JP2007117869A - 廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス改質炉内が腐食されることを防止することができるとともに、ガス改質炉を低コストで製造することができる廃棄物処理システムと、廃棄物処理方法を提供すること。
【解決手段】本発明の廃棄物処理システムは、被処理物５１を熱分解して熱分解ガス２１を生成する熱分解炉１と、酸素２４が供給され、熱分解炉１からの熱分解ガス２１を改質して改質ガス２２を生成するガス改質炉２と、ガス改質炉２からの改質ガス２２を冷却するガス冷却部３と、ガス冷却部３からの冷却された改質ガス２２を洗浄するガス洗浄部４とを備えている。ガス改質炉２内の酸素２４の平衡酸素分圧は、１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、廃棄物をガス化して処理する廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法に係わり、とりわけ、ガス改質炉の腐食を防止するとともに、ガス改質炉の製造コストを抑えることができる廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法に関する。

一般に、廃棄物を資源化するため、廃棄物をガス化し、このガスを化学変化させて工業的に有用なガスに変換あるいは改質する方法が開発されている。

このような廃棄物を資源化する廃棄物処理システムは、被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解炉と、熱分解炉からの熱分解ガスを改質して改質ガスを生成するガス改質炉と、ガス改質炉からの改質ガスを冷却するガス冷却部と、ガス冷却部からの冷却された改質ガスを洗浄し生成ガスを生成するガス洗浄部とを有している。このうち、熱分解炉で生成される熱分解ガスは、ガス改質炉において１３００℃以上で加熱されて、Ｈ_２などの有用なガスに化学変化させ、回収される（例えば特許文献１参照）。

ガス改質炉は、熱分解炉で生成する熱分解ガスを燃料として燃焼を行なう燃焼装置からなっている。このため、ガス改質炉を所定温度まで予熱する場合（昇温工程）、都市ガスや液体燃料によるバーナを用いることが合理的である。この際、経済性の観点から、燃料を完全燃焼させて燃料使用効率を最大にするため、バーナにより燃焼する際、燃料に対する空気の比率が１．１程度となるよう空気が若干過剰な条件において燃焼が行われる。

また、廃棄物処理が終了し、ガス改質炉を冷却する際（降温工程）も、ガス改質炉の断熱壁が急冷により損傷することを防止するために、バーナによる冷却速度制御運転、いわゆる焚きおろしを実施する必要がある。この降温中においても、昇温時と同様、燃料に対する空気の比率が１．１程度となるよう空気が若干過剰な条件において行われる。

さらに、熱分解ガスを改質する処理を中断する際に、ガス改質炉を冷却してしまうと、次の昇温に要する時間が長くなり合理的ではない。このため、バーナによるガス改質炉の温度を一定に保つ待機保温工程が必要である。この待機保温工程においても、昇温時や降温時と同様、燃料に対する空気の比率が１．１程度となるよう空気が若干過剰な条件において行われる。

一方、熱分解ガスを改質して改質ガスを生成する場合（処理工程）、熱分解ガスを１０００〜１３００℃程度で加熱する必要がある。この際、完全燃焼させる条件でガス改質炉を加熱すると、ガス改質炉が高度な断熱性を有することから、ガス改質炉内の温度が過剰に高温となってしまい、断熱火炎温度である２０００℃を超えてしまう。このため、処理工程においては空気不足燃焼条件又は空気過剰条件のもと、バーナにより加熱する必要がある。

ここでガス改質炉においては、熱分解炉で生成した熱分解ガスをＨ_２などの還元性を有する可燃性ガスを含む改質ガスに化学変化させ回収する必要があることから、空気が過剰な条件は好ましくない。このため、ガス改質炉内において熱分解ガスを改質する燃焼条件は、空気比としては０．３〜０．４である空気の不足した燃焼条件のもとで行われる。
特開平１０−２３６８０１号公報

上述のような従来の廃棄物処理システムにおいては、ガス改質炉の温度を上げる昇温工程と、ガス改質炉の温度を一定に保つ待機保温工程と、ガス改質炉の温度を下げる降温工程では、バーナによる空気比１．１程度の空気が若干過剰な燃焼条件となるのに対し、熱分解ガスを改質して改質ガスを生成する処理工程では、熱分解ガスを燃料とする空気比０．３〜０．４の空気の不足した燃焼条件となる。

このような燃焼条件の差は、ガス改質炉内の環境に大きく影響する。例えば、ガス改質炉内の平衡酸素分圧に着目すると、図８に示すように、空気比１．１の燃焼条件となる昇温工程、待機保温工程、降温工程では、空気過剰燃焼条件であるため、ガス改質炉内の平衡酸素分圧は０．０１〜０．１MPa程度の高い値を示すのに対して、空気比０．３〜０．４の燃焼条件となる処理工程では、空気不足燃焼条件であるため、その平衡酸素分圧は１０^−１９〜１０^-２２MPa程度の低いものとなる。

このように、昇温工程、待機保温工程及び降温工程と、処理工程とではガス改質炉内の平衡酸素分圧が極端に変化することから、ガス改質炉を構成する材料は、平衡酸素分圧が高い場合と、低い場合の両条件に耐えうる必要がある。このため、ガス改質炉を構成する材料は、高性能な材料を用いなければならず、ガス改質炉の製造コストが高くなってしまう。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ガス改質炉内が腐食されることを防止し、かつガス改質炉を低コストで製造することができる廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法を提供することを目的とする。

本発明は、被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解炉と、酸素が供給され、熱分解炉からの熱分解ガスを改質して改質ガスを生成するガス改質炉と、ガス改質炉からの改質ガスを冷却するガス冷却部と、ガス冷却部からの冷却された改質ガスを洗浄し生成ガスを生成するガス洗浄部とを備え、ガス改質炉内の酸素の平衡酸素分圧は、１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持されていることを特徴とする廃棄物処理システムである。

本発明は、被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解炉と、酸素が供給され、熱分解炉からの熱分解ガスを改質して改質ガスを生成するガス改質炉と、ガス改質炉からの改質ガスを冷却するガス冷却部と、ガス冷却部からの冷却された改質ガスを洗浄するガス洗浄部とを備え、ガス改質炉には、ガス改質炉を加熱する加熱装置が設けられていることを特徴とする廃棄物処理システムである。

本発明は、加熱装置は、供給される燃料に対する空気比が１未満でも駆動可能なバーナを有することを特徴とする廃棄物処理システムである。

本発明は、熱分解炉内で、被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解工程と、ガス改質炉内に酸素を供給しながら、熱分解ガスを改質して改質ガスを生成する改質工程と、ガス冷却部内で、改質ガスを冷却する冷却工程と、ガス洗浄部内で、改質ガスを洗浄する洗浄工程とを備え、ガス改質炉内の酸素の平衡酸素分圧を、１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持することを特徴とする廃棄物処理方法である。

本発明は、熱分解炉内で、被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解工程と、ガス改質炉内に酸素を供給しながら、熱分解ガスを改質して改質ガスを生成する改質工程と、ガス冷却部内で、改質ガスを冷却する冷却工程と、ガス洗浄部内で、改質ガスを洗浄し生成ガスを生成する洗浄工程とを備え、ガス改質炉は、加熱装置を有し、ガス改質炉は、加熱装置により加熱されることを特徴とする廃棄物処理方法である。

本発明は、改質工程は、ガス改質炉の温度を上げる昇温工程と、ガス改質炉の温度を一定に保つ待機保温工程と、ガス改質炉の温度を下げる降温工程と、熱分解ガスを改質して改質ガスを生成する処理工程とを有し、昇温工程と待機保温工程と降温工程とにおいて、ガス改質炉は加熱装置により加熱されることを特徴とする廃棄物処理方法である。

本発明は、ガス改質炉は、平衡解離酸素分圧の高い金属酸化物からなる本体と、本体内面に形成され、平衡解離分圧の低い金属酸化物からなる皮膜とを有し、改質工程において、ガス改質炉内の酸素の平衡酸素分圧を、ガス改質炉本体の平衡解離酸素分圧よりも小さくし、かつガス改質炉皮膜の平衡解離酸素分圧よりも大きくすることを特徴とする廃棄物処理方法である。

本発明は、ガス改質炉の加熱装置は、供給される燃料に対する空気比が１未満でも駆動可能なバーナを有し、改質工程において、バーナに供給される燃料に対する空気比を１未満にし、このことによりガス改質炉内に含まれる酸素の平衡酸素分圧を、ガス改質炉本体の平衡解離酸素分圧よりも小さくし、かつガス改質炉皮膜の平衡解離酸素分圧よりも大きくすることを特徴とする廃棄物処理方法である。

本発明は、ガス改質炉の本体を構成する金属酸化物は、鉄、ニッケル又はコバルトの酸化物であることを特徴とする廃棄物処理方法である。

本発明は、ガス改質炉の皮膜を構成する金属酸化物は、クロム、アルミニウム又はケイ素の酸化物であることを特徴とする廃棄物処理方法である。

本発明によれば、ガス改質炉内の酸素の平衡酸素分圧を低い値に維持することにより、ガス改質炉内が腐食されることを防止することができるとともに、ガス改質炉を低コストで製造することができる。

第１の実施の形態
以下、本発明に係る廃棄物処理システムの第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１（ａ）（ｂ）及び図２は本発明の第１の実施の形態を示す図である。

図１（ａ）に示すように、本実施の形態の廃棄物処理システムは、被処理物５１を熱分解して熱分解ガス２１を生成する熱分解炉１と、酸素２４が供給され、熱分解炉１からの熱分解ガス２１を改質して改質ガス２２を生成するガス改質炉２と、ガス改質炉２からの改質ガス２２を冷却するガス冷却部３と、ガス冷却部３からの冷却された改質ガス２３を洗浄し生成ガス２５を生成するガス洗浄部４とを備えている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。

まず、図１（ａ）（ｂ）に示すように、熱分解炉１内で、被処理物５１が分解されて熱分解ガス２１が生成される（熱分解工程３１）。次に、ガス改質炉２内に酸素２４が供給され、ガス改質炉２内で、熱分解ガス２１が改質されて改質ガス２２が生成される（改質工程３２）。その後、ガス冷却部３内で、改質ガス２２が冷却され（冷却工程３３）、次に、ガス洗浄部４内で、冷却された改質ガス２３が洗浄されて生成ガス２５が生成される（洗浄工程３４）。

このうち改質工程３２は、図２に示すように、ガス改質炉２の温度を上げる昇温工程４１と、ガス改質炉２の温度を一定に保つ待機保温工程４２と、ガス改質炉２の温度を下げる降温工程４３と、熱分解ガス２１を改質して改質ガス２２を生成する処理工程４４とからなる。ここで図２は、ガス改質炉２内の運転過程、ガス改質炉２内の温度及びガス改質炉２内の平衡酸素分圧の時間依存性を示したものである。

図２に示すように、ガス改質炉２内の熱分解ガス２１と酸素２４に対する酸素２４の平衡酸素分圧は、改質工程３２における昇温工程４１、待機保温工程４２、降温工程４３及び処理工程４４の各工程のいずれの工程にあっても、空気比０．３〜０．４程度の空気の不足した燃焼条件において燃焼した低い値、つまり１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持されている。

このため、ガス改質炉２内の過剰な酸素２４によりガス改質炉２内が腐食されることを防止することができる。

また、このようにガス改質炉２内が腐食されることを防止することができるので、ガス改質炉２の構成材料として高価な耐食合金等を用いる必要が無くなる。このため、ガス改質炉２を低コストで製造することもできる。

第２の実施の形態
次に図３により本発明の第２の実施の形態について説明する。図３に示す第２の実施の形態は、ガス改質炉２に、ガス改質炉２を加熱する加熱装置１１が設けられたものであり、他は図１（ａ）（ｂ）及び図２に示す第１の実施の形態と略同一である。

図３に示す第２の実施の形態において、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図３に示すように、ガス改質炉２に加熱装置１１が設けられ、ガス改質炉２に設けられた加熱装置１１を用いてガス改質炉２が加熱される。このため、ガス改質炉２内の熱分解ガス２１と酸素２４に対する酸素２４の平衡酸素分圧が、空気比０．３〜０．４程度の空気の不足した燃焼条件において燃焼した低い値、つまり１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持されていても、ガス改質炉２の温度を上げる昇温工程４１と、ガス改質炉２の温度を一定に保つ待機保温工程４２と、ガス改質炉２の温度を下げる降温工程４３の各工程において、ガス改質炉２を高温に保つことができる。

すなわち、昇温工程４１と待機保温工程４２において、ガス改質炉２自体の温度を高温に保つことができるので、ガス改質炉２における熱分解ガス２１の改質を効率よく行うことができる。また、降温工程４３においても、ガス改質炉２自体の温度を高温から徐々に下げることができるので、ガス改質炉２を急冷することにより損傷することを確実に防止することができる。

また、ガス改質炉２内の熱分解ガス２１と酸素２４に対する酸素２４の平衡酸素分圧は、空気比０．３〜０．４程度の空気の不足した燃焼条件において燃焼した低い値、つまり１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持されるので、ガス改質炉２内の過剰な酸素２４によりガス改質炉２内が腐食されることを防止することができる。

さらに、このようにガス改質炉２内が腐食されることを防止することができるので、ガス改質炉２の構成材料として高価な耐食合金等を用いる必要が無くなる。このため、ガス改質炉２を低コストで製造することもできる。

第３の実施の形態
次に図４により本発明の第３の実施の形態について説明する。図３に示す第３の実施の形態は、加熱装置として、供給される燃料２９に対する燃焼空気２８の空気比が１未満でも駆動可能なバーナ１２を用いたものであり、他は図３に示す第２の実施の形態と略同一である。

図４に示す第３の実施の形態において、図３に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図４に示すように、ガス改質炉２にバーナ１２が設けられ、ガス改質炉２に設けられたバーナ１２を用いてガス改質炉２が加熱される。このため、ガス改質炉２内の熱分解ガス２１と酸素２４に対する酸素２４の平衡酸素分圧が、空気比０．３〜０．４程度の空気の不足した燃焼条件において燃焼した低い値、つまり１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持されていても、ガス改質炉２の温度を上げる昇温工程４１と、ガス改質炉２の温度を一定に保つ待機保温工程４２と、ガス改質炉２の温度を下げる降温工程４３の各工程において、ガス改質炉２を高温に保つことができる。

すなわち、昇温工程４１と待機保温工程４２において、ガス改質炉２自体の温度を高温に保つことができるので、ガス改質炉２における熱分解ガス２１の改質を効率よく行うことができる。また、降温工程４３においても、ガス改質炉２自体の温度を高温から徐々に下げることができるので、ガス改質炉２を急冷することにより損傷することを防止することができる。

また、ガス改質炉２内の熱分解ガス２１と酸素２４に対する酸素２４の平衡酸素分圧は、空気比０．３〜０．４程度の空気の不足した燃焼条件において燃焼した低い値、つまり１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持されるので、ガス改質炉２内の過剰な酸素２４によりガス改質炉２内が腐食されることを防止することができる。

さらに、このようにガス改質炉２内が腐食されることを防止することができるので、ガス改質炉２の構成材料として高価な耐食合金等を用いる必要が無くなる。このため、ガス改質炉２を低コストで製造することもできる。

なお、本実施の形態において用いられるバーナ１２は、供給される燃料２９に対する燃焼空気２８の空気比が１未満でも駆動できるので、ガス改質炉２内において空気の不足した燃焼条件を確実に実現することができる。

第４の実施の形態
次に図５により本発明の第４の実施の形態について説明する。図５に示す第４の実施の形態は、ガス改質炉２内の温度を測定するガス改質炉温度測定部６１と、改質ガス２３を洗浄することにより得られる生成ガス２５の成分を分析する生成ガス分析部６２と、バーナ１２に流入する燃焼空気２８の流量を調整する燃焼空気流量調整部６３と、バーナ１２に流入する燃料２９の流量を調整する燃料流量調整部６４と、生成ガス分岐流量調整部６６と、これらの各部位を制御する制御部６５とを更に設けたものであり、他は図４に示す第３の実施の形態と略同一である。

なお図５に示すように、ガス洗浄部４とガス改質炉２とは、連結管６７により連結されており、ガス洗浄部４において改質ガス２３を洗浄することにより生成された生成ガス２５の一部は、連結管６７を介してガス改質炉２に流入する。

図５に示す第４の実施の形態において、図４に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図５において、ガス改質炉２内の温度がガス改質炉温度測定部６１により測定され、また、生成ガス２５中の酸素分圧が生成ガス分析部６２により測定される。

次に、ガス改質炉温度測定部６１により測定されたガス改質炉２内の温度のデータが、ガス改質炉温度測定部６１から制御部６５に入力され、また、生成ガス分析部６２により測定された生成ガス２５中の酸素分圧のデータが、生成ガス分析部６２から制御部６５に入力される。

次に、制御部６５において、入力されたガス改質炉２内の温度のデータと、生成ガス２５中の酸素分圧のデータとから、バーナ１２に流入する燃焼空気流量及び燃料流量と、ガス改質炉２内に流入する分岐生成ガス流量とが求められる。

次に、制御部６５で求められた燃焼空気流量及び燃料流量に従って、燃焼空気流量調整部６３及び燃料流量調整部６４が駆動制御され、バーナ１２に所定量の燃焼空気２８と燃料２９が流入し、バーナ１２によりガス改質炉２が加熱される。また。制御部６５で計算された分岐生成ガス流量に従って、連結管６７の分岐流量調整部６６が駆動制御され、ガス改質炉２内に分岐生成ガス２５を流入する。

このように本実施の形態によれば、制御部６５により、ガス改質炉温度測定部６１、生成ガス分析部６２、燃焼空気流量調整部６３、燃料流量調整部６４、生成ガス分岐流量調整部６６の各々を駆動制御して最適な状態でガス改質炉２を加熱することができる。

また図５に示すように、ガス改質炉２にバーナ１２が設けられ、ガス改質炉２に設けられたバーナ１２を用いてガス改質炉２が加熱される。このため、ガス改質炉２内の熱分解ガス２１と酸素２４に対する酸素２４の平衡酸素分圧が、空気比０．３〜０．４程度の空気の不足した燃焼条件において燃焼した低い値、つまり１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持されていても、ガス改質炉２の温度を上げる昇温工程４１と、ガス改質炉２の温度を一定に保つ待機保温工程４２と、ガス改質炉２の温度を下げる降温工程４３の各工程において、ガス改質炉２を高温に保つことができる。

すなわち、昇温工程４１と待機保温工程４２において、ガス改質炉２自体の温度を高温に保つことができるので、ガス改質炉２における熱分解ガス２１の改質を効率よく行うことができる。また、降温工程４３においても、ガス改質炉２自体の温度を高温から徐々に下げることができるので、ガス改質炉２を急冷することにより損傷することを防止することができる。

また、ガス改質炉２内の熱分解ガス２１と酸素２４に対する酸素２４の平衡酸素分圧は、空気比０．３〜０．４程度の空気の不足した燃焼条件において燃焼した低い値、つまり１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持されるので、ガス改質炉２内の過剰な酸素２４によりガス改質炉２内が腐食されることを防止することができる。

さらに、このようにガス改質炉２内が腐食されることを防止することができるので、ガス改質炉２の構成材料として高価な耐食合金等を用いる必要が無くなる。このため、ガス改質炉２を低コストで製造することもできる。

なお、本実施の形態において用いられるバーナ１２は供給される燃料２９に対する燃焼空気２８の空気比が１未満でも駆動できるので、ガス改質炉２内において空気の不足した燃焼条件を確実に実現することができる。

第５の実施の形態
次に図６により本発明の第３の実施の形態について説明する。図６に示す第５の実施の形態は、ガス改質炉２が、平衡解離酸素分圧の高い金属酸化物からなる本体２ａと、平衡解離分圧の低い金属酸化物からなり、ガス改質炉２の内面に形成された皮膜２ｂとから構成されたガス改質炉２を用いたものであり、他は図４に示す第３の実施の形態と略同一である。ここで図６は、ガス改質炉２の概略断面図を示している。

図６に示す第５の実施の形態において、図４に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態において、ガス改質炉２内の熱分解ガス２１と酸素２４に対する酸素２４の平衡酸素分圧を、ガス改質炉本体２ａの平衡解離酸素分圧よりも小さくし、かつガス改質炉皮膜２ｂの平衡解離酸素分圧よりも大きくすることにより、ガス改質炉本体２ａが酸化して劣化してしまうことを防止することができ、他方では、ガス改質炉皮膜２ｂを酸化させることができるので、より強固な酸化皮膜を生成することができる。

すなわち、ガス改質炉本体２ａが劣化することを防止するだけでなく、ガス改質炉皮膜２ｂを強化することができるので、ガス改質炉２内が腐食されることを確実に防止することができる。

なお、ガス改質炉本体２ａに用いられる金属酸化物の金属としては、産出量、強度、加工性、合金化する場合の溶媒としての多様性などから、経験的に周期表第四周期第８〜１０族のもの、つまり、鉄、コバルト及びニッケルが用いられる。一方、ガス改質炉皮膜２ｂは、ガス改質炉本体２ａの金属酸化物を腐食から保護するために設けられるものであり、このようなガス改質炉皮膜２ｂに用いられる金属酸化物の金属としては、酸素２４との親和力、生成する金属酸化物皮膜のイオンの易動度、合金内の自己拡散係数、合金との密着性などから、経験的にクロム、アルミニウム及びケイ素が用いられる。

これらの金属からなる金属酸化物の平衡解離酸素分圧は、各金属酸化物の生成自由エネルギー変化の温度関数より、温度を指定することにより得ることができる。一例として、８００℃における各金属酸化物の平衡解離酸素分圧を図７に示す。

図７に示すように、例えば800℃においてガス改質炉２内で熱分解ガス２１を改質して改質ガス２２を生成する場合には、ガス改質炉本体２ａに用いられる金属酸化物のうち最も平衡解離酸素分圧の低い鉄酸化物の平衡解離酸素分圧（1.91×10^-18(0.1MPa)）よりも低く、ガス改質炉皮膜２ｂに用いられる金属酸化物のうち最も平衡解離酸素分圧の高いクロムの平衡解離酸素分圧（2.20×10^-28(0.1MPa)）よりも高くなるよう、ガス改質炉２内の熱分解ガス２１と酸素２４に対する酸素２４の平衡酸素分圧が調整される。

本発明による廃棄物処理システムの第１の実施の形態を示したブロック図。 本発明による廃棄物処理システムにおけるガス改質炉内の温度及び平衡酸素分圧と、改質工程の各工程とを示した概略図。 本発明による廃棄物処理システムの第２の実施の形態を示したブロック図。 本発明による廃棄物処理システムの第３の実施の形態を示したブロック図。 本発明による廃棄物処理システムの第４の実施の形態を示したブロック図。 本発明による廃棄物処理システムの第５の実施の形態におけるガス改質炉の概略断面図。 ８００℃における各元素の酸化物の平衡解離酸素分圧を示す図表。 従来の廃棄物処理システムにおけるガス改質炉内の温度及び平衡酸素分圧と、改質工程の各工程とを示した概略図。

符号の説明

１ 熱分解炉
２ ガス改質炉
３ ガス冷却部
４ ガス洗浄部
１１ 加熱装置
１２ バーナ
２１ 熱分解ガス
２２、２３ 改質ガス
２４ 酸素
２９ 燃料
３１ 熱分解工程
３２ 改質工程
３３ 冷却工程
３４ 洗浄工程
４１ 昇温工程
４２ 待機保温工程
４３ 降温工程
４４ 処理工程

Claims (10)

1. 被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解炉と、
   酸素が供給され、熱分解炉からの熱分解ガスを改質して改質ガスを生成するガス改質炉と、
   ガス改質炉からの改質ガスを冷却するガス冷却部と、
   ガス冷却部からの冷却された改質ガスを洗浄し生成ガスを生成するガス洗浄部とを備え、
   ガス改質炉内の酸素の平衡酸素分圧は、１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持されていることを特徴とする廃棄物処理システム。
2. 被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解炉と、
   酸素が供給され、熱分解炉からの熱分解ガスを改質して改質ガスを生成するガス改質炉と、
   ガス改質炉からの改質ガスを冷却するガス冷却部と、
   ガス冷却部からの冷却された改質ガスを洗浄するガス洗浄部とを備え、
   ガス改質炉には、ガス改質炉を加熱する加熱装置が設けられていることを特徴とする廃棄物処理システム。
3. 加熱装置は、供給される燃料に対する空気比が１未満でも駆動可能なバーナを有することを特徴とする請求項２記載の廃棄物処理システム。
4. 熱分解炉内で、被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解工程と、
   ガス改質炉内に酸素を供給しながら、熱分解ガスを改質して改質ガスを生成する改質工程と、
   ガス冷却部内で、改質ガスを冷却する冷却工程と、
   ガス洗浄部内で、改質ガスを洗浄する洗浄工程とを備え、
   ガス改質炉内の酸素の平衡酸素分圧を、１０^−１９〜１０^−２２MPaに維持することを特徴とする廃棄物処理方法。
5. 熱分解炉内で、被処理物を熱分解して熱分解ガスを生成する熱分解工程と、
   ガス改質炉内に酸素を供給しながら、熱分解ガスを改質して改質ガスを生成する改質工程と、
   ガス冷却部内で、改質ガスを冷却する冷却工程と、
   ガス洗浄部内で、改質ガスを洗浄し生成ガスを生成する洗浄工程とを備え、
   ガス改質炉は、加熱装置を有し、
   ガス改質炉は、加熱装置により加熱されることを特徴とする廃棄物処理方法。
6. 改質工程は、ガス改質炉の温度を上げる昇温工程と、ガス改質炉の温度を一定に保つ待機保温工程と、ガス改質炉の温度を下げる降温工程と、熱分解ガスを改質して改質ガスを生成する処理工程とを有し、
   昇温工程と待機保温工程と降温工程とにおいて、ガス改質炉は加熱装置により加熱されることを特徴とする請求項５記載の廃棄物処理方法。
7. ガス改質炉は、平衡解離酸素分圧の高い金属酸化物からなる本体と、本体内面に形成され、平衡解離分圧の低い金属酸化物からなる皮膜とを有し、
   改質工程において、ガス改質炉内の酸素の平衡酸素分圧を、ガス改質炉本体の平衡解離酸素分圧よりも小さくし、かつガス改質炉皮膜の平衡解離酸素分圧よりも大きくすることを特徴とする請求項４又は５のいずれかに記載の廃棄物処理方法。
8. ガス改質炉の加熱装置は、供給される燃料に対する空気比が１未満でも駆動可能なバーナを有し、
   改質工程において、バーナに供給される燃料に対する空気比を１未満にし、このことによりガス改質炉内に含まれる酸素の平衡酸素分圧を、ガス改質炉本体の平衡解離酸素分圧よりも小さくし、かつガス改質炉皮膜の平衡解離酸素分圧よりも大きくすることを特徴とする請求項７記載の廃棄物処理方法。
9. ガス改質炉の本体を構成する金属酸化物は、鉄、ニッケル又はコバルトの酸化物であることを特徴とする請求項７記載の廃棄物処理方法。
10. ガス改質炉の皮膜を構成する金属酸化物は、クロム、アルミニウム又はケイ素の酸化物であることを特徴とする請求項７記載の廃棄物処理方法。

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