(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼又は気化用の渦流室と、この渦流室の上部領域に接続されている固形物分離器と、この固形物分離器内に溜まる固形物の前記渦流室への帰還導管と、前記固形物分離器から到来する固形物の間接冷却のための冷却設備とを備えており、この冷却設備は固形物が順々に移動する複数の流動床を含んでおり、
前記固形物分離器から到来する高温固形物が最初に送り込まれる最初の流動床が脱塩素室内にあり、この脱塩素室内へ７００〜１１００℃の範囲内の固形物温度で流動化ガス及び少なくとも１つの次の脱塩素添加剤、
ａ）ガス状ＳＯ２又は酸化性雰囲気中でＳＯ２を遊離させる硫黄含有物質、
ｂ）ケイ酸塩及びケイ酸アルミニウム、
ｃ）活性ケイ酸塩又は
ｄ）その他のアルカリ結合及びＨＣｌ遊離添加剤
が、少なくとも、供給された前記固形物中に含まれている塩化アルカリ及び塩化金属の置換のための化学量論的量で、導入される、循環流動床における可燃成分を含む物質の燃焼又は気化方法において、
前記脱塩素室の前記流動床内へケイ酸塩、ケイ酸アルミニウム及び／又は活性ケイ酸塩が供給され、ガス状ＳＯ２又は酸化性雰囲気中でＳＯ２を遊離させるその他の硫黄含有物質が前記脱塩素室内の前記流動床の上方のガス室内へ送り込まれる、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記脱塩素室内の前記流動床が間接冷却されていないことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
燃焼又は気化される物質が固体及び／又は液体廃棄物を含んでいることを特徴とする請求項１又は２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】
本発明は、燃焼又は気化用の渦流室と、この渦流室の上部領域に接続されている固形物分離器と、この固形物分離器内に溜まる固形物の渦流室への帰還導管と、固形物分離器から到来する固形物の間接冷却のための冷却設備とを備えており、この冷却設備は固形物が順々に移動する複数の流動床を含んでいる、循環流動床における可燃成分を含む物質の燃焼又は気化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の方法は、ＷＯ９７／４６８２９Ａ１から公知である。ここでは、排気ガスが直接に燃焼される非冷却の流動床が冷却設備よりも上流に配置されている。この処置によって、冷却される固形物中の塩化物濃度が減少されるようである。塩化物は、冷却設備に対する過激な腐食攻撃の原因になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
流動床の公知の吹き抜けは、特に、腐食からの所望の保護を保証するために、冷却される固形物中の塩化物濃度を十分に低下させるという、不利な場合に、好適ではない。特に、例えばＫＣｌ付着は冷却管に腐食作用を及ぼす。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の根底にある課題は、固形物分離器から到来する高温固形物を、それらの腐食性が冷却設備内で完全に又は殆ど消滅するように、処理することである。本発明によれば、これは、固形物分離器から到来する高温固形物が最初に送り込まれる最初の流動床が脱塩素室内にあり、この脱塩素室内へ７００〜１１００℃の範囲内の固形物温度で流動化ガス及び少なくとも１つの次の脱塩素添加剤、
ａ）ガス状ＳＯ２又は酸化性雰囲気中でＳＯ２を遊離させる硫黄含有物質、
ｂ）ケイ酸塩、ケイ酸アルミニウム
ｃ）活性ケイ酸塩又は
ｄ）その他のアルカリ結合及びＨＣｌ遊離添加剤
が、少なくとも、供給された固形物中に含まれている塩化アルカリ及び塩化金属の置換のための化学量論的量で、導入される、冒頭に述べた方法によって達成される。
【０００５】
種々のケイ酸アルミニウム、例えばカオリナイトが固体添加剤として好適であることが分かった。同様に、苛性ソーダ溶液中で煮ることによって活性が達成されている活性ケイ酸塩（例えば商品名ＩＣＡ５０００）も十分に好適である。これらの添加剤が含まれている廃棄物、例えば塩化物を含まない汚泥又は汚染土壌も、安価に使用することができる。
【０００６】
ケイ酸塩、ケイ酸アルミニウム又は活性ケイ酸塩の反応性は、ケイ素に付いているヒドロキシル基に主として基づいている。これらの添加剤はアルカリ及び金属を高温固形物中に結合させるので、塩素がＨＣｌとして遊離し、このＨＣｌの腐食性は例えば塩化アルカリや塩化金属よりも少ない。通常、これらの固体添加剤は、平均粒度ｄ５０が約５０〜５００μｍの範囲内にある粉末状で流動床内へ供給される。これらの固体添加剤を高温固形物の供給導管内へ予め装填しておくことも、可能である。
【０００７】
ガス状ＳＯ２は、蒸気状の塩化アルカリ又は塩化金属と反応して分子酸素の存在下で硫酸塩及びＨＣｌを形成するのに、特に好適である。遊離されたＨＣｌは、流動化ガスと一緒に脱塩素室から放出される。硫酸塩は、全く又は殆ど腐食性でなく、この工程から排出された灰分と一緒に例えば置いておくことができる。
【０００８】
ＳＯ２は、遊離されるＨＣｌの濃度の０．２５〜約６倍のモル濃度でガス室内へ供給することができる。このＳＯ２は、脱塩素室内の高温によってＳＯ２を放出するか又は酸化性雰囲気中でＳＯ２を遊離させる、硫黄含有物質によって提供することもできる。
【０００９】
脱塩素室内の流動床は間接冷却の有無に拘わらず作動することができ、通常はこの流動床は間接冷却されていない状態に保たれる。冷却設備内の残りの流動床は、液体、ガス又は蒸気状の冷却剤が貫流する熱交換器を含んでいる。高温固形物の腐食性の除去又は少なくとも減少によって、最も熱い流動床内の温度を高く保つことができ、このことは例えば蒸気過熱の役に立つ。
【００１０】
燃焼又は気化される物質は、異なる種類でもよく、例えば石炭、褐炭、バイオマス（例えば木材又はわら）、固体及び／又は液体廃棄物又は汚泥でもよく、その際に幾つかのこれらの前記物質を混合することもできる。
【００１１】
【実施例】
本方法の実施例が、図面を参照して説明される。図面は、本方法の流れ図を示している。
【００１２】
燃焼又は気化される物質は、循環流動床に属する渦流室（２）内へ導管（１）を通して供給される。それ故、渦流室（２）の上部領域には、例えばサイクロンである固形物分離器（４）が導管（３）を通して接続されている。部分的に除塵されたガスは、導管（５）内に取り出され、図示されていないそれ自体としては公知な冷却及び浄化に引き渡される。分離器（４）内に溜まっている固形物の一部は、帰還導管（６）を通りサイフォン（７）を横切って渦流室（２）内へ還流される。サイフォン内の貫流は、導管（７ａ）内に導入される渦巻ガス流によって制御される。
【００１３】
渦流室（２）の下部領域には火格子（８）があり、この火格子から酸素含有流動化ガスが渦流室内へ上方に流れ出る。この流動化ガスは、導管（９）から到来し、火格子（８）を貫流する前に、まず分配室（１０）内へ入る。灰分は、排出管（１１）を通して渦流室（２）から除去される。
【００１４】
燃焼又は気化される物質については、可燃成分を有する様々な粒状固形物が可能であり、液体又はペースト状の物質でもよい。渦流室（２）内の温度は、通常は７００〜１１００℃で好ましくは８００〜１０５０℃の範囲内にある。渦巻ガスによって、固形物の一部が導管（３）を通して分離器（４）へ絶えず導かれる。帰還導管（６）を通して渦流室（２）内へ還流する固形物の量は、渦流室（２）内に平均的にある固形物の通常は１時間当たり少なくとも５倍の量に達する。
【００１５】
分離器（４）内に溜まっており７００〜１１００℃で大抵の場合は８００〜１０５０℃の範囲内の温度を有する高温固形物の一部は、冷却設備（１５）の導管（１４）を通して引き渡される。本実施例では、冷却設備（１５）は、脱塩素室（１６）と３つの冷却室（１６ａ）、（１６ｂ）及び（１６ｃ）とを備えている。これらの冷却室は固形物を間接冷却するための熱交換器（１７）及び（１８）を含んでおり、これらの熱交換器は流動床（２１）、（２２）及び（２３）としてそこに存在している。流動床同士の間にダム状の仕切壁（２１ａ）、（２２ａ）及び（２３ａ）があり、流動化ガスは、導管（２１ｂ）、（２２ｂ）及び（２３ｂ）を通して供給される。この流動化ガスは、例えば空気でもよい。
【００１６】
脱塩素室（１６）は流動化ガス（例えば空気）用の供給導管（２０ａ）を備えており、その流動化ガスは火格子（２０ｂ）を通って流動床（２０）内へ流れ次に流動床（２０）の上方にあるガス室（２５）内にまず到達する。ガス室は、他の流動床（２１）、（２２）及び（２３）の上方にもある。ガス抜きは共同管（２６）によって行われ、この共同管は渦流室（２）に流れ込んでいて冷却された流動床（２１）、（２２）及び（２３）の排気ガスも導く。その代りに、脱塩素室（１６）は、破線で描かれている自身のガス抜き管（２６ａ）を備えることができる。
【００１７】
導管（１４）内に導かれた高温固形物の腐食性を最小限まで低下させるために、固体添加剤用の供給導管（２７）とガス状添加剤用の供給導管（２８）とを脱塩素室（１６）が備えている。ガス状添加剤は、全部又は部分的に導管（２８ａ）を通して供給することもできる。固体添加剤は、ケイ酸塩、ケイ酸アルミニウム及び／又は活性ケイ酸塩又は、少なくとも１つのこれらの添加剤を含む混合物である。ガス状添加剤として、ガス状ＳＯ２又は酸化性雰囲気中でＳＯ２を遊離させるその他の硫黄含有物質が使用される。高温固形物と共に導管（１４）を通して導かれる塩化アルカリ及び塩化金属の含量が添加剤によって十分に減少されることが重要である。ダム状の壁（２１ａ）を越えて脱塩素室（１６）を去り流動床（２１）内へ移る固形物は、導管（１４）の固形物中に存在している塩化アルカリ及び塩化金属の含量の高々２０％しか有していないことが好ましい。
【００１８】
冷却設備（１５）内でその熱を部分的に放出しその際に冷却剤として例えばボイラー水又は蒸気が使用される、冷却された固形物は、導管（３０）を通して渦流室（２）内へ還流される。冷却された固形物の一部は、図面中に示されていない工程から除去することもできる。
【００１９】
実例
確かに脱塩素室（１６）のすぐ横に２つの冷却室（１６ａ）及び（１６ｂ）しか備えていない、図面に対応する、設備において、渦流室（２）内で１時間当たり１２１０００ｋｇの粒状石炭と４１０００ｋｇのわら（Stroh）とからなる混合物が８５０℃の温度で燃焼される。導管（１４）を通して、０．００２重量％の塩素含量を有する１６２００ｋｇ／ｈ（時間）の灰分が脱塩素室（１６）内へ供給され、この脱塩素室は１．５×０．８ｍの底面と１．６ｍの高さとを有している。流動床（２０）の高さは１ｍに達する。脱塩素室（１６）には、固体添加剤として２３ｋｇ／ｈの活性ケイ酸塩ＩＣＡ２０００（製造者：ＩＣＡ化学会社、オーストリア国３３８４Gross-Sierning）とガス状添加剤としてＳＯ２とが夫々導管（２７）、（２８）を通して供給され、その際にガス室（２５）内で３０ｐｐｍの濃度のＳＯ２が生じる。冷却室（１６ｂ）から、７２０℃に冷却された灰分が導管（３０）を通して取り出されて、それらが渦流室（２）内へ還流される。脱塩素室（１６）内の処理によって、固形物内の塩素含量が初期含量の１０％に減少される。
【図１】
0004443769.tif 000002