JP2003251168A

JP2003251168A - ガス中のタール分の除去装置、およびその除去方法

Info

Publication number: JP2003251168A
Application number: JP2002061648A
Authority: JP
Inventors: Shugo Hosoda; 修吾細田; Tatsuya Hasegawa; 竜也長谷川; Fumiaki Morozumi; 文明両角
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】プロセスを必要以上に高温化させず特別な高
温対策が不要であり、生成ガスに含まれる気相状態のタ
ール分を除去することのできるガス中のタール分の除去
装置を提供する。【解決手段】粒子ｘを充填し、ガスｂを流通させる容
器２と、ガスまたは粒子を冷却する冷却部１１とを備
え、容器は、冷却されたガスより凝縮するタール分ｔが
付着した粒子を容器外に排出する排出手段４と、タール
分が未付着の粒子を容器内に供給する供給手段５とを有
する。さらに、排出された粒子からタール分を除去する
タール除去部３を備え、供給手段は、タール分が除去さ
れた粒子をタール分が未付着の粒子として容器内に供給
し、冷却部は、容器内に設置された伝熱面１１であって
もよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気相状態のタール
分を含有する生成ガスからタール分を除去する機能を有
するガス中のタール分の除去装置、およびその除去方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物や石炭等の可燃物をガス化するガ
ス化炉で生成された生成ガスは気化したタール分を含ん
でガス化炉から排出される。ガス化炉から排出された生
成ガスは、例えばガス洗浄、脱硫、脱炭酸等の処理を受
け、メタノール、ジメチルエーテル等の燃料製造、その
他の目的に使用される。タール分を除去せずに、これら
の処理工程に生成ガスを導入すると、前記ガス処理プロ
セス中で生成ガスの温度が低下し、タール分が凝縮し処
理を行う装置に付着して、処理装置に対し機能阻害要因
となる。このため生成ガス中のタール分を分解するた
め、生成ガスを、後段の処理工程に導入する以前に、水
蒸気等を供給しながら一度１２００〜１３００℃以上の
高温にし、タール分をガス化し分解していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような生成ガス
を高温化しタール分を分解させて除去する従来のタール
分の除去方法によれば、高温化による生成ガス製造効率
の低下、熱ロスの増加等の問題が生じていた。また、１
２００〜１３００℃以上の高温プロセスに用いる材料の
劣化速度の増加による維持コストの増大、もしくは材料
そのものの高級化による初期コストの増大、ガス中灰分
の溶融による灰排出部の閉塞対策等新たなプロセスの問
題が発生していた。また、低カロリー原料からのガス化
の場合には、生成ガスの高温化に要する熱量が不足する
場合もあった。

【０００４】そこで本発明は、プロセスを必要以上に高
温化させず特別な高温対策が不要であり、生成ガスから
タール分を除去することのできるガス中のタール分の除
去装置およびその除去方法を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明によるガス中のタール分の除去
装置１は、図１に示すように、粒子ｘを充填し、ガスｂ
を流通させる容器２と；ガスｂまたは粒子ｘを冷却する
冷却部１１とを備え；容器２は、冷却されたガスｂより
凝縮するタール分ｔが付着した粒子ｘを容器２外に排出
する排出手段４と、タール分ｔが未付着の粒子ｘを容器
２内に供給する供給手段５とを有する。

【０００６】このように構成すると、粒子ｘを充填し、
ガスｂを流通させる容器２と、ガスｂまたは粒子ｘを冷
却する冷却部１１とを備えるので、容器２内に充填した
粒子ｘを冷却部１１で冷却し、容器２内を流通するガス
ｂを、冷却した粒子ｘで冷却し、または容器２内を流通
するガスｂを冷却部１１で冷却し、冷却されたガスｂよ
りタール分ｔを凝縮させることができる。容器２内に
は、粒子ｘが充填されているので、凝縮したタール分ｔ
は粒子ｘに付着し、タール分ｔが付着した粒子ｘを排出
手段４で容器２外に排出することができる。供給手段５
でタール分が未付着の粒子ｘを容器２内に供給すること
ができるので、容器２内に、排出した量と同じ量の粒子
ｘを供給すると、粒子ｘは容器２内に充填され続け、連
続してガスｂ中のタール分ｔを除去することができる。

【０００７】粒子ｘに、積極的にタール分ｔを吸着、あ
るいは吸収する機能を持つ粒子ｘ、例えばポーラスで比
表面積が大きい粒子ｘを採用するとさらに効率よくター
ル分ｔを除去することができる。本明細書では、吸着、
吸収も付着の概念に含まれるものとする。粒子ｘを、タ
ール分ｔを分解して分解ガスとする機能を合わせ持つ粒
子ｘとしてもよい。このようにすると、単にタール分ｔ
を付着させ容器２の外部に排出し、除去するのみなら
ず、タール分ｔを分解して分解ガスとし、ガスｂ側のカ
ロリーとして回収されるエネルギーを増加させることが
できる。

【０００８】容器２内に粒子ｘの充填層１０が形成され
るので、凝縮したタール分ｔが効率よく粒子ｘに付着す
る。凝縮したタール分ｔを除去するには、ガスｂ中に凝
縮したタール分ｔを、粒子ｘに付着させて除去する場合
もあれば、例えば冷却部１１の冷却面に凝縮して付着し
たタール分を粒子ｘによってこそぎ落とし、粒子ｘに付
着させて除去する場合もある。冷却部による粒子ｘの冷
却は、容器２への粒子ｘの運搬中の空冷（空気を強制的
に送る強制空冷を含む）によって行うものであってもよ
い。

【０００９】ガス中のタール分の除去装置１は、さらに
排出された粒子ｘからタール分ｔを除去するタール除去
部３を備え；供給手段５は、タール分ｔが除去された粒
子ｘを、タール分ｔが未付着の粒子ｘとして容器２内に
供給するものであってもよい。また、冷却部１１は、容
器２内に設置された伝熱面１１であってもよい。

【００１０】請求項２に係る発明によるガス中のタール
分の除去装置１は、請求項１に記載のガス中のタール分
の除去装置において、図１に示すように、排出された粒
子ｘからタール分ｔを除去するタール除去部３を備え；
供給手段５は、タール分ｔが除去された粒子ｘをタール
分ｔが未付着の粒子ｘとして容器２内に供給し；冷却部
１１は、容器２内に設置された伝熱面１１である。

【００１１】このように構成すると、タール除去部３を
備えるので、タール除去部３により、容器２外に排出さ
れた粒子ｘからタール分ｔを除去することができ、さら
に供給手段５により、タール分ｔが除去された粒子ｘを
タール分ｔが未付着の粒子ｘとして容器２内に供給し、
粒子ｘを繰り返し使用することができる。また、冷却部
１１が、容器２内に設置された伝熱面１１であるので、
粒子ｘを、容器２内で伝熱面１１により熱交換によって
冷却し、冷却された粒子ｘはガスｂを冷却することがで
き、またガスｂを容器２内で当該伝熱面１１により熱交
換によって直接に、粒子ｘを介さないで冷却することが
できる。

【００１２】請求項３に係る発明によるガス中のタール
分の除去装置１０１は、請求項１または請求項２に記載
のガス中のタール分の除去装置において、図２に示すよ
うに、容器１０２は、充填した粒子ｘの下方からガスｂ
を供給し、粒子ｘを流動化し、容器１０２内に流動層１
１０を形成するように構成される。

【００１３】このように構成すると、容器１０２は、流
動層１１０を形成するよう構成されているので、流動層
１１０内の粒子ｘが容器１０２内部を広範囲に連続的に
移動することができ、流動層１１０内で凝縮したタール
分ｔの拡散性を増すことができる。さらに伝熱面１１１
近傍だけでなく温度均一性の高い流動層１１０全体をガ
スｂに対する熱交換の場とすることにより、局部的なタ
ール分ｔの集中発生を防ぎ、粒子ｘの流動性不良化を避
けることができる。

【００１４】上記目的を達成するために、請求項４に係
る発明によるガス中のタール分の除去装置２０１は、図
３に示すように、粒子ｘを導入し、該粒子ｘの第１充填
層２１０を内部に形成すると共に、第１充填層２１０の
下方からガスｂを供給し、粒子ｘを流動化して、第１流
動層２１０を形成するガス冷却室２０２であって、ガス
ｂおよび粒子ｘのうち少なくとも一方を冷却する伝熱面
２１１を有し、供給されたガスｂより凝縮するタール分
ｔが粒子ｘに付着するように構成されたガス冷却室２０
２と；タール分ｔが付着した粒子ｘを導入し、該粒子ｘ
の第２充填層２１５を内部に形成すると共に、第２充填
層２１５の下方から酸素含有ガスｍ１またはガス化剤ガ
スｍ２を供給し、タール分ｔが付着した粒子ｘを流動化
して、第２流動層２１５を形成するタール除去室２０３
であって、タール分ｔが付着した粒子ｘからタール分ｔ
を除去するように構成されたタール除去室２０３と；第
１流動層２１０の界面２６７および第２流動層２１５の
界面２６８より上方でガスｂの流通がないように、ガス
冷却室２０２とタール除去室２０３とを分離する隔離壁
２１６とを備え；ガス冷却室２０２に導入される粒子ｘ
は、タール除去室２０３でタール分ｔを除去された粒子
ｘである。

【００１５】このように構成すると、ガス冷却室２０２
と、タール除去室２０３と、隔離壁２１６とを備えるの
で、ガス冷却室２０２により、粒子ｘを導入し、該粒子
ｘの第１充填層２１０をガス冷却室２０２内部に形成す
ると共に、第１充填層２１０の下方からガスｂを供給
し、粒子ｘを流動化して、第１流動層２１０を形成し、
伝熱面２１１により、供給されたガスｂおよび導入され
た粒子ｘのうち少なくとも一方を冷却し、冷却された粒
子ｘは供給されたガスｂを冷却し、冷却されたガスｂよ
り凝縮するタール分ｔを粒子ｘに付着させ、タール除去
室２０３により、タール分ｔが付着した粒子ｘを導入
し、該粒子ｘの第２充填層２１５をタール除去室２０３
内部に形成すると共に、第２充填層２１５の下方から酸
素含有ガスｍ１またはガス化剤ガスｍ２を供給し、ター
ル分ｔが付着した粒子ｘを流動化して、第２流動層２１
５を形成し、酸素含有ガスｍ１により粒子ｘに付着した
タール分ｔを燃焼させ、またはガス化剤ガスｍ２により
粒子ｘに付着したタール分ｔをガス化し、タール分ｔが
付着した粒子ｘからタール分ｔを除去し、ガスｂ中のタ
ール分ｔを除去することができ、また、隔離壁２１６に
より、ガス冷却室２０２のガスｂとタール除去室２０３
で発生する燃焼ガスｕまたは分解ガスｇとが混合せず、
タール分ｔが除去されたガスｂをより高品質に維持する
ことができる。

【００１６】上記目的を達成するために、請求項５に係
る発明によるガス中のタール分の除去装置３０１は、図
４に示すように、低温の粒子ｘを導入し、該粒子ｘの第
１充填層３１０をガス冷却室３０２内部に形成すると共
に、第１充填層３１０の下方からガスｂを供給し、低温
の粒子ｘを流動化して、第１流動層３１０を形成するガ
ス冷却室３０２であって、低温の粒子ｘにより冷却され
たガスｂより凝縮するタール分ｔが粒子ｘに付着するよ
うに構成されたガス冷却室３０２と；タール分ｔが付着
した粒子ｘを導入し、該粒子ｘの第２充填層３１５をタ
ール除去室３０３内部に形成すると共に、第２充填層３
１５の下方から酸素含有ガスｍ１またはガス化剤ガスｍ
２を供給し、タール分ｔが付着した粒子ｘを流動化し
て、第２流動層３１５を形成するタール除去室３０３で
あって、タール分ｔが付着した粒子ｘからタール分ｔを
除去するように構成されたタール除去室３０３と；ター
ル分ｔが除去された粒子ｘを導入し、該粒子の第３充填
層３６９を内部に形成すると共に、第３充填層３６９の
下方から流動化ガスａを供給し、タール分ｔが除去され
た粒子ｘを流動化して、第３流動層３６９を形成する粒
子冷却室３２１であって、タール分ｔが除去された粒子
ｘを粒子冷却室３２１内で冷却するよう構成された粒子
冷却室３２１とを備え；ガス冷却室３０２に導入される
低温の粒子ｘは、粒子冷却室３２１で冷却された粒子ｘ
である。

【００１７】このように構成すると、ガス冷却室３０２
と、タール除去室３０３と、粒子冷却室３２１とを備え
るので、ガス冷却室３０２により、低温の粒子ｘを導入
し、該粒子ｘの第１充填層３１０を内部に形成すると共
に、第１充填層３１０の下方からガスｂを供給し、低温
の粒子ｘを流動化して、第１流動層３１０を形成し、ガ
ス冷却室３０２で、低温の粒子ｘにより冷却されたガス
ｂより凝縮するタール分ｔが粒子ｘに付着する。タール
除去室３０３により、タール分ｔが付着した粒子ｘを導
入し、該粒子ｘの第２充填層３１５を内部に形成すると
共に、第２充填層３１５の下方から酸素含有ガスｍ１ま
たはガス化剤ガスｍ２を供給し、タール分ｔが付着した
粒子ｘを流動化して、第２流動層３１５を形成し、ター
ル除去室３０３で、タール分ｔが付着した粒子ｘからタ
ール分ｔを除去する。粒子冷却室３２１により、タール
分ｔが除去された粒子ｘを導入し、該粒子の第３充填層
３６９を粒子冷却室３２１内部に形成すると共に、第３
充填層３６９の下方から流動化ガスａを供給し、タール
分ｔが除去された粒子ｘを流動化して、第３流動層３６
９を形成し、粒子冷却室３２１で、タール分ｔが除去さ
れた粒子ｘを粒子冷却室３２１内で冷却し、粒子冷却室
３２１で冷却された粒子ｘを、低温の粒子ｘとしてガス
冷却室３０２に導入させることができる。粒子冷却室３
２１からガス冷却室３０２に低温の粒子ｘが供給され、
ガス冷却室３０２で低温の粒子ｘによりガスｂが冷却さ
れるので、ガス冷却室３０２内にガスｂまたは粒子ｘを
冷却する伝熱面３１１を設ける必要がなくなる。

【００１８】本発明のガス中のタール分の除去装置４０
１は、請求項５に記載のガス中のタール分の除去装置に
おいて、図５に示すように、粒子冷却室４２１は、粒子
ｘが内部を移動する粒子冷却小室４２１Ａ、Ｂを含み；
粒子ｘが粒子冷却小室４２１Ａ、Ｂの内部を移動し、粒
子冷却室４２１内で粒子ｘの循環流ＦＬ４０４、ＦＫ４
０５が形成されるようにしてもよい。

【００１９】このように構成すると、粒子ｘがタール除
去室４０３から粒子冷却室４２１へ、さらに粒子冷却室
４２１からガス冷却室４０２へ、さらにガス冷却室４０
２からタール除去室４０３へと循環する主循環流ＦＬ４
０３、ＦＬ４０１、ＦＬ４０２に加えて、粒子冷却室４
２１内部に粒子ｘの循環流（小循環流）ＦＬ４０４、Ｆ
Ｋ４０５が形成されるので、主循環流ＦＬ４０１、３の
循環量とは独立して小循環流ＦＬ４０４、５の流量を調
節することが可能となり、この小循環流ＦＬ４０４、５
の循環量を調節することにより、粒子冷却室４２１から
ガス冷却室４０２へ移動する粒子温度を調節することが
できる。

【００２０】上記目的を達成するために、請求項６に係
る発明によるガスｂ中のタール分ｔの除去方法は、例え
ば図１に示すように、ガスｂを粒子ｘに導き、該導いた
ガスｂを冷却し、または粒子ｘを冷却し冷却した粒子ｘ
により導いたガスｂを冷却し、冷却されたガスｂ中より
凝縮するタール分ｔを粒子ｘに付着させ、タール分ｔの
付着した粒子ｘをガスｂから分離する。さらにタール分
ｔの付着した粒子ｘからタール分ｔを除去し、タール分
ｔの除去された粒子ｘにガスｂを導いて、粒子ｘを連続
して使用できるようにしてもよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号または類似符
号を付し、重複した説明は省略する。

【００２２】図１は、本発明による第１の実施の形態に
係るガス中のタール分の除去装置としてのタール分除去
装置１の構成を示すブロック図（正面図）である。図に
示すように、タール分除去装置１は、ガスとしての生成
ガスｂと粒子としての媒体粒子ｘとを導入する容器とし
てのガス冷却部２と、タール除去部３と、ガス冷却部２
から媒体粒子ｘを排出しガス冷却部２からタール除去部
３に媒体粒子ｘを搬送する排出手段としての第１搬送部
４と、タール除去部３からガス冷却部２に媒体粒子ｘを
搬送しガス冷却部２に媒体粒子ｘを供給する供給手段と
しての第２搬送部５とを含んで構成される。ガス冷却部
２に供給される生成ガスｂは、高温であり、温度が低下
すると凝縮するタール分ｔを気相状態で含む。第１搬送
部４、第２搬送部５は、気流搬送を利用して媒体粒子を
搬送するもの、またはバケットで媒体粒子を搬送するバ
ケットエレベータとするとよい。

【００２３】ガス冷却部２は、容器構造であり、天井部
５３に生成ガスｂを導入する生成ガス導入口６と、底部
５５にタール分ｔが除去された生成ガスｂを排出する生
成ガス排出口７とを有する。ガス冷却部２は、側面上部
に媒体粒子ｘを導入する媒体粒子導入口８と、側面下部
から媒体粒子ｘを排出する媒体粒子排出口９とを有す
る。媒体粒子導入口８は、第２搬送部５に接続され、媒
体粒子排出口９は、第１搬送部４に接続される。媒体粒
子導入口８からガス冷却部２に導入された媒体粒子ｘ
は、ガス冷却部２内で媒体粒子ｘの充填層１０を形成す
る。ガス冷却部２内には充填層１０の上方に空間部１７
が形成され、媒体粒子導入口８はガス冷却部２の空間部
１７に対応する箇所に形成されている。ガス冷却部２
は、さらに伝熱面としての冷却用層内伝熱管１１を側面
部５７に有し、ガス冷却部２に導入された生成ガスｂ、
媒体粒子ｘが、冷却用層内伝熱管１１に接触し冷却され
る。なお、伝熱面は冷却部の一形態である。

【００２４】タール除去部３は、媒体粒子ｘを導入する
媒体粒子導入口１２と、媒体粒子ｘを排出する媒体粒子
排出口１３とを有する。媒体粒子導入口１２は、第１搬
送部４に接続され、媒体粒子排出口１３は、第２搬送部
５に接続される。タール除去部３は、タール除去剤導入
口１４を有し、タール除去剤導入口１４からタール除去
剤ｍがタール除去部３内部に導入される。タール除去剤
ｍとは、燃焼用酸素含有ガスｍ１、ガス化剤ガスとして
のガス化剤用蒸気ｍ２、洗浄用溶剤ｍ３等である。

【００２５】燃焼用酸素含有ガスｍ１がタール除去部３
に導入される場合は、媒体粒子ｘに付着したタール分ｔ
の燃焼がタール除去部３で行われる。ガス化剤用蒸気ｍ
２がタール除去部３に導入される場合は、ガス化剤用蒸
気ｍ２による媒体粒子ｘに付着したタール分ｔの熱分解
ガス化がタール除去部３で行われる。ガス冷却部２にお
いても蒸気は存在するが、ガス化剤用蒸気ｍ２を、ガス
冷却部２とは別容器であり、ガス冷却部２とは分離され
たタール除去部３に導入するので、タール分ｔは高分圧
（高濃度）の蒸気に接することができるため、タール分
ｔの熱分解が促進される。タール分ｔの熱分解の促進の
ため、媒体粒子ｘと混合させて安価な触媒等を利用して
もよい。また、タール分ｔを熱分解することにより発生
する分解ガスが持つ発熱量を回収して主流の生成ガスｂ
と一緒に利用し、または別途利用してもよい。

【００２６】洗浄用溶剤ｍ３がタール除去部３に導入さ
れる場合は、タール除去部３でタール分ｔの溶解が行わ
れ、タール除去部３は、不図示のタール除去剤排出口を
有し、タール分ｔを溶解した洗浄用溶剤ｍ３が排出され
る。排出された洗浄用溶剤ｍ３において、タール分ｔと
溶剤ｍ３を分離し、濃縮したタール分ｔを燃料として再
利用することも可能である。洗浄用溶剤ｍ３として、有
機溶剤を使用するとよい。

【００２７】次に、本第１の実施の形態のタール分除去
装置１の作用について説明する。生成ガスｂが、生成ガ
ス導入口６からガス冷却部２に導入され、一方タール分
ｔが除去された、タール分ｔが未付着の媒体粒子ｘが、
媒体粒子導入口８からガス冷却部２に導入される。生成
ガスｂと媒体粒子ｘは、冷却用層内伝熱管１１に接触し
冷却される。よって、生成ガスｂの温度が低下し、生成
ガスｂ中に気相状態で含まれるタール分ｔが凝縮し、液
相または固相状態で、媒体粒子ｘに付着し、あるいは冷
却用層内伝熱管１１に付着する。冷却用層内伝熱管１１
に付着したタール分ｔは、充填層１０の存在により媒体
粒子ｘにかきとられ、こそぎ落とされる。すなわち、媒
体粒子ｘは、生成ガスｂ中に気相状態で含まれるタール
分ｔを凝縮し、生成ガスｂから液相または固相状態で除
去する。

【００２８】タール分ｔが除去された低温の生成ガスｂ
は、生成ガス排出口７からガス冷却部２外に排出され
る。凝縮したタール分ｔが付着した媒体粒子ｘは、媒体
粒子排出口９から第１搬送部４によって搬送され媒体粒
子導入口１２からタール除去部３に導入される。

【００２９】タール除去部３に導入された媒体粒子ｘ
は、タール除去剤導入口１４から導入されたタール除去
剤ｍに晒され、タール除去剤ｍが燃焼用酸素含有ガスｍ
１の場合はタール分ｔが燃焼し、あるいはガス化剤用蒸
気ｍ２の場合は熱分解ガス化し、あるいは洗浄用溶剤ｍ
３の場合は洗浄用溶剤ｍ３に溶解し、タール分ｔが除去
される。タール分ｔが除去された媒体粒子ｘは、媒体粒
子排出口１３から排出され、第２搬送部５によって搬送
され、再び媒体粒子導入口８からガス冷却部２に導入さ
れ循環する。

【００３０】本実施の形態のタール分除去装置１によれ
ば、生成ガスｂ中に気相状態で含まれるタール分ｔを除
去するために生成ガスｂを１２００〜１３００℃以上の
高温にしてタール分ｔを分解させる必要がないので、プ
ロセスの高温化対策が不要であり、熱ロスを防ぐことが
でき、生成ガスｂ中に気相状態で含まれるタール分ｔを
除去することができる。

【００３１】よって、凝縮したタール分ｔが生成ガス経
路中に堆積することを回避し、生成ガス経路閉塞等のト
ラブルを防止することができる。特に、生成ガス流路中
に、不図示のガス洗浄装置、集塵器、ガス燃焼用のバー
ナ等の後段ガス処理装置を設置した場合に、これらの機
器に凝縮したタール分ｔが付着することを防ぎ、後段機
器の機能に対する阻害要因を排除することができる。

【００３２】また、高温化による生成ガスｂの製造効率
の低下、プロセスに用いる材料の劣化速度の増加による
維持コストの増大、もしくは材料そのものの高級化によ
る初期コストの増大、ガス中灰分の溶融による灰排出部
の閉塞対策等のプロセスの問題を回避することができ
る。

【００３３】なお、本実施の形態のタール分除去装置１
は、生成ガスｂのガス冷却部２の流れは鉛直方向下向き
であるが、鉛直方向上向きとしてもよい。媒体粒子自体
に積極的にタールを吸着、吸収する機能を持つ粒子、例
えば多孔性で比表面積の大きい粒子を採用すると生成ガ
スｂからのタール除去性能を向上させることができる。
本明細書では吸着、吸収も付着の一形態とする。また、
タール分解触媒機能を持つ媒体粒子を採用してもよく、
単に媒体粒子ｘに付着して生成ガス経路外に排出するの
みならず、タール分ｔを媒体粒子の触媒作用で分解ガス
化し生成ガスｂ側のカロリーとして回収されるエネルギ
ーを増加させることが可能である。

【００３４】本実施の形態のタール分除去装置１におい
て、冷却用層内伝熱管１１を省略した構造とし、第２搬
送部５をバケットエレベータ構造とし、媒体粒子ｘが第
２搬送部５によって搬送されている間に、空冷、または
強制空冷（空気ファン）により冷却されるよう構成し、
媒体粒子導入口８より低温の媒体粒子ｘをガス冷却部２
に導入するようにしてもよい。この場合、生成ガスｂは
媒体粒子ｘとの直接熱交換によって冷却され、第２搬送
部５が媒体粒子ｘを冷却する冷却部としても作用する。

【００３５】図２は、本発明による第２の実施の形態に
係るガス中のタール分の除去装置としてのタール分除去
装置１０１の構成を示すブロック図（正面図）である。
図に示すように、タール分除去装置１０１は、被処理ガ
スとしての生成ガスｂと媒体粒子ｘとを導入する容器と
しての、あるいはガス冷却部としてのガス冷却室１０２
と、タール除去部としてのタール除去室１０３とを含ん
で構成される。タール分除去装置１０１は、媒体粒子ｘ
の充填層１１０を有し、高温の生成ガスｂが最下部から
流動化ガスとして導入され、生成ガスｂがガス冷却室１
０２を通過するに際し生成ガスｂを冷却するよう構成さ
れている。タール除去室１０３は、媒体粒子ｘの充填層
１１５を有し、ガス化剤用蒸気ｍ２が最下部から流動化
ガスとして注入され、媒体粒子ｘに付着したタール分ｔ
を除去するよう構成されている。ガス冷却室１０２に導
入される生成ガスｂは、温度が低下すると凝縮するター
ル分ｔを気相状態で含む。

【００３６】タール分除去装置１０１は、容器構造であ
り、垂直の仕切壁１１６によって、ガス冷却室１０２と
タール除去室１０３とに区切られている。すなわち、ガ
ス冷却室１０２とタール除去室１０３は、仕切壁１１６
に分離された状態で隣接している。ガス冷却室１０２
は、生成ガスｂが導入される生成ガス導入口１０６を底
部１５５に有し、側面部１５７に設置された、伝熱面と
しての冷却用層内伝熱管１１１を充填層１１０の内部に
有し、導入された生成ガスｂ、充填された媒体粒子ｘ
は、冷却用層内伝熱管１１１に接触し冷却される。ター
ル除去室１０３は、ガス化剤用蒸気ｍ２が導入されるガ
ス化剤用蒸気導入口１１４を底部１５６に有する。

【００３７】生成ガス導入口１０６は、不図示の第１散
気装置に接続されている。第１散気装置は、ガス冷却室
１０２の底部１５５に設けられ、媒体粒子中に生成ガス
ｂを流動化ガスとして吹き出す。蒸気導入口１１４は、
不図示の第２散気装置に接続されている。第２散気装置
は、タール除去室１０３の底部１５６に設けられ、媒体
粒子中にガス化剤用蒸気ｍ２を流動化ガスとして吹き出
す。

【００３８】仕切壁１１６の上方には戻し経路としての
開口部１１８が形成され、仕切壁１１６の最下部には開
口部１１９が形成されている。タール分除去装置１０１
の天井部１５３であって、仕切壁１１６の上方に、生成
ガスｂを排出する生成ガス排出口１０７が形成されてい
る。生成ガス排出口１０７は開口部１１８の上部に位置
している。仕切壁１１６の上部を越えて開口部１１８を
通り媒体粒子ｘがタール除去室１０３からガス冷却室１
０２に移動（ＦＬ１０１）し、開口部１１９を通り媒体
粒子ｘがガス冷却室１０２からタール除去室１０３に移
動（ＦＬ１０２）し、循環することにより、ガス冷却室
１０２で凝縮し、媒体粒子に付着したタール分ｔを、タ
ール除去室１０３で熱分解ガス化して分解ガスを生成
し、分解ガスを生成する。これにより、タール除去室１
０３は、媒体粒子ｘからタール分ｔを連続的に除去す
る。

【００３９】次に、本第２の実施の形態のタール分除去
装置１０１の作用について説明する。本実施の形態のタ
ール分除去装置１０１では、生成ガスｂは、生成ガス導
入口１０６から生成ガス排出口１０７へ鉛直方向下から
上へ流れ、ガス化剤用蒸気ｍ２は、ガス化剤用蒸気導入
口１１４から鉛直方向下から上へ流れる。生成ガスｂ
は、ガス冷却室１０２内の媒体粒子ｘの充填層１１０の
流動化ガス、ガス化剤用蒸気ｍ２は、タール除去室１０
３内の媒体粒子ｘの充填層１１５の流動化ガスであるの
で、ガス冷却室１０２、タール除去室１０３にはそれぞ
れ媒体粒子ｘによる流動層１１０、１１５が形成され
る。なお、図中１１０、１１５は充填層が流動化された
流動層を表すが、混乱を生じない範囲で適宜充填層とし
て説明する。

【００４０】ガス冷却室１０２で、タール分ｔを含む生
成ガスｂを生成ガス導入口１０６から流動化ガスとして
導入することにより、ガス冷却室１０２で流動層１１０
が形成され、生成ガスｂ、媒体粒子ｘが、冷却用層内伝
熱管１１１に接触し冷却され、冷却された媒体粒子ｘ
は、生成ガスｂを冷却する。よって、生成ガスｂの温度
が低下し、生成ガスｂ中に気相状態で含まれるタール分
ｔが凝縮し液相または固相状態で、媒体粒子ｘに付着
し、あるいは冷却用層内伝熱管１１１に付着する。冷却
用層内伝熱管１１１に付着したタール分ｔは、流動層１
１０の存在により媒体粒子ｘにかきとられ、こそぎ落と
される。

【００４１】ガス冷却室１０２で、タール分ｔが除去さ
れた低温の生成ガスｂは、ガス冷却室１０２の流動層１
１０上部に達し、さらに生成ガス排出口１０７からター
ル分除去装置１０１外部に排出される。凝縮したタール
分ｔが付着した媒体粒子ｘは、開口部１１９を通ってタ
ール除去室１０３に移動する（ＦＬ１０２）。タール除
去室１０３では、ガス化剤用蒸気ｍ２およびガス冷却室
１０２にて媒体粒子ｘに与えられた熱により、タール分
ｔの熱分解ガス化が行われ、媒体粒子ｘからタール分ｔ
が除去される。タール分ｔが除去された媒体粒子ｘは仕
切壁１１６の上部を越えてガス冷却部２へ移動し（ＦＬ
１０１）循環する。タール分ｔの熱分解ガス化によって
生じた分解ガスは生成ガスｂと混合し生成ガス排出口１
０７からタール分除去装置１０１外部に排出される。

【００４２】タール除去室１０３の開口部１１９近傍に
おける第２散気装置（不図示）からのガス化剤用蒸気ｍ
２の空塔速度を、ガス冷却室１０２の開口部１１９近傍
における第１散気装置（不図示）からの生成ガスｂの空
塔速度より大きくすることにより、媒体粒子ｘを開口部
１１９を通りガス冷却室１０２からタール除去室１０３
に移動（ＦＬ１０２）させ、さらに媒体粒子ｘを仕切壁
１１６の上部を越えて開口部１１８を通りタール除去室
１０３からガス冷却室１０２に移動（ＦＬ１０１）させ
ることができる。ガス冷却室１０２、タール除去室１０
３間の媒体粒子ｘの移動量、すなわち循環量を、これら
の空塔速度すなわち流動状態の差を大きくすることによ
り増加させ、差を小さくすることにより減少させて調節
することにより制御が可能である。

【００４３】流動層１１０、１１５は、一般的に言う循
環流動層のような高速流動層ではなく、濃厚層を有する
流動層とする。濃厚層内の媒体粒子ｘのガス冷却室１０
２からタール除去室１０３への移動、タール除去室１０
３からガス冷却室１０２への移動を連続的かつ容易に行
うことができ、媒体粒子ｘに付着したタール分ｔの拡散
性を増すことができ、冷却用層内伝熱管１１１の近傍だ
けでなく、温度均一性の高い流動層全体を生成ガスｂに
対する熱交換の場とすることにより、局部的なタール分
ｔの集中発生を防止し、媒体粒子ｘの流動性不良化を防
止することができる。

【００４４】生成ガスｂに流動化ガスの機能を持たせる
ため、タール分除去装置１０１の前段の生成ガス発生装
置（不図示）の運転負荷により、生成ガス流量が減少し
た場合は、流動化が不足することも考えられる。その場
合は、適切な流動化維持用に、蒸気や窒素等の酸素不含
ガスを、好ましくは蒸気のようにガスを冷却することに
より容易にガス中から分離可能なガスを、または生成ガ
スｂそのものの一部を循環利用して該タール分除去装置
１０１上流の生成ガスｂに混合させることができる。こ
うすることにより流動化ガスとしてガス冷却室１０２に
導入される生成ガス流量を維持し対処が可能である。

【００４５】本実施の形態のタール分除去装置１０１に
よれば、プロセスの高温化対策が不要であり、熱ロスを
防ぐことができ、生成ガスｂ中に気相状態で含まれるタ
ール分ｔを除去することができる。

【００４６】図３（Ａ）は、本発明による第３の実施の
形態に係るガス中のタール分の除去装置としてのタール
分除去装置２０１の構成を示すブロック図（立面図）で
ある。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＺ３−Ｚ３断面ブロ
ック図である。

【００４７】図３（Ａ）、（Ｂ）に示すタール分除去装
置２０１の構成要素は、その符号が２００番台で示され
ているが、タール分除去装置１０１のその符号が１００
番台で示されている構成要素に、それぞれ対応してい
る。例えば、ガス冷却室２０２は、ガス冷却室１０２に
対応する。したがって、特に相違点、または必要性のな
い限り、その説明は省略している。

【００４８】以下、本実施の形態のタール分除去装置２
０１を、第２の実施の形態のタール分除去装置１０１と
の相違点を中心に説明する。まず、仕切壁２１６の構造
が仕切壁１１６と相違する。さらに、タール除去室２０
３の流動化ガスは、燃焼用酸素含有ガスｍ１に限らず、
ガス化剤用蒸気ｍ２であってよい。まず、タール除去室
２０３の流動化ガスは、燃焼用酸素含有ガスｍ１として
説明する。

【００４９】ガス冷却室２０２とタール除去室２０３と
を仕切る隔離壁としての仕切壁２１６は、ガス冷却室２
０２の第１流動層としての流動層２１０の界面２６７よ
り上方（フリーボード部）とタール除去室２０３の第２
流動層としての流動層２１５の界面２６８より上方（フ
リーボード部）において、ガス冷却室２０２とタール除
去室２０３とを完全に分離しており、ガス冷却室２０２
を通る生成ガスｂと、タール除去室２０３で生成され
た、タール分ｔが燃焼された燃焼ガスｕとが混合しない
ように構成されている。

【００５０】次にガス冷却室２０２の天井部２５３にタ
ール分ｔが除去された生成ガスｂを排出する生成ガス排
出口２０７が形成され、タール除去室２０３の天井部２
５４には、燃焼ガスｕを排出する燃焼ガス排出口２２０
Ａが形成されている。

【００５１】仕切壁２１６の下部には、タール分除去装
置２０１の前面壁２５９の側に開口部２１９Ａが形成さ
れ、開口部２１９Ａとは異なる戻し経路としての開口部
２１９Ｂがタール分除去装置２０１の後面壁２６０の側
に形成され、タール分ｔが付着した媒体粒子ｘが開口部
２１９Ａを通ってガス冷却室２０２からタール除去室２
０３に移動（ＦＬ２０２）し、タール分ｔが除去された
媒体粒子ｘが開口部２１９Ｂを通ってタール除去室２０
３からガス冷却室２０２に移動（ＦＬ２０１）し、循環
するように構成されている。開口部２１９Ａを通ってタ
ール除去室２０３に移動（ＦＬ２０２）した媒体粒子ｘ
が流動層２１５内に充分滞留して、付着したタール分ｔ
が除去されてから開口部２１９Ｂを通ってガス冷却室２
０２に戻り、開口部２１９Ｂを通ってガス冷却室２０２
に移動（ＦＬ２０１）した媒体粒子ｘが流動層２１０内
に充分滞留し、ガス冷却用伝面２１１により十分に冷却
され、さらに生成ガスｂを十分に冷却し生成ガスｂ中の
気相のタール分ｔを凝縮させ、凝縮したタール分ｔが充
分付着してから、開口部２１９Ａを通ってタール除去室
２０３に移動（ＦＬ２０２）するよう、開口部２１９Ａ
及び開口部２１９Ｂを構成することが望ましい。上記条
件を満たせば、両開口部２１９Ａ、Ｂは、一つの開口部
として形成され、例えば開口部の半分を開口部２１９Ａ
として使用し開口部の他の半分を開口部２１９Ｂとして
使用するものであってもかまわない。

【００５２】本実施の形態のタール分除去装置２０１の
タール除去室２０３は、タール分ｔを燃焼させる燃焼用
酸素含有ガスｍ１の供給を受ける燃焼用酸素含有ガス導
入口２１４Ａを底部２５６に有し、燃焼ガスｕを排出す
る燃焼ガス排出口２２０Ａを天井部２５４に有する。し
かし、燃焼用酸素含有ガス導入口２１４Ａの代わりに、
ガス化剤用蒸気ｍ２の供給を受けるガス化剤用蒸気導入
口２１４Ｂを底部２５６に有し、また、燃焼ガス排出口
２２０Ａの代わりに、ガス化剤用蒸気ｍ２によりタール
分ｔが熱分解ガス化されることにより生成される分解ガ
スｇを排出する分解ガス排出口２２０Ｂを有するもので
あってもよい。

【００５３】すなわち、前述のように本実施の形態のタ
ール分除去装置２０１のタール除去室２０３は、タール
分ｔを燃焼させる燃焼用酸素含有ガスｍ１の供給を受け
て、媒体粒子ｘに付着したタール分ｔを燃焼によって除
去するものであるが、ガス化剤用蒸気ｍ２の供給を受け
て媒体粒子ｘに付着したタール分ｔをガス化剤用蒸気ｍ
２によって熱分解加熱するものであってもよい。

【００５４】タール除去室２０３の開口部２１９Ａ近傍
における第２散気装置（不図示）からの燃焼用酸素含有
ガスｍ１（またはガス化剤用蒸気ｍ２）の空塔速度を、
ガス冷却室２０２の開口部２１９Ａ近傍における第１散
気装置（不図示）からの生成ガスｂの空塔速度より大き
くすることにより、媒体粒子ｘを開口部２１９Ａを通り
ガス冷却室２０２からタール除去室２０３に移動（ＦＬ
２０２）させることができる。また、ガス冷却室２０２
の開口部２１９Ｂ近傍における第１散気装置（不図示）
からの生成ガスｂの空塔速度を、タール除去室２０３の
開口部２１９Ｂ近傍における第２散気装置（不図示）か
らの燃焼用酸素含有ガスｍ１（またはガス化剤用蒸気ｍ
２）の空塔速度より大きくすることにより、媒体粒子ｘ
を開口部２１９Ｂを通りタール除去室２０３からガス冷
却室２０２に移動（ＦＬ２０１）させることができる。
ガス冷却室２０２、タール除去室２０３間の媒体粒子ｘ
の移動量、すなわち循環量を、これらの空塔速度すなわ
ち流動状態の差を大きくすることにより増加させ、差を
小さくすることにより減少させて調節することにより制
御が可能である。

【００５５】本実施の形態のタール分除去装置２０１に
よれば、生成ガスｂがタール除去室２０３で発生する燃
焼ガスｕ（またはタール除去室２０３にガス化剤用蒸気
ｍ２を導入する場合は、分解ガスｇ）と混合しないの
で、生成ガスｂを高品質に維持することが可能である。

【００５６】図４（Ａ）は、本発明による第４の実施の
形態に係るガス中のタール分の除去装置としてのタール
分除去装置３０１の構成を示すブロック図（立面図）で
ある。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＺ４−Ｚ４断面ブロ
ック図である。なお、図４（Ａ）は、タール分除去装置
３０１が図に示すように複数の室に分割されていること
を模式的に表したものであり、分割された室、及び室を
分割する仕切壁の配置は平面断面ブロック図である図４
（Ｂ）に正確に示されている。例えば、開口部３１９Ｂ
は、図４（Ａ）では仕切壁３１６に形成されているよう
に描かれていないが、実際には図４（Ｂ）に示すように
仕切壁３１６に形成されている。

【００５７】本実施の形態のタール分除去装置３０１
は、容器としてのタール分除去装置本体３０１Ａを含ん
で構成され、タール分除去装置本体３０１Ａはガス冷却
室３０２と、タール除去室３０３と、粒子冷却室として
の媒体冷却室３２１とを有する。ガス冷却室３０２の底
部３５５には流動化ガスとしての生成ガスｂを導入する
生成ガス導入口３０６が、タール除去室３０３の底部３
５６には流動化ガスとしての燃焼用酸素含有ガスｍ１を
導入する燃焼用酸素含有ガス導入口３１４Ａが形成され
ている。ガス冷却室３０２の天井部３５３には生成ガス
ｂを排出する生成ガス排出口３０７が、タール除去室３
０３の天井部３５４には燃焼ガスｕを排出する燃焼ガス
排出口３２０Ａが形成されている。ガス冷却室３０２に
は、媒体粒子ｘによる第１流動層としての流動層３１０
が、タール除去室３０３には、媒体粒子ｘによる第２流
動層としての流動層３１５が形成されている。

【００５８】図４（Ａ）、（Ｂ）に示すタール分除去装
置３０１の構成要素は、その符号が３００番台で示され
ているが、タール分除去装置２０１のその符号が２００
番台で示されている構成要素に、それぞれ対応してい
る。例えば、ガス冷却室３０２は、ガス冷却室２０２に
対応する。したがって、特に相違点、または必要性のな
い限り、その説明は省略している。

【００５９】以下、タール分除去装置３０１を、第３の
実施の形態のタール分除去装置２０１との相違点を中心
に説明する。本実施の形態のタール分除去装置３０１
は、媒体冷却室３２１が追加され、タール除去室３０３
との間に、仕切壁３２２が設けられ、仕切壁３２２がタ
ール除去室３０３と媒体冷却室３２１とを仕切る構造に
なっている。ガス冷却室３０２と、タール除去室３０３
と、媒体冷却室３２１との配置は、図４（Ｂ）に示すよ
うに、ほぼ一枚の平らな板形状の隔離壁としての仕切壁
３１６によってガス冷却室３０２と、タール除去室３０
３が仕切られ、さらに同仕切壁３１６によってガス冷却
室３０２と、媒体冷却室３２１が仕切られ、仕切壁３１
６に直角に配置された一枚の平らな板形状の仕切壁３２
２によってタール除去室３０３と、媒体冷却室３２１が
仕切られる構造になっている。

【００６０】仕切壁３２２の上方には第３導入口として
の開口部が形成されている。仕切壁３２２の高さは、タ
ール除去室３０３の流動層３１５、媒体冷却室３２１の
流動層３６９の高さにほぼ等しく形成され、仕切壁３２
２の上方はフリーボード部３２３が形成されている。タ
ール除去室３０３でタール分ｔが除去された媒体粒子ｘ
がフリーボード部３２３を通り仕切壁３２２を越えて媒
体冷却室３２１に移動する（ＦＬ３０３）ように構成さ
れている。

【００６１】仕切壁３１６の下部に形成されている、タ
ール分除去装置３０１の前面壁３５９側の第２導入口と
しての開口部３１９Ａを、低温の媒体粒子ｘによって冷
却された生成ガスｂ中のタール分ｔが凝縮して付着した
媒体粒子ｘが通り、ガス冷却室３０２の下部からからタ
ール除去室３０３の下部に移動する（ＦＬ３０２）。

【００６２】タール除去室３０３は、タール分ｔを燃焼
させる燃焼用酸素含有ガスｍ１の供給を受けて、媒体粒
子ｘに付着したタール分ｔを燃焼によって除去するもの
であるが、ガス化剤用蒸気ｍ２の供給を受けて媒体粒子
ｘに付着したタール分ｔをガス化剤用蒸気によって熱分
解ガス化するものであってもよい。タール除去室３０３
で燃焼により（熱分解ガス化による場合も同様）タール
分ｔが除去された媒体粒子ｘは、仕切壁３２２を越え
て、タール除去室３０３から媒体冷却室３２１に移動す
る（ＦＬ３０３）。

【００６３】冷却用層内伝熱管３１１は、ガス冷却室３
０２でなく、媒体冷却室３２１に取り付けられている。
よって、ガス冷却室３０２では、冷却用層内伝熱管３１
１による生成ガスｂ、媒体粒子ｘの冷却は行われず、媒
体冷却室３２１で冷却されガス冷却室３０２に送り込ま
れた媒体粒子ｘによる生成ガスｂの冷却が行われ、生成
ガスｂに気相状態で含まれるタール分ｔの冷却が行われ
る。

【００６４】媒体冷却室３２１の底部３６１には、冷却
用空気導入口３２５が形成され、媒体粒子ｘを冷却する
冷却媒体としての、あるいは流動化ガスとしての冷却用
空気ａを冷却用空気導入口３２５から媒体冷却室３２１
に導入するよう構成されていている。媒体冷却室３２１
には流動化ガスである冷却用空気ａが導入されるので媒
体粒子ｘによって第３流動層としての流動層３６９が形
成され、媒体粒子ｘは冷却用伝熱面３１１のみならず冷
却用空気ａによっても冷却される。媒体冷却室３２１
を、媒体冷却室３２１の媒体粒子ｘが、冷却用空気ａの
みにて冷却されるように構成してもよい。流動層３６９
は、一般的に言う循環流動層のような高速流動層ではな
く、濃厚層を有する流動層とする。

【００６５】媒体冷却室３２１の天井部３６２に、冷却
媒体としての水ｗを噴霧する冷却水導入ノズル３２６を
設け、冷却水導入ノズル３２６より下方に水ｗを噴霧し
て媒体粒子ｘを冷却してもよい。

【００６６】仕切壁３１６の下部に形成されている後面
壁３６０側の第１導入口としての開口部３１９Ｂを、媒
体冷却室３２１で冷却された媒体粒子ｘが通り、媒体冷
却室３２１の下部からガス冷却室３０２の下部に移動す
る（ＦＬ３０１）。

【００６７】タール除去室３０３では、ガス化剤用蒸気
ｍ２を導入し媒体粒子ｘに付着したタール分ｔの熱分解
ガス化を行ってもよく、燃焼用酸素含有ガス導入口３１
４Ａの代わりに、ガス化剤用蒸気ｍ２の供給を受けるガ
ス化剤用蒸気導入口３１４Ｂを底部３５６に有し、ま
た、燃焼ガス排出口３２０Ａの代わりに、ガス化剤用蒸
気ｍ２によりタール分ｔが熱分解ガス化されることによ
り生成される分解ガスｇを排出する分解ガス排出口３２
０Ｂを有するものであってもよいのは勿論である。

【００６８】本実施の形態のタール分除去装置３０１に
よれば、媒体粒子ｘを冷却する媒体冷却室３２１を設け
たので、媒体冷却室３２１で媒体粒子ｘを冷却用層内伝
熱管３１１、冷却用空気ａによって、あるいは水ｗを噴
霧し、冷却して低温としガス冷却室３０２に移動（ＦＬ
３０１）させ、ガス冷却室３０２で生成ガスｂと低温媒
体粒子ｘとの直接熱交換によって生成ガスｂを冷却する
ことが可能となり、還元雰囲気であり伝熱管の腐食が進
行しやすいガス冷却室３０２内に冷却用層内伝熱管３１
１を設置する必要がなくなる。また、媒体冷却室３２１
を沈降移動層とし、緩慢な流動状態とすることができ、
伝熱管の摩耗による悪影響を緩和できる。

【００６９】媒体冷却室３２１における媒体粒子ｘの冷
却手段は、冷却用層内伝熱管による伝熱面を介した熱交
換、低温の流動化ガスによる直接熱交換、流動化ガス以
外の冷却媒体を直接媒体冷却室３２１に噴霧するものの
いずれかのみであってもよく、またこれらを組み合わせ
たものであってもよい。

【００７０】本発明のタール分除去装置は、上述のター
ル分除去装置３０１において、第３導入口としての開口
部が、第１流動層３１０の中央より鉛直方向上方に配置
されていてもよい。このように構成すると、低温の粒子
ｘを第１流動層３１０の中央より鉛直方向上方に戻すこ
とにより、ガス冷却室３０２の第１流動層３１０の層容
積全体を広く使ってガスｂを冷却することが可能とな
り、ガスｂが第１流動層３１０下部から導入された直後
に直接冷却された粒子ｘと接することに起因する急激な
冷却による局部的なタール分発生の問題を回避できる。

【００７１】図５（Ａ）は、本発明による第５の実施の
形態に係るガス中のタール分の除去装置としてのタール
分除去装置４０１の構成を示すブロック図（立面図）で
ある。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＺ５−Ｚ５断面ブロ
ック図である。なお、図５（Ａ）は、タール分除去装置
４０１が図に示すように複数の室に分割されていること
を模式的に表したものであり、分割された室、及び室を
分割する仕切壁の配置は平面断面ブロック図である図５
（Ｂ）に正確に示されている。

【００７２】本実施の形態のタール分除去装置４０１
は、タール分除去装置本体４０１Ａを含んで構成され、
タール分除去装置本体４０１Ａは、ガス冷却室４０２
と、タール除去室４０３と、媒体冷却室４２１とを有す
る。ガス冷却室４０２の底部４５５には流動化ガスとし
ての生成ガスｂを導入する生成ガス導入口４０６が、タ
ール除去室４０３の底部４５６には流動化ガスとしての
燃焼用酸素含有ガスｍ１を導入する燃焼用酸素含有ガス
導入口４１４Ａが形成されている。燃焼用酸素含有ガス
ｍ１は、典型的には空気であり、または残酸素分を含む
燃焼排ガスｍ１（図８参照）でもよい。ガス冷却室４０
２の天井部４５３には生成ガスｂを排出する生成ガス排
出口４０７が、タール除去室４０３の天井部４５４には
燃焼ガスｕを排出する燃焼ガス排出口４２０Ａが形成さ
れている。ガス冷却室４０２には、媒体粒子ｘによる流
動層４１０が、タール除去室４０３には、媒体粒子ｘに
よる流動層４１５が形成されている。

【００７３】図５（Ａ）、（Ｂ）に示すタール分除去装
置４０１の構成要素は、その符号が４００番台で示され
ているが、タール分除去装置３０１のその符号が３００
番台で示されている構成要素に、それぞれ対応してい
る。例えば、ガス冷却室４０２は、ガス冷却室３０２に
対応する。したがって、特に相違点、または必要性のな
い限り、説明は省略している。

【００７４】以下、本実施の形態のタール分除去装置４
０１を、第４の実施の形態のタール分除去装置３０１と
の相違点を中心に説明する。本実施の形態のタール分除
去装置４０１は、媒体冷却室４２１が仕切壁４２７を有
し、仕切壁４２７が媒体冷却室４２１を粒子冷却小室と
しての第１媒体冷却小室４２１Ａと粒子冷却小室として
の第２媒体冷却小室４２１Ｂとに分割する。

【００７５】第１媒体冷却小室４２１Ａには、冷却用層
内伝熱管４１１が設置されている。第１媒体冷却小室４
２１Ａの底部４６１Ａには、流動化ガスとしての冷却用
空気ａを導入する冷却用空気導入口４２５Ａが形成さ
れ、第２媒体冷却小室４２１Ｂの底部４６１Ｂには、流
動化ガスとしての冷却用空気ａを導入する冷却用空気導
入口４２５Ｂが形成され、第１媒体冷却小室４２１Ａと
第２媒体冷却小室４２１Ｂとにそれぞれ媒体粒子ｘによ
って流動層４６９Ａ、Ｂ（濃厚層を有する流動層）が形
成される。なお、第２媒体冷却小室４２１には、水を媒
体粒子ｘに噴霧して媒体粒子ｘを冷却する冷却水導入ノ
ズルは、設けられていない。

【００７６】仕切壁４２７の上方にはフリーボード部４
２８が形成され、仕切壁４２７の下部には開口部４２９
が形成されている。開口部４２９を通り媒体粒子ｘが第
１媒体冷却小室４２１Ａから第２媒体冷却小室４２１Ｂ
に移動（ＦＬ４０４）し、仕切壁４２７を越えてフリー
ボード部４２８を通り媒体粒子ｘが第２媒体冷却小室４
２１Ｂから第１媒体冷却小室４２１Ａに移動（ＦＬ４０
５）する。本実施の形態のタール分除去装置４０１は、
他の点は前述のタール分除去装置３０１と同じである。

【００７７】タール分除去装置４０１内の他の媒体粒子
ｘの流れは、次の通りである。仕切壁４２２の上方には
フリーボード部４２３が形成され、タール除去室４０３
でタール分ｔが除去された媒体粒子ｘが、フリーボード
部４２３を通り仕切壁４２２を越えて、第２媒体冷却小
室４２１Ｂに移動する（ＦＬ４０３）。

【００７８】ガス冷却室４０２で低温の媒体粒子ｘによ
って冷却された生成ガスｂ中のタール分ｔが凝縮して媒
体粒子ｘに付着するが、タール分ｔが付着した媒体粒子
ｘは仕切壁４１６の下部に形成されている開口部４１９
Ａを通り、ガス冷却室４０２の下部からからタール除去
室４０３の下部に移動する（ＦＬ４０２）。

【００７９】第１媒体冷却小室４２１Ａで冷却された媒
体粒子ｘを含む媒体粒子ｘが、仕切壁４１６の下方に形
成されている開口部４１９Ｂを通り、第２媒体冷却小室
４２１Ｂの下部から媒体冷却室４２１の下部に移動する
（ＦＬ４０１）。

【００８０】本実施の形態のタール分除去装置４０１で
は、媒体冷却室４２１を第１媒体冷却小室４２１Ａと第
２媒体冷却小室４２１Ｂの二つ（三つ以上に分割するも
のであってもよい）に分割している。分割された第１媒
体冷却小室４２１Ａと第２媒体冷却小室４２１Ｂは、第
２媒体冷却小室４２１Ｂのように、主としてタール除去
室４０３から媒体冷却室４２１へ（ＦＬ４０３）、媒体
冷却室４２１からガス冷却室４０２へ（ＦＬ４０１）、
ガス冷却室４０２からタール除去室４０３へ（ＦＬ４０
２）と流れる媒体粒子循環流の主流（主循環流）が通過
する流路としての小室と、第１媒体冷却小室４２１Ａの
ように、主として媒体粒子ｘを冷却する小室とに、機能
上も分けられ、これらの二つの機能を有する小室間にお
いて媒体粒子が主循環流とは別の循環流（小循環流）
（図では、ＦＬ４０４、ＦＬ４０５）を形成させる。

【００８１】小循環流の流量を調節することによって、
主循環流の流量に関わらず媒体冷却室４２１からガス冷
却室４０２へ移動する媒体粒子ｘの温度を制御すること
が可能となる。よって、タール分除去装置４０１に導入
される生成ガスｂの温度、流量、含まれるタールの性状
に適した媒体粒子ｘの温度とすることができる。

【００８２】図６（Ａ）は、本発明による第６の実施の
形態に係るガス中のタール分の除去装置としてのタール
分除去装置５０１の構成を示すブロック図（立面図）で
ある。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＺ６−Ｚ６断面ブロ
ック図である。なお、図６（Ａ）は、タール分除去装置
５０１が図に示すように複数の室に分割されていること
を模式的に表したものであり、分割された室、及び室を
分割する仕切壁の配置は平面断面ブロック図である図６
（Ｂ）に正確に示されている。

【００８３】図６（Ａ）、（Ｂ）に示すタール分除去装
置５０１の構成要素は、その符号が５００番台で示され
ているが、タール分除去装置４０１のその符号が４００
番台で示されている構成要素に、それぞれ対応してい
る。例えば、ガス冷却室５０２は、ガス冷却室４０２に
対応する。したがって、特に相違点、または必要性のな
い限り、その説明は省略している。

【００８４】本実施の形態のタール分除去装置５０１
を、第５の実施の形態のタール分除去装置４０１との相
違点を中心に説明する。本実施の形態のタール分除去装
置５０１のタール分除去装置本体５０１Ａには、媒体上
昇室５３０が追加されている。仕切壁５１６の開口部５
１９Ｂを囲うように仕切壁５３１が設けられ、仕切壁５
３１がガス冷却室５０２と媒体上昇室５３０とを仕切っ
ている。

【００８５】仕切壁５３１の上方にはフリーボード部５
３２が形成されている。媒体上昇室５３０の底部５６３
には流動化ガスとしての蒸気ｓを導入する蒸気導入口５
３３が形成されている。媒体上昇室５３０には蒸気導入
口５３３から蒸気ｓが導入され、媒体粒子によって流動
層（濃厚層を有する流動層）が形成される。

【００８６】仕切壁５１６の開口部５１９Ｂから媒体上
昇室５３０に移動（ＦＬ５０１）した媒体粒子ｘは、仕
切壁５３１を越えてフリーボード部５３２を通り、媒体
上昇室５３０からガス冷却室５０２に移動（ＦＬ５０
６）する。

【００８７】本実施の形態のタール分除去装置５０１
は、媒体冷却室５２１によって冷却された媒体粒子ｘが
ガス冷却室５０２に戻る際に、ガス冷却室５０２の層下
部（例えば、仕切壁の下部に形成された開口部）から戻
ると、ガス冷却室５０２の層下部の層温が低くなり、生
成ガスｂが底部５５５に形成された生成ガス導入口５０
６からガス冷却室５０２に入ると直ぐに急激に冷却され
て、局部的にタールの凝縮量が多くなり、媒体粒子ｘの
流動不良の原因となる可能性がある。低温の媒体粒子ｘ
をガス冷却室５０２の層上部に仕切壁５３１を越えて戻
すことにより、ガス冷却室５０２の層容積を広く使って
生成ガスｂを冷却することが可能となり、生成ガスｂの
急激な冷却による局部的なタール発生の問題を回避する
ことができる。

【００８８】図７は、本発明による第７の実施の形態に
係るタール分除去装置１（図１参照）のタール除去部３
を含むタール除去システム４１の構成を示すブロック図
である。

【００８９】タール除去システム４１は、タール除去部
３と、加熱用電熱コイル５１が設置されたタール・溶剤
分離装置４２と、冷却伝熱面５２が設置されたコンデン
サ４３と、溶剤タンク４４とを含んで構成される。ター
ル除去部３は、媒体粒子導入口１２が形成された媒体粒
子導入部４５と、内部に設置され攪拌翼（パドル）４６
が取り付けられた攪拌軸４７と、攪拌軸４７を回転させ
る回転駆動機としてのモータ４８と、媒体粒子排出口１
３が形成された媒体粒子排出部４９と、媒体粒子排出口
１３に接続された媒体粒子排出弁５０と、タール除去剤
導入口としての溶剤導入口１４とを含んで構成される。

【００９０】媒体粒子導入口１２は、第１搬送部４（図
１参照）に接続され、タール分ｔが付着した媒体粒子ｘ
が媒体粒子導入口１２からタール除去部３に導入され
る。溶剤タンク４４は、溶剤導入口１４に接続され、溶
剤タンク４４から溶剤ｍ３がタール除去部３に供給され
る。タール除去部３にタール分ｔが付着した媒体粒子ｘ
と溶剤ｍ３が供給された後、攪拌軸４７がモータ４８に
よって回転され、媒体粒子ｘと溶剤ｍ３が攪拌翼４６に
より攪拌されタール分ｔが溶剤ｍ３に溶け込み、媒体粒
子ｘからタール分ｔが除去される。

【００９１】タール・溶剤分離装置４２には、タール除
去部３に接続され、タール分ｔが溶解した溶剤ｍ３が送
り込まれる。タール分ｔが溶解した溶剤ｍ３は、タール
・溶剤分離装置４２で加熱用電熱コイル５１により加熱
され、溶剤ｍ３が蒸発する。タール・溶剤分離装置４２
には、コンデンサ４３が接続され、蒸発した溶剤ｍ３は
コンデンサ４３に導かれ、コンデンサ４３において冷却
伝熱面５２によって冷却され凝縮し、凝縮した溶剤ｍ３
は溶剤タンク４４に戻される。タール・溶剤分離装置４
２に残留したタール分ｔは装置外に排出される。

【００９２】タール分ｔが除去された媒体粒子ｘは、媒
体粒子排出弁５０を閉から開にすることにより媒体粒子
排出部４９の媒体粒子排出口１３より媒体粒子排出弁５
０に接続された第２搬送部５（図１参照）に送られ、第
２搬送部５からガス冷却部２（図１参照）に送られ再利
用される。

【００９３】本タール除去システム４１により、タール
分ｔが付着した媒体粒子ｘから溶剤ｍ３によってタール
分ｔを効率よく除去し、タール分ｔが溶解した溶剤ｍ３
からタール分ｔを分離し、溶剤ｍ３を再利用することが
できる。

【００９４】図８は、本発明による第４の実施の形態に
係るガス中のタール分の除去装置としてのタール分除去
装置３０１と、被処理ガスとしての生成ガスｂを発生す
る統合型ガス化炉７０１とを含んで構成される生成ガス
発生システム１００１を示すブロック図である。図に示
すタール分除去装置３０１のタール除去室３０３では、
燃焼によってタール分ｔが除去される。

【００９５】ここで図８を参照して統合型ガス化炉７０
１について説明する。本統合型ガス化炉７０１は、熱分
解即ちガス化、チャー燃焼、熱回収の３つの機能をそれ
ぞれ担当するガス化室６０１、チャー燃焼室６０２、熱
回収室６０３を備え、例えば全体が円筒形または矩形を
成した炉体内に収納されている。ガス化室６０１、チャ
ー燃焼室６０２、熱回収室６０３は仕切壁６１１、６１
２、６１３、６１４、６１５で分割されており、それぞ
れの底部に流動媒体を含む濃厚層である流動床が形成さ
れる。各室の流動床、即ちガス化室流動床、チャー燃焼
室流動床、熱回収室流動床の流動媒体を流動させるため
に、各室６０１、６０２、６０３の底である炉底には、
流動媒体中に流動化ガスｇ１、ｇ２を吹き込む散気装置
が設けられている。散気装置は炉底部に敷かれた例えば
多孔板を含んで構成され、該多孔板を広さ方向に区分し
て複数の部屋に分割されており、各室内の各部の空塔速
度を変えるために、散気装置の各部屋から多孔板を通し
て吹き出す流動化ガスｇ１、ｇ２の流速を変化させるよ
うに構成している。空塔速度が室の各部で相対的に異な
るので各室内の流動媒体も室の各部で流動状態が異な
り、そのため内部旋回流が形成される。また室の各部で
流動状態が異なるところから、内部旋回流は、炉内の各
室を循環する。図中、散気装置に示すハッチン付き矢印
の大きさは、吹き出される流動化ガスｇ１、ｇ２の流速
を示している。例えば６０２ｂで示す箇所の太い矢印
は、６０２ａで示す箇所の細い矢印よりも流速が大き
い。

【００９６】ガス化室６０１とチャー燃焼室６０２の間
は仕切壁６１１及び仕切壁６１５で仕切られ、チャー燃
焼室６０２と熱回収室６０３の間は仕切壁６１２で仕切
られ、ガス化室６０１と熱回収室６０３の間は仕切壁６
１３で仕切られている（なお本図は、炉を平面的に展開
して図示しているため、仕切壁６１１はガス化室６０１
とチャー燃焼室６０２の間にはないかのように、また仕
切壁６１３はガス化室６０１と熱回収室６０３の間には
ないかのように示されている）。即ち、統合型ガス化炉
７０１は、各室が別々の炉として構成されておらず、一
つの炉として一体に構成されている。さらに、チャー燃
焼室６０２のガス化室６０１と接する面の近傍には、流
動媒体が下降するべく沈降チャー燃焼室６０４を設け
る。即ち、チャー燃焼室６０２は沈降チャー燃焼室６０
４と沈降チャー燃焼室６０４以外のチャー燃焼室本体部
とに分かれる。このため、沈降チャー燃焼室６０４をチ
ャー燃焼室２の他の部分（チャー燃焼室本体部）と仕切
るための仕切壁６１４が設けられている。また沈降チャ
ー燃焼室６０４とガス化室６０１は、仕切壁６１５で仕
切られている。

【００９７】ここで、流動床と界面について説明する。
流動床は、その鉛直方向下方部にある、流動化ガスｇ
１、ｇ２により流動状態に置かれている流動媒体（例え
ば珪砂）を濃厚に含む濃厚層と、その濃厚層の鉛直方向
上方部にある流動媒体と多量のガスが共存し、流動媒体
が勢いよくはねあがっているスプラッシュゾーンとから
なる。流動床の上方即ちスプラッシュゾーンの上方には
流動媒体をほとんど含まずガスを主体とするフリーボー
ド部がある。界面は、ある厚さをもった前記スプラッシ
ュゾーンをいうが、またスプラッシュゾーンの上面と下
面（濃厚層の上面）との中間にある仮想的な面ととらえ
てもよい。

【００９８】また「流動床の界面より鉛直方向上方にお
いてはガスの流通がないように仕切壁により仕切られ」
というとき、さらに界面より下方の濃厚層の上面より上
方においてガスの流通がないようにするのが好ましい。

【００９９】ガス化室６０１とチャー燃焼室６０２の間
の仕切壁６１１は、炉の天井６１９から炉底（散気装置
の多孔板）に向かってほぼ全面的に仕切っているが、下
端は炉底に接することはなく、炉底近傍に第２の開口部
６２１がある。但しこの開口部６２１の上端が、ガス化
室流動床界面、チャー燃焼室流動床界面のいずれの界面
よりも上部にまで達することはない。さらに好ましく
は、開口部６２１の上端が、ガス化室流動床の濃厚層の
上面、チャー燃焼室流動床の濃厚層の上面のいずれより
も上部にまで達することはないようにする。言い換えれ
ば、開口部６２１は、常に濃厚層に潜っているように構
成するのが好ましい。即ち、ガス化室６０１とチャー燃
焼室６０２とは、少なくともフリーボード部において
は、さらに言えば界面より上方においては、さらに好ま
しくは濃厚層の上面より上方ではガスの流通がないよう
に仕切壁により仕切られていることになる。

【０１００】またチャー燃焼室６０２と熱回収室６０３
の間の仕切壁６１２はその上端が界面近傍、即ち濃厚層
の上面よりは上方であるが、スプラッシュゾーンの上面
よりは下方に位置しており、仕切壁６１２の下端は炉底
近傍までであり、仕切壁６１１と同様に下端が炉底に接
することはなく、炉底近傍に濃厚層の上面より上方に達
することのない開口６２２がある。言い換えれば、チャ
ー燃焼室６０２と熱回収室６０３の間は流動層部のみ仕
切壁６１２で仕切られており、その仕切壁６１２の炉床
面近傍には開口部６２２を有し、チャー燃焼室６０２の
流動媒体は仕切壁６１２の上部から熱回収室６０３に流
入し、仕切壁６１２の炉床面近傍の開口部６２２を通じ
て再びチャー燃焼室６０２に戻る循環流を有するように
構成されている。

【０１０１】ガス化室６０１と熱回収室６０３の間の仕
切壁６１３は炉底から炉の天井にわたって完全に仕切っ
ている。沈降チャー燃焼室６０４を設けるべくチャー燃
焼室６０２内を仕切る仕切壁６１４の上端は流動床の界
面近傍で、下端は炉底に接している。仕切壁６１４の上
端と流動床との関係は、仕切壁６１２と流動床との関係
と同様である。沈降チャー燃焼室６０４とガス化室６０
１を仕切る仕切壁６１５は、仕切壁６１１と同様であ
り、炉の天井から炉底に向かってほぼ全面的に仕切って
おり、下端は炉底に接することはなく、炉底近傍に第１
の開口部６２５があり、この開口の上端が濃厚層の上面
より下にある。即ち、第１の開口部６２５と流動床の関
係は、開口部６２１と流動床の関係と同様である。

【０１０２】ガス化室１に投入されたガス化原料ｋは流
動媒体ｃ１から熱を受け、熱分解、ガス化される。典型
的には、ガス化原料ｋはガス化室１では燃焼せず、いわ
ゆる乾留される。残った乾溜チャーｈは流動媒体ｃ１と
共に仕切壁６１１の下部にある開口部６２１からチャー
燃焼室６０２に流入する。このようにしてガス化室６０
１から導入されたチャーｈはチャー燃焼室６０２で燃焼
して流動媒体ｃを加熱する。チャー燃焼室６０２でチャ
ーｈの燃焼熱によって加熱された流動媒体ｃ２は仕切壁
６１２の上端を越えて熱回収室６０３に流入し、熱回収
室６０３内で界面よりも下方にあるように配設された層
内伝熱管６４１で収熱され、冷却された後、再び仕切壁
６１２の下部開口６２２を通ってチャー燃焼室６０２に
流入する。

【０１０３】ここで、熱回収室６０３は統合型ガス化炉
７０１において必須ではない。即ち、ガス化室６０１で
主として揮発成分がガス化した後に残る主としてカーボ
ンからなるチャーｈの量と、チャー燃焼室６０２で流動
媒体ｃ２を加熱するのに必要とされるチャーの量がほぼ
等しければ、流動媒体から熱を奪うことになる熱回収室
６０３は不要である。また前記チャーの量の差が小さけ
れば、例えば、ガス化室６０１でのガス化温度が高目に
なり、ガス化室６０１で発生するＣＯガスの量が増える
という形で、バランス状態が保たれる。

【０１０４】しかしながら図８に示すように熱回収室６
０３を備える場合は、チャーの発生量の大きい石炭か
ら、ほとんどチャーを発生させない都市ゴミまで、幅広
く多種類の廃棄物または燃料に対応することができる。
即ち、どのような廃棄物または燃料であっても、熱回収
室６０３における熱回収量を加減することにより、チャ
ー燃焼室６０２の燃焼温度を適切に調節し、流動媒体の
温度を適切に保つことができる。

【０１０５】一方チャー燃焼室６０２で加熱された流動
媒体ｃ２は仕切壁６１４の上端を越えて沈降チャー燃焼
室６０４に流入し、次いで仕切壁６１５の下部にある開
口部６２５からガス化室６０１に流入する。

【０１０６】ここで、各室間の流動媒体の流動状態及び
移動について説明する。ガス化室６０１の内部で沈降チ
ャー燃焼室６０４との間の仕切壁６１５に接する面の近
傍は、沈降チャー燃焼室６０４の流動化と比べて強い流
動化状態が維持される強流動化域６０１ｂになってい
る。全体としては投入された燃料と流動媒体の混合拡散
が促進される様に、場所によって流動化ガスｇ１の空塔
速度を変化させるのがよく、一例として図８に示したよ
うに強流動化域６０１ｂの他に弱流動化域１ａを設けて
旋回流を形成させるようにする。

【０１０７】チャー燃焼室６０２は中央部に弱流動化域
６０２ａ、周辺部に強流動化域６０２ｂを有し、流動媒
体およびチャーが内部旋回流を形成している。ガス化室
６０１、チャー燃焼室６０２内の強流動化域の流動化速
度は５Umf以上、弱流動化域の流動化速度は５Umf以下と
するのが好適であるが、弱流動化域と強流動化域に相対
的な明確な差を設ければ、この範囲を超えても特に差し
支えはない。チャー燃焼室６０２内の熱回収室６０３、
および沈降チャー燃焼室６０４に接する部分には強流動
化域６０２ｂを配するようにするのがよい。また必要に
応じて炉底には弱流動化域側から強流動化域側に下るよ
うな勾配を設けるのがよい（不図示）。ここで、Umfと
は最低流動化速度（流動化が開始される速度）を１Umf
とした単位である。即ち、５Umfは最低流動化速度の５
倍の速度である。

【０１０８】このように、チャー燃焼室６０２と熱回収
室６０３との仕切壁６１２近傍のチャー燃焼室側の流動
化状態を熱回収室６０３側の流動化状態よりも相対的に
強い流動化状態に保つことによって、流動媒体は仕切壁
６１２の流動床の界面近傍にある上端を越えてチャー燃
焼室６０２側から熱回収室６０３の側に流入し、流入し
た流動媒体は熱回収室６０３内の相対的に弱い流動化状
態即ち高密度状態のために下方（炉底方向）に移動し、
仕切壁６１２の炉底近傍にある下端（の開口６２２）を
くぐって熱回収室６０３側からチャー燃焼室６０２の側
に移動する。

【０１０９】同様に、チャー燃焼室６０２の本体部と沈
降チャー燃焼室６０４との仕切壁６１４近傍のチャー燃
焼室本体部側の流動化状態を沈降チャー燃焼室６０４側
の流動化状態よりも相対的に強い流動化状態に保つこと
によって、流動媒体は仕切壁６１４の流動床の界面近傍
にある上端を越えてチャー燃焼室６０２本体部の側から
沈降チャー燃焼室６０４の側に移動流入する。沈降チャ
ー燃焼室６０４の側に流入した流動媒体は、沈降チャー
燃焼室６０４内の相対的に弱い流動化状態即ち高密度状
態のために下方（炉底方向）に移動し、仕切壁６１５の
炉底近傍にある下端（の開口６２５）をくぐって沈降チ
ャー燃焼室６０４側からガス化室６０１側に移動する。
なおここで、ガス化室６０１と沈降チャー燃焼室６０４
との仕切壁６１５近傍のガス化室６０１側の流動化状態
は沈降チャー燃焼室６０４側の流動化状態よりも相対的
に強い流動化状態に保たれている。これにより流動媒体
の沈降チャー燃焼室６０４からガス化室６０１への移動
を誘引作用により助ける。

【０１１０】同様に、ガス化室６０１とチャー燃焼室６
０２との間の仕切壁６１１近傍のチャー燃焼室６０２側
の流動化状態はガス化室６０１側の流動化状態よりも相
対的に強い流動化状態に保たれている。したがって、流
動媒体は仕切壁６１１の流動床の界面より下方、好まし
くは濃厚層の上面よりも下方にある（濃厚層に潜った）
開口６２１を通してチャー燃焼室６０２の側に流入す
る。

【０１１１】熱回収室６０３は全体が均等に流動化さ
れ、通常は最大でも熱回収室に接したチャー燃焼室６０
２の流動化状態より弱い流動化状態となるように維持さ
れる。したがって、熱回収室６０３の流動化ガスｇ２の
空塔速度は０〜３Umfの間で制御され、流動媒体は緩や
かに流動しながら沈降流動層を形成する。なおここで０
Umfとは、流動化ガスｇ２が止まった状態である。この
ような状態にすれば、熱回収室６０３での熱回収を最小
にすることができる。すなわち、熱回収室６０３は流動
媒体の流動化状態を変化させることによって回収熱量を
最大から最小の範囲で任意に調節することができる。ま
た、熱回収室６０３では、流動化を室全体で一様に発停
あるいは強弱を調節してもよいが、その一部の領域の流
動化を停止し他を流動化状態に置くこともできるし、そ
の一部の領域の流動化状態の強弱を調節してもよい。

【０１１２】ガス化原料中に含まれる比較的大きな不燃
物はガス化室６０１の炉底に設けた不燃物排出口６３３
から排出する。また、各室の炉底面は水平でもよいが、
流動媒体の流れの滞留部を作らないようにするために、
炉底近傍の流動媒体の流れにしたがって、炉底を傾斜さ
せてもよい。なお、不燃物排出口６３３は、ガス化室６
０１の炉底だけでなく、チャー燃焼室６０２あるいは熱
回収室６０３の炉底に設けてもよい。

【０１１３】ガス化室６０１の流動化ガスｇ１として最
も好ましいのは生成ガスｂを昇圧してリサイクル使用す
ることである。このようにすればガス化室６０１から出
るガスは純粋に燃料から発生したガスのみとなり、非常
に高品質のガスを得ることができる。それが不可能な場
合は水蒸気、炭酸ガス（ＣＯ_２）あるいはチャー燃焼室
６０２から得られる燃焼ガス等、できるだけ酸素を含ま
ないガス（無酸素ガス）を用いるのがよい。ガス化の際
の吸熱反応によって流動媒体の層温が低下する場合は、
必要に応じて熱分解温度より温度の高い燃焼ガスを供給
するか、あるいは無酸素ガスに加えて、酸素もしくは酸
素を含むガス、例えば空気を供給して生成ガスの一部を
燃焼させるようにしてもよい。チャー燃焼室６０２に供
給する流動化ガスｇ２は、チャー燃焼に必要な酸素を含
むガス（酸素含有ガス）、例えば空気、酸素と水蒸気の
混合ガスを供給する。燃料ｋの発熱量（カロリー）が低
い場合は、酸素量を多くする方が好ましく、酸素をその
まま供給する。また熱回収室６０３に供給する流動化ガ
スｇ２は、空気、水蒸気、燃焼ガス等を用いる。

【０１１４】ガス化室６０１とチャー燃焼室６０２の流
動床の上面（スプラッシュゾーンの上面）より上方の部
分すなわちフリーボード部は完全に仕切壁６１１、６１
５で仕切られている。さらに言えば、流動床の濃厚層の
上面より上方の部分すなわちスプラッシュゾーン及びフ
リーボード部は完全に仕切壁で仕切られているので、チ
ャー燃焼室６０２とガス化室６０１のそれぞれのフリー
ボード部の圧力のバランスが多少乱れても、双方の流動
層の界面の位置の差、あるいは濃厚層の上面の位置の
差、即ち層高差が多少変化するだけで乱れを吸収するこ
とができる。即ち、ガス化室６０１とチャー燃焼室６０
２とは、仕切壁６１１、６１５で仕切られているので、
それぞれの室の圧力が変動しても、この圧力差は層高差
で吸収でき、どちらかの層が開口６２１、６２５の上端
に下降するまで吸収可能である。したがって、層高差で
吸収できるチャー燃焼室６０２とガス化室６０１のフリ
ーボードの圧力差の上限値は、互いを仕切る仕切壁６１
１、６１５の下部の開口６２１、６２５の上端からの、
ガス化室流動床のヘッドと、チャー燃焼室流動床のヘッ
ドとのヘッド差にほぼ等しい。

【０１１５】以上説明した統合型ガス化炉７０１では、
一つの流動床炉の内部に、ガス化室、チャー燃焼室、熱
回収室の３つを、それぞれ隔壁を介して設け、さらにチ
ャー燃焼室とガス化室、チャー燃焼室と熱回収室はそれ
ぞれ隣接して設けられている。この統合型ガス化炉７０
１は、チャー燃焼室とガス化室間に大量の流動媒体循環
を可能にしているので、流動媒体の顕熱だけでガス化の
ための熱量を充分に供給できる。

【０１１６】さらに以上の統合型ガス化炉７０１では、
チャー燃焼ガスと生成ガスの間のシールが完全にされる
ので、ガス化室６０１とチャー燃焼室６０２の圧力バラ
ンス制御がうまくなされ、燃焼ガスと生成ガスが混ざる
ことがなく、生成ガスの性状を低下させることもない。

【０１１７】また、熱媒体としての流動媒体ｃ１とチャ
ーｈはガス化室６０１側からチャー燃焼室６０２側に流
入するようになっており、さらに同量の流動媒体ｃ２が
チャー燃焼室６０２側からガス化室１側に戻るように構
成されているので、自然にマスバランスがとれ、流動媒
体をチャー燃焼室６０２側からガス化室６０１側に戻す
ために、コンベヤ等を用いて機械的に搬送する必要もな
く、高温粒子のハンドリングの困難さ、顕熱ロスが多い
といった問題もない。

【０１１８】ガス化室６０１の天井６１９に、ガス化室
６０１で生成された生成ガスｂを排出する排出口６７１
が形成されている。排出口６７１から排出された生成ガ
スｂは、ガス化室６０１外に配置されたサイクロンセパ
レータ６７２に導かれる。サイクロンセパレータ６７２
によって生成ガスｂ中の粒子ｃ等が除去される。生成ガ
スｂ中の気相状態のタール分ｔはサイクロンセパレータ
６７２によっては除去されない。気相状態のタール分ｔ
を含む生成ガスｂは、タール分除去装置３０１の生成ガ
ス導入口３０６からガスとしてガス冷却室３０２に導入
される。生成ガスｂ中に含まれる気相状態のタール分ｔ
は、前述のようにタール分除去装置３０１によって除去
される。サイクロンセパレータ６７２によって除去され
た生成ガスｂ中の粒子ｃ等は、チャー燃焼室６０２に導
かれ、粒子ｃ中の可燃成分が燃焼される。

【０１１９】チャー燃焼室６０２の天井６１９に、チャ
ー燃焼室６０２で生成された残酸素分を含む燃焼排ガス
ｍ１を排出する排出口６７３が形成されている。排出口
６７３から排出された燃焼排ガスｍ１は、チャー燃焼室
６０２外に配置されたサイクロンセパレータ６７４に導
かれ、サイクロンセパレータ６７４によって燃焼排ガス
ｍ１中の灰等が除去される。灰等が除去された燃焼排ガ
スｍ１に含まれる残酸素量が不足する場合には、空気が
混合される。空気が混合された燃焼排ガスｍ１は、ター
ル分除去装置３０１の燃焼用酸素含有ガス導入口３１４
Ａから燃焼用酸素含有ガスとしてタール除去室３０３に
導入される。

【０１２０】統合型ガス化炉７０１から発生する生成ガ
スｂを、本発明のタール分除去装置３０１に被処理ガス
として導入して、ガス冷却室３０２にて冷却を行う。そ
の際に発生する凝縮タール分ｔを媒体粒子ｘに付着させ
媒体粒子ｘの内部循環流と共に、タール除去室３０３へ
連続的に移送し、生成ガスｂ中から分離する。

【０１２１】タール除去室３０３においては、底部３５
６の燃焼用酸素含有ガス導入口３１４Ａからタールを燃
焼させる（かつ流動化させる）酸素含有ガスｍ１とし
て、統合型ガス化炉７０１のチャー燃焼室６０２から排
出される高温の燃焼排ガスｍ１を供給する。このよう
に、高温の酸素含有ガスｍ１をタール除去室３０３に供
給することにより、タール除去室３０３を高温に維持す
ることが容易になり、より効率的にかつ安全にタール分
ｔを燃焼させることが可能となる。燃焼排ガスｍ１に含
まれる残酸素量がタール分ｔの燃焼、除去に対し少ない
場合は、統合型ガス化炉７０１のチャー燃焼室６０２か
ら排出された後、タール分除去装置３０１のタール除去
室３０３に導入されるまでの間で空気等の酸素含有ガス
を付加し、燃焼排ガスｍ１中の酸素含有量を増加させて
もよい。

【０１２２】統合型ガス化炉７０１から出る生成ガス
ｂ、および燃焼排ガスｍ１は、それぞれタール分除去装
置３０１に導入される以前にサイクロンセパレータ６７
２、６７４等の集塵装置によりガス中粒子等が除去され
る。生成ガスｂ中から除去される粒子ｃは未燃分を多く
含むためサイクロンセパレータ６７２から排出された後
に統合型ガス化炉７０１のチャー燃焼室６０２に導入さ
れる。燃焼排ガスｍ１中から除去される灰等の粒子は通
常そのまま系外に排出される。しかし、未燃分の残量に
よっては、再度チャー燃焼室６０２に戻した方がよい場
合もあり得る。

【０１２３】タール分除去装置３０１の媒体冷却室３２
１の流動化ガスには、特に加熱をされない常温の空気等
を用いる。その理由は、媒体冷却室３２１において、冷
却用の伝熱面としての層内伝熱管３１１を介した熱交換
による媒体冷却効果に、さらに冷却空気との直接熱交換
による冷却効果も加わり、効率的に媒体粒子ｘの冷却を
行えるからである。

【０１２４】本実施の形態の生成ガス発生システム１０
０１によれば、生成ガスｂ中に気相状態で含まれるター
ル分ｔを除去するために生成ガスｂを１２００〜１３０
０℃以上の高温にしてタール分ｔを分解させる必要がな
いので、プロセスの高温化対策が不要であり、熱ロスを
防ぐことができ、生成ガスｂ中に気相状態で含まれるタ
ール分ｔを除去することができ、品質の高い生成ガスｂ
を生成することができる。

【０１２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、粒子を充
填し、ガスを流通させる容器と、ガスまたは粒子を冷却
する冷却部とを備えるので、容器内に充填した粒子を冷
却部で冷却し、容器内を流通するガスを、冷却した粒子
で冷却し、または容器内を流通するガスを冷却部で冷却
し、冷却されたガスよりタール分を凝縮させることがで
きる。容器内には、粒子が充填されているので、凝縮し
たタール分は粒子に付着し、タール分が付着した粒子を
排出手段で容器外に排出することができる。供給手段で
タール分が未付着の粒子を容器内に供給することができ
るので、容器内に、排出した量と同じ量の粒子を供給す
ると、粒子は容器内に充填され続け、連続してガス中の
タール分を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による第１の実施の形態に係る
タール分除去装置の構成を示すブロック図（立面図）で
ある。

【図２】図２は、本発明による第２の実施の形態に係る
タール分除去装置の構成を示すブロック図（立面図）で
ある。

【図３】図３（Ａ）は、本発明による第３の実施の形態
に係るタール分除去装置の構成を示すブロック図（立面
図）である。図３（Ｂ）は、Ｚ３−Ｚ３断面ブロック図
である。

【図４】図４（Ａ）は、本発明による第４の実施の形態
に係るタール分除去装置の構成を示すブロック図（立面
図）である。図４（Ｂ）は、Ｚ４−Ｚ４断面ブロック図
である。

【図５】図５（Ａ）は、本発明による第５の実施の形態
に係るタール分除去装置の構成を示すブロック図（立面
図）である。図５（Ｂ）は、Ｚ５−Ｚ５断面ブロック図
である。

【図６】図６（Ａ）は、本発明による第６の実施の形態
に係るタール分除去装置の構成を示すブロック図（立面
図）である。図６（Ｂ）は、Ｚ６−Ｚ６断面ブロック図
である。

【図７】図７は、本発明による第７の実施の形態に係る
タール分除去装置のタール除去部の構成を示すブロック
図である。

【図８】図８は、本発明による第４の実施の形態に係る
タール分除去装置と、生成ガスを発生する統合型ガス化
炉とを含んで構成される生成ガス発生システムを示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１タール分除去装置２ガス冷却部３タール除去部４第１搬送部５第２搬送部６、１０６、３０６生成ガス導入口７、１０７、３０７生成ガス排出口８媒体粒子導入口９媒体粒子排出口１０充填層１１、１１１、３１１冷却用層内伝熱管１２媒体粒子導入口１３媒体粒子排出口１４タール除去剤導入口４１タール除去部本体４２タール・溶剤分離装置４３コンデンサ４４溶剤タンク１０１、２０１、３０１タール分除去装置１０２、２０２、３０２ガス冷却室１０３、２０３、３０３タール除去室１１０、１１５、２１０、２１５、３１０、３１５、３
６９流動層（充填層）１１４、２１４Ｂ、３１４Ｂガス化剤用蒸気導入口１１６、２１６、３１６、３２２仕切壁１１８、１１９、２１９Ａ、２１９Ｂ、３１９Ａ、３１
９Ｂ、３２３、３２４開口部２１４Ａ、３１４Ａ燃焼用酸素含有ガス導入口２２０Ａ、３２０Ａ燃焼ガス排出口２２０Ｂ、３２０Ｂ分解ガス排出口３２１媒体冷却室３２５冷却用空気導入口３２６冷却水導入ノズルａ冷却用空気ｂ生成ガスｍ１酸素含有ガス（燃焼排ガス）ｍ２ガス化剤用蒸気ｓ蒸気ｕ燃焼ガスｘ媒体粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者両角文明東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内Ｆターム(参考） 4D076 BE01 BE03 CB02 CB03 CB07 CB08 4G070 AA01 AB05 BB11 CA13 CA25 CB01 CB19 DA21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子を充填し、ガスを流通させる容器
と；前記ガスまたは前記粒子を冷却する冷却部とを備
え；前記容器は、前記冷却されたガスより凝縮するター
ル分が付着した前記粒子を前記容器外に排出する排出手
段と、タール分が未付着の粒子を前記容器内に供給する
供給手段とを有する；ガス中のタール分の除去装置。
【請求項２】前記排出された粒子からタール分を除去
するタール除去部を備え；前記供給手段は、前記タール
分が除去された粒子を前記タール分が未付着の粒子とし
て前記容器内に供給し；前記冷却部は、前記容器内に設
置された伝熱面である；請求項１に記載のガス中のター
ル分の除去装置。
【請求項３】前記容器は、前記充填した粒子の下方か
ら前記ガスを供給し、前記粒子を流動化し、前記容器内
に流動層を形成するように構成された；請求項１または
請求項２に記載のガス中のタール分の除去装置。
【請求項４】粒子を導入し、該粒子の第１充填層を内
部に形成すると共に、前記第１充填層の下方からガスを
供給し、前記粒子を流動化して、第１流動層を形成する
ガス冷却室であって、前記ガスおよび前記粒子のうち少
なくとも一方を冷却する伝熱面を有し、前記供給された
ガスより凝縮するタール分が前記粒子に付着するように
構成されたガス冷却室と；前記タール分が付着した粒子
を導入し、該粒子の第２充填層を内部に形成すると共
に、前記第２充填層の下方から酸素含有ガスまたはガス
化剤ガスを供給し、前記タール分が付着した粒子を流動
化して、第２流動層を形成するタール除去室であって、
前記タール分が付着した粒子から前記タール分を除去す
るように構成されたタール除去室と；前記第１流動層の
界面および前記第２流動層の界面より上方でガスの流通
がないように、前記ガス冷却室と前記タール除去室とを
分離する隔離壁とを備え；前記ガス冷却室に導入される
粒子は、前記タール除去室で前記タール分を除去された
粒子である；ガス中のタール分の除去装置。
【請求項５】低温の粒子を導入し、該粒子の第１充填
層を内部に形成すると共に、前記第１充填層の下方から
ガスを供給し、前記低温の粒子を流動化して、第１流動
層を形成するガス冷却室であって、前記低温の粒子によ
り冷却されたガスより凝縮するタール分が前記粒子に付
着するように構成されたガス冷却室と；前記タール分が
付着した粒子を導入し、該粒子の第２充填層を内部に形
成すると共に、前記第２充填層の下方から酸素含有ガス
またはガス化剤ガスを供給し、前記タール分が付着した
粒子を流動化して、第２流動層を形成するタール除去室
であって、前記タール分が付着した粒子から前記タール
分を除去するように構成されたタール除去室と；前記タ
ール分が除去された粒子を導入し、該粒子の第３充填層
を内部に形成すると共に、前記第３充填層の下方から流
動化ガスを供給し、前記タール分が除去された粒子を流
動化して、第３流動層を形成する粒子冷却室であって、
前記タール分が除去された粒子を前記粒子冷却室内で冷
却するよう構成された粒子冷却室とを備え；前記ガス冷
却室に導入される低温の粒子は、前記粒子冷却室で冷却
された粒子である；ガス中のタール分の除去装置。
【請求項６】ガスを粒子に導き、該導いたガスを冷却
し、または前記粒子を冷却し前記冷却した粒子により前
記導いたガスを冷却し、前記冷却されたガス中より凝縮
するタール分を前記粒子に付着させ、タール分の付着し
た前記粒子を前記ガスから分離する；ガス中のタール分
の除去方法。