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JP4800569B2 - Fuel gas production apparatus and fuel gas production method - Google Patents

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JP4800569B2
JP4800569B2 JP2003426425A JP2003426425A JP4800569B2 JP 4800569 B2 JP4800569 B2 JP 4800569B2 JP 2003426425 A JP2003426425 A JP 2003426425A JP 2003426425 A JP2003426425 A JP 2003426425A JP 4800569 B2 JP4800569 B2 JP 4800569B2
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修一 青木
克章 田所
雄二 外山
信行 松本
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Description

本発明は、有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物から燃料ガスを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing fuel gas from a reaction mixture obtained by reacting organic waste in supercritical water or subcritical water.

下水汚泥等の汚泥物、生活廃水もしくは産業廃水等の廃水、食品残渣又は枯草等の有機廃棄物を処理し、燃料ガスを製造する技術としては、例えば、特許文献1に示す燃料ガスの製造方法がある。
この特許文献1においては、反応塔内において、液状有機物を超臨界水中又は亜臨界水中で水熱反応させて、水素を主成分とする燃料ガスを製造している。そして、水熱反応塔において、液状有機物から気液混合相を形成し、この気液混合相を冷却装置において、水素を主成分とする気相と、残りの反応液(液相)とに分離する。その後、上記気相中から硫化水素(H2S)を除去して、水素を主成分とする燃料ガスを製造している。
この特許文献1の燃料ガスの製造方法によれば、有機廃棄物を高いガス化効率で処理することができ、燃料ガスとして再利用することができる。
As a technique for treating fuel sludge such as sewage sludge, waste water such as domestic waste water or industrial waste water, organic waste such as food residue or hay, and producing fuel gas, for example, a method for producing fuel gas shown in Patent Document 1 There is.
In Patent Document 1, a liquid gas is hydrothermally reacted in supercritical water or subcritical water in a reaction tower to produce a fuel gas containing hydrogen as a main component. Then, in the hydrothermal reaction tower, a gas-liquid mixed phase is formed from the liquid organic substance, and this gas-liquid mixed phase is separated into a gas phase mainly composed of hydrogen and the remaining reaction liquid (liquid phase) in a cooling device. To do. Thereafter, hydrogen sulfide (H 2 S) is removed from the gas phase to produce a fuel gas mainly composed of hydrogen.
According to the method for producing fuel gas of Patent Document 1, organic waste can be treated with high gasification efficiency and can be reused as fuel gas.

しかしながら、上記従来の燃料ガスの製造方法においては、上記気相中から硫化水素を除去するために、ZnS等の吸着剤を使用することが必要になる。そのため、吸着剤等の触媒を用いずに硫化水素を除去して燃料ガスを製造することは考慮されていない。また、気相中からアンモニア(NH3)を除去することについては何ら考慮されていない。 However, in the conventional method for producing fuel gas, it is necessary to use an adsorbent such as ZnS in order to remove hydrogen sulfide from the gas phase. Therefore, it is not considered to produce fuel gas by removing hydrogen sulfide without using a catalyst such as an adsorbent. Further, no consideration is given to removing ammonia (NH 3 ) from the gas phase.

特開2002−105466号公報JP 2002-105466 A

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、吸着剤等の触媒を使用することなく気相分から硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を除去し、かつ反応混合物における気相分が有する温度及び圧力を利用して燃料ガスを効率的に製造することができる燃料ガスの製造方法を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and removes almost the entire amount of hydrogen sulfide and ammonia from the gas phase without using a catalyst such as an adsorbent, and the gas phase in the reaction mixture has. An object of the present invention is to provide a fuel gas production method capable of efficiently producing fuel gas using temperature and pressure.

本発明の第1の側面は、有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて反応混合物を得る反応塔と、
該反応塔から上記反応混合物が供給され、該反応混合物を冷却して、気液分離を開始させる冷却器と、
該冷却器から気液分離が行われた反応混合物が供給され、上方に気相分を形成すると共に下方に液相分を形成して、気液分離させる気液分離槽と、
該気液分離槽から供給される上記気相分に吸収用水を噴射させることにより、該吸収用水を該気相分と接触させ、該吸収用水に該気相分中の二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア吸収除去させる吸収塔と、
上記気液分離槽において分離した上記液相分を減圧して導入し、該液相分から二酸化炭素及び硫化水素拡散除去し、アンモニア水に含有してなる廃水を排出する1次拡散槽と、
上記吸収塔における上記二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア吸収除去を行った後の吸収用水である1次吸収除去水を減圧して導入し、該1次吸収除去水から二酸化炭素及び硫化水素除去し、アンモニア含有してなる2次吸収除去水を排出する2次拡散槽と、
該2次拡散槽から供給される上記2次吸収除去水からアンモニアを除去するアンモニア除去装置と、
該アンモニア除去装置から供給される上記アンモニアの除去を行った後の水を上記吸収用水として上記吸収塔に移送するためのポンプと、
上記吸収塔における上記気相分から二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア除去した後の燃料ガスを取り出すための燃料ガス取出ラインと、
上記1次拡散槽及び上記2次拡散槽においてそれぞれ分離した二酸化炭素、硫化水素排気するためのオフガス排気ラインと、
上記ポンプによって上記吸収用水を上記吸収塔に移送するための循環ラインとを有することを特徴とする燃料ガス製造装置にある(請求項1)。
また、本発明の第2の側面は、上記燃料ガス製造装置を用い、有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物を冷却する冷却工程と、
気液分離槽において、上記冷却を行った反応混合物を、気相分と、硫化水素及びアンモニアを含有する液相分とに気液分離させる気液分離工程と、
吸収塔において、上記気相分を吸収用水と接触させることにより、上記気相分中に残留している硫化水素及びアンモニアを上記吸収用水に吸収除去させる吸収工程とを行って、上記気相分から燃料ガスを製造することを特徴とする燃料ガスの製造方法にある(請求項2)。
A first aspect of the present invention is a reaction tower for obtaining a reaction mixture by reacting organic waste in supercritical water or subcritical water;
A cooler for supplying the reaction mixture from the reaction tower, cooling the reaction mixture, and starting gas-liquid separation;
A gas-liquid separation tank that is supplied with a reaction mixture subjected to gas-liquid separation from the cooler and forms a gas phase component at the upper portion and a liquid phase component at the lower portion for gas-liquid separation;
By injecting absorption water into the gas phase component supplied from the gas-liquid separation tank, the absorption water is brought into contact with the gas phase component, and carbon dioxide, hydrogen sulfide and An absorption tower for absorbing and removing ammonia;
A primary diffusion tank that introduces the liquid phase separated in the gas-liquid separation tank under reduced pressure , diffuses and removes carbon dioxide and hydrogen sulfide from the liquid phase, and discharges waste water containing ammonia in water; ,
The carbon dioxide in the absorption tower is introduced under reduced pressure the primary absorbent removing water which is absorbed water after the absorption removal of hydrogen sulfide and ammonia, removal of carbon dioxide and hydrogen sulfide from said primary absorption free water and a second spreading tank for discharging the secondary absorbent removing water comprising ammonia,
An ammonia removal device for removing ammonia from the secondary absorption and removal water supplied from the secondary diffusion tank;
A pump for transferring water after the removal of the ammonia supplied from the ammonia removal device to the absorption tower as the absorption water;
Carbon dioxide know the vapor phase in the absorption tower, and the fuel gas removal line for taking out fuel gas after removal of hydrogen sulfide and ammonia,
Carbon dioxide separated respectively in the first spreading tank and said second spreading tank, and the off-gas exhaust line for exhausting the hydrogen sulfide,
A fuel gas production apparatus having a circulation line for transferring the absorption water to the absorption tower by the pump (claim 1).
Further, the second aspect of the present invention is a cooling step of cooling a reaction mixture obtained by reacting organic waste in supercritical water or subcritical water using the fuel gas production apparatus,
A gas-liquid separation step in which in the gas-liquid separation tank, the cooled reaction mixture is gas-liquid separated into a gas phase component and a liquid phase component containing hydrogen sulfide and ammonia;
In the absorption tower, by bringing the gas phase into contact with water for absorption, an absorption step of absorbing and removing hydrogen sulfide and ammonia remaining in the gas phase into the water for absorption is performed. A fuel gas production method is characterized in that the fuel gas is produced (claim 2).

本発明においては、上記冷却工程及び上記気液分離工程を行って、冷却後の反応混合物を、気液分離槽において上記気相分と上記液相分とに気液分離させる。このとき、上記反応混合物中に含まれる硫化水素及びアンモニアの多くは、上記液相分に移行され、硫化水素及びアンモニアの一部は気相分に残留する。
そして、上記吸収工程を行い、上記吸収塔において上記気相分を上記吸収用水と接触させることにより、気相分中に残留している硫化水素及びアンモニアを吸収用水に吸収除去させる。
In the present invention, the cooling step and the gas-liquid separation step are performed, and the cooled reaction mixture is gas-liquid separated into the gas phase and the liquid phase in a gas-liquid separation tank. At this time, most of the hydrogen sulfide and ammonia contained in the reaction mixture are transferred to the liquid phase, and part of the hydrogen sulfide and ammonia remain in the gas phase.
Then, the absorption step is performed, and the gas phase component is brought into contact with the absorption water in the absorption tower, whereby hydrogen sulfide and ammonia remaining in the gas phase component are absorbed and removed by the absorption water.

また、上記有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物は、高温、高圧のエネルギーを有しており、吸収工程においては、上記気液分離を行った後に反応混合物における気相分が有する温度及び圧力を利用して、吸収用水に硫化水素及びアンモニアを吸収除去させることができる。
それ故、本発明によれば、吸着剤等の触媒を使用することなく気相分から硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を除去し、かつ反応混合物における気相分が有する温度及び圧力を利用して燃料ガスを効率的に製造することができる。
The reaction mixture obtained by reacting the organic waste in supercritical water or subcritical water has high temperature and high pressure energy. In the absorption step, the reaction mixture is subjected to the gas-liquid separation. By utilizing the temperature and pressure of the gas phase component in, hydrogen sulfide and ammonia can be absorbed and removed by the water for absorption.
Therefore, according to the present invention, almost all of the hydrogen sulfide and ammonia are removed from the gas phase component without using a catalyst such as an adsorbent, and the temperature and pressure of the gas phase component in the reaction mixture are utilized to make the fuel Gas can be produced efficiently.

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において製造する燃料ガスは、水素又はメタンの少なくとも一方を含有する燃料ガスとすることができる。
また、上記有機廃棄物としては、下水汚泥等の汚泥物、生活廃水もしくは産業廃水等の廃水、食品残渣又は枯草等がある。
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
The fuel gas produced in the present invention can be a fuel gas containing at least one of hydrogen and methane.
Examples of the organic waste include sludge such as sewage sludge, wastewater such as domestic wastewater or industrial wastewater, food residue or hay.

また、上記超臨界水中又は亜臨界水中において行う反応は、水及び上記有機廃棄物から上記反応混合物を生成する反応塔において行うことができ、上記反応混合物の冷却は、上記反応塔と上記気液分離槽との間に設けた冷却器において行うことができる。
また、上記気液分離工程の気液分離槽において行う気液分離は、その温度を20〜50℃とすると共にその圧力を2〜50MPa・Gとして行うことができる。
The reaction performed in the supercritical water or subcritical water can be performed in a reaction tower that generates the reaction mixture from water and the organic waste, and the cooling of the reaction mixture is performed between the reaction tower and the gas-liquid. It can carry out in the cooler provided between the separation tanks.
The gas-liquid separation performed in the gas-liquid separation tank in the gas-liquid separation step can be performed at a temperature of 20 to 50 ° C. and a pressure of 2 to 50 MPa · G.

上記冷却工程において行う反応混合物の冷却は、上記反応混合物の温度を150℃以上低くすることができる。そして、気液分離槽における温度を、上記反応塔における温度よりも150℃以上低くすることができる。
また、上記吸収工程における吸収塔においては、上記気液分離槽から送られる気相分に対して、再加熱することなく上記吸収用水に硫化水素及びアンモニアを吸収除去させることができる。そして、吸収塔における気相分の温度及び圧力は、気液分離槽における気相分の温度及び圧力とほぼ同じとすることができる。また、吸収塔に供給する上記吸収用水の温度は20〜50℃とすることができる。
また、上記吸収工程における吸収塔においては、上記気相分を上記吸収水と接触させたときには、当該気相分中から二酸化炭素等の吸収除去を行うこともできる。
The cooling of the reaction mixture performed in the cooling step can lower the temperature of the reaction mixture by 150 ° C. or more. And the temperature in a gas-liquid separation tank can be made 150 degreeC or more lower than the temperature in the said reaction tower.
Moreover, in the absorption tower in the absorption step, hydrogen sulfide and ammonia can be absorbed and removed by the absorption water without reheating the gas phase component sent from the gas-liquid separation tank. The gas phase temperature and pressure in the absorption tower can be made substantially the same as the gas phase temperature and pressure in the gas-liquid separation tank. Moreover, the temperature of the said water for absorption supplied to an absorption tower can be 20-50 degreeC.
Moreover, in the absorption tower in the absorption step, when the gas phase component is brought into contact with the absorption water, carbon dioxide and the like can be absorbed and removed from the gas phase component.

また、上記超臨界水中又は亜臨界水中における反応は、温度が200℃以上、圧力が2MPa・G以上である水中において行うことが好ましい。
さらに、上記反応は、触媒の不存在下において行う場合には、温度が300℃以上(より好ましくは350℃以上)、圧力が10MPa・G以上(より好ましくは15MPa・G以上)である水中において行うことが好ましい。
The reaction in the supercritical water or subcritical water is preferably performed in water having a temperature of 200 ° C. or higher and a pressure of 2 MPa · G or higher.
Further, when the reaction is performed in the absence of a catalyst, the reaction is performed in water having a temperature of 300 ° C. or higher (more preferably 350 ° C. or higher) and a pressure of 10 MPa · G or higher (more preferably 15 MPa · G or higher). Preferably it is done.

一方で、上記反応は、触媒の存在下において行う場合には、温度が200℃以上(より好ましくは250℃以上)、圧力が2MPa・G以上(より好ましくは5MPa・G以上)の水中において行うことが好ましい。
この場合には、上記触媒としては、例えば、チタニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、これらの酸化物の混合物又はチタン−ジルコニア複合酸化物のうちの少なくとも一種を用いることができる。
On the other hand, when the reaction is performed in the presence of a catalyst, the reaction is performed in water at a temperature of 200 ° C. or higher (more preferably 250 ° C. or higher) and a pressure of 2 MPa · G or higher (more preferably 5 MPa · G or higher). It is preferable.
In this case, as the catalyst, for example, at least one of titanium oxide, zirconium oxide, a mixture of these oxides, or a titanium-zirconia composite oxide can be used.

また、上記反応は、反応塔内の液基準空間速度(反応器入口基準)を0.5〜1000hr-1として行うことが好ましい。なお、上記反応塔内の液基準空間速度とは、長尺形状を有すると共に、長尺方向の一端から水及び有機廃棄物を供給し、長尺方向の他端に向けて反応を進行させる反応塔において、この反応塔への水及び有機廃棄物の送入液量をQ[cm3/hr]、反応塔の反応部の容積をV[cm3]としたとき、Q/Vで表される速度のことをいう。
また、上記反応を行う温度及び圧力の上限値は、温度が800℃以下、圧力が50MPa・G以下とすることができる。
Further, the above reaction is preferably carried out at a liquid standard space velocity (reactor inlet standard) in the reaction tower of 0.5 to 1000 hr −1 . The liquid reference space velocity in the reaction tower is a reaction that has a long shape, supplies water and organic waste from one end in the long direction, and advances the reaction toward the other end in the long direction. In the tower, when the amount of water and organic waste fed into the reaction tower is Q [cm 3 / hr] and the volume of the reaction part of the reaction tower is V [cm 3 ], it is represented by Q / V. It means the speed.
In addition, the upper limit values of the temperature and pressure at which the reaction is performed can be a temperature of 800 ° C. or lower and a pressure of 50 MPa · G or lower.

また、水の臨界点は、その温度が374℃以上、その圧力が22.1MPa・Gであり、上記超臨界水中とは、上記水の臨界点以上の温度及び圧力を有する水中のことをいう。この超臨界水中においては、気相と液相との区別がなく、加水分解反応を主とした超臨界水反応が行われる。
一方で、上記亜臨界水中とは、上記水の臨界点未満であり、この臨界点に近い温度及び圧力を有する水中のことをいう。この亜臨界水中においては、気相と液相とが形成され、気相中における熱分解反応等、液相中における加水分解反応等を伴う水熱反応が行われる。
The critical point of water has a temperature of 374 ° C. or higher and a pressure of 22.1 MPa · G, and the supercritical water refers to water having a temperature and pressure higher than the critical point of water. . In this supercritical water, there is no distinction between a gas phase and a liquid phase, and a supercritical water reaction mainly including a hydrolysis reaction is performed.
On the other hand, the subcritical water refers to water having a temperature and pressure close to the critical point and lower than the critical point of the water. In the subcritical water, a gas phase and a liquid phase are formed, and a hydrothermal reaction involving a hydrolysis reaction in the liquid phase, such as a thermal decomposition reaction in the gas phase, is performed.

また、上記吸収塔においては、上記吸収用水を上記気相分に噴射させる
これにより、上記吸収塔において、上記吸収用水と上記気相分とを効果的に接触させることができ、吸収用水への硫化水素及びアンモニアの吸収効率を高めることができる。
Moreover, in the said absorption tower, the said water for absorption is injected into the said gaseous-phase component .
Thereby , in the said absorption tower, the said water for absorption and the said gaseous phase component can be made to contact effectively, and the absorption efficiency of hydrogen sulfide and ammonia to the water for absorption can be improved.

また、上記硫化水素及びアンモニアを吸収させた吸収用水は、上記硫化水素及びアンモニアを除去した後、再び上記吸収塔に循環させる
これにより、上記吸収用水を繰り返し使用することができ、燃料ガスの製造効率を向上させることができる。
Further, the absorption water in which the hydrogen sulfide and ammonia are absorbed is circulated to the absorption tower again after removing the hydrogen sulfide and ammonia .
Thereby , the said water for absorption can be used repeatedly and the manufacturing efficiency of fuel gas can be improved.

以下に、図1を用いて本発明の燃料ガスの製造方法にかかる実施例につき説明する。
(実施例1)
図1に示すごとく、本例の燃料ガスFの製造方法においては、有機廃棄物Aを超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物Rを冷却する冷却工程と、気液分離槽4において、上記冷却を行った反応混合物Rを、水素及びメタン等を含有する気相分Gと、硫化水素及びアンモニア等を含有する液相分Lとに気液分離させる気液分離工程とを行う。
その後、上記製造方法においては、吸収塔5において、上記気相分Gを吸収用水Wと接触させることにより、気相分G中の二酸化炭素と、気相分G中に残留している硫化水素及びアンモニア等を上記吸収用水Wに吸収除去させる吸収工程を行い、上記気相分Gから水素及びメタンを含有する燃料ガスFを製造する。
以下に、これを詳説する。
Hereinafter, an embodiment according to the method for producing fuel gas of the present invention will be described with reference to FIG.
Example 1
As shown in FIG. 1, in the manufacturing method of the fuel gas F of this example, the cooling process which cools the reaction mixture R obtained by making the organic waste A react in supercritical water or subcritical water, and a gas-liquid separation tank 4, the gas-liquid separation step of separating the cooled reaction mixture R into a gas phase G containing hydrogen and methane and a liquid phase L containing hydrogen sulfide and ammonia, etc. Do.
Thereafter, in the production method, in the absorption tower 5, the gas phase component G is brought into contact with the water W for absorption, whereby carbon dioxide in the gas phase component G and hydrogen sulfide remaining in the gas phase component G are obtained. Then, an absorption step of absorbing and removing ammonia and the like in the absorption water W is performed, and a fuel gas F containing hydrogen and methane is produced from the gas phase component G.
This will be described in detail below.

本例においては、図1に示すごとく、上記燃料ガスFを製造する際には、以下の反応塔2、冷却器3、気液分離槽4及び吸収塔5等を有する燃料ガス製造装置1を用いる。
上記反応塔2は、有機廃棄物Aを超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて反応混合物Rを得るものである。本例の反応塔2は、長尺形状を有しており、長尺方向の一端から水及び有機廃棄物Aを供給し、長尺方向の他端に向けて反応を進行させるものである。また、本例では、有機廃棄物Aが水を含有しており、この水を含有した有機廃棄物Aを反応塔2に供給し、上記水が超臨界状態になるまで反応塔2内を昇温して、超臨界水反応を行う。なお、上記反応塔2へは、有機廃棄物Aを供給すると共に水を供給することもできる。
In this example, as shown in FIG. 1, when producing the fuel gas F, a fuel gas production apparatus 1 having the following reaction tower 2, cooler 3, gas-liquid separation tank 4, absorption tower 5 and the like is used. Use.
The reaction tower 2 reacts the organic waste A in supercritical water or subcritical water to obtain a reaction mixture R. The reaction tower 2 of this example has a long shape, and supplies water and organic waste A from one end in the long direction, and advances the reaction toward the other end in the long direction. Further, in this example, the organic waste A contains water, and the organic waste A containing this water is supplied to the reaction tower 2, and the inside of the reaction tower 2 is elevated until the water reaches a supercritical state. Warm and conduct a supercritical water reaction. The reaction tower 2 can be supplied with organic waste A and water.

上記冷却器3は、上記反応塔2から上記反応混合物Rが供給(移送)され、この反応混合物Rを冷却して、気液分離を開始させるものである。
上記気液分離槽4は、上記冷却器3によって冷却され、気液分離が行われた反応混合物Rが供給(移送)されるものであり、この反応混合物Rを、当該気液分離槽4内の上方に気相分Gを形成すると共に下方に液相分Lを形成して、気液分離させるものである。
上記吸収塔5は、気液分離槽4から気相分Gが供給(移送)され、この気相分Gに上記吸収用水Wを噴射させることにより、吸収用水Wを気相分Gと接触させ、吸収用水Wに気相分G中の二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア等を吸収除去させるものである。
なお、上記吸収用水Wとは、硫化水素及びアンモニアを吸収除去させるための水のことをいう。
The cooler 3 supplies (transfers) the reaction mixture R from the reaction tower 2, cools the reaction mixture R, and starts gas-liquid separation.
The gas-liquid separation tank 4 is cooled (cooled) by the cooler 3 and supplied (transferred) to the reaction mixture R which has been subjected to gas-liquid separation. A gas phase component G is formed above and a liquid phase component L is formed below and gas-liquid separation is performed.
The absorption tower 5 is supplied (transferred) with the gas phase component G from the gas-liquid separation tank 4, and the absorption water W is brought into contact with the gas phase component G by injecting the absorption water W into the gas phase component G. The absorption water W absorbs and removes carbon dioxide, hydrogen sulfide, ammonia and the like in the gas phase G.
The absorption water W refers to water for absorbing and removing hydrogen sulfide and ammonia.

図1に示すごとく、本例の吸収塔5は、上記吸収用水Wを上記気相分G中に噴射させるよう構成されている。すなわち、吸収塔5内の上部には、吸収用水Wを噴射させるための噴射ノズル51が配設されており、この噴射ノズル51から噴射が行われた吸収用水Wは、二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア等を吸収して吸収塔5内の下方に降下する。   As shown in FIG. 1, the absorption tower 5 of the present example is configured to inject the absorption water W into the gas phase component G. That is, an injection nozzle 51 for injecting the absorption water W is disposed in the upper portion of the absorption tower 5, and the absorption water W injected from the injection nozzle 51 includes carbon dioxide, hydrogen sulfide, and It absorbs ammonia and the like and descends in the absorption tower 5.

また、本例の燃料ガス製造装置1は、上記気液分離槽4における液相分Lが移送される1次拡散槽61と、上記吸収塔5における上記二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア等の吸収除去を行った後の吸収用水Wである1次吸収除去水が移送される2次拡散槽62とを有している。
上記1次拡散槽61は、上記気液分離槽4において分離した液相分Lを減圧して導入し、これから二酸化炭素及び硫化水素等を拡散除去し、アンモニア等を水に含有してなる廃水を排出するものである。また、上記2次拡散槽62は、上記吸収塔5における1次吸収除去水を減圧して導入し、これから二酸化炭素及び硫化水素等を除去し、アンモニア等を含有してなる2次吸収除去水を排出するものである。
Further, the fuel gas production apparatus 1 of the present example includes a primary diffusion tank 61 to which the liquid phase L in the gas-liquid separation tank 4 is transferred, and absorption of carbon dioxide, hydrogen sulfide, ammonia and the like in the absorption tower 5. And a secondary diffusion tank 62 to which primary absorption removal water, which is absorption water W after removal, is transferred.
The primary diffusion tank 61 introduces the liquid phase component L separated in the gas-liquid separation tank 4 under reduced pressure, diffuses and removes carbon dioxide, hydrogen sulfide, and the like therefrom, and contains wastewater containing ammonia and the like in water. Are to be discharged. The secondary diffusion tank 62 introduces the primary absorption removal water in the absorption tower 5 under reduced pressure, removes carbon dioxide, hydrogen sulfide, and the like therefrom, and contains secondary absorption removal water containing ammonia and the like. Are to be discharged.

上記反応塔2と上記気液分離槽4とは、上記反応混合物Rが流れる冷却ライン801によって接続されており、この冷却ライン801には、上記冷却器3が配設されている。
また、気液分離槽4と上記吸収塔5とは、気液分離槽4において形成された気相分Gが流れる気相分移送ライン802によって接続されている。
また、気液分離槽4と上記1次拡散槽61とは、気液分離槽4において形成された液相分Lが流れる液相分移送ライン803によって接続されている。
また、吸収塔5と上記2次拡散槽62とは、上記1次吸収除去水が流れる1次吸収除去水移送ライン806によって接続されている。
The reaction tower 2 and the gas-liquid separation tank 4 are connected by a cooling line 801 through which the reaction mixture R flows, and the cooler 3 is disposed in the cooling line 801.
The gas-liquid separation tank 4 and the absorption tower 5 are connected by a gas phase transfer line 802 through which the gas phase G formed in the gas-liquid separation tank 4 flows.
Further, the gas-liquid separation tank 4 and the primary diffusion tank 61 are connected by a liquid phase transfer line 803 through which the liquid phase L formed in the gas-liquid separation tank 4 flows.
The absorption tower 5 and the secondary diffusion tank 62 are connected by a primary absorption / removal water transfer line 806 through which the primary absorption / removal water flows.

また、上記吸収塔5には、上記気相分Gから硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を除去した後の燃料ガスFを取り出すための燃料ガス取出ライン804と、当該吸収塔5に上記吸収用水Wを供給するための吸収用水供給ライン805とが接続されている。
また、燃料ガス取出ライン804から取り出される燃料ガスFは、製品ガスとして燃料ガス製造装置1の外部に取り出される。
また、上記1次拡散槽61には、この1次拡散槽61において分離された二酸化炭素、硫化水素等を排気するためのオフガス排気ライン808Aと、当該1次拡散槽61において分離された廃水が排出される廃水排出ライン809とが接続されている。
Further, the absorption tower 5 includes a fuel gas extraction line 804 for extracting the fuel gas F after removing almost all of the hydrogen sulfide and ammonia from the gas phase component G, and the absorption tower 5 includes the absorption water W. An absorption water supply line 805 for supplying water is connected.
Further, the fuel gas F taken out from the fuel gas take-out line 804 is taken out of the fuel gas production apparatus 1 as a product gas.
The primary diffusion tank 61 has an off-gas exhaust line 808A for exhausting carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc. separated in the primary diffusion tank 61, and waste water separated in the primary diffusion tank 61. A wastewater discharge line 809 to be discharged is connected.

また、上記2次拡散槽62には、この2次拡散槽62において分離した二酸化炭素及び硫化水素等を排気するためのオフガス排気ライン808Bと、この2次拡散槽62において、上記1次吸収除去水から二酸化炭素及び硫化水素等を除去した後の2次吸収除去水を取り出すための2次吸収除去水取出ライン807とが接続されている。
なお、上記各オフガス排気ライン808A、Bから排気される二酸化炭素及び硫化水素等は、オフガスとして燃料ガス製造装置1の外部に排気される。
The secondary diffusion tank 62 includes an off-gas exhaust line 808B for exhausting carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc. separated in the secondary diffusion tank 62, and the primary absorption removal in the secondary diffusion tank 62. A secondary absorption removal water extraction line 807 for taking out secondary absorption removal water after removing carbon dioxide, hydrogen sulfide, and the like from water is connected.
Carbon dioxide, hydrogen sulfide, and the like exhausted from the off-gas exhaust lines 808A and 808B are exhausted to the outside of the fuel gas production apparatus 1 as off-gas.

また、図1に示すごとく、上記燃料ガス製造装置1は、上記1次吸収除去水から上記硫化水素及びアンモニアを除去した後、この除去を行った後の水を、上記吸収用水Wとして再び上記吸収塔5に循環させるよう構成されている。
すなわち、上記2次拡散槽62に接続された2次吸収除去水取出ライン807と、上記吸収塔5に接続された吸収用水供給ライン805とは、循環ライン810を介して接続されている。そして、この循環ライン810には、2次拡散槽62から送られる2次吸収除去水を冷却する冷却装置71と、2次吸収除去水からアンモニアを除去するアンモニア除去装置72と、このアンモニアの除去を行った後の水を上記吸収用水Wとして上記吸収塔5に移送するためのポンプ73とが配設されている。
Further, as shown in FIG. 1, the fuel gas production apparatus 1 removes the hydrogen sulfide and ammonia from the primary absorption removal water, and then uses the water after the removal as the absorption water W again. It is configured to circulate in the absorption tower 5.
That is, the secondary absorption removal water extraction line 807 connected to the secondary diffusion tank 62 and the absorption water supply line 805 connected to the absorption tower 5 are connected via the circulation line 810. The circulation line 810 includes a cooling device 71 for cooling the secondary absorption removal water sent from the secondary diffusion tank 62, an ammonia removal device 72 for removing ammonia from the secondary absorption removal water, and removal of the ammonia. And a pump 73 for transferring the water after performing the above operation to the absorption tower 5 as the absorption water W.

また、上記冷却装置71には、2次吸収除去水を冷却した際に生じた拡散ガスを排気するための拡散ガス排気ライン811が接続されている。そして、上記拡散ガスは、この拡散ガス排気取出ライン811を介して上記燃料ガス製造装置1の外部に排気される。   The cooling device 71 is connected to a diffusion gas exhaust line 811 for exhausting the diffusion gas generated when the secondary absorption removal water is cooled. The diffusion gas is exhausted to the outside of the fuel gas production apparatus 1 through the diffusion gas exhaust extraction line 811.

次に、上記燃料ガス製造装置1を用いて、反応工程、冷却工程、気液分離工程及び吸収工程を行って、水素及びメタンを含有する燃料ガスFを製造する方法につき詳説する。
図1に示すごとく、上記燃料ガスFの製造に当たっては、まず、上記反応工程として、上記反応塔2に水を含有する下水汚泥等を有機廃棄物Aとして供給し、上記水を超臨界状態にして超臨界水反応を行う。本例の超臨界水反応は、温度が200〜800℃、圧力が2〜50MPa、反応塔2内の液基準空間速度が0.5〜1000hr-1である条件下において行う。
そして、上記反応塔2においては、加水分解反応等が起こって、水中に有機廃棄物A中に含まれていた各成分がガス化された状態にある反応混合物Rが生成される。
Next, a method for producing a fuel gas F containing hydrogen and methane by performing a reaction process, a cooling process, a gas-liquid separation process, and an absorption process using the fuel gas production apparatus 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 1, in the production of the fuel gas F, first, as the reaction step, sewage sludge containing water is supplied as organic waste A to the reaction tower 2 to bring the water into a supercritical state. To perform supercritical water reaction. The supercritical water reaction of this example is carried out under conditions where the temperature is 200 to 800 ° C., the pressure is 2 to 50 MPa, and the liquid standard space velocity in the reaction tower 2 is 0.5 to 1000 hr −1 .
And in the said reaction tower 2, a hydrolysis reaction etc. occur and the reaction mixture R in the state by which each component contained in the organic waste A in water was gasified is produced | generated.

次いで、上記冷却工程として、上記反応混合物Rが上記冷却ライン801を介して上記冷却器3に移送され、上記冷却器3において、上記反応混合物Rを20〜50℃に冷却し、冷却器3における反応混合物Rの圧力を、2〜50MPa・Gにする。また、冷却が行われた反応混合物Rは、気液分離が行われた状態になり、冷却ライン801を介して上記気液分離槽4に移送される。   Next, as the cooling step, the reaction mixture R is transferred to the cooler 3 through the cooling line 801, and in the cooler 3, the reaction mixture R is cooled to 20 to 50 ° C. The pressure of the reaction mixture R is set to 2 to 50 MPa · G. Further, the cooled reaction mixture R is in a state where gas-liquid separation is performed, and is transferred to the gas-liquid separation tank 4 via the cooling line 801.

次いで、上記気液分離工程として、上記気液分離槽4において、冷却器3から送られた冷却後の反応混合物Rが、水素、メタン、一酸化炭素、窒素、硫化水素及びアンモニア等が含まれる気相分Gと、水、硫化水素及びアンモニア等が含まれる液相分Lとに気液分離される。また、この気液分離を行ったときには、上記反応混合物R中に含まれる硫化水素及びアンモニアの多くは、上記液相分Lに移行され、硫化水素及びアンモニアの一部が気相分Gに残留する。   Next, as the gas-liquid separation step, the cooled reaction mixture R sent from the cooler 3 in the gas-liquid separation tank 4 includes hydrogen, methane, carbon monoxide, nitrogen, hydrogen sulfide, ammonia, and the like. Gas-liquid separation is performed into a gas phase component G and a liquid phase component L containing water, hydrogen sulfide, ammonia, and the like. When this gas-liquid separation is performed, most of the hydrogen sulfide and ammonia contained in the reaction mixture R are transferred to the liquid phase L, and a part of the hydrogen sulfide and ammonia remain in the gas phase G. To do.

そして、気液分離槽4における気相分Gは、上記気相分移送ライン802を介して上記吸収塔5に移送される。
一方で、気液分離槽4における液相分Lは、上記液相分移送ライン803を介して減圧され上記1次拡散槽61に移送される。そして、1次拡散槽61においては、液相分Lから拡散除去された二酸化炭素及び硫化水素等が上記オフガス排気ライン808Aから排気されると共に、残りの液相分Lが廃水として上記廃水排出ライン809から排出される。
The gas phase component G in the gas-liquid separation tank 4 is transferred to the absorption tower 5 via the gas phase component transfer line 802.
On the other hand, the liquid phase L in the gas-liquid separation tank 4 is depressurized via the liquid phase transfer line 803 and transferred to the primary diffusion tank 61. In the primary diffusion tank 61, carbon dioxide, hydrogen sulfide, and the like diffused and removed from the liquid phase L are exhausted from the off-gas exhaust line 808A, and the remaining liquid phase L is used as waste water as the waste water discharge line. It is discharged from 809.

次いで、上記吸収工程として、上記吸収塔5において、上記噴射ノズル51から吸収用水Wを噴射し、この吸収用水Wと気液分離槽4から送られた気相分Gとを接触させる。このとき、気相分G中に含まれる二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアが上記吸収用水Wの中に吸収される。そして、上記気相分G中から、二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアが除去される。   Next, as the absorption step, in the absorption tower 5, the absorption water W is injected from the injection nozzle 51, and the absorption water W is brought into contact with the gas phase component G sent from the gas-liquid separation tank 4. At this time, carbon dioxide, hydrogen sulfide, and ammonia contained in the gas phase component G are absorbed into the absorption water W. Then, carbon dioxide, hydrogen sulfide and ammonia are removed from the gas phase component G.

上記吸収塔5においては、噴射ノズル51からの吸収用水Wの噴射により、吸収用水Wと気相分Gとを効果的に接触させることができ、吸収用水Wへの二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア等の吸収効率を高めることができる。
その後、上記吸収除去を行った後の気相分Gは、吸収塔5に接続された燃料ガス取出ライン804から、水素、メタン、一酸化炭素及び窒素等を含有する燃料ガスF(製品ガス)として取り出される。
In the absorption tower 5, the absorption water W and the gas phase component G can be effectively brought into contact with each other by the injection of the absorption water W from the injection nozzle 51, and carbon dioxide, hydrogen sulfide, and ammonia are supplied to the absorption water W. It is possible to increase the absorption efficiency.
Thereafter, the gas phase G after the absorption and removal is supplied from a fuel gas extraction line 804 connected to the absorption tower 5 to a fuel gas F (product gas) containing hydrogen, methane, carbon monoxide, nitrogen and the like. As taken out.

こうして、上記吸収除去を行った後の気相分Gから、上記水素及びメタンを含有する燃料ガスFを製造することができる。
また、上記硫化水素及びアンモニアを吸収除去した1次吸収除去水は、上記1次吸収除去水移送ライン806を介して減圧され上記2次拡散槽62に送られる。そして、この2次拡散槽62においては、1次吸収除去水から拡散除去された二酸化炭素及び硫化水素等が上記オフガス排気ライン808Bから排気されると共に、残りの1次吸収除去水が2次吸収除去水として上記2次吸収除去水取出ライン807から上記冷却装置71に送られる。
Thus, the fuel gas F containing hydrogen and methane can be produced from the gas phase G after the absorption removal.
The primary absorption / removed water from which hydrogen sulfide and ammonia have been absorbed and removed is decompressed via the primary absorption / removed water transfer line 806 and sent to the secondary diffusion tank 62. In the secondary diffusion tank 62, carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc. diffused and removed from the primary absorption removal water are exhausted from the off-gas exhaust line 808B, and the remaining primary absorption removal water is secondary absorbed. It is sent to the cooling device 71 from the secondary absorption removed water extraction line 807 as removed water.

そして、上記2次吸収除去水は、上記冷却装置71、上記アンモニア除去装置72を経由した後、上記ポンプ73によって、上記循環ライン810及び上記吸収用水供給ライン805を介して再び上記吸収用水Wとして上記吸収塔5に送られる。そのため、上記吸収塔5に供給する吸収用水Wは、上記燃料ガス製造装置1内を繰り返し循環することになり、上記燃料ガスFを製造するためのエネルギー効率を向上させることができる。   Then, the secondary absorption removed water passes through the cooling device 71 and the ammonia removal device 72, and then again becomes the absorption water W by the pump 73 via the circulation line 810 and the absorption water supply line 805. It is sent to the absorption tower 5. Therefore, the absorption water W supplied to the absorption tower 5 is repeatedly circulated in the fuel gas production apparatus 1, and the energy efficiency for producing the fuel gas F can be improved.

本例の燃料ガスFの製造方法においては、上記のごとく、上記気液分離工程を行った後には、上記吸収工程を行っている。そのため、上記気相分G中から二酸化炭素のほとんどを上記吸収用水Wに吸収除去させることができると共に、上記気相分G中に残留している硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を上記吸収用水Wに吸収除去させることができる。   In the method for producing the fuel gas F of this example, as described above, the absorption step is performed after the gas-liquid separation step. Therefore, most of the carbon dioxide from the gas phase component G can be absorbed and removed by the absorption water W, and almost all the hydrogen sulfide and ammonia remaining in the gas phase component G are removed from the absorption water W. Can be absorbed and removed.

また、上記有機廃棄物Aを超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物Rは、高温、高圧のエネルギーを有している。
そして、上記吸収塔5においては、上記気液分離槽4から送られる気相分Gに対して、温度及び圧力のエネルギーを与えることなく(再加熱することなく)、上記気液分離槽4から送られる気相分Gが有する温度及び圧力をそのまま利用して、上記吸収用水Wに二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア等の不要な物質を吸収除去させることができる。また、上記吸収塔5においては、上記吸収用水Wとしての水を用いるだけで、上記気相分G中から上記不要な物質を除去することができる。
The reaction mixture R obtained by reacting the organic waste A in supercritical water or subcritical water has high temperature and high pressure energy.
And in the said absorption tower 5, without giving energy of temperature and pressure with respect to the gaseous-phase part G sent from the said gas-liquid separation tank 4, (without reheating), from the said gas-liquid separation tank 4 Using the temperature and pressure of the gas phase component G to be sent as it is, it is possible to absorb and remove unnecessary substances such as carbon dioxide, hydrogen sulfide and ammonia in the absorption water W. Further, in the absorption tower 5, the unnecessary substance can be removed from the gas phase component G only by using water as the absorption water W.

それ故、本例の燃料ガスFの製造方法によれば、吸着剤等の触媒を使用することなく、また、温度及び圧力等のエネルギーを外部から与えることなく、効率的に上記二酸化炭素、硫化水素及びアンモニアの除去を行うことができる。そして、気相分Gから硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を除去して、水素及びメタンを含有する燃料ガスFを効率的に製造することができる。   Therefore, according to the method for producing the fuel gas F of this example, the carbon dioxide, the sulfide can be efficiently produced without using a catalyst such as an adsorbent and without applying energy such as temperature and pressure from the outside. Hydrogen and ammonia can be removed. Then, almost all the hydrogen sulfide and ammonia are removed from the gas phase component G, and the fuel gas F containing hydrogen and methane can be efficiently produced.

(実施例2)
本例は、上記実施例1に示した燃料ガス製造装置1を用いた燃料ガスFの製造方法における優れた作用効果を確認するために、有機廃棄物Aの組成を仮定し、上記製造方法を実施したときに得られる燃料ガスFの組成をシミュレーションした例である。
すなわち、本例の有機廃棄物Aは、灰分;15wt%、C(炭素);43.6wt%、H(水素);6.8wt%、O(酸素);28.0wt%、N(窒素);5.9wt%、S(硫黄);0.7wt%を含有するものとした。
そして、上記反応塔2においては、温度;600℃、圧力;35MPa・Gの条件で上記超臨界水中における反応を行い、上記気液分離槽4においては、温度;50℃、圧力;15MPa・Gの条件で上記気液分離を行った。また、上記吸収塔5への吸収用水Wの噴射量は894.4kmol/hrとした。
(Example 2)
This example assumes the composition of the organic waste A and confirms the above production method in order to confirm the excellent effect in the production method of the fuel gas F using the fuel gas production apparatus 1 shown in Example 1 above. It is the example which simulated the composition of the fuel gas F obtained when implemented.
That is, the organic waste A of this example has ash content: 15 wt%, C (carbon); 43.6 wt%, H (hydrogen); 6.8 wt%, O (oxygen); 28.0 wt%, N (nitrogen) 5.9 wt%, S (sulfur); 0.7 wt%.
And in the said reaction tower 2, it reacts in the said supercritical water on the conditions of temperature; 600 degreeC and pressure; 35 Mpa * G, In the said gas-liquid separation tank 4, temperature; 50 degreeC, pressure; 15 Mpa * G The gas-liquid separation was performed under the conditions described above. Moreover, the injection amount of the water for absorption W to the absorption tower 5 was 894.4 kmol / hr.

表1に、上記シミュレーションを行った結果を示す。同表においては、上記反応塔2における反応混合物Rのガス組成、上記気液分離槽4における気相分Gのガス組成、上記吸収塔5から取り出される燃料ガスF(製品ガス)のガス組成及び上記1次拡散槽61及び2次拡散槽62から排気されるオフガスのガス組成等を示す。   Table 1 shows the result of the simulation. In the same table, the gas composition of the reaction mixture R in the reaction tower 2, the gas composition of the gas phase G in the gas-liquid separation tank 4, the gas composition of the fuel gas F (product gas) taken out from the absorption tower 5 and The gas composition etc. of the off-gas exhausted from the said primary diffusion tank 61 and the secondary diffusion tank 62 are shown.

Figure 0004800569
Figure 0004800569

同表において、上記燃料ガスF中の二酸化炭素の濃度が1mol%以下になるよう脱炭酸(上記吸収塔5における吸収用水Wへの二酸化炭素の高圧吸収除去)を行ったときには、燃料ガスF中の硫化水素の濃度及びアンモニアの濃度は、ほぼ0ppmとすることができることがわかる。そして、硫化水素については、上記気液分離槽4において約65%が液相中に溶解して除去され、残りの約35%が上記吸収塔5において吸収除去されることがわかる。また、アンモニアについては、上記気液分離槽4において99%が液相中に溶解して除去され、残りの1%未満が上記吸収塔5において吸収除去されることがわかる。   In the same table, when decarboxylation (high-pressure absorption removal of carbon dioxide into the absorption water W in the absorption tower 5) is performed so that the concentration of carbon dioxide in the fuel gas F is 1 mol% or less, It can be seen that the concentration of hydrogen sulfide and the concentration of ammonia can be almost 0 ppm. As for hydrogen sulfide, about 65% is dissolved and removed in the liquid phase in the gas-liquid separation tank 4, and the remaining about 35% is absorbed and removed in the absorption tower 5. As for ammonia, 99% is dissolved and removed in the liquid phase in the gas-liquid separation tank 4, and the remaining less than 1% is absorbed and removed in the absorption tower 5.

こうして、上記製品ガスとしては、CH4(メタン);約41mol%、H2(水素);約52mol%、N2(窒素);約5mol%、CO(一酸化炭素);約1mol%、CO2(二酸化炭素);約1mol%の組成の燃料ガスFを製造することができることがわかった。
このように、上記実施例1の燃料ガスFの製造方法を用いれば、上記気液分離を行った気相分Gから硫化水素及びアンモニアのほぼ全量を除去し、かつ、気相分Gが有する温度及び圧力を利用して、水素及びメタンを含有する燃料ガスFを効率的に製造できることがわかった。
Thus, as the product gas, CH 4 (methane); about 41 mol%, H 2 (hydrogen); about 52 mol%, N 2 (nitrogen); about 5 mol%, CO (carbon monoxide); about 1 mol%, CO 2 (carbon dioxide): It was found that fuel gas F having a composition of about 1 mol% can be produced.
As described above, if the method for producing the fuel gas F of Example 1 is used, almost all the amounts of hydrogen sulfide and ammonia are removed from the gas phase G subjected to the gas-liquid separation, and the gas phase G has the gas G. It has been found that fuel gas F containing hydrogen and methane can be efficiently produced using temperature and pressure.

実施例における、燃料ガス製造装置の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the fuel gas manufacturing apparatus in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料ガス製造装置
2 反応塔
3 冷却器
4 気液分離槽
5 吸収塔
51 噴射ノズル
61 1次拡散槽
62 2次拡散槽
A 有機廃棄物
R 反応混合物
G 気相分
L 液相分
W 吸収用水
F 燃料ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel gas production apparatus 2 Reaction tower 3 Cooler 4 Gas-liquid separation tank 5 Absorption tower 51 Injection nozzle 61 Primary diffusion tank 62 Secondary diffusion tank A Organic waste R Reaction mixture G Gas phase component L Liquid phase component W Absorption water F Fuel gas

Claims (3)

有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて反応混合物を得る反応塔と、
該反応塔から上記反応混合物が供給され、該反応混合物を冷却して、気液分離を開始させる冷却器と、
該冷却器から気液分離が行われた反応混合物が供給され、上方に気相分を形成すると共に下方に液相分を形成して、気液分離させる気液分離槽と、
該気液分離槽から供給される上記気相分に吸収用水を噴射させることにより、該吸収用水を該気相分と接触させ、該吸収用水に該気相分中の二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア吸収除去させる吸収塔と、
上記気液分離槽において分離した上記液相分を減圧して導入し、該液相分から二酸化炭素及び硫化水素拡散除去し、アンモニア水に含有してなる廃水を排出する1次拡散槽と、
上記吸収塔における上記二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア吸収除去を行った後の吸収用水である1次吸収除去水を減圧して導入し、該1次吸収除去水から二酸化炭素及び硫化水素除去し、アンモニア含有してなる2次吸収除去水を排出する2次拡散槽と、
該2次拡散槽から供給される上記2次吸収除去水からアンモニアを除去するアンモニア除去装置と、
該アンモニア除去装置から供給される上記アンモニアの除去を行った後の水を上記吸収用水として上記吸収塔に移送するためのポンプと、
上記吸収塔における上記気相分から二酸化炭素、硫化水素及びアンモニア除去した後の燃料ガスを取り出すための燃料ガス取出ラインと、
上記1次拡散槽及び上記2次拡散槽においてそれぞれ分離した二酸化炭素、硫化水素排気するためのオフガス排気ラインと、
上記ポンプによって上記吸収用水を上記吸収塔に移送するための循環ラインとを有することを特徴とする燃料ガス製造装置。
A reaction tower for reacting organic waste in supercritical water or subcritical water to obtain a reaction mixture;
A cooler for supplying the reaction mixture from the reaction tower, cooling the reaction mixture, and starting gas-liquid separation;
A gas-liquid separation tank that is supplied with a reaction mixture subjected to gas-liquid separation from the cooler and forms a gas phase component at the upper portion and a liquid phase component at the lower portion for gas-liquid separation;
By injecting absorption water into the gas phase component supplied from the gas-liquid separation tank, the absorption water is brought into contact with the gas phase component, and carbon dioxide, hydrogen sulfide and An absorption tower for absorbing and removing ammonia;
A primary diffusion tank that introduces the liquid phase separated in the gas-liquid separation tank under reduced pressure , diffuses and removes carbon dioxide and hydrogen sulfide from the liquid phase, and discharges waste water containing ammonia in water; ,
The carbon dioxide in the absorption tower is introduced under reduced pressure the primary absorbent removing water which is absorbed water after the absorption removal of hydrogen sulfide and ammonia, removal of carbon dioxide and hydrogen sulfide from said primary absorption free water and a second spreading tank for discharging the secondary absorbent removing water comprising ammonia,
An ammonia removal device for removing ammonia from the secondary absorption and removal water supplied from the secondary diffusion tank;
A pump for transferring water after the removal of the ammonia supplied from the ammonia removal device to the absorption tower as the absorption water;
Carbon dioxide know the vapor phase in the absorption tower, and the fuel gas removal line for taking out fuel gas after removal of hydrogen sulfide and ammonia,
Carbon dioxide separated respectively in the first spreading tank and said second spreading tank, and the off-gas exhaust line for exhausting the hydrogen sulfide,
And a circulation line for transferring the absorption water to the absorption tower by the pump.
請求項1に記載の燃料ガス製造装置を用い、
有機廃棄物を超臨界水中又は亜臨界水中において反応させて得た反応混合物を冷却する冷却工程と、
気液分離槽において、上記冷却を行った反応混合物を、気相分と、硫化水素及びアンモニアを含有する液相分とに気液分離させる気液分離工程と、
吸収塔において、上記気相分を吸収用水と接触させることにより、上記気相分中に残留している硫化水素及びアンモニアを上記吸収用水に吸収除去させる吸収工程とを行って、上記気相分から燃料ガスを製造することを特徴とする燃料ガスの製造方法。
Using the fuel gas production apparatus according to claim 1,
A cooling step of cooling a reaction mixture obtained by reacting organic waste in supercritical water or subcritical water;
A gas-liquid separation step in which in the gas-liquid separation tank, the cooled reaction mixture is gas-liquid separated into a gas phase component and a liquid phase component containing hydrogen sulfide and ammonia;
In the absorption tower, by bringing the gas phase into contact with water for absorption, an absorption step of absorbing and removing hydrogen sulfide and ammonia remaining in the gas phase into the water for absorption is performed. A method for producing fuel gas, characterized by producing fuel gas.
請求項2において、15〜50MPa・Gの圧力状態で上記反応混合物を生成し、15〜50MPa・Gの圧力状態で上記反応混合物を上記気液分離槽へ供給することを特徴とする燃料ガスの製造方法。   3. The fuel gas according to claim 2, wherein the reaction mixture is generated at a pressure of 15 to 50 MPa · G, and the reaction mixture is supplied to the gas-liquid separation tank at a pressure of 15 to 50 MPa · G. Production method.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009007399A (en) * 2007-06-26 2009-01-15 Metawater Co Ltd Method of extracting drainage and residue from hydrothermal gasification device
KR101135042B1 (en) 2011-08-31 2012-04-13 한국에너지기술연구원 Method of combustible syngas production by supercritical water gasification treatment of food wastewater
CN104450203A (en) * 2013-10-10 2015-03-25 河南隆正生物能源有限公司 Innocent and resourceful treatment method of pigs died from diseases
CN104479762A (en) * 2014-11-26 2015-04-01 北京首钢国际工程技术有限公司 Coke oven gas desulfuration alkali washing process
JP7160591B2 (en) * 2018-07-26 2022-10-25 三菱重工エンジニアリング株式会社 Energy gas purification wastewater treatment device and energy gas purification wastewater treatment method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0198694A (en) * 1987-10-12 1989-04-17 Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd Method of conducting optimized control of desulfurization of coke oven gas
JPH02191697A (en) * 1989-01-20 1990-07-27 Mitsubishi Kasei Corp Purification of coke oven gas
JPH1060449A (en) * 1996-08-22 1998-03-03 Nippon Steel Corp Purification of coke oven gas
JPH1157397A (en) * 1997-06-11 1999-03-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas purifying method
JPH1121567A (en) * 1997-07-02 1999-01-26 Sumikin Chem Co Ltd Method for regenerating wet-process desulfurization absorbent
JPH11349964A (en) * 1998-06-12 1999-12-21 Hitachi Ltd Ammonium sulfate-producing gasification generator
JP2000178567A (en) * 1998-12-16 2000-06-27 Hitachi Ltd Composite coal gasification-power generation plant and purification apparatus for coal-gasified gas
WO2001070917A1 (en) * 2000-03-23 2001-09-27 West Virginia University Method of converting agricultural waste to liquid fuel and associated apparatus
JP2002105467A (en) * 2000-09-29 2002-04-10 Osaka Gas Co Ltd Manufacturing method of hydrogen-methane series fuel gas
JP2002273494A (en) * 2001-03-14 2002-09-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method of treating organic solid containing inorganic salt, particularly sewer sludge
JP2003320221A (en) * 2002-05-07 2003-11-11 Sanwa Engineering Kk Biogas refining method and biogas refining apparatus

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