JP2013241487A - バイオマス炭化・ガス化システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バイオマス燃料を熱分解して炭化物を生成させる炭化機1と、炭化物をガス化する高温ガス化部であるコンバスタ2Aおよび炭化物の生成時に揮発したタール分を含む可燃性の熱分解ガスの改質を行うガス改質部であるリダクタ2Bを有する2段式のガス化炉2とを有するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、炭化機1からガス化炉2のコンバスタ2Aに供給される炭化物とリダクタ2Bから排出される生成ガスとを接触させるタール吸着手段3を有する。
【選択図】図1
Description
バイオマス燃料を熱分解して炭化物を生成させる炭化機と、前記炭化物をガス化する高温ガス化部であるコンバスタおよび前記炭化物の生成時に揮発したタール分を含む可燃性の熱分解ガスの改質を行うガス改質部であるリダクタを有する2段式のガス化炉とを有するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記炭化機から前記ガス化炉の前記コンバスタに供給される前記炭化物と前記リダクタから排出される生成ガスとを接触させるタール吸着手段を有することを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システムにある。
第1の態様に記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記タール吸着手段は、
前記炭化機から供給される炭化物を一時的に貯留しつつ前記コンバスタに供給するとともに、前記リダクタから排出されブロアを介して吹き込まれた前記生成ガスと固形の前記炭化物とを接触させるホッパーと、
前記ホッパー内で炭化物と接触した後排出された生成ガスが供給され、前記生成ガス中の固形粒子とガス成分とを分離して前記固形粒子を前記ホッパーに戻すとともに、前記ガス成分をタール分が除去された生成ガスとして排出する固体・ガス分離手段とを有することを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システムにある。
第2の態様に記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記タール吸着手段は、前記ホッパーと、前記固体・ガス分離手段とを二組備えており、
所定時間毎に前記ブロアを介して生成ガスを吹き込む前記ホッパーを交互に切替えるように構成したことを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システムにある。
第1の態様に記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記炭化機と前記タール吸着手段との間に、前記炭化機から供給される炭化物を粉砕する粉砕機を配設する一方、
前記タール吸着手段と前記ガス化炉のコンバスタとの間に、前記タール吸着手段から排出される炭化物を一旦貯留するとともに前記コンバスタに向けて排出する他のホッパーとを配設し、
前記タール吸着手段は、一つの開口からブロアを介して前記ガス化炉から排出された生成ガスが吹き込まれ、他の開口を介して前記粉砕機から供給されて前記生成ガスに浮遊している前記炭化物の固形粒子と前記生成ガスとを接触させる気体・粉体接触装置と、
前記気体・粉体接触装置から排出され前記固形粒子が浮遊している生成ガス中の固形粒子とガス成分とを分離して前記固形粒子を前記他のホッパーに戻すとともに、前記ガス成分をタール分が除去された生成ガスとして排出する固体・ガス分離手段とを有することを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システムにある。
第2〜第4の態様の何れか一つに記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記固体・ガス分離手段は、サイクロンを有することを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システムにある。
第1〜第5の態様の何れか一つに記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記タール吸着手段における生成ガスと炭化物との接触は、100℃から200℃の雰囲気中で行わせるように構成したことを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システムにある。
第1〜第6の態様の何れか一つに記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記タール吸着手段から排出された生成ガスを精製手段を介して精製した後、ガスエンジンに供給して該ガスエンジンを駆動させるように構成したことを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システムにある。
図1は本発明の第1の実施の形態に係るバイオマス炭化・ガス化システムを示すブロック図である。同図に示すように、本形態に係るバイオマス炭化・ガス化システムは、炭化機1、ガス化炉2、タール吸着装置3、ガス精製装置4およびガスエンジン5を有しており、木質系バイオマス、都市ゴミ等の廃棄物系バイオマスおよびこれらの混合バイオマス等のバイオマス燃料を熱分解して炭化しさらにガス化するためのシステムである。ここで、炭化機1は、バイオマス燃料を加熱して炭化物を生成する。一般に、バイオマス燃料は燃料中の含有水分が高く、また粉砕性が悪いため、噴流床のガス化炉2を用いてガス化を行うには効果的な前処理方式の導入が不可欠である。そこで、本形態においては、炭化機1において、バイオマス燃料中の水分および揮発分を含んだ可燃性の熱分解ガス(揮発ガス)と、固定炭素や灰分を主成分とした炭化物とに分離してからガス化炉2に投入するという炭化・ガス化方式を採用している。このように炭化処理とガス化処理とを分離したシステムの場合、ガス化炉2の後段の装置(図ではガスエンジン5を示したが、ガスタービン、燃料電池等であっても構わない)に供給された生成ガスを利用して発電等の所定の仕事をさせている。このときの排熱を利用して、当該システムの全体的な効率を向上させるべく、本形態における炭化機1では、バイオマス燃料を熱分解し炭化する内側部分と、この内側部分を囲繞するジャケット部(外側部分)1Aとからなる二層構造であり、例えば600℃程度の温度である高温排ガスをジャケット部1Aに送り込むことによってこの排熱を利用し、バイオマス燃料を外側から間接的に加熱し、外気から遮断された無酸素状態の中で水分の蒸発と有機物の熱分解反応により炭化を行う。水分および可燃性の熱分解ガスは連続的に装置外に排出され、炭化物は底部に残る。
図4は本発明の第2の実施の形態に係るバイオマス炭化・ガス化システムを示すブロック図である。同図において、図1と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
2 ガス化炉
2A コンバスタ
2B リダクタ
3、7 タール吸着装置
5 ガスエンジン
6 粉砕機
8 ホッパー
Claims (7)
- バイオマス燃料を熱分解して炭化物を生成させる炭化機と、前記炭化物をガス化する高温ガス化部であるコンバスタおよび前記炭化物の生成時に揮発したタール分を含む可燃性の熱分解ガスの改質を行うガス改質部であるリダクタを有する2段式のガス化炉とを有するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記炭化機から前記ガス化炉の前記コンバスタに供給される前記炭化物と前記リダクタから排出される生成ガスとを接触させるタール吸着手段を有することを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システム。 - 請求項1に記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記タール吸着手段は、
前記炭化機から供給される炭化物を一時的に貯留しつつ前記コンバスタに供給するとともに、前記リダクタから排出されブロアを介して吹き込まれた前記生成ガスと固形の前記炭化物とを接触させるホッパーと、
前記ホッパー内で炭化物と接触した後排出された生成ガスが供給され、前記生成ガス中の固形粒子とガス成分とを分離して前記固形粒子を前記ホッパーに戻すとともに、前記ガス成分をタール分が除去された生成ガスとして排出する固体・ガス分離手段とを有することを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システム。 - 請求項2に記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記タール吸着手段は、前記ホッパーと、前記固体・ガス分離手段とを二組備えており、
所定時間毎に前記ブロアを介して生成ガスを吹き込む前記ホッパーを交互に切替えるように構成したことを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システム。 - 請求項1に記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記炭化機と前記タール吸着手段との間に、前記炭化機から供給される炭化物を粉砕する粉砕機を配設する一方、
前記タール吸着手段と前記ガス化炉のコンバスタとの間に、前記タール吸着手段から排出される炭化物を一旦貯留するとともに前記コンバスタに向けて排出する他のホッパーとを配設し、
前記タール吸着手段は、一つの開口からブロアを介して前記ガス化炉から排出された生成ガスが吹き込まれ、他の開口を介して前記粉砕機から供給されて前記生成ガスに浮遊している前記炭化物の固形粒子と前記生成ガスとを接触させる気体・粉体接触装置と、
前記気体・粉体接触装置から排出され前記固形粒子が浮遊している生成ガス中の固形粒子とガス成分とを分離して前記固形粒子を前記他のホッパーに戻すとともに、前記ガス成分をタール分が除去された生成ガスとして排出する固体・ガス分離手段とを有することを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システム。 - 請求項2〜請求項4の何れか一つに記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記固体・ガス分離手段は、サイクロンを有することを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システム。 - 請求項1〜請求項5の何れか一つに記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記タール吸着手段における生成ガスと炭化物との接触は、100℃から200℃の雰囲気中で行わせるように構成したことを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システム。 - 請求項1〜請求項6の何れか一つに記載するバイオマス炭化・ガス化システムにおいて、
前記タール吸着手段から排出された生成ガスを精製手段を介して精製した後、ガスエンジンに供給して該ガスエンジンを駆動させるように構成したことを特徴とするバイオマス炭化・ガス化システム。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103740389A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-04-23 | 北京天素阳光低碳技术有限公司 | 低阶煤梯级利用的多联产工艺 |
Citations (4)
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JP2004275901A (ja) * | 2003-03-17 | 2004-10-07 | Kurimoto Ltd | 植物性有機物の熱分解ガス化装置および熱分解ガス化装置を用いた発電設備 |
JP2005272530A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | バイオマス発電システム |
JP2006002042A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | バイオマス炭化・ガス化システムおよび炭化・ガス化方法 |
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-
2012
- 2012-05-17 JP JP2012113756A patent/JP2013241487A/ja active Pending
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