(57)【要約】【課題】設備費やランニングコスト、メンテナンスコストを従来よりも削減し得るようにしたタール除去方法及び装置を提供する。【解決手段】ガス化炉で原料をガス化して生成したガス化ガス４中からタールを除去するためのタール除去方法に関し、前記ガス化ガス４中にタールの沸点より低い温度の粒子１２を分散降下させ、該粒子１２をガス化ガス４と接触させることで前記粒子１２の表面上にタールを凝集させ、該タールを粒子１２と共に回収する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス化炉で原料をガス化して生成したガス化ガス中からタールを除去するためのタール除去方法であって、
前記ガス化ガス中にタールの沸点より低い温度の粒子を分散降下させ、該粒子をガス化ガスと接触させることで前記粒子の表面上にタールを凝集させ、該タールを粒子と共に回収することを特徴とするタール除去方法。
【請求項２】
粒子の径を１０〜１０００μｍとしたことを特徴とする請求項１に記載のタール除去方法。
【請求項３】
ガス化炉で原料をガス化して生成したガス化ガス中からタールを除去するためのタール除去装置であって、
ガス化ガスの流れが内部に形成されるようガス入口とガス出口を備えたケーシングと、
該ケーシングの上部に設けられてタールの沸点より低い温度の粒子を分散して投下する粒子投下手段と、
該粒子投下手段により投下された粒子を回収し得るよう前記ケーシングの下部に設けられたホッパと
を備えたことを特徴とするタール除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タール除去方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、石炭、バイオマス、廃プラスチック、各種の含水廃棄物等の原料からガス化ガスを生成するガス化設備の開発が進められているが、６００℃〜９００℃の低温でガス化を実施した場合、生成されるガス化ガス中にはタールが含まれることになり、この種のガス化ガスを化学合成原料等に利用する場合には、下流の精製プロセスや化学合成プロセスにおいて、ガス化ガスが温度低下することでタールが凝縮してミスト化し、該タールの凝縮物により配管閉塞や機器類のトラブル、合成触媒の被毒等といった問題が引き起こされる虞れがある。
【０００３】
このため、従来においては、図６にフローチャートで示す如く、ガス化炉１にガス化剤２（水蒸気、空気、酸素等）を供給して６００℃〜９００℃の低温で原料３のガス化を行い、ここで生成されたガス化ガス４をボイラ伝熱管等の間接熱交換器５に導いて３００℃〜６００℃程度に熱回収して冷却した後、スプレー塔６に導いて水スプレー噴霧により温度が１００℃以下まで直接冷却して５０％程度のタールミストを除去し、次いで、湿式電気集塵機７に導いて残りの９０％以上を除去するようにしている。
【０００４】
尚、このようなガス化ガスに含まれるタールの除去方法に関する先行技術文献情報としては、例えば、下記の特許文献１等がある。
【特許文献１】特開平１１−２１５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、凝集してミスト化したタールは、数μｍ以下の小さいミストとなっていて物理的に除去することが難しいため、湿式電気集塵機７等による後段のタール除去プロセスに大きな負荷がかかっており、設備費やランニングコストが高くつくという問題があった。
【０００６】
また、可燃性のガスを扱う湿式電気集塵機７の運転では、安全面から空気吸引を確実に避けるべく正圧で運転する必要があるため、湿式電気集塵機７の前に送風機（図示せず）を配置しなければならないが、この段階では未だ５０％程度のタールミストが除去されているにすぎないため、送風機にタールの凝縮物が付着し易く、該送風機のメンテナンスコストも高くつくという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、設備費やランニングコスト、メンテナンスコストを従来よりも削減し得るようにしたタール除去方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ガス化炉で原料をガス化して生成したガス化ガス中からタールを除去するためのタール除去方法であって、前記ガス化ガス中にタールの沸点より低い温度の粒子を分散降下させ、該粒子をガス化ガスと接触させることで前記粒子の表面上にタールを凝集させ、該タールを粒子と共に回収することを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記タール除去方法においては、ガス化ガス中にタールの沸点より低い温度の粒子を分散降下させるに際し、粒子の径を１０〜１０００μｍとすることが好ましい。
【００１０】
更に、本発明は、ガス化炉で原料をガス化して生成したガス化ガス中からタールを除去するためのタール除去装置であって、ガス化ガスの流れが内部に形成されるようガス入口とガス出口を備えたケーシングと、該ケーシングの上部に設けられてタールの沸点より低い温度の粒子を分散して投下する粒子投下手段と、該粒子投下手段により投下された粒子を回収し得るよう前記ケーシングの下部に設けられたホッパとを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のタール除去方法及び装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００１２】
（Ｉ）ガス化ガスの流れに粒子を分散降下させるだけの簡易な設備により、該粒子の表面上にタールを凝集させて粒子ごと容易に回収することができるので、その後段のタール除去プロセスにおける負荷を大幅に軽減することができ、例えば、その後段のタール除去プロセスをスプレー塔だけで賄うようにして湿式電気集塵機を不要としたり、該湿式電気集塵機を不要としないまでも、その要求負荷を大幅に下げて運転できるようにして、設備費やランニングコストの大幅な削減を図ることができる。
【００１３】
（ＩＩ）仕上げに湿式電気集塵機を用いる場合でも、この段階で既に大半のタールミストが除去されているので、湿式電気集塵機の前に送風機を配置しても従来よりメンテナンスコストを大幅に削減することができ、また、湿式電気集塵機を不要とすることができた場合には、湿式電気集塵機による送風機の配置の制約を解消することができるので、タールミストが十分に除去されたタール除去プロセスの最後段に送風機を配置して該送風機ののメンテナンスの頻度を減らし、メンテナンスコストを大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明を実施する形態の一例であって、本形態例においては、前述した図６のフローチャートと同様に、ガス化炉１で生成された６００℃〜９００℃のガス化ガス４をボイラ伝熱管等の間接熱交換器５に導き、ここで３００℃〜６００℃程度に熱回収して冷却するようになっているが、間接熱交換器５とスプレー塔６との間に、以下に詳述する如き新規な手法でガス化ガス４中からタールを除去し得るようにしたタール除去装置８が配置されており、該タール除去装置８の後段には、スプレー塔６のみが配置されて湿式電気集塵機が省略された構成となっている。
【００１６】
図２は前記タール除去装置８の一例を示すもので、ガス化ガス４の流れが内部に形成されるようガス入口９とガス出口１０を備えたケーシング１１と、該ケーシング１１の上部に設けられてタールの沸点より低い温度の粒子１２を分散して投下する粒子投下管１３（粒子投下手段）と、該粒子投下管１３により投下された粒子１２を回収し得るよう前記ケーシング１１の下部に設けられたホッパ１４とを備えて構成されている。
【００１７】
また、図２に示している例においては、前記ケーシング１１が縦長に形成され、相対する一方の側壁の上側にガス入口９が設けられ且つ他方の側壁の下側にガス出口１０が設けられており、ガス化ガス４が主として下降流となってケーシング１１内を流れ、該ケーシング１１の上部の粒子投下管１３から投下される粒子１２とガス化ガス４とが並流式の接触を成すようにしてある。
【００１８】
ここで、粒子投下管１３から投下される粒子１２には、珪砂、アルミナ、ゼオライト、石灰石等を常温のまま使用すれば良く（常温であれば十分にタールの沸点より低い）、その粒子１２の径は、ガス化ガス４の流れに随伴されて下流側へ流されていかない程度に大きく、しかも、タールが付着する比表面積が十分に大きくなるように、１０〜１０００μｍの範囲で適宜に選定することが好ましい。
【００１９】
而して、図１のガス化炉１にガス化剤２（水蒸気、空気、酸素等）を供給して６００℃〜９００℃の低温で原料３のガス化を行い、ここで生成されたガス化ガス４をボイラ伝熱管等の間接熱交換器５に導いて３００℃〜６００℃程度に熱回収して冷却した後、前述のタール除去装置８に導入すると、図２に示す如く、ガス入口９から導入されたガス化ガス４がガス出口１０に向け下降流となってケーシング１１内を流れる。
【００２０】
このようにケーシング１１内にガス化ガス４の下降流を形成しながら上部の粒子投下管１３から粒子１２を投下して分散降下させると、該粒子１２とガス化ガス４とが並流式の接触を成し、図３に模式的に示す如く、粒子１２近傍のガス化ガス４が冷却されて粒子１２の表面上でタールが凝集しながら成長し、そのまま粒子１２ごと下部のホッパ１４から回収されることになる。
【００２１】
一方、図２に示す如く、タール除去装置８でタールを除去されて１５０℃程度まで温度低下したガス化ガス４は、スプレー塔６に導かれて水スプレー噴霧により温度が１００℃以下まで直接冷却されて残余のタールミストを除去され、図示しないガス精製プロセスへと送り出される。
【００２２】
従って、上記形態例によれば、ガス化ガス４の流れに粒子１２を分散降下させるだけの簡易な設備により、該粒子１２の表面上にタールを凝集させて粒子１２ごと容易に回収することができるので、その後段のタール除去プロセスにおける負荷を大幅に軽減することができ、例えば、図２に示している通り、後段のタール除去プロセスをスプレー塔６だけで賄うようにして湿式電気集塵機を不要としたり、該湿式電気集塵機を不要としないまでも、その要求負荷を大幅に下げて運転できるようにして、設備費やランニングコストの大幅な削減を図ることができる。
【００２３】
しかも、仕上げに湿式電気集塵機を用いる場合でも、この段階で既に大半のタールミストが除去されているので、湿式電気集塵機の前に送風機を配置しても従来よりメンテナンスコストを大幅に削減することができ、また、図２に示している通り、湿式電気集塵機を不要とすることができた場合には、湿式電気集塵機による送風機の配置の制約を解消することができるので、タールミストが十分に除去されたタール除去プロセスの最後段に送風機を配置して該送風機のメンテナンスの頻度を減らし、メンテナンスコストを大幅に削減することができる。
【００２４】
図４は本発明の別の形態例を示すもので、ここに図示しているタール除去装置８においては、図２の場合と同様にケーシング１１が縦長に形成されているが、相対する一方の側壁の下側にガス入口９が設けられ且つ他方の側壁の上側にガス出口１０が設けられるようになっており、ガス化ガス４が主として上昇流となってケーシング１１内を流れ、該ケーシング１１の上部の粒子投下管１３から投下される粒子１２とガス化ガス４とが向流式の接触を成すようにしてある。
【００２５】
また、図５は本発明の更に別の形態例を示すもので、ここに図示しているタール除去装置８においては、ケーシング１１が横長に形成されるようになっていて、その長手方向の一方の側壁にガス入口９が設けられ且つ他方の側壁にガス出口１０が設けられるようになっており、ガス化ガス４が主として水平流となってケーシング１１内を流れ、該ケーシング１１の上部の粒子投下管１３から投下される粒子１２とガス化ガス４とが直交式の接触を成すようにしてある。
【００２６】
そして、図４及び図５の何れのタール除去装置８においても、先の図２のタール除去装置８の場合と同様に、ケーシング１１内にガス化ガス４の流れに粒子１２を分散降下させて該粒子１２とガス化ガス４とを接触させ、粒子１２近傍のガス化ガス４を冷却させて粒子１２の表面上でタールを凝集させながら成長させ、そのまま粒子１２ごと下部のホッパ１４から回収することができる。
【００２７】
尚、本発明のタール除去方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、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】
【００２８】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示すフローチャートである。
【図２】図１のタール除去装置の一例を示す詳細図である。
【図３】粒子の表面にタールが凝集した状態を示す模式図である。
【図４】図１のタール除去装置の別の例を示す詳細図である。
【図５】図１のタール除去装置の更に別の例を示す詳細図である。
【図６】従来例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１  ガス化炉
３  原料
４  ガス化ガス
９  ガス入口
１０  ガス出口
１１  ケーシング
１２  粒子
１３  粒子投下管（粒子投下手段）
１４  ホッパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009298825.tif 000007
【図６】
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