JP2013224357A - Ｃｏ２固定化方法およびｃｏ２固定化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】植物由来のＣＯ_２を、保管が容易な炭化物として固定化可能なＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ＣＯ_２固定化方法は、植物性の被炭化物９０を、ロータリーキルン式の炭化炉２を用いて、所定の炭化温度で炭化させ、炭化物９１としてＣＯ_２を固定化し、乾留ガス９２を生成することを特徴とする。ＣＯ_２固定化方法によると、植物性の被炭化物９０から、炭化物９１と、乾留ガス９２と、を得ることができる。このため、炭化物９１としてＣＯ_２を固定化することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、炭化物としてＣＯ_２（二酸化炭素）を固定化するＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置に関する。

近年、地球温暖化は加速の一途を辿っている。このため、ＣＯ_２の削減が、国際的に急務となっている。植物は、ＣＯ_２を吸収し、Ｏ_２（酸素）を放出する。このため、植物を増やすと、ＣＯ_２を削減することができる。

特開２００５−１６２５４２号公報

しかしながら、世界的に見ると、植物は減少する傾向にある。例えば、森を切り開いて農地を確保する場合、大量の木材が伐採される。伐採された木材を燃やすと、二酸化炭素が発生してしまう。一方、伐採された木材をそのまま保管すると、広大な保管スペースが必要になる。

この点、特許文献１には、畜糞の乾燥物を炭化させることにより、炭化物と乾留ガスとを製造する製造設備が開示されている。同文献記載の製造設備によると、蓄糞を再資源化することができる。

本発明のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、植物由来のＣＯ_２を、保管が容易な炭化物として固定化可能なＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明のＣＯ_２固定化方法は、植物性の被炭化物を、ロータリーキルン式の炭化炉を用いて、所定の炭化温度で炭化させ、炭化物としてＣＯ_２を固定化し、乾留ガスを生成することを特徴とする。

本発明のＣＯ_２固定化方法によると、植物性の被炭化物から、炭化物と、乾留ガスと、を得ることができる。このため、炭化物としてＣＯ_２を固定化することができる。言い換えると、炭化物という固体の形態で、ＣＯ_２を保持することができる。このため、植物性の被炭化物からＣＯ_２（気体）が発生するのを抑制することができる。また、被炭化物と比較して炭化物は、重量が軽い。このため、保管が容易である。また、炭化物と同時に生成される乾留ガスを、熱源として利用することができる。

（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、前記炭化温度は、前記乾留ガスの引火温度以上である構成とする方がよい。本構成によると、生成した乾留ガスを、加熱することなく、あるいは少し加熱するだけで、熱源として利用することができる。なお、生成した乾留ガスは、本構成の炭化炉の熱源や、当該炭化炉に近接する設備の熱源として利用されることが好ましい。その理由は、乾留ガスの温度が低下しにくいからである。また、乾留ガスから液状のタールが生成しにくいからである。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、示差熱熱重量同時測定装置にて、窒素雰囲気で、１４００℃まで、昇温速度１０℃／分の条件で、前記被炭化物を加熱した場合、初期重量の４０％が減少した時点の温度を４０％重量減少温度として、前記炭化温度は、該４０％重量減少温度以上に設定される構成とする方がよい。

乾留ガスの生成量は、被炭化物の重量の減少量に対応している。また、乾留ガスの生成速度（生成量／加熱時間）は、被炭化物の重量減少速度（重量減少率／加熱時間）に対応している。後述するように、本発明者が熱重量減少測定実験を行ったところ、被炭化物の加熱前の重量を１００％として、最初の４０％が減少するまでの時間は、比較的短かった。すなわち、乾留ガスの生成速度が大きかった。一方、重量減少率が４０％以上になってから、最終的な飽和重量に到達するまでの時間は、比較的長かった。すなわち、乾留ガスの生成速度が小さかった。

このように、温度が４０％重量減少温度未満の場合、乾留ガスの生成速度は大きいものの（生成効率は高いものの）、充分な量の乾留ガスを確保しにくい。また、温度が４０％重量減少温度以上の場合、乾留ガスの生成速度は小さいものの（生成効率は低いものの）、充分な量の乾留ガスを確保しやすい。この点に鑑み、本構成においては、炭化温度を、４０％重量減少温度以上に設定している。本構成によると、短時間で充分な量の乾留ガスを生成することができる。

（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記被炭化物は、竹である構成とする方がよい。竹は、生長が早く、環境に強く、また密生しやすい。このため、山間部などにおいては、竹林からはみ出した竹が農地に進出してしまうことや、竹林が農作物に必要な日光を遮ってしまうことなどが、問題になっている。このような竹害を防ぐため、竹は伐採される場合が多い。しかしながら、伐採された竹を燃やすと、大量のＣＯ_２が発生してしまう。一方、伐採された竹を保管すると、広大な保管スペースが必要になる。

この点、本構成によると、竹から炭化物と乾留ガスとを生成することができる。このため、炭化物として大量のＣＯ_２を固定化することができる。また、伐採された竹自体と比較して炭化物は、重量が軽い。このため、保管が容易である。また、炭化物と同時に生成される乾留ガスを、熱源として利用することができる。

（３−１）好ましくは、上記（３）の構成において、前記炭化温度は、３２０℃以上である構成とする方がよい。竹の場合、上記（２）の構成における４０％重量減少温度は、３２０℃である。本構成によると、短時間で充分な量の乾留ガスを生成することができる。

（３−２）好ましくは、上記（３）の構成において、前記炭化温度は、５５０℃以上８５０℃以下である構成とする方がよい。炭化温度を５５０℃以上としたのは、乾留ガスの引火温度が５５０℃だからである。炭化温度を８５０℃以下としたのは、炭化温度を過剰に高くすると、炭化炉からの熱放射による熱損失が大きくなるからである。さらに好ましくは、炭化温度を６００℃以下にする方がよい。こうすると、さらに熱損失を抑制することができる。

（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記乾留ガスは、前記炭化炉の熱源として用いられる構成とする方がよい。本構成によると、乾留ガスの搬送に伴う熱損失を、抑制することができる。また、乾留ガスから液状のタールが生成しにくい。また、炭化炉の熱源として、乾留ガス以外の熱源を１００％用いる場合と比較して、炭化炉の加熱コストを削減することができる。

（４−１）好ましくは、上記（４）の構成において、前記炭化炉の操業時間のうち、一部は、前記乾留ガスのみが該炭化炉の前記熱源として用いられる構成とする方がよい。本構成によると、さらに炭化炉の加熱コストを削減することができる。

（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記乾留ガスを燃焼させた排ガスは、前記炭化炉以外の設備の熱源として用いられる構成とする方がよい。本構成によると、排ガスのエネルギを、炭化炉以外の設備の熱源として利用することができる。

（６）上記課題を解決するため、本発明のＣＯ_２固定化装置は、上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のＣＯ_２固定化方法に用いられるＣＯ_２固定化装置であって、前記炭化炉は、略水平方向に配置され自身の軸周りに回転可能であって、前記被炭化物が通過する炭化室を内部に有する筒状の炉心管と、該炉心管の径方向外側に配置され、該炭化室内部の該被炭化物を、該炭化室外部から加熱する加熱部と、該炭化室に該被炭化物を供給する供給部と、加熱により該被炭化物から発生する前記乾留ガスを、該炭化室から排出するガス排出部と、加熱により該被炭化物から発生する前記炭化物を、該炭化室から排出する炭化物排出部と、を備えることを特徴とする。本発明のＣＯ_２固定化装置によると、連続的に炭化物、乾留ガスを生成することができる。また、本発明のＣＯ_２固定化装置によると、大量に被炭化物を処理することができる。

（６−１）好ましくは、上記（６）の構成において、前記供給部は、短手方向に並置され、各々、自身の軸周りに回転可能な一対のスクリューと、一対の該スクリューが収容される管体と、を有する二軸式のスクリューフィーダを有する構成とする方がよい。本構成によると、粉状の被炭化物を用いる場合であっても、被炭化物が供給部に詰まりにくい。

（６−２）好ましくは、上記（６−１）の構成において、前記管体に付着物が付着するのを抑制するガス供給部を備える構成とする方がよい。本構成によると、被炭化物、炭化物、タールなどが、管体に付着しにくい。このため、供給部から炭化室に被炭化物を供給しやすい。

（７）好ましくは、上記（６）の構成において、前記加熱部は、内部に加熱室を有し、前記ガス排出部は、前記炭化室と該加熱室とを連通する構成とする方がよい。本構成によると、ガス排出部を介して、乾留ガスを炭化室から加熱室に導出することができる。

本発明によると、植物由来のＣＯ_２を、保管が容易な炭化物として固定化可能なＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置を提供することができる。

本発明のＣＯ_２固定化装置の一実施形態であるＣＯ_２固定化装置の透過斜視図である。 同ＣＯ_２固定化装置の長手方向断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図である。 熱重量減少測定実験の結果を示すグラフである。

以下、本発明のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置の実施の形態について説明する。

＜ＣＯ_２固定化装置＞
まず、本実施形態のＣＯ_２固定化装置について説明する。図１に、本実施形態のＣＯ_２固定化装置の透過斜視図を示す。図２に、同ＣＯ_２固定化装置の長手方向断面図を示す。図３に、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図を示す。

図１〜図３に示すように、ＣＯ_２固定化装置１は、炭化炉２とベース３とバーナ用ガス供給部４０と、バーナ用空気供給部４１と、空気供給部４３と、排気部４４と、を備えている。

ベース３は、架台３０と、前後二対のローラ３１と、を備えている。前後二対のローラ３１は、架台３０の上面に配置されている。炭化炉２は、ロータリーキルンである。炭化炉２は、炉心管２０と、加熱部２１と、供給部２２と、ガス排出部２３と、炭化物排出部２４と、ガス供給部２５と、一対のタイヤ２６と、を備えている。

加熱部２１は、架台３０の上面であって、前方の一対のローラ３１と、後方の一対のローラ３１と、の間に配置されている。加熱部２１は、加熱室２１０と、六つのバーナ２１１と、六つの吹出管２１２と、外壁２１３と、断熱材２１４と、排気管２１５と、温度センサ２１６と、酸素濃度センサ２１７と、を備えている。外壁２１３は、長方形箱状を呈している。断熱材２１４は、外壁２１３の内側に積層されている。加熱室２１０は、断熱材２１４の内側に区画されている。六つのバーナ２１１は、三つずつに分かれて、加熱部２１の左右両壁の下部分に配置されている。六つの吹出管２１２は、三つずつに分かれて、加熱部２１の左右両壁の上部分に配置されている。排気管２１５は、加熱部２１の上壁に配置されている。温度センサ２１６は、熱電対である。温度センサ２１６は、加熱部２１の上壁に配置されている。酸素濃度センサ２１７は、加熱部２１の上壁に配置されている。

炉心管２０は、鋼製であって直管状を呈している。炉心管２０は、略水平に配置されている。炉心管２０は、前方（上流側）から後方（下流側）に向かって下がる方向に、傾斜している。炉心管２０は、加熱部２１を前後方向（軸方向）に貫通している。炉心管２０の内部には、炭化室２００が配置されている。炭化室２００は、加熱室２１０の径方向内側に配置されている。

一対のタイヤ２６は、炉心管２０の前端部と後端部とに環装されている。前方のタイヤ２６は、前方の一対のローラ３１に、転動可能に載置されている。後方のタイヤ２６は、後方の一対のローラ３１に、転動可能に載置されている。このため、炉心管２０は、自身の軸周りに回転可能である。

供給部２２は、二軸式のスクリューフィーダ２２０と、ホッパ２２２と、カバー２２３と、を備えている。カバー２２３は、鋼製であって、炉心管２０の前端部を覆っている。スクリューフィーダ２２０は、左右一対のスクリュー２２０ａと、管体２２０ｂと、を備えている。管体２２０ｂは、鋼製であって前後方向に延在している。管体２２０ｂは、カバー２２３を貫通している。一対のスクリュー２２０ａは、管体２２０ｂの内部に配置されている。一対のスクリュー２２０ａは、各々、鋼製であって前後方向に延在している。一対のスクリュー２２０ａは、互いの螺旋方向が反対になるように、左右方向に並置されている。ホッパ２２２は、管体２２０ｂの前端部に、上方から連結されている。

ガス排出部２３は、四つの連通管２３０を備えている。四つの連通管２３０は、各々、鋼製であって、軸方向と径方向とに延在する、Ｌ字状を呈している。四つの連通管２３０は、炉心管２０の側周壁に配置されている。四つの連通管２３０は、各々、炭化室２００と加熱室２１０とを連通している。

炭化物排出部２４は、シュート２４０と、カバー２４３と、を備えている。カバー２４３は、鋼製であって、炉心管２０の後端部を覆っている。シュート２４０は、カバー２４３の下方に連なっている。

ガス供給部２５は、鋼製であって直管状を呈している。ガス供給部２５は、スクリューフィーダ２２０の管体２２０ｂの下方に並置されている。ガス供給部２５は、カバー２２３を貫通している。

バーナ用空気供給部４１は、配管４１０と、バルブ４１１と、吐出ブロワ４１２と、制御部４１３と、を備えている。配管４１０は、吐出ブロワ４１２と、六つのバーナ２１１と、を連結している。バルブ４１１は、吐出ブロワ４１２と、六つのバーナ２１１と、の間に介装されている。制御部４１３は、バルブ４１１の開度を制御している。

バーナ用ガス供給部４０は、配管４００と、均圧バルブ４０１と、を備えている。配管４００は、配管４１０の下流端に接続されている。燃料ガス（プロパンガス）は、配管４００を介して、六つのバーナ２１１に供給される。均圧バルブ４０１は、配管４００の途中に介装されている。均圧バルブ４０１の開度は、配管４１０の空気の流量により、変化する。

空気供給部４３は、配管４３０と、バルブ４３１と、吐出ブロワ４３２と、制御部４３３と、を備えている。配管４３０は、吐出ブロワ４３２と、六つの吹出管２１２と、を連結している。バルブ４３１は、吐出ブロワ４１２と、六つの吹出管２１２と、の間に介装されている。制御部４３３は、バルブ４３１の開度を制御している。

排気部４４は、配管４４０と、吸引ブロワ４４２と、集塵機４４３と、を備えている。配管４４０は、排気管２１５と、吸引ブロワ４４２と、を連結している。集塵機４４３は、サイクロンフィルタである。集塵機４４３は、排気管２１５と、吸引ブロワ４４２と、の間に介装されている。

＜ＣＯ_２固定化方法＞
次に、本実施形態のＣＯ_２固定化方法について説明する。まず、バーナ用空気供給部４１から、六つのバーナ２１１に、空気を供給する。並びに、バーナ用ガス供給部４０から、六つのバーナ２１１に、燃料ガスを供給する。空気と燃料ガスとは、空気比（ｍ値）＝１．２で、バーナ２１１に供給される。空気の流量は、制御部４１３がバルブ４１１を開閉制御することにより、設定される。燃料ガスの流量は、空気の流量に応じて、均圧バルブ４０１の開度が変化することにより、設定される。そして、六つのバーナ２１１により、加熱室２１０を加熱する。また、排気部４４から、排気ガスを外部に排出する。

次に、スクリューフィーダ２２０を駆動する。すなわち、一対のスクリュー２２０ａを、各々、モータ（図略）により、自身の軸周りに回転させる。なお、一対のスクリュー２２０ａの回転方向は、互いに反対方向である。また、炉心管２０を回転させる。すなわち、炉心管２０を、モータ（図略）により、自身の軸周りに回転させる。また、ガス供給部２５から、炉心管２０の内部に、窒素ガスを供給する。

それから、ホッパ２２２から、スクリューフィーダ２２０に、被炭化物９０を供給する。被炭化物９０は、竹を細かく裁断して形成された、竹チップ（竹の細片）である。被炭化物９０は、スクリューフィーダ２２０により、炉心管２０の内部に投入される。投入された被炭化物９０は、炉心管２０の回転により揺動しながら、炉心管２０の傾斜により前方から後方に向かって移動する。被炭化物９０は、炭化室２００を通過する。炭化室２００は、加熱室２１０の径方向内側に配置されている。このため、炭化室２００は、加熱室２１０により、６００℃に加熱され、温度保持されている。炭化室２００を通過する際、被炭化物９０は炭化する。このため、固体（被炭化物９０と同様の形状）の炭化物９１が生成する。並びに、気体の乾留ガス９２が生成する。炭化物９１は、シュート２４０から排出される。

一方、乾留ガス９２は、四つの連通管２３０を介して、炭化室２００から加熱室２１０に移動する。乾留ガス９２には、メタンガス、エタンガスなどの炭化水素ガスが含まれている。このため、乾留ガス９２は、可燃性を有している。加熱室２１０に移動した乾留ガス９２の温度は、引火温度（＝５５０℃）を超えている。このため、乾留ガス９２は加熱室２１０において燃焼する。このように、乾留ガス９２は、被炭化物９０を加熱する際の熱源として利用される。

ここで、炭化室２００の温度は、燃料ガスの燃焼による熱量と、乾留ガス９２の燃焼による熱量と、により確保されている。乾留ガス９２の生成量が多くなると、その分燃料ガスの流量（バーナ２１１の燃焼量）を、減らすことができる。例えば、バーナ２１１を消火することができる。

加熱室２１０の温度は、バーナ２１１の燃焼量、吹出管２１２の空気供給量により、調整される。バーナ２１１の燃焼量を多くすると、加熱室２１０の温度を上げることができる。バーナ２１１の燃焼量を少なくすると、加熱室２１０の温度を下げることができる。温度センサ２１６から出力される温度に基づいて、制御部４１３がバルブ４１１の開度を調整することにより、バーナ２１１の燃焼量を調整する。

加熱室２１０が、乾留ガス９２を燃焼させるのに充分な酸素濃度を確保している場合（加熱室２１０の酸素濃度は、酸素濃度センサ２１７により監視されている）、吹出管２１２の空気供給量を多くすると、加熱室２１０の温度を下げることができる。吹出管２１２の空気供給量を少なくすると、加熱室２１０の温度を上げることができる。温度センサ２１６から出力される温度に基づいて、制御部４３３がバルブ４３１の開度を調整することにより、吹出管２１２の空気供給量を調整する。

加熱室２１０が、乾留ガス９２を燃焼させるのに充分な酸素濃度を確保していない場合、吹出管２１２の空気供給量を多くすると、加熱室２１０の温度を上げることができる。吹出管２１２の空気供給量を少なくすると、加熱室２１０の温度を下げることができる。

乾留ガス９２の燃焼により、排ガス９３が生成される。排ガス９３は、集塵機４４３を経由して、吸引ブロワ４４２から、外部に排出される。排出された排ガス９３は、炭化炉２に近接する設備の熱源として利用される。

ところで、被炭化物９０を加熱すると、液状のタールが発生する。タールが発生すると、被炭化物９０が、スクリューフィーダ２２０の管体２２０ｂに、付着しやすくなる。しかしながら、管体２２０ｂの下方には、ガス供給部２５が配置されている。ガス供給部２５から炉心管２０の内部には、窒素ガスが吹き込まれている。窒素ガスは、管体２２０ｂ付近に気流を形成する。このため、被炭化物９０が管体２２０ｂに付着しにくい。

＜作用効果＞
次に、本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１の作用効果について説明する。本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１によると、植物性の被炭化物９０から、炭化物９１と、乾留ガス９２と、を得ることができる。このため、炭化物９１としてＣＯ_２を固定化することができる。言い換えると、炭化物９１という固体の形態で、ＣＯ_２を保持することができる。このため、植物性の被炭化物９０からＣＯ_２（気体）が発生するのを抑制することができる。また、被炭化物９０と比較して炭化物９１は、重量が軽い。このため、保管が容易である。また、炭化物９１と同時に生成される乾留ガス９２を、熱源として利用することができる。

また、本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１によると、炭化室２００の温度（炭化温度）を、被炭化物９０の４０％重量減少温度である、３２０℃以上に設定している。このため、短時間で充分な量の乾留ガス９２を生成することができる。

また、本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１によると、炭化室２００の温度（炭化温度）を、被炭化物９０の引火温度である、５５０℃以上に設定している。このため、生成した乾留ガス９２を、加熱することなく、あるいは少し加熱するだけで、熱源として利用することができる。また、乾留ガス９２から液状のタールが生成しにくい。

また、本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１によると、炭化室２００の温度を、６００℃に設定している。このため、熱放射による熱損失を、抑制することができる。

また、竹は、竹害を防ぐため、伐採される場合が多い。このため、伐採された竹を燃やすと、大量のＣＯ_２が発生してしまう。この点、本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１によると、被炭化物９０として竹を用いている。このため、炭化物９１として大量のＣＯ_２を固定化することができる。また、伐採された竹自体と比較して炭化物９１は、重量が軽い。このため、保管が容易である。また、炭化物９１と同時に生成される乾留ガス９２を、熱源として利用することができる。

また、本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１によると、乾留ガス９２が、炭化室２００の熱源として用いられる。このため、乾留ガス９２の搬送に伴う熱損失を、抑制することができる。また、乾留ガス９２から液状のタールが生成しにくい。また、炭化室２００の熱源として、燃料ガスだけを用いる場合と比較して、炭化室２００の加熱コストを削減することができる。

また、本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１によると、排ガス９３は、炭化炉２に近接する設備の熱源として利用される。このため、当該設備の加熱コストを削減することができる。

また、本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１によると、連続的に炭化物９１、乾留ガス９２を生成することができる。また、大量に被炭化物９０を処理することができる。

また、本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１によると、二軸式のスクリューフィーダ２２０を用いている。このため、被炭化物９０が供給部２２に詰まりにくい。

また、本実施形態のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置１によると、ガス供給部２５が配置されている。このため、被炭化物９０、炭化物９１、タールなどが、管体２２０ｂに付着しにくい。したがって、供給部２２から炭化室２００に被炭化物９０を供給しやすい。

＜その他＞
以上、本発明のＣＯ_２固定化方法およびＣＯ_２固定化装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、炭化炉２に隣接して、乾燥炉（例えば、含水廃棄物用のロータリーキルン）を配置してもよい。そして、当該乾燥炉の熱源として、乾留ガス９２および排ガス９３のうち、少なくとも一方を利用してもよい。こうすると、乾燥炉の加熱コストを削減することができる。また、炭化炉からの伝熱により、乾燥炉を加熱することができる。この点においても、乾燥炉の加熱コストを削減することができる。また、炭化炉２で生成した乾留ガス９２の温度が低下しにくい。このため、乾留ガス９２から、液状のタールが生成しにくい。したがって、炭化炉２と乾燥炉とを繋ぐ配管が詰まりにくい。

また、加熱部２１に隣接して、加熱部２１に連通するガス処理部を配置してもよい。ガス処理部は、加熱部２１同様に、バーナ２１１、吹出管２１２を備えている。こうすると、乾留ガス９２を、ガス処理部で燃焼させることができる。このため、例えば炭化炉２の操業開始時や操業終了時などに、ガス処理部で乾留ガス９２を燃焼させることにより、排ガス９３を生成することができる。したがって、可燃性の乾留ガス９２がそのまま外部に排出されるのを、抑制することができる。

バーナ２１１、吹出管２１２の配置場所、配置数は特に限定しない。また、燃料ガスの種類は特に限定しない。例えば、メタンガス、エタンガスなどの炭化水素ガスを用いることができる。また、ｍ値は特に限定しない。例えば、ｍ値を、１以上１．４以下に設定すればよい。温度センサ２１６、酸素濃度センサ２１７の配置場所、配置数は特に限定しない。例えば、排気管２１５に配置してもよい。

また、被炭化物９０の種類は特に限定しない。例えば、木、草、芝生、海草、紙などを用いることができる。また、被炭化物９０の形状は特に限定しない。例えば、板状、棒状、帯状、繊維状、塊状などであってもよい。また、被炭化物９０を予め粉砕してから、炭化炉２に投入してもよい。

ベース３の架台３０の上面に対する、炉心管２０の傾斜角度は特に限定しない。例えば、炉心管２０に真上から投光した場合に架台３０の上面に投影される炉心管２０の影の前後方向長さを１００％として、炉心管２０の上端と下端との高低差を１％以上５％以下に設定すればよい。

示差熱天秤（ＴＧ８１２０ 株式会社リガク製）を用いて、上記被炭化物９０（竹）に対して、熱重量減少測定実験を行った。なお、当該示差熱天秤は、本発明の「示差熱熱重量同時測定装置」の概念に含まれる。

実験は、窒素雰囲気で、５．３４ｍｇの被炭化物９０を１４００℃まで、１０℃／分の昇温速度で、昇温させることにより行った。なお、示差熱分析（ＤＴＡ）の基準物質は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）である。

表１、表２に、熱重量減少測定実験の結果を示す。図４に、熱重量減少測定実験の結果をグラフで示す。なお、図４は、表１、表２に対応している。

表１、表２中、「Ｔｉｍｅ」は測定時間を、「Ｔｅｍｐ．」は温度を、「ＴＧ」は重量減少量を、「Ｗｅｉｇｈｔ ｌｏｓｓ」は重量減少率を、それぞれ示している。「ＤＴＡ」は、示差熱分析における、被炭化物９０と、基準物質と、の温度差を起電力で示している。「ＤＴＧ」は、重量減少率を温度で微分した値である。

表１、表２、図４に示すＤＴＧは、任意の温度帯において、どのくらい重量減少が起こっているかを示している。図４に示すＤＴＧ曲線が下に凸になっているほど、より重量が減少している温度帯ということになる。

表１に二重枠で囲んで示すように、また図４に矢印で示すように、温度３２０℃までに、被炭化物９０の重量は、加熱前の重量を１００％として、４０％減少した。また、図４に示すように、２００℃以上４００℃未満において、重量減少速度が大きかった。

被炭化物９０の重量の減少量は、乾留ガス９２の生成量に対応している。被炭化物９０の重量減少速度は、乾留ガス９２の生成速度に対応している。この実験から、温度が３２０℃未満の場合、乾留ガス９２の生成速度は大きいものの（生成効率は高いものの）、充分な量の乾留ガスを確保しにくいことが判った。また、温度が３２０℃以上の場合、乾留ガス９２の生成速度は小さいものの（生成効率は低いものの）、充分な量の乾留ガスを確保しやすいことが判った。

１：ＣＯ_２固定化装置、２：炭化炉、３：ベース。
２０：炉心管、２１：加熱部、２２：供給部、２３：ガス排出部、２４：炭化物排出部、２５：ガス供給部、２６：タイヤ、３０：架台、３１：ローラ、４０：バーナ用ガス供給部、４１：バーナ用空気供給部、４３：空気供給部、４４：排気部、９０：被炭化物、９１：炭化物、９２：乾留ガス、９３：排ガス。
２００：炭化室、２１０：加熱室、２１１：バーナ、２１２：吹出管、２１３：外壁、２１４：断熱材、２１５：排気管、２１６：温度センサ、２１７：酸素濃度センサ、２２０：スクリューフィーダ、２２０ａ：スクリュー、２２０ｂ：管体、２２２：ホッパ、２２３：カバー、２３０：連通管、２４０：シュート、２４３：カバー、４００：配管、４０１：均圧バルブ、４１０：配管、４１１：バルブ、４１２：吐出ブロワ、４１３：制御部、４３０：配管、４３１：バルブ、４３２：吐出ブロワ、４３３：制御部、４４０：配管、４４２：吸引ブロワ、４４３：集塵機。

Claims (7)

1. 植物性の被炭化物を、ロータリーキルン式の炭化炉を用いて、所定の炭化温度で炭化させ、炭化物としてＣＯ_２を固定化し、乾留ガスを生成するＣＯ_２固定化方法。
2. 示差熱熱重量同時測定装置にて、窒素雰囲気で、１４００℃まで、昇温速度１０℃／分の条件で、前記被炭化物を加熱した場合、初期重量の４０％が減少した時点の温度を４０％重量減少温度として、
   前記炭化温度は、該４０％重量減少温度以上に設定される請求項１に記載のＣＯ_２固定化方法。
3. 前記被炭化物は、竹である請求項１または請求項２に記載のＣＯ_２固定化方法。
4. 前記乾留ガスは、前記炭化炉の熱源として用いられる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＣＯ_２固定化方法。
5. 前記乾留ガスを燃焼させた排ガスは、前記炭化炉以外の設備の熱源として用いられる請求項４に記載のＣＯ_２固定化方法。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のＣＯ_２固定化方法に用いられるＣＯ_２固定化装置であって、
   前記炭化炉は、
   略水平方向に配置され自身の軸周りに回転可能であって、前記被炭化物が通過する炭化室を内部に有する筒状の炉心管と、
   該炉心管の径方向外側に配置され、該炭化室内部の該被炭化物を、該炭化室外部から加熱する加熱部と、
   該炭化室に該被炭化物を供給する供給部と、
   加熱により該被炭化物から発生する前記乾留ガスを、該炭化室から排出するガス排出部と、
   加熱により該被炭化物から発生する前記炭化物を、該炭化室から排出する炭化物排出部と、
   を備えるＣＯ_２固定化装置。
7. 前記加熱部は、内部に加熱室を有し、
   前記ガス排出部は、前記炭化室と該加熱室とを連通する請求項６に記載のＣＯ_２固定化装置。

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