上、好ましくは約35容積％以上、最も好ましくは80容積％以上の酸素を含量してもよい。空気の極低温若しくは非極低温の分離又は酸素を生成する化学プロセスによりこの酸化体を得てもよい。
【００１２】
熱化学的再生器を少なくとも1500度Ｆ(816℃)に加熱することが好ましい。比較的きれいな煙道ガスが生成される所で、適切な触媒を床中に用いて改質温度を下げてもよい。そのような触媒にはアルミナ、ニッケル又は貴金属成分がある。触媒活性なコンパウンドをセラミックの触媒担体（例えば、アルミナ）で支持してもよい。
理想的な形態において、改質床で起きる反応は下式で表される：
ＣＨ4 + ２／３Ｈ2Ｏ + １／３ＣＯ2 → ４／３ＣＯ + ８／３Ｈ2    (1)
この反応は吸熱反応であり、60度Ｆ(16℃)において1標準ft3（SCF）のCH4につき、250 Btu（英国熱量単位、測定温度60度Ｆ）を必要とする。合成ガスとして知られているこの反応の生成物（即ち、一酸化炭素及び水素）は更に利用可能である。ＣＯ及びＨ2の反応物生成物混合物を炉に通過させて、ＣＯ2及びＨ2Ｏを生成させるためにその混合物を酸素で燃焼することは、この発明の好ましい実施態様である。この配置を図１に示す。
【００１３】
再生器床において行われうる吸熱反応は改質反応だけではない。表１に、いくつかの燃焼、部分的酸化、改質及び解離反応又は熱分解反応例における反応熱を示す。表２には、種々のガス又は混合ガスの異なる３種の温度（1300、2000、2400度F（704、1093、1316℃））における１標準ft3（SCF）のＣＨ4あたりの顕熱を示す。
【００１４】
【表１】
0003705713.tif 000002
【００１５】
【表２】
0003705713.tif 000003
【００１６】
【表３】
0003705713.tif 000004
【００１７】
表１に示すように、この燃焼熱は60度Ｆ(16℃)において1SCFのＣＨ4につき913 Btuである。改質反応は吸熱反応であり、60度Ｆで燃焼熱の約1/4を必要とするので、廃棄熱のかなりの量を回収するという潜在能力を示している。炭素及び水素を形成する熱分解反応もまた吸熱反応であり、60度Ｆにおいて83 Btuを必要とする。
表２に示すように、酸素燃料燃焼によって発生する2400度F（1316℃）における煙道ガスの顕熱は193 Btu又は燃焼熱の約22%である。空気に基づく燃焼では、2400度Ｆ（1316℃）での煙道ガスの顕熱は、569 Btu又は燃焼熱の約60%である。
【００１８】
3種の温度における多様な熱回収形態（(1) 酸化体の予熱、(2) 燃料の予熱、(3) 酸化体及び燃料の予熱、（4）100% CH4の改質、及び（5）50% CH4の改質）での理論熱回収比を表３に示す。この表で強調すべき点は、酸化体を予熱することによって回収可能な廃熱に関する酸素燃料に基づく燃焼と空気に基づく燃焼との違いである。従来の空気に基づく燃焼において燃焼空気を予熱することによって煙道ガスの顕熱の61〜84%を回収することができるが、酸素燃料の場合には酸素を予熱することによって約32〜43%だけしか回収されない。これは、煙道ガスに比べて、酸素の容積が小さく熱容量が低いからである。
【００１９】
酸素燃料燃焼の場合の予熱することは、空気に基づくプロセスと比較すると、さほど魅惑的ではないが、表３には、酸素燃料の場合、改質反応においてエネルギー回収が大幅に増加することが示されている。表１に示すように、反応（1）の吸熱は、60度Ｆ(16℃)において1SCFのCH4につき250 Btuである。それに加えて、表２に示すように、2000度Ｆ(1093℃)の改質ガス（合成ガス）の顕熱は1SCFのCH4につき147 Btuである。このように、CH4及び煙道ガス（CO2及びH2O）の冷却混合物を完全に改質するには、2000度Ｆのガス温度において1SCFのCH4につき合計397 Btuを必要とする。1：1のCH4：煙道ガスであって33%再循環煙道ガスは、最初の煙道ガスの133%が再生器に利用可能である。2400度Ｆ(1316℃)の温度での煙道ガスでは、煙道ガスの顕熱は1SCFのCH4につき193 Btu（表２）に133%を掛けたもの即ち1SCFのCH4につき257 Btuである。表３は、この場合理論熱回収比が397/257（即ち、1.54）であることを示す。熱回収比が１より大きいことは、熱化学的再生器のポテンシャルエネルギー容量が煙道ガスにおいて利用できる顕熱の量より大きいことを示す。従って、それは改質するために利用できる燃料の100%を使用する必要はなく、表３は非常に有利な理論熱回収比が、燃料を50%使用するだけで、0.8〜0.94の範囲であることを示す。
【００２０】
既に示したように、改質には高温が好ましい。一般に、触媒を用いない場合、床温度が約1300度Ｆ(704℃)以下ならば、改質反応は起きない。床に蓄えられた残留エネルギーを更に回収するためには、床温度が改質反応を維持するには低すぎる場合、燃焼ガスを部分的に冷却された床に通過させることによって予熱することができる。本発明の実施態様によれば、床温度が低すぎて改質反応が起こらなくなった後、燃料（CH4）及びその後酸素を床に通過させることによりそれらを連続予熱し、追加のエネルギーを回収することができる。
【００２１】
触媒を使用すること、触媒のタイプ及び床のデザインの全てが改質反応の温度に影響を及ぼすことは認識されるであろうが、下記実施例では改質反応の終わりの床温度が約1300度Ｆ(704℃)であると仮定している。燃料を予熱するために、この床温度における煙道ガス（33%のリサイクル）の顕熱は天然ガス（大部分はCH4）１SCFにつき123 Btuであって、1300度Ｆの床に蓄えられるエネルギーにほぼ等しい。煙道ガスの33%をリサイクルした煙道ガス：CH4の最初の比率1:1の場合、ＣＨ4−煙道ガス混合物の可能な顕熱は、41 ＋（93 × 33%）、即ち合計72 Btu/SCF CH4である。
したがって、51 Btuのエネルギーは回収されず、その床は約750度Ｆに残置される。床（約750度Ｆ(399℃)）に残置された熱は、燃焼酸素を予熱することによって回収され得る。図２は、煙道ガスを再循環し同じ床で順次酸素の予熱段階を行う再生式配置を例証する。
【００２２】
酸素のような酸化ガスをその床を順次通過させることの追加的効果は、燃料熱分解によりその床に形成する炭素沈澱物を洗浄するという役割である。炭素沈澱物を焼き尽くすために高純度酸素を用いる必要はない。実際は、炭素沈澱物と高純度酸素の反応に起因する局部的な過剰な高温を防ぐことができるので、酸素のような酸化ガス及びリサイクル煙道ガスの混合物が好ましい。この酸素による焼尽洗浄サイクルのため、リサイクル煙道ガスに混合せずに、再生器床内で天然ガス燃料を予熱し、部分的に熱分解することができる。
【００２３】
典型的な炉は多数の再生式バーナーを有するので、同じ炉内に熱化学的な従来の再生式バーナーを有することは有利である。本発明のもう一つの実施態様によれば、燃料及びリサイクルされた煙道ガスの混合物が熱化学的再生器において予熱されている間に、従来の再生器において酸素を予熱してもよい。この酸素/熱化学的再生器の平行配置において、酸素を予熱することにより熱の一部を回収し、その残りを改質のような吸熱化学反応により回収するために、煙道ガスを複数の再生器床に分けて通して排気してもよい。
【００２４】
従来の酸素予熱再生器への最適量は、煙道ガスの温度が2400度F(1316℃)であると仮定した以下の例で例証することができる。化学量論的に燃焼しているCH4及び技術的に純粋な酸素によって得られる100%及び40%の高温煙道ガスに含まれる顕熱は、1SCFのCH4につきそれぞれ193及び77 Btuである。1900度Ｆ(1038℃)における技術的に純粋な酸素の顕熱は、1SCFのCH4につき77 Btuである。したがって、1900度Ｆまで酸素を予熱するためには、オリジナルの煙道ガスの約40容積%のみが酸素を予熱するために用いられる従来の再生器床へ向けられることを要する。
残りの93%（33%のリサイクルがオリジナルの煙道ガス容積の133%に結果としてなることを仮定する。）は他の炉床（例えば、改質反応を行うために用いられる床）を予熱するために利用できる。次に加熱された熱化学的再生器床が天然ガス（CH4）の100%及び冷却された煙道ガスの33%を受けとる場合、熱回収比１を達成するためには、天然ガスの10%のみを改質すればよい。本発明のこの実施態様において得られるエネルギー回収を図３に例証する。
【００２５】
本発明を生成する部分的酸化（POX）燃焼生成物と共に実施することができる。この配置を図４に示す。このようなPOX炉において、CO2及びH2Oをいくらか含むCO及びH2を製造するために、燃料を部分的に酸化する。この燃料を酸化してすすの形成を制御するために酸素及び水蒸気を用いる。この配置によれば、炉内の部分的酸化の高温生成物を床＃１に通してこの床を加熱する。一方、水蒸気及びCH4の混合物は前サイクルの間に加熱されている床＃２に供給され、熱を回収し、H2及びCOガスを部分的に製造し、これらは酸素と共に炉に加えられる。全体の熱効率がより優れるため酸素の消費量は減少し、それによってより多くのH2OがCH4と反応することができる。上記の他の実施態様の場合と同様に、これらの床への流れは定期的に前後に切替えられる。
【００２６】
上記の配置及び理論的エネルギー回収評価に加えて、この発明に関連して多くの利点があるが、実際的にはいくつか考慮しなければならないことがある。例えば、表に示したように、熱分解を含む多くの吸熱化学反応が改質床において起こりうる。最適の熱回収は、煙道ガスの温度及びリサイクル比率、床充填材料、並びに適当な改質触媒を使用することに依存すると思われる。
【００２７】
床充填材料の上を覆う炭素沈澱物の汚染量は、燃料（天然ガス）に対する煙道ガスの比率を増加させること、又は水蒸気を加えることによって最小化することができる。煙道ガスリサイクル（煙道ガス/天然ガス容積比）の望ましい範囲は約0.5〜約3、好ましくは約1〜約2である。もう一つの方法は、水蒸気をその中に混合すること、又は熱化学的再生器中で順次酸素を予熱することである。上記のように、酸素及び煙道ガスの混合物は改質サイクルの間に床上に形成する炭素沈澱物を焼尽するので、酸素を予熱することの1つの利点はその洗浄効果である。
【００２８】
従来の空気に基づく再生式炉と比べて、ここで開示した酸素燃料による熱化学的再生系は冷却空気の浸入に対してより許容度がある。
この発明を用いると、空気の浸入は煙道ガス容積を増加させ、本発明の酸素燃料熱化学的再生系における酸素の必要量を減らす。煙道ガスの顕熱の増加による追加的熱損失を、熱化学的エネルギーとして回収することができる。したがって、本発明を実施することは、エネルギー効率の観点から見て、従来の再生式の空気に基づく炉よりも空気の浸入による不利益が少ない。したがって、ある程度の空気の浸入が起こっても大気圧よりわずかに低圧で熱的に効果的に炉を効果的に作動することが可能である。
【００２９】
本発明を行う際のNOxの排出を少なくするために、米国特許第5,076,779号に開示されている燃焼方法を用いて本発明を実施することが好ましい。
床サイズを小さくしておくために、急速サイクル再生器を用いることが好ましい。しかし、粒子及び／又は凝縮可能蒸気を含む煙道ガスから熱を回収するために、詰まりの問題を避けるのに十分なほど再生器床内のガス通路を大きくしなければならない。例えば、ガラス溶融炉に用いる市販の再生器を典型的に20〜30分ごとに逆転させ、ガス通路の平均直径を数インチにする。本発明は大型及び小型の再生単位の両方に用いることができるという点で有利である。
多バーナー装置において、より連続的に炉を燃焼するために時間順序をずらせて個々のバーナーをオン／オフしてもよい。燃焼速度についての必要性が少なくなると、炉の平均燃焼速度に逆比例して再生器サイクルを長くすることが可能になる。
【００３０】
【実施例】
本発明を例証するために以下の実施例を示すが、これは本明を制限するものではない。
バッチ型鋼製再加熱炉を4種の天然ガスを用いて点火し、煙道ガス熱回収系を用いずに、全燃焼速度が20MM Btu/時間、酸素濃度が約99.5%の市販グレードの酸素が41,300SCFH、天然ガスが20,000SCFHである酸素燃料バーナーを燃焼用に用いた。平均の煙道ガス温度は2400度Ｆ(1316℃)である。4酸素燃料バーナーのそれぞれを、この発明の2床（即ち、合計8床）熱化学的再生器配置を備えた米国特許第5,076,779号に開示されているタイプの低ＮＯx酸素燃料バーナー系と交換する。床材料は、1/2インチ(1.27cm)直径のアルミナボールから作られており、熱サイクルの最後において最大温度約2200度Ｆ(1204℃)まで加熱される。炉からの煙道ガスの約10%は別の煙道ポートを経由して連続的に排気されるか又は炉開口部を経由して排気される。各床は、40秒の再生サイクルにつき5,000 Btuの熱を蓄えるようなサイズである。各床は、19.5秒の燃料加熱/改質期間、0.5秒のパージ期間、19.5秒の煙道ガス排出期間及び0.5秒のパージ期間を有する。再生器からの冷却煙道ガスの一部はリサイクルされて、燃料ガス：煙道ガスが1:1の容積流比で燃料ガスと混合される。燃料及び煙道ガス混合物は再生器によって約2000度Ｆ(1093℃)の平均温度に加熱され、この燃料の一部は床において吸熱的に改質される。床の下流の煙道ガス温度は3000度Ｆ(1649℃)未満に制御される。熱回収の結果、平均の天然ガス流速は16,500SCFHに、酸素流は33,000SCFHに下がる。16,500SCFHの煙道ガスは、排気サイクルにおいて再生器の下流から連続的にサイクルされ、酸素予熱及びパージサイクルにおいて再生器へ送り込まれる。本発明のこの実施例において、燃料及び酸素のそれぞれ17.5%の節減が達成された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するために有用な系の概略図である。
【図２】酸素連続改質及び酸素予熱を示す4つの床を有する系の操作図である。
【図３】  93%の煙道ガスで熱化学的再生器を予熱すること及び天然ガス燃料の10%を改質することによって得られるエネルギー回収を示すグラフである。
【図４】熱化学的再生器が部分的な酸化生成物を生成している炉と統合される本発明を実施するために有用な系の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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