JP2003326241A

JP2003326241A - バイオマスのガス化装置

Info

Publication number: JP2003326241A
Application number: JP2002138064A
Authority: JP
Inventors: Keiji Takeno; 計二武野; Shinji Matsumoto; 慎治松本; Hideaki Ota; 英明太田; Tsugio Yamamoto; 次男山本; Yoshinori Kobayashi; 由則小林; Yajuro Seike; 彌十郎清家
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2003-11-18

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトなガス化炉であっても生成ガス中
の水素ガス濃度を高めることができるバイオマスのガス
化装置を提供する。【解決手段】バイオマス１を供給するホッパ１１，ス
クリュフィーダ１１ａと、酸素３および水蒸気２を含有
するガス化剤を供給する供給ノズル１３等と、バイオマ
ス１とガス化剤とを内部で反応させてバイオマス１をガ
ス化させるガス化炉１２と、ガス化炉１２に連結されて
ガス化炉１２からの生成ガス４を冷却する冷却塔１６と
を備えたバイオマス１のガス化装置１０において、供給
ノズル１３からのガス化剤によりスクリュフィーダ１１
ａからのバイオマス１をガス化炉１２内で上下方向に循
環させるようにガス化炉１２に対してスクリュフィーダ
１１ａおよび供給ノズル１３を連結した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バイオマスのガス
化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】環境保全等の観点から、現在、石油や石
炭等の化石燃料に代えてメタノールを燃料に用いること
が検討されている。特に、草木等のバイオマスを原料に
用いてメタノールを製造するようにすれば、メタノール
の使用によって生成する二酸化炭素を消費して成長する
植物からメタノールを製造することができるので、循環
型のエネルギサイクルを確立することができると共に、
有機物系の廃棄物の発生量を著しく減少させることがで
きる。

【０００３】このようなバイオマスを原料に用いてメタ
ノールを製造するには、図４に示すように、乾燥して粉
砕したバイオマス１と水蒸気２および酸素（または空
気）３を含有するガス化剤とをガス化装置のガス化炉１
１２内に送給してバイオマス１を部分燃焼または水蒸気
ガス化させることにより生成ガス（主に一酸化炭素と水
素ガスとの混合ガス）４を生じさせ、この生成ガス４を
冷却塔で冷却した後、メタノール合成塔に送給して当該
ガス４中の一酸化炭素と水素ガスとを反応させてメタノ
ールを生成させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したようなバイオ
マス１からメタノールを製造するに際しては、ガス化炉
１１２内でバイオマス１を効率よく部分燃焼させて生成
ガス４中の水素ガス濃度をできるだけ高くすることが強
く望まれている。そのため、ガス化炉１１２の長さを十
分に長くしてガス化炉１１２中でのバイオマス１の滞留
時間を長くすることが考えられるが、ガス化炉１１２の
設置スペースが広大なものとなってしまう。

【０００５】このようなことから、本発明は、コンパク
トなガス化炉であっても生成ガス中の水素ガス濃度を高
めることができるバイオマスのガス化装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、第一番目の発明によるバイオマスのガス化装置
は、バイオマスを供給するバイオマス供給手段と、酸素
および水蒸気を含有するガス化剤を供給するガス化剤供
給手段と、前記バイオマスと前記ガス化剤とを内部で反
応させて当該バイオマスをガス化させるガス化炉とを備
えたバイオマスのガス化装置において、前記ガス化剤供
給手段からの前記ガス化剤により前記バイオマス供給手
段からの前記バイオマスを前記ガス化炉内で上下方向に
循環させるように当該ガス化炉に対して当該バイオマス
供給手段および当該ガス化剤供給手段が連結されている
ことを特徴とする。

【０００７】第二番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目の発明において、前記ガス化剤供給手
段が前記ガス化炉の下部側に連結され、前記バイオマス
供給手段が前記ガス化炉と前記ガス化剤供給手段との間
または前記ガス化炉に接続していることを特徴とする。

【０００８】第三番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目または第二番目の発明において、前記
ガス化炉の下方側の水平方向の断面積が下方側ほど小さ
くなるように少なくとも一部の壁面が傾斜配向している
ことを特徴とする。

【０００９】第四番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおい
て、前記ガス化炉の上方側にデアーチを設けたことを特
徴とする。

【００１０】第五番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおい
て、前記ガス化炉の下部側に火格子を設けたことを特徴
とする。

【００１１】第六番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおい
て、前記ガス化炉の下部側に流動材を敷設したことを特
徴とする。

【００１２】第七番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目から第六番目の発明のいずれかにおい
て、前記ガス化炉に連結されて当該ガス化炉からの生成
ガスを冷却する冷却塔と、前記ガス化炉と前記冷却塔と
の間に配設されたサイクロンセパレータとを備えること
を特徴とする。

【００１３】第八番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第七番目の発明において、前記冷却塔と前記サ
イクロンセパレータとの間にタール分解塔を設けたこと
を特徴とする。

【００１４】第九番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第八番目の発明において、酸素および水蒸気の
うちの少なくとも一方を含む補助ガスを前記タール分解
塔に供給する補助ガス供給手段を設けたことを特徴とす
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明によるバイオマスのガス化
装置の実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれら
の実施の形態に限定されるものではない。

【００１６】［第一番目の実施の形態］本発明によるバ
イオマスのガス化装置の第一番目の実施の形態を図１を
用いて説明する。図１は、バイオマスのガス化装置の概
略構成図である。

【００１７】図１に示すように、乾燥粉砕された草木等
のバイオマス（ＣＨ₂Ｏ）１（数ｍｍ程度）を貯蔵する
ホッパ１１の下部には、当該バイオマス１を送り出すス
クリュフィーダ１１ａの受入側が連絡している。スクリ
ュフィーダ１１ａの送出側は、下方側に高温燃焼部１２
ａを有すると共に上方側にガス化反応部１２ｂを有する
ガス化炉１２の当該高温燃焼部１２ａに連結している。

【００１８】ガス化炉１２の上記高温燃焼部１２ａは、
水平方向の断面積が下方側ほど小さくなるように、前記
スクリュフィーダ１１ａの連結する壁面と対向する壁面
１２ａａが傾斜配向すると共に、内部を９００〜１２０
０℃の温度に保持することができるようになっている。

【００１９】前記ガス化炉１２のガス化反応部１２ｂ
は、前記高温燃焼部１２ａのスクリュフィーダ１１ａの
連結する壁面側の内壁面に切り返し用のデアーチ１２ｂ
ａを有している。さらに、当該ガス化反応部１２ｂは、
内部を９００℃程度の温度に保持することができるよう
になっている。

【００２０】前記ガス化炉１２の前記高温燃焼部１２ａ
の下部には、比較的大きな粗粒子（数ｍｍ以上）５を回
収する回収チャンバ１２ｃが連絡部１２ｄを介して連結
されている。連絡部１２ｄの途中には、供給ノズル１３
が連結されている。この供給ノズル１３は、水蒸気２を
供給する図示しない水蒸気供給源および酸素（または空
気）３を供給する図示しない酸素供給源にバルブ等を介
して連結している。

【００２１】前記ガス化炉１２のガス化反応部１２ｂの
上部（下流側）には、サイクロンセパレータ１４の受入
口（上流側）が連結している。サイクロンセパレータ１
４の粒子６の送出口には、回収チャンバ１４ａが連結し
ている。サイクロンセパレータ１４の生成ガス４の送出
口には、タール分解塔１５の上端側（上流側）が連結し
ており、当該タール分解塔１５は、内部を８００〜９０
０℃の温度に保持することができるようになっている。
このタール分解塔１５には、当該タール分解塔１５内に
水蒸気２および酸素（または空気）３のうちの少なくと
も一方を含む補助ガスを噴射する図示しない補助ガス供
給手段が設けられている。

【００２２】前記タール分解塔１５の下端側（下流側）
には、生成ガス４を冷却（２００〜３００℃）する熱交
換器１６ａを内部に備えた冷却塔１６の上端側（上流
側）が連結している。冷却塔１６の下部には、回収チャ
ンバ１６ｂが連結している。冷却塔１６の下方側（下流
側）には、生成ガス４を送出する送出管１７が連結して
いる。

【００２３】なお、本実施の形態では、ホッパ１１、ス
クリュフィーダ１１ａ等によりバイオマス供給手段を構
成し、供給ノズル１３、前記水蒸気供給源、前記酸素供
給源等によりガス化剤供給手段を構成している。

【００２４】このようなバイオマスのガス化装置１０を
使用するバイオマスのガス化方法を次に説明する。

【００２５】前記水蒸気供給源および前記酸素供給源を
作動して供給ノズル１３から前記連絡部１２ｄ内に水蒸
気２および酸素３を含有するガス化剤を供給し（流速：
約５〜２０ｍ／ｓ程度）、当該ガス化剤をガス化炉１２
の高温燃焼部１２ａ内に供給して（流速：約１〜６ｍ／
ｓ程度）、乾燥粉砕されたバイオマス１をホッパ１１内
からスクリュフィーダ１１ａを介してガス化炉１２の高
温燃焼部１２ａ内に供給すると、バイオマス（ＣＨ
₂Ｏ）１は、ガス化炉１２の高温燃焼部１２ａ内で下記
の化学式（１），（２）に示すような反応を主に生じた
後、ガス化反応部１２ｂ内に送給されて（流速：０．２
〜１ｍ／ｓ程度）、下記の化学式（３）に示すような反
応を主に生じて生成ガス（ＣＯ，Ｈ₂）４となる。

【００２６】ＣＨ₂Ｏ＋Ｏ₂→ＣＯ₂＋Ｈ₂Ｏ（１）ＣＨ₂Ｏ →ＣＯ＋Ｈ₂ （２）ＣＯ＋Ｈ₂Ｏ←→ＣＯ₂＋Ｈ₂ （３）

【００２７】ここで、ガス化炉１２内において、前記水
蒸気供給源および前記酸素供給源からのガス化剤が供給
ノズル１３および前記連絡部１２ｄを介して高温燃焼部
１２ａの下部から上方へ向けて噴き上がるようにして供
給されるため（流速：約１〜６ｍ／ｓ程度）、バイオマ
ス１が高温燃焼部１２ａ内を上下方向に循環するように
移動する。このため、バイオマス１を高温空間（９００
〜１２００℃）中でまんべんなく分散させることができ
るので、バイオマス１を効率よくガス化させてタール
（Ｃ_nＨ_m）の発生を抑制することができ、生成ガス４
中の水素ガス濃度を高めることができる。

【００２８】また、ガス化炉１２の下部側の高温燃焼部
１２ａの前記壁面１２ａａが前述したように傾斜配向し
ているので、バイオマス１の上下方向への循環移動が効
率よく行われる。

【００２９】さらに、バイオマス１がガス化炉１２の上
部側のガス化反応部１２ｂ内にまで噴き上がったとして
も、デアーチ１２ｂａが噴き上りを切り返すので、ガス
化を十分に行われていないバイオマス１を高温燃焼部１
２ａ内に戻すことができ、ガス化を十分に行われていな
いバイオマス１のガス化炉１２の下流側への送出（ショ
ートパス）を防止することができる。

【００３０】なお、ガス化炉１２内に供給された粗粒子
５は、前記ガス化剤により噴き上がらずに前記連絡部１
２ｄ内を落下して回収チャンバ１２ｃ内に回収される。

【００３１】このようにしてガス化炉１２内で発生した
生成ガス４は、ガス化反応部１２ｂの上部からサイクロ
ンセパレータ１４内に送給され（流速：約１５〜６０ｍ
／ｓ程度）、含有する粒子６が回収チャンバ１４ａ内に
回収除去される。この回収された粒子６は、ホッパ１１
内またはガス化炉１２の高温燃焼部１２ａ内に再び供給
されてガス化に使用される。

【００３２】サイクロンセパレータ１４からの生成ガス
４は、タール分解塔１５に送給され（流速：０．５〜２
ｍ／ｓ程度）、前記補助ガス供給手段から前記補助ガス
を供給されることにより、ガス化がさらに推進されて、
含有するタール成分が分解された後、冷却塔１６に送給
されて熱交換器１６ａで冷却される。

【００３３】このとき、生成ガス４中には、タール成分
がほとんど含まれていないので、冷却塔１６の熱交換器
１６ａへのタール成分の付着を大幅に抑制することがで
きると共に、さらに後流側の機器のタールに起因する障
害を大幅に抑制することができる。

【００３４】冷却された生成ガス４は、送出管１７から
送出されてメタノールの原料等として利用される。一
方、前記サイクロンセパレータ１４でも回収しきれなか
った微粒子７は、回収チャンバ１６ｂに回収される。な
お、この回収された微粒子７は、前記粒子６と同様に、
ホッパ１１内またはガス化炉１２の高温燃焼部１２ａ内
に再び供給されてガス化に使用することも可能である。

【００３５】したがって、本実施の形態のバイオマスの
ガス化装置１０によれば、コンパクトなガス化炉１４で
あっても、バイオマス１を効率よくガス化させて、ター
ルの発生を抑制することができると共に生成ガス４中の
水素ガス濃度を高めることができる。

【００３６】また、ガス化炉１２の下方側の高温燃焼部
１２ａの前記壁面１２ａａを前述したように傾斜配向さ
せているので、バイオマス１の上下方向への循環移動を
効率よく行うことができる。

【００３７】また、ガス化炉１２の上方側のガス化反応
部１２ｂにデアーチ１２ｂａを設けたので、バイオマス
１がガス化反応部１２ｂにまで噴き上がったとしても、
ガス化を十分に行われていないバイオマス１を高温燃焼
部１２ａ内に戻すことができ、ガス化を十分に行われて
いないバイオマス１のガス化炉１２の下流側への送出
（ショートパス）を防止することができる。

【００３８】また、サイクロンセパレータ１４により、
ガス化炉１２からの生成ガス４中に混在する粒子６を取
り除くことができるので、生成ガス４中の粒子６に付着
しているタール成分を除去することができ、冷却塔１６
の熱交換器１６ａへのタール成分の付着を抑制すること
ができると共に、さらに後流側の機器のタールに起因す
る障害を大幅に抑制することができる。

【００３９】また、タール分解塔１５により、粒子６の
除去された生成ガス４のガス化を推進して、生成ガス４
中に混在するタール成分のガス化を推進して当該タール
成分を分解することができるので、冷却塔１６の熱交換
器１６ａへのタール成分の付着をさらに抑制することが
できると共に、生成ガス４中の水素ガス濃度をさらに高
めることができる。

【００４０】なお、本発明で用いられるバイオマス１と
しては、エネルギ源または工業原料として利用できる生
物資源（例えば、農業生産物やこの副産物、木材、植物
等）が挙げられ、具体的には、例えば、スイートソルガ
ム、ネピアグラス、スピルリナ等が挙げられる。また、
糠、木屑、間伐材等のような農林系廃棄物も挙げられ
る。因みに、煩雑さを避けるためにバイオマス１の組成
をＣＨ₂Ｏとして説明したが、バイオマス１の組成は、
一般的に（Ｃ_xＨ₂Ｏ_y）_n（但し、ｘは１．１〜１．
２、ｙは０．８〜０．９）として表されている。

【００４１】また、本実施の形態では、下方側の高温燃
焼部１２ａの水平方向の断面積が下方側ほど小さくなる
ように前記ガス化炉１２の当該高温燃焼部１２ａの壁面
１２ａａを傾斜配向させたが、当該高温燃焼部１２ａの
水平方向の断面積が上下両側共に等しくなるように上記
壁面を垂直配向させておくことも可能である。しかしな
がら、本実施の形態の場合のように、下方側の高温燃焼
部１２ａの水平方向の断面積が下方側ほど小さくなるよ
うに前記ガス化炉１２の当該高温燃焼部１２ａの壁面１
２ａａを傾斜配向させると、バイオマス１の上下方向へ
の循環移動を効率よく行うことができ、特に、前記壁面
１２ａａの外面側と水平方向とのなす角度θが６０〜８
０°であると、より効率よく行うことができるので、好
ましい結果を得ることができる。

【００４２】［第二番目の実施の形態］本発明によるバ
イオマスのガス化装置の第二番目の実施の形態を図２を
用いて説明する。図２は、ガス化装置の要部の抽出拡大
図である。なお、前述した第一番目の実施の形態の場合
と同様な部分については、その説明を省略する。

【００４３】図２に示すように、本実施の形態によるガ
ス化装置２０は、ガス化炉２２の前記連絡部１２ｄの途
中に高温加熱（９００〜１２００℃）可能な可動式の火
格子２２ｅを有している。上記連絡部１２ｄの途中に
は、先端を上記火格子２２ｅの上方へ位置させると共に
上方へ向けた供給ノズル２３が連結されている。連絡部
１２ｄの下部には、先端を上記火格子２２ｅの下方へ位
置させると共に上方へ向けた供給ノズル２８が連結され
ている。

【００４４】前記供給ノズル２３，２８には、水蒸気２
を供給する水蒸気供給源２９ａおよび酸素（または空
気）３を供給する酸素供給源２９ｂがバルブ２９ｃ〜２
９ｆを介して各々連結している。

【００４５】つまり、本実施の形態によるガス化装置２
０は、前述した第一番目の実施の形態のガス化装置１０
のガス化炉１２の回収チャンバ１２ｃに代えて火格子２
２ｅを設け、火格子２２ｅの上方および下方に供給ノズ
ル２３，２８をそれぞれ設けると共に、水蒸気供給源２
９ａおよび酸素供給源２９ｂからの水蒸気２および酸素
３をバルブ２９ｃ〜２９ｆを介して流量比を調整しなが
ら分岐させて送給できるようにしたのである。

【００４６】このような本実施の形態のガス化装置２０
においては、前述した第一番目の実施の形態のガス化装
置１０の場合と同様に、バイオマス１をホッパ１１内か
らスクリュフィーダ１１ａを介してガス化炉１２の高温
燃焼部１２ａ内に供給すると共に、水蒸気供給源２９ａ
および酸素供給源２９ｂからの水蒸気２および酸素３の
流量比を前記バルブ２９ｃ〜２９ｆで調整しながら前記
供給ノズル２３，２８からガス化剤としてそれぞれ供給
して、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様に、
バイオマス（ＣＨ₂Ｏ）１は、ガス化炉１２の高温燃焼
部１２ａ内で反応して生成ガス（ＣＯ，Ｈ₂）４とな
る。

【００４７】このとき、前記ホッパ１１内からガス化炉
１２内に供給されたバイオマス１の粗粒子５は、前記ガ
ス化剤により噴き上がらずに前記連絡部１２ｄ内を通過
して火格子２２ｅ上に落下して受け止められることによ
り、高温加熱（９００〜１２００℃）されてガス化され
る。

【００４８】したがって、本実施の形態によれば、前述
した第一番目の実施の形態の場合と同様な効果を得るこ
とができるのはもちろんのこと、粗粒子５もガス化させ
ることができるので、バイオマス１をさらに有効利用す
ることができる。

【００４９】なお、粗粒子５のガス化により火格子２２
ｅ上に残った粒子６は、火格子２２ｅの下方の供給ノズ
ル２８から供給する前記ガス化剤の酸素３の供給量を増
やして完全燃焼させることにより、高温燃焼部１２ａの
熱源として利用することも可能である。

【００５０】すなわち、通常は、前記ホッパ１１からス
クリュフィーダ１１ａを介してガス化炉１２内に供給さ
れるバイオマス１の完全燃焼に要する酸素量に対して、
前記供給ノズル２３，２８から供給する酸素３の量を
０．２〜０．９の範囲にすることにより（具体的な値は
諸条件に基づいて設定される。）、当該バイオマス１を
ガス化させるが、完全燃焼に要する酸素量に対して１．
０〜１．２倍の量の酸素３を前記供給ノズル２８から供
給すれば、火格子２２ｅ上に落下した粗粒子５を完全燃
焼させて高温燃焼部１２ａの熱源として利用することが
できるのである。

【００５１】［第三番目の実施の形態］本発明によるバ
イオマスのガス化装置の第三番目の実施の形態を図３を
用いて説明する。図３は、ガス化装置の要部の抽出拡大
図である。なお、前述した第一，二番目の実施の形態と
同様な部分については、その説明を省略する。

【００５２】図３に示すように、本実施の形態によるガ
ス化装置３０は、ガス化炉３２の前記連絡部１２ｄの途
中に目皿３２ｅを有している。目皿３２ｅ上には、粒状
の流動材３２ｆが敷設されている。

【００５３】このような本実施の形態のガス化装置３０
においては、火格子２２ｅの下方の供給ノズル２８から
の前記ガス化剤により流動材３２ｆが流動する。このと
き、ガス化炉１２内に供給された粗粒子５は、前記ガス
化剤により噴き上がらずに前記連絡部１２ｄ内に落下す
ると、流動材３２ｆと共に流動しながら高温加熱（９０
０〜１２００℃）されてガス化される。

【００５４】つまり、前述した第二番目の実施の形態に
よるガス化装置２０では、粗粒子５を火格子２２ｅで受
け止めた状態で加熱してガス化させるようにしたが、本
実施の形態によるガス化装置３０では、粗粒子５を流動
材３２ｆにより流動させながら加熱してガス化させるよ
うにしたのである。

【００５５】したがって、本実施の形態によれば、前述
した第一，二番目の実施の形態の場合と同様な効果を得
ることができるのはもちろんのこと、前述した第二番目
の実施の形態の場合よりも、粗粒子５のガス化効率をさ
らに高めることができる。

【００５６】［他の実施の形態］なお、前述した第一〜
三番目の実施の形態では、バイオマス１を前記高温燃焼
部１２ａ内にホッパ１１からスクリュフィーダ１１ａに
より直接押し込んで供給するようにしたが、他の実施の
形態として、例えば、上記スクリュフィーダ１１ａの送
出口を前記供給ノズル１３，２３の基端寄りに接続し、
当該スクリュフィーダ１１ａから押出供給されたバイオ
マス１を前記ガス化剤と共に高温燃焼部１２ａ内に供給
する（気流搬送）するようにすることも可能である。

【００５７】また、前述した第一〜三番目の実施の形態
では、前記スクリュフィーダ１１ａの連結する壁面と対
向する高温燃焼部１２ａの壁面１２ａａのみを傾斜配向
させたが、高温燃焼部１２ａの水平方向の断面積が下方
側ほど小さくなるように当該高温燃焼部１２ａのすべて
の壁面を傾斜配向させることも可能である。

【００５８】また、前述した第一〜三番目の実施の形態
では、タール分解塔１５に補助ガス供給手段を設けた
が、各種条件等によっては上記噴射供給を省略すること
も可能である。

【００５９】

【発明の効果】第一番目の発明によるバイオマスのガス
化装置は、バイオマスを供給するバイオマス供給手段
と、酸素および水蒸気を含有するガス化剤を供給するガ
ス化剤供給手段と、前記バイオマスと前記ガス化剤とを
内部で反応させて当該バイオマスをガス化させるガス化
炉とを備えたバイオマスのガス化装置において、前記ガ
ス化剤供給手段からの前記ガス化剤により前記バイオマ
ス供給手段からの前記バイオマスを前記ガス化炉内で上
下方向に循環させるように当該ガス化炉に対して当該バ
イオマス供給手段および当該ガス化剤供給手段が連結さ
れていることから、コンパクトなガス化炉であっても、
バイオマスを効率よくガス化させて、タールの発生を抑
制することができると共に生成ガス中の水素ガス濃度を
高めることができる。

【００６０】第二番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目の発明において、前記ガス化剤供給手
段が前記ガス化炉の下部側に連結され、前記バイオマス
供給手段が前記ガス化炉と前記ガス化剤供給手段との間
または前記ガス化炉に接続しているので、バイオマスを
ガス化炉内で上下方向に循環させることが簡単に実施で
きる。

【００６１】第三番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目または第二番目の発明において、前記
ガス化炉の下方側の水平方向の断面積が下方側ほど小さ
くなるように少なくとも一部の壁面が傾斜配向している
ので、バイオマスをガス化炉内で上下方向に循環させる
ことが効率よく実施できる。

【００６２】第四番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおい
て、前記ガス化炉の上方側にデアーチを設けたので、ガ
ス化を十分に行われていないバイオマスのガス化炉の下
流側への送出（ショートパス）を防止することができ
る。

【００６３】第五番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおい
て、前記ガス化炉の下部側に火格子を設けたので、ガス
化剤により噴き上がらなかったバイオマスの比較的大き
な粗粒子も高温加熱してガス化することができ、バイオ
マスを有効利用することができる。

【００６４】第六番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおい
て、前記ガス化炉の下部側に流動材を敷設したので、ガ
ス化剤により噴き上がらなかったバイオマスの比較的大
きな粗粒子のガス化効率をさらに高めることができる。

【００６５】第七番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第一番目から第六番目の発明のいずれかにおい
て、前記ガス化炉に連結されて当該ガス化炉からの生成
ガスを冷却する冷却塔と、前記ガス化炉と前記冷却塔と
の間に配設されたサイクロンセパレータとを備えること
から、ガス化炉からの生成ガス中に混在する粒子を取り
除くことができるので、生成ガス中の粒子に付着してい
るタール成分を除去することができ、冷却塔へのタール
成分の付着を抑制することができると共に、さらに後流
側の機器のタールに起因する障害を大幅に抑制すること
ができる。

【００６６】第八番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第七番目の発明において、前記冷却塔と前記サ
イクロンセパレータとの間にタール分解塔を設けたこと
から、粒子の除去された生成ガスのガス化を推進して、
生成ガス中に混在するタール成分のガス化を推進して当
該タール成分を分解することができるので、冷却塔への
タール成分の付着をさらに抑制することができると共
に、生成ガス中の水素ガス濃度をさらに高めることがで
きる。

【００６７】第九番目の発明によるバイオマスのガス化
装置は、第八番目の発明において、前記タール分解塔に
酸素および水蒸気のうちの少なくとも一方を供給する補
助ガス供給手段を設けたので、生成ガスのガス化をさら
に推進して、生成ガス中に残留するタール分をさらに確
実に分解することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるバイオマスのガス化装置の第一番
目の実施の形態の概略構成図である。

【図２】本発明によるバイオマスのガス化装置の第二番
目の実施の形態の要部の抽出拡大図である。

【図３】本発明によるバイオマスのガス化装置の第三番
目の実施の形態の要部の抽出拡大図である。

【図４】従来のバイオマスのガス化炉の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１バイオマス２水蒸気３酸素（または空気）４生成ガス５粗粒子６粒子７微粒子１０ガス化装置１１ホッパ１１ａスクリュフィーダ１２ガス化炉１２ａ高温燃焼部１２ａａ壁面１２ｂガス化反応部１２ｂａデアーチ１２ｃ回収チャンバ１２ｄ連絡部１３供給ノズル１４サイクロンセパレータ１４ａ回収チャンバ１５タール分解塔１６冷却塔１６ａ熱交換器１６ｂ回収チャンバ１７送出管２０ガス化装置２２ガス化炉２２ｅ火格子２３，２８供給ノズル２９ａ水蒸気供給源２９ｂ酸素供給源２９ｃ〜２９ｆバルブ３０ガス化装置３２ガス化炉３２ｅ目皿３２ｆ流動材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田英明長崎県長崎市深堀町５丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者山本次男長崎県長崎市深堀町５丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者小林由則東京都千代田区丸の内二丁目５番１号三菱重工業株式会社内 (72)発明者清家彌十郎長崎県長崎市深堀町五丁目717番地１長菱エンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 3K046 AA17 AC06 BA01 CA02 CA07 3K061 AA11 AB02 AC17 BA05 FA03 FA10 FA26 4D004 AA02 AA12 BA03 CA12 CA27 CA32 CB04 CB31 CB42 CC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バイオマスを供給するバイオマス供給手
段と、酸素および水蒸気を含有するガス化剤を供給するガス化
剤供給手段と、前記バイオマスと前記ガス化剤とを内部で反応させて当
該バイオマスをガス化させるガス化炉とを備えたバイオ
マスのガス化装置において、前記ガス化剤供給手段からの前記ガス化剤により前記バ
イオマス供給手段からの前記バイオマスを前記ガス化炉
内で上下方向に循環させるように当該ガス化炉に対して
当該バイオマス供給手段および当該ガス化剤供給手段が
連結されていることを特徴とするバイオマスのガス化装
置。
【請求項２】請求項１において、前記ガス化剤供給手段が前記ガス化炉の下部側に連結さ
れ、前記バイオマス供給手段が前記ガス化炉と前記ガス化剤
供給手段との間または前記ガス化炉に接続していること
を特徴とするバイオマスのガス化装置。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記ガス化炉の下方側の水平方向の断面積が下方側ほど
小さくなるように少なくとも一部の壁面が傾斜配向して
いることを特徴とするバイオマスのガス化装置。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれかにおい
て、前記ガス化炉の上方側にデアーチを設けたことを特徴と
するバイオマスのガス化装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかにおい
て、前記ガス化炉の下部側に火格子を設けたことを特徴とす
るバイオマスのガス化装置。
【請求項６】請求項１から請求項４のいずれかにおい
て、前記ガス化炉の下部側に流動材を敷設したことを特徴と
するバイオマスのガス化装置。
【請求項７】請求項１から請求項６のいずれかにおい
て、前記ガス化炉に連結されて当該ガス化炉からの生成ガス
を冷却する冷却塔と、前記ガス化炉と前記冷却塔との間に配設されたサイクロ
ンセパレータとを備えることを特徴とするバイオマスの
ガス化装置。
【請求項８】請求項７において、前記冷却塔と前記サイクロンセパレータとの間にタール
分解塔を設けたことを特徴とするバイオマスのガス化装
置。
【請求項９】請求項８において、酸素および水蒸気のうちの少なくとも一方を含む補助ガ
スを前記タール分解塔に供給する補助ガス供給手段を設
けたことを特徴とするバイオマスのガス化装置。