燃焼設備の金属回収方法
【課題】金属を多く含む重質油、ペトロコークス等の低品位の原料を燃焼設備で燃焼する際に、有価金属を高い濃度で効果的に回収する。
【解決手段】金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する方法であって、燃焼排ガス２を主分離器５に供給して高融点金属を主に含む流動媒体３と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガス４とに分離し、主分離器５で分離した排ガス４を冷却することで生成する固体粒子を排ガス４から分離することにより低融点金属を回収する。
【解決手段】金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する方法であって、燃焼排ガス２を主分離器５に供給して高融点金属を主に含む流動媒体３と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガス４とに分離し、主分離器５で分離した排ガス４を冷却することで生成する固体粒子を排ガス４から分離することにより低融点金属を回収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属を多く含む重質油、ペトロコークス、廃棄物等の低品位の原料を用いて高品位の生成ガスを製造する際に同時に有価金属を高い濃度で効果的に回収するようにした燃焼設備の金属回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、流動層ボイラ等の燃焼整備においては経済的な観点などから重質油やペトロコークスといった低品位の燃料を用いることが行われている。
【０００３】
しかし、重質油やペトロコークスは、バナジウムＶ、ニッケルＮｉ、ナトリウムＮａ、カリウムＫ等の金属を多く含有しており、よって燃焼後の排ガス中には低融点のバナジウムが多く含まれていることにより、飛灰がボイラチューブ等に付着して伝熱を妨げ、熱回収の効率を低下させるという問題を有していた。
【０００４】
一方、重質油、ペトロコークス等の低品位の原料を用いてガス化することにより高品位の生成ガスを製造する燃焼設備が提案されるようになってきており、特許文献１では超重質油を部分酸化する燃焼設備を開示している。
【０００５】
特許文献１の燃焼設備では、ガス化炉本体から排出される未反応物と気相からの析出物をポーラスフィルタで分離し、別置きの燃焼／ガス化炉へ導いて熱あるいは高カロリーガスとしてエネルギーを回収し、燃焼／ガス化炉の下方には前記燃焼／ガス化炉からの排ガスを通過させる水浴を設けて未燃分に含まれていた重金属類を分離することが示されている。
【特許文献１】特開平０７−１５０１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に示される超重質油或いは重質油、ペトロコークス等の低品位の原料にはバナジウム、ニッケル、ナトリウム、カリウム等の金属が多く含まれており、特許文献１では燃焼／ガス化炉からの排ガスを水浴に通過させることで未燃分に含まれていた重金属類を回収するとしているが、水浴は重金属やアルカリ金属類を主成分とする化合物を回収するのみであり、特定の有価金属を効果的に分離して回収することはできなかった。又、種々の金属が混在した状態で回収される化合物から特定の金属を取り出す作業は非常に大変であり、従って従来では燃焼設備において特定の有価金属を有効に回収することは行われていないのが現状である。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、金属を多く含む重質油、ペトロコークス、廃棄物等の低品位の原料を燃焼設備で燃焼する際或いはガス化する際に、有価金属を高い濃度で効果的に回収するようにした燃焼設備の金属回収方法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】
【０００８】
本発明の燃焼設備の金属回収方法は、金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する燃焼設備の金属回収方法であって、
前記燃焼排ガスを主分離器に供給して高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離し、
主分離器で分離した排ガスを冷却することで生成する固体粒子を排ガスから分離することにより低融点金属を回収する
ことを特徴とする。
【０００９】
上記燃焼設備の金属回収方法において、排ガスを少なくとも２段階の異なる温度で冷却することで生成する夫々の固体粒子を排ガスから分離することにより少なくとも２種類の低融点金属を回収することができる。
【００１０】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、排ガスから少なくとも２段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離することにより少なくとも２種類の低融点金属を回収することができる。
【００１１】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収することができる。
【００１２】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、燃焼設備が流動層燃焼炉であり、その流動層燃焼炉から導出される燃焼排ガスを主分離器により流動媒体と排ガスとに分離し、主分離器で分離した流動媒体は金属を多く含む原料と共に流動層ガス化炉に供給し流動層により原料をガス化して生成ガスを取り出し、流動層ガス化炉の流動媒体は流動層燃焼炉に供給して循環するようにし、
流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収することができる。
【００１３】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動層ガス化炉から取り出す生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給することは好ましい。
【００１４】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、金属を多く含む原料は重質油であってもよい。
【００１５】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、金属を多く含む原料はペトロコークスであってもよい。
【００１６】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、低融点金属がバナジウムであってもよい。
【００１７】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、高融点金属がニッケルであってもよい。
【００１８】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、原料と共に塩化物を供給することにより金属の融点を下げることができる。
【００１９】
本発明の燃焼設備の金属回収装置は、金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する燃焼設備の金属回収装置であって、
燃焼設備からの燃焼排ガスを高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離する主分離器と、
主分離器で分離した排ガスを冷却する冷却器と、
冷却器の冷却により生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器と
を有することを特徴とする。
【００２０】
上記燃焼設備の金属回収装置において、燃焼設備が流動層燃焼炉であってもよい。
【００２１】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、排ガスを少なくとも２段階の異なる温度で冷却する冷却器と、各冷却器による冷却によって生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器を有していてもよい。
【００２２】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、排ガスから少なくとも２段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離する分離器を有していてもよい。
【００２３】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離する高融点金属回収手段を有していてもよい。
【００２４】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、燃焼設備が流動層燃焼炉であり、その流動層燃焼炉から導出される燃焼排ガスを流動媒体と排ガスとに分離する主分離器と、主分離器で分離した流動媒体を金属を多く含む原料と共に供給して流動層により原料をガス化して生成ガスを取り出すと共に、流動媒体を流動層燃焼炉に供給して循環する流動層ガス化炉とを有すしていてもよい。
【００２５】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離する高融点金属回収手段を有していてもよい。
【００２６】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動層ガス化炉から取り出す生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給するタール分離器を有していてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の燃焼設備の金属回収方法によれば、主分離器で分離した排ガスを冷却して生成する固体粒子を排ガスから分離することにより低融点金属を回収するようにしたので、目的の低融点金属を高い濃度で効果的に回収できるという優れた効果を奏し得る。
【００２８】
又、排ガスを少なくとも２段階の異なる温度で冷却して生成する夫々の固体粒子を排ガスから分離することにより、少なくとも２種類の低融点金属を効果的に回収できる効果がある。
【００２９】
又、主分離器で分離した排ガスから低融点金属の固体粒子径に応じた少なくとも２段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離することにより、少なくとも２種類の低融点金属を回収できる効果がある。
【００３０】
又、流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離するようにしたので、高融点金属を高い濃度で効果的に回収できる効果がある。
【００３１】
又、流動層ガス化炉から取り出される生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給するようにしたので、タール中の金属を排ガスから回収することができると共に、タールの処理が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は本発明を実施する燃焼設備である流動層ガス化炉の一例を示すもので、流動層ガス化炉はチャーを燃焼させて流動媒体（砂等）を加熱する流動層燃焼炉１と、流動層燃焼炉１から導出される燃焼排ガス２を流動媒体３と排ガス４とに分離する主分離器５と、主分離器５で分離した流動媒体３を導入すると共に原料６が供給され、水蒸気、空気、二酸化炭素等のガス化剤７が供給されて流動層８を形成する流動層ガス化炉９とを有している。流動層ガス化炉９に供給された原料６は高温の流動媒体３と共にガス化剤７による流動層８により流動攪拌されてガス化され、生成ガス１０は外部に取り出される。一方、流動層ガス化炉９で原料をガス化する際に生成したチャーは流動媒体３と共に流動層燃焼炉１の下部に供給されて循環し、チャーは流動層燃焼炉１内で燃焼することにより流動媒体３を加熱する。
【００３４】
流動層ガス化炉９には、重質油或いはペトロコークス等のような低品位の原料６を供給しており、重質油或いはペトロコークス等にはバナジウム、ニッケル、ナトリウム、カリウム等の金属が多く含まれている。
【００３５】
流動層ガス化炉９にて上記重質油或いはペトロコークス等の原料６をガス化して高品位の生成ガス１０を製造するには、通常、流動層ガス化炉９のガス化温度は８００〜９００℃に保持しており、又、流動層ガス化炉９におけるガス化温度を８００〜９００℃に保持するためには、流動層燃焼炉１の温度を９００〜１０００℃に保持して流動媒体３の加熱を行うようにしている。
【００３６】
流動層燃焼炉１から排出される９００〜１０００℃の燃焼排ガス２はサイクロン５ａからなる主分離器５に導かれて流動媒体３を分離するようにしており、このサイクロン５ａでは１０μｍ以上の粒子径の固体粒子を分離するようにしている。
【００３７】
前記主分離器５で流動媒体３が分離された排ガス４は、第１の冷却器１１により８００℃に冷却された後、サブミクロンの粒子を補集するフィルタ等の第１の粒子補集器１２に導かれ、更に、第２の冷却器１３により６００℃に冷却された後、サブミクロンを補集するバグフィルタ又は電気集塵器による第２の粒子補集器１４に導くようにしている。第１及び第２の冷却器１１，１３は蒸気発生器とすることができる。
【００３８】
一方、流動層ガス化炉９で生成される生成ガス１０は、サイクロンによる分離器１５によって流動媒体等の粒子１６が分離された後、スクラバ、電気集塵器等のタール分離器１７によってタール１８が分離され、タール１８が分離された生成ガス１０はそのまま燃料として使用されたり、或いはガス精製装置により精製されて化学原料の製造等に利用される。
【００３９】
前記分離器１５で分離された流動媒体等の粒子１６は流動層ガス化炉９に戻され、又、タール分離器１７で分離されるタール１８には金属が含まれており、この金属を含有するタール１８はデカンタ、蒸発器等のタール濃縮器１９により濃縮され、濃縮された金属を含むタール１８は流動層燃焼炉１に供給して燃焼するようにしている。
【００４０】
又、主分離器５で分離されて流動層ガス化炉９と流動層燃焼炉１との間を循環する流動媒体３中には酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属が徐々に濃縮されるようになるので、流動媒体３の一部を、例えば流動層燃焼炉１の下部から外部に取り出し、取り出した流動媒体３から高融点金属２０を分離する高融点金属回収手段２１を備えている。尚、前記流動媒体３は、主分離器５から流動層ガス化炉９へ供給する位置で外部に取り出すようにしてもよい。高融点金属回収手段２１としては、流動媒体３の粒子と高融点金属２０の粒子との粒子径差を用いて分離するようにした粒子径差分離方法、或いは流動媒体３の粒子と高融点金属２０の粒子との比重差を利用して分離する比重差分離方法を用いることができる。
【００４１】
以下に上記流動層ガス化炉から金属を回収する方法を説明する。
【００４２】
ガス化温度が８００〜９００℃に保持された流動層ガス化炉９に、重質油又はペトロコークスによる原料６を供給すると、原料６は流動媒体３による加熱とガス化剤７による流動攪拌によってガス化され、流動層ガス化炉９から生成ガス１０が取り出される。生成ガス１０はサイクロンによる分離器１５に導かれて流動媒体等の粒子１６が分離された後、タール分離器１７に導かれてタール１８が分離され、高品位の燃料として用いられたり或いはガス精製装置に供給されて精製される。
【００４３】
このとき、流動層ガス化炉９から導出される生成ガスには、８００〜９００℃で気化されたり或いはミストとなった低融点金属、飛散した金属、タール中に含まれる金属も含まれている。又、前記原料６と共に塩化物２７（塩化アンモニウムＮＨ４Ｃｌ、塩化水素ＨＣｌ等）を供給すると、融点１９８４℃のＮｉＯあるいは融点１４５５℃のニッケルＮｉはＮｉＣｌ２（昇華温度９７３℃）に変化して気化することにより生成ガス１０に含まれるようにすることもできる。
【００４４】
生成ガス１０に同伴するこれらの金属種は、前記タール分離器１７でタール１８と共に分離され、続いてタール濃縮器１９により濃縮された後、流動層燃焼炉１に供給されてタール燃焼し、低融点金属については気化或いはミスト化される。
【００４５】
上記したようにタール分離器１７にてタール１８を除去することにより、タール１８及び金属種が除去された高品位の生成ガス１０を取り出すことができるようになると共に、分離したタール１８は流動層燃焼炉１に供給して燃焼することによりタールの処理が可能である。
【００４６】
一方、金属種の中で流動層ガス化炉９でガス化されなかったものに関しては流動媒体３及びチャーと共に流動層燃焼炉１に供給されて循環する。
【００４７】
ここで、本発明者らは、燃焼炉排ガス中に含まれる金属の粒度分布を測定し、ニッケルＮｉ等の高融点金属は１０μｍ以上の粗粒子に多く存在し、低融点金属は０．１〜１μｍの微粒子に存在するという知見を得ている。その結果から、例えば流動媒体（砂）に５０〜５００μｍを用いた場合、流動媒体（砂）、高融点金属種であるニッケルＮｉ、低融点金属である炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３、炭酸カリウムＫ２ＣＯ３、五酸化バナジウムＶ２Ｏ５には分離回収するのに有効な粒子径の差が存在する。
【００４８】
流動層燃焼炉１から導出される９００〜１０００℃の燃焼排ガス２は、１０μｍ以上の粒子径の固体粒子を分離するサイクロン５ａからなる主分離器５に導くようにしたので、サイクロン５ａでは、固体粒子径が５０〜５００μｍの流動媒体３と、固体粒子径が１０μｍ以上の高融点金属である酸化ニッケルＮｉＯを分離して流動層ガス化炉９に供給するようになる。従って、高融点金属である酸化ニッケルＮｉＯは流動媒体３と共に流動層燃焼炉１と流動層ガス化炉９の間を循環するようになり、これによって流動媒体３に対する高融点金属の濃度は徐々に濃縮されるようになる。
【００４９】
主分離器５によって１０μｍ以上の固体粒子が分離された排ガス４は、第１の冷却器１１により８００℃に冷却されて第１の粒子補集器１２に導かれることによりサブミクロンの粒子が補集される。ここで、排ガス４は第１の冷却器１１で８００℃に冷却されるので、融点が８５１℃の炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３及び、融点が８９１℃の炭酸カリウムＫ２ＣＯ３のような低融点金属２２は析出し、この低融点金属２２は第１の粒子補集器１２により捕集されて効果的に回収される。
【００５０】
排ガス４は、続いて第２の冷却器１３により６００℃に冷却されて第２の粒子補集器１４に導かれることによりサブミクロンの粒子が補集される。ここで、排ガス４は第２の冷却器１３で６００℃に冷却されているので、融点が６９０℃の五酸化バナジウムＶ２Ｏ５のような低融点金属２３は析出し、この低融点金属２３は第２の粒子補集器１４により捕集されて効果的に回収される。
【００５１】
このようにして、五酸化バナジウムＶ２Ｏ５のような有価金属である低融点金属２３が高い濃度で効果的に回収される。
【００５２】
又、前記原料６と共に塩化物２７（塩化アンモニウムＮＨ４Ｃｌ、塩化水素ＨＣｌ等）を供給すると、融点１９８４℃のＮｉＯあるいは融点１４５５℃のニッケルＮｉはＮｉＣｌ２（昇華温度９７３℃）に変化して気化することにより生成ガス１０に含まれるようにすることもできる。従って、排ガス４の冷却温度を所定温度に設定することによってＮｉＣｌの形でニッケルを取り出すこともできる。
【００５３】
又、主分離器５で分離されて流動層ガス化炉９と流動層燃焼炉１の間を循環する流動媒体３中に含まれる酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属は濃縮されるようになるので、この流動媒体の一部を外部に取り出して高融点金属回収手段２１に供給する。高融点金属回収手段２１においては粒子径差分離方法或いは比重差分離方法によって流動媒体３を分離し、これにより、酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属２０が高い濃度で効果的に回収される。
【００５４】
図２は本発明を実施する流動層ガス化炉の他の例を示すものであり、基本的な構成は前記図１の形態と同様であるため図１の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００５５】
図２では、流動層燃焼炉１からの例えば９００〜１０００℃の燃焼排ガス２を導くようにした主分離器５に、５０μｍ以上の粒子径の固体粒子を分離するようにしたサイクロン５ｂを用いている。更に、主分離器５にて分離された排ガス４は、サイクロンからなる分離器２４に導いて１０μｍ以上の粒子径の固体粒子を分離するようにしている。更に、分離器２４を経た排ガス４は蒸気発生器等の冷却器２５によって所定の温度に冷却した後、サブミクロンの粒子を補集するようにしたバグフィルタ、電気集塵器等の分離器２６に導くようにしている。
【００５６】
図２の形態では、流動層燃焼炉１からの燃焼排ガス２はサイクロン５ｂからなる主分離器５によって５０μｍ以上の粒子径を有する流動媒体３及び５０μｍ以上の粒子径を有する酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属が分離される。
【００５７】
主分離器５によって５０μｍ以上の固体粒子が分離された排ガス４は、サイクロンによる分離器２４によって１０μｍ以上の固体粒子を分離するようにしているので、前記したように固体粒子径が１０μｍ以上を有する酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属２０は分離器２４にて効果的に補集される。
【００５８】
更に、分離器２４を経た排ガス４は、冷却器２５により低融点金属の融点以下に冷却されることにより排ガス４中の低融点金属は析出し、サブミクロンの粒子となって分離器２６により分離される。従って、排ガス４を冷却器２５により目的の低融点金属の融点以下に冷却して分離器２６にて粒子を捕集することにより、目的のバナジウムＶ２Ｏ５のような有価金属である低融点金属２３を高い濃度で効果的に回収することができる。
【００５９】
又、サイクロン５ｂによる主分離器５で分離された流動媒体３及び粒子径が５０μｍ以上の酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属は流動層ガス化炉９と流動層燃焼炉１の間を循環する際に濃縮されるので、流動媒体３の一部を外部に取り出して高融点金属回収手段２１に供給し、高融点金属回収手段２１により流動媒体３を分離することにより、酸化ニッケルＮｉＯ等の有価金属である高融点金属２０を高い濃度で効果的に回収することができる。
【００６０】
図２に示したように、主分離器５からの排ガス４から粒子径に応じて酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属及び五酸化バナジウムＶ２Ｏ５のような低融点金属を分離する方法は、既存の燃焼設備に対しても比較的容易に適用することができる。
【００６１】
尚、上記形態では、重質油又はペトロコークスを原料として用いた場合について説明したが、これら以外の金属を多く含む原料も適用できること、五酸化バナジウムＶ２Ｏ５及び酸化ニッケルＮｉＯを回収する場合について例示したが、他の金属も同様に回収できること、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】
【００６２】
【図１】本発明を実施する流動層ガス化炉の一例を示す概略図である。
【図２】本発明を実施する流動層ガス化炉の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 流動層燃焼炉
２ 燃焼排ガス
３ 流動媒体
４ 排ガス
５ 主分離器
６ 原料
７ ガス化剤
８ 流動層
９ 流動層ガス化炉
１０ 生成ガス
１１ 第１の冷却器
１２ 第１の粒子補集器
１３ 第２の冷却器
１４ 第２の粒子補集器
１７ タール分離器
１８ タール
２０ 高融点金属
２１ 高融点金属回収手段
２２ 低融点金属
２３ 低融点金属
２４ 分離器
２６ 分離器
２７ 塩化物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属を多く含む重質油、ペトロコークス、廃棄物等の低品位の原料を用いて高品位の生成ガスを製造する際に同時に有価金属を高い濃度で効果的に回収するようにした燃焼設備の金属回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、流動層ボイラ等の燃焼整備においては経済的な観点などから重質油やペトロコークスといった低品位の燃料を用いることが行われている。
【０００３】
しかし、重質油やペトロコークスは、バナジウムＶ、ニッケルＮｉ、ナトリウムＮａ、カリウムＫ等の金属を多く含有しており、よって燃焼後の排ガス中には低融点のバナジウムが多く含まれていることにより、飛灰がボイラチューブ等に付着して伝熱を妨げ、熱回収の効率を低下させるという問題を有していた。
【０００４】
一方、重質油、ペトロコークス等の低品位の原料を用いてガス化することにより高品位の生成ガスを製造する燃焼設備が提案されるようになってきており、特許文献１では超重質油を部分酸化する燃焼設備を開示している。
【０００５】
特許文献１の燃焼設備では、ガス化炉本体から排出される未反応物と気相からの析出物をポーラスフィルタで分離し、別置きの燃焼／ガス化炉へ導いて熱あるいは高カロリーガスとしてエネルギーを回収し、燃焼／ガス化炉の下方には前記燃焼／ガス化炉からの排ガスを通過させる水浴を設けて未燃分に含まれていた重金属類を分離することが示されている。
【特許文献１】特開平０７−１５０１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に示される超重質油或いは重質油、ペトロコークス等の低品位の原料にはバナジウム、ニッケル、ナトリウム、カリウム等の金属が多く含まれており、特許文献１では燃焼／ガス化炉からの排ガスを水浴に通過させることで未燃分に含まれていた重金属類を回収するとしているが、水浴は重金属やアルカリ金属類を主成分とする化合物を回収するのみであり、特定の有価金属を効果的に分離して回収することはできなかった。又、種々の金属が混在した状態で回収される化合物から特定の金属を取り出す作業は非常に大変であり、従って従来では燃焼設備において特定の有価金属を有効に回収することは行われていないのが現状である。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、金属を多く含む重質油、ペトロコークス、廃棄物等の低品位の原料を燃焼設備で燃焼する際或いはガス化する際に、有価金属を高い濃度で効果的に回収するようにした燃焼設備の金属回収方法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】
【０００８】
本発明の燃焼設備の金属回収方法は、金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する燃焼設備の金属回収方法であって、
前記燃焼排ガスを主分離器に供給して高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離し、
主分離器で分離した排ガスを冷却することで生成する固体粒子を排ガスから分離することにより低融点金属を回収する
ことを特徴とする。
【０００９】
上記燃焼設備の金属回収方法において、排ガスを少なくとも２段階の異なる温度で冷却することで生成する夫々の固体粒子を排ガスから分離することにより少なくとも２種類の低融点金属を回収することができる。
【００１０】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、排ガスから少なくとも２段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離することにより少なくとも２種類の低融点金属を回収することができる。
【００１１】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収することができる。
【００１２】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、燃焼設備が流動層燃焼炉であり、その流動層燃焼炉から導出される燃焼排ガスを主分離器により流動媒体と排ガスとに分離し、主分離器で分離した流動媒体は金属を多く含む原料と共に流動層ガス化炉に供給し流動層により原料をガス化して生成ガスを取り出し、流動層ガス化炉の流動媒体は流動層燃焼炉に供給して循環するようにし、
流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収することができる。
【００１３】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動層ガス化炉から取り出す生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給することは好ましい。
【００１４】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、金属を多く含む原料は重質油であってもよい。
【００１５】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、金属を多く含む原料はペトロコークスであってもよい。
【００１６】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、低融点金属がバナジウムであってもよい。
【００１７】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、高融点金属がニッケルであってもよい。
【００１８】
又、上記燃焼設備の金属回収方法において、原料と共に塩化物を供給することにより金属の融点を下げることができる。
【００１９】
本発明の燃焼設備の金属回収装置は、金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する燃焼設備の金属回収装置であって、
燃焼設備からの燃焼排ガスを高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離する主分離器と、
主分離器で分離した排ガスを冷却する冷却器と、
冷却器の冷却により生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器と
を有することを特徴とする。
【００２０】
上記燃焼設備の金属回収装置において、燃焼設備が流動層燃焼炉であってもよい。
【００２１】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、排ガスを少なくとも２段階の異なる温度で冷却する冷却器と、各冷却器による冷却によって生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器を有していてもよい。
【００２２】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、排ガスから少なくとも２段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離する分離器を有していてもよい。
【００２３】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離する高融点金属回収手段を有していてもよい。
【００２４】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、燃焼設備が流動層燃焼炉であり、その流動層燃焼炉から導出される燃焼排ガスを流動媒体と排ガスとに分離する主分離器と、主分離器で分離した流動媒体を金属を多く含む原料と共に供給して流動層により原料をガス化して生成ガスを取り出すと共に、流動媒体を流動層燃焼炉に供給して循環する流動層ガス化炉とを有すしていてもよい。
【００２５】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離する高融点金属回収手段を有していてもよい。
【００２６】
又、上記燃焼設備の金属回収装置において、流動層ガス化炉から取り出す生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給するタール分離器を有していてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の燃焼設備の金属回収方法によれば、主分離器で分離した排ガスを冷却して生成する固体粒子を排ガスから分離することにより低融点金属を回収するようにしたので、目的の低融点金属を高い濃度で効果的に回収できるという優れた効果を奏し得る。
【００２８】
又、排ガスを少なくとも２段階の異なる温度で冷却して生成する夫々の固体粒子を排ガスから分離することにより、少なくとも２種類の低融点金属を効果的に回収できる効果がある。
【００２９】
又、主分離器で分離した排ガスから低融点金属の固体粒子径に応じた少なくとも２段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離することにより、少なくとも２種類の低融点金属を回収できる効果がある。
【００３０】
又、流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離するようにしたので、高融点金属を高い濃度で効果的に回収できる効果がある。
【００３１】
又、流動層ガス化炉から取り出される生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給するようにしたので、タール中の金属を排ガスから回収することができると共に、タールの処理が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は本発明を実施する燃焼設備である流動層ガス化炉の一例を示すもので、流動層ガス化炉はチャーを燃焼させて流動媒体（砂等）を加熱する流動層燃焼炉１と、流動層燃焼炉１から導出される燃焼排ガス２を流動媒体３と排ガス４とに分離する主分離器５と、主分離器５で分離した流動媒体３を導入すると共に原料６が供給され、水蒸気、空気、二酸化炭素等のガス化剤７が供給されて流動層８を形成する流動層ガス化炉９とを有している。流動層ガス化炉９に供給された原料６は高温の流動媒体３と共にガス化剤７による流動層８により流動攪拌されてガス化され、生成ガス１０は外部に取り出される。一方、流動層ガス化炉９で原料をガス化する際に生成したチャーは流動媒体３と共に流動層燃焼炉１の下部に供給されて循環し、チャーは流動層燃焼炉１内で燃焼することにより流動媒体３を加熱する。
【００３４】
流動層ガス化炉９には、重質油或いはペトロコークス等のような低品位の原料６を供給しており、重質油或いはペトロコークス等にはバナジウム、ニッケル、ナトリウム、カリウム等の金属が多く含まれている。
【００３５】
流動層ガス化炉９にて上記重質油或いはペトロコークス等の原料６をガス化して高品位の生成ガス１０を製造するには、通常、流動層ガス化炉９のガス化温度は８００〜９００℃に保持しており、又、流動層ガス化炉９におけるガス化温度を８００〜９００℃に保持するためには、流動層燃焼炉１の温度を９００〜１０００℃に保持して流動媒体３の加熱を行うようにしている。
【００３６】
流動層燃焼炉１から排出される９００〜１０００℃の燃焼排ガス２はサイクロン５ａからなる主分離器５に導かれて流動媒体３を分離するようにしており、このサイクロン５ａでは１０μｍ以上の粒子径の固体粒子を分離するようにしている。
【００３７】
前記主分離器５で流動媒体３が分離された排ガス４は、第１の冷却器１１により８００℃に冷却された後、サブミクロンの粒子を補集するフィルタ等の第１の粒子補集器１２に導かれ、更に、第２の冷却器１３により６００℃に冷却された後、サブミクロンを補集するバグフィルタ又は電気集塵器による第２の粒子補集器１４に導くようにしている。第１及び第２の冷却器１１，１３は蒸気発生器とすることができる。
【００３８】
一方、流動層ガス化炉９で生成される生成ガス１０は、サイクロンによる分離器１５によって流動媒体等の粒子１６が分離された後、スクラバ、電気集塵器等のタール分離器１７によってタール１８が分離され、タール１８が分離された生成ガス１０はそのまま燃料として使用されたり、或いはガス精製装置により精製されて化学原料の製造等に利用される。
【００３９】
前記分離器１５で分離された流動媒体等の粒子１６は流動層ガス化炉９に戻され、又、タール分離器１７で分離されるタール１８には金属が含まれており、この金属を含有するタール１８はデカンタ、蒸発器等のタール濃縮器１９により濃縮され、濃縮された金属を含むタール１８は流動層燃焼炉１に供給して燃焼するようにしている。
【００４０】
又、主分離器５で分離されて流動層ガス化炉９と流動層燃焼炉１との間を循環する流動媒体３中には酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属が徐々に濃縮されるようになるので、流動媒体３の一部を、例えば流動層燃焼炉１の下部から外部に取り出し、取り出した流動媒体３から高融点金属２０を分離する高融点金属回収手段２１を備えている。尚、前記流動媒体３は、主分離器５から流動層ガス化炉９へ供給する位置で外部に取り出すようにしてもよい。高融点金属回収手段２１としては、流動媒体３の粒子と高融点金属２０の粒子との粒子径差を用いて分離するようにした粒子径差分離方法、或いは流動媒体３の粒子と高融点金属２０の粒子との比重差を利用して分離する比重差分離方法を用いることができる。
【００４１】
以下に上記流動層ガス化炉から金属を回収する方法を説明する。
【００４２】
ガス化温度が８００〜９００℃に保持された流動層ガス化炉９に、重質油又はペトロコークスによる原料６を供給すると、原料６は流動媒体３による加熱とガス化剤７による流動攪拌によってガス化され、流動層ガス化炉９から生成ガス１０が取り出される。生成ガス１０はサイクロンによる分離器１５に導かれて流動媒体等の粒子１６が分離された後、タール分離器１７に導かれてタール１８が分離され、高品位の燃料として用いられたり或いはガス精製装置に供給されて精製される。
【００４３】
このとき、流動層ガス化炉９から導出される生成ガスには、８００〜９００℃で気化されたり或いはミストとなった低融点金属、飛散した金属、タール中に含まれる金属も含まれている。又、前記原料６と共に塩化物２７（塩化アンモニウムＮＨ４Ｃｌ、塩化水素ＨＣｌ等）を供給すると、融点１９８４℃のＮｉＯあるいは融点１４５５℃のニッケルＮｉはＮｉＣｌ２（昇華温度９７３℃）に変化して気化することにより生成ガス１０に含まれるようにすることもできる。
【００４４】
生成ガス１０に同伴するこれらの金属種は、前記タール分離器１７でタール１８と共に分離され、続いてタール濃縮器１９により濃縮された後、流動層燃焼炉１に供給されてタール燃焼し、低融点金属については気化或いはミスト化される。
【００４５】
上記したようにタール分離器１７にてタール１８を除去することにより、タール１８及び金属種が除去された高品位の生成ガス１０を取り出すことができるようになると共に、分離したタール１８は流動層燃焼炉１に供給して燃焼することによりタールの処理が可能である。
【００４６】
一方、金属種の中で流動層ガス化炉９でガス化されなかったものに関しては流動媒体３及びチャーと共に流動層燃焼炉１に供給されて循環する。
【００４７】
ここで、本発明者らは、燃焼炉排ガス中に含まれる金属の粒度分布を測定し、ニッケルＮｉ等の高融点金属は１０μｍ以上の粗粒子に多く存在し、低融点金属は０．１〜１μｍの微粒子に存在するという知見を得ている。その結果から、例えば流動媒体（砂）に５０〜５００μｍを用いた場合、流動媒体（砂）、高融点金属種であるニッケルＮｉ、低融点金属である炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３、炭酸カリウムＫ２ＣＯ３、五酸化バナジウムＶ２Ｏ５には分離回収するのに有効な粒子径の差が存在する。
【００４８】
流動層燃焼炉１から導出される９００〜１０００℃の燃焼排ガス２は、１０μｍ以上の粒子径の固体粒子を分離するサイクロン５ａからなる主分離器５に導くようにしたので、サイクロン５ａでは、固体粒子径が５０〜５００μｍの流動媒体３と、固体粒子径が１０μｍ以上の高融点金属である酸化ニッケルＮｉＯを分離して流動層ガス化炉９に供給するようになる。従って、高融点金属である酸化ニッケルＮｉＯは流動媒体３と共に流動層燃焼炉１と流動層ガス化炉９の間を循環するようになり、これによって流動媒体３に対する高融点金属の濃度は徐々に濃縮されるようになる。
【００４９】
主分離器５によって１０μｍ以上の固体粒子が分離された排ガス４は、第１の冷却器１１により８００℃に冷却されて第１の粒子補集器１２に導かれることによりサブミクロンの粒子が補集される。ここで、排ガス４は第１の冷却器１１で８００℃に冷却されるので、融点が８５１℃の炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３及び、融点が８９１℃の炭酸カリウムＫ２ＣＯ３のような低融点金属２２は析出し、この低融点金属２２は第１の粒子補集器１２により捕集されて効果的に回収される。
【００５０】
排ガス４は、続いて第２の冷却器１３により６００℃に冷却されて第２の粒子補集器１４に導かれることによりサブミクロンの粒子が補集される。ここで、排ガス４は第２の冷却器１３で６００℃に冷却されているので、融点が６９０℃の五酸化バナジウムＶ２Ｏ５のような低融点金属２３は析出し、この低融点金属２３は第２の粒子補集器１４により捕集されて効果的に回収される。
【００５１】
このようにして、五酸化バナジウムＶ２Ｏ５のような有価金属である低融点金属２３が高い濃度で効果的に回収される。
【００５２】
又、前記原料６と共に塩化物２７（塩化アンモニウムＮＨ４Ｃｌ、塩化水素ＨＣｌ等）を供給すると、融点１９８４℃のＮｉＯあるいは融点１４５５℃のニッケルＮｉはＮｉＣｌ２（昇華温度９７３℃）に変化して気化することにより生成ガス１０に含まれるようにすることもできる。従って、排ガス４の冷却温度を所定温度に設定することによってＮｉＣｌの形でニッケルを取り出すこともできる。
【００５３】
又、主分離器５で分離されて流動層ガス化炉９と流動層燃焼炉１の間を循環する流動媒体３中に含まれる酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属は濃縮されるようになるので、この流動媒体の一部を外部に取り出して高融点金属回収手段２１に供給する。高融点金属回収手段２１においては粒子径差分離方法或いは比重差分離方法によって流動媒体３を分離し、これにより、酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属２０が高い濃度で効果的に回収される。
【００５４】
図２は本発明を実施する流動層ガス化炉の他の例を示すものであり、基本的な構成は前記図１の形態と同様であるため図１の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００５５】
図２では、流動層燃焼炉１からの例えば９００〜１０００℃の燃焼排ガス２を導くようにした主分離器５に、５０μｍ以上の粒子径の固体粒子を分離するようにしたサイクロン５ｂを用いている。更に、主分離器５にて分離された排ガス４は、サイクロンからなる分離器２４に導いて１０μｍ以上の粒子径の固体粒子を分離するようにしている。更に、分離器２４を経た排ガス４は蒸気発生器等の冷却器２５によって所定の温度に冷却した後、サブミクロンの粒子を補集するようにしたバグフィルタ、電気集塵器等の分離器２６に導くようにしている。
【００５６】
図２の形態では、流動層燃焼炉１からの燃焼排ガス２はサイクロン５ｂからなる主分離器５によって５０μｍ以上の粒子径を有する流動媒体３及び５０μｍ以上の粒子径を有する酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属が分離される。
【００５７】
主分離器５によって５０μｍ以上の固体粒子が分離された排ガス４は、サイクロンによる分離器２４によって１０μｍ以上の固体粒子を分離するようにしているので、前記したように固体粒子径が１０μｍ以上を有する酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属２０は分離器２４にて効果的に補集される。
【００５８】
更に、分離器２４を経た排ガス４は、冷却器２５により低融点金属の融点以下に冷却されることにより排ガス４中の低融点金属は析出し、サブミクロンの粒子となって分離器２６により分離される。従って、排ガス４を冷却器２５により目的の低融点金属の融点以下に冷却して分離器２６にて粒子を捕集することにより、目的のバナジウムＶ２Ｏ５のような有価金属である低融点金属２３を高い濃度で効果的に回収することができる。
【００５９】
又、サイクロン５ｂによる主分離器５で分離された流動媒体３及び粒子径が５０μｍ以上の酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属は流動層ガス化炉９と流動層燃焼炉１の間を循環する際に濃縮されるので、流動媒体３の一部を外部に取り出して高融点金属回収手段２１に供給し、高融点金属回収手段２１により流動媒体３を分離することにより、酸化ニッケルＮｉＯ等の有価金属である高融点金属２０を高い濃度で効果的に回収することができる。
【００６０】
図２に示したように、主分離器５からの排ガス４から粒子径に応じて酸化ニッケルＮｉＯ等の高融点金属及び五酸化バナジウムＶ２Ｏ５のような低融点金属を分離する方法は、既存の燃焼設備に対しても比較的容易に適用することができる。
【００６１】
尚、上記形態では、重質油又はペトロコークスを原料として用いた場合について説明したが、これら以外の金属を多く含む原料も適用できること、五酸化バナジウムＶ２Ｏ５及び酸化ニッケルＮｉＯを回収する場合について例示したが、他の金属も同様に回収できること、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】
【００６２】
【図１】本発明を実施する流動層ガス化炉の一例を示す概略図である。
【図２】本発明を実施する流動層ガス化炉の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 流動層燃焼炉
２ 燃焼排ガス
３ 流動媒体
４ 排ガス
５ 主分離器
６ 原料
７ ガス化剤
８ 流動層
９ 流動層ガス化炉
１０ 生成ガス
１１ 第１の冷却器
１２ 第１の粒子補集器
１３ 第２の冷却器
１４ 第２の粒子補集器
１７ タール分離器
１８ タール
２０ 高融点金属
２１ 高融点金属回収手段
２２ 低融点金属
２３ 低融点金属
２４ 分離器
２６ 分離器
２７ 塩化物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する燃焼設備の金属回収方法であって、
前記燃焼排ガスを主分離器に供給して高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離し、
主分離器で分離した排ガスを冷却することで生成する固体粒子を排ガスから分離することにより低融点金属を回収する
ことを特徴とする燃焼設備の金属回収方法。
【請求項２】
排ガスを少なくとも２段階の異なる温度で冷却することで生成する夫々の固体粒子を排ガスから分離することにより少なくとも２種類の低融点金属を回収する請求項１に記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項３】
排ガスから少なくとも２段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離することにより少なくとも２種類の低融点金属を回収する請求項１又は２に記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項４】
流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収する請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項５】
燃焼設備が流動層燃焼炉であり、その流動層燃焼炉から導出される燃焼排ガスを主分離器により流動媒体と排ガスとに分離し、主分離器で分離した流動媒体は金属を多く含む原料と共に流動層ガス化炉に供給し流動層により原料をガス化して生成ガスを取り出し、流動層ガス化炉の流動媒体は流動層燃焼炉に供給して循環するようにし、
流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収する請求項１〜３のいずれか１つ記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項６】
流動層ガス化炉から取り出す生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給する請求項５に記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項７】
金属を多く含む原料が重質油である請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項８】
金属を多く含む原料がペトロコークスである請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項９】
低融点金属がバナジウムである請求項１〜８のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項１０】
高融点金属がニッケルである請求項１〜８のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項１１】
原料と共に塩化物を供給することにより金属の融点を下げるようにした請求項１〜１０のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項１２】
金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する燃焼設備の金属回収装置であって、
燃焼設備からの燃焼排ガスを高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離する主分離器と、
主分離器で分離した排ガスを冷却する冷却器と、
冷却器の冷却により生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器と
を有することを特徴とする燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１３】
燃焼設備が流動層燃焼炉である請求項１２に記載の金属回収装置。
【請求項１４】
排ガスを少なくとも２段階の異なる温度で冷却する冷却器と、各冷却器による冷却によって生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器を有する請求項１２又は１３に記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１５】
排ガスから少なくとも２段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離する分離器を有する請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１６】
流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離する高融点金属回収手段を有する請求項１２〜１５いずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１７】
燃焼設備が流動層燃焼炉であり、その流動層燃焼炉から導出される燃焼排ガスを流動媒体と排ガスとに分離する主分離器と、主分離器で分離した流動媒体を金属を多く含む原料と共に供給して流動層により原料をガス化して生成ガスを取り出すと共に、流動媒体を流動層燃焼炉に供給して循環する流動層ガス化炉とを有する請求項１２に記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１８】
流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離する高融点金属回収手段を有する請求項１７に記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１９】
流動層ガス化炉から取り出す生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給するタール分離器を有する請求項１７又は１８に記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１】
金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する燃焼設備の金属回収方法であって、
前記燃焼排ガスを主分離器に供給して高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離し、
主分離器で分離した排ガスを冷却することで生成する固体粒子を排ガスから分離することにより低融点金属を回収する
ことを特徴とする燃焼設備の金属回収方法。
【請求項２】
排ガスを少なくとも２段階の異なる温度で冷却することで生成する夫々の固体粒子を排ガスから分離することにより少なくとも２種類の低融点金属を回収する請求項１に記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項３】
排ガスから少なくとも２段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離することにより少なくとも２種類の低融点金属を回収する請求項１又は２に記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項４】
流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収する請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項５】
燃焼設備が流動層燃焼炉であり、その流動層燃焼炉から導出される燃焼排ガスを主分離器により流動媒体と排ガスとに分離し、主分離器で分離した流動媒体は金属を多く含む原料と共に流動層ガス化炉に供給し流動層により原料をガス化して生成ガスを取り出し、流動層ガス化炉の流動媒体は流動層燃焼炉に供給して循環するようにし、
流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離することにより高融点金属を回収する請求項１〜３のいずれか１つ記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項６】
流動層ガス化炉から取り出す生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給する請求項５に記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項７】
金属を多く含む原料が重質油である請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項８】
金属を多く含む原料がペトロコークスである請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項９】
低融点金属がバナジウムである請求項１〜８のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項１０】
高融点金属がニッケルである請求項１〜８のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項１１】
原料と共に塩化物を供給することにより金属の融点を下げるようにした請求項１〜１０のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収方法。
【請求項１２】
金属を多く含む原料を燃焼設備で燃焼して、その燃焼排ガスから金属を回収する燃焼設備の金属回収装置であって、
燃焼設備からの燃焼排ガスを高融点金属を主に含む流動媒体と、ガス及びミスト状の低融点金属を主に含む排ガスとに分離する主分離器と、
主分離器で分離した排ガスを冷却する冷却器と、
冷却器の冷却により生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器と
を有することを特徴とする燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１３】
燃焼設備が流動層燃焼炉である請求項１２に記載の金属回収装置。
【請求項１４】
排ガスを少なくとも２段階の異なる温度で冷却する冷却器と、各冷却器による冷却によって生成する固体粒子を排ガスから分離する粒子補集器を有する請求項１２又は１３に記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１５】
排ガスから少なくとも２段階の異なる固体粒子径の固体粒子を分離する分離器を有する請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１６】
流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離する高融点金属回収手段を有する請求項１２〜１５いずれか１つに記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１７】
燃焼設備が流動層燃焼炉であり、その流動層燃焼炉から導出される燃焼排ガスを流動媒体と排ガスとに分離する主分離器と、主分離器で分離した流動媒体を金属を多く含む原料と共に供給して流動層により原料をガス化して生成ガスを取り出すと共に、流動媒体を流動層燃焼炉に供給して循環する流動層ガス化炉とを有する請求項１２に記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１８】
流動層燃焼炉の流動媒体の一部を外部に取り出し、取り出した流動媒体から流動媒体粒子を分離する高融点金属回収手段を有する請求項１７に記載の燃焼設備の金属回収装置。
【請求項１９】
流動層ガス化炉から取り出す生成ガスから金属を含むタールを分離し、分離したタールを流動層燃焼炉に供給するタール分離器を有する請求項１７又は１８に記載の燃焼設備の金属回収装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−２２４１５４（Ｐ２００８−２２４１５４Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６５１５１（Ｐ２００７−６５１５１）
【出願日】平成１９年３月１４日（２００７．３．１４）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１４日（２００７．３．１４）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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