JP4379995B2 - チャー改質ガス製造方法 - Google Patents

チャー改質ガス製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4379995B2
JP4379995B2 JP2000003557A JP2000003557A JP4379995B2 JP 4379995 B2 JP4379995 B2 JP 4379995B2 JP 2000003557 A JP2000003557 A JP 2000003557A JP 2000003557 A JP2000003557 A JP 2000003557A JP 4379995 B2 JP4379995 B2 JP 4379995B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
char
reformed gas
waste
shaft furnace
waste incineration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000003557A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001192675A (ja
Inventor
謙治 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2000003557A priority Critical patent/JP4379995B2/ja
Publication of JP2001192675A publication Critical patent/JP2001192675A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4379995B2 publication Critical patent/JP4379995B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/133Renewable energy sources, e.g. sunlight
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20Waste processing or separation

Landscapes

  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャー改質ガス製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
今日、省エネルギー、CO2削減、環境保全等の点から、廃熱の有効利用、燃焼制御、リサイクル、エネルギーカスケード等に関して、種々の技術が盛んに開発されている。現在、超臨界圧ボイラ、コンバインドサイクル、コージェネレーション等種々の技術が実用化されてはいるものの、温暖化ガス(CO2等)の削減目標達成のためには今後、種々のエネルギーの転換を積極的に進めていく必要がある。
【0003】
このため、太陽光、風等の自然エネルギーの活用、廃熱回収等の新エネルギーの実用化が広く研究されている。
【0004】
しかし、上記したような太陽光、風等の自然エネルギーの活用、廃熱回収等の実用化を困難にしている主な障害は、エネルギー荷体の多様性、小規模熱源の分散、エネルギー密度、変換効率、安定性の低さ等のためにエネルギーの回収、利用が難しいこと、装置設備の経済性を発揮できないことによる高コスト性等である。
【0005】
また、燃料改質法として実用化されているものには、石油系燃料の水性ガス化反応によって改質ガスを得る方法がある。この方法には、多くの加熱エネルギーを必要とし、この加熱を燃料を燃焼させることによって行うと、必然的に改質ガスへのCO2の混入が避けられず、そのために改質ガスの利用には改質ガスの精製が必要になるという問題がある。
【0006】
更に、石炭をガス化させる方法としてテキサコ法(Texaco法)が知られている。テキサコ法は、石炭を0.1mm以下に粉砕し、水を加えてスラリー状にし、反応塔の上部から酸素を吹き込み、燃料として軽油或いは天然ガス等を燃焼させて石炭の温度を1400℃以上に加熱することによりガス化させている。しかし、この方式においても、燃料の燃焼によって発生するCO2が改質ガスに混入し、そのために改質ガスの利用には改質ガスの精製が必要になるという問題がある。
【0007】
一方、近年では、都市ごみ等を単に焼却設備で焼却する方法に代えて、ごみからチャーやRDFといった新燃料を製造する方法が開発されている。この方法は、廃棄されるごみから燃料を製造するので、エネルギー事情の面からも環境の面からも大変有効なものといえる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、チャーやRDFは、単独で、又は微粉炭等と混合して単に燃焼させるという利用が考えられているが、燃料として用いるための粉砕や整粒の必要がある他、運搬等の取扱いが大変であり、更に品質の均一性に問題が生じる場合がある。また、チャーやRDFを単に燃焼させたのでは、CO2が発生し、更にチャーやRDFは化石燃料に比してカロリーが低い等の問題から、十分に利用、実用化されていないのが現状である。
【0009】
本発明は、このような点に鑑みてなしたもので、焼却処理されるごみから、高カロリーでしかも精製の必要がなく、更に燃焼時にはCO2の発生が削減できて燃料として優れた性質を有する改質ガスを製造するようにしたチャー改質ガス製造方法を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ごみ焼却設備においてごみを酸素不足の状態で加熱することによりチャーを製造し、更に、前記ごみ焼却設備における廃熱を利用して蒸気を製造し、前記チャーをシャフト炉に充填すると共に前記蒸気をシャフト炉に供給して通電加熱水性ガス化反応により一酸化炭素と水素からなる燃料に好適な改質ガスを製造し、前記通電加熱には、夜間電力を用いる共に、ごみ焼却設備の廃熱を利用して発電する熱電発電素子から得た電力を給電加熱を行う電力の一部として用いることを特徴とするチャー改質ガス製造方法、に係るものである。
【0011】
上記手段においてシャフト炉の通電加熱を行う電力の一部をごみ焼却設備に備えた風力発電機から得るようにしてもよい。
【0012】
本発明によれば、以下のように作用する。
【0013】
ごみ焼却設備によってチャーを製造し、更にチャーの改質に、ごみ焼却設備における廃熱を利用して製造された蒸気を利用したことによって、ごみ焼却設備の温度が低い低レベルの廃熱も有効に利用することができる。
【0014】
チャーを通電加熱して水性ガス化反応により改質ガスを製造するようにしているので、CO2を含有しない改質ガスを得ることができ、よって、精製等を行う必要がなく、改質ガスを化石燃料の代替燃料として用いると、燃焼によるCO2の削減を図ることができ、しかも高カロリーでクリーンな燃料であるために、燃料費の低減、燃焼装置の小型化等を図ることができ、また、燃料電池の燃料としてもそのまま用いることができる。
【0015】
チャーの通電加熱に安価な夜間電力を用いることにより、運転費の低減を図ることができ、更に、ごみ焼却設備における廃熱を利用して発電を行う熱電発電素子からの電力、或いは風力発電機からの電力を用いてチャーの通電加熱を行うようにすると、電力費用を更に軽減できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1は本発明におけるチャー改質ガス製造方法を実施する形態の一例を示すフローチャートである。図1中、1はごみ焼却設備であり、このごみ焼却設備1では、ごみを酸素不足の状態で例えば400〜700℃前後に加熱することにより蒸焼きにしてチャー2を製造するようにしている。
【0018】
また、ごみ焼却設備1には、チャー2を製造する際の廃熱を利用して蒸気3を発生させるようにした蒸気発生器4が設けられている。
【0019】
前記ごみ焼却設備1で製造されたチャー2はシャフト炉5に供給してシャフト炉5に充填されるようになっており、更に、前記蒸気発生器4で製造された蒸気3もシャフト炉5に供給されるようになっている。
【0020】
図2は本発明に用いられる上記シャフト炉5の一例を示したもので、シャフト炉5内には、上部に設けたチャー供給口6から供給されるチャー2が充填されるようになっている。
【0021】
シャフト炉5の外周には、周方向に所要の間隔を有して複数の電極7が配置されてシャフト炉5内のチャー2を均一に加熱するようになっている。また、図2の例では電極7は上下2段に設けられている。周方向に設けられる電極7の数、及び電極7の設置段数は、任意に変更することができる。
【0022】
電極7には、夜間電力8を供給するようにした給電装置9が接続されており、電極7に給電を行ってシャフト炉5内のチャー2に通電させることにより、チャー2を800〜1000℃程度に加熱できるようにしている。
【0023】
シャフト炉5の下部外周には、前記蒸気発生器4からの蒸気3を吹き込むための蒸気供給口10が設けられている。この蒸気供給口10も周方向に複数個設けることによって、蒸気3がシャフト炉5内に均一に吹き込まれるようにすることは好ましい。
【0024】
シャフト炉5の底部には灰分11を外部に取り出すための灰分取出口12が設けられている。
【0025】
更に、前記チャー供給口6と灰分取出口12の夫々には、シャフト炉5内の気密を保持した状態で、チャー2の供給と灰分11の取出しとを行えるようにした2段のボール弁13,14が備えられている。
【0026】
上記において、シャフト炉5にチャー2を充填し、電極7に給電してチャー2に通電させることによりチャー2を800〜1000℃程度に加熱し、更にシャフト炉5に蒸気3を供給すると、チャー2は水性ガス化反応により一酸化炭素(CO)と水素(H2)からなる改質ガス15に転換され、改質ガス15はシャフト炉5の上部出口16から外部に取出されるようになっている。図2中、17は出口16から取り出される改質ガス15に混入しているダスト等を分離するための除塵装置である。
【0027】
また、図1のごみ焼却設備1の上部には風力発電機18が設けられており、この風力発電機18で発電した電力19は前記給電装置9に給電するようにしている。一般に、ごみ焼却設備1は背の高い建造物になっているので、このごみ焼却設備1の上部に前記風力発電機18を設置することにより、効果的な風力発電が可能となる。
【0028】
また、ごみ焼却設備1における廃熱を利用して発電を行うようにした熱電発電素子20を、前記ごみ焼却設備1に複数個カスケード構成に配置しており、この熱電発電素子20で発電した電力21(直流電力)を、直/交変換器22を介して前記給電装置9に給電するようにしている。
【0029】
前記シャフト炉5で製造された一酸化炭素と水素からなる改質ガス15は、LPG、LNG、石油、石炭等の化石燃料の代替燃料23として目的地まで配管24により送給してそのまま用いることができる。また、改質ガス15は燃料電池の燃料25としてもそのまま用いることができる。
【0030】
以下に、上記形態例の作用を説明する。
【0031】
図1において、ごみ焼却設備1では、ごみを酸素不足の状態で400〜700℃程度で加熱し、蒸焼きにすることによりチャー2を製造する。また、ごみ焼却設備1において生じる廃熱を利用して、蒸気発生器4により蒸気3を発生させる。
【0032】
前記ごみ焼却設備1で製造したチャー2は、シャフト炉5に供給してシャフト炉5内部に充填する。続いて、電極7に給電装置9から給電して前記充填されたチャー2に通電することにより、チャー2を800〜1000℃程度に加熱する。この時の通電加熱には夜間電力8を用いる。
【0033】
上記したように、チャー2を加熱した状態において、蒸気発生器4で製造した蒸気3をシャフト炉5に供給すると、シャフト炉5内のチャー2は水性ガス化反応により、一酸化炭素(CO)と水素(H2)とからなる改質ガス15に転換される。
【0034】
このように通電加熱によって生成された改質ガス15は、一酸化炭素と水素からなっていてCO2を含有していないので、精製等を行う必要がなく、改質ガス15を化石燃料の代替燃料23として用いると、燃焼によるCO2の削減を図ることができると共に、高カロリーでしかもクリーンな燃料であるために、燃料費の低減、燃焼装置の小型化等を図ることができる。また、燃料電池の燃料25としてもそのまま用いることができる。
【0035】
上記したように、チャー2の改質に、ごみ焼却設備1における廃熱を利用して製造された蒸気3を利用したことによって、ごみ焼却設備1の温度が低い低レベルの廃熱も有効に利用することができる。
【0036】
更に、チャー2の通電加熱に安価な夜間電力8を用いることにより、運転費の低減を図ることができる。更に、ごみ焼却設備1における廃熱を利用して発電を行う熱電発電素子20からの電力21、或いは風力発電機18からの電力19を用いてチャー2の通電加熱を行うようにすると、電力費用を更に軽減することができる。
【0037】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、ごみ焼却設備によってチャーを製造し、更にチャーの改質に、ごみ焼却設備における廃熱を利用して製造された蒸気を利用したことによって、ごみ焼却設備の温度が低い低レベルの廃熱も有効に利用することができる効果がある。
【0039】
チャーを通電加熱して水性ガス化反応により改質ガスを製造するようにしているので、CO2を含有しない改質ガスを得ることができ、よって、精製等を行う必要がなく、改質ガスを化石燃料の代替燃料として用いると、燃焼によるCO2の削減を図ることができ、しかも高カロリーでクリーンな燃料であるために、燃料費の低減、燃焼装置の小型化等を図ることができ、また、燃料電池の燃料としてもそのまま用いることができる効果がある。
【0040】
チャーの通電加熱に安価な夜間電力を用いることにより、運転費の低減を図ることができ、更に、ごみ焼却設備における廃熱を利用して発電を行う熱電発電素子からの電力、或いは風力発電機からの電力を用いてチャーの通電加熱を行うようにすると、電力費用を更に軽減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のチャー改質ガス製造方法の形態の一例を示すフローチャートである。
【図2】図1のシャフト炉の一例を示す概略側面図である。
【符号の説明】
1 ごみ焼却設備
2 チャー
3 蒸気
5 シャフト炉
7 電極
8 夜間電力
15 改質ガス
18 風力発電機
19 電力
20 熱電発電素子
21 電力

Claims (2)

  1. ごみ焼却設備においてごみを酸素不足の状態で加熱することによりチャーを製造し、更に、前記ごみ焼却設備における廃熱を利用して蒸気を製造し、前記チャーをシャフト炉に充填すると共に前記蒸気をシャフト炉に供給して通電加熱水性ガス化反応により一酸化炭素と水素からなる燃料に好適な改質ガスを製造し、前記通電加熱には、夜間電力を用いる共に、ごみ焼却設備の廃熱を利用して発電する熱電発電素子から得た電力を給電加熱を行う電力の一部として用いることを特徴とするチャー改質ガス製造方法。
  2. シャフト炉の通電加熱を行う電力の一部をごみ焼却設備に備えた風力発電機から得ることを特徴とする請求項1記載のチャー改質ガス製造方法。
JP2000003557A 2000-01-12 2000-01-12 チャー改質ガス製造方法 Expired - Fee Related JP4379995B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000003557A JP4379995B2 (ja) 2000-01-12 2000-01-12 チャー改質ガス製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000003557A JP4379995B2 (ja) 2000-01-12 2000-01-12 チャー改質ガス製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001192675A JP2001192675A (ja) 2001-07-17
JP4379995B2 true JP4379995B2 (ja) 2009-12-09

Family

ID=18532487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000003557A Expired - Fee Related JP4379995B2 (ja) 2000-01-12 2000-01-12 チャー改質ガス製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4379995B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6903259B2 (en) * 2002-12-06 2005-06-07 Arvin Technologies, Inc. Thermoelectric device for use with fuel reformer and associated method
JP2007008794A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Masaya Kuno 燃料電池を窒素発生装置として使用する方法
WO2015012302A1 (ja) * 2013-07-24 2015-01-29 富士古河E&C株式会社 木炭水性ガスの製造方法と装置、並びに同製造方法及び装置を使用した燃料電池発電システム
EP4155290A4 (en) 2020-05-21 2024-06-19 Kyushu University, National University Corporation METHOD FOR PREPARING AN ESTER COMPOUND

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001192675A (ja) 2001-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Indrawan et al. Distributed power generation via gasification of biomass and municipal solid waste: A review
US20110315096A1 (en) Gasifier Hybrid combined cycle power plant
US6694738B2 (en) Retrofit equipment for reducing the consumption of fossil fuel by a power plant using solar insolation
US6510695B1 (en) Method of and apparatus for producing power
US8349504B1 (en) Electricity, heat and fuel generation system using fuel cell, bioreactor and twin-fluid bed steam gasifier
US6637206B2 (en) Method and apparatus for combined steam boiler/combuster and gasifier
US9523053B2 (en) Fuel gasification system including a tar decomposer
US8464540B2 (en) Waste to energy process and plant
US20100146927A1 (en) Hybrid power for cracking power plant co2
JP2001316681A (ja) 石炭ガス化方法
GB2075124A (en) Integrated gasification-methanol synthesis-combined cycle plant
JP2008101474A (ja) 木質バイオマス焚きマイクロガスタービン発電装置とその運転制御方法
CN201072128Y (zh) 控气型热分解系统生物质气化发电装置
JP4379995B2 (ja) チャー改質ガス製造方法
JP4441281B2 (ja) バイオマス資源からの水素及び酸素の製造方法及び製造装置
CN204702703U (zh) 一种生物质能高温常压气化联合循环发电系统
JP2005098198A (ja) 廃棄物処理炉の高効率発電システム
CN114353090A (zh) 一种小型有机固废气化焚烧处理系统及其运行工艺
KR20180045941A (ko) 합성가스 복합 에너지 회수장치 및 방법
RU2277638C1 (ru) Способ и устройство для получения электроэнергии путем использования конденсированных топлив
GB2566460A (en) A design for an efficient symbiotic energy plant
JP2007131719A (ja) 低温ガス化装置および廃棄物発電システムおよびガス化方法
CN114646062A (zh) 一种发电系统
KR100726127B1 (ko) 저급탄화수소 연료의 가스화를 위한 고온공기 제조장치
JP2023112218A (ja) 発電装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090901

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090914

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131002

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees