JP2014024937A - System and method for generating gasified gas - Google Patents

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智明 久野
Koichi Yuasa
晃一 湯浅
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a cost required for disposing of used activated sludge.SOLUTION: A system 100 for generating gasified gas includes: a gasification furnace 116; a cleaning and refining section (spray tower 214, mist separator 216, and second heat exchanger 218) for forming a refined gasified gas by cleaning and refining the gasified gas X1 by using water; an activated sludge tank 314 which accommodates waste water Y3, Y4 formed in the cleaning and refining section and activated sludge, and brings the activated sludge into contact with the waste water to incorporate tar contained in the waste water into the activated sludge and to remove the tar from the waste water; a moisture adjusting section 316 for removing water from a mixture Y7 composed of the waste water 9 which is formed in the activated sludge tank 314 and from which the tar is removed and the activated sludge containing the incorporated tar; and a second delivery section 318 for delivering the activated sludge containing the incorporated tar from which the waste water Y9 is removed in the moisture adjusting section 316 to the gasification furnace 116.

Description

本発明は、ガス化原料をガス化させてガス化ガスを生成するガス化ガス生成システムおよびガス化ガス生成方法に関する。   The present invention relates to a gasification gas generation system and a gasification gas generation method for generating a gasification gas by gasifying a gasification raw material.

近年、石油に代えて、石炭やバイオマス、タイヤチップ等のガス化原料をガス化してガス化ガスを生成する技術が開発されている。このようにして生成されたガス化ガスは、発電システムや、水素の製造、合成燃料(合成石油)の製造、化学肥料(尿素)等の化学製品の製造等に利用されている。ガス化ガスの原料となるガス化原料のうち、特に石炭は、可採年数が150年程度と、石油の可採年数の3倍以上であり、また、石油と比較して埋蔵地が偏在していないため、長期に亘り安定供給が可能な天然資源として期待されている。   In recent years, a technology for generating gasification gas by gasifying gasification raw materials such as coal, biomass, and tire chips instead of petroleum has been developed. The gasified gas thus generated is used for power generation systems, hydrogen production, synthetic fuel (synthetic petroleum) production, chemical fertilizer (urea) and other chemical products. Among gasification raw materials used as raw materials for gasification gas, coal, in particular, has a recoverable period of about 150 years, which is more than three times the extractable period of oil, and reserves are unevenly distributed compared to oil. Therefore, it is expected as a natural resource that can be supplied stably over a long period of time.

従来、石炭のガス化プロセスは、酸素や空気を用いて部分酸化することにより行われていたが、2000℃といった高温で部分酸化する必要があるため、ガス化炉のコストが高くなるといった欠点を有していた。   Conventionally, the gasification process of coal has been performed by partial oxidation using oxygen or air. However, since it is necessary to perform partial oxidation at a high temperature of 2000 ° C., there is a disadvantage that the cost of the gasification furnace increases. Had.

この問題を解決するために、水蒸気を利用し、700℃〜900℃程度で石炭をガス化する技術が開発されている。この技術では、温度を低く設定することでコストを低減することが可能となるが、生成されたガス化ガスには、2000℃の高温で部分酸化して生成したガス化ガスと比較して、タールが多く含まれていた。このとき、ガス化ガスを利用するプロセスにおいてガス化ガスの温度が低下すると、ガス化ガスに含まれるタールが凝縮し、配管の閉塞、プロセスで使用する機器の故障、触媒の被毒等の問題が生じてしまう。   In order to solve this problem, a technology for gasifying coal at about 700 ° C. to 900 ° C. using water vapor has been developed. In this technique, it is possible to reduce the cost by setting the temperature low, but the generated gasification gas is compared with a gasification gas generated by partial oxidation at a high temperature of 2000 ° C. A lot of tar was included. At this time, if the temperature of the gasification gas decreases in the process using the gasification gas, the tar contained in the gasification gas condenses, causing problems such as blockage of piping, failure of equipment used in the process, poisoning of the catalyst, etc. Will occur.

そこで、ガス化炉で生成されたガス化ガスに水等の液体を噴霧することで、ガス化ガスに含まれるタール等の粒子を除去する技術が開示されている(例えば、特許文献1)。また、特許文献1の技術には、ガス化ガスを精製することで生じた排水を、活性汚泥が収容された活性汚泥槽に供給し、かかる活性汚泥にタールを取り込ませることで、排水からタールを除去する技術が開示されている。   Then, the technique of removing particles, such as tar contained in gasification gas, by spraying liquids, such as water, to gasification gas produced | generated with the gasification furnace is disclosed (for example, patent document 1). Further, in the technology of Patent Document 1, wastewater generated by purifying gasification gas is supplied to an activated sludge tank in which activated sludge is accommodated, and tar is incorporated into the activated sludge so that the tar is discharged from the wastewater. A technique for removing the is disclosed.

特開2011−99071号公報JP 2011-99071 A

しかし、活性汚泥は増殖率が大きいため、活性汚泥槽から定期的に活性汚泥を廃棄しなければ、活性汚泥槽中の活性汚泥の濃度を最適に保つことができない。   However, since activated sludge has a large growth rate, the concentration of activated sludge in the activated sludge tank cannot be kept optimal unless the activated sludge is periodically discarded from the activated sludge tank.

そこで、使用済みの活性汚泥(タールを取り込んだ活性汚泥)を乾燥させた後、埋め立たり、使用済みの活性汚泥を焼却することが考えられる。   Therefore, it is conceivable that used activated sludge (activated sludge incorporating tar) is dried and then landfilled or incinerated used activated sludge.

しかし、使用済みの活性汚泥を乾燥させたり、焼却したりするために熱エネルギーを要し、熱エネルギーにかかるコストが増大することとなる。また、埋め立てるための埋め立て地の確保も必要になる。   However, in order to dry or incinerate used activated sludge, heat energy is required, and the cost for heat energy increases. It is also necessary to secure a landfill for landfill.

本発明は、このような課題に鑑み、使用済みの活性汚泥を有効利用することで、使用済み活性汚泥の廃棄にかかるコストの低減を図ることが可能なガス化ガス生成システム、および、ガス化ガス生成方法を提供することを目的としている。   In view of such a problem, the present invention provides a gasification gas generation system capable of reducing the cost for disposal of used activated sludge by effectively using the used activated sludge, and gasification The object is to provide a gas generation method.

上記課題を解決するために、本発明のガス化ガス生成システムは、ガス化原料をガス化してガス化ガスを生成するガス化炉と、水を用いて、生成されたガス化ガスを洗浄、精製して、精製ガス化ガスを生成する洗浄精製部と、洗浄精製部において生じた排水と、活性汚泥とを収容し、排水と、活性汚泥とを接触させることで、排水中のガス化原料由来物質を活性汚泥に取り込ませて、排水からガス化原料由来物質を除去する活性汚泥槽と、活性汚泥槽において生成された、ガス化原料由来物質が除去された排水と、ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥とを含んで構成される混合物から水を除去する水分調整部と、水分調整部によって水が除去された、ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥をガス化炉に送出する送出部と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a gasification gas generation system of the present invention is a gasification furnace that gasifies a gasification raw material to generate a gasification gas, and the generated gasification gas is cleaned using water, Purifying and producing purified gasification gas, and containing wastewater generated in the cleaning and purification section and activated sludge, and bringing the wastewater and activated sludge into contact with each other, so that the gasification raw material in the wastewater Activated sludge tank that incorporates derived material into activated sludge and removes gasified raw material derived material from wastewater, wastewater from which gasified raw material derived material is removed, and gasified raw material derived material generated in activated sludge tank A moisture adjusting unit that removes water from a mixture that includes activated sludge that has taken in water, and activated sludge that has taken in the material derived from the gasification raw material, from which water has been removed by the moisture adjusting unit, is sent to the gasifier A delivery unit, and And wherein the door.

活性汚泥槽に活性炭を導入する活性炭導入部を備え、活性汚泥槽において活性炭は、排水中のガス化原料由来物質を吸着し、活性汚泥槽の活性汚泥は、ガス化原料由来物質に加えて、ガス化原料由来物質を吸着した活性炭を取り込み、送出部は、ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥とともに、ガス化原料由来物質を吸着した活性炭を取り込んだ活性汚泥炭と、ガス化原料由来物質を吸着した活性炭とをガス化炉に送出するとしてもよい。   The activated sludge tank is equipped with an activated carbon introduction part that introduces activated carbon into the activated sludge tank.In the activated sludge tank, the activated carbon adsorbs the material derived from the gasification raw material in the waste water. Activated charcoal that adsorbs the gasified raw material-derived material is taken in, and the delivery section has activated sludge that has absorbed the gasified raw material-derived material, activated sludge coal that has absorbed the activated carbon adsorbed the gasified raw material-derived material, and the gasified raw material-derived material Activated carbon adsorbed with may be sent to the gasification furnace.

ガス化炉では、流動媒体が流動層を形成しており、流動媒体を加熱する燃焼炉をさらに備え、送出部は、ガス化炉に加えて、燃焼炉に、ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥、ガス化原料由来物質を吸着した活性炭を取り込んだ活性汚泥炭、ガス化原料由来物質を吸着した活性炭の群から選択される1または複数を送出するとしてもよい。   In the gasification furnace, the fluidized medium forms a fluidized bed, and further includes a combustion furnace that heats the fluidized medium, and the delivery unit takes in the material derived from the gasification raw material into the combustion furnace in addition to the gasification furnace. One or more selected from the group of activated sludge, activated sludge charcoal incorporating activated carbon adsorbed with gasified raw material-derived material, and activated carbon adsorbed with gasified raw material-derived material may be sent out.

排水を、比重の違いによって、上澄液と沈降物とに分離する沈降分離部をさらに備え、活性汚泥槽は、上澄液からガス化原料由来物質を除去し、送出部は、沈降物をガス化炉および燃焼炉のいずれか一方または双方に送出するとしてもよい。   The wastewater is further provided with a sedimentation separation unit that separates the supernatant into a supernatant and sediment according to the difference in specific gravity, the activated sludge tank removes the gasification raw material-derived material from the supernatant, and the delivery unit removes the sediment. It may be delivered to either or both of the gasification furnace and the combustion furnace.

上記課題を解決するために、本発明の他のガス化ガス生成システムは、流動媒体が流動層を形成しており、流動媒体によってガス化原料をガス化してガス化ガスを生成するガス化炉と、流動媒体を加熱する燃焼炉と、水を用いて、生成されたガス化ガスを洗浄、精製して、精製ガス化ガスを生成する洗浄精製部と、洗浄精製部において生じた排水と、活性汚泥とを収容し、排水と、活性汚泥とを接触させることで、排水中のガス化原料由来物質を活性汚泥に取り込ませて、排水からガス化原料由来物質を除去する活性汚泥槽と、活性汚泥槽において生成された、ガス化原料由来物質が除去された排水と、ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥とを含んで構成される混合物から水を除去する水分調整部と、水分調整部によって水が除去された、ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥を燃焼炉に送出する送出部と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, another gasification gas generation system of the present invention is a gasification furnace in which a fluidized medium forms a fluidized bed, and a gasification raw material is gasified by the fluidized medium to generate a gasified gas. A combustion furnace that heats the fluidized medium, and cleaning and purifying the generated gasification gas using water to produce a purified gasification gas; wastewater generated in the cleaning and purification section; An activated sludge tank that accommodates activated sludge, brings waste gas and activated sludge into contact with each other, incorporates the gasified raw material-derived material in the waste water into the activated sludge, and removes the gasified raw material-derived material from the waste water; A moisture adjustment unit that removes water from a mixture that is generated in the activated sludge tank and that includes the wastewater from which the gasification raw material-derived material has been removed and the activated sludge that has taken in the gasification raw material-derived material, and moisture adjustment. Water is removed by the , Characterized by comprising a sending unit for sending the activated sludge incorporating gasification raw substances derived from the combustion furnace, the.

排水を、比重の違いによって、上澄液と沈降物とに分離する沈降分離部をさらに備え、活性汚泥槽は、上澄液からガス化原料由来物質を除去し、送出部は、沈降物をガス化炉および燃焼炉のいずれか一方または双方に送出するとしてもよい。   The wastewater is further provided with a sedimentation separation unit that separates the supernatant into a supernatant and sediment according to the difference in specific gravity, the activated sludge tank removes the gasification raw material-derived material from the supernatant, and the delivery unit removes the sediment. It may be delivered to either or both of the gasification furnace and the combustion furnace.

上記課題を解決するために、本発明のガス化ガス生成方法は、ガス化原料をガス化してガス化ガスを生成するガス化炉を用いたガス化ガス生成方法であって、水を用いて、生成されたガス化ガスを洗浄、精製して、精製ガス化ガスを生成する工程と、精製ガス化ガスを生成する工程において生じた排水と、活性汚泥とを接触させることで、排水中のガス化原料由来物質を活性汚泥に取り込ませて、排水からガス化原料由来物質を除去する工程と、排水からガス化原料由来物質を除去する工程において生成された、ガス化原料由来物質が除去された排水と、ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥とを含んで構成される混合物から水を除去する工程と、水が除去されたガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥をガス化炉に送出する工程と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a gasification gas generation method of the present invention is a gasification gas generation method using a gasification furnace that gasifies a gasification raw material to generate a gasification gas, and uses water. The generated gasified gas is washed and purified to produce purified gasified gas, and the wastewater generated in the process of generating purified gasified gas is brought into contact with activated sludge, so that The gasified raw material-derived material generated in the process of removing the gasified raw material-derived material from the wastewater and the step of removing the gasified raw material-derived material from the wastewater is removed by incorporating the gasified raw material-derived material into the activated sludge. The process of removing water from the mixture comprising the wastewater and the activated sludge incorporating the gasified raw material-derived material, and the activated sludge incorporating the gasified raw material-derived material from which the water has been removed into the gasifier A sending process; Characterized in that it has.

上記課題を解決するために、本発明の他のガス化ガス生成方法は、流動媒体が流動層を形成しており、流動媒体によってガス化原料をガス化してガス化ガスを生成するガス化炉と、流動媒体を加熱する燃焼炉と、を用いたガス化ガス生成方法であって、水を用いて、生成されたガス化ガスを洗浄、精製して、精製ガス化ガスを生成する工程と、精製ガス化ガスを生成する工程において生じた排水と、活性汚泥とを接触させることで、排水中のガス化原料由来物質を活性汚泥に取り込ませて、排水からガス化原料由来物質を除去する工程と、排水からガス化原料由来物質を除去する工程において生成された、ガス化原料由来物質が除去された排水と、ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥とを含んで構成される混合物から水を除去する工程と、水が除去されたガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥を燃焼炉に送出する工程と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, another gasification gas generation method of the present invention is a gasification furnace in which a fluidized medium forms a fluidized bed, and a gasification raw material is gasified by the fluidized medium to generate a gasified gas. And a combustion furnace that heats the fluidized medium, and a process for generating purified gasification gas by cleaning and purifying the generated gasification gas using water. By contacting the wastewater generated in the process of generating purified gasification gas with activated sludge, the gasified raw material-derived material in the wastewater is taken into the activated sludge and the gasified raw material-derived material is removed from the wastewater. From a mixture comprising a step, waste water from which gasified raw material-derived material is removed, and activated sludge incorporating the gasified raw material-derived material, which is generated in the step of removing the gasified raw material-derived material from the waste water The process of removing water Characterized by having a step of delivering the activated sludge incorporating water gasification raw-derived material removed in the combustion furnace, the.

本発明では、使用済みの活性汚泥を有効利用することで、使用済み活性汚泥の廃棄にかかるコストの低減を図ることが可能となる。   In this invention, it becomes possible to aim at reduction of the cost concerning disposal of a used activated sludge by utilizing a used activated sludge effectively.

ガス化ガス生成システムを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a gasification gas production | generation system. ガス化ガス精製装置および排水処理システムを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a gasification gas refinement | purification apparatus and a waste water treatment system. 第1のガス化ガス生成方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of a process of the 1st gasification gas production | generation method. 第2のガス化ガス生成方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of a process of the 2nd gasification gas production | generation method.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

(ガス化ガス生成システム100)
図1は、ガス化ガス生成システム100を説明するための説明図である。図1に示すように、ガス化ガス生成システム100は、ガス化ガス生成装置110と、ガス化ガス精製装置200と、排水処理システム300とを含んで構成される。図1中、ガスの流れを実線の矢印で、砂の流れを一点鎖線の矢印で、ガス化原料や、水、油等の固体および液体の流れを破線の矢印で示す。
(Gasified gas generation system 100)
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a gasification gas generation system 100. As shown in FIG. 1, the gasification gas generation system 100 includes a gasification gas generation device 110, a gasification gas purification device 200, and a wastewater treatment system 300. In FIG. 1, the flow of gas is indicated by solid arrows, the flow of sand is indicated by dashed-dotted arrows, and the flows of gasification raw materials, solids such as water and oil, and liquids are indicated by broken arrows.

ガス化ガス生成システム100は、石油に代えて、石炭やバイオマス、タイヤチップ等の固体原料をガス化してガス化ガスを生成する技術である。ガス化ガス生成システム100では、流動媒体が流動層を形成しているガス化炉内で、水蒸気を利用して、700℃〜900℃程度で固体原料をガス化する(水蒸気ガス化)。   The gasification gas generation system 100 is a technology that generates gasification gas by gasifying solid raw materials such as coal, biomass, tire chips, etc. instead of oil. In the gasification gas generation system 100, a solid material is gasified at about 700 ° C. to 900 ° C. using water vapor in a gasification furnace in which a fluid medium forms a fluidized bed (steam gasification).

このシステムでは、温度を低く設定することで昇温にかかるコストを低減することが可能となるが、生成されたガス化ガスには、2000℃の高温で部分酸化して生成したガス化ガスと比較して、タールが多く含まれることとなる。そこで、生成されたガス化ガスを精製するために、ガス化ガス精製装置200が利用される。以下、ガス化ガス生成システム100の具体的な構成について説明する。   In this system, it is possible to reduce the cost for temperature rise by setting the temperature low, but the generated gasification gas includes a gasification gas generated by partial oxidation at a high temperature of 2000 ° C. In comparison, a large amount of tar is contained. Therefore, in order to purify the generated gasification gas, the gasification gas purification apparatus 200 is used. Hereinafter, a specific configuration of the gasification gas generation system 100 will be described.

(ガス化ガス生成装置110)
図1に示すようにガス化ガス生成装置110は、燃焼炉112と、媒体分離装置(サイクロン)114と、ガス化炉116とを含んで構成される。
(Gasified gas generator 110)
As shown in FIG. 1, the gasified gas generator 110 includes a combustion furnace 112, a medium separator (cyclone) 114, and a gasifier 116.

ガス化ガス生成装置110では、全体として、粒径が300μm程度の硅砂(珪砂)等の砂で構成される流動媒体を熱媒体として循環させている。具体的には、まず、流動媒体は、燃焼炉112で1000℃程度に加熱され、燃焼排ガスとともに媒体分離装置114に導入される。媒体分離装置114においては、高温の流動媒体と燃焼排ガスとが分離され、当該分離された高温の流動媒体が、ガス化炉116に導入される。そして、ガス化炉116に導入された流動媒体は、ガス化炉116の底面から導入されるガス化剤(水蒸気、窒素、空気、酸素、不活性ガス等)によって流動層化された後、最終的に、燃焼炉112に戻される。また、媒体分離装置114で分離された燃焼排ガスは、ボイラ等で熱回収される。   In the gasification gas generator 110, as a whole, a fluid medium composed of sand such as silica sand having a particle size of about 300 μm is circulated as a heat medium. Specifically, the fluid medium is first heated to about 1000 ° C. in the combustion furnace 112 and introduced into the medium separator 114 together with the combustion exhaust gas. In the medium separator 114, the high-temperature fluid medium and the combustion exhaust gas are separated, and the separated high-temperature fluid medium is introduced into the gasification furnace 116. Then, the fluidized medium introduced into the gasification furnace 116 is fluidized into layers by a gasifying agent (steam, nitrogen, air, oxygen, inert gas, etc.) introduced from the bottom of the gasification furnace 116, and then finally Thus, it is returned to the combustion furnace 112. Further, the combustion exhaust gas separated by the medium separator 114 is heat recovered by a boiler or the like.

ガス化炉116は、例えば、気泡流動層(バブリング流動層)ガス化炉であり、褐炭等の石炭、石油コークス(ペトロコークス)、バイオマス、タイヤチップ等の固体原料や、黒液等液体原料のガス化原料を700℃〜900℃でガス化させてガス化ガスを生成する。本実施形態では、ガス化炉116に水蒸気を供給することにより、ガス化原料をガス化させてガス化ガスを生成する(水蒸気ガス化)。ガス化炉116で生成されたガス化ガスX1には、タール(ガス化原料由来物質)、水蒸気等が含まれているため、下流のガス化ガス精製装置200に送出され、精製される。   The gasification furnace 116 is, for example, a bubbling fluidized bed (bubbling fluidized bed) gasification furnace, which is a solid material such as coal such as lignite, petroleum coke, biomass, tire chips, or a liquid material such as black liquor. The gasification raw material is gasified at 700 ° C. to 900 ° C. to generate a gasification gas. In the present embodiment, by supplying water vapor to the gasification furnace 116, the gasification raw material is gasified to generate gasified gas (water vapor gasification). Since the gasification gas X1 generated in the gasification furnace 116 contains tar (gasification raw material-derived substance), water vapor, and the like, it is sent to the downstream gasification gas purification device 200 and purified.

なお、ここでは、循環流動層方式のガス化炉116を例に挙げて説明するが、ガス化原料をガス化するガス化炉であれば、単なる流動層方式のガス化炉や、砂が自重で鉛直下方向に流下することで移動層を形成する移動層方式のガス化炉であってもよい。   Here, a circulating fluidized bed type gasification furnace 116 will be described as an example. However, if the gasification raw material is a gasification furnace that gasifies a gasification raw material, a simple fluidized bed type gasification furnace, or sand is used as its own weight. It may be a moving bed type gasification furnace that forms a moving bed by flowing down vertically.

(ガス化ガス精製装置200)
図2は、ガス化ガス精製装置200および排水処理システム300を説明するための説明図である。図2に示すようにガス化ガス精製装置200は、改質炉(酸化改質炉)210と、第1熱交換器212と、スプレー塔214と、ミストセパレータ216と、第2熱交換器218と、沈降分離部220と、第1の送出部222とを含んで構成される。図2中、ガスの流れを実線の矢印で、ガス化原料や、水、油等の固体および液体の流れを破線の矢印で示す。
(Gasification gas purification device 200)
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the gasification gas purification device 200 and the waste water treatment system 300. As shown in FIG. 2, the gasification gas purification apparatus 200 includes a reforming furnace (oxidation reforming furnace) 210, a first heat exchanger 212, a spray tower 214, a mist separator 216, and a second heat exchanger 218. And a sedimentation separation unit 220 and a first delivery unit 222. In FIG. 2, the flow of gas is indicated by solid arrows, and the flow of solids and liquids such as gasification raw materials, water, and oil is indicated by broken arrows.

改質炉210は、ガス化炉116で生成されたガス化ガスX1に酸素や空気を加え、900〜1500℃程度にして、ガス化ガスX1に含まれるタールを改質(酸化改質)する。第1熱交換器212は、改質炉210で改質されたガス化ガスX2と水蒸気との熱交換を行い、すなわち、ガス化ガスX2の顕熱を水蒸気で回収し、ガス化ガスX2の出口温度を300℃〜600℃にする。   The reforming furnace 210 adds oxygen or air to the gasification gas X1 generated in the gasification furnace 116 to be about 900 to 1500 ° C. and reforms (oxidation reforming) the tar contained in the gasification gas X1. . The first heat exchanger 212 performs heat exchange between the gasified gas X2 reformed in the reforming furnace 210 and water vapor, that is, recovers the sensible heat of the gasified gas X2 with water vapor, The outlet temperature is set to 300 ° C to 600 ° C.

スプレー塔(洗浄精製部)214は、処理対象であるガス化ガスX2に40℃程度の冷却水をスプレー噴霧することにより、300℃〜600℃となったガス化ガスX2を70℃程度に冷却する。これにより、ガス化ガスX2に含まれるタールが凝縮し、ガス化ガスX2から除去され、精製ガスX3と油混合水Y1が生成される。そして、スプレー塔214は、精製ガスX3を下流のミストセパレータ216に供給し、水、タールで構成される油混合水Y1を沈降分離部220に送出する。   The spray tower (cleaning and purification unit) 214 cools the gasification gas X2 that has become 300 ° C to 600 ° C to about 70 ° C by spraying cooling water of about 40 ° C onto the gasification gas X2 to be processed. To do. Thereby, the tar contained in the gasification gas X2 is condensed and removed from the gasification gas X2, and purified gas X3 and oil mixed water Y1 are generated. Then, the spray tower 214 supplies the purified gas X3 to the downstream mist separator 216, and sends the oil mixed water Y1 composed of water and tar to the sedimentation separator 220.

ミストセパレータ(洗浄精製部)216は、精製ガスX3に、冷却水(水温は40℃程度)を、スプレー塔214における粒径よりも小さい水滴としてスプレー噴霧する。これにより、スプレー塔214では、十分に分離、除去できなかった精製ガスX3に含まれる霧状のタール等が凝縮し、精製ガスX3から除去され、精製ガスX4と油混合水Y2が生成される。そして、ミストセパレータ216は、精製ガスX4を下流の第2熱交換器218に供給し、水、タールで構成される油混合水Y2を沈降分離部220に送出する。   The mist separator (cleaning and purifying unit) 216 sprays the cooling gas (water temperature of about 40 ° C.) on the purified gas X3 as water droplets smaller than the particle diameter in the spray tower 214. As a result, the spray tower 214 condenses mist-like tar or the like contained in the purified gas X3 that could not be sufficiently separated and removed, and is removed from the purified gas X3, thereby generating the purified gas X4 and the oil mixed water Y2. . The mist separator 216 then supplies the purified gas X4 to the downstream second heat exchanger 218, and sends the oil mixed water Y2 composed of water and tar to the sedimentation separator 220.

第2熱交換器218(洗浄精製部)は、海水、ブライン等を用いて、精製ガスX4を30℃以下にさらに冷却する。これにより、さらに残存したタールが凝縮し、精製ガスX4から除去され、精製ガスX5(精製ガス化ガス)が生成される。第2熱交換器218で利用された排水Y3は、後述する排水処理システム300に送出される。   The second heat exchanger 218 (washing and purification unit) further cools the purified gas X4 to 30 ° C. or lower using seawater, brine, or the like. Thereby, the remaining tar is further condensed and removed from the purified gas X4, and purified gas X5 (purified gasification gas) is generated. The waste water Y3 used in the second heat exchanger 218 is sent to the waste water treatment system 300 described later.

沈降分離部220は、スプレー塔214から送出された油混合水Y1(排水)およびミストセパレータ216から送出された油混合水Y2(排水)を、比重の違いによって、上澄液Y4と、沈降物Y5とに分離する。沈降分離部220によって分離された上澄液Y4は、排水処理システム300に送出される。   The sedimentation separation unit 220 is configured so that the oil mixture water Y1 (drainage) sent from the spray tower 214 and the oil mixture water Y2 (drainage) sent from the mist separator 216 are separated from the supernatant Y4 and the sediment by the difference in specific gravity. Separated with Y5. The supernatant Y4 separated by the sedimentation separator 220 is sent to the wastewater treatment system 300.

第1の送出部222は、ポンプ等で構成され、沈降分離部220によって沈降分離された沈降物Y5を、上記ガス化ガス生成装置110の燃焼炉112に送出する。   The first delivery unit 222 is configured by a pump or the like, and delivers the sediment Y5 sedimented and separated by the sedimentation separation unit 220 to the combustion furnace 112 of the gasified gas generation device 110.

沈降物Y5にはタールが多く含まれているため、第1の送出部222が燃焼炉112に沈降物Y5を送出することにより、ガス化原料に由来するタールを燃料として、燃焼炉112で燃焼させることができる。したがって、沈降分離部220において沈降分離された沈降物Y5を廃棄することなく有効利用でき、廃棄に要するコストを削減することが可能となる。また、燃焼炉112において使用される燃料の量を低減することが可能となるため、燃料に要するコストも削減することができる。   Since the sediment Y5 contains a large amount of tar, the first delivery part 222 sends the sediment Y5 to the combustion furnace 112, so that the tar derived from the gasification raw material is used as fuel to burn in the combustion furnace 112. Can be made. Therefore, the sediment Y5 sedimented and separated in the sedimentation separation unit 220 can be effectively used without being discarded, and the cost required for disposal can be reduced. Further, since the amount of fuel used in the combustion furnace 112 can be reduced, the cost required for the fuel can also be reduced.

ガス化ガス精製装置200の第2熱交換器218で利用された排水Y3や、沈降分離部220で分離された上澄液Y4には、有機物、および、アンモニア性窒素が多く含まれている。したがって、排水Y3、上澄液Y4を河川や下水道等の公水に放流するためには、有機物やアンモニア性窒素を放流基準値まで低減する必要がある。そこで、排水処理システム300を利用して、排水Y3、上澄液Y4から、有機物やアンモニア性窒素を放流基準値まで低減する。   The waste water Y3 used in the second heat exchanger 218 of the gasification gas purification apparatus 200 and the supernatant Y4 separated by the sedimentation separation unit 220 contain a large amount of organic matter and ammoniacal nitrogen. Therefore, in order to discharge the wastewater Y3 and the supernatant Y4 to public water such as rivers and sewers, it is necessary to reduce organic matter and ammonia nitrogen to the discharge standard value. Therefore, the wastewater treatment system 300 is used to reduce organic matter and ammonia nitrogen to the discharge standard value from the wastewater Y3 and the supernatant Y4.

(排水処理システム300)
図2に示すように、排水処理システム300は、アンモニア除去部310と、活性炭導入部312と、活性汚泥槽314と、水分調整部316と、第2の送出部318とを含んで構成される。
(Wastewater treatment system 300)
As shown in FIG. 2, the waste water treatment system 300 includes an ammonia removal unit 310, an activated carbon introduction unit 312, an activated sludge tank 314, a moisture adjustment unit 316, and a second delivery unit 318. .

アンモニア除去部310は、アンモニアストリッピング装置(アンモニア放散塔)で構成され、水蒸気を向流接触させることで、排水Y3、上澄液Y4からアンモニアを除去する。アンモニア除去部310において生じた排水Y6は、活性汚泥槽314に送出される。   The ammonia removing unit 310 is composed of an ammonia stripping device (ammonia diffusion tower), and removes ammonia from the waste water Y3 and the supernatant Y4 by bringing water vapor into countercurrent contact. The waste water Y6 generated in the ammonia removing unit 310 is sent to the activated sludge tank 314.

活性炭導入部312は、活性汚泥槽314に活性炭Cを導入する。活性汚泥槽314に活性炭Cを導入することで、活性汚泥槽314に収容される排水Y6に含まれるタールを活性炭Cに吸着させることができる。活性炭Cは吸着能力に優れているため、排水Y6からタールを効率よく除去することが可能となる。   The activated carbon introduction unit 312 introduces the activated carbon C into the activated sludge tank 314. By introducing the activated carbon C into the activated sludge tank 314, the tar contained in the waste water Y6 accommodated in the activated sludge tank 314 can be adsorbed on the activated carbon C. Since the activated carbon C is excellent in adsorption capacity, tar can be efficiently removed from the waste water Y6.

活性汚泥槽314は、排水Y6と活性汚泥とを収容し、排水Y6と活性汚泥とを接触させることで、排水Y6中のタールを活性汚泥に取り込ませて(タールを活性汚泥で処理して)、排水Y6からタールを除去する。ここで、活性汚泥がタールを取り込むとは、活性汚泥を構成する微生物(菌、原生動物、後生動物)の細胞がタールを吸収することを示す。また、上述したように、活性汚泥槽314において、活性炭Cは排水Y6中のタールを吸着することとなる。そして、活性汚泥槽314の活性汚泥は、タール単体に加えて、タールを吸着した活性炭Cを取り込む。   The activated sludge tank 314 accommodates the waste water Y6 and the activated sludge, and brings the tar in the waste water Y6 into the activated sludge by bringing the waste water Y6 and the activated sludge into contact with each other (treating the tar with the activated sludge). The tar is removed from the waste water Y6. Here, that activated sludge takes in tar indicates that cells of microorganisms (fungi, protozoa, metazoans) constituting activated sludge absorb tar. Further, as described above, in the activated sludge tank 314, the activated carbon C adsorbs the tar in the waste water Y6. And the activated sludge of the activated sludge tank 314 takes in the activated carbon C which adsorb | sucked the tar in addition to the tar simple substance.

このように、活性炭導入部312が活性汚泥槽314に活性炭Cを導入することにより、活性汚泥は、タール単体のみならず、タールを吸着した活性炭Cを取り込むことができ、活性汚泥によるタールの取り込み効率を向上させることが可能となる。   Thus, activated carbon introduction part 312 introduces activated carbon C into activated sludge tank 314, and activated sludge can take in not only tar simple substance but activated carbon C which adsorbed tar, and uptake of tar by activated sludge. Efficiency can be improved.

水分調整部316は、遠心濃縮器、フィルタ等で構成され、活性汚泥槽314において生成された、タールが除去された排水と、タールを取り込んだ活性汚泥(タールを吸着した活性炭Cを取り込んだ活性汚泥を含む、以下同じ)と、タールを吸着した活性炭Cとを含んで構成される混合物Y7から水Y9を除去する。そうすると、タールを取り込んだ活性汚泥と、タールを吸着した活性炭Cとの混合物Y8が生成される。なお、水分調整部316において除去された水Y9は、放流、または廃棄される。   The moisture adjusting unit 316 is composed of a centrifugal concentrator, a filter, and the like, and is generated in the activated sludge tank 314. The waste water from which tar is removed and the activated sludge that has taken in tar (activated carbon in which activated carbon C that has absorbed tar is taken in) Water Y9 is removed from a mixture Y7 containing sludge, the same applies hereinafter) and activated carbon C adsorbed with tar. If it does so, the mixture Y8 of the activated sludge which took in the tar and the activated carbon C which adsorb | sucked the tar will be produced | generated. The water Y9 removed by the moisture adjusting unit 316 is discharged or discarded.

第2の送出部318は、ポンプ等で構成され、混合物Y8をガス化炉116に送出する。   The second delivery unit 318 is configured by a pump or the like, and delivers the mixture Y8 to the gasification furnace 116.

混合物Y8にはタールが含まれているため、第2の送出部318がガス化炉116に混合物Y8を送出することにより、ガス化原料に由来するタールおよび活性炭Cをガス化原料として、ガス化炉116でガス化させることができる。したがって、水分調整部316において分離された混合物Y8を廃棄するためのコストや、混合物Y8を埋め立てるためのコストを削減することが可能となる。   Since the mixture Y8 contains tar, the second delivery unit 318 sends the mixture Y8 to the gasification furnace 116, thereby gasifying the tar derived from the gasification raw material and activated carbon C as the gasification raw material. It can be gasified in the furnace 116. Therefore, it is possible to reduce the cost for discarding the mixture Y8 separated in the moisture adjusting unit 316 and the cost for landfilling the mixture Y8.

なお、水分調整部316に導入される混合物Y7は、99%が水であり、タールを取り込んだ活性汚泥と活性炭の量は1%にすぎない。したがって、第2の送出部318が、活性汚泥槽314において生成された混合物Y7をそのままガス化炉116に送出すると、ガス化炉116の温度が下がり、ガス化効率が低下してしまう。   In addition, 99% of the mixture Y7 introduced into the moisture adjusting unit 316 is water, and the amount of activated sludge and activated carbon incorporating the tar is only 1%. Therefore, when the second delivery unit 318 delivers the mixture Y7 generated in the activated sludge tank 314 as it is to the gasification furnace 116, the temperature of the gasification furnace 116 is lowered, and the gasification efficiency is lowered.

そこで、水分調整部316が、混合物Y7から水を除去することで、混合物Y8中の水を75%程度まで低下させる(25倍濃縮する)ことが可能となる。したがって、第2の送出部318が、水分調整部316が水を除去した後の混合物Y7(すなわち混合物Y8)をガス化炉116に送出することにより、ガス化炉116の温度低下を低減し、ガス化効率の低下を抑制しつつ、タールをガス化炉116に再導入することが可能となる。   Therefore, the water adjustment unit 316 can remove water from the mixture Y7 to reduce the water in the mixture Y8 to about 75% (concentrate 25 times). Therefore, the second delivery unit 318 sends the mixture Y7 (that is, the mixture Y8) after the water adjustment unit 316 removes water to the gasification furnace 116, thereby reducing the temperature drop of the gasification furnace 116, Tar can be reintroduced into the gasification furnace 116 while suppressing a decrease in gasification efficiency.

(第1のガス化ガス生成方法)
続いて、ガス化ガス生成システム100を用いた第1のガス化ガス生成方法について説明する。図3は、第1のガス化ガス生成方法の処理の流れを説明するためのフローチャートであり、沈降分離部220で分離された沈降物Y5を送出する処理を示す。
(First gasification gas generation method)
Next, a first gasification gas generation method using the gasification gas generation system 100 will be described. FIG. 3 is a flowchart for explaining the process flow of the first gasification gas generation method, and shows the process of sending the sediment Y5 separated by the sedimentation separation unit 220.

図3に示すように、本実施形態にかかる第1のガス化ガス生成方法は、ガス化ガス生成工程S410と、洗浄精製工程S420と、送出工程S430とを含む。以下、各工程について詳述する。   As shown in FIG. 3, the first gasification gas generation method according to the present embodiment includes a gasification gas generation step S410, a cleaning / purification step S420, and a delivery step S430. Hereinafter, each process is explained in full detail.

(ガス化ガス生成工程S410)
ガス化原料が投入されることで、ガス化炉116は、ガス化ガスX1を生成する。初めて、ガス化ガス生成工程S410を遂行する場合、ガス化原料は、褐炭等の石炭、石油コークス(ペトロコークス)、バイオマス、タイヤチップ等の固体原料や、黒液等液体原料のみである。しかし、後述する第2のガス化ガス生成方法が遂行されると、ガス化炉116には、ガス化原料として、褐炭等の石炭、石油コークス(ペトロコークス)、バイオマス、タイヤチップ等の固体原料や、黒液等液体原料に加えて、または、これらに代えて、混合物Y8が導入されることとなる。
(Gasified gas generation step S410)
The gasification furnace 116 generates the gasification gas X1 by supplying the gasification raw material. When the gasification gas generation step S410 is performed for the first time, the gasification raw materials are only solid raw materials such as coal such as lignite, petroleum coke (petro coke), biomass and tire chips, and liquid raw materials such as black liquor. However, when the second gasification gas generation method to be described later is performed, the gasification furnace 116 has solid materials such as coal such as brown coal, petroleum coke, biomass and tire chips as gasification materials. In addition to or instead of the liquid raw material such as black liquor, the mixture Y8 is introduced.

(洗浄精製工程S420)
ガス化ガス生成工程S410において生成されたガス化ガスX1を、水を用いて、洗浄、精製して、精製ガス化ガスX5を生成する。
(Washing purification step S420)
The gasification gas X1 produced | generated in gasification gas production | generation process S410 is wash | cleaned and refine | purified using water, and the refinement | purification gasification gas X5 is produced | generated.

具体的に説明すると、ガス化ガスX1は、ガス化ガス精製装置200に導入され、まず、改質炉210において、ガス化ガスX1に含まれるタールが改質される。   More specifically, the gasification gas X1 is introduced into the gasification gas purification apparatus 200, and first, the tar contained in the gasification gas X1 is reformed in the reforming furnace 210.

続いて、第1熱交換器212において、改質炉210で改質されたガス化ガスX2が冷却され、スプレー塔214に送出される。そして、スプレー塔214において、ガス化ガスX2に水がスプレー噴霧されて、ガス化ガスX2からタールが除去される。こうして、精製ガスX3と、油混合水Y1が生成される。そして、ミストセパレータ216において、精製ガスX3に水がスプレー噴霧され、精製ガスX3からタールがさらに除去される。こうして、精製ガスX4と、油混合水Y2が生成される。   Subsequently, in the first heat exchanger 212, the gasified gas X2 reformed in the reforming furnace 210 is cooled and sent to the spray tower 214. In the spray tower 214, water is sprayed on the gasification gas X2, and tar is removed from the gasification gas X2. Thus, purified gas X3 and oil mixed water Y1 are generated. In the mist separator 216, water is sprayed on the purified gas X3, and tar is further removed from the purified gas X3. Thus, purified gas X4 and oil mixed water Y2 are generated.

精製ガスX4は、第2熱交換器218に送出されて冷却され、精製ガスX4からさらにタールが除去される。こうして、精製ガスX5と排水Y3が生成される。そして、精製ガスX5は、後段のプロセスで利用される。   The purified gas X4 is sent to the second heat exchanger 218 and cooled, and tar is further removed from the purified gas X4. In this way, purified gas X5 and waste water Y3 are generated. The purified gas X5 is used in a subsequent process.

スプレー塔214、ミストセパレータ216で生成された油混合水Y1および油混合水Y2は、沈降分離部220に送出され、沈降分離部220において、上澄液Y4と、沈降物Y5に沈降分離される。   The oil mixed water Y1 and the oil mixed water Y2 generated by the spray tower 214 and the mist separator 216 are sent to the sedimentation separation unit 220, and the sedimentation separation unit 220 settles and separates into a supernatant Y4 and a sediment Y5. .

そして、沈降分離部220において分離された沈降物Y5は、後述する送出工程S430で処理される。   And sediment Y5 separated in sedimentation separation part 220 is processed by sending out process S430 mentioned below.

一方、上澄液Y4は、第2熱交換器218において生成された排水Y3とともに、後述する第2のガス化ガス生成方法の排水処理工程S450で処理される。   On the other hand, the supernatant Y4 is treated in the waste water treatment step S450 of the second gasification gas production method described later together with the waste water Y3 produced in the second heat exchanger 218.

(送出工程S430)
第1の送出部222は、洗浄精製工程S420において生成された沈降物Y5を燃焼炉112に送出する。
(Sending process S430)
The first delivery unit 222 sends the sediment Y5 generated in the cleaning / purification step S420 to the combustion furnace 112.

これにより、沈降物Y5中のタールを燃料として、燃焼炉112で燃焼させることができる。   Thereby, the tar in the sediment Y5 can be burned in the combustion furnace 112 using the fuel.

(第2のガス化ガス生成方法)
続いて、ガス化ガス生成システム100を用いた第2のガス化ガス生成方法について説明する。図4は、第2のガス化ガス生成方法の処理の流れを説明するためのフローチャートであり、水分調整部316で分離された混合物Y8を送出する処理を示す。
(Second gasification gas generation method)
Next, a second gasification gas generation method using the gasification gas generation system 100 will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining the process flow of the second gasification gas generation method, and shows the process of sending the mixture Y8 separated by the moisture adjusting unit 316.

図4に示すように、本実施形態にかかる第2のガス化ガス生成方法は、ガス化ガス生成工程S410と、洗浄精製工程S420と、排水処理工程S450と、水分調整工程S460と、送出工程S470とを含む。以下、各工程について詳述する。なお、上述した第1のガス化ガス生成方法において既に述べたガス化ガス生成工程S410、洗浄精製工程S420は、実質的に処理が等しいので重複説明を省略し、ここでは、処理が相異する排水処理工程S450、水分調整工程S460、送出工程S470を主に説明する。   As shown in FIG. 4, the second gasification gas generation method according to the present embodiment includes a gasification gas generation step S410, a cleaning and purification step S420, a wastewater treatment step S450, a moisture adjustment step S460, and a delivery step. S470. Hereinafter, each process is explained in full detail. Note that the gasification gas generation step S410 and the cleaning purification step S420 already described in the first gasification gas generation method described above are substantially the same in processing, and therefore redundant description is omitted. Here, the processing is different. The waste water treatment step S450, the moisture adjustment step S460, and the delivery step S470 will be mainly described.

また、第2のガス化ガス生成方法では、活性汚泥槽314には、予め活性汚泥を収容しておく。   In the second gasification gas generation method, activated sludge is previously stored in the activated sludge tank 314.

(排水処理工程S450)
洗浄精製工程S420において生じた排水Y3、上澄液Y4と、活性汚泥とを接触させることで、排水Y3、上澄液Y4中のタールを活性汚泥に取り込ませて、排水Y3、上澄液Y4からタールを除去する。
(Wastewater treatment process S450)
By contacting the wastewater Y3 and supernatant Y4 generated in the washing and purification step S420 with activated sludge, the tar in the wastewater Y3 and supernatant Y4 is taken into the activated sludge, and the wastewater Y3 and supernatant Y4. To remove tar.

具体的に説明すると、排水Y3、上澄液Y4は、排水処理システム300に導入され、まずアンモニア除去部310において、アンモニアが除去される。   Specifically, the waste water Y3 and the supernatant Y4 are introduced into the waste water treatment system 300, and ammonia is first removed in the ammonia removal unit 310.

続いて、アンモニアが除去された排水Y6は、活性汚泥槽314に導入される。また、活性炭導入部312によって、活性汚泥槽314には、排水Y6とともに、活性炭Cが導入される。そうすると、活性汚泥槽314に収容されている活性汚泥がタール単体と、タールを吸着した活性炭Cを取り込む。   Subsequently, the wastewater Y6 from which ammonia has been removed is introduced into the activated sludge tank 314. In addition, activated carbon C is introduced into the activated sludge tank 314 together with the waste water Y6 by the activated carbon introduction unit 312. If it does so, the activated sludge accommodated in the activated sludge tank 314 will take in the activated carbon C which adsorb | sucked the tar single-piece | unit and tar.

そして、タールが除去された排水と、タールを取り込んだ活性汚泥と、タールを吸着した活性炭Cを取り込んだ活性汚泥と、タールを吸着した活性炭Cとを含んで構成される混合物Y7が生成され、水分調整工程S460で処理される。   And the mixture Y7 comprised including the waste_water | drain from which the tar was removed, the activated sludge which took in the tar, the activated sludge which took in the activated carbon C which adsorbed the tar, and the activated carbon C which adsorbed the tar is produced | generated, It is processed in the moisture adjustment step S460.

(水分調整工程S460)
水分調整部316は、混合物Y7から水を除去する。水分調整工程S460を遂行することにより、混合物Y8と、水Y9が生成される。そして、混合物Y8は、送出工程S470で処理され、水Y9は、放流、または廃棄される。
(Moisture adjustment step S460)
The moisture adjustment unit 316 removes water from the mixture Y7. By performing the moisture adjustment step S460, a mixture Y8 and water Y9 are generated. Then, the mixture Y8 is processed in the delivery step S470, and the water Y9 is discharged or discarded.

(送出工程S470)
第2の送出部318は、水分調整工程S460で生成された混合物Y8をガス化炉116に送出する。
(Sending process S470)
The second delivery unit 318 sends the mixture Y8 generated in the moisture adjustment step S460 to the gasifier 116.

混合物Y8中のタールおよび活性炭Cをガス化原料として、ガス化炉116でガス化させることができる。つまり、次回のガス化ガス生成工程S410においては、褐炭等の石炭、石油コークス(ペトロコークス)、バイオマス、タイヤチップ等の固体原料や、黒液等液体原料に加えて、または、これらに代えて、混合物Y8をガス化原料とすることができる。   The tar and activated carbon C in the mixture Y8 can be gasified in the gasification furnace 116 as a gasification raw material. That is, in the next gasification gas generation step S410, in addition to or in place of solid raw materials such as coal such as lignite, petroleum coke, biomass, tire chips, and liquid raw materials such as black liquor. The mixture Y8 can be used as a gasification raw material.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

例えば、上述した実施形態において、第2の送出部318は、混合物Y8をガス化炉116に送出する場合を例に挙げて説明した。しかし、第2の送出部318は、混合物Y8を燃焼炉112に送出してもよい。第2の送出部318が、混合物Y8を燃焼炉112に送出することにより、ガス化原料に由来するタールおよび活性炭Cを燃料として、燃焼炉112で燃焼させることができる。   For example, in the above-described embodiment, the case where the second delivery unit 318 delivers the mixture Y8 to the gasification furnace 116 has been described as an example. However, the second delivery unit 318 may deliver the mixture Y8 to the combustion furnace 112. By sending the mixture Y8 to the combustion furnace 112 by the second delivery unit 318, tar and activated carbon C derived from the gasification raw material can be burned in the combustion furnace 112 as fuel.

また、上述した実施形態において、第1の送出部222は、沈降物Y5を燃焼炉112に送出する場合を例に挙げて説明したが、第1の送出部222は、沈降物Y5をガス化炉116に送出してもよい。第1の送出部222が、沈降物Y5をガス化炉116に送出することにより、ガス化原料に由来するタールをガス化原料として、ガス化炉116でガス化させることができる。   In the above-described embodiment, the first delivery unit 222 has been described by taking as an example the case where the sediment Y5 is delivered to the combustion furnace 112, but the first delivery unit 222 gasifies the sediment Y5. It may be delivered to the furnace 116. By sending the sediment Y5 to the gasification furnace 116 by the first delivery unit 222, tar derived from the gasification raw material can be gasified in the gasification furnace 116 as a gasification raw material.

また、上述した実施形態において、ガス化ガス生成システム100は、2つの送出部(第1の送出部222、第2の送出部318)を備える構成について説明したが、第1の送出部222の機能と第2の送出部318の機能を集約した、1つの送出部を備えてもよい。   In the above-described embodiment, the gasified gas generation system 100 has been described as having a configuration including two delivery units (a first delivery unit 222 and a second delivery unit 318). You may provide the one transmission part which integrated the function and the function of the 2nd transmission part 318. FIG.

また、上述した実施形態において、第1の送出部222は、沈降物Y5をそのまま燃焼炉112に送出する場合を例に挙げて説明した。しかし、遠心濃縮器、フィルタ等を用いて、沈降物Y5から水分を除去した後に、燃焼炉112に送出してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the first sending unit 222 has been described with an example in which the sediment Y5 is sent to the combustion furnace 112 as it is. However, it may be sent to the combustion furnace 112 after removing water from the sediment Y5 using a centrifugal concentrator, a filter, or the like.

なお、本明細書のガス化ガス生成方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。   In addition, each process of the gasification gas production | generation method of this specification does not necessarily need to process in time series along the order described as a flowchart.

本発明は、ガス化原料をガス化させてガス化ガスを生成するガス化ガス生成システムおよびガス化ガス生成方法に利用することができる。   The present invention can be used for a gasification gas generation system and a gasification gas generation method for generating a gasification gas by gasifying a gasification raw material.

100 …ガス化ガス生成システム
112 …燃焼炉
116 …ガス化炉
214 …スプレー塔(洗浄精製部)
216 …ミストセパレータ(洗浄精製部)
218 …第2熱交換器(洗浄精製部)
220 …沈降分離部
312 …活性炭導入部
314 …活性汚泥槽
316 …水分調整部
318 …第2の送出部(送出部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Gasification gas production system 112 ... Combustion furnace 116 ... Gasification furnace 214 ... Spray tower (cleaning refinement | purification part)
216 ... Mist separator (cleaning and purification section)
218 ... 2nd heat exchanger (cleaning and purification section)
220 ... Sediment separation part 312 ... Activated carbon introduction part 314 ... Activated sludge tank 316 ... Moisture adjustment part 318 ... Second sending part (sending part)

Claims (8)

ガス化原料をガス化してガス化ガスを生成するガス化炉と、
水を用いて、生成された前記ガス化ガスを洗浄、精製して、精製ガス化ガスを生成する洗浄精製部と、
前記洗浄精製部において生じた排水と、活性汚泥とを収容し、該排水と、該活性汚泥とを接触させることで、該排水中のガス化原料由来物質を該活性汚泥に取り込ませて、該排水から前記ガス化原料由来物質を除去する活性汚泥槽と、
前記活性汚泥槽において生成された、前記ガス化原料由来物質が除去された排水と、前記ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥とを含んで構成される混合物から水を除去する水分調整部と、
前記水分調整部によって水が除去された、前記ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥を前記ガス化炉に送出する送出部と、
を備えたことを特徴とするガス化ガス生成システム。
A gasification furnace that gasifies the gasification raw material to generate gasification gas;
A cleaning and purifying unit that generates purified gasified gas by cleaning and purifying the generated gasified gas using water,
The wastewater generated in the washing and purification unit and activated sludge are accommodated, and the wastewater and the activated sludge are brought into contact with each other so that the gasification raw material-derived substance in the wastewater is taken into the activated sludge, An activated sludge tank for removing the gasification raw material-derived material from the waste water;
A moisture adjusting unit that removes water from a mixture that is generated in the activated sludge tank and that includes the wastewater from which the gasification raw material-derived material has been removed and the activated sludge that has incorporated the gasification raw material-derived material; ,
A delivery unit that sends out the activated sludge in which the material derived from the gasification raw material has been removed, the water being removed by the moisture adjustment unit, to the gasification furnace;
A gasified gas generation system comprising:
前記活性汚泥槽に活性炭を導入する活性炭導入部を備え、
前記活性汚泥槽において前記活性炭は、前記排水中のガス化原料由来物質を吸着し、
前記活性汚泥槽の活性汚泥は、前記ガス化原料由来物質に加えて、該ガス化原料由来物質を吸着した活性炭を取り込み、
前記送出部は、前記ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥とともに、該ガス化原料由来物質を吸着した活性炭を取り込んだ活性汚泥炭と、該ガス化原料由来物質を吸着した活性炭とを前記ガス化炉に送出することを特徴とする請求項1に記載のガス化ガス生成システム。
An activated carbon introduction part for introducing activated carbon into the activated sludge tank;
In the activated sludge tank, the activated carbon adsorbs a gasification raw material-derived substance in the waste water,
The activated sludge in the activated sludge tank takes in activated carbon adsorbing the gasified raw material-derived material in addition to the gasified raw material-derived material,
The delivery unit includes the activated sludge incorporating the gasified raw material-derived material, the activated sludge charcoal incorporating the activated carbon adsorbing the gasified raw material-derived material, and the activated carbon adsorbing the gasified raw material-derived material as the gas. The gasification gas generation system according to claim 1, wherein the gasification gas generation system is sent to a gasification furnace.
前記ガス化炉では、流動媒体が流動層を形成しており、
前記流動媒体を加熱する燃焼炉をさらに備え、
前記送出部は、前記ガス化炉に加えて、前記燃焼炉に、前記ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥、該ガス化原料由来物質を吸着した活性炭を取り込んだ活性汚泥炭、該ガス化原料由来物質を吸着した活性炭の群から選択される1または複数を送出することを特徴とする請求項2に記載のガス化ガス生成システム。
In the gasifier, the fluidized medium forms a fluidized bed,
A combustion furnace for heating the fluidized medium;
In addition to the gasification furnace, the delivery unit includes, in the combustion furnace, activated sludge incorporating the gasification raw material-derived material, activated sludge charcoal incorporating activated carbon adsorbing the gasification raw material-derived material, the gasification The gasification gas generation system according to claim 2, wherein one or more selected from the group of activated carbons adsorbing the raw material-derived substance are delivered.
前記排水を、比重の違いによって、上澄液と沈降物とに分離する沈降分離部をさらに備え、
前記活性汚泥槽は、前記上澄液から前記ガス化原料由来物質を除去し、
前記送出部は、前記沈降物を前記ガス化炉および前記燃焼炉のいずれか一方または双方に送出することを特徴とする請求項3に記載のガス化ガス生成システム。
Further comprising a sedimentation separation unit for separating the wastewater into a supernatant and a sediment by the difference in specific gravity,
The activated sludge tank removes the gasification raw material-derived material from the supernatant,
The gasification gas generation system according to claim 3, wherein the delivery unit delivers the sediment to one or both of the gasification furnace and the combustion furnace.
流動媒体が流動層を形成しており、該流動媒体によってガス化原料をガス化してガス化ガスを生成するガス化炉と、
前記流動媒体を加熱する燃焼炉と、
水を用いて、生成された前記ガス化ガスを洗浄、精製して、精製ガス化ガスを生成する洗浄精製部と、
前記洗浄精製部において生じた排水と、活性汚泥とを収容し、該排水と、該活性汚泥とを接触させることで、該排水中のガス化原料由来物質を該活性汚泥に取り込ませて、該排水から前記ガス化原料由来物質を除去する活性汚泥槽と、
前記活性汚泥槽において生成された、前記ガス化原料由来物質が除去された排水と、前記ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥とを含んで構成される混合物から水を除去する水分調整部と、
前記水分調整部によって水が除去された、前記ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥を前記燃焼炉に送出する送出部と、
を備えたことを特徴とするガス化ガス生成システム。
A gasification furnace in which a fluidized medium forms a fluidized bed, and gasified raw material is gasified by the fluidized medium to generate a gasified gas;
A combustion furnace for heating the fluidized medium;
A cleaning and purifying unit that generates purified gasified gas by cleaning and purifying the generated gasified gas using water,
The wastewater generated in the washing and purification unit and activated sludge are accommodated, and the wastewater and the activated sludge are brought into contact with each other so that the gasification raw material-derived substance in the wastewater is taken into the activated sludge, An activated sludge tank for removing the gasification raw material-derived material from the waste water;
A moisture adjusting unit that removes water from a mixture that is generated in the activated sludge tank and that includes the wastewater from which the gasification raw material-derived material has been removed and the activated sludge that has incorporated the gasification raw material-derived material; ,
A delivery unit for sending activated sludge that has taken in the gasification raw material-derived material from which water has been removed by the moisture adjustment unit to the combustion furnace;
A gasified gas generation system comprising:
前記排水を、比重の違いによって、上澄液と沈降物とに分離する沈降分離部をさらに備え、
前記活性汚泥槽は、前記上澄液から前記ガス化原料由来物質を除去し、
前記送出部は、前記沈降物を前記ガス化炉および前記燃焼炉のいずれか一方または双方に送出することを特徴とする請求項5に記載のガス化ガス生成システム。
Further comprising a sedimentation separation unit for separating the wastewater into a supernatant and a sediment by the difference in specific gravity,
The activated sludge tank removes the gasification raw material-derived material from the supernatant,
The gasification gas generation system according to claim 5, wherein the sending unit sends the sediment to one or both of the gasification furnace and the combustion furnace.
ガス化原料をガス化してガス化ガスを生成するガス化炉を用いたガス化ガス生成方法であって、
水を用いて、生成された前記ガス化ガスを洗浄、精製して、精製ガス化ガスを生成する工程と、
前記精製ガス化ガスを生成する工程において生じた排水と、活性汚泥とを接触させることで、該排水中のガス化原料由来物質を該活性汚泥に取り込ませて、該排水から前記ガス化原料由来物質を除去する工程と、
前記排水から前記ガス化原料由来物質を除去する工程において生成された、前記ガス化原料由来物質が除去された排水と、前記ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥とを含んで構成される混合物から水を除去する工程と、
水が除去された前記ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥を前記ガス化炉に送出する工程と、
を有することを特徴とするガス化ガス生成方法。
A gasification gas generation method using a gasification furnace that gasifies a gasification raw material to generate gasification gas,
Cleaning and purifying the produced gasification gas with water to produce a purified gasification gas; and
By contacting the wastewater generated in the step of generating the purified gasification gas and activated sludge, the material derived from the gasification raw material in the wastewater is taken into the activated sludge and derived from the gasification raw material from the wastewater. Removing the material;
A mixture that is formed in the step of removing the gasification raw material-derived substance from the waste water, and includes waste water from which the gasification raw material-derived substance has been removed, and activated sludge that has taken in the gasification raw material-derived substance. Removing water from the
Sending the activated sludge that has taken in the gasification raw material-derived material from which water has been removed to the gasification furnace;
A gasified gas generation method comprising:
流動媒体が流動層を形成しており、該流動媒体によってガス化原料をガス化してガス化ガスを生成するガス化炉と、該流動媒体を加熱する燃焼炉と、を用いたガス化ガス生成方法であって、
水を用いて、生成された前記ガス化ガスを洗浄、精製して、精製ガス化ガスを生成する工程と、
前記精製ガス化ガスを生成する工程において生じた排水と、活性汚泥とを接触させることで、該排水中のガス化原料由来物質を該活性汚泥に取り込ませて、該排水から前記ガス化原料由来物質を除去する工程と、
前記排水から前記ガス化原料由来物質を除去する工程において生成された、前記ガス化原料由来物質が除去された排水と、前記ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥とを含んで構成される混合物から水を除去する工程と、
水が除去された前記ガス化原料由来物質を取り込んだ活性汚泥を前記燃焼炉に送出する工程と、
を有することを特徴とするガス化ガス生成方法。
Gasified gas generation using a gasification furnace in which a fluidized medium forms a fluidized bed and gasified raw material is gasified by the fluidized medium to generate gasified gas, and a combustion furnace that heats the fluidized medium A method,
Cleaning and purifying the produced gasification gas with water to produce a purified gasification gas; and
By contacting the wastewater generated in the step of generating the purified gasification gas and activated sludge, the material derived from the gasification raw material in the wastewater is taken into the activated sludge and derived from the gasification raw material from the wastewater. Removing the material;
A mixture that is formed in the step of removing the gasification raw material-derived substance from the waste water, and includes waste water from which the gasification raw material-derived substance has been removed, and activated sludge that has taken in the gasification raw material-derived substance. Removing water from the
Sending the activated sludge that has taken in the gasified raw material-derived material from which water has been removed to the combustion furnace;
A gasified gas generation method comprising:
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