JP2013543537A - 燃料変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記固形燃料を、熱分解ガスと、コークスとして知られる固形熱分解残留物とに分解する機能を有する熱分解手段を含む、固形燃料を熱分解するための熱分解ゾーンと、
燃焼手段を含み、前記熱分解ガスを燃焼するための、前記熱分解ゾーンとは別個の燃焼ゾーンと、
を含む装置に関する。
固形燃料を、熱分解ガスと、コークスとして知られる固形熱分解残留物とに分解する機能を有する熱分解手段を有し、固形燃料を熱分解するための熱分解ゾーンと、
燃焼手段を有し、熱分解ガスを燃焼するための、熱分解ゾーンとは別個の燃焼ゾーンと、
熱分解ガスを熱分解ゾーンから燃焼ゾーンへ循環させるためのガス循環手段と、を含み、
燃焼ゾーンは、熱分解ゾーンによって囲まれていることを特徴とする装置を提供するものである。
a)固形燃料を、熱分解ガスと、コークスとして知られる固形熱分解残留物とに分解するために、固体燃料を熱分解ゾーン中で熱分解する段階と、
b)熱分解ガスを、燃焼ゾーン中で燃焼、好ましくは部分燃焼、する段階と、を含むことを特徴とする。
c)好ましくは熱分解ガスの部分燃焼から得られたガス中の水素を濃縮するために、熱分解ガスの部分燃焼から得られたガスを還元する段階、をさらに含んでいる。
ガスを循環させるためのガス循環手段11を備えている。より一般的には、ガス循環手段は、装置内に存在するガスを熱分解ゾーン2から装置の排出口52へ循環させることができるように構成されている。
・木材、及び、木材の汚染されていない派生物(おが屑、丸太、樹皮など)
・家禽飼料
・添加剤を含む木材
・植物性の廃棄物
・有機物の家庭ごみ
・プラスチックの家庭ごみ
・タイヤ
Claims (19)
- 固形燃料として知られる、固形成分を含む燃料をガス燃料に変換するための装置であって、
・前記固形燃料を、熱分解ガスと、コークスとして知られる固形熱分解残留物とに分解する機能を有する熱分解手段を有し、固形燃料を熱分解するための熱分解ゾーン(2)と、
・燃焼手段(31、32、33)を有し、熱分解ガスを燃焼するための、前記熱分解ゾーンとは別個の燃焼ゾーン(3)と、
・熱分解ガスを前記燃焼ゾーン(3)へ通過させるための通路(23)と、
・前記熱分解ガスを前記熱分解ゾーン(2)から前記燃焼ゾーン(3)へ循環させるためのガス循環手段と、
を含み、前記燃焼ゾーン(3)は、前記熱分解ゾーン(2)によって囲まれていることを特徴とする装置。 - 前記燃焼ゾーン(3)は、前記熱分解ゾーン(2)内に同軸に収納されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 還元ゾーン(4)をさらに含んでおり、前記還元ゾーン(4)は、前記固形燃料の熱分解から得られるコークスを収集するために前記熱分解ゾーン(2)と連通する通路(42)と、コークスを受け入れる収容ステーション(44)と、熱分解ガスの燃焼から得られるガス中の少なくとも水素を濃縮するために、前記熱分解ガスの燃焼から得られるガスが前記還元ゾーン(4)内に入れるように前記燃焼ゾーン(3)と連通する通路(43)と、を有することを特徴とする請求項1または2に記載の装置。
- 前記通路(42)は、重力の作用によりコークスを前記収容ステーション(44)に収集するために、前記熱分解ゾーン(2)から前記還元ゾーン(4)に向かって下る傾斜部を含んでおり、前記熱分解ゾーン(2)は、外周壁と内周壁との間に環状に形成され、前記傾斜部(42)と前記内周壁とで、前記固形燃料の熱分解から得られる前記固形熱分解残留物の排出口が形成され、該排出口は、前記外周壁と前記内周壁とを隔てる距離よりも小さい高さを有することを特徴とする請求項3に記載の装置。
- コークスの還元から得られるガスを濾過するための濾過手段(40)をさらに含んでおり、前記濾過手段(40)は、コークスの還元から得られるガスを濾過し、かつ、該ガス中に含まれる、ダストまたは灰等の固形パーティクルを前記還元ゾーン(4)に再注入するように構成されていることを特徴とする請求項3または4に記載の装置。
- 前記還元ゾーン(4)の少なくとも一部は、前記燃焼ゾーン(3)及び前記熱分解ゾーン(3)のうちのいずれか一方または両方の下方に配置されていることを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の装置。
- コークスの還元から得られるガスを循環させるためのガス循環ゾーン(5)をさらに含んでおり、前記ガス循環ゾーン(5)は、前記コークスの還元から得られるガスの熱の少なくとも一部を、前記熱分解ゾーン(2)の壁、好ましくは前記外周壁、を介して伝導させることによって前記熱分解ゾーン(2)へ伝達するために、前記コークスの還元から得られるガスが、前記熱分解ゾーン(2)の回りを循環できるように構成されていることを特徴とする請求項3から6のいずれか1項に記載の装置。
- 前記還元ゾーン(4)に蒸気を注入するための蒸気注入手段(61)をさらに含んでいることを特徴とする請求項3から7のいずれか1項に記載の装置。
- 前記還元ゾーン(4)の少なくとも一部は、前記燃焼ゾーン(3)を囲むように、前記燃焼ゾーン(3)と前記熱分解ゾーン(2)との間に配置されていることを特徴とする請求項3から7のいずれか1項に記載の装置。
- 前記燃焼ゾーン(3)と前記熱分解ゾーン(2)は、共通の分離壁(320)を含むことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の装置。
- 前記燃焼手段(31、32、33)は、酸化剤、好ましくは空気、の注入口(31)と、前記酸化剤と前記熱分解ガスとの間の反応を開始させるための開始手段(32、33)を含んでいることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の装置。
- 前記固形燃料を乾燥させるための乾燥手段(6)をさらに含んでおり、前記乾燥手段(6)は、前記固形燃料を、前記熱分解ゾーン(2)中に注入する前に乾燥するために、前記熱分解ゾーン(2)の注入口(21)と連通することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置の外周壁をさらに含んでおり、該外周壁の少なくとも一部は、熱絶縁手段を含むことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の装置。
- 請求項1から13に記載の装置を使用して、固形燃料として知られる、固形成分を含む燃料をガス燃料に変換するための方法であって、
a)前記固形燃料を、熱分解ガスと、コークスとして知られる固形熱分解残留物とに分解するために、前記固体燃料を前記熱分解ゾーン中で熱分解する段階と、
b)前記熱分解ガスを、前記燃焼ゾーン中で燃焼、好ましくは部分燃焼、する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記燃焼を開始するために、好ましくはバーナー(33)を使用して、前記燃焼ゾーン(3)を予備加熱し、燃料の変換が開始された後は、予備加熱を弱める、好ましくは、停止することを特徴とする請求項14に記載の方法。
- c)好ましくは前記熱分解ガスの部分燃焼から得られたガス中の水素を濃縮するために、前記熱分解ガスの部分燃焼から得られたガスを還元する段階、をさらに含むことを特徴とする請求項14または15に記載の方法。
- 前記熱分解ガスの部分燃焼から得られたガスを還元する段階は、該ガスと前記固体燃料の熱分解から得られたコークスとの間の反応によって実行されることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記還元から得られたガスは、該ガスの熱の少なくとも一部を前記熱分解ゾーン(2)に伝達するために、前記熱分解ゾーン(2)の回りを循環することを特徴とする請求項16または17に記載の方法。
- 前記固体燃料は、好ましくは乾燥後に、前記熱分解ゾーン(2)中に供給され、前記燃焼ゾーン(3)中には存在しないことを特徴とする請求項14から18のいずれか1項に記載の方法。
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