焦炉煤气用改性器制造技术

以提供回收因焦炉煤气中含有的焦油馏分的凝集结焦故障到现在不被利用而舍弃的７００～８００℃的焦炉煤气保持的显热成为可能，用于效率良好地制造焦炉煤气中的焦油馏分或焦油淤渣被转换成气体、未反应焦油馏分少的清洁气体燃料的改性器为目的。在将从焦炉出来的焦炉煤气改性的改性器中，以该改性器具有混合区和连接在该混合区的下游的扩散区，形成从混合区向扩散区移动的扩散区入口区间的流路截面积比混合区的截面积狭小的结构，在混合区中导入焦炉煤气和将与该焦炉煤气反应的反应气体而引起反应，生成的气体接着送入扩散区，在扩散区再进行反应，以及与该混合区出口连接的扩散区的入口区间的器内壁在气体混合物的流动方向和扩散区的中心轴形成５～１０度的扩散角度为特征的上述焦炉煤气用改性器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及焦炉煤气的改性器。更详细地说，本专利技术涉及使来自至今不能 热回收的高温焦炉煤气的显热回收成为可能的同时，可使大量含有环境污， 质的焦油馏分转换成气体，4妹反应焦油量几乎没有的反应器的微。背景駄以往，从焦炉出来的700 80(TC的焦炉煤气，撒布氨7K被^4口至80 100 。C，因此完全没有显热的利用。作为禾,该显热的方法，在特开2001—220584 号公报中公开了焦炉煤气的改性和显热回收方法。在该公报中记载着，使回收 因为焦炉煤气中含有的焦油馏分的;M结焦弓胞的故障而至今没有被利用并舍 弃的700 80(TC的焦炉煤气具有的显热成为可能，而且使焦炉煤气中的焦油馏 分或焦油淤渣转换成气体或炭，用于制造清洁的气体燃料的处理方法。但是， 关于改性器的形状特别没有记载。±^特开2001—220584号公报的专利技术的实验结果，记载在作为来自经济产 业省铁钢科制铁规划室的辅助事业，财团法A^属系材，4 开究开发中心委托的 平成16年度的《制^^呈气体利用氢气制造脉开发》成果报告中。从该报告 的46 47页的M计算出的未反应焦油量，按碳基准是2 8%。该数值是焦炉 煤气鹏量为lNm3/h时的小型实^2中的值，随着體鄉化，未鹏焦油 量有增加的倾向。实际的焦炉中的焦炉煤气的流量，与在J^报告书中的s i装置相比，每1门是500 600倍，未反应焦油的量，按总M换算有成为10%以上的可能性。 未反应焦油如果变多，在热回收或生成气体的净化中就成为障碍。
技术实现思路
本专利技术提供一种改性器，该改性器可回收因为焦炉煤气中含有的焦油馏分 的;驗结焦故障，尚未被禾,而舍弃的700 80(TC的焦炉煤气具有的显热，并 且可制造使焦炉煤气中的焦油馏分或焦油淤渣转换成气体或炭、未反应焦油馏 分几乎为O的清洁的燃料。在Jd^果报告书的35页中认为，因为扩散区(在该报告书中称为浸渍区)是圆柱形，所以在混合区(在报告书中称为干燥气体 化顶部)生成的紊流在扩散区不消灭，巻入涡流的中心部的焦油馏分成为未反应焦油生成的主要原因。因jia5i热^i 、水蒸气改性或气体化等反应，效率 良好地消灭该未反应焦油馏分或焦油淤渣或者使其无害化是重要的。本专利技术人发现，将改性器分成使焦炉煤气和R^气体混合而反应某种禾， 进行的混合区、和该气体混合物再发生反应使热^i军或者气体化大体上完^it 行的扩散区，采用暂且收縮从混合区向扩散区移动的扩散区入口区间的流路截 面积的结构，使该入口区间的形状朝向流动方向，通过以特定的角度扩散，使 ，的涡流消失，从而专利技术了本改性器。艮p， (i)本专利技术是，焦炉煤气用改性器，，从焦炉出来的焦炉煤气改 性，其特征在于，该改性器具有混合区和连接在该混合区的下游的扩散区，形 成从混合区向扩散区移动的扩散区入口区间的流路截面积比混合区的截面积狭 小的结构，在混合区导入焦炉煤气和将与该气体反应的反应气体而发生反应， 产生的气体混合物接着送入扩散区，在扩散区反皿一步进^s以及与该混合 区出口连接的扩散区的入口区间的器内壁在气体混合物的流动方向和扩散区的中心轴构成5 10度的扩散角度。 本专利技术的iM方式如下。(2) 在(1)中记载的焦炉煤气用改性器，其中，反应气体是一氧化碳和氧气或者空气，混合区的温度成为90crc以上而发生气体化反应，在扩散区中焦 油馏分基本完全被热，。(3) 在(1)中记载的焦炉煤气用改性器，其中，反应气体是氧气或者空 气和20(TC以上的7jC蒸气，使焦炉煤气的一部分在混合区燃烧，混合区的M^成 为95(TC以上，在扩散区中含有焦油和焦油淤渣的焦炉煤气基本完全被气体化。(4) 在战(1)中记载的焦炉煤气用改性器，其中，反应气体是氧气、 氢气和200°C以上的蒸汽，在混合区的入口附近配备用于吹入^Z气体的喷嘴， 在喷嘴的尖端部发生氢氧焰，产生的200(TC以上的燃烧生^^汽和，200°C以上的蒸汽被混合使蒸^，超U 150(TC以上，该^m卩焦炉:)i气的混^/的》鹏成为95(TC以上地构成，在扩散区中发生气体化反应或者7K蒸气改性气体化 反应，进行几乎完全的气体化。此时，来自喷嘴的氧气等反应气体的吹Aiffi， 为了火焰要经常处于离开喷嘴尖端的位置，it^规定为8m/s以上。这是为了防止由火焰和来自火焰的热辐射弓跑的喷嘴尖端的熔化。(5) 在战(1)至(3)的任一项中记载的焦炉煤，改性器，其中，反 应气体通过配备在混合区的入口附近的喷嘴吹入混合区，向焦炉SA煤时，在 焦化反应中期、反应结束时的各阶段中生成的焦炉煤气量，若将反应中期的每 秒的量作为1，使煤投入时的量变成2.5 3.5、反应初期和结束时的量变成1.5 2.5时，配合焦炉煤气量的变化，就可以l狄喷嘴吹入的反应气体流量变更成1 至3.5倍，或者可以^MX作的喷嘴的个数。(6) 在上述(1)至(5)的任一项中记载的焦炉煤气用改性器，其中，借 助喷嘴在气体的流动方向看对气体的流动方向的垂直线形成30度 60度的角 度发挥喷射效果，防止含有从喷嘴吹入的氧气或者空气的反应气体从混合区逆 流到焦炉侧。(7) 在上述(1)至(6)的任一项中记载的焦炉煤，改性器，其中，焦 炉煤，改性器具有每1秒焦炉煤气的最大发生量的0.5 2.5倍的容量，扩散 区的容积等于或者大于混合区的容积。附图说明图1是表示改性器的冷模的夕卜观的略图。图2是从^^冷模内部的气 动视频记录，樹广散区中的气M^色 识别而显像，f，色识别转换成黑色的图。图3是改性器的扩散区的扩散角度与壁面和中心部的气Mm的差的关系 的曲线图。图4 g关于实用化规模的炉进行的模拟结果中的气体流动。 图5是实用化规模的炉的慨g图。图6是就图5中g的改性炉，表示喷嘴个数的劑树扩散区的气m动 ^影响的模拟结果。图7是^^喷嘴角度的和餘图。 符号说明1来自焦炉煤气的入口2混合区3喷嘴4扩散区5改性气体出口 具体实施例方式在本说明书中，戶刑胃"基本完全被热分解"或者"基本完全被气体化"意 歸，雌就象物的90重量％以上、更雌95重量％以上、特另lj雌98重 量％以上被热分角军或者被气体j七。从焦炉出来的焦炉煤气通常保持700 80(TC的温度，在混合区在焦炉煤气 中吹入上述氧气或者空气进行混合，在95(TC以上发生气体化反应。或者在混合 IOO(TC以上的上述或者燃烧气体的混合区以后的扩散区中，利用燃烧生成的高 温蒸汽或者吹入的高温蒸汽，效率良好地将涉及甲烷乃至焦油的烃^t行水蒸 气改性。重要的是，从发生部分燃烧或者进行100(TC以上的高^7jC蒸气的混合 的混合区，向发生扩t^应的扩散区的出口，保持5 10度，更优选是6.5 8.5 度，特另哟7.5度的扩展。为了证实本专利技术，制成实用规模尺寸的约125分之一大小的透明聚氯乙烯 制的冷模。在图1中示出其形伏。图的最左边的模形成安装在圆筒上的入口和 出口的形状。在右边5个模中，下方的驗是混合区，上方的繊^T散区。 在两个区域间气体流动方向的截面积在縮小，因此气体混合物,m混合区iSA 扩散区进一步接受混合，在扩散区各气体被相互混合。扩散区的扩散角度，从 图l的模M依次为O度、2.5度、5度、7.5度、10度、12.5度。为了使气体 的扩散状况可视化，代替焦炉煤气〗顿本文档来自技高网...

【技术保护点】
焦炉煤气用改性器，为将从焦炉出来的焦炉煤气改性的改性器，其特征在于，改性器具有混合区和连接在该混合区的下游的扩散区，形成从混合区向扩散区移动的扩散区入口区间的流路截面积比混合区的截面积狭小结构，在混合区导入焦炉煤气和将与该气体反应的反应气体而发生反应，生成的气体混合物接着送入扩散区，在扩散区进一步进行反应，以及与该混合区出口连接的扩散区的入口区间的器内壁，在气体混合物的流动方向和扩散区的中心轴形成５～１０度的扩散角度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：片山优久雄，土屋活美，
申请(专利权)人：片山优久雄，土屋活美，株式会社KEM，
类型：发明
国别省市：JP[日本]