(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水蒸気、支燃ガス及び有機物原料を高温の炉内に供給し、炉内の噴流によって部分ガス化反応させてメタノール合成用原料ガスを生成する有機物のガス化炉において、炉底残渣を落下させるに充分な水平方向断面積を形成した炉底開口部を前記ガス化炉の炉底最下部に設け、前記炉底残渣を落下させるに充分な水平方向断面積を形成して下端部が水封タンクに浸漬する水封式の噴流用ガス供給管を前記炉底開口部の下方に設け、前記炉底開口部と前記噴流用ガス供給管との間に炉底室を介装し、前記炉底開口部よりも小断面積で噴流用ガスに所定の噴出速度を付与する噴出口を有する炉底仕切板を前記炉底室内で開閉するように設けてなることを特徴とする有機物ガス化炉の炉底残渣排出装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、前記噴流用ガス供給管または炉底室に噴流用ガス圧力検出手段を設け、この噴流用ガス圧力検出値によって前記仕切板を自動的に開閉させる仕切板開閉手段を設けてなることを特徴とする有機物ガス化炉の炉底残渣排出装置。
【請求項３】
水蒸気、支燃ガス及び有機物原料を高温の炉内に供給し、炉内の噴流によって部分ガス化反応させてメタノール合成用原料ガスを生成する有機物のガス化炉において、炉底残渣を落下させるに充分な水平方向断面積を形成した炉底開口部を前記ガス化炉の炉底最下部に設け、前記炉底残渣を落下させるに充分な水平方向断面積を形成して下端部が水封タンクに浸漬する水封式の噴流用ガス供給管を前記炉底開口部の下方に設け、前記炉底開口部よりも小断面積で噴流用ガスに所定の噴出速度を付与する噴出口を有する炉底仕切板を前記噴流用ガス供給管内で開閉するように設けてなることを特徴とする有機物ガス化炉の炉底残渣排出装置。
【請求項４】
請求項３の装置において、前記噴流用ガス供給管に噴流用ガス圧力検出手段を設け，この噴流ガス圧力検出値によって前記仕切板を自動的に開閉させる仕切板開閉手段を設けてなる事を特徴とする有機物ガス化炉の炉底残渣排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は有機物（重質油、残渣油、プラスチックなど）の部分ガス化炉における炉底残渣排出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の噴流床型有機物部分ガス化炉の一例の概念を示す側面図である。図示するように、装置の始動時にガス化炉５１を予熱装置５８によって約７００℃に予熱する。次に、噴流用ガス供給ライン５６から、このガス化炉５１に水封タンク５７によってシールされた噴流用ガス供給管５５を介して、例えば窒素ガス、炭酸ガスなどのイナートガスである噴流用ガス６２を常温で供給して炉底部５１ａから吹き上げるとともに、水蒸気・酸素（酸素は支燃ガス）供給ライン５２及び原料供給装置５４から水蒸気・酸素混合ガス６１及び例えばプラスチック廃棄物を粉砕した有機物原料６０を供給し、噴流用ガス６２のガス化炉５１内での噴流及び酸素によって有機物原料６０と水蒸気とを反応させてガス化し、メタノール合成の原料用ガス６３を生成する。ガス化炉５１内は、この反応熱によって７００℃前後の温度が維持される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の噴流床型のガス化炉５１では、噴流用ガス６２を炉底部５１ａから炉内に吹き上げるときのガス速度は炉内の噴流速度以上に設定する必要がある。また、噴流用ガス６２には、反応に関与しない常温のイナートガスを用いているので，この流量が多くなると反応場の温度が低下してガス化反応が維持できなくなる。一方、前記噴流速度は一定の値以上が必要であるから、噴流用ガス６２の噴出流速を低下させないためには、炉底部５１ａの噴流口の断面積（噴流用ガス供給管５５の管径）を小さく設定する必要がある。
従って、ガス化炉５１内でガス化しなかったプラスチック廃棄物片やこの廃棄物に付着したアッシュ、金属などの異物が炉底部５１ａに落下して残渣６４となり、場合によってはこの残渣６４が前記噴流口を閉塞し、運転を阻害することがある。
本発明は上記の技術水準に鑑み、従来技術におけるような残渣による噴流口の閉塞が防止できる有機物ガス化炉の炉底残渣排出装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための、本発明による有機物ガス化炉の炉底残渣排出装置の構成は次のとおりである。
【０００５】
（１）水蒸気、支燃ガス及び有機物原料を高温の炉内に供給し、炉内の噴流によって部分ガス化反応させてメタノール合成用原料ガスを生成する有機物のガス化炉において、炉底残渣を落下させるに充分な水平方向断面積を形成した炉底開口部を前記ガス化炉の炉底最下部に設け、前記炉底残渣を落下させるに充分な水平方向断面積を形成して下端部が水封タンクに浸漬する水封式の噴流用ガス供給管を前記炉底開口部の下方に設け，前記炉底開口部と前記噴流用ガス供給管との間に炉底室を介装し、前記炉底開口部よりも小断面積で噴流用ガスに所定の噴出速度を付与する噴出口を有する炉底仕切板を前記炉底室内で開閉するように設けてなることを特徴とする有機物ガス化炉の炉底残渣排出装置。
【０００６】
（２）前記（１）項の装置において、前記噴流用ガス供給管または炉底室に噴流用ガス圧力検出手段を設け、この噴流用ガス圧力検出値によって前記仕切板を自動的に開閉させる仕切板開閉手段を設けてなることを特徴とする有機物ガス化炉の炉底残渣排出装置。
【０００７】
（３）水蒸気、支燃ガス及び有機物原料を高温の炉内に供給し、炉内の噴流によって部分ガス化反応させてメタノール合成用原料ガスを生成する有機物のガス化炉において、炉底残渣を落下させるに充分な水平方向断面積を形成した炉底開口部を前記ガス化炉の炉底最下部に設け、前記炉底残渣を落下させるに充分な水平方向断面積を形成して下端部が水封タンクに浸漬する水封式の噴流用ガス供給管を前記炉底開口部の下方に設け、前記炉底開口部よりも小断面積で噴流用ガスに所定の噴出速度を付与する噴出口を有する炉底仕切板を前記噴流用ガス供給管内で開閉するように設けてなることを特徴とする有機物ガス化炉の炉底残渣排出装置。
【０００８】
（４）前記（３）項の装置において、前記噴流用ガス供給管に噴流用ガス圧力検出手段を設け，この噴流ガス圧力検出値によって前記仕切板を自動的に開閉させる仕切板開閉手段を設けてなる事を特徴とする有機物ガス化炉の炉底残渣排出装置。
【０００９】
【作用】
噴流用ガスを噴流用ガス供給管及び炉底仕切板の噴出口からガス化炉の炉底最下部に所定の噴出速度で噴出させて炉内に噴流を発生させるとともにに、水蒸気、支燃ガス（酸素又は空気などの酸素含有ガス）及び有機物原料を高温の炉内に供給し、有機物原料と水蒸気とを支燃ガスによって反応させてガス化し、例えばメタノール合成の原料用ガスを生成する。ガス化炉内は、この反応熱によって反応に必要な温度が維持される。
炉底最下部すなわち炉底仕切板の上面には、炉内でガス化しなかった有機物片やこの有機物に付着したアッシュ、金属等の異物が落下して炉底残渣となって堆積し、炉底開口部を閉塞しようとする。この炉底開口部の開口面積が炉底仕切板の噴出口よりも小さくなると、炉底室内又は噴流用ガス供給管内で炉底仕切板を開いて炉底残渣を炉底室を経て噴流用ガス供給管から、又は直接噴流用ガス供給管から水封タンクに落下させ、噴流用ガスの噴出速度低下すなわち炉内噴流速度の低下を防止する。
炉底残渣が落下して除去されると炉底仕切板を炉底開口部の下方に戻し、ガス化炉を正常運転に戻す。
【００１０】
前記の作用に加え、噴流用ガス供給管内または炉底室内の圧力を噴流用ガス圧力検出手段によって連続して検出する。この検出値が予め設定した圧力上限値を超えると、炉底仕切板の上面に炉底残渣が堆積し、炉底開口部の開口面積が炉底仕切板の噴出口よりも小さくなっているので、仕切板開閉手段によって炉底仕切板を自動的に開放し、炉底残渣を噴流用ガス供給管から水封タンクに落下させ、噴流用ガスの噴出速度低下すなわち炉内噴流速度の低下を防止する。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の第１実施例である炉底残渣排出装置を備えた噴流床型有機物部分ガス化炉の概念を示す側面図、図２は図１の炉底残渣排出時の状態を示す側面図、図３はその制御器の構成を示すブロック図、図４はその手順を要約したフロー図である。なお、従来の装置と同一の部材及び部位には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１及び図２において、ガス化炉５１の炉底部５１ａ最下部には、残渣６４を落下させるに充分な断面積の炉底開口部５１ｂが設けられ、さらにその下方には炉底室１が配設されている。この炉底室１には予熱装置５８及び圧力検出器７が装着され、この圧力検出器７は制御器１０を介して油圧シリンダ４の切換弁６に検出信号を送信するようになっている。２は炉底仕切板であり、噴流用ガス６２に所定の噴出速度を付与することのできる開口面積を有する噴出口２ａが穿設され、回転軸３、アーム５及び油圧シリンダ４によって下方に開くように炉底室１に収納されている。炉底室１の下方には下端部が水封タンク５７に浸漬する噴流用ガス供給管８が配設され、この噴流用ガス供給管８には噴流用ガス供給ライン５６が装着されている。
【００１３】
制御器１０は図３に示すように、圧力検出器７から検出信号を受信して圧力上限値と比較演算する検出値比較部１１と、圧力上限値を記憶する圧力上限記憶部１２と、切換弁６を作動させる切換弁作動指示部１３とによって構成されている。
【００１４】
装置の始動時には、予熱装置５８から熱風を炉底室１及び噴出口２ａを介してガス化炉５１内に供給し、ガス化炉５１を約７００℃に予熱する。次に、噴流用ガス供給ライン５６から例えば窒素ガス、炭酸ガスなどのイナートガスである噴流用ガス６２を噴流用ガス供給管８及び炉底室１を介して噴出口２ａからガス化炉５１内に噴出させ、炉５１内に噴流を発生させると共に、水蒸気酸素供給ライン５２及び原料供給装置５４から水蒸気・酸素混合ガス６１及び例えばプラスチック廃棄物を粉砕した有機物原料６０を供給し、炉内の熱及び酸素によって有機物原料６０と水蒸気とを反応させてガス化し、メタノール合成の原料用ガス６３を生成する。定常運転中のガス化炉５１内は、この反応熱によって７００℃前後の温度に維持される。
【００１５】
炉底部５１ａの炉底仕切板２の上面には、ガス化炉５１内でガス化しなかったプラスチック廃棄物片やこの廃棄物に付着したアッシュ、金属などの異物が落下して残渣６４となって図１に示すように堆積し、炉底開口部５１ｂを閉塞しようとする。この炉底開口部５１ｂの開口面積が炉底仕切板２の噴出口２ａよりも小さくなると炉底室１内の圧力が上昇する。
【００１６】
圧力検出器７はこの圧力を連続して検出し、制御器１０に送信する。検出値比較部１１はこの検出値を受信して圧力上限値記憶部１２に予め入力されている圧力上限値と比較演算し、検出値がこの圧力上限値を超えると、切換弁作動指示部１３によって図２に示すように切換弁６が作動し、炉底仕切板２を下方に開いて残渣６４を噴流用ガス供給管８から水封タンク５７に落下させる。
所定の時間が経過して残渣６４が落下すると、切換弁作動指示部１３は図１に示すように切換弁６を作動させ炉底仕切板２を元に戻す。この有機物部分ガス化及び炉底残渣搬出の手順を要約すると図４のようになる。
【００１７】
図５は本発明の第２実施例である炉底残渣排出装置を備えた噴流床型有機物部分ガス化炉の概略を示す側面図である。
このガス化炉は第１実施例の炉底室１を省略し、圧力検出器７を噴流用ガス供給管２８に装設してその圧力を検出し、炉底仕切板２２を噴流用ガス供給管２８の上部で水平方向にスライドして開き、残渣６４を落下させるものである。なお、図５中図１と同一部位には同一符号を付してあるので、説明は省略する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明では次に示す効果がある。
（１）炉底残渣を落下させるに充分な断面積の炉底開口部を前記ガス化炉の炉底最下部に設け、炉底残渣を落下させるに充分な断面積で下端部が水封タンクに浸漬する噴流用ガス供給管を炉底開口部の下方に設け、必要により炉底開口部と噴流用ガス供給管との間に炉底室を介装し、炉底開口部よりも小断面積で噴流用ガスに所定の噴出速度を付与する噴出口を有する炉底仕切板を炉底室内又は噴流用ガス供給管内で開閉するように設けたことにより、炉底仕切板の上面に炉底残渣が堆積すると、炉底仕切板を開いて炉底残渣を炉底室、噴流用ガス供給管から水封タンクに落下させることが可能になり、炉底開口部の開口面積の減少による噴流用ガスの噴出量減少を防止し、ガス化炉を正常に運転することができる。
【００１９】
（２）前記（１）項の効果に加え、噴流用ガス供給管または炉底室に噴流用ガス圧力検出手段を設け、この噴流用ガス圧力検出値によって前記仕切板を自動的に開閉させる仕切板開閉手段を設けたことにより、噴流用ガス圧力検出手段によって連続して検出した噴流用ガス供給管内、または炉底室内の圧力検出値が予め設定した圧力上限値を超えると、仕切板開閉手段によって炉底仕切板を自動的に開いて炉底残渣を噴流用ガス供給管から水封タンクに落下させることが可能になり、炉底開口部の開口面積の減少による噴流用ガスの噴出量減少を防止し、ガス化炉運転の自動化に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である炉底残渣排出装置を備えた噴流床型有機物ガス化炉の概念を示す側面図。
【図２】図１の装置の炉底残渣排出時の状態を示す側面図。
【図３】図１及び図２の制御器の構成を示すブロック図。
【図４】有機物部分ガス化及び炉底残渣排出の手順を要約したフロー図。
【図５】本発明の第２実施例である炉底残渣排出装置を備えた噴流床型有機物ガス化炉の概念を示す側面図。
【図６】従来の噴流床型有機物ガス化炉の一例の概念を示す側面図。
【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】
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【図６】
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