JP2009057497A - Gasification method, gas formation apparatus and gasification apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炭素系の固体燃料をガス化するガス化方法、ガス生成装置及びガス化装置に関する。 The present invention relates to a gasification method, a gas generator, and a gasifier for gasifying carbon-based solid fuel.
従来、将来のエネルギー利用技術として、石炭、生物由来の有機物であるバイオマス、又は有機質の廃棄物等の炭素系の固体燃料を、水素、一酸化炭素、又は低級の炭化水素等の可燃性ガスへ変換する「ガス化」、並びにこの可燃性ガスを利用した「ガスタービン発電」、「ガスエンジン発電」及び「燃料電池発電」の技術が研究・開発されている。 Conventionally, as a future energy utilization technology, carbon-based solid fuels such as coal, biological organic biomass, or organic waste are converted into flammable gases such as hydrogen, carbon monoxide, or lower hydrocarbons. Researches and developments have been made on “gasification” to be converted, and “gas turbine power generation”, “gas engine power generation”, and “fuel cell power generation” technologies using this combustible gas.
ガス化技術の性能を評価する際には、「原料である固体燃料の化学エネルギーに対する生成可燃性ガスの化学エネルギーの割合」を表す「冷ガス効率」が最も重要な指標のひとつとして用いられる。固体燃料と反応して固体燃料をガス化するガス化剤には、水蒸気、空気、窒素+空気、酸素、水蒸気+空気、又は水蒸気+酸素等が用いられる。水蒸気のみをガス化剤とする場合は、水蒸気を酸化剤とするガス化所謂水蒸気ガス化の反応が吸熱反応であるので、反応器を外部から加熱する必要がある。生成した可燃性ガスの一部を利用して反応器を加熱する場合は、冷ガス効率がその分低下する。酸素又は空気を水蒸気に加えたガス化剤を用いた場合は、吸熱反応である水蒸気ガス化と発熱反応である燃焼とが反応器内で発生する。この場合は、燃焼の寄与が大きいほど反応温度が高くなるものの冷ガス効率が低下し、一方、水蒸気ガス化の寄与が大きいほど冷ガス効率が高くなるものの、反応温度が低くなって反応速度が低下する。 When evaluating the performance of gasification technology, “cold gas efficiency” representing “a ratio of chemical energy of generated combustible gas to chemical energy of solid fuel as a raw material” is used as one of the most important indexes. Water vapor, air, nitrogen + air, oxygen, water vapor + air, water vapor + oxygen, or the like is used as the gasifying agent that reacts with the solid fuel to gasify the solid fuel. In the case of using only water vapor as a gasifying agent, the so-called water vapor gasification reaction using water vapor as an oxidizing agent is an endothermic reaction, and therefore it is necessary to heat the reactor from the outside. When the reactor is heated using a part of the generated combustible gas, the cold gas efficiency is reduced accordingly. When a gasifying agent in which oxygen or air is added to water vapor is used, water vapor gasification that is an endothermic reaction and combustion that is an exothermic reaction occur in the reactor. In this case, the greater the contribution of combustion, the higher the reaction temperature, but the lower the cold gas efficiency, while the larger the contribution of steam gasification, the higher the cold gas efficiency, but the lower the reaction temperature and the reaction rate. descend.
実際の固体燃料のガス化では、まず固体燃料の熱分解が進行し、これにより揮発成分が気相へ放出されると共に、チャーと呼ばれる固体の炭状物質が生成される。放出された揮発成分は、非凝縮性の軽質ガス及びタールと呼ばれる重質な化合物群の蒸気から構成される。タールは常温では液体又は固体となる物質であり、ガスがタールを含んでいる場合は、その分だけガス生成量が少なくなるだけでなく、ガスを利用する装置をタールが汚染する等の種々のトラブルが発生する、又はトラブルを防止するための処理設備が必要となるという問題がある。従って、固体燃料のガス化では、生成したガスに含まれるタールを軽質ガスに改質する必要がある。 In actual gasification of a solid fuel, thermal decomposition of the solid fuel first proceeds, whereby volatile components are released into the gas phase and a solid carbonaceous material called char is generated. The emitted volatile components are composed of non-condensable light gas and vapor of a heavy compound group called tar. Tar is a substance that becomes liquid or solid at room temperature, and when the gas contains tar, not only the amount of gas generated decreases, but also various types of substances such as tar contaminates the device that uses the gas. There is a problem that trouble occurs or a processing facility for preventing the trouble is necessary. Therefore, in the gasification of the solid fuel, it is necessary to reform the tar contained in the generated gas into a light gas.
タールの改質は、800℃程度の低温では反応が遅く、数秒以内で完結するには至らない。このため、従来、タールの改質には1100℃以上の高温が必要であると考えられていた。このような高温反応場を実現するためには、酸素又は空気の過剰投入が必要となり、その結果、冷ガス効率だけでなく、生成した可燃性ガスの単位体積あたりの発熱量もが低下してしまう。触媒を利用して800℃程度の低温でタールを改質する試みもなされているものの、触媒としてドロマイト、オリビン又は酸化鉄等の安価な天然鉱物を用いた場合は改質の程度が十分でない。また触媒としてニッケル系合成触媒等の高価な高活性触媒を用いた場合は、改質の程度は十分であるものの、可燃性ガスの原料に含まれる微量の塩素、硫黄又はアルカリ金属等による被毒のために触媒の失活が早晩発生し、また触媒の活性が高いほどタールからの炭素析出(コーキング)のために同様に失活が発生する。このような状況のなか、タールを分解する活性が高く、失活や被毒等の問題を回避できるタール分解材、触媒の開発が望まれている。非特許文献1には、ゼオライト又は活性アルミナ等の多孔質粒子にタールを付着させることによってガス中のタール濃度を低減させる技術が開示されている。
また固体燃料の熱分解において揮発成分と共に生成するチャーのガス化、とりわけ水蒸気ガス化においては、タール又は炭化水素ガスが気相中に高濃度で存在すると、これら気相成分によるガス化阻害効果によってガス化が極めて遅速化するか又は事実上進行しない。阻害効果には二種類あり、ひとつはタール及び炭化水素に由来する活性水素のチャー表面への吸着である。チャーがガス化するためには水蒸気がチャー表面に吸着する必要があるが、活性水素がチャー表面に吸着すると、水蒸気の吸着を阻害することとなる。またもうひとつの阻害効果は、タール及び炭化水素自身がチャー表面に吸着し、炭素化合物として析出することである。タール及び炭化水素がチャー表面で炭化物として析出する反応はコーキングと呼ばれ、コーキングの速度がチャーのガス化速度よりも大きいと、チャーのガス化は実質的には進行しなくなる。 In the gasification of char generated with volatile components in pyrolysis of solid fuel, especially steam gasification, if high concentrations of tar or hydrocarbon gas are present in the gas phase, the gasification inhibition effect by these gas phase components Gasification is very slow or practically does not proceed. There are two types of inhibitory effects, and one is the adsorption of active hydrogen derived from tar and hydrocarbons onto the char surface. In order for char to gasify, water vapor needs to be adsorbed on the char surface. However, if active hydrogen is adsorbed on the char surface, the adsorption of water vapor is hindered. Another inhibitory effect is that tar and hydrocarbon itself adsorb on the char surface and precipitate as a carbon compound. The reaction in which tar and hydrocarbon precipitate as char on the char surface is called coking, and if the coking rate is greater than the char gasification rate, the char gasification will not proceed substantially.
上述のように、固体燃料のガス化を行う際に、冷ガス効率の高いガス化、即ち水蒸気の消費量が高く酸素の消費量が低い低温ガス化を行うためには、従来法では難しいタールの分解消去を可能とする安価な分解材を開発する必要がある。また固体燃料の熱分解の際に生成されるチャーのガス化については、ガス化を阻害するタール及び炭化水素とチャーとを切り離した上でチャーをガス化する方法を開発する必要がある。 As described above, when gasifying solid fuel, tar that is difficult in the conventional method to perform gasification with high cold gas efficiency, that is, low-temperature gasification with high water vapor consumption and low oxygen consumption. Therefore, it is necessary to develop an inexpensive decomposable material that can be disassembled and erased. In addition, regarding the gasification of char generated during the thermal decomposition of solid fuel, it is necessary to develop a method for gasifying char after separating tar and hydrocarbons that inhibit gasification from char.
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、炭素系の固体燃料をガス化する際に、タールを分解するためにチャーの表面におけるコーキングを積極的に利用することによって、タールを除去したガスの生成、及びチャーの迅速なガス化を実現するガス化方法、ガス生成装置及びガス化装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to actively perform coking on the surface of char in order to decompose tar when gasifying a carbon-based solid fuel. It is an object of the present invention to provide a gasification method, a gas generation device, and a gasification device that realize generation of gas from which tar has been removed and rapid gasification of char.
本発明に係るガス化方法は、有機物をガス化する方法において、有機物を450℃以上で加熱することにより、前記有機物を気相成分と炭状固体とに熱分解し、比表面積及び細孔容積を前記炭状固体よりも増大させた多孔質の炭状物質、又は前記炭状固体と前記多孔質の炭状物質との混合物に、熱分解によって発生した気相成分を接触させることにより、前記炭状固体又は前記多孔質の炭状物質の表面に炭素質の固体が析出した炭素担持体を生成し、前記多孔質の炭状物質又は前記炭状固体と前記多孔質の炭状物質との混合物に前記気相成分を接触させた後のガスを回収することを特徴とする。 The gasification method according to the present invention is a method of gasifying an organic substance, wherein the organic substance is thermally decomposed into a gas phase component and a carbonaceous solid by heating the organic substance at 450 ° C. or more, and a specific surface area and a pore volume are obtained. By contacting a gas phase component generated by thermal decomposition with a porous carbonaceous material having a larger amount than the carbonaceous solid, or a mixture of the carbonaceous solid and the porous carbonaceous material. A carbon carrier in which a carbonaceous solid is deposited on the surface of the carbonaceous solid or the porous carbonaceous material is generated, and the porous carbonaceous material or the carbonaceous solid and the porous carbonaceous material The gas after the gas phase component is brought into contact with the mixture is recovered.
本発明に係るガス化方法は、前記炭状固体及び/又は前記炭素担持体に700℃以上で水蒸気を含むガスを接触させ、発生する水素又は一酸化炭素を含むガスを回収することを特徴とする。 The gasification method according to the present invention is characterized in that a gas containing water vapor is brought into contact with the carbonaceous solid and / or the carbon support at 700 ° C. or higher, and the generated gas containing hydrogen or carbon monoxide is recovered. To do.
本発明に係るガス化方法は、前記多孔質の炭状物質は、前記炭状固体及び/又は前記炭素担持体に700℃以上で水蒸気を含むガスを接触させた後に残る固体物質であることを特徴とする。 In the gasification method according to the present invention, the porous carbonaceous material is a solid material remaining after the carbonaceous solid and / or the carbon support is brought into contact with a gas containing water vapor at 700 ° C. or higher. Features.
本発明に係るガス生成装置は、有機物の熱分解によりガスを生成するガス生成装置において、有機物を450℃以上で熱分解する手段と、該手段によって生成した気相成分及び炭状固体を回収する手段と、該手段が回収した前記気相成分を、比表面積及び細孔容積を前記炭状固体よりも増大させた多孔質の炭状物質、又は前記炭状固体と前記多孔質の炭状物質との混合物が集積した集積物に浸透させる手段と、前記集積物に前記気相成分が浸透することによって前記炭状固体又は前記多孔質の炭状物質の表面に炭素質の固体が析出した炭素担持体を回収する手段と、前記気相成分を前記集積物に浸透させた後のガスを回収する手段とを備えることを特徴とする。 The gas generating apparatus according to the present invention is a gas generating apparatus that generates gas by pyrolyzing organic matter, and means for thermally decomposing the organic substance at 450 ° C. or higher, and recovers vapor phase components and carbonaceous solids produced by the means. A porous carbonaceous material having a specific surface area and pore volume increased from that of the carbonaceous solid, or the carbonaceous solid and the porous carbonaceous material. And carbon in which a carbonaceous solid is deposited on the surface of the carbonaceous solid or the porous carbonaceous material as a result of the vapor phase component permeating into the aggregate. And a means for recovering the carrier, and a means for recovering the gas after allowing the gas phase component to permeate the accumulation.
本発明に係るガス化装置は、有機物をガス化するガス化装置において、本発明のガス化方法で生成される炭状固体及び/又は炭素担持体が集積した集積物に、温度が700℃以上の水蒸気を含むガスを接触させる手段と、該手段により発生した水素又は一酸化炭素を含むガスを回収する手段と、前記炭状固体及び/又は前記炭素担持体に700℃以上で水蒸気を含むガスを接触させた後に残る多孔質の炭状物質を回収する手段とを備えることを特徴とする。 The gasification apparatus according to the present invention is a gasification apparatus for gasifying organic matter, wherein the temperature is 700 ° C. or higher on the accumulation of carbonaceous solids and / or carbon supports produced by the gasification method of the present invention. Means for contacting a gas containing water vapor, means for recovering a gas containing hydrogen or carbon monoxide generated by the means, and a gas containing water vapor at 700 ° C. or higher on the carbonaceous solid and / or the carbon carrier. And a means for recovering the porous carbonaceous material remaining after the contact.
本発明においては、石炭又はバイオマス等の有機物を気相成分と炭状固体であるチャーとに熱分解し、比表面積及び細孔容積をチャーよりも増大させた多孔質の炭状物質、又はチャーと多孔質の炭状物質との混合物に気相成分を接触させ、接触後のガスを回収する。気相成分に含まれるタールは、チャー又は多孔質の炭状物質の表面でガスと炭素質の固体とに分解し、チャー又は多孔質の炭状物質は表面に炭素質の固体が析出した炭素担持体となる。 In the present invention, an organic substance such as coal or biomass is pyrolyzed into a gas phase component and char that is a carbonaceous solid, and a porous carbonaceous material or char that has a specific surface area and pore volume increased more than char. The gas phase component is brought into contact with a mixture of the carbonaceous material and the porous carbonaceous material, and the gas after contact is recovered. Tar contained in the gas phase component decomposes into gas and carbonaceous solid on the surface of char or porous carbonaceous material, and char or porous carbonaceous material is carbon on which carbonaceous solid is deposited on the surface. It becomes a carrier.
また本発明においては、チャー及び/又は炭素担持体に水蒸気を含むガスを接触させることによって、チャー及び/又は炭素担持体のガス化を行い、ガス化により発生した水素又は一酸化炭素を含む可燃性のガスを回収する。 In the present invention, the char and / or the carbon support is brought into contact with a gas containing water vapor to gasify the char and / or the carbon support and combustible containing hydrogen or carbon monoxide generated by the gasification. Recover sex gas.
また本発明においては、チャー及び/又は炭素担持体を完全にはガス化させず、チャー及び/又は炭素担持体が部分的にガス化して比表面積及び細孔容積が増大した多孔質の炭状物質を生成し、生成した多孔質の炭状物質をタールの分解に利用する。 In the present invention, the char and / or carbon support is not completely gasified, and the char and / or carbon support is partially gasified to increase the specific surface area and pore volume. A substance is produced, and the produced porous carbonaceous substance is used for the decomposition of tar.
本発明にあっては、有機物を熱分解した気相成分に含まれるタールを、多孔質の炭状物質を用いて分解するので、タールが効果的に除去されて燃料としての利用が容易なガスを生成することができる。 In the present invention, tar contained in a gas phase component obtained by thermally decomposing an organic substance is decomposed using a porous carbonaceous substance, so that the gas can be effectively removed and used as fuel easily. Can be generated.
また本発明にあっては、生成されたチャー及び炭素担持体からはタールが発生しないので、タールによるガス化阻害が起こらず、チャー及び炭素担持体を迅速にガス化し、水素又は一酸化炭素を含む可燃性のガスを効率的に生産することができる。 Further, in the present invention, since tar is not generated from the produced char and carbon support, gasification inhibition by tar does not occur, char and carbon support are rapidly gasified, and hydrogen or carbon monoxide is generated. The combustible gas containing it can be produced efficiently.
また本発明にあっては、チャー及び炭素担持体のガス化後に残った多孔質の炭状物質は、比表面積及び細孔容積が増大し、タールを分解する活性が高いので、タールの分解に利用することが可能であり、多孔質の炭状物質をリサイクルしながら有機物を効率的にガス化することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。 In the present invention, the porous carbonaceous material remaining after the gasification of the char and the carbon support increases the specific surface area and pore volume, and has a high activity of decomposing tar. The present invention has an excellent effect, such as being able to be used and efficiently gasifying an organic substance while recycling a porous carbonaceous material.
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図1は、本発明のガス化方法の概要を示す概念図である。本発明では、まず、石炭、バイオマス、又は有機質の廃棄物等の炭素系固体燃料を450℃以上で加熱することにより、炭素系固体燃料は、気相成分と炭状の固体であるチャーとに熱分解する。気相成分は、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、及び低級炭化水素ガス等を含んだガスと、常温まで冷却すると液体又は固体になる凝縮性化合物とからなる。ここでの凝縮性とは、常温・常圧で液体又は固体になる性質という程度の意味である。この凝縮性化合物は、一般にタールと呼ばれる。固体炭素系資源を熱分解した際に生成するタールには芳香族化合物が含まれる。これらの化合物のうち、1分子あたり1個の芳香族環を持つベンゼン、トルエン及びキシレン等のアルキルベンゼン類は、配管閉塞等のトラブルやガスエンジン運転のトラブルの原因とならないため、タールには含められないことが多い。但し、1個の芳香族環を持つ化合物であってもフェノールのような高沸点の化合物はタールに分類される。2個以上の芳香族環を持つ化合物は全てタールに分類される。気相成分は冷却されない状態では、常温では液体とならない非凝縮性のガスにタールの蒸気が含まれた状態となっている。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an outline of the gasification method of the present invention. In the present invention, first, a carbon-based solid fuel such as coal, biomass, or organic waste is heated at 450 ° C. or higher so that the carbon-based solid fuel is converted into a gas phase component and char that is a carbonaceous solid. Thermally decomposes. The gas phase component is composed of a gas containing hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, lower hydrocarbon gas, and the like, and a condensable compound that becomes liquid or solid when cooled to room temperature. Here, the condensability means the property of becoming a liquid or a solid at normal temperature and normal pressure. This condensable compound is generally called tar. The tar generated when pyrolyzing solid carbon-based resources contains aromatic compounds. Among these compounds, alkylbenzenes such as benzene, toluene, and xylene with one aromatic ring per molecule are not included in tar because they do not cause troubles such as pipe clogging or gas engine operation troubles. Often not. However, even a compound having one aromatic ring has a high boiling point compound such as phenol and is classified as tar. All compounds having two or more aromatic rings are classified as tar. When the gas phase component is not cooled, tar vapor is contained in a non-condensable gas that does not become liquid at room temperature.
本発明では、次に、ガス及びタールからなる気相成分を、600℃〜800℃で、比表面積及び細孔容積をチャーよりも増大させた多孔質の炭状物質である活性化チャーに接触させることにより、タールをコークと呼ばれる炭素質の固体に分解するコーキングの処理を行う。活性化チャーは、比表面積及び細孔容積を増大させることでチャーがより多孔質化し、表面上でタールを分解するための活性が向上されたものである。コーキングの処理では、活性化チャーの細孔内等の表面に気相成分中のタールが吸着し、活性化チャー表面での分解作用によりタールはガスとコークとに分解され、ガスは気相成分中に残り、コークは活性化チャーの表面に析出する。このコーキングの処理により、下流にタール処理専用の工程を設置する必要がなく、ガスエンジン等のガス燃焼器の運転トラブルを生じることのない低濃度以下にまでタールが消去され、実質的にタールを含まないガスが生成される。ガスエンジンが許容できるタールの上限濃度は、一般には100mg−tar/Nm3 程度であると言われている。またコーキングの処理では、活性化チャーの表面にコークが析出することにより、活性化チャーの活性は失われ、活性化チャーの表面にコークが析出した炭素担持体が生成される。なお、タールからコークを析出させる物質としては、活性化チャーとチャーとの混合物を用いてもよい。チャーは活性化チャーに比べるとタールを分解する能力は劣るものの、活性化チャーと同様にタールを分解し、チャーの表面にコークが析出した炭素担持体となることができる。 In the present invention, the gas phase component comprising gas and tar is then contacted with an activated char which is a porous carbonaceous material having a specific surface area and pore volume increased from char at 600 ° C. to 800 ° C. By doing so, a coking process is performed in which tar is decomposed into a carbonaceous solid called coke. The activated char is a char made more porous by increasing the specific surface area and pore volume, and the activity for decomposing tar on the surface is improved. In the coking process, tar in the gas phase component is adsorbed on the surface of the activated char such as in the pores, and the tar is decomposed into gas and coke by the decomposition action on the surface of the activated char. Coke remains on the surface of the activated char. This coking process eliminates the need to install a process dedicated to tar processing downstream, eliminates the tar to a low concentration and does not cause trouble in operation of a gas combustor such as a gas engine. Gas that does not contain is produced. The upper limit concentration of tar that a gas engine can tolerate is generally said to be about 100 mg-tar / Nm 3 . In the coking treatment, coke is deposited on the surface of the activated char, so that the activity of the activated char is lost, and a carbon carrier in which coke is deposited on the surface of the activated char is generated. As a substance for depositing coke from tar, a mixture of activated char and char may be used. Although char has a lower ability to decompose tar than activated char, tar can be decomposed in the same manner as activated char to form a carbon support with coke deposited on the surface of char.
これまでの熱分解及びコーキングの処理では、チャー、炭素担持体、及びタールを含まない非凝縮性のガスを併産する。これらの生成物の内、非凝縮性のガスは、ガスエンジン又はガスタービン等を用いて燃焼し、電力及び/又は熱に変換することができ、また水蒸気改質用触媒等を用いて炭化水素を含まない合成ガスへも変換することができる。またチャー及び炭素担持体は、更に加熱してもタールを一切発生しない、即ちタールフリーの性質を持つ高品位固体燃料であり、両者を区別することなく混合して利用することができる。 Conventional pyrolysis and coking processes produce char, carbon support, and non-condensable gas that does not contain tar. Among these products, non-condensable gas can be converted into electric power and / or heat by using a gas engine or a gas turbine or the like, and can be converted into a hydrocarbon using a steam reforming catalyst or the like. It can also be converted to synthesis gas that does not contain. Further, the char and the carbon support are high-grade solid fuels that do not generate any tar even when heated, that is, have a tar-free property, and can be used by mixing them without distinction.
本発明では、次に、チャー及び炭素担持体を、水蒸気、水蒸気+空気、又は水蒸気+酸素等を酸化剤(ガス化剤)としてガス化し、水素及び一酸化炭素を主成分とする可燃性のガスを生成するガス化の処理を行う。チャー及び炭素担持体からはタールが一切発生せず、また、炭化水素ガスもほとんど生成しないので、タールを処理する設備が必要でないばかりでなく、ガス化を行うガス化反応器においては、タール及び炭化水素によるガス化阻害が起こらないために、低温で迅速なガス化が可能である。このガス化の処理では、チャー及び炭素担持体をすべてガス化する必要がなく、可燃性ガスに加えて、活性炭と類似の物性を有する活性化チャーを併産することができる。チャー及び炭素担持体は、ガス化の処理によって、表面に析出したコーク又は表面物質がガス化し、比表面積及び細孔容積が増大し、多孔質の活性化チャーが生成される。ここで生成された活性化チャーは、コーキングの処理で用いるものである。 Next, in the present invention, the char and the carbon support are gasified using water vapor, water vapor + air, water vapor + oxygen or the like as an oxidizing agent (gasifying agent), and combustible mainly containing hydrogen and carbon monoxide. A gasification process for generating gas is performed. No tar is generated from the char and the carbon support, and almost no hydrocarbon gas is generated. Therefore, not only equipment for treating tar is not necessary, but in a gasification reactor for gasification, tar and Since gasification inhibition by hydrocarbons does not occur, rapid gasification is possible at low temperatures. In this gasification treatment, it is not necessary to gasify all of the char and the carbon carrier, and in addition to the combustible gas, an activated char having physical properties similar to activated carbon can be produced together. In the char and carbon support, coke or surface material deposited on the surface is gasified by gasification treatment, the specific surface area and pore volume are increased, and porous activated char is generated. The activated char generated here is used in the coking process.
ガス化の処理におけるガスと活性化チャーとの生成割合は、ガス化温度、ガス化剤の組成、供給速度、並びにチャー及び炭素担持体のガス化反応器内における滞留時間によって制御できる。ガス化によって生成した可燃性のガスは、ガスエンジン、ガスタービン、又は燃料電池等を用い、電力及び/又は熱に変換することができる。活性化チャーは、ガス化に供する前のチャー又は炭素担持体よりも大きな比表面積及び細孔容積を有するので、コーキングの処理において有効に利用することができる。つまり、チャーから活性化チャーを製造することができ、また炭素担持体を活性化チャーに再生することができる。 The ratio of gas and activated char produced in the gasification process can be controlled by the gasification temperature, the composition of the gasifying agent, the feed rate, and the residence time of the char and carbon support in the gasification reactor. The combustible gas generated by gasification can be converted into electric power and / or heat using a gas engine, a gas turbine, a fuel cell, or the like. Since the activated char has a larger specific surface area and pore volume than the char or carbon support before being subjected to gasification, it can be effectively used in the coking process. That is, activated char can be produced from char, and the carbon support can be regenerated into activated char.
図2は、本発明のガス生成装置の構成例を示す模式的断面図である。ガス生成装置は、炭素系固体燃料の熱分解を行う分解反応器11、及びコーキングの処理を行うコーキング反応器21を備える。分解反応器11は、中空円筒状に構成されており、一端には分解反応器11内に炭素系固体燃料を供給するホッパ14が結合されており、分解反応器11内の一端から他端まで搬送スクリュー13が設けられている。搬送スクリュー13は、分解反応器11と同軸の回転軸周りに螺旋状の羽根を設けた構成となっている。搬送スクリュー13は、回転軸を中心にして回転することにより、分解反応器11内の一端に供給された炭素系固体燃料を他端へ搬送する。分解反応器11は略水平の姿勢で炉12内を貫通して設置されている。炉12は、本発明で生成したガスの一部を燃焼させた熱供給、電気加熱、ガスエンジン若しくはガスタービンの廃熱による加熱、又はこれらを組み合わせた方法で分解反応器11内を450〜600℃に加熱する。分解反応器11の他端には、熱分解によって炭素系固体燃料から生成した気相成分をコーキング反応器21へ導く配管15と、炭素系固体燃料から生成したチャーを回収する回収器16とが設けられている。分解反応器11の構成としては、スクリューコンベア型の構成を示したが、これは一例であって、ロータリーキルン型又は移動層型(アップドラフト型、ダウンドラフト型)の構成であってもよい。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the gas generation device of the present invention. The gas generator includes a cracking reactor 11 that performs thermal decomposition of a carbon-based solid fuel, and a
コーキング反応器21には、上側に、活性化チャーを供給するホッパ23が粒子供給機24を介して設けられている。粒子供給機24の動作により、ホッパ23から活性化チャーが供給され、コーキング反応器21内に活性化チャーが集積する。コーキング反応器21は、炉22内に配置されている。炉22は、本発明で生成したガスの一部を燃焼させた熱供給、電気加熱、ガスエンジン若しくはガスタービンの廃熱による加熱、又はこれらを組み合わせた方法でコーキング反応器21内を600〜800℃に加熱する。コーキング反応器21内の活性化チャーは炉22によって適宜加熱される。またコーキング反応器21の下部には、配管15が接続されている。配管15は、断熱材で覆われるか、又は加熱手段を備える等、管内を流れる気相成分を保温する構成となっている。炭素系固体燃料の熱分解によって発生した気相成分は、分解反応器11から配管15を通ってコーキング反応器21内に流入する。コーキング反応器21は、反応器内の下部に、多数のガス噴出孔を有する環状管を設け、この環状管に配管15が接続された構成とする等、配管15から流入した気相成分が活性化チャーの集積物にほぼ満遍なく浸透する構成となっている。活性化チャーの集積物に気相成分が浸透することによって、炭素担持体が生成される。更にコーキング反応器21には、上側に、生成したガスを回収するガス回収管27が接続されており、下側に粒子排出機26が設けられている。粒子排出機26の下方には炭素担持体を回収する回収器25が設けられている。
In the
なお分解反応器11及びコーキング反応器21は、内部に挿入した伝熱管に熱風を供給することによって内部を加熱する構成であってもよい。またコーキング反応器21は、若干量の空気又は酸素を投入して内部で部分燃焼反応を進行させ、反応熱によって内部を加熱する構成であってもよい。
The decomposition reactor 11 and the
以上の構成でなるガス生成装置では、搬送スクリュー13の回転によって、炭素系固体燃料が連続的に分解反応器11内に供給され、炭素系固体燃料は分解反応器11を搬送されながら加熱され、炭素系固体燃料が気相成分とチャーとに熱分解する反応が連続的に行われる。発生した気相成分は配管15でコーキング反応器21内へ供給される。チャーは搬送スクリュー13によって分解反応器11内の他端まで搬送された上で回収器16に回収される。搬送スクリュー13の回転速度を調整することにより、炭素系固体燃料の供給レート、並びに気相成分及びチャーの生成レートを調整することができる。
In the gas generating apparatus having the above configuration, the carbon-based solid fuel is continuously supplied into the cracking reactor 11 by the rotation of the
またコーキング反応器21では、粒子供給機24によって活性化チャーが連続的にコーキング反応器21内に供給され、粒子排出機26によって炭素担持体が連続的にコーキング反応器21内から排出される。従って、コーキング反応器21内には活性化チャーの移動層が形成される。活性化チャーの供給速度及び排出速度は、移動層の高さがある範囲内に収まるようにそれぞれ調節する。このとき、ガス生成装置で生成されるガス中のタール濃度がガスのスペックとして定められた上限値未満となるのに十分な移動層高を維持する必要がある。
In the
配管15を通って分解反応器11から供給される気相成分が活性化チャーの移動層に浸透することによって、気相成分に含まれるタールが分解してコークが活性化チャーの表面に析出し、炭素担持体が生成される。生成した炭素担持体は、粒子排出機26によってコーキング反応器21から排出されて回収器25に回収される。また気相成分に含まれるタールが分解された非凝縮性のガスは、ガス回収管27によってコーキング反応器21から回収される。回収されたガスは、図示しない脱塵用のサイクロン又はフィルタを経由して図示しない冷却塔で水分を除去し、ガスエンジン等で利用できる精製燃料ガスとなる。なお、コーキング反応器21内へは、回収器16に回収されたチャーを活性化チャーと共にホッパ23から供給することも可能である。チャーは活性化チャーと同様にタールを分解し、表面にコークが析出して炭素担持体となる。このようにして、図2に示すガス生成装置を用いることにより、タールを含まない非凝縮性のガス、炭素担持体、及びチャーを連続的に製造することが可能となる。
The gas phase component supplied from the decomposition reactor 11 through the
なお、図2には、炭素系固体燃料を熱分解した気相成分とチャーとを分離して回収する構成のガス生成装置を示したが、本発明のガス生成装置の構成はこれに限るものではなく、気相成分とチャーとを分離せずに回収する構成であってもよい。即ち、ガス生成装置は、配管15及び回収器16を備えておらず、分解反応器11がコーキング反応器21に直結している形態であってもよい。この形態の場合は、分解反応器11から気相成分及びチャーがコーキング反応器21へ供給され、ホッパ23から活性化チャーが供給され、コーキング反応器21内には活性化チャー及びチャーの混合物からなる移動層が形成され、コーキングの処理が行われる。
FIG. 2 shows a gas generating device configured to separate and recover a gas phase component obtained by pyrolyzing carbon-based solid fuel and char, but the configuration of the gas generating device of the present invention is not limited to this. Instead, a configuration in which the gas phase component and the char are recovered without being separated may be employed. That is, the gas generator may not include the
図3は、本発明のガス化装置の構成例の一部分を示す模式的断面図である。ガス化反応器31には、上側に、炭素担持体及びチャーを供給するホッパ32が粒子供給機33を介して設けられている。粒子供給機33の動作により、ホッパ32から炭素担持体及びチャーが供給され、ガス化反応器31内に炭素担持体及びチャーが集積する。ガス化反応器31の下部には、ガス化反応器31へ水蒸気を含む酸化剤ガスを供給する配管が接続されている。酸化剤ガスは、水蒸気、水蒸気+空気又は水蒸気+酸素である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a part of a configuration example of the gasifier of the present invention. In the
酸化剤ガスが水蒸気のみの場合、ガス化反応器31は外部から加熱される構成となっている。ガス化反応器31は、本発明で生成したガスの一部を燃焼させた熱供給、電気加熱、ガスエンジン若しくはガスタービンの廃熱による加熱、又はこれらを組み合わせた方法で加熱される。また酸化剤ガスが空気又は酸素を含む場合は、ガス化反応器31内で吸熱反応である水蒸気ガス化と発熱反応である燃焼とが反応器内で発生し、水蒸気と酸素との消費速度の比によってガス化反応器31内の温度が決まる。水蒸気と酸素との比は、ガス化反応器31内の温度が例えば800〜900℃の範囲内に収まるように設定する。ガス化反応器31は、ガス化反応器31からの熱放散を最小にするために保温構造となっている。
When the oxidant gas is only water vapor, the
ガス化反応器31内は、供給された酸化剤ガスが炭素担持体及びチャーの集積物にほぼ万遍なく接触できる構成となっている。炭素担持体及びチャー集積物に酸化剤ガスが接触することによって、水蒸気ガス化の反応が起こり、水素及び一酸化炭素を主成分とする可燃性のガスが生成される。ガス化反応器31の上側には、サイクロン36が接続され、サイクロン36を経由して可燃性のガス及び未反応水蒸気を回収する回収管37が接続されている。更にガス化反応器31の下側には、粒子排出機35が設けられ、粒子排出機35の下方には活性化チャーを回収する回収器34が設けられている。
The
以上の構成でなるガス化装置では、粒子供給機33によって炭素担持体及びチャーが連続的にガス化反応器31内に供給され、粒子排出機35によって活性化チャーが連続的にガス化反応器31内から排出される。従って、ガス化反応器31内には炭素担持体及びチャーの移動層が形成される。ガス化反応器31内に水蒸気を含む酸化剤ガスが供給され、炭素を主成分とする炭素担持体及びチャーに酸化剤ガスが接触することにより、水蒸気と炭素との間で水蒸気ガス化の反応が起こり、水素ガス及び一酸化炭素を主成分とする可燃性のガスが発生する。発生したガスはサイクロン36を経由して回収管37によって回収される。サイクロン36は、ガス及び未反応水蒸気に含まれるチャーの微紛及び灰を補足・回収する。図示していないものの、必要であれば、サイクロン36の下流に除塵用フィルタを設置し、サイクロン36では回収されない微粉を捕捉する構成としてもよい。回収管37の下流には水蒸気を凝縮するための図示しない乾燥機を設置し、生成したガスを乾燥する。得られた可燃性のガスは、ガスエンジン、ガスタービン又は燃料電池用の燃料として利用することができる。なお、生成したガスを燃料電池に供給する場合は、ガスの冷却及び水蒸気凝縮は必要ない場合があるが、その一方で、ガスに含まれる硫化水素を除去する必要がある。
In the gasification apparatus having the above configuration, the carbon carrier and char are continuously supplied into the
また酸化剤ガスが接触した炭素担持体及びチャーは、表面の炭素がガス化されて活性化チャーとなり、回収器34に回収される。ガス化反応器31で完全にガス化が行われた場合は、炭素担持体及びチャーに含まれる炭素は完全にガス化され、炭素担持体及びチャーは灰となる。炭素担持体及びチャーの供給速度及び排出速度を調整し、完全にガス化が行われていない状態で排出されるようにすることにより、炭素担持体及びチャーの一部がガス化することによって表面が侵食され、比表面積及び細孔容積が大幅に増大した多孔質の炭状物質、即ち活性化チャーが生成される。生成された活性化チャーは、図2に示したガス生成装置で利用することができる。
In addition, the carbon carrier and char that are in contact with the oxidant gas are converted into activated char by carbonization of the surface carbon, and are collected by the
次に、活性化チャーのタール分解材としての能力を確認するために行った実験を説明する。図4は、実験に用いた実験装置の一部を示す概略図である。径の異なる2種類の反応管を同心に備えた2重構造の反応管41を用い、内管の下流にはワイヤメッシュ42を設け、内管内及び内管と外管との間を気体が通流する構成とした。炭素系固体燃料の例としてマツおが粉の試料を用い、内管には上流からマツおが粉の粒子及び窒素ガスが流入し、流入したマツおが粉の粒子がワイヤメッシュ42上に集積するように構成してある。また内管と外管との間には酸化剤ガスとして水蒸気が流入する構成とした。更に反応管41内のワイヤメッシュ42の下流に分散板43を設け、分散板43上に活性化チャーの充填層を設けた。マツおが粉の粒子がワイヤメッシュ42上に集積した部分を熱分解ゾーンとし、活性化チャーの充填層の部分をタール分解ゾーンとする。熱分解ゾーンは500℃に加熱し、タール分解ゾーンは800℃に加熱するように構成した。
Next, an experiment conducted to confirm the ability of activated char as a tar decomposition material will be described. FIG. 4 is a schematic view showing a part of the experimental apparatus used in the experiment. A double-structured
実験では、粒子径0.7〜1.2mmのマツおが粉を0.07g/分の速度で定常供給した。熱分解ゾーンでは、マツおが粉が熱分解し、気相成分とチャーとが生成される。チャーはワイヤメッシュ42上に残存し、気相成分は窒素ガスと共にワイヤメッシュ42を通過してタール分解ゾーンへ連続的に導入される。タール分解ゾーンでは、粒子径0.15〜0.25mmの活性化チャーを0.9g充填した。熱分解ゾーンから流入する気相成分及び窒素ガスは、水蒸気と混合してからタール分解ゾーンに導入される。気相成分、窒素ガス及び水蒸気が混合した混合ガス中の水蒸気濃度は16vol%とした。また活性化チャーの充填層内にガスが滞留する時間は30ミリ秒であった。気相成分中のタールは、活性化チャーの充填層を通過する間にガスとコークとに分解する。実験では、タール分解ゾーンを通過したガスを全量回収し、同定・定量した。析出したコーク量は、実験前後での活性化チャーの炭素量の差から決定した。
In the experiment, pine powder having a particle diameter of 0.7 to 1.2 mm was constantly supplied at a rate of 0.07 g / min. In the pyrolysis zone, the pine powder is pyrolyzed to produce gas phase components and char. The char remains on the
図5は、実験結果を説明する説明図である。図中の数値は、炭素基準で生成物の相対量を示す。即ち、100のマツおが粉から熱分解により9.5のガスと65のタールとが生成され、このガス及びタールが50の活性化チャーの充填層に供給された。この実験におけるタールは、ベンゼン、トルエン及びキシレン以外の全ての芳香族化合物である。タール分解ゾーンからは60.5の非凝縮性のガスが流出する一方で、タール分解ゾーンを通過したガスからはタールは全く検出されなかった。このときの検出下限は炭素量0.001であり、タールの量は0.001未満であることが明らかである。熱分解で生成した65のタールは、51のガスと14のコークとに分解し、コークは活性化チャーの表面に析出した。コークの析出により、活性化チャーは炭素担持体となり、比表面積は2,310m2 /gから1,260m2 /gへ減少し、細孔容積は0.75ml/gから0.43ml/gへ減少した。このように、接触時間が30ミリ秒という短い時間であっても、活性化チャーはタールを完全に分解することができることが明らかとなった。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the experimental results. The numbers in the figure indicate the relative amount of product on a carbon basis. That is, 9.5 gas and 65 tar were produced from 100 pine powders by pyrolysis, and this gas and tar were supplied to a packed bed of 50 activated char. Tar in this experiment is all aromatic compounds except benzene, toluene and xylene. While 60.5 non-condensable gas was discharged from the tar decomposition zone, no tar was detected from the gas passing through the tar decomposition zone. The lower limit of detection at this time is 0.001 carbon, and the amount of tar is clearly less than 0.001. The 65 tar generated by pyrolysis was decomposed into 51 gas and 14 coke, and the coke was deposited on the surface of the activated char. Due to the deposition of coke, the activated char becomes a carbon support, the specific surface area decreases from 2,310 m 2 / g to 1,260 m 2 / g, and the pore volume decreases from 0.75 ml / g to 0.43 ml / g. Diminished. Thus, it became clear that the activated char can completely decompose tar even when the contact time is as short as 30 milliseconds.
また比較実験として、活性化チャーの代わりに珪砂粒子を用いた実験を行った。珪砂粒子はタール分解活性が低いと考えられている。この実験の場合は、タール分解ゾーンの下流にタールが流出し、100のマツおが粉に対して流出したタールの量は2.4であった。活性化チャーのタール分解材としての能力の優位性が明らかである。 As a comparative experiment, an experiment using silica sand particles instead of the activated char was conducted. Silica sand particles are considered to have low tar decomposition activity. In the case of this experiment, tar flowed out downstream of the tar decomposition zone, and the amount of tar that flowed out of 100 pine sawdust was 2.4. The advantage of activated char as a tar decomposition material is obvious.
図6及び図7は、本発明のガス化方法を用いて炭素系固体燃料をガス化する際の生成物の収量例を説明する説明図である。図6は原料として木質バイオマス(日本産スギチップ;5mm角×厚さ2mm)を用いた場合を示し、図7は原料として石炭(豪州褐炭;粒子径3〜4mm)を用いた場合を示している。熱分解で生成するガス、タールおよびチャーの収量は、実験室規模のスクリューコンベア型連続熱分解反応器を用いて行った熱分解実験の結果に基づき、他の数値は実験結果に基づいて仮定したものである。図6に示すように、木質バイオマスを550℃で熱分解すると、20のガス、45のタール及び35のチャーが生成される。45のタールは、コーキングにより15のコークと30のガスとに分解される。この際に、50の活性化チャーとチャーをタール分解材として使用し、合計で100の炭素担持体及びチャーのうち、50をガス化し、50を活性化チャーとすることを仮定している。タールを分解するために50の活性化チャー及び35のチャーで十分であるのならば、活性化チャーをリサイクルさせながらタールフリーのガスを製造することが可能となる。 6 and 7 are explanatory views for explaining an example of the yield of a product when gasifying a carbon-based solid fuel using the gasification method of the present invention. FIG. 6 shows a case where woody biomass (Japanese cedar chip; 5 mm square × 2 mm thickness) is used as a raw material, and FIG. 7 shows a case where coal (Australian brown coal; particle diameter 3-4 mm) is used as a raw material. . The yields of gas, tar and char produced by pyrolysis were based on the results of pyrolysis experiments conducted using a laboratory scale screw conveyor type continuous pyrolysis reactor, and other values were assumed based on the experimental results. Is. As shown in FIG. 6, when woody biomass is pyrolyzed at 550 ° C., 20 gases, 45 tars and 35 chars are produced. The 45 tar is broken down into 15 coke and 30 gas by coking. At this time, it is assumed that 50 activated chars and chars are used as the tar decomposition material, and 50 of the total 100 carbon carriers and chars are gasified and 50 is the activated char. If 50 activated chars and 35 chars are sufficient to decompose the tar, it is possible to produce tar-free gas while recycling the activated char.
また図7に示すように、石炭を原料とした場合は、生成されるタールの量が少なくなり、石炭を600℃で熱分解すると、15のガス、20のタール及び65のチャーが生成される。20のタールは、コーキングにより10のコークと10のガスとに分解される。コーキングでは45の活性化チャーを用い、合計で120の炭素担持体及びチャーのうち、75をガス化し、45を活性化チャーとする。石炭からはタールの生成量が少なくチャーの生成量が多いので、活性化チャーのリサイクル量を少なくすることができる。以上のように、原料としてどのような炭素系固体燃料を利用した場合であっても、活性化チャーの必要リサイクル量が明らかとなれば、100の原料から、コーキングで生成されるガスとガス化で精製されるガスとを合わせて収量が100のタールフリーのガスを製造することが可能となる。 Further, as shown in FIG. 7, when coal is used as a raw material, the amount of tar generated is reduced, and when coal is pyrolyzed at 600 ° C., 15 gases, 20 tars and 65 chars are generated. . The 20 tar is broken down into 10 coke and 10 gas by coking. In the caulking, 45 activated chars are used. Of the 120 carbon carriers and chars in total, 75 is gasified and 45 is activated char. Since the amount of tar produced from coal is small and the amount of char produced is large, the amount of activated char recycled can be reduced. As described above, no matter what carbon-based solid fuel is used as a raw material, if the necessary amount of activated char recycle is clarified, the gas generated by coking and gasification from 100 raw materials It is possible to produce a tar-free gas with a yield of 100 in combination with the gas to be purified in step (b).
11 分解反応器
15 配管
16 回収器
21 コーキング反応器
25 回収器
27 ガス回収管
31 ガス化反応器
34 回収器
37 回収管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (5)
有機物を450℃以上で加熱することにより、前記有機物を気相成分と炭状固体とに熱分解し、
比表面積及び細孔容積を前記炭状固体よりも増大させた多孔質の炭状物質、又は前記炭状固体と前記多孔質の炭状物質との混合物に、熱分解によって発生した気相成分を接触させることにより、前記炭状固体又は前記多孔質の炭状物質の表面に炭素質の固体が析出した炭素担持体を生成し、
前記多孔質の炭状物質又は前記炭状固体と前記多孔質の炭状物質との混合物に前記気相成分を接触させた後のガスを回収すること
を特徴とするガス化方法。 In the method of gasifying organic matter,
By heating the organic matter at 450 ° C. or higher, the organic matter is thermally decomposed into a gas phase component and a carbonaceous solid,
A gas phase component generated by pyrolysis is added to a porous carbonaceous material having a specific surface area and pore volume increased from that of the carbonaceous solid, or a mixture of the carbonaceous solid and the porous carbonaceous material. By contacting, a carbon carrier in which a carbonaceous solid is deposited on the surface of the carbonaceous solid or the porous carbonaceous material is generated,
A gasification method comprising: recovering a gas after contacting the gas phase component with the porous carbonaceous material or a mixture of the carbonaceous solid and the porous carbonaceous material.
発生する水素又は一酸化炭素を含むガスを回収すること
を特徴とする請求項1に記載のガス化方法。 Contacting the carbonaceous solid and / or the carbon support with a gas containing water vapor at 700 ° C. or higher,
The gasification method according to claim 1, wherein the gas containing hydrogen or carbon monoxide that is generated is recovered.
を特徴とする請求項2に記載のガス化方法。 The porous carbonaceous material is a solid material remaining after the carbonaceous solid and / or the carbon support is brought into contact with a gas containing water vapor at 700 ° C. or higher. Gasification method.
有機物を450℃以上で熱分解する手段と、
該手段によって生成した気相成分及び炭状固体を回収する手段と、
該手段が回収した前記気相成分を、比表面積及び細孔容積を前記炭状固体よりも増大させた多孔質の炭状物質、又は前記炭状固体と前記多孔質の炭状物質との混合物が集積した集積物に浸透させる手段と、
前記集積物に前記気相成分が浸透することによって前記炭状固体又は前記多孔質の炭状物質の表面に炭素質の固体が析出した炭素担持体を回収する手段と、
前記気相成分を前記集積物に浸透させた後のガスを回収する手段と
を備えることを特徴とするガス生成装置。 In a gas generator that generates gas by thermal decomposition of organic matter,
Means for pyrolyzing organic matter at 450 ° C. or higher;
Means for recovering the gas phase component and the carbonaceous solid produced by the means;
The gas phase component recovered by the means is a porous carbonaceous material having a specific surface area and pore volume increased from that of the carbonaceous solid, or a mixture of the carbonaceous solid and the porous carbonaceous material. Means for infiltrating the accumulated material,
Means for recovering a carbon carrier in which a carbonaceous solid is deposited on the surface of the carbonaceous solid or the porous carbonaceous material as a result of the vapor phase component penetrating into the aggregate;
And a means for recovering the gas after allowing the gas phase component to permeate the accumulation.
請求項1に記載のガス化方法で生成される炭状固体及び/又は炭素担持体が集積した集積物に、温度が700℃以上の水蒸気を含むガスを接触させる手段と、
該手段により発生した水素又は一酸化炭素を含むガスを回収する手段と、
前記炭状固体及び/又は前記炭素担持体に700℃以上で水蒸気を含むガスを接触させた後に残る多孔質の炭状物質を回収する手段と
を備えることを特徴とするガス化装置。 In a gasifier that gasifies organic matter,
Means for bringing a gas containing water vapor having a temperature of 700 ° C. or higher into contact with an accumulation of carbonaceous solids and / or carbon supports produced by the gasification method according to claim 1;
Means for recovering a gas containing hydrogen or carbon monoxide generated by the means;
Means for recovering the porous carbonaceous material remaining after contacting the carbonaceous solid and / or the carbon carrier with a gas containing water vapor at 700 ° C. or higher.
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