JP2018053197A - Thermal decomposition system and thermal decomposition method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、植物由来のバイオマスである原料から、燃料となる気化成分を得るための熱分解システム及び熱分解方法に関する。 The present invention relates to a thermal decomposition system and a thermal decomposition method for obtaining a vaporized component as a fuel from a raw material that is plant-derived biomass.
廃棄物をリサイクルすることにより燃料化する技術が古くから知られている。経済的に価値がない、或いはその廃棄にコストがかかる廃棄物を経済的に価値のある燃料にすることが可能なのであれば、環境という点から大きな意味がある。そして、特に、リサイクルにより得られる燃料の経済的価値がリサイクルに費やされるコストを上回るか、後者が前者を上回るにしても少なくともその差が小さければ小さいほど、そのリサイクルの継続性が担保されやすくなる。 Technology for converting waste into fuel by recycling it has been known for a long time. If waste that is not economically valuable or costly to be disposed of can be made an economically valuable fuel, it has a great significance in terms of the environment. In particular, the continuity of the recycling becomes easier to secure as the economic value of the fuel obtained by recycling exceeds the cost spent for recycling, or even if the latter exceeds the former, at least the difference is small. .
かかるリサイクルを実現するための熱分解システムの原理は、それ程複雑ではない。大雑把にいえば、リサイクルの原料を加熱することによりその原料から熱分解により燃料となる気化成分（例えば、高温では気体であり常温で気体又は液体となる炭化水素）を発生させ、その回収した気化成分を燃料とするのである。
他方、かかるリサイクルを行う場合の廃棄物（かかる廃棄物は燃料となる気化成分の原料となるものなので、本願ではこれを「原料」と称する。）としては様々なものが提案されている。
原料としては、例えば、様々な廃棄物としての樹脂、紙おむつ、汚泥等がある。また、原料として、植物由来のバイオマスも存在する。植物由来のバイオマスとしては、例えば、草木がある。草木は大量に生じるが、廃棄されるのが一般的であり、その経済的な価値が殆ど無いと言えるものであるから、そこから経済的な価値のある燃料を得られるのであればそのようなリサイクルは非常に有用なものとなりうる。本願出願人はこのような観点から、リサイクルによる燃料化の原料として植物由来のバイオマスに着目した。
The principle of the pyrolysis system for realizing such recycling is not so complicated. Roughly speaking, by heating a recycled material, a vaporized component that becomes a fuel by pyrolysis from the raw material (for example, a hydrocarbon that is a gas at high temperatures and becomes a gas or liquid at normal temperatures) is generated and recovered. The ingredients are fuel.
On the other hand, various kinds of waste have been proposed for such recycling (this waste is a raw material of a vaporized component that becomes a fuel, and is referred to as a “raw material” in the present application).
Examples of the raw material include resins, paper diapers, and sludge as various wastes. Plant-derived biomass also exists as a raw material. An example of plant-derived biomass is vegetation. Although vegetation is produced in large quantities, it is generally discarded, and it can be said that there is almost no economic value, so if you can get fuel with economic value from it, such a thing Recycling can be very useful. From this point of view, the applicant of the present application has focused on plant-derived biomass as a raw material for fueling by recycling.
ところが、植物由来のバイオマスを原料としてそれを熱分解して気化成分を得ようとした場合、他の物を原料とした場合と比較してある問題が生じ易いということがわかってきた。
それは気化成分に、チャーとタールとが混入し易いということである。チャーはバイオマス由来の灰であり、非常に細かい固体となって気化成分に混入する。タールは高温では気体となって気化成分に混入しているが、ある程度温度が下がると粘度の高い液状体となる。気化成分から除去しきれなかったチャー及びタールは、気化成分を運ぶ管の内周面等に付着して不具合を生じる原因となるおそれがある。
したがって、原料の燃料化の技術において原料を植物由来のバイオマスとする場合には、後からチャー及びタールを除去する工夫も大切ではあるが、それらのうちの除去するのが比較的難しいタールの発生をなるべく抑制した方が良いのは自明である。
タールの発生を抑制することが可能となれば、気化成分からタールを除去するコストも、どこかの管内に付着したタールを除去するコストも抑制できることになり、植物由来のバイオマスを原料として気化成分を得るというリサイクルの継続性が担保されやすくなる。
However, it has been found that when a plant-derived biomass is used as a raw material to thermally decompose it to obtain a vaporized component, a certain problem is likely to occur as compared with the case where another material is used as a raw material.
That is, char and tar are easily mixed into the vaporized component. Char is an ash derived from biomass, which becomes a very fine solid and is mixed into vaporized components. Tar becomes a gas at a high temperature and is mixed in the vaporized component. However, when the temperature drops to some extent, the tar becomes a highly viscous liquid. Char and tar that could not be removed from the vaporized component may adhere to the inner peripheral surface of the tube carrying the vaporized component and cause a malfunction.
Therefore, when the raw material is made from plant-derived biomass in the fuel conversion technology, it is important to devise a method for removing char and tar later, but the generation of tar that is relatively difficult to remove. It is obvious that it is better to suppress this as much as possible.
If the generation of tar can be suppressed, the cost of removing tar from the vaporized component and the cost of removing tar attached to some pipe can be suppressed, and the vaporized component using plant-derived biomass as a raw material. The continuity of recycling is easily secured.
本願発明は、原料を植物由来のバイオマスとする原料の燃料化の技術において、タールの発生を抑制することをその課題とする。 This invention makes it the subject to suppress generation | occurrence | production of a tar in the technique of the fuel conversion of the raw material which makes a raw material a biomass derived from a plant.
以上の課題を解決するために、本願発明者は下記の発明を提案する。
本願発明者が提案するのは、植物由来のバイオマスである原料を供給する供給装置と、筒状に構成され、横置きされるものであり、前記供給装置からその内部を介して前記原料を供給する供給管とその長さ方向の一端で接続されているケースと、前記ケースの内部でその一端側から他端側に前記供給装置から供給された前記原料を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されている前記原料を加熱する加熱手段と、を備えており、且つ前記加熱手段により加熱されることにより前記原料から発生した気化成分を排出するための気化成分排出管、及び前記原料から発生した固体成分を排出するための固体成分排出管とが前記ケースの他端に接続されている、熱分解装置と、前記気化成分排出管と接続され、前記気化成分排出管を介して前記熱分解装置から排出された前記気化成分を貯留する気化成分貯留タンクと、前記固体成分排出管と接続され、前記固体成分排出管を介して前記熱分解装置から排出された前記固体成分を貯留する固体成分貯留タンクと、を備えている熱分解システムである。かかる熱分解システム自体は、従来の熱分解システムと大きく変わるものではない。
他方、本願の熱分解システムでは、前記熱分解装置には、前記ケース内の温度を計測する温度計が設けられているとともに、前記供給装置は、前記温度計が計測した温度が所定の温度である第１温度よりも下がったときに、前記熱分解装置への前記原料の供給を自動的に停止するようになっている。
従来技術で述べたように、植物由来のバイオマスである原料を加熱して燃料となる気化成分を得ようとした場合には、タールの発生が多くなりやすい。他方、本願出願人の研究によれば、原料が加熱されるケースの内部の温度がある程度以上の温度を保っているのであればタールの発生が過剰となることがないということがわかった。そこで、本願の熱分解システムでは、熱分解装置のケース内の温度を温度計で計測し、その温度が所定の温度である第１温度よりも下がったときには熱分解装置への原料の供給を自動的に停止することにしている。これにより、熱分解装置のケースの中の原料の量を減らすことにより、ケース内の温度を上昇させ、タールが過剰に発生しない程度の高温に保つことができるようになる。それにより、この熱分解システムを用いた場合には、植物由来のバイオマスを原料としてその加熱により燃料となる気化成分を得る際に、タールの発生が抑制されることになる。
In order to solve the above problems, the present inventor proposes the following invention.
The inventor of the present application proposes a supply device that supplies a raw material that is plant-derived biomass, and is configured in a cylindrical shape and placed horizontally, and the raw material is supplied from the supply device through the inside thereof. A supply pipe that is connected to the supply pipe at one end in the length direction thereof, a transfer means that transfers the raw material supplied from the supply device from one end side to the other end inside the case, and the transfer means Heating means for heating the raw material being conveyed by, and a vaporized component discharge pipe for discharging vaporized components generated from the raw material by being heated by the heating means, and from the raw material A solid component discharge pipe for discharging the generated solid component is connected to the other end of the case, is connected to the pyrolysis device, and the vaporized component discharge pipe, and is connected to the front through the vaporized component discharge pipe. A vaporized component storage tank for storing the vaporized component discharged from the thermal decomposition apparatus and the solid component discharge pipe are connected to store the solid component discharged from the thermal decomposition apparatus through the solid component discharge pipe. And a solid component storage tank. Such a pyrolysis system itself is not greatly different from a conventional pyrolysis system.
On the other hand, in the pyrolysis system of the present application, the pyrolysis device is provided with a thermometer for measuring the temperature in the case, and the supply device has a temperature measured by the thermometer at a predetermined temperature. When the temperature falls below a certain first temperature, the supply of the raw material to the thermal decomposition apparatus is automatically stopped.
As described in the prior art, when a raw material that is plant-derived biomass is heated to obtain a vaporized component that becomes a fuel, tar generation tends to increase. On the other hand, according to the research conducted by the applicant of the present application, it has been found that if the temperature inside the case where the raw material is heated is maintained at a certain level or more, the generation of tar will not be excessive. Therefore, in the thermal decomposition system of the present application, the temperature in the case of the thermal decomposition apparatus is measured with a thermometer, and when the temperature falls below the first temperature which is a predetermined temperature, the supply of the raw material to the thermal decomposition apparatus is automatically performed. To stop. As a result, by reducing the amount of the raw material in the case of the thermal decomposition apparatus, the temperature in the case can be increased, and the temperature can be kept high enough not to generate tar excessively. Thereby, when this pyrolysis system is used, generation of tar is suppressed when obtaining a vaporized component that becomes a fuel by heating plant-derived biomass as a raw material.
本願の熱分解システムにおける前記供給装置は、前記温度計が計測した温度が所定の温度である第２温度よりも上がったときに、前記熱分解装置への前記原料の供給を自動的に開始するようになっていてもよい。上述したように、本願の熱分解システムにおける供給装置は、温度計が計測した温度が所定の温度である第１温度よりも下がったときに、熱分解装置への原料の供給を自動的に停止するようになっている。ここで、原料の供給の停止により熱分解装置が持つケース内の温度が上がったら、再度原料をケース内に供給しても原料から過剰なタールが発生することはなく、またケース内の温度が、タールが過剰に発生しない程度にある程度上がったのであれば原料を再び熱分解装置に供給した方が最終的に得られる気化成分の量を増やすことができる。上述の発明では、第２温度よりもケース内の温度が上がったことをきっかけに熱分解装置への前記原料の供給を自動的に開始することとすることにより、タールの過剰な発生を防止するとともに、最終的に得られる気化成分の量を増やすことを両立させている。
ここで、第１温度と第２温度は同じでも良いし、そうでなくても良い。第１温度は、熱分解装置への原料の供給を停止するときの温度、第２温度は、熱分解装置への原料の供給を再開するときの温度であるところ、熱分解装置への原料の供給を停止するタイミングは、その温度よりもケース内の温度が下がったときにはタールが過剰に発生する温度よりも僅かでもケース内の温度が高いタイミングでも良いが、熱分解装置への原料の供給を再開するタイミングは、その温度よりもケース内の温度が下がったときにはタールが過剰に発生する温度よりもわずかでもケース内の温度が高いタイミングでは、原料の供給を再開したとたんにケース内の温度が下がってケース内への原料の供給を再び停止しなければならなくなるおそれが高い。そのような点を考慮すると、熱分解装置への原料の供給を再開する閾値となる第２温度は、その温度よりもケース内の温度が下がったときにはタールが過剰に発生する温度に対して多少の余裕を持つのが好ましい。そのような観点からすれば、前記第１温度は、前記第２温度よりも低くするのが好ましい。
前記第１温度は、６５０℃〜７００℃の中から選択できる。植物由来のバイオマスである原料の温度を６５０℃、好ましくは７００℃より高い温度に保つことにより、チャー及びタールの発生を抑制できることが本願発明者の研究により明らかになっているからである。特に第１温度は６９０℃〜７００℃の範囲から選択するのが好ましく、そうすることで原料からの気化成分の発生を安定して継続的に行えるようになる。
前記第２温度は、７００℃〜８００℃の間から選択することができる。第２温度が７００℃ということは、ケース内の温度が７００℃を超えたらすぐにケース内に原料の供給が行われるということを意味するが、ケース内の温度が７００℃を超えてすぐにケース内に原料が供給されるとケース内の温度が７００℃を下回って、上述の好ましい原料の熱分解温度である６５０℃〜７００℃以上という温度範囲からすぐに外れてしまうということが起こりうる。そのような事態を防ぐためには、第２温度は６５０℃から多少余裕を持たせて上述の範囲とするのが好ましい。より好ましくは第２温度は７５０℃±１０℃の範囲から選択するのが良い。
The supply device in the thermal decomposition system of the present application automatically starts supplying the raw material to the thermal decomposition device when the temperature measured by the thermometer rises above a second temperature which is a predetermined temperature. It may be like this. As described above, the supply device in the thermal decomposition system of the present application automatically stops the supply of the raw material to the thermal decomposition device when the temperature measured by the thermometer falls below the first temperature which is a predetermined temperature. It is supposed to be. Here, if the temperature in the case of the pyrolysis device rises due to the stop of the supply of the raw material, excessive tar will not be generated from the raw material even if the raw material is supplied again into the case, and the temperature in the case If the tar is raised to some extent so that tar is not excessively generated, the amount of vaporized components finally obtained can be increased by supplying the raw material to the thermal decomposition apparatus again. In the above-described invention, excessive supply of tar is prevented by automatically starting the supply of the raw material to the thermal decomposition apparatus triggered by the fact that the temperature in the case has risen above the second temperature. At the same time, it is compatible to increase the amount of the vaporized component finally obtained.
Here, the first temperature and the second temperature may or may not be the same. The first temperature is a temperature when the supply of the raw material to the pyrolysis apparatus is stopped, and the second temperature is a temperature when the supply of the raw material to the thermal decomposition apparatus is restarted. The timing of stopping the supply may be a timing at which the temperature in the case is slightly higher than the temperature at which tar is excessively generated when the temperature in the case falls below that temperature. When the temperature inside the case falls below that temperature, the temperature inside the case will start as soon as the material supply is resumed at a timing when the temperature inside the case is slightly higher than the temperature at which tar is excessively generated. There is a high possibility that the supply of the raw material into the case will have to be stopped again. Considering such a point, the second temperature, which is a threshold value for restarting the supply of the raw material to the thermal decomposition apparatus, is slightly higher than the temperature at which tar is excessively generated when the temperature in the case falls below that temperature. It is preferable to have a margin. From such a viewpoint, it is preferable that the first temperature is lower than the second temperature.
The first temperature can be selected from 650 ° C to 700 ° C. This is because the research of the present inventor has revealed that the generation of char and tar can be suppressed by keeping the temperature of the raw material, which is plant-derived biomass, at 650 ° C., preferably higher than 700 ° C. In particular, the first temperature is preferably selected from the range of 690 ° C. to 700 ° C., so that the generation of vaporized components from the raw material can be stably and continuously performed.
The second temperature can be selected from 700 ° C to 800 ° C. The second temperature of 700 ° C. means that the raw material is supplied into the case as soon as the temperature in the case exceeds 700 ° C., but immediately after the temperature in the case exceeds 700 ° C. When the raw material is supplied into the case, the temperature in the case may be lower than 700 ° C., and may quickly deviate from the temperature range of 650 ° C. to 700 ° C. or higher, which is the preferred thermal decomposition temperature of the raw material. . In order to prevent such a situation, it is preferable that the second temperature is within the above-mentioned range with some margin from 650 ° C. More preferably, the second temperature is selected from a range of 750 ° C. ± 10 ° C.
ケースは、横置きされる筒状とすることができる。そのようなケースが採用される場合、前記ケースは略水平方向を軸とする円筒形であり、前記ケースの内側の空間には、前記搬送手段として、前記ケースの軸周りに回転した場合に前記原料を前記ケースの一端側から他端側に搬送するような形状とされた、前記ケースの軸に対して傾斜した面を持つ板である案内板が設けられているものとされていてもよい。このような熱分解装置はロータリーキルンと称される装置として公知である。それを、本願の熱分解システムにおける熱分解装置に流用できることを、本願出願人は確認済みである。なお、この場合の案内板はケースに固定されていてもよい。その場合案内板は回転するケースとともに回転する。他方案内板は、ケースとは固定されていなくてもよい。その場合案内板は、ケースとは独自にそれ単体で回転することになる。
なお、案内板は、原料を、ケースの一端側から他端側へ移動させることができるものであればよく、原料を、ケースの一端側と他端側との間で往復させ、循環させることにより、最終的には原料（及びそれから生じたチャーを）ケースの他端側に搬送するようなものであっても良い。
The case may be a cylinder that is placed horizontally. When such a case is adopted, the case has a cylindrical shape with an axis in a substantially horizontal direction, and the space inside the case has the transfer means as the transport means when rotated around the axis of the case. A guide plate, which is a plate having a surface inclined with respect to the axis of the case, which is shaped to convey the raw material from one end side to the other end side of the case, may be provided. . Such a thermal decomposition apparatus is known as an apparatus called a rotary kiln. The applicant of the present application has confirmed that it can be used for the thermal decomposition apparatus in the thermal decomposition system of the present application. In this case, the guide plate may be fixed to the case. In that case, the guide plate rotates with the rotating case. On the other hand, the guide plate may not be fixed to the case. In this case, the guide plate rotates independently from the case.
The guide plate only needs to be able to move the raw material from one end side to the other end side of the case. The raw material is reciprocated between the one end side and the other end side of the case and circulated. Thus, the raw material (and the char generated therefrom) may be finally transported to the other end side of the case.
本願における熱分解システムは、気化成分を得て、それを気化成分貯留タンクに貯蔵するものとなっていれば足りる。貯蔵された気化成分は燃料として用いられるが、その燃料の使用目的は不問である。その燃料は、本願の熱分解システム内で使用されても構わないし、そうでなくても構わない。
本願における熱分解システムは例えば、前記気化成分貯留タンクに貯留された前記気化成分を燃料として発電を行う発電機を備えていてもよい。このようにすれば、この熱分解システムは、発電を行えるものとなる。
The thermal decomposition system in the present application only needs to obtain a vaporized component and store it in the vaporized component storage tank. The stored vaporized components are used as fuel, but the purpose of use of the fuel is not questioned. The fuel may or may not be used in the present pyrolysis system.
The thermal decomposition system in the present application may include, for example, a generator that generates power using the vaporized component stored in the vaporized component storage tank as fuel. In this way, this thermal decomposition system can generate electric power.
本願発明者はまた、本願の課題を解決するためのものとして、以下の方法をも本願発明の一形態として提供する。
その方法は、植物由来のバイオマスである原料を供給する供給装置と、筒状に構成され、横置きされるものであり、前記供給装置からその内部を介して前記原料を供給する供給管とその長さ方向の一端で接続されているケースと、前記ケースの内部でその一端側から他端側に前記供給装置から供給された前記原料を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されている前記原料を加熱する加熱手段と、を備えており、且つ前記加熱手段により加熱されることにより前記原料から発生した気化成分を排出するための気化成分排出管、及び前記原料から発生した固体成分を排出するための固体成分排出管とが前記ケースの他端に接続されている、熱分解装置と、前記気化成分排出管と接続され、前記気化成分排出管を介して前記熱分解装置から排出された前記気化成分を貯留する気化成分貯留タンクと、前記固体成分排出管と接続され、前記固体成分排出管を介して前記熱分解装置から排出された前記固体成分を貯留する固体成分貯留タンクと、を備えている熱分解システムで実行される熱分解方法である。
そしてこの方法は、前記ケース内の温度を温度計で計測する過程、前記温度計が計測した温度が所定の温度である第１温度よりも下がったときに、前記供給装置が、前記熱分解装置への前記原料の供給を自動的に停止する過程、を含む。
この方法は、前記温度計が計測した温度が所定の温度である第２温度よりも上がったときに、前記供給装置が、前記熱分解装置への前記原料の供給を自動的に開始する過程、を更に含んでも良い。
The inventor of the present application also provides the following method as one form of the present invention as a means for solving the problems of the present application.
The method includes a supply device that supplies a raw material that is biomass derived from a plant, a cylindrical structure that is horizontally placed, a supply pipe that supplies the raw material from the supply device via the inside thereof, and a A case connected at one end in the length direction, a conveying means for conveying the raw material supplied from the supply device from one end side to the other end side in the case, and conveyed by the conveying means Heating means for heating the raw material, and a vaporized component discharge pipe for discharging a vaporized component generated from the raw material when heated by the heating means, and a solid component generated from the raw material. A solid component discharge pipe for discharging is connected to the other end of the case, and a thermal decomposition apparatus is connected to the vaporized component discharge pipe, and the pyrolysis apparatus is connected to the pyrolysis apparatus via the vaporized component discharge pipe. A vaporized component storage tank that stores the discharged vaporized component, and a solid component storage tank that is connected to the solid component discharge pipe and stores the solid component discharged from the thermal decomposition apparatus via the solid component discharge pipe And a thermal decomposition method executed in a thermal decomposition system.
In this method, the temperature in the case is measured with a thermometer, and when the temperature measured by the thermometer falls below a first temperature, which is a predetermined temperature, the supply device is Automatically stopping the supply of the raw material to
In this method, when the temperature measured by the thermometer rises above a second temperature which is a predetermined temperature, the supply device automatically starts supplying the raw material to the pyrolysis device, May further be included.
本願発明の熱分解方法で用いられる原料は、上述したように植物由来のバイオマスであるが、原料は例えば草、木、或いはその双方を含むものであってもよい。原料が特に草を含む場合にはタール及び微粉状のチャーが生じ易い。原料が草を含む場合には、原料を加熱する温度を適切に制御することによるタールの発生の抑制効果は顕著なものとなる。 The raw material used in the thermal decomposition method of the present invention is plant-derived biomass as described above, but the raw material may include, for example, grass, wood, or both. Especially when the raw material contains grass, tar and pulverized char are likely to occur. When the raw material contains grass, the effect of suppressing tar generation by appropriately controlling the temperature at which the raw material is heated becomes remarkable.
以下、図面を参照しつつ、本願発明の好ましい一実施形態について説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１に、この実施形態における熱分解システムの全体構成を概念的に示すブロック図を示す。
熱分解システムは、熱分解装置１を中心として構成されている。なお、特に断りがない限り、熱分解システムを構成するすべての部品は金属製である。熱分解システムを構成する金属は耐熱性能の高いものであることが好ましい。
In FIG. 1, the block diagram which shows notionally the whole structure of the thermal decomposition system in this embodiment is shown.
The thermal decomposition system is configured with the thermal decomposition apparatus 1 as the center. Unless otherwise specified, all parts constituting the pyrolysis system are made of metal. It is preferable that the metal constituting the pyrolysis system has high heat resistance.
熱分解装置１は、後述する原料を熱分解して、後述する気化成分を生じさせるためのものである。それが可能な限り、熱分解装置１の構成は従来技術に倣うことができる。
熱分解装置１は、より詳しくは図２に示したように構成されており、これには限られないがこの実施形態では、公知のロータリーキルンに倣った構造が採用されている。図２は熱分解装置１の断面図である。
熱分解装置１は、ケース１１を備えている。ケース１１は、筒状である。ケース１１は、その軸が水平か略水平になるように横置きされる。ケース１１は、必ずしもこの限りではないが、この実施形態では、その長さ方向に沿う軸を中心として回転可能となっている。ケース１１が回転するための仕組みについては追って述べる。
ケース１１は、一定の太さのケース本体部１１Ａと、ケース本体部１１Ａよりも小径とされ、且つケース１１の長さ方向の一端側（図２における左側）に位置するケース小径部１１Ｂとを備えている。ケース本体部１１Ａと、ケース小径部１１Ｂとはともに筒状、これには限られないが、この実施形態ではともに円筒形状であり、且つ同軸である。また、ケース本体部１１Ａの長さはケース小径部１１Ｂの長さよりも相対的にかなり長くなっている。後述するように、ケース小径部１１Ｂの内側からケース本体部１１Ａの内部に原料が供給される。供給された原料は、後述のようにして加熱されるケース本体部１１Ａの中で加熱され、気化成分を生じるようになっている。
The thermal decomposition apparatus 1 is for thermally decomposing a raw material described later to generate a vaporized component described later. As long as it is possible, the structure of the thermal decomposition apparatus 1 can follow a prior art.
The thermal decomposition apparatus 1 is configured as shown in FIG. 2 in more detail. Although not limited to this, in this embodiment, a structure following a known rotary kiln is employed. FIG. 2 is a cross-sectional view of the thermal decomposition apparatus 1.
The thermal decomposition apparatus 1 includes a case 11. Case 11 is cylindrical. The case 11 is placed horizontally such that its axis is horizontal or substantially horizontal. The case 11 is not necessarily limited to this, but in this embodiment, the case 11 is rotatable about an axis along the length direction. A mechanism for rotating the case 11 will be described later.
The case 11 includes a case main body portion 11A having a constant thickness and a case small diameter portion 11B which is smaller in diameter than the case main body portion 11A and located on one end side in the length direction of the case 11 (left side in FIG. 2). I have. The case main body 11A and the case small-diameter portion 11B are both cylindrical, but not limited to this. In this embodiment, both are cylindrical and coaxial. Further, the length of the case main body portion 11A is considerably longer than the length of the case small diameter portion 11B. As will be described later, the raw material is supplied from the inside of the case small diameter portion 11B to the inside of the case main body portion 11A. The supplied raw material is heated in a case main body 11A that is heated as described later to generate a vaporized component.
ケース１１は、その長さ方向の中央寄りの部分の大半を炉筒１２によって覆われている。炉筒１２は、耐熱性の素材でできており、例えば鉄鋼材であるＳＳ４００でできている。炉筒１２は、外部との遮熱を行いつつケース１１を加熱するための高温の空間を規定するものである。炉筒１２にはともに開口である第１開口１２Ａと、第２開口１２Ｂとが設けられている。第１開口１２Ａは、炉筒１２に囲まれた空間内に熱風（例えばバーナにより噴射された炎）を導入するためのものであり、第２開口１２Ｂは炉筒１２に囲まれた空間内からの排気を排出するためのものである。かかる熱風により炉筒１２により囲まれた空間は加熱されることになり、それによりケース１１の特にケース本体部１１Ａの内部は加熱されることになる。この実施形態における第１開口１２Ａと第２開口１２Ｂはともに円筒形状の管とされているが、これは必ずしもこの限りではなく、またそれらが設けられる位置も必ずしも図示した通りとする必要はない。もっと言えば、炉筒１２で囲まれた空間を加熱することは必須であるが、その手段は必ずしも熱風による必要はないのであり、例えば、炉筒１２内に、ケース本体部１１Ａの周囲を囲む電熱ヒータを設けることにより、炉筒１２内の空間を加熱するようにするなどの適宜の変更を加えることが可能である。
これには限られないが、炉筒１２は、ケース１１のケース本体部１１Ａよりもやや大径とされた円筒形状であり、ケース１１と同軸とされている。ケース１１のケース小径部１１Ｂの一端側と、ケース本体部１１Ａの他端側とはともに、炉筒１２から食み出た状態とされている。
The case 11 is covered with the furnace tube 12 in most of the portion near the center in the length direction. The furnace tube 12 is made of a heat-resistant material, for example, SS400 which is a steel material. The furnace tube 12 defines a high-temperature space for heating the case 11 while shielding heat from the outside. The furnace tube 12 is provided with a first opening 12A and a second opening 12B, both of which are openings. The first opening 12A is for introducing hot air (for example, flame injected by a burner) into the space surrounded by the furnace tube 12, and the second opening 12B is from the space surrounded by the furnace tube 12. It is for discharging exhaust gas. The space surrounded by the furnace tube 12 is heated by the hot air, and thereby the inside of the case 11, particularly the case main body 11 </ b> A, is heated. Although the first opening 12A and the second opening 12B in this embodiment are both cylindrical tubes, this is not necessarily limited to this, and the positions where they are provided are not necessarily as illustrated. More specifically, it is essential to heat the space surrounded by the furnace tube 12, but the means is not necessarily required by hot air. For example, the case body 11 </ b> A is surrounded in the furnace tube 12. By providing the electric heater, it is possible to make appropriate changes such as heating the space in the furnace tube 12.
Although not limited to this, the furnace tube 12 has a cylindrical shape that is slightly larger in diameter than the case body 11 </ b> A of the case 11, and is coaxial with the case 11. Both the one end side of the case small-diameter portion 11B of the case 11 and the other end side of the case main body portion 11A protrude from the furnace tube 12.
ケース小径部１１Ｂの炉筒１２の外側の部分には、その外周にそって一周する歯車である第１ギア１１Ｃが設けられている。第１ギア１１Ｃは、図示を省略の動力装置に接続され、その動力装置が生じる動力によって回転する歯車である第２ギア１１Ｃ１と咬み合っており、第２ギア１１Ｃ１の回転にともなって回転するようになっている。
これにより、動力装置が生じる動力により第１ギア１１Ｃが回転し、第１ギア１１Ｃが固定されているケース小径部１１Ｂを備えるケース１１全体がその軸を中心として回転するようになっている。
A first gear 11 </ b> C, which is a gear that makes a round along the outer periphery thereof, is provided on a portion of the case small diameter portion 11 </ b> B outside the furnace tube 12. The first gear 11C is connected to a power device (not shown), meshes with the second gear 11C1, which is a gear that is rotated by the power generated by the power device, and rotates with the rotation of the second gear 11C1. It has become.
Thus, the first gear 11C is rotated by the power generated by the power unit, and the entire case 11 including the case small-diameter portion 11B to which the first gear 11C is fixed rotates about its axis.
この実施形態においては、原料は、ケース１１内、より詳細にはケース本体部１１Ａ内を、その一端側から他端側に搬送されながら熱風により加熱され、気化成分を生じさせるようにされている。つまり、この実施形態におけるケース１１には、原料をその一端側から他端側へ搬送するための工夫が設けられている。
その工夫の１つが、上述したケース１１の回転である。その工夫の他の１つが、ケース１１のケース本体部１１Ａ内に設けられた案内板１１Ｄである。案内板１１Ｄは、ケース本体部１１Ａの略全長にわたってケース本体部１１Ａの内周面に沿って設けられた螺旋状の板である。案内板１１Ｄの形状は、ケース１１が回転したときに、案内板１１Ｄによって原料が、その一端側から他端側に搬送されるような形状とされている。この実施形態における案内板１１Ｄは、ケース本体部１１Ａの内周面から所定の高さだけ立ち上がるような形状とされており、ケース本体部１１Ａの半径方向におけるケース１１の軸を含む一定の範囲には案内板１１Ｄが存在しないようになっている。この場合には、ケース１１が回転するのに伴って案内板１１Ｄも回転する。それに伴って、原料（及びチャー）は、ケース１１の一端側から他端側へ案内板１１Ｄによって押し出されていくことになる。
もっとも、この案内板１１Ｄは、ケース１１が回転したときに原料が、ケース１１の一端側から他端側に向けて搬送されるような形状となっていればそれで足り、ケースの他端側に至った原料（及びチャー）がケースの一端側に今度は戻り、結果として原料がケースの一端側と他端側との間で循環するようなものとなっていても構わない。
そのような原料の循環を実現するには、図３、図４に示したように、ケース１１のケース本体部１１Ａ内に、ケース１１の軸方向の両端部を除いた所定の範囲にわたる長さを持ち、且つケース１１の軸を通り且つケース１１の内周の直径に略等しい長さの幅を持つ仕切り板１１Ｄ１と、この仕切り板１１Ｄ１の長さ方向の両端部を除く部分に所定の間隔で設けられた、ケース１１の軸に対して傾斜した平板である案内板１１Ｄである。案内板１１Ｄの外周は、概ねケース１１の内周面に沿うようになっているが、案内板１１Ｄの外周とケース１１の内周面の間には適当な隙間が生じるようにされている。そして、かかる仕切り板１１Ｄ１と、案内板１１Ｄとは、ケース１１の外に伸びているその長さ方向の中心を軸として回転できるようにされた棒状体である回転軸１１Ｄ２に接続されており、図示を省略の動力装置の動力によって回転する回転軸１１Ｄ２の回転に伴って回転できるようにされている。なお、この例におけるケース１１は回転が不要であるため、第１ギア１１Ｃを備えず、またそれと噛みあう第２ギア１１Ｃ１も省略されている。このような案内板１１Ｄと仕切り板１１Ｄ１とを持つ熱分解装置１では、案内板１１Ｄと仕切り板１１Ｄ１とが回転すると、案内板１１Ｄに掬い上げられた原料が、その案内板１１Ｄと外周とケース１１の内周面との間の隙間から、ケース１１の一端側又は他端側に向かって移動する。かかる移動のケース１１の長さ方向における方向は、仕切り板１１Ｄ１の両側で逆方向になる。それにより、この例の場合においては、原料（及びチャー）はケース１１内をその長さ方向に往復するようにして循環することになる。
In this embodiment, the raw material is heated by hot air while being conveyed from one end side to the other end side in the case 11, more specifically in the case main body portion 11 </ b> A, thereby generating a vaporized component. . That is, the case 11 in this embodiment is provided with a device for conveying the raw material from one end side to the other end side.
One of the devices is the rotation of the case 11 described above. Another one of the devices is a guide plate 11D provided in the case body 11A of the case 11. The guide plate 11D is a spiral plate provided along the inner peripheral surface of the case body 11A over substantially the entire length of the case body 11A. The shape of the guide plate 11D is such that when the case 11 rotates, the raw material is conveyed from one end side to the other end side by the guide plate 11D. The guide plate 11D in this embodiment is shaped so as to rise from the inner peripheral surface of the case main body 11A by a predetermined height, and within a certain range including the axis of the case 11 in the radial direction of the case main body 11A. The guide plate 11D does not exist. In this case, the guide plate 11D also rotates as the case 11 rotates. Accordingly, the raw material (and char) is pushed out from the one end side of the case 11 to the other end side by the guide plate 11D.
However, it is sufficient for the guide plate 11D to have a shape in which the raw material is conveyed from one end side to the other end side of the case 11 when the case 11 rotates, and on the other end side of the case. The arrived raw material (and char) may return to one end side of the case this time, and as a result, the raw material may circulate between one end side and the other end side of the case.
In order to realize such a circulation of raw materials, as shown in FIGS. 3 and 4, the length of the case 11 within a predetermined range excluding both ends in the axial direction of the case 11 in the case body 11 </ b> A. A partition plate 11D1 passing through the axis of the case 11 and having a width substantially equal to the diameter of the inner periphery of the case 11, and a predetermined distance between portions of the partition plate 11D1 excluding both ends in the length direction The guide plate 11D is a guide plate 11D which is a flat plate inclined with respect to the axis of the case 11. The outer periphery of the guide plate 11D is substantially along the inner peripheral surface of the case 11, but an appropriate gap is formed between the outer periphery of the guide plate 11D and the inner peripheral surface of the case 11. The partition plate 11D1 and the guide plate 11D are connected to a rotation shaft 11D2 that is a rod-shaped body that is configured to be rotatable around the center in the length direction extending outside the case 11, The rotating shaft 11D2 that rotates by the power of the power unit (not shown) can be rotated along with the rotation. Since the case 11 in this example does not need to be rotated, the first gear 11C is not provided, and the second gear 11C1 that meshes with the first gear 11C is also omitted. In the thermal decomposition apparatus 1 having such a guide plate 11D and the partition plate 11D1, when the guide plate 11D and the partition plate 11D1 rotate, the raw material scooped up by the guide plate 11D becomes the guide plate 11D, the outer periphery, and the case. 11 moves toward the one end side or the other end side of the case 11 from the gap with the inner peripheral surface of the case 11. The direction of the movement case 11 in the length direction is opposite on both sides of the partition plate 11D1. Thereby, in the case of this example, the raw material (and char) circulates in the case 11 so as to reciprocate in the length direction.
また、ケース本体部１１Ａの最も他端側には、その周囲に所定幅のドーナツ形状の縁を残すようにして、ケース本体部１１Ａの軸をその中心とする円形の孔１１Ｅが穿たれている。 In addition, a circular hole 11E having a center of the axis of the case main body 11A as a center is formed at the other end side of the case main body 11A so as to leave a doughnut-shaped edge having a predetermined width around the periphery. .
熱分解装置１の一端側には、供給管２Ａを介して供給タンク２が接続されている。供給タンク２は、供給管２Ａを介して熱分解装置１に供給される原料を貯留するものである。この実施形態における原料は、植物由来のバイオマスであり、これには限られないが、この実施形態では少なくとも草を含む。これに限られるものではないが、この実施形態では、草及び木が原料となる。これには限られないが、草及び木であるこの実施形態における原料は、数ｍｍ〜１０数ｃｍ程度の大きさに破砕されている。原料の破砕は、図示を省略の破砕機を供給タンク２に設けることで供給タンク２内或いはその前段において行われるようにしても構わないし、又はこの実施形態の熱分解システム外のどこかで予め破砕された原料が供給タンク２に供給され、供給タンク２がその予め破砕された原料を熱分解装置１に供給するようになっていても構わない。また、この実施形態における原料は、水分含有量を減らすために乾燥させられたものとするのが好ましい。原料の乾燥は、供給タンク２で行われても良いし、原料タンク２の前段で行われても構わない。
供給管２Ａの下端は曲折し、熱分解装置１のケース小径部１１Ｂの中に挿入されている。なお、図示を省略するが、供給管２Ａのケース小径部１１Ｂに挿入されている部分の外側面と、ケース小径部１１Ｂの内側面との間には、ケース本体部１１Ａ内で生じた気化成分がその隙間から炉筒１２の外へ漏れ出さないようにするための適当な工夫（例えば、耐熱性の素材でできたパッキンを噛ませる）がなされている。
供給管２Ａの曲折された部分の内部には動力装置２Ａ２が生じる動力によって回転するスクリューであるスクリューコンベア２Ａ１が設けられている。動力装置２Ａ２が生じる動力にしたがいスクリューコンベア２Ａ１が回転を行うことによって、供給タンク２から供給管２Ａの縦の部分を通って落ちてくる原料Ｍが、供給管２Ａの曲折された部分から、ケース１１の内部に供給されるようになっている。また、動力装置２Ａ２が動力の発生を停止し、スクリューコンベア２Ａ１が回転を止めると、供給タンク２から熱分解装置１への原料の供給も停止するようになっている。この実施形態では、供給タンク２とスクリューコンベア２Ａ１とを併せたものが、本願発明でいう供給装置に該当する。
A supply tank 2 is connected to one end side of the thermal decomposition apparatus 1 via a supply pipe 2A. The supply tank 2 stores the raw material supplied to the thermal decomposition apparatus 1 through the supply pipe 2A. The raw material in this embodiment is plant-derived biomass, and is not limited thereto, but in this embodiment, at least grass is included. Although not limited to this, in this embodiment, grass and trees are used as raw materials. Although it is not restricted to this, the raw material in this embodiment which is a grass and a tree is crushed to the magnitude | size of about several mm-10 several cm. The crushing of the raw material may be performed in the supply tank 2 or in the preceding stage by providing a crusher (not shown) in the supply tank 2, or in advance somewhere outside the thermal decomposition system of this embodiment. The crushed raw material may be supplied to the supply tank 2, and the supply tank 2 may supply the previously crushed raw material to the thermal decomposition apparatus 1. Moreover, it is preferable that the raw material in this embodiment shall be dried in order to reduce water content. The drying of the raw material may be performed in the supply tank 2 or may be performed in the previous stage of the raw material tank 2.
The lower end of the supply pipe 2A is bent and inserted into the case small diameter portion 11B of the thermal decomposition apparatus 1. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, between the outer surface of the part inserted in case small diameter part 11B of 2 A of supply pipes, and the inner surface of case small diameter part 11B, the vaporization component which arose in case main-body part 11A However, appropriate measures are taken to prevent leakage from the gap to the outside of the furnace tube 12 (for example, a packing made of a heat-resistant material is bitten).
Inside the bent portion of the supply pipe 2A, there is provided a screw conveyor 2A1, which is a screw that is rotated by the power generated by the power unit 2A2. When the screw conveyor 2A1 rotates according to the power generated by the power unit 2A2, the raw material M falling from the supply tank 2 through the vertical part of the supply pipe 2A is removed from the bent part of the supply pipe 2A. 11 is supplied to the inside. Further, when the power unit 2A2 stops generating power and the screw conveyor 2A1 stops rotating, the supply of the raw material from the supply tank 2 to the thermal decomposition apparatus 1 is also stopped. In this embodiment, the combination of the supply tank 2 and the screw conveyor 2A1 corresponds to the supply device referred to in the present invention.
熱分解装置１はその他端部において、熱分解装置１のケース１１内で生じた気化成分を外部に排出するための気化成分排出管１Ａと、ケース１１内で生じた固体成分を外部に排出するための固体成分排出管１Ｂとに接続されている。
より詳しく説明すると、熱分解装置１が備えるケース１１におけるケース本体部１１Ａの他端側のうちの炉筒１２から食み出している部分は、ケース本体部１１Ａの当該部分を外側から包み込む円筒形の管である接続管１Ｃにより覆われている。そして接続管１Ｃの上側に、上述した気化成分排出管１Ａの下端が、また接続管１Ｃの下側に、上述した固体成分排出管１Ｂの上端が、それぞれ接続されている。なお、接続管１Ｃの内側面と、ケース本体部１１Ａの外側面との間に、供給管２Ａのケース小径部１１Ｂに挿入されている部分の外側面と、ケース小径部１１Ｂの内側面との間に設けられたのと同様の気化成分の炉筒１２への外側への漏れ出しを防止するための工夫が設けられて良いのは当然である。
ケース本体部１１Ａの中で生じた気化成分は、ケース本体部１１Ａの他端側に設けられた孔１１Ｅから、気化成分排出管１Ａに至り、気化成分排出管１Ａを介してケース１１の外部へ導かれるようになっている。
他方、ケース本体部１１Ａの中で生じた固体成分は、ケース本体部１１Ａの他端側のドーナツ形状の縁を乗り越えたものから、固体成分排出管１Ｂ内を下方に落下するようになっている。固体成分は、要するに残渣であり、原料が加熱された結果生じたチャーがその主な成分である。また、原料に分解しない金属等が混入している場合には、そのようなものも固体成分に含まれることになる。
なお、かかる固体成分排出管１Ｂ内における固体成分の下方への移動をスムーズにするために、固体成分排出管１Ｂ内に固体成分を強制的に下方に移動させるためのスクリューコンベアを設ける等の適当な工夫を行って良いことは当然である。固体成分排出管１Ｂの下方には、固体成分を貯めるタンクである固体成分貯留タンク３が設けられており、固体成分排出管１Ｂ内を落下した固体成分は、固体成分貯留タンク３に貯留されるようになっている。
At the other end, the thermal decomposition apparatus 1 discharges the vaporized component discharge pipe 1A for discharging the vaporized component generated in the case 11 of the thermal decomposition apparatus 1 to the outside and the solid component generated in the case 11 to the outside. Is connected to the solid component discharge pipe 1B.
More specifically, the portion protruding from the furnace tube 12 on the other end side of the case main body 11A in the case 11 provided in the thermal decomposition apparatus 1 is a cylindrical shape that wraps the portion of the case main body 11A from the outside. It is covered with a connecting tube 1C which is a tube. The lower end of the vaporized component discharge pipe 1A described above is connected to the upper side of the connection pipe 1C, and the upper end of the solid component discharge pipe 1B described above is connected to the lower side of the connection pipe 1C. In addition, between the inner surface of the connecting pipe 1C and the outer surface of the case body 11A, the outer surface of the portion inserted into the case small diameter portion 11B of the supply pipe 2A and the inner surface of the case small diameter portion 11B Needless to say, a device for preventing leakage of the vaporized component to the outside of the furnace tube 12 similar to that provided between them may be provided.
The vaporized component generated in the case main body 11A reaches the vaporized component discharge pipe 1A from the hole 11E provided on the other end side of the case main body 11A, and goes to the outside of the case 11 through the vaporized component discharge pipe 1A. It has come to be guided.
On the other hand, the solid component generated in the case main body 11A falls down in the solid component discharge pipe 1B from over the donut-shaped edge on the other end side of the case main body 11A. . The solid component is basically a residue, and the main component is char generated as a result of heating the raw material. Moreover, when the metal etc. which do not decompose | disassemble in the raw material are mixed, such a thing will also be contained in a solid component.
In order to smoothly move the solid component downward in the solid component discharge pipe 1B, an appropriate screw conveyor for forcibly moving the solid component downward is provided in the solid component discharge pipe 1B. Naturally, it is possible to make a proper idea. Below the solid component discharge pipe 1B, a solid component storage tank 3 that is a tank for storing solid components is provided, and the solid component that has fallen in the solid component discharge pipe 1B is stored in the solid component storage tank 3. It is like that.
かならずしもこの限りではないがこの実施形態では、ケース１１内の、より詳細にはこの実施形態ではケース本体部１１Ａ内の温度を計測するための温度計が設けられている。温度計は、図示を省略するが、接続管１Ｃをその他端側から貫く棒状の支持棒１Ｄの先端に設けられている。温度計で計測されたケース本体部１１Ａ内の温度の情報は、後述するように、供給タンク２から熱分解装置１へと原料を供給するのか、その供給を停止させるのかという制御に用いられる。
それを可能にするために、温度計で計測された温度の情報は例えば、略実時間で、或いは所定の時間毎（例えば１分毎に）に、動力装置２Ａ２へと送られる。その情報を、動力装置２Ａ２が有する図示を省略のコンピュータで受取った動力装置２Ａ２は、受取った情報に基づく制御により、動力を発生させ、或いは動力を発生させるのを停止し、それに伴い、上述したスクリューコンベア２Ａ１を回転させ、或いはその回転を停止させる。上述したように、スクリューコンベア２Ａ１が駆動すれば、熱分解装置１への原料の供給が行われ、スクリューコンベア２Ａ１が停止すれば熱分解装置１への原料の供給が停止されるから、温度の情報は事実上、原料の熱分解装置１への供給を行うか停止するかの制御に用いられると言える。動力装置２Ａ２がどのような条件でスクリューコンベア２Ａ１を回転させ、或いはその回転を停止させるかについては後述する。
This embodiment is not necessarily limited to this, but in this embodiment, a thermometer is provided for measuring the temperature in the case 11, more specifically, in the case main body 11A in this embodiment. Although not shown, the thermometer is provided at the tip of a rod-like support bar 1D that penetrates the connecting pipe 1C from the other end side. Information on the temperature in the case main body 11A measured by the thermometer is used for controlling whether to supply the raw material from the supply tank 2 to the thermal decomposition apparatus 1 or to stop the supply, as will be described later.
In order to make it possible, the information on the temperature measured by the thermometer is sent to the power unit 2A2, for example, in substantially real time or at predetermined time intervals (for example, every minute). The power unit 2A2 that has received the information by a computer (not shown) included in the power unit 2A2 generates power or stops generating power according to the control based on the received information. The screw conveyor 2A1 is rotated or its rotation is stopped. As described above, when the screw conveyor 2A1 is driven, the raw material is supplied to the thermal decomposition apparatus 1, and when the screw conveyor 2A1 is stopped, the supply of the raw material to the thermal decomposition apparatus 1 is stopped. It can be said that the information is practically used for controlling whether the raw material is supplied to the thermal decomposition apparatus 1 or stopped. The conditions under which the power unit 2A2 rotates the screw conveyor 2A1 or stops the rotation will be described later.
気化成分排出管１Ａは最終的にタンクである気化成分貯留タンク４に接続されており、気化成分排出管１Ａを介して熱分解装置１から排出された気化成分は、最終的に気化成分貯留タンク４に貯留されるようになっている。
他方、気化成分排出管１Ａの途中には、湿式スクラバ５が設けられている。湿式スクラバ５は公知或いは周知のもので構わず、市販のものでも構わない。例えば、株式会社ＴｈｙｓｓｅｎＫｒｕｐｐ Ｏｔｔｏが製造する、Ｈタール液分離スクラバー及び乾ガス洗浄スクラバー（商標）をこの湿式スクラバ５として用いることができる。
湿式スクラバ５は循環系を構成する管である循環管５Ａの中を循環する液体と気化成分とを接触させることにより、気化成分の中に混入したチャー及びタールを気化成分から分離するためのものである。液体は、例えば水である。
上述したようにチャーの大半は固体成分として固体成分排出管１Ｂから固体成分貯留タンク３へと向かうが、その一部は気化成分に混入する。また、原料を加熱すると特に原料に草が入っている場合には、微粉状のチャーのみならずタールの発生が不可避であるので、高温では気体の状態ではあるがタールが気化成分に混入する。それらを、気化成分から分離するのが湿式スクラバ５の役割である。
液体は例えば、湿式スクラバ５の上部から湿式スクラバ５の中にシャワー状に散布される。それにより気化成分と液体が接触し、気化成分に混入していたチャー及びタールは液体に移るので、それらが気化成分から分離されることになる。熱分解装置１から出たばかりの気化成分は高温であり、それに含まれているタールも気体であるが、液体と接触することで気化成分の温度が下がることにより粘度の高い液体となる。そのような状態となったタールは液体に捕らえられ、気化成分から分離される。
The vaporized component discharge pipe 1A is finally connected to a vaporized component storage tank 4 which is a tank, and the vaporized component discharged from the thermal decomposition apparatus 1 through the vaporized component discharge pipe 1A is finally vaporized component storage tank. 4 is stored.
On the other hand, a wet scrubber 5 is provided in the middle of the vaporized component discharge pipe 1A. The wet scrubber 5 may be a known or known one, and may be a commercially available one. For example, an H tar liquid separation scrubber and a dry gas cleaning scrubber (trademark) manufactured by ThyssenKrupp Ototo Co., Ltd. can be used as the wet scrubber 5.
The wet scrubber 5 is for separating the char and tar mixed in the vaporized component from the vaporized component by contacting the vaporized component with the liquid circulating in the circulation pipe 5A which is a tube constituting the circulation system. It is. The liquid is, for example, water.
As described above, most of the char goes from the solid component discharge pipe 1B to the solid component storage tank 3 as a solid component, but a part thereof is mixed in the vaporized component. In addition, when the raw material is heated, especially when the raw material contains grass, not only fine powdery char but also tar is inevitably generated, so that tar is mixed into the vaporized component at a high temperature but in a gaseous state. It is the role of the wet scrubber 5 to separate them from the vaporized components.
The liquid is, for example, sprayed into the wet scrubber 5 from the upper part of the wet scrubber 5. As a result, the vaporized component comes into contact with the liquid, and the char and tar mixed in the vaporized component are transferred to the liquid, so that they are separated from the vaporized component. The vaporized component that has just come out of the thermal decomposition apparatus 1 is high temperature, and the tar contained therein is also a gas. However, when the vaporized component is brought into contact with the liquid, the temperature of the vaporized component decreases, and the liquid becomes high in viscosity. Tar in such a state is trapped in the liquid and separated from the vaporized components.
これには限られないが、循環管５Ａの途中には、循環管５Ａの中を循環する液体に移ったチャー及びタールを液体から分離するための除去装置６が設けられている。除去装置６は、それが可能であるかぎりはどのようなものでも構わないが、この実施形態では、遠心分離器である。
よく知られているように、遠心分離器は、その比重の差により、液体と、それに含まれているチャー及びタールを分離することができる。遠心分離器は、公知或いは周知のもので構わず、市販のものでも構わない。例えば、巴工業株式会社が製造するトモイー・デカンタ、ＰＴＭ−３００（商標）をこの除去装置６として用いることができる。除去装置６で互いに分離された液体と、チャー及びタールとのうちの前者は循環管５Ａに戻され、循環管５Ａの中を再び循環し、それらのうちの後者は循環管５Ａに戻されず遠心分離器６から排出される。
また、図示を省略するが、循環管５Ａには開閉自在の蓋付きの孔が穿たれている。その孔を開けることにより循環管５Ａ内の液体は入れ替えが可能とされている。
Although not limited to this, a removal device 6 is provided in the middle of the circulation pipe 5A to separate the char and tar transferred to the liquid circulating in the circulation pipe 5A from the liquid. The removal device 6 may be anything as long as it is possible, but in this embodiment, it is a centrifuge.
As is well known, a centrifuge can separate a liquid and char and tar contained therein due to the difference in specific gravity. The centrifuge may be a known or known one, and may be a commercially available one. For example, Tomoy decanter manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd., PTM-300 (trademark) can be used as the removing device 6. The former of the liquid separated from each other by the removing device 6 and char and tar are returned to the circulation pipe 5A and circulated again in the circulation pipe 5A, and the latter of them is not returned to the circulation pipe 5A but is centrifuged. It is discharged from the separator 6.
Although not shown, the circulation pipe 5A has a hole with a lid that can be opened and closed. By opening the hole, the liquid in the circulation pipe 5A can be replaced.
上述したように、気化成分貯留タンク４には気化成分が貯留される。なお、当然に気化成分貯留タンク４の手前に、気化成分を乾燥、或いは冷却するための適当な設備を設ける等の工夫は必要に応じて適当になすことができる。
気化成分貯留タンク４に貯留−される気化成分は上述したように、チャー及びタールが除去されたものとなっている。気化成分貯留タンクに貯留される気化成分は燃料として利用可能な気体であり、例えば、水素、一酸化炭素、メタン、エチレン、エタン等或いはそれらの混合物である。
気化成分貯留タンク４に貯留された気化成分は、可搬の容器に入れて持ち出すことによりこの熱分解システム外で用いることも可能であるが、この実施形態ではこの熱分解システム内で使用されることとなっている。これには限られないが、この熱分解システムは、気化成分貯留タンク４と接続管４Ａで接続された発電機７を備えている。発電機７は、接続管４Ａを介して気化成分貯留タンク４から送られてきた気化成分を用いて発電を行うものである。それが可能な限り発電機は公知或いは周知のものでよく、市販のものでも良い。
発電機７は例えば、ボイラ及びタービンを備えており、そのボイラ内の水を、上述の気化成分を燃料として燃焼させたことにより得た熱により沸騰させることによって水蒸気を発生させ、ボイラから発生した水蒸気によりタービンを回すことにより発電を行うようなものとなっている。なを、燃料として用いられる上述の気化成分は、例えばＡ重油等の他の燃料と組合せて（混合する等して）用いられても良い。そのような発電機７の例は、公知のデュアルフーエルディーゼルエンジン発電機である。
なお、気化成分貯留タンク４内の気化成分は、例えば炉筒１２内に供給される熱風を生成するためのバーナの燃料として利用することも可能である。
As described above, the vaporized component storage tank 4 stores the vaporized component. Needless to say, a device such as providing appropriate equipment for drying or cooling the vaporized component in front of the vaporized component storage tank 4 can be appropriately made as necessary.
As described above, the vaporized component stored and stored in the vaporized component storage tank 4 is obtained by removing char and tar. The vaporized component stored in the vaporized component storage tank is a gas that can be used as fuel, for example, hydrogen, carbon monoxide, methane, ethylene, ethane, or a mixture thereof.
The vaporized component stored in the vaporized component storage tank 4 can be used outside the thermal decomposition system by taking it out in a portable container. In this embodiment, the vaporized component is used in the thermal decomposition system. It is supposed to be. Although not restricted to this, this thermal decomposition system is equipped with the generator 7 connected with the vaporization component storage tank 4 by the connection pipe 4A. The generator 7 generates power using the vaporized component sent from the vaporized component storage tank 4 through the connecting pipe 4A. As long as it is possible, the generator may be known or known, and may be a commercially available one.
The generator 7 includes, for example, a boiler and a turbine, and generates water vapor by boiling the water in the boiler with the heat obtained by burning the above-described vaporized components as fuel, and is generated from the boiler. It is like generating electricity by turning a turbine with steam. However, the above-described vaporizing component used as a fuel may be used in combination with (for example, mixing with) another fuel such as A heavy oil. An example of such a generator 7 is a known dual fuel diesel engine generator.
Note that the vaporized component in the vaporized component storage tank 4 can be used as a burner fuel for generating hot air supplied into the furnace tube 12, for example.
次にこの熱分解システムの使用方法及び動作について説明する。
この熱分解システムを使用して原料から燃料となる気化成分を得て、そして発電を行うにあたっては、まず熱分解システムにおける熱分解装置１の予備加熱を行う。具体的には、第１開口１２Ａから炉筒１２の内側の空間に熱風を供給する。なお、この実施形態では、予備加熱が始まって以降、熱分解システムが駆動している間は、炉筒１２内の空間に熱風により供給される熱量は概ね一定である。
炉筒１２内の空間に熱風が供給されると、炉筒１２の空間の内部の温度が上昇し、それに伴いケース１１の主にケース本体部１１Ａ内の温度が上昇する。そのときのケース本体部１１Ａ内の温度は、温度計にて測定されている。これには限られないが、この実施形態では、ケース本体部１１Ａ内の温度の情報は、温度計から動力装置２Ａ２に対して１分毎に送られる。
動力装置２Ａ２は、ケース本体部１１Ａ内の温度が所定の温度である第２温度を超えたことを条件に動力を生じさせ、スクリューコンベア２Ａ１を回転させ始める。この場合における動力装置２Ａ２に動力を生じさせるための基準となる第２温度は、原料を加熱した場合においてタールの発生が抑制されるような温度か、それよりも高い温度とする。図５に示したように、原料の加熱温度が概ね６５０℃〜７００℃よりも高い温度を保つのであれば、特に７００℃よりも高い温度を保つのであれば、タール及びチャーの発生が明らかに抑制されるので、この第２温度は、７００℃よりも高い温度から選択されるのが良い。とはいえ、第２温度をあまりにも高くすると原料の供給の開始（或いは再開）がなかなかなされないことになり、また、ケース１１等の耐熱性能にも限界があるので、第２温度は７００℃〜８００℃の間から選択するのがよい。また、例えば第２温度が７００℃ちょうどであれば、原料の供給によってケース本体部１１Ａ内の温度が７００℃或いは場合によっては６５０℃をすぐに下回るという事態が生じうるので、第２温度は多少の余裕をもって例えば７５０℃±１０℃とすることができ、これには限られないがこの実施形態では７５０℃とされている。
なお、この実施形態における動力装置２Ａ２は、後述するようにケース本体部１１Ａ内の温度が所定の温度である第１温度を下回ったことを条件に動力の発生を停止させる。この場合の第１温度は、第２温度と同じでも良いが、この実施形態では第２温度よりも低い温度とされている。第１温度は、上述のように、原料の加熱温度が概ね６５０℃〜７００℃よりも高い温度を保つのであれば、特に７００℃よりも高い温度を保つのであれば、タール及びチャーの発生が明らかに抑制されるので、６５０℃から７００℃の間から選択するのが良い。必ずしもこの限りではないが、この実施形態では、第１温度は、６９０℃〜７００℃の範囲から選択されており、具体的にはこれには限られないがこの実施形態では、７５０℃とされている。なお、スクリューコンベア２Ａ１の回転の開始と停止を司る動力装置２Ａ２の動力の発生と停止の処理は、この実施形態ではケース本体部１１Ａ内の温度の情報に基づいて自動的に行われる。
いずれにせよ、動力装置２Ａ２は、ケース本体部１１Ａ内の温度が第２温度を超えた場合に動力を生じさせ始める。これによりスクリューコンベア２Ａ１は回転を始める。供給管２Ａの縦方向の部分には、図２に示したように供給タンク２から原料Ｍが落ちてきている。供給管２Ａの曲折された部分に位置するスクリューコンベア２Ａ１が回転を始めると、スクリューコンベア２Ａ１によって原料Ｍが、ケース本体部１１Ａ内に供給され始める。
Next, the usage method and operation | movement of this thermal decomposition system are demonstrated.
In order to obtain a vaporized component as a fuel from the raw material using this thermal decomposition system and to generate electric power, first, the thermal decomposition apparatus 1 in the thermal decomposition system is preheated. Specifically, hot air is supplied to the space inside the furnace tube 12 from the first opening 12A. In this embodiment, the amount of heat supplied by the hot air to the space in the furnace tube 12 is substantially constant while the pyrolysis system is driven after the preheating starts.
When hot air is supplied to the space inside the furnace tube 12, the temperature inside the space of the furnace tube 12 rises, and accordingly, the temperature inside the case body 11 </ b> A mainly rises. The temperature in the case body 11A at that time is measured with a thermometer. In this embodiment, the temperature information in the case main body 11A is sent from the thermometer to the power unit 2A2 every minute.
The power device 2A2 generates power on the condition that the temperature in the case main body 11A exceeds the second temperature, which is a predetermined temperature, and starts rotating the screw conveyor 2A1. In this case, the second temperature serving as a reference for generating power in the power unit 2A2 is set to a temperature at which generation of tar is suppressed or higher than that when the raw material is heated. As shown in FIG. 5, if the heating temperature of the raw material is maintained at a temperature generally higher than 650 ° C. to 700 ° C., particularly if the temperature higher than 700 ° C. is maintained, the generation of tar and char is apparent. This second temperature is preferably selected from a temperature higher than 700 ° C. because it is suppressed. However, if the second temperature is set too high, starting of supply of raw materials (or restarting) will not be easily performed, and the heat resistance performance of the case 11 and the like is limited, so the second temperature is 700 ° C. It is better to select between ˜800 ° C. Further, for example, if the second temperature is just 700 ° C., the supply of the raw material may cause the temperature in the case main body 11A to be immediately below 700 ° C. or in some cases 650 ° C., so the second temperature is somewhat For example, although not limited to 750 ° C. ± 10 ° C., it is 750 ° C. in this embodiment.
Note that the power unit 2A2 in this embodiment stops the generation of power on the condition that the temperature in the case body 11A is lower than a first temperature, which is a predetermined temperature, as will be described later. The first temperature in this case may be the same as the second temperature, but in this embodiment, the first temperature is lower than the second temperature. As described above, if the heating temperature of the raw material is maintained at a temperature higher than about 650 ° C. to 700 ° C., particularly the first temperature is maintained at a temperature higher than 700 ° C., tar and char are generated. It is better to select between 650 ° C and 700 ° C because it is clearly suppressed. Although not necessarily limited to this, in this embodiment, the first temperature is selected from the range of 690 ° C. to 700 ° C. Specifically, although not limited to this, in this embodiment, the first temperature is set to 750 ° C. ing. In this embodiment, the power generation and stop processing of the power unit 2A2 that controls the start and stop of the rotation of the screw conveyor 2A1 is automatically performed based on the temperature information in the case main body 11A.
In any case, the power device 2A2 starts to generate power when the temperature in the case main body 11A exceeds the second temperature. As a result, the screw conveyor 2A1 starts rotating. The raw material M has fallen from the supply tank 2 to the vertical portion of the supply pipe 2A as shown in FIG. When the screw conveyor 2A1 located at the bent portion of the supply pipe 2A starts to rotate, the raw material M starts to be supplied into the case main body 11A by the screw conveyor 2A1.
作業者は、かかる原料Ｍのケース本体部１１Ａへの供給が開始されると同時、或いはそれより前にケース１１の回転を開始させる。つまり、原料Ｍは、回転している状態のケース１１におけるこれも回転している状態のケース本体部１１Ａに供給されることになる。
ケース本体部１１Ａに供給された原料Ｍは、回転するケース本体部１１Ａの中で、ケース本体部１１Ａの一端側から他端側へと移動しながら加熱される。かかる原料Ｍの移動は、図２に示した熱分解装置１の場合であれば、案内板１１Ｄがケース１１とともに回転することによって実現される。この例の場合には、上述したように、原料Ｍは、ケース１１の回転にしたがってケース本体部１１Ａの一端側から他端側に向けて徐々に移動することになる。
他方、図３、図４に示した熱分解装置１の場合であれば、回転軸１１Ｄ２の回転に伴い、原料Ｍは、ケース１１の一端側から他端側との間を循環することになる。なお、図３、図４に示した熱分解装置１の場合では特に、ケース１１に入った原料Ｍは、既に高熱となっている循環している原料Ｍに分散して巻き込まれので、固塊化しにくく、また、瞬時に高温になるので、気化成分を生じる過程において液化している時間が短いので、ケース１１の内面にかかる液化した物質が付着するおそれも小さい。
いずれにせよ、かかる移動の最中に原料Ｍは加熱される。加熱された原料Ｍは、気化成分を生じる。かかる気化成分は燃料となる可燃性の気体を含んでおり、また、気体の状態となっているタールを含んでいる。また、加熱された原料Ｍは固体成分を生じる。固体成分の大半はチャーである。チャーの一部は気化成分に混入する。
The worker starts the rotation of the case 11 at the same time or before the supply of the raw material M to the case main body 11A is started. That is, the raw material M is supplied to the case main body 11A in the rotating case 11 which is also rotating.
The raw material M supplied to the case main body part 11A is heated while moving from one end side to the other end side of the case main body part 11A in the rotating case main body part 11A. In the case of the thermal decomposition apparatus 1 shown in FIG. 2, the movement of the raw material M is realized by rotating the guide plate 11 </ b> D together with the case 11. In the case of this example, as described above, the raw material M gradually moves from one end side to the other end side of the case main body portion 11A as the case 11 rotates.
On the other hand, in the case of the thermal decomposition apparatus 1 shown in FIGS. 3 and 4, the raw material M circulates between one end side and the other end side of the case 11 as the rotation shaft 11 </ b> D <b> 2 rotates. . In the case of the thermal decomposition apparatus 1 shown in FIGS. 3 and 4, the raw material M contained in the case 11 is dispersed and entrapped in the circulating raw material M that has already been heated. It is difficult to be liquefied, and since the temperature is instantaneously increased, the liquefaction time in the process of generating the vaporized component is short, so that the possibility that the liquefied substance on the inner surface of the case 11 adheres is small.
In any case, the raw material M is heated during such movement. The heated raw material M generates a vaporized component. Such a vaporized component contains a combustible gas serving as a fuel, and also contains tar in a gaseous state. Moreover, the heated raw material M produces a solid component. Most of the solid component is char. Part of the char is mixed into the vaporized component.
原料Ｍのケース本体部１１Ａ内での加熱が行われている最中に、ケース本体部１１Ａ内の温度が第１温度よりも下がる場合がある。その場合には、動力装置２Ａ２は自動的に動力の発生を止める。これにより、ケース本体部１１Ａへの原料Ｍの供給が停止される。
原料Ｍの供給が停止されている間も、炉筒１２内の空間への熱風の供給は継続されるので、ケース本体部１１Ａ内の温度は徐々に上昇していく。ケース本体部１１Ａ内の温度が第２温度よりも上がると、動力装置２Ａ２は再び動力を発生させる。これにより、ケース本体部１１Ａへの原料Ｍの供給が再開される。
なお、最初のケース本体部１１Ａへの原料Ｍの供給開始のときも含めて、原料Ｍの供給再開のときも、原料Ｍの供給停止のときも、動力装置２Ａ２、スクリューコンベア２Ａ１の慣性等に基づき、ケース本体部１１Ａ内の温度が第１温度又は第２温度を跨いだタイミングと完全に同時というわけにはいかないことも考えられるが、その２つのタイミングに多少のズレが存在したとしても、そのズレが例えば１分程度、好ましくは３０秒以内であればタールの発生量が過剰となることはない。
While the raw material M is being heated in the case main body 11A, the temperature in the case main body 11A may drop below the first temperature. In that case, power unit 2A2 automatically stops generating power. Thereby, supply of the raw material M to case main-body part 11A is stopped.
Since the supply of hot air to the space in the furnace tube 12 is continued while the supply of the raw material M is stopped, the temperature in the case main body 11A gradually increases. When the temperature in the case main body 11A rises above the second temperature, the power unit 2A2 generates power again. Thereby, supply of the raw material M to case main-body part 11A is restarted.
The inertia of the power unit 2A2, the screw conveyor 2A1, etc., both when the supply of the raw material M is restarted and when the supply of the raw material M is stopped, including when the supply of the raw material M to the first case body 11A is started. Based on this, it is considered that the temperature inside the case main body 11A cannot be completely simultaneous with the timing across the first temperature or the second temperature, but even if there is some deviation between the two timings, If the deviation is, for example, about 1 minute, preferably within 30 seconds, the amount of tar generated will not be excessive.
原料Ｍは、移動しつつ固体成分へと変わっていき、ケース本体部１１Ａの他端側近辺では、その全体が略固体成分となっている。固体成分のうち、ケース本体部１１Ａの最も他端側に至ったものは、円形の孔１１Ｅの周囲のドーナツ形状の縁を乗り越えたものから、固体成分排出管１Ｂ内を下方に落下する。落下した固体成分は、固体成分排出管１Ｂ内を通って固体成分貯留タンク３へと至る。固体成分貯留タンク３に溜まった固体成分は、適当なタイミングで、例えば適当な時間おきに、廃棄される。 The raw material M is changed to a solid component while moving, and the whole of the raw material M is a substantially solid component in the vicinity of the other end side of the case main body 11A. Among the solid components, the one that reaches the other end side of the case main body 11A falls over the donut-shaped edge around the circular hole 11E and falls downward in the solid component discharge pipe 1B. The dropped solid component passes through the solid component discharge pipe 1B and reaches the solid component storage tank 3. The solid component stored in the solid component storage tank 3 is discarded at an appropriate timing, for example, at an appropriate time.
また、気化成分は、ケース本体部１１Ａの上述の孔１１Ｅからケース本体部１１Ａの外へ出て、気化成分排出管１Ａに入る。そして、気化成分排出管１Ａの途中にある湿式スクラバ５に至る。
湿式スクラバ５の中で、気化成分は、循環管５内を循環し湿式スクラバ５の上方からシャワー状に降り注ぐ液体と接触する。そもそも固体であるチャーは、これにより液体に移り、気化成分から分離される。また、湿式スクラバ５に至った状態では気体であるタールは、液体と接触し冷やされることにより粘度の高い液体となり、液体に移ることにより気化成分から分離される。
これにより気化成分から、チャー及びタールが除去される。
Further, the vaporized component exits from the case main body 11A through the hole 11E of the case main body 11A and enters the vaporized component discharge pipe 1A. And it reaches the wet scrubber 5 in the middle of the vaporized component discharge pipe 1A.
In the wet scrubber 5, the vaporized component circulates in the circulation pipe 5 and comes into contact with a liquid that falls in a shower form from above the wet scrubber 5. Char, which is originally a solid, is thereby transferred to a liquid and separated from the vaporized component. In addition, the tar which is a gas in the state where it reaches the wet scrubber 5 comes into contact with the liquid and is cooled to become a liquid having a high viscosity, and is separated from the vaporized component by moving to the liquid.
Thereby, char and tar are removed from the vaporized component.
気化成分から分離されたチャー及びタールを含むことになった液体は、循環管５内を移動し、循環管５の途中に設けられた遠心分離器である除去装置６に至る。
ここで、チャー及びタールと液体とは、遠心分離器である除去装置６内で、その比重の差に基づいて分離される。分離された液体は、循環管５に戻され再び循環管５の中を循環して湿式スクラバ５に再び至る。他方、液体から分離されたチャー及びタールは、循環管５に戻されることなく除去装置６から外部へ排出され廃棄される。
The liquid that has been separated from the vaporized component and contains char and tar moves through the circulation pipe 5 and reaches the removal device 6 that is a centrifuge provided in the middle of the circulation pipe 5.
Here, the char, tar and liquid are separated based on the difference in specific gravity in the removing device 6 which is a centrifugal separator. The separated liquid is returned to the circulation pipe 5, circulated through the circulation pipe 5 again, and reaches the wet scrubber 5 again. On the other hand, the char and tar separated from the liquid are discharged from the removing device 6 to the outside without being returned to the circulation pipe 5 and discarded.
湿式スクラバ５でチャー及びタールを除かれた気化成分は、気化成分排出管１Ａを介して気化成分貯留タンク４に至り、そこで貯留される。
気化成分貯留タンク４に貯留された気化成分は、適当なタイミングで接続管４Ａによって発電機７に送られ発電に用いられる。発電機７で作られた電力は、熱分解システムの内外で適当に利用される。
The vaporized component from which char and tar have been removed by the wet scrubber 5 reaches the vaporized component storage tank 4 through the vaporized component discharge pipe 1A and is stored there.
The vaporized component stored in the vaporized component storage tank 4 is sent to the generator 7 through the connection pipe 4A at an appropriate timing and used for power generation. The electric power generated by the generator 7 is appropriately used inside and outside the pyrolysis system.
なお、循環管５Ａ内の液体は、開閉自在の蓋付きの孔を適当なタイミングで開放して、新しい液体と入れ替えられる。 The liquid in the circulation pipe 5A is replaced with a new liquid by opening a hole with an openable / closable lid at an appropriate timing.
１ 熱分解装置
１Ａ 気化成分排出管
１Ｂ 固体成分排出管
１Ｃ 接続管
２ 供給タンク
２Ａ１ スクリューコンベア
２Ａ２ 動力装置
３ 固体成分貯留タンク
４ 気化成分貯留タンク
５ 湿式スクラバ
５Ａ 循環管
６ 除去装置
７ 発電機
１１ ケース
１１Ａ ケース本体部
１１Ｂ ケース小径部
１１Ｄ 案内板
１１Ｄ１ 仕切り板
１１Ｄ２ 回転軸
１１Ｅ 孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal decomposition apparatus 1A Vaporization component discharge pipe 1B Solid component discharge pipe 1C Connection pipe 2 Supply tank 2A1 Screw conveyor 2A2 Power unit 3 Solid component storage tank 4 Vaporization component storage tank 5 Wet scrubber 5A Circulation pipe 6 Removal apparatus 7 Generator 11 Case 11A Case body 11B Case small diameter portion 11D Guide plate 11D1 Partition plate 11D2 Rotating shaft 11E Hole
Claims (10)
筒状に構成され、横置きされるものであり、前記供給装置からその内部を介して前記原料を供給する供給管とその長さ方向の一端で接続されているケースと、前記ケースの内部でその一端側から他端側に前記供給装置から供給された前記原料を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されている前記原料を加熱する加熱手段と、を備えており、且つ前記加熱手段により加熱されることにより前記原料から発生した気化成分を排出するための気化成分排出管、及び前記原料から発生した固体成分を排出するための固体成分排出管とが前記ケースの他端に接続されている、熱分解装置と、
前記気化成分排出管と接続され、前記気化成分排出管を介して前記熱分解装置から排出された前記気化成分を貯留する気化成分貯留タンクと、
前記固体成分排出管と接続され、前記固体成分排出管を介して前記熱分解装置から排出された前記固体成分を貯留する固体成分貯留タンクと、
を備えている熱分解システムであって、
前記熱分解装置には、前記ケース内の温度を計測する温度計が設けられているとともに、
前記供給装置は、前記温度計が計測した温度が所定の温度である第１温度よりも下がったときに、前記熱分解装置への前記原料の供給を自動的に停止するようになっている、
熱分解システム。 A supply device for supplying a raw material that is plant-derived biomass;
A case that is configured in a cylindrical shape and is placed horizontally, and is connected to a supply pipe that supplies the raw material from the supply device via the inside thereof, and a case connected at one end in the length direction thereof, and the inside of the case A heating unit that transports the raw material supplied from the supply device from one end side to the other end side; and a heating unit that heats the raw material transported by the transporting unit, and the heating unit. The vaporized component discharge pipe for discharging the vaporized component generated from the raw material by being heated by and the solid component discharge pipe for discharging the solid component generated from the raw material are connected to the other end of the case. A pyrolysis device,
A vaporized component storage tank connected to the vaporized component discharge pipe and storing the vaporized component discharged from the thermal decomposition apparatus via the vaporized component discharge pipe;
A solid component storage tank connected to the solid component discharge pipe and storing the solid component discharged from the thermal decomposition apparatus via the solid component discharge pipe;
A pyrolysis system comprising:
The pyrolysis device is provided with a thermometer for measuring the temperature in the case,
The supply device is configured to automatically stop the supply of the raw material to the pyrolysis device when the temperature measured by the thermometer falls below a first temperature which is a predetermined temperature.
Pyrolysis system.
請求項１記載の熱分解システム。 The supply device is configured to automatically start the supply of the raw material to the pyrolysis device when the temperature measured by the thermometer rises above a second temperature which is a predetermined temperature.
The pyrolysis system according to claim 1.
請求項１記載の熱分解システム。 The first temperature is selected from a range of 650 ° C to 750 ° C.
The pyrolysis system according to claim 1.
請求項１記載の熱分解システム。 The second temperature is selected from a range of 700 ° C to 800 ° C.
The pyrolysis system according to claim 1.
請求項２〜４のいずれかに記載の熱分解システム。 The first temperature is lower than the second temperature;
The thermal decomposition system in any one of Claims 2-4.
回転可能な前記ケースと、前記スパイラル板との協働により前記搬送手段を構成するようになっている、
請求項１記載の熱分解システム。 The case has a cylindrical shape with a substantially horizontal axis as an axis, is rotatable around the axis, and the space inside the case has the raw material supplied to one end of the case when the case rotates. A spiral spiral plate, which is shaped to be conveyed from the side to the other end side, is attached in a state fixed to the case,
The transporting means is configured by cooperation of the rotatable case and the spiral plate.
The pyrolysis system according to claim 1.
請求項１記載の熱分解システム。 A generator for generating electricity using the vaporized component stored in the vaporized component storage tank as a fuel;
The pyrolysis system according to claim 1.
筒状に構成され、横置きされるものであり、前記供給装置からその内部を介して前記原料を供給する供給管とその長さ方向の一端で接続されているケースと、前記ケースの内部でその一端側から他端側に前記供給装置から供給された前記原料を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されている前記原料を加熱する加熱手段と、を備えており、且つ前記加熱手段により加熱されることにより前記原料から発生した気化成分を排出するための気化成分排出管、及び前記原料から発生した固体成分を排出するための固体成分排出管とが前記ケースの他端に接続されている、熱分解装置と、
前記気化成分排出管と接続され、前記気化成分排出管を介して前記熱分解装置から排出された前記気化成分を貯留する気化成分貯留タンクと、
前記固体成分排出管と接続され、前記固体成分排出管を介して前記熱分解装置から排出された前記固体成分を貯留する固体成分貯留タンクと、
を備えている熱分解システムで実行される方法であって、
前記ケース内の温度を温度計で計測する過程、
前記温度計が計測した温度が所定の温度である第１温度よりも下がったときに、前記供給装置が、前記熱分解装置への前記原料の供給を自動的に停止する過程、
を含む、
熱分解方法。 A supply device for supplying a raw material that is plant-derived biomass;
A case that is configured in a cylindrical shape and is placed horizontally, and is connected to a supply pipe that supplies the raw material from the supply device via the inside thereof, and a case connected at one end in the length direction thereof, and the inside of the case A heating unit that transports the raw material supplied from the supply device from one end side to the other end side; and a heating unit that heats the raw material transported by the transporting unit, and the heating unit. The vaporized component discharge pipe for discharging the vaporized component generated from the raw material by being heated by and the solid component discharge pipe for discharging the solid component generated from the raw material are connected to the other end of the case. A pyrolysis device,
A vaporized component storage tank connected to the vaporized component discharge pipe and storing the vaporized component discharged from the thermal decomposition apparatus via the vaporized component discharge pipe;
A solid component storage tank connected to the solid component discharge pipe and storing the solid component discharged from the thermal decomposition apparatus via the solid component discharge pipe;
A method carried out in a pyrolysis system comprising:
A process of measuring the temperature in the case with a thermometer,
When the temperature measured by the thermometer falls below a first temperature, which is a predetermined temperature, the supply device automatically stops the supply of the raw material to the pyrolysis device,
including,
Thermal decomposition method.
を更に含む、
請求項８記載の熱分解方法。 When the temperature measured by the thermometer rises above a second temperature, which is a predetermined temperature, the supply device automatically starts supplying the raw material to the pyrolysis device,
Further including
The thermal decomposition method of Claim 8.
請求項８記載の熱分解方法。 The raw material includes grass,
The thermal decomposition method of Claim 8.
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