JP2022045220A - Gasifier - Google Patents

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枝里子 ▲高▼野
Eriko Takano
奈穂 川本
Naho Kawamoto
航 古川
Ko Furukawa
昭道 八太
Akimichi Hatsuta
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Hitachi Zosen Corp
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Abstract

To prevent or suppress unnecessary raising of a temperature of a thermal decomposition part.SOLUTION: A rotation cylindrical part 21 of a gasifier 1 has a cylindrical shape around a central axis J1, and has a supply port 211 provided on one end and a discharge port 212 provided on the other end. Inside the rotation cylindrical part, a thermal decomposition part 4 and a modification part 5 are provided in this order from the supply port toward the discharge port. The thermal decomposition part produces a thermally decomposed gas and char by heating a treated object supplied from the supply port. The modification part produces a modified gas by steam reforming the thermally decomposed gas and char accompanied by partial combustion of the thermally decomposed gas. The modification part is provided with a conveyance path 524 for conveying the char from the side of the thermal decomposition part toward the side of the discharge port following rotation of the rotation cylindrical part, and is not provided with a conveyance path for conveying the char from the side of the discharge port toward the side of the thermal decomposition part. Thereby, unnecessary raising of a temperature of the thermal decomposition part can be prevented or suppressed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ガス化装置に関する。 The present invention relates to a gasifier.

従来、中心軸を中心として回転する回転筒状部(ロータリーキルン)の内部において、バイオマス等の被処理物を加熱することにより、熱分解ガスおよびチャーを生成するガス化装置が用いられている。また、当該回転筒状部の内部において、水蒸気改質を行う手法も知られている。このような装置は、ハイブリッドキルンとも呼ばれ、改質用の装置を個別に製造する場合に比べて、装置の製造コストの削減、および、エネルギー効率の向上を図ることが可能である。 Conventionally, a gasification device that generates a pyrolysis gas and a char by heating an object to be treated such as biomass inside a rotary tubular portion (rotary kiln) that rotates about a central axis has been used. Further, a method of performing steam reforming inside the rotary tubular portion is also known. Such a device, also called a hybrid kiln, can reduce the manufacturing cost of the device and improve the energy efficiency as compared with the case where the device for reforming is manufactured individually.

例えば、特許文献1のガス化装置では、回転筒状部の内部における供給口側において熱分解ガスが発生する。また、回転筒状部の内部における排出口側には、複数の内筒部が設けられる。一の内筒部では、供給口側から排出口側へと向かってチャーが搬送され、他の内筒部では、排出口側から供給口側へと向かってチャーが搬送される。これにより、チャーが循環する。 For example, in the gasification device of Patent Document 1, pyrolysis gas is generated on the supply port side inside the rotary tubular portion. Further, a plurality of inner cylinders are provided on the discharge port side inside the rotary cylinder. In one inner cylinder portion, the char is conveyed from the supply port side to the discharge port side, and in the other inner cylinder portion, the char is conveyed from the discharge port side to the supply port side. This causes the char to circulate.

特許第4547244号公報Japanese Patent No. 4547244

ところで、特許文献1のガス化装置において、熱分解ガスの部分燃焼を伴って水蒸気改質を行う場合、水蒸気改質に必要な熱を容易に確保することが可能となるが、熱分解ガスが発生する供給口側の熱分解部に、高温となったチャーが戻されるため、熱分解部の温度が不必要に高くなってしまう。この場合、ガス化装置におけるエネルギー効率が低下してしまう。 By the way, in the gasification apparatus of Patent Document 1, when steam reforming is performed with partial combustion of the pyrolysis gas, it is possible to easily secure the heat required for the steam reforming, but the pyrolysis gas is used. Since the heated char is returned to the generated thermal decomposition section on the supply port side, the temperature of the thermal decomposition section becomes unnecessarily high. In this case, the energy efficiency of the gasifier is reduced.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、熱分解部の温度が不必要に高くなることを防止または抑制することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to prevent or suppress an unnecessarily high temperature of a pyrolysis portion.

請求項1に記載の発明は、被処理物をガス化するガス化装置であって、中心軸を中心とする筒状であり、前記中心軸に平行な方向における一方側の端部に供給口が設けられ、他方側の端部に排出口が設けられ、前記中心軸を中心として回転する回転筒状部と、前記回転筒状部の内部において前記供給口側に設けられ、前記供給口から供給される被処理物の加熱により、熱分解ガスおよびチャーを生成する熱分解部と、前記回転筒状部の内部において前記熱分解部と前記排出口との間に設けられ、前記熱分解ガスの部分燃焼を伴って前記熱分解ガスおよび前記チャーを水蒸気改質することにより、改質ガスを生成する改質部とを備え、前記改質部において、前記回転筒状部の回転に伴って、前記熱分解部側から前記排出口側へと向かって前記チャーを搬送する往路搬送路が設けられ、前記排出口側から前記熱分解部側へと向かって前記チャーを搬送する復路搬送路が設けられない。 The invention according to claim 1 is a gasification device for gasifying an object to be processed, which has a tubular shape centered on a central axis and has a supply port at one end in a direction parallel to the central axis. Is provided, a discharge port is provided at the other end, a rotary tubular portion that rotates about the central axis, and a rotary tubular portion that is provided on the supply port side inside the rotary tubular portion and is provided from the supply port. A pyrolysis unit that generates a pyrolysis gas and char by heating the supplied object is provided between the pyrolysis unit and the discharge port inside the rotary tubular portion, and the pyrolysis gas is provided. It is provided with a reforming section that generates a reforming gas by steam reforming the pyrolysis gas and the char with partial combustion of the above, and in the reforming section, as the rotary tubular portion rotates. An outward transport path for transporting the char from the pyrolysis portion side to the discharge port side is provided, and a return transport path for transporting the char from the discharge port side to the thermal decomposition portion side is provided. Not provided.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のガス化装置であって、前記往路搬送路が延びる方向に垂直な前記往路搬送路の断面積を搬送路断面積として、前記往路搬送路において、前記熱分解部側の端部から前記排出口側に離れた位置における前記搬送路断面積が、前記熱分解部側の前記端部における前記搬送路断面積よりも小さい。 The invention according to claim 2 is the gasification apparatus according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the outward transport path perpendicular to the direction in which the outward transport path extends is used as the transport path cross-sectional area, and the outward transport path is defined as the cross-sectional area. The transport path cross-sectional area at a position away from the end on the thermal decomposition portion side to the discharge port side is smaller than the transport path cross-sectional area at the end on the thermal decomposition portion side.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のガス化装置であって、前記改質部が、前記中心軸に沿って延びる内筒部を有し、前記内筒部が、前記中心軸に沿って延びる筒状である内筒本体と、前記内筒本体の中心近傍に配置され、前記中心軸に平行に延びる内筒軸部と、前記内筒軸部と前記内筒本体の内周面とを接続しつつ前記内筒軸部に沿って螺旋状に延びる板状であり、前記内筒本体および前記内筒軸部と共に、螺旋状の前記往路搬送路を形成する螺旋板とを備える。 The invention according to claim 3 is the gasification apparatus according to claim 2, wherein the reforming portion has an inner cylinder portion extending along the central axis, and the inner cylinder portion is the center. A cylindrical inner cylinder body extending along the axis, an inner cylinder shaft portion arranged near the center of the inner cylinder body and extending parallel to the central axis, and the inner cylinder shaft portion and the inner cylinder main body. A plate-like plate that spirally extends along the inner cylinder shaft portion while being connected to the peripheral surface, and together with the inner cylinder main body and the inner cylinder shaft portion, a spiral plate that forms the spiral outbound transport path. Be prepared.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のガス化装置であって、前記往路搬送路において、前記内筒本体の前記内周面と前記内筒軸部の外周面との間の隙間の幅、または、前記螺旋板において前記中心軸に平行な方向に互いに隣接する2つの部位間の隙間の幅を注目幅として、前記熱分解部側の前記端部から前記排出口側に向かうに従って、前記注目幅が漸次小さくなる。 The invention according to claim 4 is the gasification apparatus according to claim 3, wherein in the outbound transport path, between the inner peripheral surface of the inner cylinder body and the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion. The width of the gap or the width of the gap between two portions adjacent to each other in the direction parallel to the central axis of the spiral plate is taken as the width of interest, and the end portion on the thermal decomposition portion side is directed toward the discharge port side. As a result, the attention width gradually decreases.

請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載のガス化装置であって、前記中心軸に垂直な前記内筒部の断面において、前記内筒本体の前記内周面により囲まれる面積が、前記熱分解部側の前記端部から前記排出口側に向かって小さくなる。 The invention according to claim 5 is the gasification device according to claim 3 or 4, wherein the inner cylinder portion is surrounded by the inner peripheral surface of the inner cylinder main body in a cross section of the inner cylinder portion perpendicular to the central axis. The area decreases from the end portion on the thermal decomposition portion side toward the discharge port side.

請求項6に記載の発明は、請求項3または4に記載のガス化装置であって、前記中心軸に垂直な前記内筒軸部の断面積が、前記熱分解部側の前記端部から前記排出口側に向かって大きくなる。 The invention according to claim 6 is the gasification apparatus according to claim 3, wherein the cross-sectional area of the inner cylinder shaft portion perpendicular to the central axis is from the end portion on the thermal decomposition portion side. It increases toward the discharge port side.

請求項7に記載の発明は、請求項3または4に記載のガス化装置であって、前記螺旋板における螺旋のピッチが、前記熱分解部側の前記端部から前記排出口側に向かって小さくなる。 The invention according to claim 7 is the gasification apparatus according to claim 3 or 4, wherein the pitch of the spiral in the spiral plate is from the end portion on the thermal decomposition portion side toward the discharge port side. It gets smaller.

請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれか1つに記載のガス化装置であって、前記改質部が、それぞれが前記中心軸に沿って延びる複数の内筒部を有し、前記複数の内筒部が、互いに並列した状態で前記回転筒状部に固定される。 The invention according to claim 8 is the gasification apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the reforming portion has a plurality of inner cylinder portions each extending along the central axis. The plurality of inner cylinder portions are fixed to the rotary tubular portion in a state of being parallel to each other.

本発明によれば、熱分解部の温度が不必要に高くなることを防止または抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent or suppress the temperature of the pyrolysis portion from becoming unnecessarily high.

ガス化装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the gasification apparatus. 比較例のガス化装置を示す図である。It is a figure which shows the gasification apparatus of the comparative example. ガス化装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of a gasification apparatus. ガス化装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of a gasification apparatus. ガス化装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of a gasification apparatus. ガス化装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of a gasification apparatus. ガス化装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of a gasification apparatus. ガス化装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of a gasification apparatus.

図1は、本発明の一の実施の形態に係るガス化装置1の構成を示す図である。図1では、後述の中心軸J1を含む面におけるガス化装置1の断面を示している。ガス化装置1は、外熱式ロータリーキルン(間接加熱式ロータリーキルン)であり、バイオマス等の被処理物をガス化して、燃料ガスである改質ガスを生成する装置である。改質ガスは、例えば、ガスエンジン等での発電に利用される。被処理物は、例えば、一般廃棄物、産業廃棄物、下水汚泥、木質バイオマス等である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gasification device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a cross section of the gasifier 1 on a surface including the central axis J1 described later. The gasification device 1 is an external heat type rotary kiln (indirect heating type rotary kiln), which is a device that gasifies an object to be treated such as biomass to generate a reformed gas as a fuel gas. The reformed gas is used, for example, for power generation in a gas engine or the like. The waste to be treated is, for example, general waste, industrial waste, sewage sludge, woody biomass and the like.

ガス化装置1は、回転筒状部21と、外筒部26と、被処理物供給部31と、ガス導入部32と、熱分解部4と、改質部5と、制御部(図示省略)とを備える。制御部は、例えば、CPU等を備えるコンピュータであり、ガス化装置1の全体制御を担う。回転筒状部21は、中心軸J1を中心とする筒状であり、例えば金属または合金等により形成される(回転筒状部21内に設けられる他の構成において同様)。典型的には、中心軸J1に垂直な回転筒状部21の断面形状は、円形である。当該断面形状は、ほぼ円形と捉えられる場合には、多角形等であってもよい。図1の例では、回転筒状部21の中心軸J1は水平または略水平である。ガス化装置1の設計によっては、中心軸J1が水平方向に対して傾斜してもよい。 The gasification device 1 includes a rotary tubular portion 21, an outer cylinder portion 26, an object supply unit 31, a gas introduction unit 32, a thermal decomposition unit 4, a reforming unit 5, and a control unit (not shown). ) And. The control unit is, for example, a computer equipped with a CPU or the like, and is responsible for overall control of the gasification device 1. The rotary tubular portion 21 has a cylindrical shape centered on the central axis J1 and is formed of, for example, a metal or an alloy (similar to other configurations provided in the rotary tubular portion 21). Typically, the cross-sectional shape of the rotary tubular portion 21 perpendicular to the central axis J1 is circular. The cross-sectional shape may be a polygon or the like when it can be regarded as a substantially circular shape. In the example of FIG. 1, the central axis J1 of the rotary tubular portion 21 is horizontal or substantially horizontal. Depending on the design of the gasifier 1, the central axis J1 may be tilted with respect to the horizontal direction.

回転筒状部21において、中心軸J1に平行な方向(以下、「軸方向」という。)における一方側の端部開口は供給口211であり、他方側の端部開口は排出口212である。後述するように、回転筒状部21の内部では、供給口211から排出口212に向かって熱分解部4および改質部5が順に設けられる。回転筒状部21の内部において供給口211の近傍には、供給側環状部23が設けられる。供給側環状部23は、中心軸J1を中心とする周方向の全周に亘って回転筒状部21の内周面から突出する環状部材である。回転筒状部21の内周面からの供給側環状部23の高さ(回転筒状部21の内周面に垂直な方向における供給側環状部23の内周面の高さ)は、全周に亘ってほぼ一定である。 In the rotary tubular portion 21, the end opening on one side in the direction parallel to the central axis J1 (hereinafter referred to as "axial direction") is the supply port 211, and the end opening on the other side is the discharge port 212. .. As will be described later, inside the rotary tubular portion 21, the thermal decomposition portion 4 and the reforming portion 5 are sequentially provided from the supply port 211 toward the discharge port 212. A supply-side annular portion 23 is provided in the vicinity of the supply port 211 inside the rotary tubular portion 21. The supply-side annular portion 23 is an annular member that projects from the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21 over the entire circumference in the circumferential direction centered on the central axis J1. The height of the supply-side annular portion 23 from the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21 (the height of the inner peripheral surface of the supply-side annular portion 23 in the direction perpendicular to the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21) is all. It is almost constant over the circumference.

回転筒状部21の供給口211側の端部には、フランジ部213が設けられる。フランジ部213は、中心軸J1を中心とする円環状の板部材である。フランジ部213の下方には、一対のローラ221が設けられる。一対のローラ221は、図1の紙面に垂直な方向に離間する。フランジ部213は、一対のローラ221により回転可能に支持される。 A flange portion 213 is provided at the end of the rotary tubular portion 21 on the supply port 211 side. The flange portion 213 is an annular plate member centered on the central axis J1. A pair of rollers 221 are provided below the flange portion 213. The pair of rollers 221 are separated from each other in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. The flange portion 213 is rotatably supported by a pair of rollers 221.

また、回転筒状部21の外周面において、排出口212側の端部近傍には、フランジ部214が設けられる。フランジ部213と同様に、フランジ部214も、中心軸J1を中心とする円環状の板部材であり、一対のローラ222により回転可能に支持される。ガス化装置1では、モータおよび減速機を有する回転機構22がローラ221に接続されており、回転機構22がローラ221を回転することにより、回転筒状部21が中心軸J1を中心として連続的に回転する。回転筒状部21の回転速度は、例えば一定である。回転筒状部21を回転する構造は適宜変更されてよい。 Further, on the outer peripheral surface of the rotary tubular portion 21, a flange portion 214 is provided near the end portion on the discharge port 212 side. Like the flange portion 213, the flange portion 214 is also an annular plate member centered on the central axis J1 and is rotatably supported by a pair of rollers 222. In the gasifier 1, a rotary mechanism 22 having a motor and a speed reducer is connected to the roller 221. By rotating the roller 221 by the rotary mechanism 22, the rotary tubular portion 21 is continuously centered on the central axis J1. Rotate to. The rotation speed of the rotary tubular portion 21 is, for example, constant. The structure for rotating the rotary tubular portion 21 may be appropriately changed.

外筒部26は、中心軸J1を中心とする筒状であり、例えば金属または合金等により形成される。外筒部26は、2個のフランジ部213,214の間において回転筒状部21の周囲を囲み、回転筒状部21の外周面との間に筒状空間260を形成する。中心軸J1を中心とする径方向における、回転筒状部21と外筒部26との間の幅、すなわち筒状空間260の幅は、全長に亘ってほぼ一定である。軸方向における外筒部26の両端部には、環状壁261,262が設けられる。各環状壁261,262は、中心軸J1を中心とする円環状の部材であり、外筒部26から回転筒状部21に向かって突出する。環状壁261,262における回転筒状部21側の端面は、例えば摺動部材を介して回転筒状部21の外周面と接する。これにより、環状壁261,262と回転筒状部21との間に、シール構造が形成される。外筒部26は、回転しない固定体である。 The outer cylinder portion 26 has a cylindrical shape centered on the central axis J1 and is formed of, for example, a metal or an alloy. The outer cylinder portion 26 surrounds the circumference of the rotary tubular portion 21 between the two flange portions 213 and 214, and forms a tubular space 260 with the outer peripheral surface of the rotary tubular portion 21. The width between the rotary tubular portion 21 and the outer tubular portion 26, that is, the width of the tubular space 260 in the radial direction centered on the central axis J1, is substantially constant over the entire length. Circular walls 261,262 are provided at both ends of the outer cylinder portion 26 in the axial direction. Each annular wall 261,262 is an annular member centered on the central axis J1 and projects from the outer cylinder portion 26 toward the rotary tubular portion 21. The end surface of the annular wall 261,262 on the rotary tubular portion 21 side is in contact with the outer peripheral surface of the rotary tubular portion 21 via, for example, a sliding member. As a result, a seal structure is formed between the annular walls 261,262 and the rotary tubular portion 21. The outer cylinder portion 26 is a fixed body that does not rotate.

外筒部26には、流出口263および流入口264が形成される。流出口263は、供給口211側の環状壁261の近傍に設けられ、筒状空間260に接続する。流入口264は、排出口212側の環状壁262の近傍に設けられ、筒状空間260に接続する。流入口264には、所定の熱源流体が供給される。流入口264における熱源流体の温度は、例えば900~1100℃である。熱源流体は、筒状空間260を流れて、流出口263から排出される。筒状空間260を流れる熱源流体により回転筒状部21の外周面が加熱される。 An outflow port 263 and an inflow port 264 are formed in the outer cylinder portion 26. The outlet 263 is provided in the vicinity of the annular wall 261 on the supply port 211 side and is connected to the cylindrical space 260. The inflow port 264 is provided in the vicinity of the annular wall 262 on the discharge port 212 side and is connected to the cylindrical space 260. A predetermined heat source fluid is supplied to the inflow port 264. The temperature of the heat source fluid at the inlet 264 is, for example, 900 to 1100 ° C. The heat source fluid flows through the cylindrical space 260 and is discharged from the outlet 263. The outer peripheral surface of the rotary tubular portion 21 is heated by the heat source fluid flowing through the tubular space 260.

被処理物供給部31は、ホッパ311と、スクリューフィーダ312とを備える。ホッパ311には、被処理物が貯留される。スクリューフィーダ312は、回転機構313と、スクリュー314とを備える。スクリュー314は、ホッパ311の内部から回転筒状部21の供給口211まで中心軸J1に沿って延びる。回転機構313は、モータおよび減速機を有し、スクリュー314を回転する。これにより、ホッパ311内の被処理物が供給口211から回転筒状部21の内部に供給される。被処理物供給部31による回転筒状部21内への被処理物の供給は、連続的であっても、断続的であってもよい。スクリュー314のスクリュー軸315は中空である。スクリュー軸315の中空部には、後述の導入管321が設けられる。導入管321は、中心軸J1に沿って延びる。 The object to be processed 31 includes a hopper 311 and a screw feeder 312. The object to be processed is stored in the hopper 311. The screw feeder 312 includes a rotation mechanism 313 and a screw 314. The screw 314 extends along the central axis J1 from the inside of the hopper 311 to the supply port 211 of the rotary tubular portion 21. The rotation mechanism 313 has a motor and a speed reducer, and rotates the screw 314. As a result, the object to be processed in the hopper 311 is supplied to the inside of the rotary tubular portion 21 from the supply port 211. The supply of the object to be processed into the rotary tubular portion 21 by the object supply unit 31 may be continuous or intermittent. The screw shaft 315 of the screw 314 is hollow. An introduction pipe 321 described later is provided in the hollow portion of the screw shaft 315. The introduction pipe 321 extends along the central axis J1.

熱分解部4は、回転筒状部21の内部において供給口211側に設けられる。熱分解部4は、仕切板41と、ガイド部42とを備える。仕切板41は、中心軸J1に平行な板部材であり、中心軸J1上に配置される。中心軸J1に垂直な方向における仕切板41の両端部は、回転筒状部21の内周面に固定される。中心軸J1に沿って見た場合における回転筒状部21の内部空間は、仕切板41により二等分される。仕切板41の板厚(主面間の厚さ)は、比較的大きく、中心軸J1上に貫通孔411が設けられる。貫通孔411内には、既述の導入管321が挿入される。 The thermal decomposition section 4 is provided on the supply port 211 side inside the rotary tubular section 21. The thermal decomposition section 4 includes a partition plate 41 and a guide section 42. The partition plate 41 is a plate member parallel to the central axis J1 and is arranged on the central axis J1. Both ends of the partition plate 41 in the direction perpendicular to the central axis J1 are fixed to the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21. The internal space of the rotary tubular portion 21 when viewed along the central axis J1 is bisected by the partition plate 41. The plate thickness (thickness between the main surfaces) of the partition plate 41 is relatively large, and a through hole 411 is provided on the central axis J1. The introduction pipe 321 described above is inserted into the through hole 411.

ガイド部42は、複数の線状突起421を備える。一部の線状突起421は、仕切板41の一方の主面から突出し、残りの線状突起421は、仕切板41の他方の主面から突出する。仕切板41の各主面に設けられる線状突起421は、互いに平行である。図1の例では、全ての線状突起421が、軸方向に対して傾斜した同一方向に延びる。図1では、実線で示す仕切板41を中心軸J1を中心として180度回転させた場合に、手前側に配置される線状突起421を二点鎖線で示している。二点鎖線の線状突起421の傾斜方向は、実線の線状突起421の傾斜方向と逆向き(中心軸J1に対して反転した方向)となる。 The guide portion 42 includes a plurality of linear protrusions 421. A part of the linear protrusions 421 protrudes from one main surface of the partition plate 41, and the remaining linear protrusions 421 project from the other main surface of the partition plate 41. The linear protrusions 421 provided on each main surface of the partition plate 41 are parallel to each other. In the example of FIG. 1, all the linear protrusions 421 extend in the same direction inclined with respect to the axial direction. In FIG. 1, when the partition plate 41 shown by a solid line is rotated 180 degrees about the central axis J1, the linear protrusion 421 arranged on the front side is shown by a two-dot chain line. The tilting direction of the linear protrusion 421 of the two-dot chain line is opposite to the tilting direction of the linear protrusion 421 of the solid line (direction inverted with respect to the central axis J1).

仕切板41は、回転筒状部21の回転に伴って、中心軸J1を中心として回転する。仕切板41の回転において、仕切板41の一方の主面の向きが上方から下方に切り替わる際に、当該主面上の被処理物(後述のチャーを含む。)が線状突起421により供給口211側へと送られる。当該被処理物は、回転筒状部21の下端部において供給側環状部23と衝突し、仕切板41の近傍に留まる。また、仕切板41の他方の主面の向きが上方から下方に切り替わる際に、当該主面上の被処理物が線状突起421により供給口211とは反対側へと送られる。後述するように、仕切板41と改質部5との間にはチャーが滞留しており、当該被処理物は、仕切板41の近傍に留まり易くなる。以上のように、ガイド部42では、回転筒状部21の一の回転角度範囲において被処理物が供給口211側に向かって送られ、回転筒状部21の他の回転角度範囲において被処理物が供給口211とは反対側に向かって送られる。その結果、軸方向における仕切板41の両端部近傍の間で被処理物が往復(循環)しつつ、熱分解部4において被処理物が滞留する。 The partition plate 41 rotates about the central axis J1 with the rotation of the rotary tubular portion 21. When the direction of one main surface of the partition plate 41 is switched from the upper side to the lower side in the rotation of the partition plate 41, the object to be processed (including the char described later) on the main surface is supplied by the linear protrusion 421. It is sent to the 211 side. The object to be processed collides with the supply-side annular portion 23 at the lower end of the rotary tubular portion 21 and stays in the vicinity of the partition plate 41. Further, when the direction of the other main surface of the partition plate 41 is switched from the upper side to the lower side, the object to be processed on the main surface is sent to the side opposite to the supply port 211 by the linear protrusion 421. As will be described later, char is retained between the partition plate 41 and the reforming portion 5, and the object to be treated tends to stay in the vicinity of the partition plate 41. As described above, in the guide portion 42, the object to be processed is sent toward the supply port 211 side in the rotation angle range of one of the rotary tubular portions 21, and is processed in the other rotation angle range of the rotary tubular portion 21. The thing is sent toward the side opposite to the supply port 211. As a result, the object to be processed reciprocates (circulates) between the vicinity of both ends of the partition plate 41 in the axial direction, and the object to be processed stays in the thermal decomposition unit 4.

既述のように、筒状空間260を流れる熱源流体により回転筒状部21は加熱されている。熱分解部4では、被処理物を、例えば400℃以上の温度(好ましくは、700℃以下)で加熱することにより、熱分解が発生し、熱分解ガスおよびチャーが生成される。図示省略の誘引ファン等により排出口212は減圧されており、熱分解ガスは、排出口212に向かって流れる。熱分解ガスは、タールの蒸気(常温で液体となる。)および粉体のチャー等を含んでもよい。熱分解ガスに含まれないチャー(例えば、上記粉体のチャーよりも大きいチャー)は、熱分解部4にて滞留する。被処理物供給部31から被処理物が供給されることにより、熱分解部4にて滞留するチャーの一部は、改質部5側(排出口212側)へと押し出される。以下の説明では、単に「チャー」という場合は、熱分解ガスに含まれないチャーを意味するものとする。なお、被処理物に不燃物が含まれる場合には、当該不燃物もチャーと共に移動する。 As described above, the rotary tubular portion 21 is heated by the heat source fluid flowing through the tubular space 260. In the thermal decomposition unit 4, the object to be treated is heated at, for example, a temperature of 400 ° C. or higher (preferably 700 ° C. or lower) to cause thermal decomposition, and thermal decomposition gas and char are generated. The discharge port 212 is depressurized by an attraction fan or the like (not shown), and the pyrolysis gas flows toward the discharge port 212. The pyrolysis gas may contain tar vapor (which becomes liquid at room temperature), powder char, and the like. The char that is not contained in the pyrolysis gas (for example, the char that is larger than the char of the powder) stays in the pyrolysis unit 4. When the object to be processed is supplied from the object to be processed 31, a part of the char that stays in the pyrolysis unit 4 is pushed out to the reforming unit 5 side (discharge port 212 side). In the following description, the term "char" simply means char that is not contained in the pyrolysis gas. If the object to be treated contains a non-combustible material, the non-combustible material also moves with the char.

既述のように、改質部5は、回転筒状部21の内部において熱分解部4と排出口212との間に設けられる。改質部5は、中心軸J1に沿って延びる1つの内筒部52を備える。内筒部52は、内筒本体521を備える。内筒本体521は、中心軸J1に沿って延びる筒状であり、回転筒状部21の内周面から周方向の全周に亘って突出する部材である。回転筒状部21の内周面からの内筒本体521の高さ(回転筒状部21の内周面に垂直な方向における内筒本体521の内周面の高さ)は、排出口212に近づくに従って漸次大きくなる。すなわち、内筒本体521の内周面は、排出口212に近づくに従って直径が小さくなる円錐台面である。 As described above, the reforming section 5 is provided between the thermal decomposition section 4 and the discharge port 212 inside the rotary tubular section 21. The reforming portion 5 includes one inner cylinder portion 52 extending along the central axis J1. The inner cylinder portion 52 includes an inner cylinder main body 521. The inner cylinder main body 521 has a tubular shape extending along the central axis J1 and is a member that protrudes from the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21 over the entire circumference in the circumferential direction. The height of the inner cylinder main body 521 from the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21 (the height of the inner peripheral surface of the inner cylinder main body 521 in the direction perpendicular to the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21) is the discharge port 212. It gradually increases as it approaches. That is, the inner peripheral surface of the inner cylinder main body 521 is a conical base surface whose diameter decreases as it approaches the discharge port 212.

円筒部216は、内筒軸部522と、螺旋板523とをさらに備える。内筒軸部522は、中心軸J1に平行に延びるとともに、内筒本体521の中心近傍に配置される。図1の例では、内筒軸部522は、中心軸J1上に配置され、内筒軸部522の直径は一定である。螺旋板523は、内筒本体521の内部において内筒軸部522に沿って螺旋状に延びる板状であり、内筒本体521の一端から他端まで設けられる。螺旋板523は、内筒軸部522の外周面と内筒本体521の内周面とを接続する。例えば、螺旋板523は、内筒軸部522の外周面に対して略垂直に固定され、内筒本体521の内周面に対しても略垂直に固定される。図1の螺旋板523では、内筒本体521の内周面と接する部位における軸方向に対する傾斜角は、全体に亘ってほぼ一定であり(内筒軸部522の外周面と接する部位において同様)、螺旋板523における螺旋のピッチも一定である。 The cylindrical portion 216 further includes an inner cylinder shaft portion 522 and a spiral plate 523. The inner cylinder shaft portion 522 extends parallel to the central axis J1 and is arranged near the center of the inner cylinder main body 521. In the example of FIG. 1, the inner cylinder shaft portion 522 is arranged on the central axis J1, and the diameter of the inner cylinder shaft portion 522 is constant. The spiral plate 523 has a plate shape that extends spirally along the inner cylinder shaft portion 522 inside the inner cylinder main body 521, and is provided from one end to the other end of the inner cylinder main body 521. The spiral plate 523 connects the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion 522 and the inner peripheral surface of the inner cylinder main body 521. For example, the spiral plate 523 is fixed substantially perpendicular to the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion 522, and is also fixed substantially perpendicular to the inner peripheral surface of the inner cylinder main body 521. In the spiral plate 523 of FIG. 1, the inclination angle with respect to the axial direction at the portion in contact with the inner peripheral surface of the inner cylinder main body 521 is substantially constant throughout (the same applies to the portion in contact with the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion 522). , The pitch of the spiral in the spiral plate 523 is also constant.

改質部5では、内筒本体521、内筒軸部522および螺旋板523により、螺旋状の経路524(後述するように、チャーの搬送に利用されるため、以下、「搬送路524」という。)が形成される。図1の例では、螺旋板523の板厚は一定であり、螺旋板523において軸方向に互いに隣接する2つの部位間の隙間の幅は、ほぼ一定である。すなわち、軸方向における搬送路524の幅は、ほぼ一定である。改質部5では、原則として、搬送路524のみにおいて、熱分解ガスおよびチャーが通過可能である。 In the reforming section 5, the inner cylinder main body 521, the inner cylinder shaft portion 522, and the spiral plate 523 provide a spiral path 524 (since it is used for transporting chars as described later, it is hereinafter referred to as “transport path 524”. .) Is formed. In the example of FIG. 1, the plate thickness of the spiral plate 523 is constant, and the width of the gap between two portions of the spiral plate 523 adjacent to each other in the axial direction is substantially constant. That is, the width of the transport path 524 in the axial direction is almost constant. In the reforming section 5, as a general rule, the pyrolysis gas and the char can pass through only the transport path 524.

本実施の形態では、螺旋板523および搬送路524が、熱分解部4側から排出口212側に向かって内筒軸部522の周囲を時計回りに進む。また、供給口211側から排出口212側を向いて見た場合に、回転筒状部21は、中心軸J1を中心として反時計回りに回転する。内筒部52の内部では、内筒部52の下部に位置するチャーが、回転筒状部21の回転に伴って、搬送路524内を熱分解部4側から排出口212側へと向かって搬送され、排出口212側の端部において内筒部52の外部に排出される。ガス化装置1では、内筒部52からチャーが順次排出され、排出口212から排出される。なお、内筒部52の熱分解部4側の端部において、回転筒状部21の回転に伴って、チャーを内筒部52の内部に取り入れる構造が設けられてもよい。 In the present embodiment, the spiral plate 523 and the transport path 524 proceed clockwise around the inner cylinder shaft portion 522 from the thermal decomposition portion 4 side toward the discharge port 212 side. Further, when viewed from the supply port 211 side toward the discharge port 212 side, the rotary tubular portion 21 rotates counterclockwise with respect to the central axis J1. Inside the inner cylinder portion 52, the char located at the lower part of the inner cylinder portion 52 moves in the transport path 524 from the thermal decomposition portion 4 side toward the discharge port 212 side as the rotary tubular portion 21 rotates. It is conveyed and discharged to the outside of the inner cylinder portion 52 at the end portion on the discharge port 212 side. In the gasification device 1, chars are sequentially discharged from the inner cylinder portion 52 and discharged from the discharge port 212. At the end of the inner cylinder portion 52 on the thermal decomposition portion 4 side, a structure may be provided in which the char is taken into the inside of the inner cylinder portion 52 as the rotary tubular portion 21 rotates.

ここで、搬送路524において、内筒本体521の内周面と内筒軸部522の外周面との間の隙間の幅(図1中において矢印W1,W2により示す幅であり、以下、「注目幅」という。)に注目する。既述のように、内筒本体521の内周面は円錐台面であり、搬送路524の熱分解部4側の端部(以下、「上流側端部」という。)から排出口212側に向かうに従って、当該内周面の半径が漸次小さくなる。一方、内筒軸部522の半径は一定である。したがって、搬送路524では、上流側端部から排出口212側に向かうに従って、注目幅が漸次小さくなる。図1では、搬送路524の上流側端部における注目幅を矢印W1で示し、上流側端部から排出口212側に離れた位置における注目幅を矢印W2で示している。注目幅W2は、上流側端部における注目幅W1よりも小さい。注目幅は、径方向における搬送路524の高さに相当する。したがって、搬送路524が延びる方向に垂直な搬送路524の断面の面積(以下、「搬送路断面積」という。)は、搬送路524の上流側端部において最大となり、上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次小さくなる。 Here, in the transport path 524, the width of the gap between the inner peripheral surface of the inner cylinder main body 521 and the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion 522 (the width indicated by arrows W1 and W2 in FIG. 1; hereinafter, " Attention width "). As described above, the inner peripheral surface of the inner cylinder main body 521 is a conical base surface, and is from the end portion of the transport path 524 on the thermal decomposition portion 4 side (hereinafter referred to as “upstream side end portion”) to the discharge port 212 side. The radius of the inner peripheral surface gradually decreases as it goes toward it. On the other hand, the radius of the inner cylinder shaft portion 522 is constant. Therefore, in the transport path 524, the attention width gradually decreases from the upstream end toward the discharge port 212 side. In FIG. 1, the attention width at the upstream end of the transport path 524 is indicated by an arrow W1, and the attention width at a position away from the upstream end toward the discharge port 212 is indicated by an arrow W2. The attention width W2 is smaller than the attention width W1 at the upstream end. The width of interest corresponds to the height of the transport path 524 in the radial direction. Therefore, the area of the cross section of the transport path 524 perpendicular to the direction in which the transport path 524 extends (hereinafter, referred to as “transport path cross-sectional area”) is maximum at the upstream end of the transport path 524 and is discharged from the upstream end. It gradually becomes smaller toward the exit 212 side.

本実施の形態では、中心軸J1に垂直な内筒本体521の内周面の断面形状が円形であるが、当該断面形状は、ほぼ円形と捉えられる場合には、多角形等であってもよい。この場合も、断面形状が円形である場合と同様に、中心軸J1に垂直な内筒部52の断面において、内筒本体521の内周面により囲まれる面積が、搬送路524の上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次小さくなることが好ましい。これにより、注目幅、および、搬送路断面積を、上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次小さくすることが可能である。 In the present embodiment, the cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the inner cylinder main body 521 perpendicular to the central axis J1 is circular, but if the cross-sectional shape is considered to be substantially circular, it may be polygonal or the like. good. In this case as well, in the cross section of the inner cylinder portion 52 perpendicular to the central axis J1, the area surrounded by the inner peripheral surface of the inner cylinder main body 521 is the upstream end of the transport path 524, as in the case where the cross-sectional shape is circular. It is preferable that the size gradually decreases toward the discharge port 212 side from the portion. As a result, the width of interest and the cross-sectional area of the transport path can be gradually reduced from the upstream end portion toward the discharge port 212 side.

ガス導入部32は、導入管321と、混合ガス供給部326とを備える。既述のように、導入管321は、スクリュー軸315の中空部、および、仕切板41の貫通孔411を貫通する。混合ガス供給部326は、導入管321に接続される。導入管321の先端は、改質部5に直接的に対向する位置に配置される。導入管321の当該先端には、噴出口322が設けられる。噴出口322は、改質部5の熱分解部4側の端部近傍に位置する。 The gas introduction unit 32 includes an introduction pipe 321 and a mixed gas supply unit 326. As described above, the introduction pipe 321 penetrates the hollow portion of the screw shaft 315 and the through hole 411 of the partition plate 41. The mixed gas supply unit 326 is connected to the introduction pipe 321. The tip of the introduction pipe 321 is arranged at a position directly facing the reforming portion 5. A spout 322 is provided at the tip of the introduction pipe 321. The spout 322 is located near the end of the reforming section 5 on the thermal decomposition section 4 side.

混合ガス供給部326が、酸素含有ガスおよび水蒸気を含む混合ガスを導入管321に供給することにより、導入管321の噴出口322から混合ガスが噴出される。酸素含有ガスは、例えば空気または酸素富化空気であり、本実施の形態では、予熱された高温の空気である。混合ガスの温度は、例えば200~300℃である。噴出口322から噴出された混合ガスは、改質部5に向かって流れる熱分解ガスに混合され、熱分解ガスに含まれる可燃性のガスや、タールの蒸気が部分燃焼する(すなわち、一部の熱分解ガスが燃焼する。)。なお、酸素含有ガスの加熱および水蒸気の生成には、ガス化装置1で生成される改質ガスや、改質ガスを利用するガスエンジンの排ガス等の熱が用いられてよい。 The mixed gas supply unit 326 supplies the mixed gas containing oxygen-containing gas and water vapor to the introduction pipe 321 so that the mixed gas is ejected from the ejection port 322 of the introduction pipe 321. The oxygen-containing gas is, for example, air or oxygen-enriched air, and in the present embodiment, is preheated high-temperature air. The temperature of the mixed gas is, for example, 200 to 300 ° C. The mixed gas ejected from the ejection port 322 is mixed with the pyrolysis gas flowing toward the reforming unit 5, and the flammable gas contained in the pyrolysis gas and the steam of tar are partially combusted (that is, a part). Pyrolysis gas burns.). The heat of the reforming gas generated by the gasification device 1 or the exhaust gas of a gas engine using the reforming gas may be used for heating the oxygen-containing gas and generating steam.

改質部5の搬送路524には、ある程度の量のチャーが充填されており、搬送路524を流れる熱分解ガスの大部分は、搬送路524内に存在するチャー間の隙間を通過して、改質部5と排出口212との間の空間へと流れる。すなわち、搬送路524では、熱分解ガスとチャーとの良好な気固接触(気固反応)が実現される。このとき、熱分解ガスに残存するタール、および、粉体のチャーが搬送路524内のチャーの細孔等に捕集(トラップ)される。 The transport path 524 of the reforming section 5 is filled with a certain amount of char, and most of the pyrolysis gas flowing through the transport path 524 passes through the gaps between the chars existing in the transport path 524. , Flows into the space between the reforming section 5 and the discharge port 212. That is, in the transport path 524, good air-solid contact (air-solid reaction) between the pyrolysis gas and the char is realized. At this time, the tar remaining in the pyrolysis gas and the char of the powder are collected (trapped) in the pores of the char in the transport path 524.

また、熱分解ガスの部分燃焼により、搬送路524内のチャー、および、搬送路524を流れる熱分解ガスが高温となっている。さらに、熱分解ガスに混合される混合ガスには、水蒸気が含まれる。その結果、熱分解ガスに含まれる炭化水素ガス等が、水蒸気改質反応により、水素(H)や一酸化炭素(CO)等のガスに転換される(すなわち、水蒸気改質される)。また、チャーに捕集されたタールおよび粉体のチャー、並びに、チャー自体も、水蒸気改質される。もちろん、熱分解ガスに含まれ、かつ、チャーに捕集されないタールおよび粉体のチャーも水蒸気改質されてよい。搬送路524では、チャーの水蒸気改質により、チャーの体積が、搬送路524の上流側端部から排出口212側に向かうに従って小さくなる。 Further, due to the partial combustion of the pyrolysis gas, the char in the transport path 524 and the pyrolysis gas flowing through the transport path 524 become hot. Further, the mixed gas mixed with the pyrolysis gas contains water vapor. As a result, the hydrocarbon gas or the like contained in the pyrolysis gas is converted into a gas such as hydrogen (H 2 ) or carbon monoxide (CO) by the steam reforming reaction (that is, steam reformed). In addition, the tar and powder chars collected in the chars, as well as the chars themselves, are steam reformed. Of course, tar and powder chars contained in the pyrolysis gas and not collected by the chars may also be steam reformed. In the transport path 524, the volume of the char decreases from the upstream end of the transport path 524 toward the discharge port 212 due to the steam reforming of the char.

以上のように、熱分解部4から熱分解ガスおよびチャーが送られる改質部5では、熱分解ガスの部分燃焼を伴って熱分解ガスおよびチャーを水蒸気改質することにより、改質ガスが生成される。改質部5におけるチャーおよび熱分解ガスの温度は、例えば700℃以上であり、好ましくは800℃以上であり、より好ましくは900℃以上である。当該温度は、例えば1100℃以下である。改質ガスは、排出口212を介して回転筒状部21から排出される。 As described above, in the reforming section 5 to which the pyrolysis gas and the char are sent from the pyrolysis section 4, the reforming gas is produced by steam reforming the pyrolysis gas and the char with partial combustion of the pyrolysis gas. Generated. The temperature of the char and the pyrolysis gas in the reforming section 5 is, for example, 700 ° C. or higher, preferably 800 ° C. or higher, and more preferably 900 ° C. or higher. The temperature is, for example, 1100 ° C. or lower. The reformed gas is discharged from the rotary tubular portion 21 via the discharge port 212.

排出口212には、分離部33が接続される。分離部33は、鉛直方向に延びる管である。分離部33では、改質ガスは上方に向かって流れ、例えば、ボイラ等を通過した後、ガスエンジン等に供給される。また、排出口212から排出されたチャーは、分離部33において下方に向かって落下し、回収される。分離部33の下部は、チャー回収部である。なお、チャー回収部では、不燃物等、チャー以外の物質も回収される。 A separation unit 33 is connected to the discharge port 212. The separation portion 33 is a pipe extending in the vertical direction. In the separation unit 33, the reformed gas flows upward, passes through, for example, a boiler, and then is supplied to a gas engine or the like. Further, the char discharged from the discharge port 212 falls downward at the separation portion 33 and is collected. The lower part of the separation unit 33 is a char collection unit. The char collection unit also collects substances other than char, such as incombustibles.

ここで、比較例のガス化装置について説明する。図2は、比較例のガス化装置8を示す図である。比較例のガス化装置8では、改質部81において複数の内筒部831,832が並列配置される。各内筒部831,832は、螺旋板を有する。回転筒状部21の回転に伴って、一の内筒部831では、熱分解部4側から排出口212側へと向かってチャーが搬送され、他の内筒部832では、排出口212側から熱分解部4側へと向かってチャーが搬送される。すなわち、内筒部831では、熱分解部4側から排出口212側へと向かってチャーを搬送する往路搬送路833が設けられ、内筒部832では、排出口212側から熱分解部4側へと向かってチャーを搬送する復路搬送路834が設けられ、改質部81においてチャーが循環する。 Here, a gasifier of a comparative example will be described. FIG. 2 is a diagram showing a gasifier 8 of a comparative example. In the gasification device 8 of the comparative example, a plurality of inner cylinder portions 831, 832 are arranged in parallel in the reforming portion 81. Each inner cylinder portion 831,832 has a spiral plate. With the rotation of the rotary tubular portion 21, the char is conveyed from the pyrolysis portion 4 side to the discharge port 212 side in one inner cylinder portion 831, and in the other inner cylinder portion 832, the discharge port 212 side. The char is transported toward the pyrolysis unit 4 side. That is, the inner cylinder portion 831 is provided with an outward transport path 833 for transporting the char from the thermal decomposition portion 4 side toward the discharge port 212 side, and the inner cylinder portion 832 is provided with the thermal decomposition portion 4 side from the discharge port 212 side. A return transport path 834 for transporting the char toward the surface is provided, and the char circulates in the reforming section 81.

図2の比較例のガス化装置8では、熱分解ガスの部分燃焼により高温となったチャーが復路搬送路834を介して熱分解部4側へと戻されるため、熱分解部4および改質部81の温度が均一化される。熱分解部4における熱分解ガスおよびチャーの生成では、水蒸気改質が行われる改質部81ほどの高い温度は必要ではない。したがって、比較例のガス化装置8では、熱分解ガスの部分燃焼により生じた熱が熱分解部4の不必要な昇温に用いられ、ガス化装置8におけるエネルギー効率が低下してしまう。 In the gasification device 8 of the comparative example of FIG. 2, the char that has become hot due to the partial combustion of the pyrolysis gas is returned to the pyrolysis section 4 side via the return transfer path 834, so that the pyrolysis section 4 and the reforming are performed. The temperature of the unit 81 is made uniform. The generation of pyrolysis gas and char in the pyrolysis section 4 does not require a temperature as high as that of the reforming section 81 in which steam reforming is performed. Therefore, in the gasification device 8 of the comparative example, the heat generated by the partial combustion of the pyrolysis gas is used for unnecessary temperature rise of the pyrolysis unit 4, and the energy efficiency of the gasification device 8 is lowered.

これに対し、図1のガス化装置1では、改質部5において、回転筒状部21の回転に伴って、熱分解部4側から排出口212側へと向かってチャーを搬送する往路搬送路(すなわち、搬送路524)が設けられ、排出口212側から熱分解部4側へと向かってチャーを搬送する復路搬送路が設けられない。このように、往路搬送路のみが設けられる改質部5では、高温のチャーが熱分解部4側に戻されることはない。これにより、熱分解部4の温度が不必要に高くなることを防止または抑制して(すなわち、熱分解部4の温度が改質部5に比べて低くなる好ましい温度分布を実現して)、ガス化装置1におけるエネルギー効率の低下を抑制することができる。 On the other hand, in the gasification device 1 of FIG. 1, in the reforming section 5, the char is transported from the thermal decomposition section 4 side to the discharge port 212 side as the rotary tubular section 21 rotates. A path (that is, a transfer path 524) is provided, and a return transfer path for transporting the char from the discharge port 212 side to the pyrolysis unit 4 side is not provided. As described above, in the reforming section 5 provided with only the outward transport path, the high temperature char is not returned to the thermal decomposition section 4. This prevents or suppresses the temperature of the pyrolysis unit 4 from becoming unnecessarily high (that is, realizes a preferable temperature distribution in which the temperature of the pyrolysis unit 4 is lower than that of the reforming unit 5). It is possible to suppress a decrease in energy efficiency in the gasification device 1.

図3は、ガス化装置の他の例を示す図である。図3のガス化装置1aでは、螺旋板523が、内筒軸部522の外周面と回転筒状部21の内周面とを接続し、回転筒状部21において螺旋板523が接続される部分が、内筒本体521を兼ねる。すなわち、内筒部52が、内筒軸部522および螺旋板523に加えて、回転筒状部21の一部を含む。内筒部52が、回転筒状部21の内部に固定される円筒状の内筒本体521を含んでもよい(回転筒状部21の一部が内筒本体521を兼ねる他の例において同様)。 FIG. 3 is a diagram showing another example of the gasifier. In the gasification device 1a of FIG. 3, the spiral plate 523 connects the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion 522 and the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21, and the spiral plate 523 is connected at the rotary tubular portion 21. The portion also serves as the inner cylinder main body 521. That is, the inner cylinder portion 52 includes a part of the rotary cylinder portion 21 in addition to the inner cylinder shaft portion 522 and the spiral plate 523. The inner cylinder portion 52 may include a cylindrical inner cylinder main body 521 fixed inside the rotary tubular portion 21 (the same applies to other examples in which a part of the rotary tubular portion 21 also serves as the inner cylinder main body 521). ..

図3のガス化装置1aでは、搬送路524の全体において、回転筒状部21の内周面と内筒軸部522の外周面との間の隙間の幅(すなわち、注目幅)が一定となり、搬送路断面積も一定となる。ガス化装置1aにおいても、往路搬送路(搬送路524)のみが設けられ、復路搬送路が設けられないため、熱分解部4の温度が不必要に高くなることを防止または抑制することが可能である。 In the gasification device 1a of FIG. 3, the width of the gap (that is, the width of interest) between the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21 and the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion 522 is constant in the entire transport path 524. , The cross-sectional area of the transport path is also constant. Also in the gasification device 1a, since only the outward transport path (transport path 524) is provided and the return transport path is not provided, it is possible to prevent or suppress the temperature of the thermal decomposition unit 4 from becoming unnecessarily high. Is.

次に、図1のガス化装置1と図3のガス化装置1aとを対比する。図1のガス化装置1および図3のガス化装置1aでは、内筒部52の下部に位置するチャーは、回転筒状部21の回転に伴って、搬送路524内を熱分解部4側から排出口212側へと向かって移動する。ここで、搬送路524内でのチャーの移動において、各位置におけるチャーの断面の面積(搬送路524が延びる方向に垂直な断面の面積)が、当該位置における搬送路524の断面の面積(搬送路断面積)に占める割合を「チャーの断面充填率」と呼ぶ。 Next, the gasification device 1 of FIG. 1 and the gasification device 1a of FIG. 3 are compared. In the gasification device 1 of FIG. 1 and the gasification device 1a of FIG. 3, the char located at the lower part of the inner cylinder portion 52 rotates in the transport path 524 on the thermal decomposition portion 4 side as the rotary tubular portion 21 rotates. Moves toward the discharge port 212 side. Here, in the movement of the char in the transport path 524, the area of the cross section of the char at each position (the area of the cross section perpendicular to the direction in which the transport path 524 extends) is the area of the cross section of the transport path 524 at the position (transport). The ratio to the road cross-sectional area) is called the "char cross-sectional filling rate".

既述のように、図1のガス化装置1では、搬送路断面積が漸次小さくなるのに対し、図3のガス化装置1aでは、搬送路断面積が一定である。したがって、ガス化装置1では、搬送路524の上流側端部から排出口212側に離れた位置でのチャーの断面充填率が、ガス化装置1aよりも大きくなりやすい(すなわち、搬送路524に対してチャーが密となりやすい。)。実際には、搬送路524において上流側端部から排出口212側に向かうに従ってチャーの体積は減少するが、図1のガス化装置1では、図3のガス化装置1aに比べて、搬送路524にて熱分解ガスとチャーとが接触し易くなる(すなわち、熱分解ガスとチャーとの接触率が高くなる)。その結果、熱分解ガスに含まれるタールをチャーを利用して効率よく除去し、改質ガスに含まれるタールを低減することが可能となる。また、チャー(チャーに捕集されたタールおよび粉体のチャーを含む。)を効率よく水蒸気改質することも可能となる。 As described above, in the gasification device 1 of FIG. 1, the transport path cross-sectional area is gradually reduced, whereas in the gasification device 1a of FIG. 3, the transport path cross-sectional area is constant. Therefore, in the gasification device 1, the cross-sectional filling rate of the char at a position away from the upstream end of the transport path 524 toward the discharge port 212 tends to be larger than that of the gasification device 1a (that is, in the transport path 524). On the other hand, the char tends to be dense.) Actually, the volume of the char decreases from the upstream end to the discharge port 212 side in the transport path 524, but the gasification device 1 in FIG. 1 has a transport path as compared with the gasification device 1a in FIG. At 524, the pyrolysis gas and the char are easily in contact with each other (that is, the contact rate between the pyrolysis gas and the char is increased). As a result, it is possible to efficiently remove the tar contained in the pyrolysis gas by using the char and reduce the tar contained in the reformed gas. It also enables efficient steam reforming of chars (including tar and powder chars collected in chars).

ガス化装置1では、搬送路524におけるチャーの断面充填率の最大値は、例えば60%以上であり、好ましくは70%以上であり、より好ましくは80%以上である。搬送路524において、チャーの断面充填率が高い部分を確保するという観点では、内筒部52の内部の容積に対して、内筒部52内に存在するチャーの体積の割合、すなわち、改質部5におけるチャーの充填率は、例えば20%以上であり、好ましくは25%以上であり、より好ましくは30%以上である。チャーの充填率は、被処理物供給部31による被処理物の供給速度の調整等により変更可能である。 In the gasification device 1, the maximum value of the cross-sectional filling rate of the char in the transport path 524 is, for example, 60% or more, preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. From the viewpoint of securing a portion having a high cross-sectional filling rate of the char in the transport path 524, the ratio of the volume of the char existing in the inner cylinder portion 52 to the internal volume of the inner cylinder portion 52, that is, the modification. The filling rate of the char in the portion 5 is, for example, 20% or more, preferably 25% or more, and more preferably 30% or more. The charging rate of the char can be changed by adjusting the supply speed of the object to be processed by the object supply unit 31 to be processed.

図4は、ガス化装置1の他の例を示す図である。図4のガス化装置1では、図3の例と同様に、回転筒状部21の一部が内筒本体521を兼ねており、内筒部52が、回転筒状部21の一部を含む。また、内筒軸部522aの形状が図1の内筒軸部522と相違する。他の構成は、図1のガス化装置1と同様であり、同じ構成に同じ符号を付す。 FIG. 4 is a diagram showing another example of the gasifier 1. In the gasification device 1 of FIG. 4, a part of the rotary tubular portion 21 also serves as the inner cylinder main body 521, and the inner cylinder portion 52 partially forms the rotary tubular portion 21 as in the example of FIG. include. Further, the shape of the inner cylinder shaft portion 522a is different from that of the inner cylinder shaft portion 522 of FIG. Other configurations are the same as those of the gasifier 1 of FIG. 1, and the same configurations are designated by the same reference numerals.

内筒軸部522aは、回転筒状部21の中心近傍に配置され、中心軸J1に平行に延びる。内筒軸部522aの半径は、搬送路524の上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次大きくなる。すなわち、中心軸J1に垂直な内筒軸部522aの断面積が、上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次大きくなる。螺旋板523は、内筒軸部522aの外周面と回転筒状部21の内周面とを接続する。搬送路524において、回転筒状部21の内周面と内筒軸部522aの外周面との間の隙間の幅、すなわち、注目幅は、上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次小さくなる。 The inner cylinder shaft portion 522a is arranged near the center of the rotary tubular portion 21 and extends in parallel with the center shaft J1. The radius of the inner cylinder shaft portion 522a gradually increases from the upstream end of the transport path 524 toward the discharge port 212. That is, the cross-sectional area of the inner cylinder shaft portion 522a perpendicular to the central axis J1 gradually increases from the upstream end portion toward the discharge port 212 side. The spiral plate 523 connects the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion 522a and the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21. In the transport path 524, the width of the gap between the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21 and the outer peripheral surface of the inner cylindrical shaft portion 522a, that is, the width of interest gradually increases from the upstream end portion toward the discharge port 212 side. It gets smaller.

図4のガス化装置1では、搬送路524における搬送路断面積が、上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次小さくなる。これにより、搬送路524において熱分解ガスとチャーとを接触し易くすることができ、熱分解ガスに含まれるタールを効率よく除去することができる。また、復路搬送路が設けられないことにより、熱分解部4の温度が不必要に高くなることを防止または抑制することができる(後述の図5ないし図8において同様)。図4の例では、中心軸J1に垂直な内筒軸部522aの断面形状が円形であるが、当該断面形状は、多角形等であってもよい。 In the gasification device 1 of FIG. 4, the cross-sectional area of the transport path in the transport path 524 gradually decreases from the upstream end portion toward the discharge port 212 side. As a result, the pyrolysis gas and the char can be easily brought into contact with each other in the transport path 524, and the tar contained in the pyrolysis gas can be efficiently removed. Further, by not providing the return transport path, it is possible to prevent or suppress the temperature of the thermal decomposition section 4 from becoming unnecessarily high (similar to FIGS. 5 to 8 described later). In the example of FIG. 4, the cross-sectional shape of the inner cylinder shaft portion 522a perpendicular to the central axis J1 is circular, but the cross-sectional shape may be a polygon or the like.

図5は、ガス化装置1の他の例を示す図である。図5のガス化装置1においても、回転筒状部21の一部が内筒本体521を兼ねており、内筒部52が、回転筒状部21の一部を含む。また、螺旋板523aの形状が図1の螺旋板523と相違する。他の構成は、図1のガス化装置1と同様であり、同じ構成に同じ符号を付す。 FIG. 5 is a diagram showing another example of the gasifier 1. Also in the gasification device 1 of FIG. 5, a part of the rotary tubular portion 21 also serves as the inner cylinder main body 521, and the inner cylinder portion 52 includes a part of the rotary tubular portion 21. Further, the shape of the spiral plate 523a is different from that of the spiral plate 523 of FIG. Other configurations are the same as those of the gasifier 1 of FIG. 1, and the same configurations are designated by the same reference numerals.

螺旋板523aは、内筒軸部522の周囲を螺旋状に延び、内筒軸部522の一端から他端まで設けられる。螺旋板523aは、内筒軸部522の外周面と回転筒状部21の内周面とを接続する。螺旋板523aにおける螺旋のピッチは、搬送路524の上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次小さくなる。図5の例では、螺旋板523aの板厚は一定である。螺旋板523aにおいて軸方向に互いに隣接する2つの部位間の隙間の幅を「注目幅」と呼ぶ場合、搬送路524の上流側端部から排出口212側に向かうに従って、注目幅は漸次小さくなる。図5では、搬送路524の上流側端部における注目幅を矢印W3で示し、上流側端部から排出口212側に離れた位置における注目幅を矢印W4で示している。注目幅W4は、上流側端部における注目幅W3よりも小さい。 The spiral plate 523a extends spirally around the inner cylinder shaft portion 522 and is provided from one end to the other end of the inner cylinder shaft portion 522. The spiral plate 523a connects the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion 522 and the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21. The pitch of the spiral in the spiral plate 523a gradually decreases from the upstream end of the transport path 524 toward the discharge port 212. In the example of FIG. 5, the plate thickness of the spiral plate 523a is constant. When the width of the gap between two portions adjacent to each other in the axial direction in the spiral plate 523a is referred to as "attention width", the attention width gradually decreases from the upstream end of the transport path 524 toward the discharge port 212. .. In FIG. 5, the attention width at the upstream end of the transport path 524 is indicated by an arrow W3, and the attention width at a position away from the upstream end toward the discharge port 212 is indicated by an arrow W4. The attention width W4 is smaller than the attention width W3 at the upstream end.

上記注目幅は、軸方向における搬送路524の幅に相当する。また、搬送路524の全体において回転筒状部21の内周面と内筒軸部522の外周面との間の隙間の幅(搬送路524の高さに相当)は一定である。したがって、図5のガス化装置1では、搬送路524における搬送路断面積が、上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次小さくなる。これにより、搬送路524において熱分解ガスとチャーとを接触し易くすることができ、熱分解ガスに含まれるタールを効率よく除去することができる。ガス化装置1では、螺旋板523における螺旋のピッチを一定としつつ(図3参照)、搬送路524の上流側端部から排出口212側に向かうに従って螺旋板523の板厚を漸次大きくすることにより、搬送路断面積を漸次小さくすることも可能である。 The attention width corresponds to the width of the transport path 524 in the axial direction. Further, the width of the gap (corresponding to the height of the transport path 524) between the inner peripheral surface of the rotary tubular portion 21 and the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion 522 is constant in the entire transport path 524. Therefore, in the gasification device 1 of FIG. 5, the cross-sectional area of the transport path in the transport path 524 gradually decreases from the upstream end portion toward the discharge port 212 side. As a result, the pyrolysis gas and the char can be easily brought into contact with each other in the transport path 524, and the tar contained in the pyrolysis gas can be efficiently removed. In the gasification device 1, the thickness of the spiral plate 523 is gradually increased from the upstream end of the transport path 524 toward the discharge port 212 while keeping the pitch of the spiral in the spiral plate 523 constant (see FIG. 3). Therefore, it is possible to gradually reduce the cross-sectional area of the transport path.

上記ガス化装置1,1aでは様々な変形が可能である。 The gasification devices 1 and 1a can be modified in various ways.

図1、図4および図5のガス化装置1では、搬送路断面積が、搬送路524の上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次小さくなるが、搬送路断面積は、急激に小さくなってもよい。例えば、図6のガス化装置1では、中心軸J1に垂直な内筒軸部522bの断面積が、排出口212側の端部において急激に変化し、他の部位よりも大きくなる。これにより、搬送路524において上流側端部から排出口212側に離れた位置(図6では、排出口212側の端部)における搬送路断面積が、上流側端部における搬送路断面積よりも小さくなる。その結果、熱分解ガスとチャーとを接触し易くすることができ、熱分解ガスに含まれるタールを効率よく除去することが可能となる。 In the gasification device 1 of FIGS. 1, 4 and 5, the cross-sectional area of the transport path gradually decreases from the upstream end of the transport path 524 toward the discharge port 212, but the cross-sectional area of the transport path suddenly decreases. It may be smaller. For example, in the gasification device 1 of FIG. 6, the cross-sectional area of the inner cylinder shaft portion 522b perpendicular to the central axis J1 suddenly changes at the end portion on the discharge port 212 side and becomes larger than the other portions. As a result, the cross-sectional area of the transport path at the position away from the upstream end on the transport path 524 toward the discharge port 212 (the end on the discharge port 212 side in FIG. 6) is larger than the cross-sectional area of the transport path at the upstream end. Also becomes smaller. As a result, it is possible to facilitate the contact between the pyrolysis gas and the char, and it is possible to efficiently remove the tar contained in the pyrolysis gas.

以上のように、ガス化装置1では、中心軸J1に垂直な内筒軸部の断面積が、上流側端部から排出口212側に向かって大きくなることが好ましい。同様に、中心軸J1に垂直な内筒部52の断面において内筒本体の内周面により囲まれる面積、または、螺旋板における螺旋のピッチが、上流側端部から排出口212側に向かって小さくなることが好ましい。これにより、上流側端部から排出口212側に離れた位置における搬送路断面積を上流側端部における搬送路断面積よりも小さくすることが容易に可能となる。なお、熱分解ガスとチャーとをさらに接触し易くするには、チャーの体積の減少に合わせて、搬送路断面積が上流側端部から排出口212側に向かうに従って漸次小さくなることが好ましい。 As described above, in the gasification device 1, it is preferable that the cross-sectional area of the inner cylinder shaft portion perpendicular to the central axis J1 increases from the upstream end portion toward the discharge port 212 side. Similarly, in the cross section of the inner cylinder portion 52 perpendicular to the central axis J1, the area surrounded by the inner peripheral surface of the inner cylinder main body, or the pitch of the spiral in the spiral plate, is directed from the upstream end to the discharge port 212 side. It is preferable that the size is small. This makes it possible to easily make the cross-sectional area of the transport path at a position away from the upstream end portion toward the discharge port 212 side smaller than the cross-sectional area of the transport path at the upstream end portion. In order to make the pyrolysis gas more easily in contact with the char, it is preferable that the cross-sectional area of the transport path gradually decreases from the upstream end to the discharge port 212 side as the volume of the char decreases.

上記実施の形態では、改質部5において1つの内筒部52のみが設けられるが、図7に示すように、改質部5aにおいて、複数の内筒部52が設けられてもよい。各内筒部52は、中心軸J1に沿って延びる筒状の外形を有し、複数の内筒部52は、互いに並列した状態で回転筒状部21に固定される。各内筒部52は、図1の内筒部52と同様に、内筒本体521と、内筒軸部522と、螺旋板523とを備える。内筒本体521、内筒軸部522および螺旋板523により形成される搬送路524では、回転筒状部21の回転に伴って、熱分解部4側から排出口212側へと向かってチャーが搬送される。 In the above embodiment, only one inner cylinder portion 52 is provided in the reforming portion 5, but as shown in FIG. 7, a plurality of inner cylinder portions 52 may be provided in the reforming portion 5a. Each inner cylinder portion 52 has a tubular outer shape extending along the central axis J1, and the plurality of inner cylinder portions 52 are fixed to the rotary tubular portion 21 in a state of being parallel to each other. Each inner cylinder portion 52 includes an inner cylinder main body 521, an inner cylinder shaft portion 522, and a spiral plate 523, similarly to the inner cylinder portion 52 in FIG. In the transport path 524 formed by the inner cylinder main body 521, the inner cylinder shaft portion 522, and the spiral plate 523, the char is generated from the thermal decomposition portion 4 side toward the discharge port 212 side as the rotary tubular portion 21 rotates. Be transported.

図7のガス化装置1では、全ての内筒部52の搬送路524が往路搬送路であるため、熱分解部4の温度が不必要に高くなることを防止または抑制することが可能である。また、搬送路524(複数の搬送路524のうちの一部の搬送路524であってもよい。)において、上流側端部から排出口212側に離れた位置における搬送路断面積が、上流側端部における搬送路断面積よりも小さいことにより、熱分解ガスに含まれるタールを効率よく除去することが可能である。往路搬送路のみが設けられる改質部5,5aの構造は、適宜変更されてよい。 In the gasification device 1 of FIG. 7, since the transport paths 524 of all the inner cylinder portions 52 are outward transport paths, it is possible to prevent or suppress the temperature of the thermal decomposition section 4 from becoming unnecessarily high. .. Further, in the transport path 524 (may be a transport path 524 of a part of the plurality of transport paths 524), the transport path cross-sectional area at a position away from the upstream end portion toward the discharge port 212 is upstream. Since it is smaller than the cross-sectional area of the transport path at the side end, tar contained in the pyrolysis gas can be efficiently removed. The structure of the reforming portions 5, 5a provided only with the outward transport path may be appropriately changed.

熱分解部4の構造も、適宜変更されてよく、例えば、仕切板41を用いない構造が採用されてもよい。 The structure of the thermal decomposition unit 4 may be appropriately changed, and for example, a structure that does not use the partition plate 41 may be adopted.

図8に示すように、ガス導入部32において、排出口212および改質部5を貫通する導入管321aが設けられてもよい。図8の例では、導入管321aの先端(噴出口322)が、軸方向において熱分解部4と改質部5(内筒軸部522)との間に配置される。混合ガス供給部326が、混合ガスを導入管321aに供給することにより、噴出口322から混合ガスが噴出される。これにより、改質部5において、熱分解ガスおよびチャーを適切に水蒸気改質することが可能となる。 As shown in FIG. 8, the gas introduction section 32 may be provided with an introduction pipe 321a that penetrates the discharge port 212 and the reforming section 5. In the example of FIG. 8, the tip (spout 322) of the introduction pipe 321a is arranged between the pyrolysis portion 4 and the reforming portion 5 (inner cylinder shaft portion 522) in the axial direction. The mixed gas supply unit 326 supplies the mixed gas to the introduction pipe 321a, so that the mixed gas is ejected from the ejection port 322. This makes it possible for the reforming unit 5 to appropriately steam reform the pyrolysis gas and char.

ガス導入部32では、酸素含有ガスと水蒸気とが個別の導入管を介して回転筒状部21の内部に導入されてもよい。また、導入管の噴出口は、改質部5,5aの内部、または、改質部5,5aと供給口211との間における任意の位置に配置されてよい。改質部5,5aにおいて部分燃焼を効率よく生じさせるには、少なくとも酸素含有ガスを噴出する導入管の噴出口が、改質部5,5aの供給口211側端部近傍に配置されることが好ましい。 In the gas introduction unit 32, the oxygen-containing gas and water vapor may be introduced into the inside of the rotary tubular portion 21 via separate introduction pipes. Further, the spout of the introduction pipe may be arranged inside the reforming section 5, 5a or at an arbitrary position between the reforming section 5, 5a and the supply port 211. In order to efficiently generate partial combustion in the reforming portions 5, 5a, at least the outlet of the introduction pipe for ejecting the oxygen-containing gas should be arranged in the vicinity of the supply port 211 side end of the reforming portions 5, 5a. Is preferable.

上記実施の形態では、熱分解部4および改質部5,5aの双方において、筒状空間260を流れる熱源流体による間接加熱が行われるが、熱分解ガスの部分燃焼の熱を利用する改質部5,5aでは、熱源流体による間接加熱が省略されてもよい。また、ガス化装置1,1aを含むシステムでは、例えば、分離部33において回収されたチャーを燃焼することにより得られる熱を、熱分解部4における被処理物の間接加熱に利用することにより、エネルギー効率を高くすることが可能であるが、システムの設計によっては、被処理物の加熱が、電気等により行われてもよい。 In the above embodiment, indirect heating is performed by the heat source fluid flowing through the tubular space 260 in both the pyrolysis section 4 and the reforming section 5, 5a, but the reforming using the heat of partial combustion of the pyrolysis gas is performed. In parts 5 and 5a, indirect heating by the heat source fluid may be omitted. Further, in the system including the gasification devices 1, 1a, for example, the heat obtained by burning the char recovered in the separation unit 33 is used for indirect heating of the object to be processed in the thermal decomposition unit 4. Although it is possible to increase energy efficiency, depending on the design of the system, heating of the object to be processed may be performed by electricity or the like.

ガス化装置1,1aにより得られる改質ガスは、ガスエンジン以外に、ガスタービン式、または、燃料電池(固体酸化物形燃料電池(SOFC)等)式の発電装置において用いられてもよい。また、改質ガスは、燃料ガスとして様々な用途に用いられてよく、さらに、液体に変換することにより液体燃料として用いられてもよい。 The reformed gas obtained by the gasifiers 1, 1a may be used in a gas turbine type or a fuel cell (solid oxide fuel cell (SOFC) or the like) type power generation device in addition to the gas engine. Further, the reformed gas may be used as a fuel gas for various purposes, and may be further used as a liquid fuel by converting it into a liquid.

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。 The above-described embodiments and configurations in the respective modifications may be appropriately combined as long as they do not conflict with each other.

1,1a ガス化装置
4 熱分解部
5,5a 改質部
21 回転筒状部
52 内筒部
211 供給口
212 排出口
521 内筒本体
522,522a,522b 内筒軸部
523,523a 螺旋板
524 搬送路
J1 中心軸
W1~W4 注目幅
1,1a Gasifier 4 Thermal decomposition part 5,5a Modification part 21 Rotating tubular part 52 Inner cylinder part 211 Supply port 212 Outlet port 521 Inner cylinder main body 522, 522a, 522b Inner cylinder shaft part 523, 523a Spiral plate 524 Transport path J1 Central axis W1 to W4 Attention width

Claims (8)

被処理物をガス化するガス化装置であって、
中心軸を中心とする筒状であり、前記中心軸に平行な方向における一方側の端部に供給口が設けられ、他方側の端部に排出口が設けられ、前記中心軸を中心として回転する回転筒状部と、
前記回転筒状部の内部において前記供給口側に設けられ、前記供給口から供給される被処理物の加熱により、熱分解ガスおよびチャーを生成する熱分解部と、
前記回転筒状部の内部において前記熱分解部と前記排出口との間に設けられ、前記熱分解ガスの部分燃焼を伴って前記熱分解ガスおよび前記チャーを水蒸気改質することにより、改質ガスを生成する改質部と、
を備え、
前記改質部において、前記回転筒状部の回転に伴って、前記熱分解部側から前記排出口側へと向かって前記チャーを搬送する往路搬送路が設けられ、前記排出口側から前記熱分解部側へと向かって前記チャーを搬送する復路搬送路が設けられないことを特徴とするガス化装置。
A gasifier that gasifies the object to be treated.
It has a cylindrical shape centered on the central axis, has a supply port at one end in a direction parallel to the central axis, and has a discharge port at the other end, and rotates about the central axis. Rotating tubular part and
A pyrolysis section provided on the supply port side inside the rotary tubular portion to generate a pyrolysis gas and char by heating an object to be processed supplied from the supply port.
It is provided between the pyrolysis portion and the discharge port inside the rotary tubular portion, and is reformed by steam reforming the pyrolysis gas and the char with partial combustion of the pyrolysis gas. The reformer that produces gas and
Equipped with
In the reforming section, an outward transport path for transporting the char from the pyrolysis section side to the discharge port side is provided as the rotary tubular portion rotates, and the heat is generated from the discharge port side. A gasification device characterized in that a return transport path for transporting the char is not provided toward the decomposition unit side.
請求項1に記載のガス化装置であって、
前記往路搬送路が延びる方向に垂直な前記往路搬送路の断面積を搬送路断面積として、前記往路搬送路において、前記熱分解部側の端部から前記排出口側に離れた位置における前記搬送路断面積が、前記熱分解部側の前記端部における前記搬送路断面積よりも小さいことを特徴とするガス化装置。
The gasification device according to claim 1.
The cross-sectional area of the outward transport path perpendicular to the extending direction of the outward transport path is used as the transport path cross-sectional area, and the transport is performed at a position away from the end on the thermal decomposition portion side to the discharge port side in the outward transport path. A gasification device characterized in that the road cross-sectional area is smaller than the transport road cross-sectional area at the end portion on the thermal decomposition portion side.
請求項2に記載のガス化装置であって、
前記改質部が、前記中心軸に沿って延びる内筒部を有し、
前記内筒部が、
前記中心軸に沿って延びる筒状である内筒本体と、
前記内筒本体の中心近傍に配置され、前記中心軸に平行に延びる内筒軸部と、
前記内筒軸部と前記内筒本体の内周面とを接続しつつ前記内筒軸部に沿って螺旋状に延びる板状であり、前記内筒本体および前記内筒軸部と共に、螺旋状の前記往路搬送路を形成する螺旋板と、
を備えることを特徴とするガス化装置。
The gasification device according to claim 2.
The modified portion has an inner cylinder portion extending along the central axis.
The inner cylinder part
The inner cylinder body, which is a cylinder extending along the central axis,
An inner cylinder shaft portion arranged near the center of the inner cylinder body and extending in parallel with the central axis, and an inner cylinder shaft portion.
It is a plate shape that extends spirally along the inner cylinder shaft portion while connecting the inner cylinder shaft portion and the inner peripheral surface of the inner cylinder main body, and is spiral together with the inner cylinder main body and the inner cylinder shaft portion. The spiral plate forming the outbound transport path and
A gasifier characterized by being equipped with.
請求項3に記載のガス化装置であって、
前記往路搬送路において、前記内筒本体の前記内周面と前記内筒軸部の外周面との間の隙間の幅、または、前記螺旋板において前記中心軸に平行な方向に互いに隣接する2つの部位間の隙間の幅を注目幅として、前記熱分解部側の前記端部から前記排出口側に向かうに従って、前記注目幅が漸次小さくなることを特徴とするガス化装置。
The gasification device according to claim 3.
In the outbound transport path, the width of the gap between the inner peripheral surface of the inner cylinder body and the outer peripheral surface of the inner cylinder shaft portion, or the spiral plate adjacent to each other in the direction parallel to the central axis 2 A gasification device, wherein the width of the gap between the two portions is set as the width of interest, and the width of attention gradually decreases from the end portion on the thermal decomposition portion side toward the discharge port side.
請求項3または4に記載のガス化装置であって、
前記中心軸に垂直な前記内筒部の断面において、前記内筒本体の前記内周面により囲まれる面積が、前記熱分解部側の前記端部から前記排出口側に向かって小さくなることを特徴とするガス化装置。
The gasification device according to claim 3 or 4.
In the cross section of the inner cylinder portion perpendicular to the central axis, the area surrounded by the inner peripheral surface of the inner cylinder main body decreases from the end portion on the thermal decomposition portion side toward the discharge port side. Characterized gasification device.
請求項3または4に記載のガス化装置であって、
前記中心軸に垂直な前記内筒軸部の断面積が、前記熱分解部側の前記端部から前記排出口側に向かって大きくなることを特徴とするガス化装置。
The gasification device according to claim 3 or 4.
A gasification device characterized in that the cross-sectional area of the inner cylinder shaft portion perpendicular to the central axis increases from the end portion on the thermal decomposition portion side toward the discharge port side.
請求項3または4に記載のガス化装置であって、
前記螺旋板における螺旋のピッチが、前記熱分解部側の前記端部から前記排出口側に向かって小さくなることを特徴とするガス化装置。
The gasification device according to claim 3 or 4.
A gasification device characterized in that the pitch of the spiral in the spiral plate becomes smaller from the end portion on the thermal decomposition portion side toward the discharge port side.
請求項1ないし7のいずれか1つに記載のガス化装置であって、
前記改質部が、それぞれが前記中心軸に沿って延びる複数の内筒部を有し、
前記複数の内筒部が、互いに並列した状態で前記回転筒状部に固定されることを特徴とするガス化装置。
The gasification device according to any one of claims 1 to 7.
The modified portion has a plurality of inner cylinder portions, each of which extends along the central axis.
A gasification device characterized in that the plurality of inner cylinder portions are fixed to the rotary tubular portion in a state of being parallel to each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022210728A1 (en) 2021-03-30 2022-10-06 三ツ星ベルト株式会社 Toothed belt and toothed belt transmission device

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