(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パージ室の支持碍子に支持された放電極と該放電極に対して間隔を有して配置された集塵極とを有する電気集塵機に、ガス化炉からのガス化ガスを供給してガス化ガス中の固体粒子とタールミストを除去し、続いてガス化ガスをガス精製装置に供給してガス化ガス中の少なくともタール分を除去して精製ガスを得るようにしているガス化ガスの清浄化方法であって、ガス精製装置より下流におけるタール分が除去された精製ガスをパージガスとして前記電気集塵機の支持碍子に供給することにより支持碍子に対する付着物の付着を防止することを特徴とするガス化ガスの清浄化方法。
【請求項２】
パージ室の支持碍子に支持された放電極と該放電極に対して間隔を有して配置された集塵極とを有する電気集塵機に、ガス化炉からのガス化ガスを供給してガス化ガス中の固体粒子とタールミストを除去し、続いてガス化ガスをガス精製装置に供給してガス化ガス中の少なくともタール分を除去して精製ガスを得るようにしているガス化ガスの清浄化装置であって、ガス精製装置出口と電気集塵機の支持碍子が備えられたパージ室との間を接続する還流管と、該還流管に備えてガス精製装置出口のタール分が除去された精製ガスをパージ室に供給するパージガス供給装置とを有することを特徴とするガス化ガスの清浄化装置。
【請求項３】
前記ガス精製装置の下流に精製ガスを成分別に分けて取り出すガス分離装置を備え、該ガス分離装置出口の成分ガスを電気集塵機の支持碍子が備えられたパージ室に供給する還流管を有する請求項２に記載のガス化ガスの清浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス化炉で生成されるガス化ガスから不純物の少ない精製ガスを効率的に製造できるようにしたガス化ガスの清浄化方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の天然ガスの価格高騰から、低価格のバイオマス、石炭等の炭素系材料をガス化することにより一酸化炭素ＣＯ、炭化水素ＣｎＨｍ、水素Ｈ２等を主成分としてその他、タール分、二酸化炭素ＣＯ２等が含有されたガス化ガスを生成し、このガス化ガスを精製することによって得た精製ガスを、燃焼用燃料として用いたり、アンモニア製造用の原料として用いたり、或いは、活性炭、カーボンブラック、ナノカーボンチューブ、ナノカーボンファイバ等の炭素系の機能性材料の製造用原料として用いることが行われるようになってきている。
【０００３】
図３は、前記バイオマス、石炭等の炭素系材料をガス化するガス化炉によって生成したガス化ガスを清浄化するようにした従来の清浄化装置の一例を示す概略フローシートであり、ガス化炉１で生成されるガス化ガス２は、必要に応じて図示しない粗粒分離器或いは熱回収のための熱交換器等を経た後、冷却塔３により例えば２００℃以下（一般には３０℃前後）に冷却されて清浄化装置の一部を構成する電気集塵機４に供給され、電気集塵機４によってガス化ガス２中に含まれる固体粒子５とタールミスト５'が除去される。更に、固体粒子５とタールミスト５'が除去されたガス化ガス２はガス精製装置６に供給されてガス化ガス中に含まれるタール分、硫黄、微量金属等の不純物７が除去されて精製ガス２ａとなる。更に、精製ガス２ａは必要に応じてシフト反応器等のガス分離装置８に供給されて、一酸化炭素ＣＯ、炭化水素タールＣｎＨｍ（例えばメタン）、水素Ｈ２等の成分別に分けられた成分ガス２ｂとなって取り出されるようになっている。
【０００４】
図４は前記電気集塵機４の一例を示したもので、電気集塵機４はガス化ガス２の入口９を有する下部室１０とガス化ガス２の出口１１を有する上部室１２とが所要の間隔を隔てて設けられ、前記下部室１０と上部室１２との間が複数の筒形の集塵極１３によって連通されており、各集塵極１３の内部には放電極１４が夫々配置されている。上部室１２の上部には開口１５を介してパージ室１６が連通しており、該パージ室１６の上壁に支持碍子１７が貫通配置されている。そして、前記各放電極１４に接続した芯線１８が、前記開口１５及びパージ室１６を通して前記支持碍子１７に貫通支持されており、この支持碍子１７によって前記放電極１４は電気集塵機本体から電気的に絶縁されている。前記パージ室１６の上部には支持碍子１７を包囲する包囲室１９が形成してあり、前記支持碍子１７に支持された芯線１８は包囲室１９に設けた絶縁部２０から外部に導かれて電源２１に接続されている。図４中、２２は電源２１及び前記集塵極１３に設けたアースである。
【０００５】
上記電気集塵機４では、ガス化炉１からのガス化ガス２は入口９から下部室１０に導入された後、集塵極１３内を流動する際に放電極１４の放電によってガス化ガス２に含まれる固体粒子５とタールミスト５'が集塵極１３の内面に付着されることにより分離され、固体粒子５とタールミスト５'が分離されたガス化ガス２は上部室１２に導入した後、出口１１から導出されてガス精製装置６に導かれる。
【０００６】
この時、上部室１２内のガス化ガス２がパージ室１６内に侵入すると、ガス化ガス２中のタール分及びその他の不純物が支持碍子１７に付着することによって支持碍子１７の電気絶縁機能が低下する問題が生じるため、上部室１２のガス化ガス２がパージ室１６内へ逆流するのを防止するべく、パージ室１６に設けたパージガス供給口２３から不活性ガス２４からなるパージガスを供給するようにしている。
【０００７】
電気集塵機４には、図示しないが前記集塵極１３及び放電極１４に付着した固体粒子５とタールミスト５'を水或いは温水洗浄するための水を前記上部室１２に供給する給水口或いはスプレーノズル２５が設けてあり、前記集塵極１３及び放電極１４を水或いは温水洗浄した後のドレンを排出するための排出口２６が下部室１０に設けられている。
【０００８】
電気集塵機において支持碍子の電気抵抗値が低下したときにエアシール（エアパージ）を行うことによって、支持碍子の破損を未然に防止するようにしたものが特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開平０５−２１２３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、図４の電気集塵機４の支持碍子１７にガス化ガス２に含まれるタール分及びその他の不純物が付着することによって支持碍子１７の電気絶縁機能が低下する問題を防止するために、不活性ガス２４によるパージガスを供給したり、或いは特許文献１に示すようにエアパージを行うようにした場合には、パージ室１６に供給された不活性ガス２４或いは空気が上部室１２のガス化ガス２に混合される問題がある。
【００１０】
ここで、ガス精製装置６に供給されるガス化ガス２に空気が混合されると、放電による爆発の可能性がある。また、不活性ガス２４或いは空気の混合によりガス化ガス２が希釈されて濃度が低下してしまう問題があり、従って、精製ガス２ａとして窒素等の不活性ガス或いは空気による窒素等を除去する必要がある場合には、ガス精製装置６の負担が非常に大きくなってしまうという問題を有していた。更に、不活性ガスを用いる場合、窒素等の製造装置も必要となるため、コストが増大してしまう問題を有していた。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、ガス化炉で生成されるガス化ガスから不純物の少ない精製ガスを効率的に製造できるようにしたガス化ガスの清浄化方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、パージ室の支持碍子に支持された放電極と該放電極に対して間隔を有して配置された集塵極とを有する電気集塵機に、ガス化炉からのガス化ガスを供給してガス化ガス中の固体粒子とタールミストを除去し、続いてガス化ガスをガス精製装置に供給してガス化ガス中の少なくともタール分を除去して精製ガスを得るようにしているガス化ガスの清浄化方法であって、ガス精製装置より下流におけるタール分が除去された精製ガスをパージガスとして前記電気集塵機の支持碍子に供給することにより支持碍子に対する付着物の付着を防止することを特徴とするガス化ガスの清浄化方法、に係るものである。
【００１３】
本発明は、パージ室の支持碍子に支持された放電極と該放電極に対して間隔を有して配置された集塵極とを有する電気集塵機に、ガス化炉からのガス化ガスを供給してガス化ガス中の固体粒子とタールミストを除去し、続いてガス化ガスをガス精製装置に供給してガス化ガス中の少なくともタール分を除去して精製ガスを得るようにしているガス化ガスの清浄化装置であって、ガス精製装置出口と電気集塵機の支持碍子が備えられたパージ室との間を接続する還流管と、該還流管に備えてガス精製装置出口のタール分が除去された精製ガスをパージ室に供給するパージガス供給装置とを有することを特徴とするガス化ガスの清浄化装置、に係るものである。
【００１４】
上記ガス化ガスの清浄化装置において、前記ガス精製装置の下流に精製ガスを成分別に分けて取り出すガス分離装置を備え、該ガス分離装置出口の成分ガスを電気集塵機の支持碍子が備えられたパージ室に供給する還流管を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のガス化ガスの清浄化方法及び装置によれば、ガス精製装置より下流におけるタール分が除去された精製ガスをパージガスとして電気集塵機の支持碍子に供給することにより支持碍子に対する付着物の付着を防止するようにしたので、支持碍子をパージする際にガス化ガスに含まれる成分以外の成分が混入することがないため、ガス化ガスから不純物の少ない精製ガスを製造する作業が効率的に行えるようになるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１はバイオマス、石炭等の炭素系材料をガス化するガス化炉によって生成したガス化ガスを清浄化する本発明の清浄化装置の一例を示す概略フローシート、図２は本発明による電気集塵機の作用を示すもので、ガス精製装置６の出口と電気集塵機４の支持碍子１７が備えられたパージ室１６との間を還流管２７により接続し、更に該還流管２７に、ガス精製装置６出口のタール分が除去された精製ガス２ａをパージ室１６に供給するためのパージガス供給装置２８を設けている。
【００１８】
これにより、タール分が除去された精製ガス２ａがパージガスとして電気集塵機４の支持碍子１７に供給されることにより、支持碍子１７に対する付着物の付着が防止されるようになっている。
【００１９】
又、図１に示すガス精製装置６の下流に、精製ガス２ａを成分別に分けて成分ガス２ｂを取り出すガス分離装置８を備えている場合には、該ガス分離装置８出口の成分ガス２ｂを還流管２７'により電気集塵機４の支持碍子１７が備えられたパージ室１６にパージガスとして供給するようにしてもよい。
【００２０】
上記形態例の作動を説明する。
【００２１】
上記清浄化装置においては、ガス化炉１からのガス化ガス２は入口９から電気集塵機４の下部室１０に導入され、集塵極１３内を流動する際に放電極１４の放電によってガス化ガス２に含まれる固体粒子５とタールミスト５'が集塵極１３の内面に付着されることにより分離され、固体粒子５とタールミスト５'が分離されたガス化ガス２は上部室１２に導入された後、出口１１から導出されてガス精製装置６に導かれる。
【００２２】
この時、上部室１２内のガス化ガス２がパージ室１６内に侵入することによってガス化ガス２中のタール分及びその他の不純物が支持碍子１７に付着し、これによって支持碍子１７の電気絶縁機能が低下する問題を防止するため、パージガス供給装置２８を駆動することより還流管２７を介して、ガス精製装置６出口のタール分が除去された精製ガス２ａをパージガスとして電気集塵機４の支持碍子１７が備えられたパージ室１６に供給する。
【００２３】
又、ガス精製装置６の下流にガス分離装置８が備えられている場合には、ガス分離装置８出口の成分ガス２ｂ（一酸化炭素ＣＯ、炭化水素ＣｎＨｍ（例えばメタン）、水素Ｈ２等）をパージガスとして還流管２７'により電気集塵機４の支持碍子１７が備えられたパージ室１６に供給するようにしてもよい。
【００２４】
このように、支持碍子１７をタール分が除去された精製ガス２ａ、又は成分ガス２ｂによってパージするようにしたので、支持碍子１７をパージする際にガス化ガス２に含まれる成分以外の成分が混入することがなく、よって、ガス化ガス２から不純物の少ない精製ガス２ａを製造するガス精製装置６の負担を大幅に軽減され、ガス精製装置６の構成を簡略化できる。
【００２５】
尚、本発明は上記形態にのみ限定されるものではなく、電気集塵機は図示以外の形状、構成のものにも適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ガス化炉によって生成したガス化ガスを清浄化する本発明の清浄化装置の一例を示す概略フローシートである。
【図２】本発明による電気集塵機の作用を示す概略側面図である。
【図３】ガス化炉によって生成したガス化ガスを清浄化する従来の清浄化装置の一例を示す概略フローシートである。
【図４】図３における電気集塵機の構成を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ガス化炉
２  ガス化ガス
２ａ        精製ガス
２ｂ        成分ガス
４  電気集塵機
５  固体粒子
５'        タールミスト５'
６  ガス精製装置
８  ガス分離装置
１３  集塵極
１４  放電極
１６  パージ室
１７  支持碍子
２７  還流管
２７'        還流管
２８  パージガス供給装置
【図１】
0005167702.tif 000002
【図２】
0005167702.tif 000003
【図３】
0005167702.tif 000004
【図４】
0005167702.tif 000005