JP2002543268A - 木材残渣を炭化して活性炭を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流動床法を用いて木材もしくは木材残渣原料から活性炭を製造するための装置および方法。流動床装置は多数の木材残渣入口を有し、流動床装置内で、木材もしくは木材残渣原料が炭化されるのに適切な、異なる滞留時間を可能にする。炭化された材料は、ついで賦活され活性炭を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 技術分野 本発明は流動床装置、および特に流動床装置で木材および／または木材残渣を
炭化する方法に関する。さらに本発明は活性炭を製造するための方法および装置
に関する。 発明の背景 木材産業はかなりの量の木材残渣を発生させる。樹皮（ｂａｒｋ）は丸太の皮
はぎにおいて産生される。皮はぎされた丸太ののこ引きは厚板（ｓｌａｂｓ）、
ヘリ（ｅｄｇｉｎｇｓ）およびおがくず（ｓａｗｄｕｓｔ）を産生する。もし固
形の（ｓｏｌｉｄ）厚板及びヘリが輸出パルプチップのためにチップ化されると
、チップはふるいにかけられなければならず、そしてこれは番外の小および大型
の木材チップ形態の追加残渣を生じる。木材は乾燥され、ついで市場に急送され
る前に仕上げられ長さを減らされることが多い。これは切れ端（ｄｏｃｋｉｎｇ
ｓ）および平たいかんなくず（ｐｌａｎｅｒ ｓｈａｖｉｎｇｓ）を生ずる。多
くの場合において、木材残渣の利用は不十分である。樹皮のいくらかは、大きさ
をそろえられると庭の根おおい（ｍｕｌｃｈ）として市場を取りうる。おがくず
、チップ微細物および平たいかんなくずは、たいていの場合キルン乾燥材木のた
めの燃料として、そして、少数の装置（ｍｉｌｌ）では電気発生のために、エネ
ルギー用装置により使用される。しかし、製材産業のエネルギー需要よりももっ
と多くの産生残渣があるのが通常である。さらに、おがくずは庭の鉢植え混合物
に堆肥を施すのにも使用される。もっと明るい木材繊維製品が人気を博している
ので暗色のピー・ラディアータ（Ｐ．ｒａｄｉａｔａ）の樹皮に対する需要は減
少しており、残渣は大量に余っているのが通常である。チップ化されたせん定物
も、議会や家屋所有者が廃物再生（ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ）および自給に取りかか
っているので、増加している。残渣物が利用されない場合には、それらは焼却お
よび埋め立てごみの投げすて（ｌａｎｄ−ｆｉｌｌ ｄｕｍｐｉｎｇ）により廃
棄されなければならない。木材残渣の廃棄は、製材作業に、特に大気の質、水路
および地下水への水の廃水、ならびに減少する埋立てごみの利用性に課される汚
染の制限を伴って厳しいコストを与えるばかりでなく、それは潜在的に貴重な木
材資源の損失を示す。後日採掘するために地下に保存されうる石炭とちがって、
木材残渣は長期間保存され得ず、産生時に処理される必要がある。おがくずおよ
びかんなくずの場合のように、木材残渣はかさばり、かなりの量の水分も含有す
る。その場での処理もしくは利用は輸送の高いコストを避ける有利さを提供する
。

【０００２】 木材が加熱されると、それは遊離および吸湿水を失ない、その後に２７０℃を
超える温度で炭化される。ガスおよび蒸気は、ある段階で発熱性となる炭化の間
、産生される。木材の種々の化学成分の熱分解において同時に生じる多くの複雑
な反応がある。実用的な炭化温度は、装置寿命を過度に短かくすることなく、低
揮発分含量の木炭を産生するために４００〜７００℃の範囲にある。揮発性生成
物は燃焼性ガスおよび蒸気からなる。揮発性生成物のエネルギー価は、もとの乾
燥木材の総熱発生値の約５０％を示す。揮発性成分に存在する価値ある化合物が
意義ある割合を占めるけれども、大規模製造は分留し、これらの化合物を回収す
ることを経済的に正当化することが求められる。しかし、個々の製材装置におけ
る典型的な規模の操業は経済的な量の揮発性生成物を産生しえない。これらの材
料はその酸性で、腐蝕性の性質のために取扱いに問題を示し得、そしてそれは環
境に排出されると重大な汚染物となる。揮発性生成物を取扱う１つの方法は、そ
れらが凝縮する前に、産生されるままにそれらを燃焼することである。廃熱は、
その産業のエネルギー需要を供給するために回収されうる。

【０００３】 製材産業のための実行可能なシステムは、木材残渣の廃棄の３倍の目的を達成
し、製材および乾燥作業のエネルギー需要を供給し、過剰な材料を、有益なリタ
ーンを与えうる生成物に格上げする。

【０００４】 出願人の先般のオーストラリア特許第５４７１３０号は上記の目的を達成する
方法を記述した。この先般の特許は炭化温度を超える温度に予熱された流動砂床
に木材を供給することにより木材を炭化する方法を記載した。その流動床は酸化
ガスを含むガス混合物とともに流動化された。床内の反応条件は、木材の揮発成
分のすべて、もしくは大部分が炭化の間に燃焼されるように選択され、揮発分が
床で生成され、もしくは部分的に床で、そして残りはアフターバーナーで燃焼さ
れた。揮発成分の燃焼はその方法に必要とされる熱を供給するのに十分なエネル
ギーを与え、ならびに過剰の熱を与える。その方法により製造される木炭は製品
として回収された。

【０００５】 オーストラリア特許第５４７１３０号に記載された方法は、価値を付加された
製品を得るために製材残渣を処理する満足すべき方法を提供する。

【０００６】 本発明者は、ここで、製材残渣のような木材を炭化するための改良方法を開発
した。

【０００７】 活性炭は非常に高い比表面積を有する炭素の無定形である。活性炭は数多くの
物質に対して高い吸収能を有し、名前を少しだけ挙げると、水処理、蔗糖精製、
金採鉱、醸造、ガス吸着および空調を含む数多くの産業に吸着剤として、広く使
用されている。活性炭は、木材、ナッツ殻、獣骨、もしくは他の炭素質材料の破
壊的分留により得られうる。さらに木炭のような炭素原料を賦活することにより
活性炭を製造することができる。賦活は水蒸気もしくは二酸化炭素で８００〜９
００℃のような上昇された温度に賦活されるために材料を加熱することにより生
じ、高多孔率および１０００ｍ²／ｇを超えうる比表面積を有する炭素材料を製
造する。

【０００８】 第１の態様によれば、本発明は、木炭を製造するために木材残渣を炭化する方
法であり、該木材残渣は、種々の大きさおよび／または水分含量の木材もしくは
木質型の粒子を含み、その方法は木材残渣を多数の木材残渣入口を有する流動床
に供給する段階を含み、種々の大きさおよび／または乾燥状態を有する木材もし
くは木質型の粒子は、該木材もしくは木質型の粒子の炭化に予測される時間にし
たがって、多数の木材残渣入口の異なる入口に供給され、流動床は流動化された
不活性粒子材料の床を含むか、または酸化ガスを含むガスもしくはガス混合物を
そこに注入し、木材残渣中の揮発成分が炭化の間に除去され、そして該床中もし
くは上、またはアフターバーナーで燃焼され、それにより炭化に要する熱を供給
するような選択された反応条件で流動床内において木材残渣を炭化すること、そ
して不活性粒子から木炭を炭化すること、そして不活性粒子から木炭を分離する
ことを含む、方法を提供する。

【０００９】 好適には流動床における木材もしくは木質型の粒子の滞留時間は木材もしくは
木質型の粒子が床に供給される木材残渣入口により大いに決定される。この態様
で、異なる粒子のための床での異なる滞留期間は異なる木材残渣入口により粒子
を供給することにより得られうる。

【００１０】 その方法は炭化のための期待される時間にしたがって、多数のグレードに木材
もしくは木質型の粒子を格付けすること、ならびに異なるグレードを異なる多数
の木材残渣入口に供給することを含む。多数のグレードは粒径、水分含量、木材
種および残渣の種類、たとえば木材もしくは樹皮にもとづくグレードを含む.木
材もしくは木質型の粒子はおがくず、平たいかんなくず、切れ切れになった切れ
端（ｓｈｒｅｄｄｅｄ ｄｏｃｋｉｎｇｓ）、木材チップ、樹皮チップおよび木
材ブロックのような比較的大きい木材を含みうる。

【００１１】 第２の態様によれば、本発明は流動床反応器を準備すること、粒子状材料を流
動床反応器に添加して粒子状材料の床を形成すること、炭素原料を流動床反応器
に添加すること、床を流動すること、そして炭素原料を賦活して活性炭を製造す
ること、ならびに活性炭を床から除去することの段階を含む炭素原料から活性炭
素を製造する方法を提供する。

【００１２】 好適には、炭素原料は本発明の第１の態様の生成物である。

【００１３】 好適には、炭素原料を賦活する段階は、流動床に水蒸気を添加することを含む
。もっと好適には、水蒸気は流動床における流動化ガスとして使用される。水蒸
気はもっとも好適には過熱水蒸気である。水蒸気以外の賦活ガスも使用されうる
。もう１つの適切な賦活ガスは二酸化炭素である。

【００１４】 第３の態様によれば、本発明は木材残渣を供給するための多数の木材残渣入口
を有する流動床反応器、流動床から流動床の内容物を除去するための排出出口な
らびに少なくとも１つの流動ガス入口を含む、木炭を製造するために木材残渣を
炭化するための装置であり、流動床反応器における木材もしくは木質型の粒子の
滞留時間が、木材もしくは木質型の粒子が流動床反応器に供給される入口に依存
することを特徴とする装置を提供する。

【００１５】 さらにその装置は、排出出口から除去された流動床内容物より木炭を分離する
ための分離手段、および流動床反応器に不活性粒子材料を戻すための戻し手段を
さらに含みうる。戻し手段は、入口に接続された導管を含みうる。この入口は１
つ以上の木材残渣入口でありうる。導管はコンベア、スクリューコンベア、アー
ガー、空気運搬手段もしくはガス運搬手段でありうる粒子材料輸送手段を備えう
る。

【００１６】 分離手段はふるい手段、特に振動ふるい手段を含みうる。

【００１７】 流動床反応器も流動化ガスおよび燃焼ガスを流動床反応器から除去するための
排出ガス出口を含む。ガス−固体分離手段は洗い分け（湿式ふるい）された（ｅ
ｌｕｔｒｉａｔｅｄ）固体を排ガスから分離するために設けられうる。ガス−固
体分離手段はサイクロンもしくは静電沈降器でありうる。

【００１８】 装置は排ガス中の未燃焼揮発分を燃焼するためにアフターバーをさらに含みう
る。流動床反応器を加熱するための予備器も開始時もしくは低温操業時に流動床
を予熱するのに設けられうる。その装置は、さらに反応器の流動床から熱を回収
するための熱回収手段を含みうる。熱回収手段も排ガスおよび／またはアフター
バーナーから熱を回収するために設けられうる。

【００１９】 第４の態様によれば、本発明は、炉を含む活性炭製造装置であり、反応器が炉
の内側に配置され、その反応器は固体を反応器に供給するための固体入口手段お
よびガスを反応器に供給するためのガス入口手段を含み、少なくとも１つのパイ
プ（管）が反応器のガス入口手段に接続されており、該少なくとも１つのパイプ
は炉の範囲内に及ぶ長さ部分を少なくとも有し、それによって反応器への該少な
くとも１つのパイプを通るガスの流れが炉により高められた温度に加熱される、
装置を提供する。

【００２０】 好ましくは反応器は流動床反応器である。

【００２１】 好ましくは少なくとも１つのパイプは炉の範囲内に及ぶ長さの実質的部分を有
する。

【００２２】 好ましくは少なくとも１つのパイプは炉内および反応器の外側に配置される。

【００２３】 好ましくは装置は炉の内側にガス多岐管をさらに含み、そのガス多岐管は１つ
の入口と多数の出口を有し、多数の多岐管の各々はそこから伸びる多数のパイプ
のそれぞれのパイプを有し、多数のパイプは反応器のガス入口手段に他で接続さ
れている。

【００２４】 好ましくは、ガス多枝管は反応器の外側に配置される。好ましくはガス多岐管
は実質的に反応器まわりに及ぶ。好ましくは、ガス多岐管は炉の上方部分に配置
される。

【００２５】 好ましくは反応器のガス入口手段は流動床反応器の流動ガス入口手段である。
好ましくは反応器のガス入口手段は多数のガスポートを含む。ガスポートは多数
のパイプのそれぞれに接続されている。

【００２６】 炉は少なくとも１つのバーナーを含みうる。

【００２７】 反応器は排ガスを除去するための排ガス除去手段を含む。排ガス除去手段は排
ガスから固体を除去するための固体除去手段を含みうる。固体除去手段はふるい
、フィルターもしくはサイクロンを含みうる。固体除去手段は、除去された固体
を反応器にもどしうる。

【００２８】 反応器は、反応器から固体を除去するための固体出口手段をさらに含みうる。
しかし、反応器は固体除去が固体入口手段により行われうるように配置されうる
。さらに、それは固体除去が排ガス出口による洗い分けにように行われうるよう
に配置されうる。

【００２９】 活性炭を製造するのに使用される本発明装置の使用において、仮焼アルミナお
よび原料炭素が反応器に供給される。反応器は炉の内側にあるので、炉は所望の
賦活温度に反応器の内容物を加熱する。この場合の流れにおける流動化ガスは炉
内に及ぶ少なくとも１つのパイプにより反応器のガス入口に供給される。その流
れは少なくとも１つのパイプを通って流れるので、それは炉により所望温度に過
熱（ｓｕｐｅｒ ｈｅａｔｅｄ）される。その流れは反応器のガス入口に入ると
、所望の温度になり、炭素原料の賦活化が進行する。

【００３０】 本発明の装置は活性炭の製造に使用されるように説明されたが、その装置は固
体材料床を上昇された温度でガスを通過させるのが望まれるいかなる方法にも使
用されうる。 発明の詳細な説明 不活性粒子材料は、流動化され得、そして流動床で出会う操業条件下で実質的
な反応を受けない、いかなる適切な材料をも含みうる。砂は、本発明における使
用のための適切な粒子材料である。微細砂が粗砂よりも好適である。なぜならば
、微細砂は浸された表面（床内の熱交換器のような）および木材残渣の冷たい供
給粒子に、もっと良好な熱移動を付与し、床内で揮発ガスのもっと良好な燃焼を
促進するからである。さらに微細砂は浸された表面および生成物、ついで粗砂を
比較的摩耗しないイルメナイト砂は特に好適であることがわかった。なぜなら、
それは微細な大きさを有し（通常１ｍｍ未満）、非常に密であり、耐摩耗性であ
り高い融点を有するからである。したがって、それらは幅広い操業条件にわたっ
て使用されうる。イルメナイト砂は自然に産出され、比較的豊富で低コストの材
料である。

【００３１】 仮焼アルミナも適切な粒子材料として使用されうる。

【００３２】 流動床で使用される反応条件は木材残渣を炭化するのに適切である条件である
。温度は２５０℃〜約１０００℃、好ましくは２５０℃〜７００℃、もっと好適
には４００℃〜６００℃の温度、最も好ましくは最適の木炭製造に適した約５０
０℃である。

【００３３】 本発明は流動床における残渣粒子の急速乾燥および熱分解にもとづき、熱い粒
子材料と木材粒子の間の高速熱移動を有する。流動床内に生成された炭化の揮発
生成物は出会う酸素により燃焼される。揮発分は急速に燃焼し、生成された木炭
がもっとゆっくり燃焼する間に熱を生成する。木炭生成物は、著しい範囲まで燃
焼する時間になる前に分離および冷却により流動床から回収される。

【００３４】 床内に過剰の酸素を維持することにより、木炭製造は木炭および揮発分の燃焼
の速度論により制御されている。比較的低い床温度、通常４００℃から５００℃
で、木炭の燃焼速度はおそく、そして木炭の回収は高くありうる。６００℃を超
える高温で、木炭は急速に燃焼し、完全燃焼しうる。床温度が４００℃以下のよ
うに低すぎると、揮発分の燃焼速度が遅くなりすぎて床の加熱を維持できなくな
り揮発分の多くは燃えないで床から脱出しうる。これが生じると、床の補助的な
予熱が必要であり、予熱バーナーが床から脱出する揮発分を燃焼し得ないと、ア
フターバーナーも未燃揮発分の排出を除去するために必要とされうる。

【００３５】 熱は熱交換器を用いて燃焼オフガスから回収されうる。流動床に沈められた熱
交換器で床から熱を回収することも可能である。これは床内の高い熱移動係数を
利用する利点がある。加えて、床からの熱を移動させることにより床の炭化能力
を増加させることが可能である。

【００３６】 本発明のもう１つの特徴は操作条件が木炭製造もしくは熱生成のみのいずれか
の変動する要請に合うように変更されうることである。これは、炭化プロセスが
一体型の製材装置の一部を形成するところで特に有用な特徴である。このような
一体型製材装置はのこ引きされた材木を乾燥するために関連する乾燥キルンを有
するのが通常である。

【００３７】 ６５０℃を超える床温度で空気により流動化された流動床を操作することによ
り、急速な燃焼がおがくずおよび木材チップについて生じる。効率的な全燃焼が
７００℃を超えて発生する最大熱回収は床内および／または燃焼オフガス内で熱
交換器によりこの系から生じうる。流動床温度が低下すると、中間相として形成
された木炭はもっとゆっくり燃焼し、副生物として回収されうる。約５００℃の
床温度で、木炭の良好な回収が流動床内での炭化の揮発生成物の完全燃焼ととも
に達成されうる。（木材が、２５０℃を超えて加熱されると炭化、熱分解（ｐｙ
ｒｏｌｙｓｉｓ）すなわち熱的分解（ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｓｉ
ｏｎ）が生じる。木材のへミセルロース成分は低温度で分解して木炭化した木材
を生成する。）。床温度は木材燃焼の供給速度を調節することにより調整されう
る。システムも設計能力以内で、燃料の高供給速度は流動床内の燃焼温度を増加
し、逆も同様である（ｖｉｃｅ ｖｅｒｓａ）。

【００３８】 このシステムはボイラーもしくはプロセス熱生成装置として使用され得、副生
成物の木炭化した木材を生成するために２５０℃の理論限界まで燃焼温度を低下
させることにより従来の燃焼系を超える高い絞り（ｔｕｒｎｄｏｗｎ）比を有す
る。しかし、実際には、床温度は約５００℃であるべきであるが、床を脱出する
揮発ガスがアフターバーナーもしくは２次燃焼室で燃焼され、この熱が十分に流
動床に移動され炭化温度を保持するならば、もっと低くされうる。５００℃で木
炭生成物は低温木炭よりも高い固定炭素含量を有する。

【００３９】 システムは、のこ引きされた生成物を乾燥するキルンのためにプロセス熱を使
用しうる製材場のための非常に柔軟なシステムとなりうる。キルンの加熱サイク
ルと装入の間、熱の需要は最大である。この状況下に、流動床装置は完全燃焼お
よび木材燃料の最大設計供給速度のための高い床温度で操業することにより最大
熱出力を生じうる。木材装入は中央サイクルでキルンで乾燥されるにつれて、熱
の需要は低水準に低下する。ここで流動床は木炭製造モードで操業し、熱出力を
低下し木炭製造を最大にしうる。典型的な製材場における木材残渣製造はそのエ
ネルギー需要をはるかに超える。エネルギーの点からは全 残渣製造の２０％
のみがすべてのエネルギー需要を与える。この超過エネルギーのいくらかは販売
しうる木炭副生物に転換されうる。したがってシステムは残渣製造を処理し、そ
して製材場に必要なエネルギーを与えるように仕立てられうる。

【００４０】 木炭は本発明の生成物の一つである。

【００４１】 生成物木炭は流動床における不活性粒子材料から分離され、そして回収される
。生成物木炭は２つの方法で不活性粒子材料から分離されうる： ｉ）流動床の内容物の少なくとも１部は、床から除去され、そして木炭は例えば
、こしたり、ふるいにかけることにより不活性粒子材料から分離される。木炭は
製品として回収され、そして不活性粒子材料は好ましくはまだ熱い間に流動床に
もどされる。好適には少なくとも１部の床内容物は連続的に除去され、そして分
離された不活性粒子材料は連続的に床にもどされる。分離のこの方法は、ふるい
サイズが砂の粒径よりも大きくなければならないので不活性粒子材料の粒径によ
り制限される。 ii）微細木炭は分離され、床から洗い分けにより回収されうる。流動化ガスおよ
び燃焼ガスの上向き速度は、終速度がガスの上向き速度よりも小さいサイズの粒
子を持ち上げる。木材由来の木炭粒子は低い粒子密度を有する。木炭微細物の洗
い分けを最大にするために、不活性粒子材料は高い粒子密度を有するのが好まし
い。さらに、流動速度は不活性粒子材料の粒子を運ぶ速度未満であるのが好まし
い。床の摩損により、不活性粒子材料の崩壊は、木炭微細物製品中に知らせるそ
のような崩壊により生じる微細物をみることができる。

【００４２】 本発明はさらに、流動床から木炭を回収するための他の適切な方法を包含する
ように拡げることが理解される。

【００４３】 本発明で使用される流動化ガスは、空気であるのが好ましい。流動化ガスの供
給は床内の揮発分燃焼のための適切な過剰酸素を確実にするためにそのようであ
るのが好ましい。使用されうる最大流動速度は不活性粒子材料と木材残渣の混合
を促進しうる速度である。これよりも低い操業は床分離の発生をもたらす。

【００４４】 流動床は好ましくは区分され得、それにより表面速度が各区分を最適化するよ
うに調節されうる。特定の区分に流動化ガスを停止することにより、その区分の
床は停止もしくは不動化される。

【００４５】 流動床は床にそって多数の供給注入点を有する線状スライド流動床として配置
されるのが好ましい。この配置において、多数の供給注入点の配置は木材残渣入
口もしくは注入点のそれぞれを通過する木材残渣を炭化するのに要求される滞留
時間に対応する。装置を比較的短くするために、入口から出口までらせん状に材
料を導くために流動床区分において内壁を有する装置が使用されうる。

【００４６】 木材残渣および不活性粒子材料のもっと良好な混合を促進するのが必要であれ
ば、一つ以上の機械的スターラーが導入されうる。

【００４７】 流動床は単１の排出点を有しうる。流動床は、リサイクルされた不活性粒子材
料を床にもどすためにリサイクルされた粒子材料入口を備えうる。あるいは、リ
サイクルされた不活性粒子材料は一つ以上の木材残渣入口により床へ戻されうる
。

【００４８】 本発明の第２の態様において、炭素原料は製材場から製造された木炭のような
木炭、ならびに樹皮、木材チップおよびおがくずのような、他の木材残渣であり
うる。木炭は本出願人のオーストラリア特許第５４７，１３０に記載された方法
により製造されるのが適当である。しかし、特に好適なのは本発明の方法により
製造された木炭である。他の炭素原料も使用されうる。他の適切な炭素原料はコ
ークス、ならびにバイオマス、ナッツ殻、果実種子、果実仁、獣、ピート、もし
くは褐炭、石炭、無煙炭、石油、天然ガス、もしくは他の有機化合物および物質
のような種々の炭素質源にもとづくチャー（ｃｈａｒｓ）を含む。上述の原料の
生炭素質材料も、本方法が中間のチャー段階にこれらを転換するので使用されう
る。

【００４９】 賦活段階の間の温度は好ましくは６５０〜１０００℃の範囲内、もっと好まし
くは８００〜９００℃の範囲内、最も好ましくは８００〜８５０℃の範囲内であ
る。

【００５０】 賦活化段階を終了するのに要する時間は１０分間から３時間の範囲である。

【００５１】 粒子材料は好適には仮焼アルミナであるが、処理の間に出会う温度で安定であ
り原料炭素もしくは活性炭と有害に反応しない他のいかなる粒子材料も使用され
うる。砂はこの方法に使用されうるもう一つの適切な粒子材料の例である。粒子
材料は理想的には流動化の間に破壊も磨損もすべきでなく、高温の操業条件下で
溶融も軟化もすべきではない。

【００５２】 本発明に使用するのに適した仮焼アルミナの粒径分析は次のとおりである。

【００５３】

【表１】

【００５４】 水蒸気（ｓｔｅａｍ）が賦活ガスとして使用される場合には、本方法の副生成
物の１つは水蒸気（ｗａｔｅｒ ｇａｓ）である。このような場合、本方法は水
蒸気を回収し、その水蒸気を用いて賦活処理の加熱もしくはエネルギー需要に供
給することをさらに含む。もし、余分の水蒸気があると、余分のガスは燃料ガス
として循環され得、および／またはその場で利用されうる、もしくは電気供給ネ
ットワーク（ｇｒｉｄ）に販売されうる電気を発生するのに使用されうる。

【００５５】 本方法からの廃熱は本方法の水蒸気需要に供給するために水蒸気を発生するの
に使用されうる。

【００５６】 本発明方法は、連続法、もしくは回分法のいずれかであってもよい。もし木材
残渣から得られた木炭から活性炭を製造するのに使用されるならば、本方法は木
材処理の場所（制材場もしくは木材チップ化装置のような）で操業されるのが好
適である。大きさおよび炭素原料の品質がこの状況で広く変動しうるならば、回
分法が操業の間、比較的大きい柔軟性を付与するのに好適である。たとえば、滞
留時間は回分法を変更するのにはるかに容易である。なぜならそれは回分処理時
間を変更する事項にすぎないからである。

【００５７】 もし水蒸気賦活が使用され、そして副生物水蒸気がエネルギー需要のために回
収されるならば、多数の流動床反応器は水蒸気の製造を均し、水蒸気が一定して
利用できるのを確実にするために使用される。たとえば、二つの流動床反応器が
使用されると、１つは木炭を賦活するのに、残りは空にして再装入するのに使用
されうる。

【００５８】 上述のように、仮焼アルミナは流動床における粒子材料として使用されうる。
仮焼アルミナは比較的低い密度および小さい粒径を有し、これは砂のようなもっ
と密で粗い床材料に比べて、所与の圧力低下に用いられるもっと深い床を可能に
する。あるいは、比較的小さい床質量が得られ、もっと低強度の反応器を使用す
るのを可能にする。これは、反応器は昇温された温度で操業されるので考慮すべ
き重要なファクターでありうる。さらに仮焼アルミナは色が白色であり、黒色の
活性炭と視覚的に対照を与える。このことは、粒子材料から生成物の適切な分離
が得られているかどうかを測定する視覚検査を可能にする。

【００５９】 製品である活性炭は当業者に公知の適切な方法により粒子材料から活性炭を分
離することにより回収されうる。連続プロセスにおいて活性炭は床から固体材料
の部分を周期的に除去し、そしてそこから活性炭を分離することにより回収され
うる。あるいは活性炭は排ガスにより洗い分けられ、そこから回収されうる。回
分法において、回分の全固体量は流動床反応器から除去され、ついで活性炭はそ
こから除去されうる。熱い床材料は熱いエネルギーを保存するために熱い状態で
次の炭素賦活回分に再使用されうる。

【００６０】 本発明の好適な態様は図１に関してここで説明される。次の説明は本発明の１
つの態様を例示するためのものであり、説明される態様に本発明を限定しようと
するものではないことが理解されよう。

【００６１】 図１は本発明により装置を示し本発明方法により木材残渣を炭化するのに使用
される。装置は数字１２により一般的に示される流動床を含む流動床反応器１０
を含む。流動床１２は、粒子材料、この場合には微細なイルメナイト砂を含む。

【００６２】 図１に示される流動床の配置は線状スライド流動床であり、そこでは床の材料
は入口端１２ａから出口端１２ｂに徐々に移動される。

【００６３】 流動床反応器１０は砂１２の流動床の下方に位置する空気分配器１３を含む。
大気の空気１４は空気予熱器１５を通って、空気分配器１３に導入され、ついで
流動化空気は流動床反応器１０を上向きに通過する。

【００６４】 流動床反応器１０は多数の供給注入点１６，１７，１８，１９を備える。供給
注入点１６，１７，１８，１９は異なるグレードの木材残渣を流動体に供給する
のに使用される。線状スライド流動床のような流動床の配置により、床における
材料の滞留時間を調節する１つのファクターは、材料が床に注入される位置であ
る。特に、出口端１２から離れて材料が注入されればされるほど、床における材
料の滞留時間は増々長くなる。したがって、木材粒子もしくは木質型粒子が完全
炭化に異なる時間を要求するような、異なる大きさ、水分含有量および組成を有
する木材粒子もしくは木質粒子を含む木材残渣の原料を処理するのが望ましく、
もしくは必要であれば、その炭化時間にもとづいて異なるグレードの材料に木材
残渣を格付けし、適切な供給注入点を通して異なるグレード品を注入することが
可能である。たとえば、乾燥かんなくずは非常に急速に炭化されることがわかっ
た。木材チップは、比較的長くかかり、そして樹皮チップは炭化が生じるもっと
長い時間を要する。したがって、木材残渣は、かんなくず、おがくず、および切
れ切れとなった切り端、木材チップおよび樹皮チップに格付けもしくは分類され
うる。樹皮チップは供給注入点１６を通って流動床に供給される。木材チップは
供給注入点１７を通って流動床に供給される。おがくずおよび切れ切れになった
切れ端は、供給注入点１８を通って流動床に供給され、そして乾燥したかんなく
ずは供給注入点１９を通って流動床に供給される。

【００６５】 流動床反応器は出口端１２ｂで出口２０を含む。図１に示される装置の操業の
間、流動床の内容物は出口２０により連続的に除去される。出口２０により連続
的に除去された流動床内容物は砂と木炭の混合物を含む理解される。流動床内容
物は、大きすぎるかたまりの木炭が、ふるい２１を通過する砂から分離される振
動ふるい上に落下する。木炭のかたまりはふるいから下方にすべって製品出口２
２に導かれ、そこで回収される。ふるい２１を通過する砂は導管２３、そして導
管２４および２５に沿って上方に導かれ、流動床への砂のリサイクルを制御する
分配バルブ２６に導かれる。ふるい２１からリサイクルされる砂はまだ熱い間に
流動床反応器にもどされるのが好適であることが理解される。これは方法のエネ
ルギー効率にとって明白な意味を有する。砂が導管２４および２５を上方に通過
することを確保するために、これらの導管はコンベア、オーガーもしくは空気コ
ンベア装置のような適切な固体輸送手段を備えうる。分配バルブ２６はリサイク
ルされた砂が流動床のもどる位置を調整する。特に、リサイクルされた砂は導管
２７、導管２８、もしくは導管２９により流動床に戻されうる。

【００６６】 流動床反応器も予熱器３０、３１および３２を含み、それらはそれぞれガスバ
ーナーを含みうる。予熱器３０，３１，３２は開始時に所望の操業温度に流動床
の砂を予熱する作用をする。予熱器３０，３１および３２も、もし少量の木材残
渣が流動床に供給されるか、または大量の熱が流動床から抜き出されると、流動
床に補助的な加熱を付与する作用をする。

【００６７】 木材残渣が複数の注入点１６，１７，１８、１９のひとつ以上を通って、流動
床１２に供給されるとき、木材残渣は急速に乾燥され、そして、熱分解される。
流動砂床にはあるは熱い砂と木材残渣粒子の間の高速熱移動を与える。流動床内
で生成された炭化もしくは熱分解の揮発生成物は床を流動化するに使用される空
気からの酸素と出会う際に燃焼される。揮発分は急速に燃焼し、生成された木炭
がもっとゆっくり燃焼する間に熱を産出する。木炭製品は、それが著しく燃焼す
る時間になるまえに、分離および冷却により流動床から回収される。

【００６８】 木炭を製造するための流動床反応器１０で使用される操業条件で、その条件は
約５００℃の操業温度を含むが、流動床反応器１０に供給されるおがくず粒子は
炭化するのに２分までを必要とし、それは種および水分量に依存することがわか
った。乾燥は著しい時間を必要とするので、高水分含量の原料は炭化するのにも
っと長い時間を有する。乾燥かんなくずは生かんなくずの２分間と比較して１分
間以内で十分に炭化されることが見出された。乾燥した、切れ切れの切れ端は、
同一種からの木材チップの４分間に比較して、十分に炭化するのに２分間を必要
とした。樹皮は、材木よりも炭化するのに長い滞留時間を要し、通常６分間以上
を要することが見出された。

【００６９】 前述のとおり、炭化の間に木材残渣から追出される揮発成分は流動床反応器１
０で燃焼される。排ガスはガス出口３３、３４、３５を通って、流動床反応器１
０を離れる。排ガスは流動化ガスおよび燃焼生成物の混合物も含みうる。微細な
木炭粒子は流動床での摩損もしくは研磨により形成された非常に小さい砂の粒子
であるように、排ガスで洗い分けされる。排ガスから固体粒子を除去し、そして
、製品としてそこから微細木炭粒子を回収するために、排ガスはサイクロン３６
を通過する。排ガスで洗い分けされた微細固体材料はサイクロン３６の内側で排
ガスから分離され、固体はサイクロンからアンダーフロー３７で回収される。清
浄化されたガス３８はサイクロンを離れる。排ガスのラインは排ガス中に残る揮
発成分を十分に燃焼するためにアフターバーナー３９を備えうる。熱交換器４０
は排ガスから熱を回収するために排ガスラインに備えられる。その後、熱交換器
４０を離れる排ガスはスタックもしくはフリュー４２にブロアーもしくはファン
４１を通過して導かれる。

【００７０】 著しい量の熱も、流動床反応器１０で揮発分の燃焼により発生される。この熱
を回収するために、流動床反応器１０は熱交換器４３を備え、その熱交換器は流
動床１２内に沈んだ加熱コイルを適切に含む。 ガスの流動化が十分な混合を与えない場合には、流動床は機械的スターラー４
４，４５を備えていてもよい。

【００７１】 図１に示される流動床配置は材木チップのような大きいサイズの木材残渣のた
めの通路（ｃｈａｎｎｅｌ）を含み、そこでは流動床は供給入口点より排出端ま
で木材残渣を輸送し、その間、材料は乾燥し、炭化する。ついで床の材料はふる
い、特に振動ふるい上に落下し、熱い砂から粗い木炭生成物を回収する。砂は床
の循環を実施するために供給端までコンベアで送り返される。通路区分の長さお
よび砂の循環速度は木材残渣の所望の滞留時間により設計される。通路の所与の
長さに関して、滞留時間は砂の循環速度により調節されうる。

【００７２】 床の上方の解放空間４６は排ガスの混入なしに退くように流動床１２の表面で
ガス気泡の突発により粒子が上方に投げ出されるのを可能にする。

【００７３】 流動床反応器１０はわずかな負圧で都合よく操業される。これはフリューガス
排出における誘導ドラフトのファン４１により達成されうる。ロータリー型のよ
うなエアーロック（図示せず）は、種々の供給入口点および製品排出で、負圧を
維持する。

【００７４】 樹皮および木材チップのような粗い残渣は、それらを上方から床上に落下させ
ることにより供給されうる。おがくずおよびかんなくずのような微細でもっと容
易に炭化される原料はたとえばスクリューフィーダーで床に供給される。これら
の残渣に対する入口点１８，１９はさもないと床のバイパスを生じる、ガス流で
の微細粒子のキャリーオーバーを避けるために床の下方にあるべきである。

【００７５】 図１について示される熱交換器は、床から熱を抜き出す効率的な手段として熱
移動オイル循環にもとづく。約５００℃の床温度は、熱移動チューブの内側で適
切な壁温度がもっと容易に達成されうるので、長い使用寿命を与えるべき熱移動
オイルによく適合する。

【００７６】 流動床１２のイルメナイト砂は木材残渣粒径の範囲の流動化を可能にするため
の不活性媒体として作用する。さらに砂は燃焼ガスから熱を除去する際に熱移動
のための貯蔵所でもあり、それは木材残渣の乾燥を実施するために原料粒子を加
熱し、その温度を炭化に必要な温度に上昇させる。さらにそれは熱交換器に熱を
供給する。流動床の入口から出口への砂循環は加熱、および熱分解の種々の段階
を通して原料を運搬する。したがって、循環速度はある程度、分解プロセスの範
囲を調節する。循環速度は、系の所与量の砂についてふるい上への床材料の排出
速度ならびに床１２への砂のもどり速度により制御されうる。調節しうる高さの
せきおよび／またはバルブ調整は、出口におけるこの流れを調整しうる。砂はサ
イクロンへのキャリーオーバーにより、および粗生成物とともに失われるので、
砂の補給が必要となりうる。低い表面速度および効率的なふるいは砂の損失を最
小にする。

【００７７】 本発明は木材残渣の炭化により木炭を製造するための非常に柔軟な方法および
装置を提供する。木材残渣のための多数の入口供給点は異なるグレードの木材残
渣のために別々のユニットを設計する必要なしに、広い範囲の異なる残渣に単１
の反応容器ユニットで炭化されることを可能にする。

【００７８】 本発明の好適な態様において説明される熱回収を伴う流動床炭化は製材場およ
びキルン乾燥操業等と良好に一体となる。なぜなら、それは全木材残渣製造を処
理すること、およびキルン乾燥のための熱を生成することの潜在能力を有するか
らである。残渣における過剰エネルギーは、もっと経済的に市場に輸送されうる
木炭製品に乾燥される。なぜなら、かたまりは当初のものから小さい画分に減少
され、木炭製品の価値は著しく増大する。ここで説明される流動床システムもす
べての燃料原料が燃焼して熱を生成する直接燃焼器として作用しうる柔軟性を有
する。これは、冷たいキルンからの熱需要が最大である木材乾燥キルンの開始時
のような状況で特に有用である。熱の需要が低下する中間のサイクル加熱時に、
木炭製造は需要に導かれる規模で実施されうる。

【００７９】 図２に関して、これは本発明による装置の略側面図、部分的に断面、を示す。
図２に示される装置は本発明の１態様の例示であり、本発明はその例示された態
様に限定されないことが理解されよう。

【００８０】 図２に示される装置１１０は炉１１２の内側に位置された反応器１１１を含む
。炉１１２には断熱層１１５で断熱された外部壁を有する。その断熱層は従来の
ものであり、当業者に知られている、いかなる適切な炉断熱をも含みうる。炉１
１２は接線方向にエントリーするために配置されるバーナー１１６を含む。さら
に炉はバーナー１１６から１８０度離れて位置された第２の接線方向エントリー
バーナーを含むが、図２には示されていない。炉は炉から排ガスを除去するため
の排ガス出口１１７を有する。排ガス出口１１７は排ガス導管１１８に接続され
ている。

【００８１】 反応器１１１は炉１１２内に配置される。反応器１１１は固体入口１２２を含
み、それにより固体は反応器に導入されうる。固体入口１２２は固体導管１２４
によりホッパー１２３に接続されている。ホッパー１２３は反応器への固体の流
れを調節するためのバルブ（図示せず）を含みうる。

【００８２】 さらに反応器は多数のガス入口手段を含み、その１つのみが数字１２５で示さ
れる。ガス入口手段は反応器１１１の下方部分に形成される多数のポートを含む
。多数のポートは実質的に反応器１１１の周囲のまわりに線状に伸びている。ガ
スパイプ１２６はガス入口ポート１２５に接続された一端およびガス多枝管１２
７に接続された他端を有する。ガス多枝管１２７は実質的に反応器の上方部のま
わりに伸びる。ガス多枝管１２７は、多数のガスパイプのそれぞれによりそれぞ
れのガス入口ポートに接続されている多数の出口を有する。ガス多枝管１２７は
入口１２８を含み、それによりガスは多枝管に導入される。

【００８３】 図２に示される反応器１１１は流動床反応器として配置され、それは減少した
径の底部部分１３８および増加した径の上方部分１２９を含む。固体は底部部分
１２８に装入され、多数のガス入口ポート１２５により反応器に入る流動化ガス
により流動化される。

【００８４】 さらに反応器は排ガス導管１３１に接続された排ガス出口１３０を含む。排ガ
スは排ガス出口１３０を離れる前にサイクロン１３２（破線の輪郭で示される）
により流動しなければならない。サイクロン１３２は反応器１１１を離れる排ガ
スに同伴された固体材料の量を減少する作用をする。サイクロン１３２による排
ガスから除去された固体粒子は反応器にもどされる。これは反応器を離れる排ガ
スにより洗い分けされる固体材料の量を減少させる作用をする。排ガスはさらに
バグハウスもしくは静電沈殿器のようなガス清浄装置（図示せず）により処理さ
れ得、そこから洗い分けされた微細物を除去する。

【００８５】 反応器の下方端は固体出口１３３を含む。固体出口１３３は固体制御フローバ
ルブ１３４を含む。導管１３５は受けホッパー１３６への固体出口１３３に接続
する。

【００８６】 図２に示される装置の操業がここで説明される。次の説明において、図２に示
される装置は木炭原料から活性炭の製造のための回分法に使用される。次の説明
は回分法を説明するが、その方法は連続法としても同様に操業されうることが理
解されるであろう。

【００８７】 木炭原料から活性炭を製造するための回分法において、反応器に装入される固
体はホッパー１２３に供給され、ついで固体入口１２２により固体導管２４を通
ってホッパー１２３から反応器１１１に排出される。反応器１１１に装入される
固体は仮焼アルミナと木炭 の混合物を適切に含む。現在まで実験に用いられた
原料は仮焼木材ペレット、おがくず木炭、およびココナッツ殻木炭を含んでいる
。仮焼木材炭素ペレットは３ｍｍ孔を通過する１．６ｍｍ径のペレットであった
。おがくず木炭は次のサイズ分析を有していた：

【００８８】

【表２】

【００８９】 ココナッツ殻木炭のサイズ分析は実施されなかった。次のサイズ分析を有する
仮焼アルミナも追加された。

【００９０】

【表３】

【００９１】 バーナー１１６は、炉の内側温度の増加を生じさせるために点火され、それに
より反応器および反応器の内容物の温度を上昇させる。水蒸気は水蒸気ライン（
図示せず）を通って多岐管１２７のガス入口１２８に供給される。水蒸気は多岐
管１２７に、ついでパイプ１２６の多岐管のガス出口を通って反応器のガス入口
ポート１２５に入る。水蒸気は多岐管２７および多数のガスパイプ１２６を通り
、その両方は反応器の外側で炉の内側に配置され、水蒸気は所望の温度、たとえ
ば６５０〜１０００℃の範囲に、もっと好ましくは８００〜８５０℃の範囲の温
度に炉によって過熱される。

【００９２】 過熱水蒸気は反応器の固体を流動化し、そして水蒸気と上昇された温度の組合
わせは流動床の木炭の賦活を生じさせ活性炭を製造する。

【００９３】 サイクロン１３２およびガス出口１３０を通って反応器を離れる排ガスは水蒸
気を含む。排ガスは導管１３１を通って水蒸気回収装置に導入され、そこでいか
なる水蒸気もそこから凝縮される。ついでガスは燃料ガスを必要とするプラント
の部分に分配するために回収される。水蒸気の１部はバーナー１１６に供給ガス
として有利に供給され、それにより炉のエネルギー需要の備えをする。余剰の水
蒸気は燃料ガスとして他の部分の部位に供給され得、またはその場で使用するた
めに、もしくは電気ネットワークに販売するために、電気を発生するようにガス
タービンに供給されうる。

【００９４】 いったん回分法が十分な時間、実質的にすべての木炭原料を、炭素の賦活化を
するように転換するため操業されると、固体バルブ１３４が開かれ、反応器１１
１の固体内容物は固体出口１３３および固体導管１３５を通ってホッパー１３６
に落下する。固体が適切な温度まで冷却するための適切な時間が経過した後に（
時間は冷却剤の使用により減少されうる）、ホッパー１３６内の固体は、活性木
炭から仮焼アルミナを分離するためにふるいにかけられる。活性木炭が製品であ
り回収されるが、仮焼アルミナは次の回分に供給される。

【００９５】 もし冷却剤が回分の終りに反応器１１１から回収される固体を冷却するのに用
いられると、冷却剤は水が適切であり、水により固体から抜き出された廃熱はガ
ス多岐管１２７に供給するために水蒸気を発生させるのに使用されるのが好適で
ある。あるいは、熱い装入物は、微細な仮焼アルミナから粗い活性炭を分離する
ために固体バルブ１３４の下に配置されたふるいにより、直接ふるいにかけられ
る。ついでアルミナはホッパー１２３および固体導管１２４を通って反応器に戻
される。ついで、原料炭素は次の回分賦活サイクルのためにホッパー１２３およ
び固体導管１２４を通って装入される。

【００９６】 プロセスに対して水蒸気供給の連続性を確保するために、図２に示される装置
は多数の類似装置の１つを含む。たとえば、図２に示される装置は、木炭から活
性炭を製造するための回分方式で操業される５つの類似装置の１つを含みうる。

【００９７】 図２に示される装置およびここで説明される活性炭の製造方法は、製材場もし
くは木材チップ化装置のような一体型木材処理プラントの１部を形成するのに適
しうる。このような一体型プラントにおいて、のこ引きされた丸太は処理されて
、のこ引きされた木材もしくは木材チップのような製材（ｌｕｍｂｅｒ）製品を
産生する。おがくず、樹皮、薄片（ｔｈｉｎｎｉｎｇｓ）および木材チップのよ
うな、プロセスから残留する木材残渣および木材くずは、木炭を製造するために
関連した木材炭化プラントで処理されうる（たとえば出願人のオーストラリア特
許５４７，１３０に記載されるように）。ついで木炭は活性炭への転換のために
図２に示されるように装置に供給される。活性炭は価値を付加された製品であり
、そうでなければプラントからの廃棄物となるものである。

【００９８】 本発明方法により製造される活性炭は、粒状化活性炭もしくはペレット化活性
炭でありうる。粒状化活性炭は適切な大きさの木炭原料を賦活することにより得
られうる。活性炭ペレットは、木炭原料のペレットを製造し、ついでこれらのペ
レットを賦活することにより製造されるのが好ましい。

【００９９】 当業者は、ここで記載された発明は具体的に記載された以外の変更、修正に供
されうることを理解するであろう。本発明は、その精神および範囲内でこれらの
すべての変更、修正を包含することが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１態様による装置の概略図。

【図２】 本発明の第２の態様による装置の概略図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フン，ポール ユック フン オーストラリア国，ビクトリア 3204，オ ーモンド，ベセル ストリート 22 Ｆターム(参考） 4G046 HA02 HB02 HC09 HC22 4H012 JA04 JA11

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木炭を製造するために木材残渣を炭化する方法であり、該木
   材残渣は種々の大きさおよび／または水分含量の木材もしくは木質型の粒子を含
   み、その方法は木材残渣を多数の木材残渣入口を有する流動床に供給する段階を
   含み、種々の大きさおよび／または乾燥状態を有する木材もしくは木質型の粒子
   は、該木材もしくは木質型の粒子の炭化に予測される時間にしたがって、多数の
   木材残渣入口の異なる入口に供給され、流動床は流動化された不活性粒子材料の
   床を含むか、または酸化ガスを含むガスもしくはガス混合物をそこに注入し、木
   材残渣中の揮発成分が炭化の間に除去され、そして該床中もしくは上、またはア
   フターバーナーで燃焼され、それにより炭化に要する熱を供給するような選択さ
   れた反応条件で流動床内で木材残渣を炭化すること、そして不活性粒子から木炭
   を分離することを含む、方法。
2. 【請求項２】 流動床反応器を準備すること、粒子状材料を流動床反応器に
   添加して粒子状材料の床を形成すること、炭素原料を流動床反応器に添加するこ
   と、床を流動すること、そして炭素原料を賦活して活性炭を製造すること、なら
   びに活性炭を床から除去することの段階を含む炭素原料から活性炭を製造する方
   法。
3. 【請求項３】 炭素原料が請求項１記載の方法の生成物である請求項２記載
   の方法。
4. 【請求項４】 炭素原料を賦活する段階が流動床に水蒸気を添加することを
   含む請求項１もしくは２記載の方法。
5. 【請求項５】 水蒸気が流動床の流動ガスとして使用される請求項４記載の
   方法。
6. 【請求項６】 水蒸気が過熱水蒸気である請求項４もしくは５記載の方法。
7. 【請求項７】 木材残渣を供給するための多数の木材残渣入口を有する流動
   床反応器、流動床から流動床の内容物を除去するための排出出口ならびに少くと
   も１つの流動ガス入口を含む、木炭を製造するために木材残渣を炭化するための
   装置であり、流動床反応器における木材もしくは木質型の粒子の滞留時間が、木
   材もしくは木質型の粒子が流動床反応器に供給される入口に依存することを特徴
   とする装置。
8. 【請求項８】 排出出口から除去された流動床内容物より木炭を分離するた
   めの分離手段、および流動床反応器に不活性粒子材料を戻すための戻し手段をさ
   らに含む請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 戻し手段が入口に接続された導管を含む請求項８記載の装置
   。
10. 【請求項１０】 入口が１つ以上の木材残渣入口である請求項９記載の装置
    。
11. 【請求項１１】 導管が、コンベア、スクリューコンベア、アーガー、空気
    運搬手段もしくはガス運搬手段でありうる粒子材料輸送手段を備えうる請求項９
    記載の装置。
12. 【請求項１２】 分離手段がふるい手段、特に振動ふるい手段を含みうる請
    求項８〜１１のいずれかに記載の装置。
13. 【請求項１３】 装置が排ガス中の未燃焼揮発分を燃焼するためのアフター
    バーをさらに含む請求項７〜１２のいずれかに記載の装置。
14. 【請求項１４】 炉を含む活性炭製造装置であり、反応器が炉の内側に配置
    され、その反応器は固体を反応器に供給するための固体入口手段およびガスを反
    応器に供給するためのガス入口手段を含み、少くとも１つのパイプが反応器のガ
    ス入口手段に接続されており、該少くとも１つのパイプは炉の範囲内に及ぶ長さ
    部分を少くとも有し、それによって反応器への該少くとも１つのパイプを通るガ
    スの流れが炉により高められた温度に加熱される、装置。
15. 【請求項１５】 反応器が流動床反応器である請求項１４記載の装置。
16. 【請求項１６】 少くとも１つのパイプが炉の範囲内に及ぶ長さの実質的部
    分を有する請求項１４もしくは１５記載の装置。
17. 【請求項１７】 少くとも１つのパイプが、炉内および反応器の外側に配置
    される請求項１６記載の装置。
18. 【請求項１８】 装置が炉の内側にガス多岐管をさらに含み、そのガス分枝
    管は１つの入口と多数の出口を有し、多数の多岐管の各々はそこから伸びる多数
    のパイプのそれぞれのパイプを有し、多数のパイプは反応器のガス入口手段に他
    端で接続されている請求項１４〜１７のいずれかに記載の装置。