関連する適用のタイプに基づいて選択的に操作が可能な高温の固体の処理方法
予め決められた生成物が生み出される特定の適用の性質に基づいて予め決められた生成物を発生させることを目的とする選択的に操作することが可能な高温の固体の処理方法が提供される。そこにおいては、そのような特定の適用は、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のへの適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用を含んだ特定の適用のグループから選ばれるように計画されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、予め決められたアウトプットが生み出されている特定の適用の性質に基づいて、予め決められたアウトプットを発生する目的で選択的に操作されることが可能な高温の固体の処理方法に関する。より狭くは、本発明は、そのような固体の処理方法に関するものであり、そのような固体の処理方法は、予め決められたアウトプットが生み出されている特定の適用の性質に基づいて、その予め決められたアウトプットを発生させる目的で選択的に操作されることが可能である。そのような特定の適用は、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用のうちの少なくとも２つを有する特定の適用のグループから予め選択されるように計画されている。
【背景技術】
【０００２】
世界は今日、全ての国々が食物、住居、衣服、および仕事のような人類の基本的な要求を満足させるために努力しなければならないような厳しい試練に直面している。そういったものは、エネルギーの十分な供給の上に依存している。エネルギーの使用の多大な増加は、主として化石燃料において起きた。すなわち、石炭、石油、および天然ガスである。環境に対する関心、供給に対する安全性、および経済的な影響力は、すべてエネルギーに対する需要が増加し続けているのでバランスがとれていると、信じられているのである。現実の経済の成長およびエネルギーの使用は、にもかかわらず、一体不可分である。
【０００３】
十分なエネルギーの供給に対する究極的な解の探求が続けられる一方で、目先の暫定的な解が考え出されエネルギーに対する需要における目の前の増加のつじつまを合わせている。化石燃料の採掘、ドリルでの穴開け、移送、処理方法、および使用における技術の進歩は、もちろん、エネルギー資源の貯蓄量を引き伸ばしている。それらは、エネルギーの保存において避けられない努力である。同様に、限定するためではなく例示のために、化石燃料のガス化、流動層燃焼、もしくはハイブリッド燃焼−ガス化の化石燃料技術などのような高温の固体の処理方法の様々な形態の採用を含んだ最先端のクリーン化石燃料技術の利用は、世界の広大な化石燃料資源の使用を広げることの有用さをもたらすことができる。
【０００４】
多くの人々によく知られているように、電力発生システムを作動させるモードに従って、そのような電力発生システムにおいて採用される蒸気発生器により生み出される蒸気は、化石燃料の燃焼からくるものであり、そのような蒸気は蒸気タービンにおいて採用されるように計画されている。そのような蒸気は、通常高温および高圧の両方であって、上述の蒸気タービンにおいて膨張し、そこで当該蒸気タービンが回転するような効果を与える。次に、蒸気タービンのそのような回転は、一般に知られたやり方で操作が可能であり、当該蒸気タービンに適切に操作が可能な状態で連結されている発電機が、同様に回転することをもたらす。その後、発電機がそのような回転を経験すると、導体が磁場の中を通過するように動かされ、その結果として電流が発生する。上述した作動のモードは、電力発生システムが今日までも基本的に基礎を置いているものである。
【０００５】
電力発生システムに対するより高い効率性を実現させようとする努力において、そのような電力発生システムにおいて採用される蒸気発生器が作動可能である温度および圧力を増加させるいくつかの試みがなされてきたことが知られている。そのような努力は、今日までに、電力発生システムにおいて採用されるために商業的に提供されている蒸気発生器を結果としてもたらした。この電力発生システムは、臨界未満の圧力条件において操作されることが可能であり、もしくは臨界以上の圧力条件において操作されることが可能である。電力発生システムにおいて使用されることが意図されているそのような蒸気発生器が作られるように計画される材料の強度における改良は、そのような材料が、そしてそのような蒸気発生器がそのようなより高い温度およびより高い圧力の両方において操作されることを可能にした。
【０００６】
上述したように様々な形態の固体の処理方法が採用されるような場合、そして殊に化石燃料のガス化の技術が採用される場合に対して最先端のクリーンな化石燃料の技術をさらに議論するために、限定するためではなく例示のために、先ず第１に米国特許番号２，６０２，８０９に対する関連性に注意を払うべきである。この米国特許は、１９５２年７月８日にＭ．Ｗ．ケロッグ社に対して発行されている。この米国特許の教示は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプの化石燃料のガス化の技術の引き続き行なわれている初期の開発において、例示的で代表的なものになると考えられる。この目的を達成するために、この教示に従って、この米国特許の教示は処理方法を対象としている。その処理方法は、軽度の固体の炭素を含んだ材料のガス化に対して殊に適していると言われている。より具体的には、この米国特許の教示が対象としている処理方法の操作のモードに関する限り、固体の炭素を含んでいる材料は、そのような固体の炭素を含んでいる材料を酸化した炭素に変えるために酸化させるように計画されている。それは、空気中の窒素が生成ガスを汚染しないようなやり方において、空気によって間接的に酸化を行なうおかげである。固体の炭素を含んでいる材料のそのようなガス化は、流体化している金属酸化物の酸化と還元とを交互に行なうことによって達成される。この米国特許の教示に従って、固体の燃料はガスに変えられる。それは、金属酸化物によって、最終的に分割される固体の炭素を含んでいる材料と接触させられる結果である。それは、次のような条件の下においてである。すなわち、金属酸化物を還元させて、固体の燃料の炭素を酸化させて酸化した炭素にするために、金属酸化物を酸素の主要な源とする。その酸素は、炭素を酸化させるために必要とされるわけである。その後、金属酸化物が還元された後に、還元された金属酸化物は、再度酸化される。その処理方法のサイクルは、再び繰り返すことができる。
【０００７】
上述したように様々な形態の固体の処理方法が採用されるような場合に対して最先端のクリーンな化石燃料の技術をさらに議論するために、限定するためではなく例示のために、次に米国特許番号４，６０２，５７３に対して注意を払うべきである。この米国特許は、１９８６年７月２９日に燃焼工学（Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）社に対して発行されている。この米国特許の教示は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプの化石燃料のガス化の技術の引き続き進歩している開発において、例示的で代表的なものになると考えられる。この目的を達成するために、この教示に従って、この米国特許の教示は、炭素の燃料をガス化して燃焼させる方法を対象とするように記述されている。より具体的には、硫黄および窒素を持っている炭素を含んでいる燃料がガス化され、炭素の一酸化物の濃度が高い低カロリーの燃料ガスを生み出す。このガスは、蒸気発生器の中において、追加される炭素を含んでいる燃料を伴って連続的に燃焼するように計画されている。さらに、より具体的には、この米国特許の教示が対象とする処理方法の操作のモードに関する限り、硫黄および窒素を持っている炭素を含んでいる燃料の第１の部分は、空気の雰囲気が還元させられているガス化装置の中においてガス化され、高温の炭化物を含んでいる炭素の一酸化物の濃度が高い燃料ガスを生み出す。その燃料ガスは、低カロリーの内容物を含んでいる。その後、ガス化装置の中に硫黄を捕獲する材料が導入され、その結果として硫黄を捕獲する材料の存在によって炭素を含んでいる燃料のガス化が実現される。それによって、ガス化されている炭素の燃料の中の硫黄の主要な部分が硫黄を捕獲する材料により捕獲される。
【０００８】
次に、注意は、さらに最先端のクリーンな化石燃料の技術に向けられる。この燃料は、上述したように様々な形態の高温の固体の処理方法が採用される場合、殊に流動層燃焼の技術の場合に対して言及される。それゆえ、より具体的に、注意は、限定するためではなくて例示のために、米国特許番号４，１１１，１５８に向けられる。この米国特許は、１９７８年９月５日にメタルゲゼルシャフトアクティンゲゼルシャフト（Ｍｅｔａｌｌｇｅｓｅｌｌｓｈａｆｔ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｈａｆｔ）に対して発行された。この米国特許の教示は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプの流動層燃焼の技術の引き続き行なわれている初期の開発において、例示的で代表的なものになると考えられる。この目的を達成するために、この教示に従って、この米国特許の教示は、固体原料が例えば炭素もしくは硫黄を含んだ物質などのような可燃性の物質を含んでいる発熱過程を実行するための方法および装置に向けられている。それに続いて、この米国特許の教示が対象とする方法および装置の操作のモードに関する限り、固体原料の燃焼可能な物質は、流動層における近似的に化学量論の条件の下において燃やされるように計画されている。その後、固体は、固体原料の燃焼可能な物質のそのような燃焼の結果として生み出され流動層から引き出されるのであるが、リサイクルされて元の流動層に戻される。一方、固体原料の燃焼可能な物質のそのような燃焼から生み出される熱は、利用されることによって正常な状態に戻すことができる。
【０００９】
さらに上述したように様々な形態の高温の固体の処理方法が採用される最先端のクリーンな化石燃料の技術の流動層の燃焼技術に関して、注意は次に、限定するためではなく例示のために、米国特許番号５，５３３，４７１に向けられる。この米国特許は、１９９６年７月９日にアルストム（Ａｈｌｓｔｒｏｍ）社に対して発行された。この米国特許の教示は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプの流動層の燃焼の技術の引き続き行なわれている進歩におけるさらなる開発の代表的な例示と考えられる。この目的のために、この教示に従って、この米国特許の教示は、流動層の装置の温度が効率的に制御されることを可能にするシステムおよび方法を対象としている。このことは、固体の材料を冷やすための適当な熱伝達表面が存在することを可能にする。より具体的には、この米国特許の教示が対象とするシステムおよび方法の操作のモードに関する限り、循環（速い）流動層および泡立つ（遅い）流動層が利用される。引き続いて、これらの２つの流動層は、第１および第２の相互接続を伴って互いに隣接して設置される。典型的には、循環する流動層の格子の下に泡立つ流動層の格子を導入する流動化ガスを伴う。なぜなら、泡立つ流動層は、上部に明確な境界線を伴って、実質的に一定の密度で存在するので、第１の相互接続は泡立つ流動層の上に提供されるからである。その結果として、２つの流動層の間の圧力および密度の条件は、第１の相互接続を通して循環する流動層から泡立つ流動層へと流れる粒子の流れをもたらす。しかしながら、泡立つ流動層における平均的な密度は循環する流動層における密度よりも高いので、圧力および密度の条件は、泡立つ流動層での処理方法の後に（例えば、そこで粒子を冷やした後に）粒子が第２の相互接続を通って循環する流動層へ戻ってくるということをもたらす。
【００１０】
上述したように様々な形態の固体の処理方法が採用されるような場合に対して最先端のクリーンな化石燃料の技術をさらに議論するために、そして殊にハイブリッド燃焼ガス化技術について、限定するためではなく例示のために、米国特許番号４，２７２，３９９に対して第１に注意を払うべきである。この米国特許は、１９８１年６月８日にモンサント（Ｍｏｎｓａｎｔｏ）社に対して発行されている。この米国特許の教示は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプのハイブリッド燃焼ガス化技術の引き続き行なわれている進歩における初期の開発の代表的な例示であると考えられる。この目的を達成するために、この教示に従って、この米国特許の教示は炭素を含んでいる材料からの高純度の合成ガスを生み出すための統一された処理方法を対象にしている。より具体的には、この米国特許の教示が対象としている統一された処理方法の操作のモードに関する限り、金属酸化物含んでいる材料は、酸素の熱伝導剤およびを炭素含んでいる材料を酸化的にガス化するための熱として用いられ得る。この金属酸化物を含んでいる材料は、熱と酸素を運ぶものとして特徴付けられ、一般的に酸化剤として言及される。引き続いて、蒸気、二酸化炭素、合成ガス、もしくはそれらの混合物は、アップフロー並流システムを通して酸化剤を流体化し伝達するために採用される。それゆえ、主要な統一された処理方法の操作のモードに従って、合成ガスは酸化剤によって第１に酸化され次に加熱され酸化剤の中に水と二酸化炭素を形成する。そして、合成ガスは、酸化剤とガスとがガス化の領域の中の炭素を含んでいる材料と接触するに先立って領域を還元させる。それに加えて、炭素を含んでいる材料は、空気に含まれている窒素が生成合成ガスを汚染しないようなやり方において、酸化されて主として一酸化炭素および水素になる。さらに、炭素を含んでいる材料のガス化は、流体化された酸化剤の酸化および還元を交互に行なうことによって達成される。その後、そのようなガス化の後に、還元された酸化剤は、元素金属もしくは低度に酸化された状態にあるかもしれないが、酸化領域の中において再度酸化され、そのサイクルはその後繰り返される。
【００１１】
さらに上述したような様々な形態の高温の固体の処理方法が採用される最先端のクリーンな化石燃料の技術のハイブリッド燃焼ガス化技術に関して、注意は次に、限定するためではなく例示のために、米国特許番号７，０８３，６５８に向けられる。この米国特許は、２００６年８月１日にアルストムテクノロジー（ＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）社に対して発行された。この米国特許は、参照されることによって本発明に組み込まれている。この米国特許は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプのハイブリッド燃焼ガス化技術の引き続いて行なわれている進歩におけるさらなる開発の代表的な例示であると考えられる。この目的を達成するために、この教示に従って、この米国特許の教示は、化石燃料、バイオマス、石油コークス、もしくは力を発生するための水素を生み出すための炭素を含んでいる他のいかなる燃料をも利用する装置を対象として記述されている。その装置は、二酸化炭素（ＣＯ２）の発生を最小化もしくは消去する。より具体的には、この米国特許の教示が対象とする装置の操作のモードに関する限り、ガス化装置は炭素を含む燃料からのガス生成物を生成するために提供される。それは、第１の化学的な過程のループを有する。そのループは、発熱を伴う酸化装置および吸熱を伴う還元装置を含んでいる。引き続いて、発熱を伴う酸化装置は、硫化カルシウム（ＣａＳ）の入口、高温の空気の入口、および硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）という排ガスの出口を有している。一方で、吸熱を伴う還元装置は、発熱を伴う酸化装置の硫酸カルシウムという排ガスの出口と繋がった流体の連通における硫酸カルシウムの入口を有し、発熱を伴う酸化装置の硫化カルシウムの入口と繋がった流体の連通における硫化カルシウムというガス生成物の出口を有し、炭素を含んだ燃料を受け取るための材料の入口を有している。さらに、硫化カルシウムは、発熱を伴う酸化装置の中の空気において酸化され、高温の硫酸カルシウムを形成する。この硫酸カルシウムは、吸熱を伴う還元装置に対して排出される。さらに、高温の硫酸カルシウムおよび炭素を含んでいる燃料は吸熱を伴う還元装置の中に受け取られ、硫酸カルシウムの熱含有量を利用して吸熱反応を経験する。そして、炭素を含んでいる燃料は、硫酸カルシウムから酸素を取り外して、硫化カルシウムおよびガス生成物を形成する。その後、硫化カルシウムは、発熱を伴う酸化装置に対して排出される。そして、ガス生成物は第１の化学過程のループから排出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
それゆえ、関連する適用のタイプに基づいて選択的に操作が可能な高温の固体の処理方法を提供することが、本発明の目的である。
【００１３】
また、予め決められた生成物を生み出す目的に対して選択的に操作されることが可能な高温の固体の処理方法を提供することも本発明の目的である。
【００１４】
さらに、次のような高温の固体の処理方法を提供することも本発明の別の目的である。すなわち、予め決められた生成物が生産される特定の適用の性質に基づいて予め決められた生成物を生み出す目的に対して選択的に操作されることが可能な高温の固体の処理方法を提供することである。
【００１５】
さらに、次のような高温の固体の処理方法を提供することも本発明の別の目的である。すなわち、予め決められた生成物が生産される特定の適用の性質に基づいて予め決められた生成物を生み出す目的に対して選択的に操作されることが可能な高温の固体の処理方法を提供することである。ここで、そのような特定の適用は、特定の適用のグループから予め選択されるように計画されている。
【００１６】
さらに、次のような高温の固体の処理方法を提供することも本発明の目的である。すなわち、予め決められた生成物が生産される特定の適用の性質に基づいて予め決められた生成物を生み出す目的に対して選択的に操作されることが可能な高温の固体の処理方法を提供することである。ここで、そのような特定の適用は、特定の適用のグループから予め選択されるように計画されている。そして、そのような特定の適用のグループは、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用である。
【００１７】
さらにまた別の本発明の目的は、相対的に安価に提供でき、相対的に採用されることが複雑ではなく、大きな多様性によって特徴付けられる高温の固体の処理方法を提供することである。その目的は、高温の固体の処理方法が、予め決められた生成物が本発明の高温の固体の処理方法の使用を通して生み出されることが可能である特定の適用に関する限りにおいて具現化するものである。そして、予め決められた生成物は、そのような特定の適用に対して生産することが望ましいものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に従って、高温の固体の処理方法が提供される。その処理方法は、予め決められた生成物が生産される特定の適用の性質に基づいて、予め決められた生成物を生み出す目的に対して選択的に操作が可能である。そして、そのような特定の適用は、次のようなグループの中の要素の少なくとも２つを有する特定の適用から予め選ばれるように計画されている。すなわち、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用である。この目的を達成するために、そのような高温の固体の処理方法に関する本発明に従った操作のモードにおいては、好ましくは、限定するためではなく例示のために、たとえば硫化カルシウムなどのような石灰石に基づく吸着剤が、酸化装置の中において燃焼されるように計画されている。そのような酸化装置は、好ましくは、限定するためではなく例示のために、循環する反応器であって、そのような石灰石に基づく吸着剤の燃焼から高温の硫酸カルシウムを生み出す。この高温の硫酸カルシウムは、その後に還元装置において採用されるように計画され、そのような還元装置は好ましくは、限定するためではなく例示のために、循環する反応器であって、その目的は、そのような予め決められた生成物が生産される予め選択された特定の適用の性質に基づいて、予め決められた生成物を生み出すことである。
【００１９】
本発明の高温の固体の処理方法の操作のモードの第２の例示的な具体例に従って、燃焼されるように計画された燃料は、限定するためではなく例示のために、例えば石炭などであり、本発明の固体の処理方法の操作のモードの第２の例示的な具体例から生み出される予め決められた生成物の予め選択された特定の適用は、改造された蒸気発生器への適用であり、そのような場合、従来の蒸気発生器は酸化装置の役割において機能するように作られている。この目的を達成するために、本発明の高温の固体の処理方法の操作のモードの第２の例示的な具体例の目的のためのそのような酸化装置の役割において機能することを可能とするために、従来の蒸気発生器は好ましくは修正され、それによりサイクロンもしくは曲線のセパレータのどちらかを具現化する。ここで、サイクロンは、装置のやり方において作動することができるように計画され、曲線のセパレータはまた装置のやり方において作動することができるように計画されている。
【００２０】
本発明の高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第２の例示的な具体例に議論に関してさらに、従来の蒸気発生器は適切に修正されているので、それによって曲線のセパレータを具現化することができる。そのような曲線のセパレータは、酸化物のその中での燃焼に影響を与える目的で、酸化装置のやり方において操作が可能であるように計画されている。曲線のセパレータは、還元装置から曲線のセパレータへと過剰な空気を移送するように計画されている。この還元装置は、本発明の高温の固体の処理方法の操作のモードの第２の例示的な具体例において採用されている。ガスは、酸化物および空気の燃焼から、酸化装置、すなわち曲線のセパレータの中で生み出され、次は熱がそのようなガスから従来の蒸気発生器の範囲内で吸収されることが可能となるように従来の蒸気発生器を通して、流れるように仕向けられる。一方、いかなる灰およびもしくは固体の粒子も、従来の蒸気発生器の底部において収集されるように計画されている。この粒子は、酸化装置、すなわち曲線のセパレータの中の酸化物および空気の燃焼から生み出される。この曲線のセパレータは、そのような曲線のセパレータを具現化するために、従来の蒸気発生器が適切に修正されてきた。その曲線のセパレータは、上述したガスに同伴されていない。このガスは、従来の蒸気発生器を通して流れるように仕向けられている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第１の例示的な具体例を示す概略図である。
【図３】図３ａおよび３ｂは各々、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第２の例示的な具体例の異なる形式の構成を具現化する概略図である。
【図４】図４は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第３の例示的な具体例を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第４の例示的な具体例を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第５の例示的な具体例を示す概略図である。
【図７】図７は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第６の例示的な具体例を示す概略図である。
【図８】図８は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第７の例示的な具体例を示す概略図である。
【図９】図９は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第８の例示的な具体例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
今や図１を参照して、一般的に参照番号１０によって指定される高温の固体の処理方法の概略図が描かれている。高温の固体の処理方法１０は、予め決められた生成物を生み出すために本発明に従って操作が可能なように計画されている。そして、最後の予め決められた生成物は図１において矢印１２によって指定されている。それは、予め決められた生成物が生み出されている特定の適用の性質に基づいている。図１において描写されている本発明の高温の固体の処理方法の操作のモードに従って、特定の適用は、予め決められた生成物が生み出される性質に基づいて、次のうちの少なくとも２つが含まれる特定の適用のグループから予め選択されるように計画されている。すなわち、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用である。
【００２３】
操作の好ましいモードに従った本発明の高温の固体の処理方法１０は、空気と、限定するためではなく例示のために、例えば石炭などのような炭素を含んだ固体の燃料とを利用するように計画されている。カルシウムの源（例えば、酸化カルシウム）および蒸気は、予め決められた生成物１２の生産に影響を与える。それは、そのような予め決められた生成物１２が生産される予め選択された特定の適用の性質に基づいている。この目的を達成するために、本発明に従って予め選択されるように計画される特定の適用の性質に基づいて、そのように予め決められた生成物１２は、そのように生産された後に捕獲される二酸化炭素であるか、もしくはそのような生産された後に捕獲されることが可能である二酸化炭素であるか、そのように生産された後に部分的に捕獲されることが可能である二酸化炭素である。そのような生成物１２は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードに従って生産される。さらに、熱は、追加的に蒸気を発生させるために採用されることが可能である。また、その熱は、操作の好ましいモードに従って本発明の高温の固体の処理方法１０の使用を通じて発生する。また、その蒸気は、力を発生させる目的への使用のために適切である。
【００２４】
更に図１を参照して、一般的に参照番号１４によって指定される還元装置および参照番号１６によって指定される酸化装置は各々、操作の好ましいモードに従って、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の好ましい具体例に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図１の矢印１８によって指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、間接的に空気を用いて燃やされるように計画されている。それは、還元装置１４に対するインプットとして供給されている。この目的を達成するために、カルシウムの源、および図１において指定されている最後のカルシウムの源２０は、また限定するためではなく例示のために、還元装置１４に対するインプットとして供給される。それは、操作の好ましいモードに従って本発明の高温の固体の処理方法１０に対して加えられるように計画されている。しかしながら、カルシウムの源２０は、本発明の技術的思想の範囲内から外れることなしに、還元装置１４に対するインプット以外のものとしても本発明の高温の固体の処理方法１０の中のいずれかの領域に同じように好適に供給される。そのようなカルシウムの源２０（すなわち、酸化カルシウム）は、石灰石（ＣａＣＯ３）を含んでいる。そして、当該カルシウムの源２０は、限定するためではなく例示のために、好ましくは、石灰石（ＣａＣＯ３）、もしくは石灰（ＣａＯ）、もしくは石こう、もしくは循環層ボイラーにおいて用いられる流動媒体などのようなカルシウムの源から選択されるかもしれない。さらに言及すると、そのような石灰石（ＣａＣＯ３）２０は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作の好ましいモードに従って、高温の固体の処理方法１０に対して加えられ、固体の炭素を含んでいる燃料１８に含まれて、それによって還元装置１４の中で硫化カルシウム（ＣａＳ）を生み出す。そのような硫化カルシウム（ＣａＳ）は、図１において矢印２２によって指定されており、その後にそこからの生成物として還元装置１４から出て行くように仕向けられる。そのような硫化カルシウム（ＣａＳ）２２は、酸化装置１６に対するインプットとして供給される。酸化装置１６の中においては、この硫化カルシウム（ＣａＳ）２２は、空気および図１において矢印２４によって指定されている最後の空気との熱を解放する反応において、燃焼する。それは、酸化装置１６に対するインプットとして供給されるように計画されており、その結果として酸化装置１６の中の硫酸カルシウム（ＣａＣＯ４）の生成物に影響を与える。この硫酸カルシウム（ＣａＣＯ４）は、図１の中において矢印２６によって指定されており、その後に酸化装置１６からの生成物として出て行くように仕向けられ、この硫酸カルシウム（ＣａＣＯ４）２６は、固体の炭素を含んでいる燃料１８を燃やし、還元装置１４の中で（ＣａＣＯ４）２６を硫化カルシウム（ＣａＳ）２２に還元して、連続的なリサイクルが行なわれることを可能とするために、必要な酸素および熱を供給する目的で、それに対するインプットとして還元装置１４に戻されるように計画されている。還元装置１４の中における固体の炭素を含んでいる燃料１８の燃焼は、次のように計画されている。すなわち、予め決められた生成物１２は還元装置１４の中で生み出され、固体の炭素を含んでいる燃料１８の中に含まれている炭素および水素は交換され、そのような固体の炭素を含んでいる燃料１８の燃焼において、二酸化炭素および水から構成されるガスを生み出す。この水は、その後にそのような生成ガスから取り除くことが可能であり、それによってそのような生成ガスの残りを適切な形で置き去りにすることによって、予め決められた生成物１２として機能することを可能にする。その生成物１２は、本発明の高温の固体の処理方法１０の使用を通じて、生み出される。そして、それは、そのような予め決められた生成物１２が生み出される予め選択された特定の適用の性質に基づいており、そのような予め決められた特定の適用は、新しい蒸気発生器への適用もしくは改造された蒸気発生器への適用もしくは二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用もしくは二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用もしくは二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用もしくは二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化の適用もしくは部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用もしくは部分的に二酸化炭素を捕獲する固体のガス化への適用である。
【００２５】
次は図２を参照する。図２は、参照番号２８によって一般的に指定される第１の例示的な具体例を表している。本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードは、図２において矢印３０および３１により指定される予め決められた生成物、および最後の予め決められた生成物を生み出すことを目的として、本発明に従って操作されるように計画されている。それは、予め決められた生成物３０および３１が生み出される予め決められた特定の適用、すなわち新しい蒸気発生器への適用の性質に基づいている。更に図２を参照して、一般的に参照番号３２により指定される還元装置、および一般的に参照番号３４により指定される酸化装置の各々は、本発明の高温の固体処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明に従って操作が可能な本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８である。それは、予め決められた生成物３０および３１が生み出される予め選択された特定の適用すなわち新しい蒸気発生器への適用の性質に基づいて、予め決められた生成物３０および３１を生み出すことを目的としている。本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードのこの第１の例示的な具体例において採用される酸化装置３４に対するインプットは、それに従って採用される燃料が固体の炭素を含んでいる燃料を有している場合においては、限定するためではなく例示のために、例えば石炭などであり、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８から生み出される予め決められた生成物３０および３１が生み出されている予め選択された特定の適用が新しい蒸気発生器への適用である場合には、硫化カルシウムおよび図２において矢印３６により指定されている最後の硫化カルシウム、空気および図２において矢印３８により指定されている最後の空気を含んでいる。引き続いて、そのような場合においてそのような酸化装置３４からの生成物は、灰および図２において矢印４８により指定されている最後の灰、図２において矢印４６により指定されており以下にさらに言及されるであろう硫酸カルシウム、窒素および図２において矢印５０により指定されている最後の窒素を含んでいる。
【００２６】
一方、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８において採用される還元装置３２に対するインプットは、それに従って採用される燃料が固体の炭素を含んでいる燃料を有している場合においては、限定するためではなく例示のために、例えば石炭などであり、本発明の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８から生み出される予め決められた生成物３０および３１が生み出されている予め選択された特定の適用が新しい蒸気発生器への適用である場合には、固体の炭素を含んでいる燃料および図２において矢印４０により指定されている最後の固体の炭素を含んでいる燃料、ＣａＣＯ３および図２において矢印４２により指定されている最後のＣａＣＯ３、蒸気および図２において矢印４４により指定されている最後の蒸気、および硫酸カルシウムを含む。硫酸カルシウムはここまでの記述において言及されてきており、矢印４６により指定されている。蒸気４４は、還元装置３２に対して加えられ、還元装置３２の中で発生するように計画されている生成ガスの中で一酸化炭素の酸化に影響を与えるように操作が可能なように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８に従っている。一酸化炭素は二酸化炭素となり、一方付随的に、そのような生成ガスの中の水は水素に還元される。その後、そのような二酸化炭素は、固体の中に含まれている余剰の一酸化カルシウムにより捕獲されるように計画されている。それは、還元装置３２の範囲内において循環しており、ＣａＣＯ３を形成する。そのようなＣａＣＯ３は、予め決められた生成物３０として還元装置３２から出て行くように仕向けられるように計画されており、か焼炉および図２において参照番号５２により一般的に指定されている最後のか焼炉へと流れていくように仕向けられている。か焼炉５２は、予め決められた生成物３０から二酸化炭素を解放するように操作が可能なように計画されている。そこで、予め決められた生成物３０は、ＣａＣＯ３の形をとる。ＣａＣＯ３は、還元装置３２からか焼炉へと流れるように仕向けられ、ＣａＣＯ３からの二酸化炭素のそのような解放に影響を与えるために必要とされる熱は、高温の固体および図２において矢印５４により指定されている最後の高温の固体により供給される。そのような高温の固体は、酸化装置３４からか焼炉５２へと供給される。一酸化カルシウムは、そのような二酸化炭素の解放がか焼炉５２の中でＣａＣＯ３から影響を受けた後にも残り続け、その後にリサイクルされるように計画されている。そのようなリサイクルは、図２において矢印５６により指定されており、還元装置３２において再使用に用いられる。生成ガスの残りは、還元装置３２の中において発生し、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８に従って、予め決められた生成物３１、最後の予め決められた生成物３１として還元装置３２から出て行くように仕向けられるように計画されている。最後の予め決められた生成物３１は、二酸化炭素が無い形の蒸気発生器の燃料であり、当該二酸化炭素が無い形の蒸気発生器の燃料はその後に新しい蒸気発生器へ供給されている。そのような新しい蒸気発生器は、図２において参照番号５８により一般的に指定されている。そして、上述の燃料は、新しい蒸気発生器５８のための燃料として使用される。
【００２７】
次に図３ａおよび３ｂを参照する。それらの図においては各々、限定するためではなく例示のために、参照番号６０により一般的に指定される第２の例示的な具体例の異なる形式の構成を具現化する概略図が描かれている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードによるものである。そこでは、それに従って燃焼するように計画されている燃料が、限定するためではなく例示のために、例えば石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料を有する。そして、予め選択された適用においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードのこの第２の例示的な具体例６０から発生している図３ａおよび３ｂの各々において矢印６２により指定されている予め決められた生成物が生み出されており、そのような適用は、改造された蒸気発生器への適用である。そのような場合において、従来の蒸気発生器は、図３ａにおいて参照番号６４により一般的に指定されており、また従来の蒸気発生器は、図３ｂにおいて参照番号６６により一般的に指定されており、その各々は酸化装置として機能するように計画されている。この目的を達成するために、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第２の例示的な具体例６０のためのそのような酸化装置として機能するために、従来の蒸気発生器６４は、サイクロンおよび図３ａにおいて参照番号６８により一般的に指定されている最後のサイクロンを具現化するために適切に修正されるように計画されている。それは、反応器のやり方において作動することが可能なように適切に計画されており、一方、従来の蒸気発生器６６は、曲線のセパレータおよび図３ｂにおいて参照番号７０により一般的に指定されている最後の曲線のセパレータを具現化するように適切に修正されるように計画されている。それは、反応器のやり方において作動することが可能なように適切に計画されている。
【００２８】
引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第２の例示的な具体例６０に関する議論を行なう。従来の蒸気発生器６４が適切に修正されている場合、図３ａにおいて概略が示されているように、サイクロン６８を具現化するために、そのようなサイクロン６８は、硫化カルシウムおよび図３ａにおいて矢印７２により指定されている最後の硫化カルシウムの燃焼に影響を与えるための酸化装置のやり方において操作が可能なように適切に計画されている。それは、サイクロン６８に対するインプットとして、余剰の空気および図３ａにおいて矢印７４により指定されている最後の余剰の空気に沿って移送されることが可能なように計画されている。還元装置は、図３ａおよび３ｂの各々において参照番号７６により一般的に指定されており、引き続きここで十分に説明されるようなやり方において、予め決められた生成物６２の発生に影響を与える目的で採用されることができるように適切に計画されている。それは、固体の炭素を含んでいる燃料が燃焼するように計画されている燃料と、改造された蒸気発生器への適用である予め決められた生成物６２が発生する予め選択された特定の適用との両方に基づいている。主として硫酸カルシウムからなる固体は、硫化カルシウム７２および空気７４をサイクロン６８の範囲内で燃焼させることによって生み出される。それは、図３ａにおいて描かれているように従来の蒸気発生器６４が修正されて具現化しようとしてきたものであり、ガスからは分離されている。それは、硫化カルシウム７２および空気７４のサイクロン６８の中における燃焼から生み出される。そのような硫酸カルシウムは、その後にリサイクルされるように計画されている。それは、図３ａにおいて矢印７８により指定されている。サイクロン６８から還元装置７６まで、そのような硫酸カルシウム７８は、限定するためではなく例示のために、石炭および図３ａの中の矢印８０により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料と、ＣａＣＯ３および図３ａの中の矢印８２により指定されている最後のＣａＣＯ３との両方に沿って利用されるように計画されている。それらは各々、還元装置７６に対するインプットとして供給されるように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち改造された蒸気発生器への適用の性質に基づいて、予め決められた生成物６２の還元装置７６の範囲内における発生に影響を与えることが目的である。さらに、サイクロン６８の中で生み出されるガスは、図３ａにおいて描かれているように、従来の蒸気発生器６４が適切に修正されてそのサイクロン６８を具現化してきたのであるが、サイクロン６８の中の硫化カルシウム７２および空気７４の燃焼から、今度は従来の蒸気発生器６４を通して流れるように仕向けられ、図３ａの中の矢印８４により指定されるように、そのようなガス８４から従来の蒸気発生器６４の範囲内において熱が吸収されることを可能にする。一方、いかなる灰およびもしくは固体の粒子も、従来の蒸気発生器６４が適切に修正されてきたサイクロン６８の中において硫化カルシウム７２および空気７４の燃焼から生み出されるかもしれないが、図３ａにおいて描かれているように、ガス８４に同伴されないそのようなサイクロン６８を具現化するために、従来の蒸気発生器６４を通して流れるように仕向けられるが、図３ａにおいて矢印８６により指定されているように、従来の蒸気発生器６４の底部において収集されるように計画されている。
【００２９】
本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第２の例示的な具体例６０についてさらに議論を行なう。図３ｂにおいて描写されているように、従来の蒸気発生器６６が適切に修正される場合、曲線のセパレータ７０を具現化するために、そのような曲線のセパレータ７０は、硫化カルシウムおよび図３ｂにおいて矢印８６により指定される最後の硫化カルシウムの燃焼に影響を与える目的で、酸化装置のやり方において操作が可能なように適切に計画されている。それは、曲線のセパレータ７０に対するインプットとして、余剰の空気および図３ｂにおいて矢印８８により指定されている最後の余剰の空気に沿って移送されることができるように計画されている。還元装置は、図３ａおよび３ｂの各々において参照番号７６により指定されるが、以下により詳細に説明されるように、ある意味では予め決められた生成物６２の発生に影響を与える目的で採用されていることができるように適切に計画される。それは、固体の炭素を含んでいる燃料が燃焼するように計画されている燃料と、予め選択された特定の適用との両方に基づいている。その適用は、予め決められた生成物６２が生み出され、改造された蒸気発生器への適用である。固体は、主として硫酸カルシウムからなり、その硫酸カルシウムは曲線のセパレータ７０の範囲内における硫化カルシウム８６および空気８８の燃焼から生み出される。図３ｂにおいて描かれているように、従来の蒸気発生器６６は、曲線のセパレータ７０を具現化するために修正されてきており、上述の固体はガスから分離される。そのガスは、硫化カルシウム８６および空気８８の曲線のセパレータの中における燃焼から生み出される。そのような硫酸カルシウムは、その後リサイクルされるように計画される。それは、図３ｂにおいて矢印９０により指定されるように、曲線のセパレータ７０から還元装置７６までである。そこでは、そのような硫酸カルシウム９０は、限定するためではなく例示のために、石炭および図３ｂにおいて矢印９２により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料と、ＣａＣＯ３および図３ｂにおいて矢印９４により指定されている最後のＣａＣＯ３との両方に沿って利用されるように計画されている。それらは各々、予め決められた生成物６２の還元装置７６の範囲内における発生に影響を与える目的で、還元装置７６に対するインプットとして供給されるように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち改造された蒸気発生器への適用の性質に基づいている。さらに、曲線のセパレータ７０の中で生み出されたガスは、図３ｂにおいて描かれているように、従来の蒸気発生器６６が適切に修正されて曲線のセパレータ７０を具現化し、曲線のセパレータ７０の中の硫化カルシウム８６および空気８８の燃焼から、図３ｂにおいて矢印９６により指定されているように、今度は従来の蒸気発生器６６を通して流れるように仕向けられる。それは、そのようなガス９６から従来の蒸気発生器６６の範囲内において熱が吸収されることを可能にするためである。一方、いかなる灰およびもしくは固体の粒子も、曲線のセパレータ７０の中の硫化カルシウム８６および空気８８の燃焼から生み出されるかもしれないが、図３ｂにおいて描かれているように、従来の蒸気発生器６６は適切に修正されている。それは、ガス９６に同伴されない曲線のセパレータ７０を具現化するためである。そのガス９６は、従来の蒸気発生器６６を通して流れ、図３ｂの中で矢印９８により指定されているように、従来の蒸気発生器６６の底部において収集されるように計画されている。
【００３０】
次に図４について言及する。図４においては、参照番号１００により一般的に指定される第３の例示的な具体例の概略図が描かれている。その具体例は、予め決められた生成物および図４において矢印１０２により指定されている最後の予め決められた生成物を発生させる目的で、本発明に従って操作が可能なように計画されている本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードに関するものである。それは、予め決められた生成物１０２が生み出されている予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼の適用の性質に基づいている。さらに図４を参照して、図４において参照番号１０４により一般的に指定されている還元装置、図４において参照番号１０６により一般的に指定されている酸化装置は各々、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第３の例示的な具体例１００に従っている。それは、予め決められた生成物１０２が生産されている予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼の適用の性質に基づいて、予め決められた生成物１０２を発生する目的で本発明に従って操作が可能である。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第３の例示的な具体例１００に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図４において矢印１０８により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、還元装置１０４に対するインプットとして供給され、間接的に空気を用いて燃焼するように計画されている。この目的を達成するために、ＣａＣＯ３および図４において矢印１１０により指定されている最後のＣａＣＯ３は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第３の例示的な具体例に従って追加されるように計画されるが、また還元装置１０４に対するインプットとして供給される。そのようなＣａＣＯ３１１０は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第３の例示的な具体例１００に従って追加されるが、還元装置１０４の中で硫黄を捕獲するように操作が可能なように計画されている。それは、固体の炭素を含んでいる燃料１０８に含まれており、還元装置１０４の中で硫化カルシウムを生み出す。最後の硫化カルシウムは、図４において矢印１１２により指定されているが、その後に生成物として還元装置１０４から出て行くように仕向けられる。そこでは、そのような硫化カルシウム１１２は酸化装置１０６に対するインプットとして供給される。酸化装置１０６において、この硫化カルシウム１１２は図４において矢印１１４により指定される空気とともに熱を解放する反応において燃焼する。空気１１４は、酸化装置１０６に対するインプットとして供給され、それにより酸化装置１０６の中で硫酸カルシウムを生み出す。
【００３１】
さらに言及すると、この硫酸カルシウムは、図４において矢印１１６により指定されているが、その後に酸化装置１０６からの生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム１１６は、そこでのインプットとして還元装置１０４にリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料１０８の燃焼と、還元装置１０４の中における硫酸カルシウム１１６から硫化カルシウム１１２への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給することである。それによって、連続的なリサイクルが行なわれることを可能とする。還元装置１０４の中の固体の炭素を含んでいる燃料１０８の燃焼は、予め決められた生成物１０２が還元装置１０４の中において発生するように計画されている。それにより、固体の炭素を含んでいる燃料１０８の中に含まれている炭素および水素は、固体の炭素を含んでいる燃料１０８のそのような燃焼の過程において交換されるように計画されている。そして、二酸化炭素および水から構成される生成ガスを生み出す。水は、その後にそのような生成ガスを適切な形で残すようにしてそのような生成ガスから除去される。そして、それゆえ、残された生成ガスは、予め決められた生成物１０２として機能することができる。その生成物１０２は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第３の例示的な具体例１００の使用を通じて発生する。そして、それゆえ、捕獲される準備ができている。それは、予め選択された特定の適用の性質に基づいている。そのような捕獲される準備ができている予め決められた生成物１０２は、上述の特定の適用に対して生産されている。そのような特定の適用は、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用である。
【００３２】
次に図５を参照する。図５においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの参照番号１１８により一般的に指定されている第４の例示的な具体例の概略図が示されている。それは、予め決められた生成物および図５において矢印１２０により指定されている最後の予め決められた生成物を発生させる目的で、本発明に従って操作が可能であるように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。その適用に対して、予め決められた生成物１２０が生み出されている。図５をさらに参照して、参照番号１２２により一般的に指定されている還元装置、および参照番号１２４により一般的に指定されている還元装置は各々、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第４の例示的な具体例１１８に従っており、その具体例１１８は、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用を性質に基づいて、予め決められた生成物１２０を発生させる目的に対して本発明に従って操作が可能である。その適用に対して、予め決められた生成物１２０が生産される。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第４の例示的な具体例に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図５において矢印１２６により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料が、ガス化されるように計画されている。その燃料は、還元装置１２２に対するインプットとして供給される。この目的を達成するために、ＣａＣＯ３および図５において矢印１２８により指定されている最後のＣａＣＯ３がまた、還元装置１２２に対するインプットとして供給される。このＣａＣＯ３は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第４の例示的な具体例に従って加えられるように計画されている。そのようなＣａＣＯ３１２８は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第４の例示的な具体例１１８に従って加えられるが、固体の炭素を含んでいる燃料１２６に含まれている硫黄を還元装置１２２の中で捕獲するように操作が可能であるように計画されている。それは、還元装置１２２の中において流化カルシウムを生み出すためである。最後の流化カルシウムは、図５において矢印１３０により指定されているが、その後に生成物として還元装置１２２から出て行くように仕向けられるように計画されている。そこでは、そのような流化カルシウム１３０は、酸化装置１２４に対するインプットとして供給される。酸化装置１２４の中において、この流化カルシウム１３０は、反応させられるように計画されている。空気および図５において矢印１３２により指定されている最後の空気は、酸化装置１２４に対するインプットとして供給されるように計画されている。それは、酸化装置１２４の中において流化カルシウム１３０の反応から硫酸カルシウムを生み出すことができるようにするためである。
【００３３】
さらに図５を参照して、この硫酸カルシウムは、矢印１３４により指定されているが、その後に酸化装置１２４から生成物として出て行くように仕向けられるように指定されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム１３４は、還元装置１２２に対するインプットとしてリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料１２６ガス化と、還元装置１２２の中における硫酸カルシウム１３４の流化カルシウム１３０への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給することである。それにより、連続的なリサイクルが行われることが可能となる。還元装置１２２の中における固体の炭素を含んでいる燃料１２６のガス化は、予め決められた生成物１２０が還元装置１２２の中で発生するように、計画されている。そこにおいては、固体の炭素を含んでいる燃料１２６に含まれている炭素および水素が、固体の炭素を含んでいる燃料１２６の一酸化炭素および水素と同様に二酸化炭素および水を含んでいる生成ガスへのそのようなガス化の過程において、交換されるように計画されている。水はその後に、そのような生成ガスの残りを適切な形で置き去りにするように、そのような生成ガスから除去されることができる。それは、それゆえ、予め決められた生成物１２０がとして機能することができるようにするためである。そのような生成物１２０は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第４の例示的な具体例１１８の使用を通して、生み出される。そして、それは、それゆえ、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温のガス化への適用の性質に基づいて、捕獲される準備ができている。そのような適用に対して、そのような捕獲される準備ができている予め決められた生成物１２０が生み出される。
【００３４】
次は、図６を参照する。図６においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの、参照番号１３６により一般的に指定されている、第５の例示的な具体例の概略図が描かれている。それは、予め決められた生成物および図６において参照番号１３８により指定されている最後の予め決められた生成物を発生する目的で、本発明に従って操作が可能であるように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物１３８が生み出される。さらに図６を参照して、参照番号１４０により一般的に指定されている還元装置と、参照番号１４２により一般的に指定されている酸化装置は各々、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第５の例示的な具体例１３６に従っている。それは、予め決められた生成物１３８を発生する目的で本発明に従って操作が可能である。それは、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物１３８は、生み出されている。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の第５の例示的な具体例に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図６において矢印１４４により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、還元装置１４０に対するインプットとして供給され、間接的に空気を用いて燃焼するように計画されている。この目的のために、ＣａＣＯ３および図６において矢印１４６により指定されている最後のＣａＣＯ３は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第５の例示的な具体例に従って加えられるように計画されており、また還元装置１４０に対するインプットとして供給される。そのようなＣａＣＯ３１４６は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第５の例示的な具体例１３６に従って加えられるが、還元装置１４０の中において硫黄を捕獲するために操作が可能であるように計画されている。その硫黄は、固体の炭素を含んでいる燃料１４４の中に含まれている。それは、還元装置１４０の中で硫化カルシウムを生み出すためである。図６において矢印１４８により指定されている最後の硫化カルシウムは、その後に生成物として還元装置１４０から出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、そのような硫化カルシウム１４８は、酸化装置１４２に対するインプットとして供給されるように計画されている。酸化装置１４２の中において、この硫化カルシウム１４８は、空気および図６において矢印１５０により指定されている最後の空気との熱を解放する反応において燃焼させられる。硫化カルシウムは、酸化装置１４２の中において硫酸カルシウムを生み出すことができるために、酸化装置１４２に対するインプットとして供給されるように計画されている。
【００３５】
さらに図６を参照して、この硫酸カルシウムは矢印１５２により指定されており、その後に酸化装置１４２からの生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム１５２は、還元装置１４０に対するインプットとしてリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料１４４の燃焼と、還元装置１４０の中における硫酸カルシウム１５２の硫化カルシウム１４８への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給することである。それによって、連続的なリサイクルが行われることが可能となる。還元装置１４０の中における固体の炭素を含んでいる燃料１４４の燃焼は、予め決められた生成物１３８が還元装置１４０の中で発生するように計画されている。そこにおいては、固体の炭素を含んでいる燃料１４４に含まれている炭素および水素が、固体の炭素を含んでいる燃料１４４から二酸化炭素および水を含んでいる生成ガスへのそのような燃焼の過程において交換されるように計画されている。その水は、その後にそのような生成ガスから除去されて、そのような生成ガスの残りを適切な形で置き去りにすることができる。それにより、それゆえ、そのような生成ガスの残りは予め決められた生成物１３８として機能することができる。そのような生成物１３８は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第５の例示的な具体例の使用を通じて発生し、それにより、そのような目的に対する使用に対して適切ないかなる捕獲手段によっても捕獲されることができる。そのような捕獲手段は、図６において概略を描写されている。そこでは、そのような捕獲手段の概略図は、参照番号１５４により指定されており、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、そのような予め決められた生成物１３８が、生み出されている。
【００３６】
次は図７を参照する。図７においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの、参照番号１５６により一般的に指定されている、第６の例示的な具体例の概略図が示されている。それは、予め決められた生成物および図７において参照番号１５８により指定されている最後の予め決められた生成物を発生する目的で、本発明に従って操作が可能なように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物が生み出される。さらに図７を参照して、参照番号１６０により一般的に指定されている還元装置と、参照番号１６２により一般的に指定されている酸化装置とは各々、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第６の例示的な具体例に従っている。その具体例は、予め決められた生成物１５８を発生する目的で本発明に従っている。その生成物１５８は、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。その適用に対して、予め決められた生成物１５８が生み出される。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第６の例示的な具体例１５６に従って、限定するためではなく例示のために、石炭および図７において矢印１６４により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、還元装置１６０に対するインプットとして供給され、ガス化されるように計画されている。この目的を達成するために、ＣａＣＯ３および図７において矢印１６６により指定されている最後のＣａＣＯ３は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第６の例示的な具体例１５６に従って加えられるように計画されており、また還元装置１６０に供給される。そのようなＣａＣＯ３１６６は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第６の例示的な具体例に従って加えられ、還元装置１６０の中において硫黄を捕獲するように操作が可能なように計画されている。その硫黄は、固体の炭素を含んでいる燃料１６４の中に含まれており、還元装置１６０の中において硫化カルシウムを生産する。最後の硫化カルシウム１６０は、図７において矢印１６８により指定されており、その後に還元装置１６０から生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、そのような硫化カルシウム１６８は、酸化装置１６２に対するインプットとして供給される。酸化装置１６２の中において、この硫化カルシウム１６８は、反応させられるように計画されている。空気および図７において矢印１７０により指定されている最後の空気は、酸化装置１６２に対するインプットとして供給されるように計画されており、その結果として、硫酸カルシウムは硫化カルシウム１６８が酸化装置１６２の中において反応することから生み出されることができる。
【００３７】
さらに図７を参照して、この硫酸カルシウムは、図７において矢印１７２により指定されているが、その後に酸化装置１６２から生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム１７２は、還元装置１６０に対するインプットとしてリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料１６４のガス化と、還元装置１６０の中における硫酸カルシウム１７２から硫化カルシウム１７２への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給することである。それにより、連続的なリサイクルが行われることが可能になる。還元装置１６０の中の固体の炭素を含んでいる燃料１６４のガス化は、予め決められた生成物１５８が還元装置１６０の中で生み出されるように計画されている。そこにおいては、固体の炭素を含んでいる燃料１６４の中に含まれている炭素および水素が、固体の炭素を含んでいる燃料１６４から一酸化炭素および水素と同様に二酸化炭素および水を含んでいる生成ガスへとそのようにガス化される過程の中で還元されるように計画されている。水は、その後にそのような生成ガスから除去されて、残りのそのような生成ガスを適切な形で置き去りにする。それにより、それゆえ、そのような残りの生成ガスは、予め決められた生成物１５８として機能することができる。そのような残りの生成ガスは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第６の例示的な具体例１５６の使用を通じて発生させられる。それにより、そのような残りの生成ガスは、そのような目的に対して適切ないかなる捕獲の手段によっても捕獲されることができる。そのような捕獲の手段は、図７において概略的に描写されている。そこにおいては、そのような捕獲の手段の概略図は、参照番号１７４により指定されており、そのような捕獲の手段は、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、そのような予め決められた生成物１５８は生み出されている。
【００３８】
次は図８を参照する。図８においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの、参照番号１７６により指定されている、第７の例示的な具体例の概略図が描かれている。その具体例は、本発明に従って操作が可能なように計画されている。その目的は、予め決められた生成物および図８において参照番号１７８により指定されている最後の予め決められた生成物を発生することである。それは、予め選択された特定の適用、すなわち部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物１７８は生み出されている。さらに図８を参照して、参照番号１８０により一般的に指定されている還元装置と、参照番号１８２により一般的に指定されている酸化装置とは各々、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第７の例示的な具体例１７６に従っている。その具体例は、予め決められた生成物１７８を生み出す目的で本発明に従って操作が可能である。それは予め選択された特定の適用、すなわち部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物１７８は生み出されている。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第７の例示的な具体例１７６に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図８において矢印１８４により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、還元装置１８０に対するインプットとして供給され、間接的に空気を用いて燃焼されるように計画されている。この目的を達成するために、ＣａＣＯ３および図８において矢印１８６により指定されている最後のＣａＣＯ３は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第７の例示的な具体例１７６に従って加えられるように計画されており、また還元装置１８０に対するインプットとして供給される。そのようなＣａＣＯ３１８６は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第７の例示的な具体例１７６に従って加えられ、還元装置１８０の中において硫黄を捕獲するように操作されるように計画されている。その硫黄は、固体の炭素を含んでいる燃料１８４の中に含まれており、それによって還元装置１８０の中で硫化カルシウムを生み出す。図８において矢印１８８により指定されている最後の硫化カルシウムは、その後に還元装置１８０から生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、そのような硫化カルシウム１８８は、酸化装置１８２に対するインプットとして供給される。酸化装置１８２の中においては、この硫化カルシウム１８８は空気および図８において矢印１９０により指定されている最後の空気と熱を解放する反応において燃焼する。この硫化カルシウム１８８は、酸化装置１８２に対するインプットとして供給されるように計画されており、それにより酸化装置１８２の中で硫酸カルシウムを生産することができる。
【００３９】
さらに図８を参照して、この硫酸カルシウムは、矢印１９２により指定されており、その後に酸化装置１８２からの生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム１９２は、還元装置１９０に対するインプットとしてリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料１８４の燃焼と、還元装置１８０における硫酸カルシウム１９２から硫化カルシウム１８８は、への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給するためである。それにより、連続的なリサイクルが行われることが可能になる。還元装置１８０の中の固体の炭素を含んでいる燃料１８４の燃焼は、予め決められた生成物１７８が還元装置１８０の中で発生するように計画されている。そこにおいては、固体の炭素を含んでいる燃料１８４に含まれている炭素および水素が、固体の炭素を含んでいる燃料１８４が二酸化炭素および水を含んだ生成ガスへと変わるそのような燃焼の過程において、交換させられるように計画されている。その水は、その後にそのような生成ガスから除去されてそのような残りの生成ガスを適切な形で置き去りにすることができる。それにより、それゆえ、そのような生成ガスは予め決められた生成物１７８として機能することができ、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第７の例示的な具体例１７６の使用を通じて発生される。その結果として、そのような生成ガスは、そのような目的に対する使用に対して適切ないかなる部分的な捕獲の手段によっても、部分的に捕獲されることができる。そのような部分的な捕獲の手段は、参照番号１９４により指定されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、そのような予め決められた生成物１７８は生み出されている。
【００４０】
次に図９を参照する。図９においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの、参照番号１９６によって一般的に指定されている、第８の例示的な具体例の概略が描写されている。その具体例は、予め決められた生成物および図９において参照番号１９８により指定されている予め決められた最後の生成物に従って、操作が可能なように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物１９８は生み出されている。さらに図９を参照して、参照番号２００により一般的に指定されている還元装置と、参照番号２０２により一般的に指定されている酸化装置とは各々、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例１９６に従っており、その具体例１９６は、予め決められた生成物１９８を生み出す目的で、本発明に従って操作が可能である。それは、予め選択された特定の適用、すなわち部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用である。そのような適用に対して、予め決められた生成物１９８は生み出されている。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図９において矢印２０４により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、還元装置２００に対するインプットとして供給されるように計画され、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例に従って加えられるように計画され、ガス化されるように計画されている。この目的を達成するために、ＣａＣＯ３は、図９において矢印２０６により指定され、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例に従って加えられるように計画され、また還元装置２００に対して供給される。そのようなＣａＣＯ３２０６は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例に従って加えられ、還元装置２００の中において硫黄を捕獲するように操作が可能であるように計画されている。その硫黄は、固体の炭素を含んでいる燃料２０４の中に含まれており、その結果として、還元装置２００の中において硫化カルシウムを生産する。図９において矢印２０８により指定されている最後の硫化カルシウムは、その後に還元装置２００からの生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、そのような硫化カルシウム２０８は酸化装置２０２に対するインプットとして供給される。酸化装置２０２の中において、この硫化カルシウム２０８は反応させられるように計画されている。空気および図９において矢印２１０により指定されている最後の空気は、酸化装置２０２に対するインプットとして供給される。その結果として、酸化装置２０２の中における硫化カルシウム２０８の反応から硫酸カルシウムが生み出されることができる。
【００４１】
さらに図９を参照して、この硫酸カルシウムは、矢印２１２により指定されており、その後に酸化装置２０２から生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム２１２は還元装置２００に対するインプットとしてリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料２０４のガス化と、還元装置２００における硫酸カルシウム２１２から硫化カルシウム２０８への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給することである。それにより、連続的なリサイクルが行われることが可能になる。還元装置２００の中での固体の炭素を含んでいる燃料２０４のガス化は、予め決められた生成物１９８が還元装置２００の中で発生するように計画されている。そこにおいては、固体の炭素を含んでいる燃料２０４に含まれている炭素および水素は、固体の炭素を含んでいる燃料２０４が一酸化炭素および水素と同様に二酸化炭素および水を含んでいる生成ガスへとガス化する過程において交換されるように計画されている。水は、その後にそのような生成ガスから除去されてそのような生成ガスの残りを適切な形で置き去りにすることができる。それによって、それゆえ、そのような生成ガスは予め決められた生成物１９８として機能することができる。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例の使用を通じて発生し、それゆえ、そのような目的に対して使用されることが適切ないかなる部分的な捕獲の手段によっても部分的に捕獲されることが可能である。そのような部分的な捕獲の手段が、図９に概略的に描写されている。そこにおいては、そのような部分的な捕獲の手段の概略図は、参照番号２１４により指定されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち部分的な二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、そのような予め決められた生成物１９８は生み出される。
【００４２】
以上説明が行われた本発明の具体例が酸化カルシウムを有していた一方で、本発明は、酸化物が例えば酸化鉄などのような金属酸化物を含むかもしれないということを、考慮すべきである。
【００４３】
本発明の好ましい具体例が即時の適用において示され説明されてきたが、ここに添付されているクレームの中で記載されている本発明の技術的思想の範囲内において、様々な変形や代替が行われるかもしれない、ということが理解されるべきである。したがって、本発明は、本発明がここで説明されてきたように、限定するためではなく例示のために説明されてきたということがさらに理解されるべきである。
【００４４】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００９年３月３１日に出願されたＵＳ６１／１６５，０６９というシリアル番号を有する「関連する適用のタイプに基づいて選択的に操作が可能な高温の固体の処理方法」という名称の同時係属の米国の仮出願に対して優先権を主張する。先の出願は、参照されることによって完全に本出願に組み込まれている。
【符号の説明】
【００４５】
１０…処理方法、２８…第１の例示的な具体例、６０…第２の例示的な具体例、１００…第３の例示的な具体例、１１８…第４の例示的な具体例、１３６…第５の例示的な具体例、１５６…第６の例示的な具体例、１７６…第７の例示的な具体例、１９６…第８の例示的な具体例
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、予め決められたアウトプットが生み出されている特定の適用の性質に基づいて、予め決められたアウトプットを発生する目的で選択的に操作されることが可能な高温の固体の処理方法に関する。より狭くは、本発明は、そのような固体の処理方法に関するものであり、そのような固体の処理方法は、予め決められたアウトプットが生み出されている特定の適用の性質に基づいて、その予め決められたアウトプットを発生させる目的で選択的に操作されることが可能である。そのような特定の適用は、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用のうちの少なくとも２つを有する特定の適用のグループから予め選択されるように計画されている。
【背景技術】
【０００２】
世界は今日、全ての国々が食物、住居、衣服、および仕事のような人類の基本的な要求を満足させるために努力しなければならないような厳しい試練に直面している。そういったものは、エネルギーの十分な供給の上に依存している。エネルギーの使用の多大な増加は、主として化石燃料において起きた。すなわち、石炭、石油、および天然ガスである。環境に対する関心、供給に対する安全性、および経済的な影響力は、すべてエネルギーに対する需要が増加し続けているのでバランスがとれていると、信じられているのである。現実の経済の成長およびエネルギーの使用は、にもかかわらず、一体不可分である。
【０００３】
十分なエネルギーの供給に対する究極的な解の探求が続けられる一方で、目先の暫定的な解が考え出されエネルギーに対する需要における目の前の増加のつじつまを合わせている。化石燃料の採掘、ドリルでの穴開け、移送、処理方法、および使用における技術の進歩は、もちろん、エネルギー資源の貯蓄量を引き伸ばしている。それらは、エネルギーの保存において避けられない努力である。同様に、限定するためではなく例示のために、化石燃料のガス化、流動層燃焼、もしくはハイブリッド燃焼−ガス化の化石燃料技術などのような高温の固体の処理方法の様々な形態の採用を含んだ最先端のクリーン化石燃料技術の利用は、世界の広大な化石燃料資源の使用を広げることの有用さをもたらすことができる。
【０００４】
多くの人々によく知られているように、電力発生システムを作動させるモードに従って、そのような電力発生システムにおいて採用される蒸気発生器により生み出される蒸気は、化石燃料の燃焼からくるものであり、そのような蒸気は蒸気タービンにおいて採用されるように計画されている。そのような蒸気は、通常高温および高圧の両方であって、上述の蒸気タービンにおいて膨張し、そこで当該蒸気タービンが回転するような効果を与える。次に、蒸気タービンのそのような回転は、一般に知られたやり方で操作が可能であり、当該蒸気タービンに適切に操作が可能な状態で連結されている発電機が、同様に回転することをもたらす。その後、発電機がそのような回転を経験すると、導体が磁場の中を通過するように動かされ、その結果として電流が発生する。上述した作動のモードは、電力発生システムが今日までも基本的に基礎を置いているものである。
【０００５】
電力発生システムに対するより高い効率性を実現させようとする努力において、そのような電力発生システムにおいて採用される蒸気発生器が作動可能である温度および圧力を増加させるいくつかの試みがなされてきたことが知られている。そのような努力は、今日までに、電力発生システムにおいて採用されるために商業的に提供されている蒸気発生器を結果としてもたらした。この電力発生システムは、臨界未満の圧力条件において操作されることが可能であり、もしくは臨界以上の圧力条件において操作されることが可能である。電力発生システムにおいて使用されることが意図されているそのような蒸気発生器が作られるように計画される材料の強度における改良は、そのような材料が、そしてそのような蒸気発生器がそのようなより高い温度およびより高い圧力の両方において操作されることを可能にした。
【０００６】
上述したように様々な形態の固体の処理方法が採用されるような場合、そして殊に化石燃料のガス化の技術が採用される場合に対して最先端のクリーンな化石燃料の技術をさらに議論するために、限定するためではなく例示のために、先ず第１に米国特許番号２，６０２，８０９に対する関連性に注意を払うべきである。この米国特許は、１９５２年７月８日にＭ．Ｗ．ケロッグ社に対して発行されている。この米国特許の教示は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプの化石燃料のガス化の技術の引き続き行なわれている初期の開発において、例示的で代表的なものになると考えられる。この目的を達成するために、この教示に従って、この米国特許の教示は処理方法を対象としている。その処理方法は、軽度の固体の炭素を含んだ材料のガス化に対して殊に適していると言われている。より具体的には、この米国特許の教示が対象としている処理方法の操作のモードに関する限り、固体の炭素を含んでいる材料は、そのような固体の炭素を含んでいる材料を酸化した炭素に変えるために酸化させるように計画されている。それは、空気中の窒素が生成ガスを汚染しないようなやり方において、空気によって間接的に酸化を行なうおかげである。固体の炭素を含んでいる材料のそのようなガス化は、流体化している金属酸化物の酸化と還元とを交互に行なうことによって達成される。この米国特許の教示に従って、固体の燃料はガスに変えられる。それは、金属酸化物によって、最終的に分割される固体の炭素を含んでいる材料と接触させられる結果である。それは、次のような条件の下においてである。すなわち、金属酸化物を還元させて、固体の燃料の炭素を酸化させて酸化した炭素にするために、金属酸化物を酸素の主要な源とする。その酸素は、炭素を酸化させるために必要とされるわけである。その後、金属酸化物が還元された後に、還元された金属酸化物は、再度酸化される。その処理方法のサイクルは、再び繰り返すことができる。
【０００７】
上述したように様々な形態の固体の処理方法が採用されるような場合に対して最先端のクリーンな化石燃料の技術をさらに議論するために、限定するためではなく例示のために、次に米国特許番号４，６０２，５７３に対して注意を払うべきである。この米国特許は、１９８６年７月２９日に燃焼工学（Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）社に対して発行されている。この米国特許の教示は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプの化石燃料のガス化の技術の引き続き進歩している開発において、例示的で代表的なものになると考えられる。この目的を達成するために、この教示に従って、この米国特許の教示は、炭素の燃料をガス化して燃焼させる方法を対象とするように記述されている。より具体的には、硫黄および窒素を持っている炭素を含んでいる燃料がガス化され、炭素の一酸化物の濃度が高い低カロリーの燃料ガスを生み出す。このガスは、蒸気発生器の中において、追加される炭素を含んでいる燃料を伴って連続的に燃焼するように計画されている。さらに、より具体的には、この米国特許の教示が対象とする処理方法の操作のモードに関する限り、硫黄および窒素を持っている炭素を含んでいる燃料の第１の部分は、空気の雰囲気が還元させられているガス化装置の中においてガス化され、高温の炭化物を含んでいる炭素の一酸化物の濃度が高い燃料ガスを生み出す。その燃料ガスは、低カロリーの内容物を含んでいる。その後、ガス化装置の中に硫黄を捕獲する材料が導入され、その結果として硫黄を捕獲する材料の存在によって炭素を含んでいる燃料のガス化が実現される。それによって、ガス化されている炭素の燃料の中の硫黄の主要な部分が硫黄を捕獲する材料により捕獲される。
【０００８】
次に、注意は、さらに最先端のクリーンな化石燃料の技術に向けられる。この燃料は、上述したように様々な形態の高温の固体の処理方法が採用される場合、殊に流動層燃焼の技術の場合に対して言及される。それゆえ、より具体的に、注意は、限定するためではなくて例示のために、米国特許番号４，１１１，１５８に向けられる。この米国特許は、１９７８年９月５日にメタルゲゼルシャフトアクティンゲゼルシャフト（Ｍｅｔａｌｌｇｅｓｅｌｌｓｈａｆｔ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｈａｆｔ）に対して発行された。この米国特許の教示は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプの流動層燃焼の技術の引き続き行なわれている初期の開発において、例示的で代表的なものになると考えられる。この目的を達成するために、この教示に従って、この米国特許の教示は、固体原料が例えば炭素もしくは硫黄を含んだ物質などのような可燃性の物質を含んでいる発熱過程を実行するための方法および装置に向けられている。それに続いて、この米国特許の教示が対象とする方法および装置の操作のモードに関する限り、固体原料の燃焼可能な物質は、流動層における近似的に化学量論の条件の下において燃やされるように計画されている。その後、固体は、固体原料の燃焼可能な物質のそのような燃焼の結果として生み出され流動層から引き出されるのであるが、リサイクルされて元の流動層に戻される。一方、固体原料の燃焼可能な物質のそのような燃焼から生み出される熱は、利用されることによって正常な状態に戻すことができる。
【０００９】
さらに上述したように様々な形態の高温の固体の処理方法が採用される最先端のクリーンな化石燃料の技術の流動層の燃焼技術に関して、注意は次に、限定するためではなく例示のために、米国特許番号５，５３３，４７１に向けられる。この米国特許は、１９９６年７月９日にアルストム（Ａｈｌｓｔｒｏｍ）社に対して発行された。この米国特許の教示は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプの流動層の燃焼の技術の引き続き行なわれている進歩におけるさらなる開発の代表的な例示と考えられる。この目的のために、この教示に従って、この米国特許の教示は、流動層の装置の温度が効率的に制御されることを可能にするシステムおよび方法を対象としている。このことは、固体の材料を冷やすための適当な熱伝達表面が存在することを可能にする。より具体的には、この米国特許の教示が対象とするシステムおよび方法の操作のモードに関する限り、循環（速い）流動層および泡立つ（遅い）流動層が利用される。引き続いて、これらの２つの流動層は、第１および第２の相互接続を伴って互いに隣接して設置される。典型的には、循環する流動層の格子の下に泡立つ流動層の格子を導入する流動化ガスを伴う。なぜなら、泡立つ流動層は、上部に明確な境界線を伴って、実質的に一定の密度で存在するので、第１の相互接続は泡立つ流動層の上に提供されるからである。その結果として、２つの流動層の間の圧力および密度の条件は、第１の相互接続を通して循環する流動層から泡立つ流動層へと流れる粒子の流れをもたらす。しかしながら、泡立つ流動層における平均的な密度は循環する流動層における密度よりも高いので、圧力および密度の条件は、泡立つ流動層での処理方法の後に（例えば、そこで粒子を冷やした後に）粒子が第２の相互接続を通って循環する流動層へ戻ってくるということをもたらす。
【００１０】
上述したように様々な形態の固体の処理方法が採用されるような場合に対して最先端のクリーンな化石燃料の技術をさらに議論するために、そして殊にハイブリッド燃焼ガス化技術について、限定するためではなく例示のために、米国特許番号４，２７２，３９９に対して第１に注意を払うべきである。この米国特許は、１９８１年６月８日にモンサント（Ｍｏｎｓａｎｔｏ）社に対して発行されている。この米国特許の教示は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプのハイブリッド燃焼ガス化技術の引き続き行なわれている進歩における初期の開発の代表的な例示であると考えられる。この目的を達成するために、この教示に従って、この米国特許の教示は炭素を含んでいる材料からの高純度の合成ガスを生み出すための統一された処理方法を対象にしている。より具体的には、この米国特許の教示が対象としている統一された処理方法の操作のモードに関する限り、金属酸化物含んでいる材料は、酸素の熱伝導剤およびを炭素含んでいる材料を酸化的にガス化するための熱として用いられ得る。この金属酸化物を含んでいる材料は、熱と酸素を運ぶものとして特徴付けられ、一般的に酸化剤として言及される。引き続いて、蒸気、二酸化炭素、合成ガス、もしくはそれらの混合物は、アップフロー並流システムを通して酸化剤を流体化し伝達するために採用される。それゆえ、主要な統一された処理方法の操作のモードに従って、合成ガスは酸化剤によって第１に酸化され次に加熱され酸化剤の中に水と二酸化炭素を形成する。そして、合成ガスは、酸化剤とガスとがガス化の領域の中の炭素を含んでいる材料と接触するに先立って領域を還元させる。それに加えて、炭素を含んでいる材料は、空気に含まれている窒素が生成合成ガスを汚染しないようなやり方において、酸化されて主として一酸化炭素および水素になる。さらに、炭素を含んでいる材料のガス化は、流体化された酸化剤の酸化および還元を交互に行なうことによって達成される。その後、そのようなガス化の後に、還元された酸化剤は、元素金属もしくは低度に酸化された状態にあるかもしれないが、酸化領域の中において再度酸化され、そのサイクルはその後繰り返される。
【００１１】
さらに上述したような様々な形態の高温の固体の処理方法が採用される最先端のクリーンな化石燃料の技術のハイブリッド燃焼ガス化技術に関して、注意は次に、限定するためではなく例示のために、米国特許番号７，０８３，６５８に向けられる。この米国特許は、２００６年８月１日にアルストムテクノロジー（ＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）社に対して発行された。この米国特許は、参照されることによって本発明に組み込まれている。この米国特許は、高温の固体の処理方法が採用されるタイプのハイブリッド燃焼ガス化技術の引き続いて行なわれている進歩におけるさらなる開発の代表的な例示であると考えられる。この目的を達成するために、この教示に従って、この米国特許の教示は、化石燃料、バイオマス、石油コークス、もしくは力を発生するための水素を生み出すための炭素を含んでいる他のいかなる燃料をも利用する装置を対象として記述されている。その装置は、二酸化炭素（ＣＯ２）の発生を最小化もしくは消去する。より具体的には、この米国特許の教示が対象とする装置の操作のモードに関する限り、ガス化装置は炭素を含む燃料からのガス生成物を生成するために提供される。それは、第１の化学的な過程のループを有する。そのループは、発熱を伴う酸化装置および吸熱を伴う還元装置を含んでいる。引き続いて、発熱を伴う酸化装置は、硫化カルシウム（ＣａＳ）の入口、高温の空気の入口、および硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）という排ガスの出口を有している。一方で、吸熱を伴う還元装置は、発熱を伴う酸化装置の硫酸カルシウムという排ガスの出口と繋がった流体の連通における硫酸カルシウムの入口を有し、発熱を伴う酸化装置の硫化カルシウムの入口と繋がった流体の連通における硫化カルシウムというガス生成物の出口を有し、炭素を含んだ燃料を受け取るための材料の入口を有している。さらに、硫化カルシウムは、発熱を伴う酸化装置の中の空気において酸化され、高温の硫酸カルシウムを形成する。この硫酸カルシウムは、吸熱を伴う還元装置に対して排出される。さらに、高温の硫酸カルシウムおよび炭素を含んでいる燃料は吸熱を伴う還元装置の中に受け取られ、硫酸カルシウムの熱含有量を利用して吸熱反応を経験する。そして、炭素を含んでいる燃料は、硫酸カルシウムから酸素を取り外して、硫化カルシウムおよびガス生成物を形成する。その後、硫化カルシウムは、発熱を伴う酸化装置に対して排出される。そして、ガス生成物は第１の化学過程のループから排出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
それゆえ、関連する適用のタイプに基づいて選択的に操作が可能な高温の固体の処理方法を提供することが、本発明の目的である。
【００１３】
また、予め決められた生成物を生み出す目的に対して選択的に操作されることが可能な高温の固体の処理方法を提供することも本発明の目的である。
【００１４】
さらに、次のような高温の固体の処理方法を提供することも本発明の別の目的である。すなわち、予め決められた生成物が生産される特定の適用の性質に基づいて予め決められた生成物を生み出す目的に対して選択的に操作されることが可能な高温の固体の処理方法を提供することである。
【００１５】
さらに、次のような高温の固体の処理方法を提供することも本発明の別の目的である。すなわち、予め決められた生成物が生産される特定の適用の性質に基づいて予め決められた生成物を生み出す目的に対して選択的に操作されることが可能な高温の固体の処理方法を提供することである。ここで、そのような特定の適用は、特定の適用のグループから予め選択されるように計画されている。
【００１６】
さらに、次のような高温の固体の処理方法を提供することも本発明の目的である。すなわち、予め決められた生成物が生産される特定の適用の性質に基づいて予め決められた生成物を生み出す目的に対して選択的に操作されることが可能な高温の固体の処理方法を提供することである。ここで、そのような特定の適用は、特定の適用のグループから予め選択されるように計画されている。そして、そのような特定の適用のグループは、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用である。
【００１７】
さらにまた別の本発明の目的は、相対的に安価に提供でき、相対的に採用されることが複雑ではなく、大きな多様性によって特徴付けられる高温の固体の処理方法を提供することである。その目的は、高温の固体の処理方法が、予め決められた生成物が本発明の高温の固体の処理方法の使用を通して生み出されることが可能である特定の適用に関する限りにおいて具現化するものである。そして、予め決められた生成物は、そのような特定の適用に対して生産することが望ましいものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に従って、高温の固体の処理方法が提供される。その処理方法は、予め決められた生成物が生産される特定の適用の性質に基づいて、予め決められた生成物を生み出す目的に対して選択的に操作が可能である。そして、そのような特定の適用は、次のようなグループの中の要素の少なくとも２つを有する特定の適用から予め選ばれるように計画されている。すなわち、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用である。この目的を達成するために、そのような高温の固体の処理方法に関する本発明に従った操作のモードにおいては、好ましくは、限定するためではなく例示のために、たとえば硫化カルシウムなどのような石灰石に基づく吸着剤が、酸化装置の中において燃焼されるように計画されている。そのような酸化装置は、好ましくは、限定するためではなく例示のために、循環する反応器であって、そのような石灰石に基づく吸着剤の燃焼から高温の硫酸カルシウムを生み出す。この高温の硫酸カルシウムは、その後に還元装置において採用されるように計画され、そのような還元装置は好ましくは、限定するためではなく例示のために、循環する反応器であって、その目的は、そのような予め決められた生成物が生産される予め選択された特定の適用の性質に基づいて、予め決められた生成物を生み出すことである。
【００１９】
本発明の高温の固体の処理方法の操作のモードの第２の例示的な具体例に従って、燃焼されるように計画された燃料は、限定するためではなく例示のために、例えば石炭などであり、本発明の固体の処理方法の操作のモードの第２の例示的な具体例から生み出される予め決められた生成物の予め選択された特定の適用は、改造された蒸気発生器への適用であり、そのような場合、従来の蒸気発生器は酸化装置の役割において機能するように作られている。この目的を達成するために、本発明の高温の固体の処理方法の操作のモードの第２の例示的な具体例の目的のためのそのような酸化装置の役割において機能することを可能とするために、従来の蒸気発生器は好ましくは修正され、それによりサイクロンもしくは曲線のセパレータのどちらかを具現化する。ここで、サイクロンは、装置のやり方において作動することができるように計画され、曲線のセパレータはまた装置のやり方において作動することができるように計画されている。
【００２０】
本発明の高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第２の例示的な具体例に議論に関してさらに、従来の蒸気発生器は適切に修正されているので、それによって曲線のセパレータを具現化することができる。そのような曲線のセパレータは、酸化物のその中での燃焼に影響を与える目的で、酸化装置のやり方において操作が可能であるように計画されている。曲線のセパレータは、還元装置から曲線のセパレータへと過剰な空気を移送するように計画されている。この還元装置は、本発明の高温の固体の処理方法の操作のモードの第２の例示的な具体例において採用されている。ガスは、酸化物および空気の燃焼から、酸化装置、すなわち曲線のセパレータの中で生み出され、次は熱がそのようなガスから従来の蒸気発生器の範囲内で吸収されることが可能となるように従来の蒸気発生器を通して、流れるように仕向けられる。一方、いかなる灰およびもしくは固体の粒子も、従来の蒸気発生器の底部において収集されるように計画されている。この粒子は、酸化装置、すなわち曲線のセパレータの中の酸化物および空気の燃焼から生み出される。この曲線のセパレータは、そのような曲線のセパレータを具現化するために、従来の蒸気発生器が適切に修正されてきた。その曲線のセパレータは、上述したガスに同伴されていない。このガスは、従来の蒸気発生器を通して流れるように仕向けられている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第１の例示的な具体例を示す概略図である。
【図３】図３ａおよび３ｂは各々、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第２の例示的な具体例の異なる形式の構成を具現化する概略図である。
【図４】図４は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第３の例示的な具体例を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第４の例示的な具体例を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第５の例示的な具体例を示す概略図である。
【図７】図７は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第６の例示的な具体例を示す概略図である。
【図８】図８は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第７の例示的な具体例を示す概略図である。
【図９】図９は、本発明に従って機能する高温の固体の処理方法の操作のモードにおける第８の例示的な具体例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
今や図１を参照して、一般的に参照番号１０によって指定される高温の固体の処理方法の概略図が描かれている。高温の固体の処理方法１０は、予め決められた生成物を生み出すために本発明に従って操作が可能なように計画されている。そして、最後の予め決められた生成物は図１において矢印１２によって指定されている。それは、予め決められた生成物が生み出されている特定の適用の性質に基づいている。図１において描写されている本発明の高温の固体の処理方法の操作のモードに従って、特定の適用は、予め決められた生成物が生み出される性質に基づいて、次のうちの少なくとも２つが含まれる特定の適用のグループから予め選択されるように計画されている。すなわち、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用である。
【００２３】
操作の好ましいモードに従った本発明の高温の固体の処理方法１０は、空気と、限定するためではなく例示のために、例えば石炭などのような炭素を含んだ固体の燃料とを利用するように計画されている。カルシウムの源（例えば、酸化カルシウム）および蒸気は、予め決められた生成物１２の生産に影響を与える。それは、そのような予め決められた生成物１２が生産される予め選択された特定の適用の性質に基づいている。この目的を達成するために、本発明に従って予め選択されるように計画される特定の適用の性質に基づいて、そのように予め決められた生成物１２は、そのように生産された後に捕獲される二酸化炭素であるか、もしくはそのような生産された後に捕獲されることが可能である二酸化炭素であるか、そのように生産された後に部分的に捕獲されることが可能である二酸化炭素である。そのような生成物１２は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードに従って生産される。さらに、熱は、追加的に蒸気を発生させるために採用されることが可能である。また、その熱は、操作の好ましいモードに従って本発明の高温の固体の処理方法１０の使用を通じて発生する。また、その蒸気は、力を発生させる目的への使用のために適切である。
【００２４】
更に図１を参照して、一般的に参照番号１４によって指定される還元装置および参照番号１６によって指定される酸化装置は各々、操作の好ましいモードに従って、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の好ましい具体例に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図１の矢印１８によって指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、間接的に空気を用いて燃やされるように計画されている。それは、還元装置１４に対するインプットとして供給されている。この目的を達成するために、カルシウムの源、および図１において指定されている最後のカルシウムの源２０は、また限定するためではなく例示のために、還元装置１４に対するインプットとして供給される。それは、操作の好ましいモードに従って本発明の高温の固体の処理方法１０に対して加えられるように計画されている。しかしながら、カルシウムの源２０は、本発明の技術的思想の範囲内から外れることなしに、還元装置１４に対するインプット以外のものとしても本発明の高温の固体の処理方法１０の中のいずれかの領域に同じように好適に供給される。そのようなカルシウムの源２０（すなわち、酸化カルシウム）は、石灰石（ＣａＣＯ３）を含んでいる。そして、当該カルシウムの源２０は、限定するためではなく例示のために、好ましくは、石灰石（ＣａＣＯ３）、もしくは石灰（ＣａＯ）、もしくは石こう、もしくは循環層ボイラーにおいて用いられる流動媒体などのようなカルシウムの源から選択されるかもしれない。さらに言及すると、そのような石灰石（ＣａＣＯ３）２０は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作の好ましいモードに従って、高温の固体の処理方法１０に対して加えられ、固体の炭素を含んでいる燃料１８に含まれて、それによって還元装置１４の中で硫化カルシウム（ＣａＳ）を生み出す。そのような硫化カルシウム（ＣａＳ）は、図１において矢印２２によって指定されており、その後にそこからの生成物として還元装置１４から出て行くように仕向けられる。そのような硫化カルシウム（ＣａＳ）２２は、酸化装置１６に対するインプットとして供給される。酸化装置１６の中においては、この硫化カルシウム（ＣａＳ）２２は、空気および図１において矢印２４によって指定されている最後の空気との熱を解放する反応において、燃焼する。それは、酸化装置１６に対するインプットとして供給されるように計画されており、その結果として酸化装置１６の中の硫酸カルシウム（ＣａＣＯ４）の生成物に影響を与える。この硫酸カルシウム（ＣａＣＯ４）は、図１の中において矢印２６によって指定されており、その後に酸化装置１６からの生成物として出て行くように仕向けられ、この硫酸カルシウム（ＣａＣＯ４）２６は、固体の炭素を含んでいる燃料１８を燃やし、還元装置１４の中で（ＣａＣＯ４）２６を硫化カルシウム（ＣａＳ）２２に還元して、連続的なリサイクルが行なわれることを可能とするために、必要な酸素および熱を供給する目的で、それに対するインプットとして還元装置１４に戻されるように計画されている。還元装置１４の中における固体の炭素を含んでいる燃料１８の燃焼は、次のように計画されている。すなわち、予め決められた生成物１２は還元装置１４の中で生み出され、固体の炭素を含んでいる燃料１８の中に含まれている炭素および水素は交換され、そのような固体の炭素を含んでいる燃料１８の燃焼において、二酸化炭素および水から構成されるガスを生み出す。この水は、その後にそのような生成ガスから取り除くことが可能であり、それによってそのような生成ガスの残りを適切な形で置き去りにすることによって、予め決められた生成物１２として機能することを可能にする。その生成物１２は、本発明の高温の固体の処理方法１０の使用を通じて、生み出される。そして、それは、そのような予め決められた生成物１２が生み出される予め選択された特定の適用の性質に基づいており、そのような予め決められた特定の適用は、新しい蒸気発生器への適用もしくは改造された蒸気発生器への適用もしくは二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用もしくは二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用もしくは二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用もしくは二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化の適用もしくは部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用もしくは部分的に二酸化炭素を捕獲する固体のガス化への適用である。
【００２５】
次は図２を参照する。図２は、参照番号２８によって一般的に指定される第１の例示的な具体例を表している。本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードは、図２において矢印３０および３１により指定される予め決められた生成物、および最後の予め決められた生成物を生み出すことを目的として、本発明に従って操作されるように計画されている。それは、予め決められた生成物３０および３１が生み出される予め決められた特定の適用、すなわち新しい蒸気発生器への適用の性質に基づいている。更に図２を参照して、一般的に参照番号３２により指定される還元装置、および一般的に参照番号３４により指定される酸化装置の各々は、本発明の高温の固体処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明に従って操作が可能な本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８である。それは、予め決められた生成物３０および３１が生み出される予め選択された特定の適用すなわち新しい蒸気発生器への適用の性質に基づいて、予め決められた生成物３０および３１を生み出すことを目的としている。本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードのこの第１の例示的な具体例において採用される酸化装置３４に対するインプットは、それに従って採用される燃料が固体の炭素を含んでいる燃料を有している場合においては、限定するためではなく例示のために、例えば石炭などであり、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８から生み出される予め決められた生成物３０および３１が生み出されている予め選択された特定の適用が新しい蒸気発生器への適用である場合には、硫化カルシウムおよび図２において矢印３６により指定されている最後の硫化カルシウム、空気および図２において矢印３８により指定されている最後の空気を含んでいる。引き続いて、そのような場合においてそのような酸化装置３４からの生成物は、灰および図２において矢印４８により指定されている最後の灰、図２において矢印４６により指定されており以下にさらに言及されるであろう硫酸カルシウム、窒素および図２において矢印５０により指定されている最後の窒素を含んでいる。
【００２６】
一方、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８において採用される還元装置３２に対するインプットは、それに従って採用される燃料が固体の炭素を含んでいる燃料を有している場合においては、限定するためではなく例示のために、例えば石炭などであり、本発明の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８から生み出される予め決められた生成物３０および３１が生み出されている予め選択された特定の適用が新しい蒸気発生器への適用である場合には、固体の炭素を含んでいる燃料および図２において矢印４０により指定されている最後の固体の炭素を含んでいる燃料、ＣａＣＯ３および図２において矢印４２により指定されている最後のＣａＣＯ３、蒸気および図２において矢印４４により指定されている最後の蒸気、および硫酸カルシウムを含む。硫酸カルシウムはここまでの記述において言及されてきており、矢印４６により指定されている。蒸気４４は、還元装置３２に対して加えられ、還元装置３２の中で発生するように計画されている生成ガスの中で一酸化炭素の酸化に影響を与えるように操作が可能なように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８に従っている。一酸化炭素は二酸化炭素となり、一方付随的に、そのような生成ガスの中の水は水素に還元される。その後、そのような二酸化炭素は、固体の中に含まれている余剰の一酸化カルシウムにより捕獲されるように計画されている。それは、還元装置３２の範囲内において循環しており、ＣａＣＯ３を形成する。そのようなＣａＣＯ３は、予め決められた生成物３０として還元装置３２から出て行くように仕向けられるように計画されており、か焼炉および図２において参照番号５２により一般的に指定されている最後のか焼炉へと流れていくように仕向けられている。か焼炉５２は、予め決められた生成物３０から二酸化炭素を解放するように操作が可能なように計画されている。そこで、予め決められた生成物３０は、ＣａＣＯ３の形をとる。ＣａＣＯ３は、還元装置３２からか焼炉へと流れるように仕向けられ、ＣａＣＯ３からの二酸化炭素のそのような解放に影響を与えるために必要とされる熱は、高温の固体および図２において矢印５４により指定されている最後の高温の固体により供給される。そのような高温の固体は、酸化装置３４からか焼炉５２へと供給される。一酸化カルシウムは、そのような二酸化炭素の解放がか焼炉５２の中でＣａＣＯ３から影響を受けた後にも残り続け、その後にリサイクルされるように計画されている。そのようなリサイクルは、図２において矢印５６により指定されており、還元装置３２において再使用に用いられる。生成ガスの残りは、還元装置３２の中において発生し、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第１の例示的な具体例２８に従って、予め決められた生成物３１、最後の予め決められた生成物３１として還元装置３２から出て行くように仕向けられるように計画されている。最後の予め決められた生成物３１は、二酸化炭素が無い形の蒸気発生器の燃料であり、当該二酸化炭素が無い形の蒸気発生器の燃料はその後に新しい蒸気発生器へ供給されている。そのような新しい蒸気発生器は、図２において参照番号５８により一般的に指定されている。そして、上述の燃料は、新しい蒸気発生器５８のための燃料として使用される。
【００２７】
次に図３ａおよび３ｂを参照する。それらの図においては各々、限定するためではなく例示のために、参照番号６０により一般的に指定される第２の例示的な具体例の異なる形式の構成を具現化する概略図が描かれている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードによるものである。そこでは、それに従って燃焼するように計画されている燃料が、限定するためではなく例示のために、例えば石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料を有する。そして、予め選択された適用においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードのこの第２の例示的な具体例６０から発生している図３ａおよび３ｂの各々において矢印６２により指定されている予め決められた生成物が生み出されており、そのような適用は、改造された蒸気発生器への適用である。そのような場合において、従来の蒸気発生器は、図３ａにおいて参照番号６４により一般的に指定されており、また従来の蒸気発生器は、図３ｂにおいて参照番号６６により一般的に指定されており、その各々は酸化装置として機能するように計画されている。この目的を達成するために、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第２の例示的な具体例６０のためのそのような酸化装置として機能するために、従来の蒸気発生器６４は、サイクロンおよび図３ａにおいて参照番号６８により一般的に指定されている最後のサイクロンを具現化するために適切に修正されるように計画されている。それは、反応器のやり方において作動することが可能なように適切に計画されており、一方、従来の蒸気発生器６６は、曲線のセパレータおよび図３ｂにおいて参照番号７０により一般的に指定されている最後の曲線のセパレータを具現化するように適切に修正されるように計画されている。それは、反応器のやり方において作動することが可能なように適切に計画されている。
【００２８】
引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第２の例示的な具体例６０に関する議論を行なう。従来の蒸気発生器６４が適切に修正されている場合、図３ａにおいて概略が示されているように、サイクロン６８を具現化するために、そのようなサイクロン６８は、硫化カルシウムおよび図３ａにおいて矢印７２により指定されている最後の硫化カルシウムの燃焼に影響を与えるための酸化装置のやり方において操作が可能なように適切に計画されている。それは、サイクロン６８に対するインプットとして、余剰の空気および図３ａにおいて矢印７４により指定されている最後の余剰の空気に沿って移送されることが可能なように計画されている。還元装置は、図３ａおよび３ｂの各々において参照番号７６により一般的に指定されており、引き続きここで十分に説明されるようなやり方において、予め決められた生成物６２の発生に影響を与える目的で採用されることができるように適切に計画されている。それは、固体の炭素を含んでいる燃料が燃焼するように計画されている燃料と、改造された蒸気発生器への適用である予め決められた生成物６２が発生する予め選択された特定の適用との両方に基づいている。主として硫酸カルシウムからなる固体は、硫化カルシウム７２および空気７４をサイクロン６８の範囲内で燃焼させることによって生み出される。それは、図３ａにおいて描かれているように従来の蒸気発生器６４が修正されて具現化しようとしてきたものであり、ガスからは分離されている。それは、硫化カルシウム７２および空気７４のサイクロン６８の中における燃焼から生み出される。そのような硫酸カルシウムは、その後にリサイクルされるように計画されている。それは、図３ａにおいて矢印７８により指定されている。サイクロン６８から還元装置７６まで、そのような硫酸カルシウム７８は、限定するためではなく例示のために、石炭および図３ａの中の矢印８０により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料と、ＣａＣＯ３および図３ａの中の矢印８２により指定されている最後のＣａＣＯ３との両方に沿って利用されるように計画されている。それらは各々、還元装置７６に対するインプットとして供給されるように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち改造された蒸気発生器への適用の性質に基づいて、予め決められた生成物６２の還元装置７６の範囲内における発生に影響を与えることが目的である。さらに、サイクロン６８の中で生み出されるガスは、図３ａにおいて描かれているように、従来の蒸気発生器６４が適切に修正されてそのサイクロン６８を具現化してきたのであるが、サイクロン６８の中の硫化カルシウム７２および空気７４の燃焼から、今度は従来の蒸気発生器６４を通して流れるように仕向けられ、図３ａの中の矢印８４により指定されるように、そのようなガス８４から従来の蒸気発生器６４の範囲内において熱が吸収されることを可能にする。一方、いかなる灰およびもしくは固体の粒子も、従来の蒸気発生器６４が適切に修正されてきたサイクロン６８の中において硫化カルシウム７２および空気７４の燃焼から生み出されるかもしれないが、図３ａにおいて描かれているように、ガス８４に同伴されないそのようなサイクロン６８を具現化するために、従来の蒸気発生器６４を通して流れるように仕向けられるが、図３ａにおいて矢印８６により指定されているように、従来の蒸気発生器６４の底部において収集されるように計画されている。
【００２９】
本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第２の例示的な具体例６０についてさらに議論を行なう。図３ｂにおいて描写されているように、従来の蒸気発生器６６が適切に修正される場合、曲線のセパレータ７０を具現化するために、そのような曲線のセパレータ７０は、硫化カルシウムおよび図３ｂにおいて矢印８６により指定される最後の硫化カルシウムの燃焼に影響を与える目的で、酸化装置のやり方において操作が可能なように適切に計画されている。それは、曲線のセパレータ７０に対するインプットとして、余剰の空気および図３ｂにおいて矢印８８により指定されている最後の余剰の空気に沿って移送されることができるように計画されている。還元装置は、図３ａおよび３ｂの各々において参照番号７６により指定されるが、以下により詳細に説明されるように、ある意味では予め決められた生成物６２の発生に影響を与える目的で採用されていることができるように適切に計画される。それは、固体の炭素を含んでいる燃料が燃焼するように計画されている燃料と、予め選択された特定の適用との両方に基づいている。その適用は、予め決められた生成物６２が生み出され、改造された蒸気発生器への適用である。固体は、主として硫酸カルシウムからなり、その硫酸カルシウムは曲線のセパレータ７０の範囲内における硫化カルシウム８６および空気８８の燃焼から生み出される。図３ｂにおいて描かれているように、従来の蒸気発生器６６は、曲線のセパレータ７０を具現化するために修正されてきており、上述の固体はガスから分離される。そのガスは、硫化カルシウム８６および空気８８の曲線のセパレータの中における燃焼から生み出される。そのような硫酸カルシウムは、その後リサイクルされるように計画される。それは、図３ｂにおいて矢印９０により指定されるように、曲線のセパレータ７０から還元装置７６までである。そこでは、そのような硫酸カルシウム９０は、限定するためではなく例示のために、石炭および図３ｂにおいて矢印９２により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料と、ＣａＣＯ３および図３ｂにおいて矢印９４により指定されている最後のＣａＣＯ３との両方に沿って利用されるように計画されている。それらは各々、予め決められた生成物６２の還元装置７６の範囲内における発生に影響を与える目的で、還元装置７６に対するインプットとして供給されるように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち改造された蒸気発生器への適用の性質に基づいている。さらに、曲線のセパレータ７０の中で生み出されたガスは、図３ｂにおいて描かれているように、従来の蒸気発生器６６が適切に修正されて曲線のセパレータ７０を具現化し、曲線のセパレータ７０の中の硫化カルシウム８６および空気８８の燃焼から、図３ｂにおいて矢印９６により指定されているように、今度は従来の蒸気発生器６６を通して流れるように仕向けられる。それは、そのようなガス９６から従来の蒸気発生器６６の範囲内において熱が吸収されることを可能にするためである。一方、いかなる灰およびもしくは固体の粒子も、曲線のセパレータ７０の中の硫化カルシウム８６および空気８８の燃焼から生み出されるかもしれないが、図３ｂにおいて描かれているように、従来の蒸気発生器６６は適切に修正されている。それは、ガス９６に同伴されない曲線のセパレータ７０を具現化するためである。そのガス９６は、従来の蒸気発生器６６を通して流れ、図３ｂの中で矢印９８により指定されているように、従来の蒸気発生器６６の底部において収集されるように計画されている。
【００３０】
次に図４について言及する。図４においては、参照番号１００により一般的に指定される第３の例示的な具体例の概略図が描かれている。その具体例は、予め決められた生成物および図４において矢印１０２により指定されている最後の予め決められた生成物を発生させる目的で、本発明に従って操作が可能なように計画されている本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードに関するものである。それは、予め決められた生成物１０２が生み出されている予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼の適用の性質に基づいている。さらに図４を参照して、図４において参照番号１０４により一般的に指定されている還元装置、図４において参照番号１０６により一般的に指定されている酸化装置は各々、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第３の例示的な具体例１００に従っている。それは、予め決められた生成物１０２が生産されている予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼の適用の性質に基づいて、予め決められた生成物１０２を発生する目的で本発明に従って操作が可能である。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第３の例示的な具体例１００に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図４において矢印１０８により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、還元装置１０４に対するインプットとして供給され、間接的に空気を用いて燃焼するように計画されている。この目的を達成するために、ＣａＣＯ３および図４において矢印１１０により指定されている最後のＣａＣＯ３は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第３の例示的な具体例に従って追加されるように計画されるが、また還元装置１０４に対するインプットとして供給される。そのようなＣａＣＯ３１１０は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第３の例示的な具体例１００に従って追加されるが、還元装置１０４の中で硫黄を捕獲するように操作が可能なように計画されている。それは、固体の炭素を含んでいる燃料１０８に含まれており、還元装置１０４の中で硫化カルシウムを生み出す。最後の硫化カルシウムは、図４において矢印１１２により指定されているが、その後に生成物として還元装置１０４から出て行くように仕向けられる。そこでは、そのような硫化カルシウム１１２は酸化装置１０６に対するインプットとして供給される。酸化装置１０６において、この硫化カルシウム１１２は図４において矢印１１４により指定される空気とともに熱を解放する反応において燃焼する。空気１１４は、酸化装置１０６に対するインプットとして供給され、それにより酸化装置１０６の中で硫酸カルシウムを生み出す。
【００３１】
さらに言及すると、この硫酸カルシウムは、図４において矢印１１６により指定されているが、その後に酸化装置１０６からの生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム１１６は、そこでのインプットとして還元装置１０４にリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料１０８の燃焼と、還元装置１０４の中における硫酸カルシウム１１６から硫化カルシウム１１２への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給することである。それによって、連続的なリサイクルが行なわれることを可能とする。還元装置１０４の中の固体の炭素を含んでいる燃料１０８の燃焼は、予め決められた生成物１０２が還元装置１０４の中において発生するように計画されている。それにより、固体の炭素を含んでいる燃料１０８の中に含まれている炭素および水素は、固体の炭素を含んでいる燃料１０８のそのような燃焼の過程において交換されるように計画されている。そして、二酸化炭素および水から構成される生成ガスを生み出す。水は、その後にそのような生成ガスを適切な形で残すようにしてそのような生成ガスから除去される。そして、それゆえ、残された生成ガスは、予め決められた生成物１０２として機能することができる。その生成物１０２は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第３の例示的な具体例１００の使用を通じて発生する。そして、それゆえ、捕獲される準備ができている。それは、予め選択された特定の適用の性質に基づいている。そのような捕獲される準備ができている予め決められた生成物１０２は、上述の特定の適用に対して生産されている。そのような特定の適用は、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用である。
【００３２】
次に図５を参照する。図５においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの参照番号１１８により一般的に指定されている第４の例示的な具体例の概略図が示されている。それは、予め決められた生成物および図５において矢印１２０により指定されている最後の予め決められた生成物を発生させる目的で、本発明に従って操作が可能であるように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。その適用に対して、予め決められた生成物１２０が生み出されている。図５をさらに参照して、参照番号１２２により一般的に指定されている還元装置、および参照番号１２４により一般的に指定されている還元装置は各々、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第４の例示的な具体例１１８に従っており、その具体例１１８は、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用を性質に基づいて、予め決められた生成物１２０を発生させる目的に対して本発明に従って操作が可能である。その適用に対して、予め決められた生成物１２０が生産される。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第４の例示的な具体例に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図５において矢印１２６により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料が、ガス化されるように計画されている。その燃料は、還元装置１２２に対するインプットとして供給される。この目的を達成するために、ＣａＣＯ３および図５において矢印１２８により指定されている最後のＣａＣＯ３がまた、還元装置１２２に対するインプットとして供給される。このＣａＣＯ３は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第４の例示的な具体例に従って加えられるように計画されている。そのようなＣａＣＯ３１２８は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第４の例示的な具体例１１８に従って加えられるが、固体の炭素を含んでいる燃料１２６に含まれている硫黄を還元装置１２２の中で捕獲するように操作が可能であるように計画されている。それは、還元装置１２２の中において流化カルシウムを生み出すためである。最後の流化カルシウムは、図５において矢印１３０により指定されているが、その後に生成物として還元装置１２２から出て行くように仕向けられるように計画されている。そこでは、そのような流化カルシウム１３０は、酸化装置１２４に対するインプットとして供給される。酸化装置１２４の中において、この流化カルシウム１３０は、反応させられるように計画されている。空気および図５において矢印１３２により指定されている最後の空気は、酸化装置１２４に対するインプットとして供給されるように計画されている。それは、酸化装置１２４の中において流化カルシウム１３０の反応から硫酸カルシウムを生み出すことができるようにするためである。
【００３３】
さらに図５を参照して、この硫酸カルシウムは、矢印１３４により指定されているが、その後に酸化装置１２４から生成物として出て行くように仕向けられるように指定されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム１３４は、還元装置１２２に対するインプットとしてリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料１２６ガス化と、還元装置１２２の中における硫酸カルシウム１３４の流化カルシウム１３０への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給することである。それにより、連続的なリサイクルが行われることが可能となる。還元装置１２２の中における固体の炭素を含んでいる燃料１２６のガス化は、予め決められた生成物１２０が還元装置１２２の中で発生するように、計画されている。そこにおいては、固体の炭素を含んでいる燃料１２６に含まれている炭素および水素が、固体の炭素を含んでいる燃料１２６の一酸化炭素および水素と同様に二酸化炭素および水を含んでいる生成ガスへのそのようなガス化の過程において、交換されるように計画されている。水はその後に、そのような生成ガスの残りを適切な形で置き去りにするように、そのような生成ガスから除去されることができる。それは、それゆえ、予め決められた生成物１２０がとして機能することができるようにするためである。そのような生成物１２０は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第４の例示的な具体例１１８の使用を通して、生み出される。そして、それは、それゆえ、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温のガス化への適用の性質に基づいて、捕獲される準備ができている。そのような適用に対して、そのような捕獲される準備ができている予め決められた生成物１２０が生み出される。
【００３４】
次は、図６を参照する。図６においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの、参照番号１３６により一般的に指定されている、第５の例示的な具体例の概略図が描かれている。それは、予め決められた生成物および図６において参照番号１３８により指定されている最後の予め決められた生成物を発生する目的で、本発明に従って操作が可能であるように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物１３８が生み出される。さらに図６を参照して、参照番号１４０により一般的に指定されている還元装置と、参照番号１４２により一般的に指定されている酸化装置は各々、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第５の例示的な具体例１３６に従っている。それは、予め決められた生成物１３８を発生する目的で本発明に従って操作が可能である。それは、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物１３８は、生み出されている。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の第５の例示的な具体例に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図６において矢印１４４により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、還元装置１４０に対するインプットとして供給され、間接的に空気を用いて燃焼するように計画されている。この目的のために、ＣａＣＯ３および図６において矢印１４６により指定されている最後のＣａＣＯ３は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第５の例示的な具体例に従って加えられるように計画されており、また還元装置１４０に対するインプットとして供給される。そのようなＣａＣＯ３１４６は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第５の例示的な具体例１３６に従って加えられるが、還元装置１４０の中において硫黄を捕獲するために操作が可能であるように計画されている。その硫黄は、固体の炭素を含んでいる燃料１４４の中に含まれている。それは、還元装置１４０の中で硫化カルシウムを生み出すためである。図６において矢印１４８により指定されている最後の硫化カルシウムは、その後に生成物として還元装置１４０から出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、そのような硫化カルシウム１４８は、酸化装置１４２に対するインプットとして供給されるように計画されている。酸化装置１４２の中において、この硫化カルシウム１４８は、空気および図６において矢印１５０により指定されている最後の空気との熱を解放する反応において燃焼させられる。硫化カルシウムは、酸化装置１４２の中において硫酸カルシウムを生み出すことができるために、酸化装置１４２に対するインプットとして供給されるように計画されている。
【００３５】
さらに図６を参照して、この硫酸カルシウムは矢印１５２により指定されており、その後に酸化装置１４２からの生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム１５２は、還元装置１４０に対するインプットとしてリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料１４４の燃焼と、還元装置１４０の中における硫酸カルシウム１５２の硫化カルシウム１４８への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給することである。それによって、連続的なリサイクルが行われることが可能となる。還元装置１４０の中における固体の炭素を含んでいる燃料１４４の燃焼は、予め決められた生成物１３８が還元装置１４０の中で発生するように計画されている。そこにおいては、固体の炭素を含んでいる燃料１４４に含まれている炭素および水素が、固体の炭素を含んでいる燃料１４４から二酸化炭素および水を含んでいる生成ガスへのそのような燃焼の過程において交換されるように計画されている。その水は、その後にそのような生成ガスから除去されて、そのような生成ガスの残りを適切な形で置き去りにすることができる。それにより、それゆえ、そのような生成ガスの残りは予め決められた生成物１３８として機能することができる。そのような生成物１３８は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第５の例示的な具体例の使用を通じて発生し、それにより、そのような目的に対する使用に対して適切ないかなる捕獲手段によっても捕獲されることができる。そのような捕獲手段は、図６において概略を描写されている。そこでは、そのような捕獲手段の概略図は、参照番号１５４により指定されており、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、そのような予め決められた生成物１３８が、生み出されている。
【００３６】
次は図７を参照する。図７においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの、参照番号１５６により一般的に指定されている、第６の例示的な具体例の概略図が示されている。それは、予め決められた生成物および図７において参照番号１５８により指定されている最後の予め決められた生成物を発生する目的で、本発明に従って操作が可能なように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物が生み出される。さらに図７を参照して、参照番号１６０により一般的に指定されている還元装置と、参照番号１６２により一般的に指定されている酸化装置とは各々、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第６の例示的な具体例に従っている。その具体例は、予め決められた生成物１５８を発生する目的で本発明に従っている。その生成物１５８は、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。その適用に対して、予め決められた生成物１５８が生み出される。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第６の例示的な具体例１５６に従って、限定するためではなく例示のために、石炭および図７において矢印１６４により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、還元装置１６０に対するインプットとして供給され、ガス化されるように計画されている。この目的を達成するために、ＣａＣＯ３および図７において矢印１６６により指定されている最後のＣａＣＯ３は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第６の例示的な具体例１５６に従って加えられるように計画されており、また還元装置１６０に供給される。そのようなＣａＣＯ３１６６は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第６の例示的な具体例に従って加えられ、還元装置１６０の中において硫黄を捕獲するように操作が可能なように計画されている。その硫黄は、固体の炭素を含んでいる燃料１６４の中に含まれており、還元装置１６０の中において硫化カルシウムを生産する。最後の硫化カルシウム１６０は、図７において矢印１６８により指定されており、その後に還元装置１６０から生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、そのような硫化カルシウム１６８は、酸化装置１６２に対するインプットとして供給される。酸化装置１６２の中において、この硫化カルシウム１６８は、反応させられるように計画されている。空気および図７において矢印１７０により指定されている最後の空気は、酸化装置１６２に対するインプットとして供給されるように計画されており、その結果として、硫酸カルシウムは硫化カルシウム１６８が酸化装置１６２の中において反応することから生み出されることができる。
【００３７】
さらに図７を参照して、この硫酸カルシウムは、図７において矢印１７２により指定されているが、その後に酸化装置１６２から生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム１７２は、還元装置１６０に対するインプットとしてリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料１６４のガス化と、還元装置１６０の中における硫酸カルシウム１７２から硫化カルシウム１７２への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給することである。それにより、連続的なリサイクルが行われることが可能になる。還元装置１６０の中の固体の炭素を含んでいる燃料１６４のガス化は、予め決められた生成物１５８が還元装置１６０の中で生み出されるように計画されている。そこにおいては、固体の炭素を含んでいる燃料１６４の中に含まれている炭素および水素が、固体の炭素を含んでいる燃料１６４から一酸化炭素および水素と同様に二酸化炭素および水を含んでいる生成ガスへとそのようにガス化される過程の中で還元されるように計画されている。水は、その後にそのような生成ガスから除去されて、残りのそのような生成ガスを適切な形で置き去りにする。それにより、それゆえ、そのような残りの生成ガスは、予め決められた生成物１５８として機能することができる。そのような残りの生成ガスは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第６の例示的な具体例１５６の使用を通じて発生させられる。それにより、そのような残りの生成ガスは、そのような目的に対して適切ないかなる捕獲の手段によっても捕獲されることができる。そのような捕獲の手段は、図７において概略的に描写されている。そこにおいては、そのような捕獲の手段の概略図は、参照番号１７４により指定されており、そのような捕獲の手段は、予め選択された特定の適用、すなわち二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、そのような予め決められた生成物１５８は生み出されている。
【００３８】
次は図８を参照する。図８においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの、参照番号１７６により指定されている、第７の例示的な具体例の概略図が描かれている。その具体例は、本発明に従って操作が可能なように計画されている。その目的は、予め決められた生成物および図８において参照番号１７８により指定されている最後の予め決められた生成物を発生することである。それは、予め選択された特定の適用、すなわち部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物１７８は生み出されている。さらに図８を参照して、参照番号１８０により一般的に指定されている還元装置と、参照番号１８２により一般的に指定されている酸化装置とは各々、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第７の例示的な具体例１７６に従っている。その具体例は、予め決められた生成物１７８を生み出す目的で本発明に従って操作が可能である。それは予め選択された特定の適用、すなわち部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物１７８は生み出されている。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第７の例示的な具体例１７６に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図８において矢印１８４により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、還元装置１８０に対するインプットとして供給され、間接的に空気を用いて燃焼されるように計画されている。この目的を達成するために、ＣａＣＯ３および図８において矢印１８６により指定されている最後のＣａＣＯ３は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第７の例示的な具体例１７６に従って加えられるように計画されており、また還元装置１８０に対するインプットとして供給される。そのようなＣａＣＯ３１８６は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第７の例示的な具体例１７６に従って加えられ、還元装置１８０の中において硫黄を捕獲するように操作されるように計画されている。その硫黄は、固体の炭素を含んでいる燃料１８４の中に含まれており、それによって還元装置１８０の中で硫化カルシウムを生み出す。図８において矢印１８８により指定されている最後の硫化カルシウムは、その後に還元装置１８０から生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、そのような硫化カルシウム１８８は、酸化装置１８２に対するインプットとして供給される。酸化装置１８２の中においては、この硫化カルシウム１８８は空気および図８において矢印１９０により指定されている最後の空気と熱を解放する反応において燃焼する。この硫化カルシウム１８８は、酸化装置１８２に対するインプットとして供給されるように計画されており、それにより酸化装置１８２の中で硫酸カルシウムを生産することができる。
【００３９】
さらに図８を参照して、この硫酸カルシウムは、矢印１９２により指定されており、その後に酸化装置１８２からの生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム１９２は、還元装置１９０に対するインプットとしてリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料１８４の燃焼と、還元装置１８０における硫酸カルシウム１９２から硫化カルシウム１８８は、への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給するためである。それにより、連続的なリサイクルが行われることが可能になる。還元装置１８０の中の固体の炭素を含んでいる燃料１８４の燃焼は、予め決められた生成物１７８が還元装置１８０の中で発生するように計画されている。そこにおいては、固体の炭素を含んでいる燃料１８４に含まれている炭素および水素が、固体の炭素を含んでいる燃料１８４が二酸化炭素および水を含んだ生成ガスへと変わるそのような燃焼の過程において、交換させられるように計画されている。その水は、その後にそのような生成ガスから除去されてそのような残りの生成ガスを適切な形で置き去りにすることができる。それにより、それゆえ、そのような生成ガスは予め決められた生成物１７８として機能することができ、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第７の例示的な具体例１７６の使用を通じて発生される。その結果として、そのような生成ガスは、そのような目的に対する使用に対して適切ないかなる部分的な捕獲の手段によっても、部分的に捕獲されることができる。そのような部分的な捕獲の手段は、参照番号１９４により指定されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、そのような予め決められた生成物１７８は生み出されている。
【００４０】
次に図９を参照する。図９においては、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの、参照番号１９６によって一般的に指定されている、第８の例示的な具体例の概略が描写されている。その具体例は、予め決められた生成物および図９において参照番号１９８により指定されている予め決められた最後の生成物に従って、操作が可能なように計画されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、予め決められた生成物１９８は生み出されている。さらに図９を参照して、参照番号２００により一般的に指定されている還元装置と、参照番号２０２により一般的に指定されている酸化装置とは各々、本発明の高温の固体の処理方法１０において採用されるように計画されている。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例１９６に従っており、その具体例１９６は、予め決められた生成物１９８を生み出す目的で、本発明に従って操作が可能である。それは、予め選択された特定の適用、すなわち部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用である。そのような適用に対して、予め決められた生成物１９８は生み出されている。引き続いて、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例に従って、限定するためではなく例示のために、例えば石炭および図９において矢印２０４により指定されている最後の石炭などのような固体の炭素を含んでいる燃料は、還元装置２００に対するインプットとして供給されるように計画され、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例に従って加えられるように計画され、ガス化されるように計画されている。この目的を達成するために、ＣａＣＯ３は、図９において矢印２０６により指定され、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例に従って加えられるように計画され、また還元装置２００に対して供給される。そのようなＣａＣＯ３２０６は、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例に従って加えられ、還元装置２００の中において硫黄を捕獲するように操作が可能であるように計画されている。その硫黄は、固体の炭素を含んでいる燃料２０４の中に含まれており、その結果として、還元装置２００の中において硫化カルシウムを生産する。図９において矢印２０８により指定されている最後の硫化カルシウムは、その後に還元装置２００からの生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、そのような硫化カルシウム２０８は酸化装置２０２に対するインプットとして供給される。酸化装置２０２の中において、この硫化カルシウム２０８は反応させられるように計画されている。空気および図９において矢印２１０により指定されている最後の空気は、酸化装置２０２に対するインプットとして供給される。その結果として、酸化装置２０２の中における硫化カルシウム２０８の反応から硫酸カルシウムが生み出されることができる。
【００４１】
さらに図９を参照して、この硫酸カルシウムは、矢印２１２により指定されており、その後に酸化装置２０２から生成物として出て行くように仕向けられるように計画されている。そこにおいては、この硫酸カルシウム２１２は還元装置２００に対するインプットとしてリサイクルされるように計画されている。その目的は、固体の炭素を含んでいる燃料２０４のガス化と、還元装置２００における硫酸カルシウム２１２から硫化カルシウム２０８への還元との両方に影響を与えるために必要とされる酸素および熱を供給することである。それにより、連続的なリサイクルが行われることが可能になる。還元装置２００の中での固体の炭素を含んでいる燃料２０４のガス化は、予め決められた生成物１９８が還元装置２００の中で発生するように計画されている。そこにおいては、固体の炭素を含んでいる燃料２０４に含まれている炭素および水素は、固体の炭素を含んでいる燃料２０４が一酸化炭素および水素と同様に二酸化炭素および水を含んでいる生成ガスへとガス化する過程において交換されるように計画されている。水は、その後にそのような生成ガスから除去されてそのような生成ガスの残りを適切な形で置き去りにすることができる。それによって、それゆえ、そのような生成ガスは予め決められた生成物１９８として機能することができる。それは、本発明の高温の固体の処理方法１０の操作のモードの第８の例示的な具体例の使用を通じて発生し、それゆえ、そのような目的に対して使用されることが適切ないかなる部分的な捕獲の手段によっても部分的に捕獲されることが可能である。そのような部分的な捕獲の手段が、図９に概略的に描写されている。そこにおいては、そのような部分的な捕獲の手段の概略図は、参照番号２１４により指定されている。それは、予め選択された特定の適用、すなわち部分的な二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用の性質に基づいている。そのような適用に対して、そのような予め決められた生成物１９８は生み出される。
【００４２】
以上説明が行われた本発明の具体例が酸化カルシウムを有していた一方で、本発明は、酸化物が例えば酸化鉄などのような金属酸化物を含むかもしれないということを、考慮すべきである。
【００４３】
本発明の好ましい具体例が即時の適用において示され説明されてきたが、ここに添付されているクレームの中で記載されている本発明の技術的思想の範囲内において、様々な変形や代替が行われるかもしれない、ということが理解されるべきである。したがって、本発明は、本発明がここで説明されてきたように、限定するためではなく例示のために説明されてきたということがさらに理解されるべきである。
【００４４】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００９年３月３１日に出願されたＵＳ６１／１６５，０６９というシリアル番号を有する「関連する適用のタイプに基づいて選択的に操作が可能な高温の固体の処理方法」という名称の同時係属の米国の仮出願に対して優先権を主張する。先の出願は、参照されることによって完全に本出願に組み込まれている。
【符号の説明】
【００４５】
１０…処理方法、２８…第１の例示的な具体例、６０…第２の例示的な具体例、１００…第３の例示的な具体例、１１８…第４の例示的な具体例、１３６…第５の例示的な具体例、１５６…第６の例示的な具体例、１７６…第７の例示的な具体例、１９６…第８の例示的な具体例
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められた生成物が生み出される、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用のうちの少なくとも２つを含む特定の適用のグループから予め選択することと、
還元装置として操作されることが可能な第１の反応器を提供することと、
酸化装置として操作されることが可能な第２の反応器を提供することと、
還元装置に対するインプットとして硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料およびカルシウム源の両方を供給することと、
酸化装置に対するインプットとして空気を供給することと、
還元装置の中において硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料の中の硫黄をカルシウム源により捕獲して還元装置の中に硫化カルシウムを生み出すことをもたらすことと、
還元装置からの生成物として硫化カルシウムを取り出し、その後にそのような硫化カルシウムを酸化装置に対するインプットとして供給することと、
酸化装置において硫化カルシウムから硫酸カルシウムを生み出すことと、
酸化装置からの生成物として硫酸カルシウムを取り出し、そのような硫酸カルシウムを還元装置に対する生成物として供給することと、
還元装置の中の硫酸カルシウムを、予め決められた生成物が生み出される特定の適用の性質に基づいて硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料から予め決められた生成物を還元装置の中に生み出すことに影響を与えるために酸素源および熱源の両方として利用することと、
還元装置から予め決められた生成物を取り出すことと
を備える、予め決められた生成物が生み出されている特定の適用の性質に基づいて、予め決められた生成物を生み出すために選択的に操作することが可能な高温の固体の処理方法。
【請求項２】
予め選択された特定の適用が、改造された蒸気発生器への適用である
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項３】
酸化装置は、サイクロンを具現化するために修正されてきた従来の蒸気発生器の中において具現化されたサイクロンを有する
請求項２に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項４】
酸化装置は、曲線のセパレータを具現化するために修正されてきた従来の蒸気発生器の中において具現化された曲線のセパレータを有する
請求項２に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項５】
予め選択された特定の適用が、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用である
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項６】
還元装置から取り出される予め決められた生成物の捕獲に影響を与えるために操作が可能である捕獲の手段を供給するステップをさらに備える
請求項５に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項７】
予め選択された特定の適用が二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用であり、還元装置から取り出される予め決められた生成物の捕獲に影響を与えるために操作が可能である捕獲の手段を供給することをさらに備える
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項８】
予め選択された特定の適用が部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用であり、還元装置から取り出される予め決められた生成物の部分的な捕獲に影響を与えるために操作が可能である部分的な捕獲の手段を供給することをさらに備える
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項９】
予め選択された特定の適用が部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用であり、還元装置から取り出される予め決められた生成物の部分的な捕獲に影響を与えるために操作が可能である部分的な捕獲の手段を供給することをさらに備える
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項１０】
還元装置に対するインプットとして供給されるカルシウム源が好ましくはＣａＣＯ３である
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項１１】
予め決められた生成物が生み出される、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用のうちの少なくとも２つを含む特定の適用のグループから予め選択することと、
還元装置として操作されることが可能な第１の反応器を提供することと、
酸化装置として操作されることが可能な第２の反応器を提供することと、
還元装置に対するインプットとして硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料および酸化物の両方を供給することと、
酸化装置に対するインプットとして空気を供給することと、
還元装置の中において硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料の中の硫黄を酸化物により捕獲することに影響を与えることと、
酸化装置の中において酸化物の生成をもたらすことと、
酸化装置からの生成物として酸化物を取り出し、その後にそのような酸化物を還元装置に対するインプットとして供給することと、
還元装置の中の酸化物を、予め決められた生成物が生み出される特定の適用の性質に基づいて硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料から予め決められた生成物を還元装置の中に生み出すことに影響を与えるために酸素源および熱源の両方として利用することと、
還元装置から予め決められた生成物を取り出すことと
を備える、予め決められた生成物が生み出されている特定の適用の性質に基づいて、予め決められた生成物を生み出すために選択的に操作することが可能な高温の固体の処理方法。
【請求項１２】
酸化物は、酸化カルシウムおよび金属酸化物のうちのいずれかである
請求項１１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項１】
予め決められた生成物が生み出される、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用のうちの少なくとも２つを含む特定の適用のグループから予め選択することと、
還元装置として操作されることが可能な第１の反応器を提供することと、
酸化装置として操作されることが可能な第２の反応器を提供することと、
還元装置に対するインプットとして硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料およびカルシウム源の両方を供給することと、
酸化装置に対するインプットとして空気を供給することと、
還元装置の中において硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料の中の硫黄をカルシウム源により捕獲して還元装置の中に硫化カルシウムを生み出すことをもたらすことと、
還元装置からの生成物として硫化カルシウムを取り出し、その後にそのような硫化カルシウムを酸化装置に対するインプットとして供給することと、
酸化装置において硫化カルシウムから硫酸カルシウムを生み出すことと、
酸化装置からの生成物として硫酸カルシウムを取り出し、そのような硫酸カルシウムを還元装置に対する生成物として供給することと、
還元装置の中の硫酸カルシウムを、予め決められた生成物が生み出される特定の適用の性質に基づいて硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料から予め決められた生成物を還元装置の中に生み出すことに影響を与えるために酸素源および熱源の両方として利用することと、
還元装置から予め決められた生成物を取り出すことと
を備える、予め決められた生成物が生み出されている特定の適用の性質に基づいて、予め決められた生成物を生み出すために選択的に操作することが可能な高温の固体の処理方法。
【請求項２】
予め選択された特定の適用が、改造された蒸気発生器への適用である
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項３】
酸化装置は、サイクロンを具現化するために修正されてきた従来の蒸気発生器の中において具現化されたサイクロンを有する
請求項２に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項４】
酸化装置は、曲線のセパレータを具現化するために修正されてきた従来の蒸気発生器の中において具現化された曲線のセパレータを有する
請求項２に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項５】
予め選択された特定の適用が、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用である
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項６】
還元装置から取り出される予め決められた生成物の捕獲に影響を与えるために操作が可能である捕獲の手段を供給するステップをさらに備える
請求項５に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項７】
予め選択された特定の適用が二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用であり、還元装置から取り出される予め決められた生成物の捕獲に影響を与えるために操作が可能である捕獲の手段を供給することをさらに備える
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項８】
予め選択された特定の適用が部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用であり、還元装置から取り出される予め決められた生成物の部分的な捕獲に影響を与えるために操作が可能である部分的な捕獲の手段を供給することをさらに備える
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項９】
予め選択された特定の適用が部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用であり、還元装置から取り出される予め決められた生成物の部分的な捕獲に影響を与えるために操作が可能である部分的な捕獲の手段を供給することをさらに備える
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項１０】
還元装置に対するインプットとして供給されるカルシウム源が好ましくはＣａＣＯ３である
請求項１に記載の高温の固体の処理方法。
【請求項１１】
予め決められた生成物が生み出される、新しい蒸気発生器への適用、改造された蒸気発生器への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する準備ができている高温の固体のガス化への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用、部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体の燃焼への適用、および部分的に二酸化炭素を捕獲する高温の固体のガス化への適用のうちの少なくとも２つを含む特定の適用のグループから予め選択することと、
還元装置として操作されることが可能な第１の反応器を提供することと、
酸化装置として操作されることが可能な第２の反応器を提供することと、
還元装置に対するインプットとして硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料および酸化物の両方を供給することと、
酸化装置に対するインプットとして空気を供給することと、
還元装置の中において硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料の中の硫黄を酸化物により捕獲することに影響を与えることと、
酸化装置の中において酸化物の生成をもたらすことと、
酸化装置からの生成物として酸化物を取り出し、その後にそのような酸化物を還元装置に対するインプットとして供給することと、
還元装置の中の酸化物を、予め決められた生成物が生み出される特定の適用の性質に基づいて硫黄を含んだ固体の炭素を含んでいる燃料から予め決められた生成物を還元装置の中に生み出すことに影響を与えるために酸素源および熱源の両方として利用することと、
還元装置から予め決められた生成物を取り出すことと
を備える、予め決められた生成物が生み出されている特定の適用の性質に基づいて、予め決められた生成物を生み出すために選択的に操作することが可能な高温の固体の処理方法。
【請求項１２】
酸化物は、酸化カルシウムおよび金属酸化物のうちのいずれかである
請求項１１に記載の高温の固体の処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２０１２−５２２２０６（Ｐ２０１２−５２２２０６Ａ）
【公表日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０３６１０（Ｐ２０１２−５０３６１０）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２９１９７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１７７８２
【国際公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（５０３４１６３５３）アルストム テクノロジー リミテッド (394)
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ
【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ７， ＣＨ−５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２９１９７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１７７８２
【国際公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（５０３４１６３５３）アルストム テクノロジー リミテッド (394)
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ
【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ７， ＣＨ−５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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