JP4509162B2

JP4509162B2 - バイオマスのガス化装置

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Publication number: JP4509162B2
Application number: JP2007278366A
Authority: JP
Inventors: 計二武野; 慎治松本; 英明太田; 次男山本; 由則小林; 彌十郎清家
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2022-05-14
Also published as: JP2008101215A

Description

本発明は、バイオマスのガス化装置に関する。

環境保全等の観点から、現在、石油や石炭等の化石燃料に代えてメタノールを燃料に用いることが検討されている。特に、草木等のバイオマスを原料に用いてメタノールを製造するようにすれば、メタノールの使用によって生成する二酸化炭素を消費して成長する植物からメタノールを製造することができるので、循環型のエネルギサイクルを確立することができると共に、有機物系の廃棄物の発生量を著しく減少させることができる。

このようなバイオマスを原料に用いてメタノールを製造するには、図４に示すように、乾燥して粉砕したバイオマス１と水蒸気２および酸素（または空気）３を含有するガス化剤とをガス化装置のガス化炉１１２内に送給してバイオマス１を部分燃焼または水蒸気ガス化させることにより生成ガス（主に一酸化炭素と水素ガスとの混合ガス）４を生じさせ、この生成ガス４を冷却塔で冷却した後、メタノール合成塔に送給して当該ガス４中の一酸化炭素と水素ガスとを反応させてメタノールを生成させている。

特表２００１−５０６２８８号公報特開平１１−２９４７２６号公報特開平１０−２７９９５９号公報特開昭６１−１４５２９５号公報特開平０６−１８４５５０号公報特開平１１−０３５９４９号公報特開２０００−３５１９７９号公報

前述したようなバイオマス１からメタノールを製造するに際しては、ガス化炉１１２内でバイオマス１を効率よく部分燃焼させて生成ガス４中の水素ガス濃度をできるだけ高くすることが強く望まれている。そのため、ガス化炉１１２の長さを十分に長くしてガス化炉１１２中でのバイオマス１の滞留時間を長くすることが考えられるが、ガス化炉１１２の設置スペースが広大なものとなってしまう。

このようなことから、本発明は、コンパクトなガス化炉であっても生成ガス中の水素ガス濃度を高めることができるバイオマスのガス化装置を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための、第一番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、バイオマスを供給するバイオマス供給手段と、酸素および水蒸気を含有するガス化剤を供給するガス化剤供給手段と、前記バイオマスと前記ガス化剤とを内部で反応させて当該バイオマスをガス化させるガス化炉とを備えたバイオマスのガス化装置において、下方側に高温燃焼部を有すると共に上方側にガス化反応部を有する前記ガス化炉の当該高温燃焼部の水平方向の断面積が下方側ほど小さくなるように少なくとも一部の壁面が傾斜配向し、前記ガス化炉の前記高温燃焼部の下部に火格子が設けられ、前記ガス化剤供給手段からの前記ガス化剤により前記バイオマス供給手段からの前記バイオマスを前記ガス化炉の前記高温燃焼部内で上下方向に循環させるように当該ガス化炉に対して当該バイオマス供給手段および当該ガス化剤供給手段が連結されていることを特徴とする。

第二番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、第一番目の発明において、前記ガス化剤供給手段が前記ガス化炉の下部側に連結され、前記バイオマス供給手段が前記ガス化炉と前記ガス化剤供給手段との間または前記ガス化炉に接続していることを特徴とする。

第三番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、第一番目又は第二番目の発明において、前記ガス化炉の下部側に流動材を敷設したことを特徴とする。

第四番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記ガス化炉に連結されて当該ガス化炉からの生成ガスを冷却する冷却塔と、前記ガス化炉と前記冷却塔との間に配設されたサイクロンセパレータとを備えることを特徴とする。

第五番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、第四番目の発明において、前記冷却塔と前記サイクロンセパレータとの間にタール分解塔を設けたことを特徴とする。

第六番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、第五番目の発明において、酸素および水蒸気のうちの少なくとも一方を含む補助ガスを前記タール分解塔に供給する補助ガス供給手段を設けたことを特徴とする。

第一番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、バイオマスを供給するバイオマス供給手段と、酸素および水蒸気を含有するガス化剤を供給するガス化剤供給手段と、前記バイオマスと前記ガス化剤とを内部で反応させて当該バイオマスをガス化させるガス化炉とを備えたバイオマスのガス化装置において、下方側に高温燃焼部を有すると共に上方側にガス化反応部を有する前記ガス化炉の当該高温燃焼部の水平方向の断面積が下方側ほど小さくなるように少なくとも一部の壁面が傾斜配向し、前記ガス化炉の前記高温燃焼部の下部に火格子が設けられ、前記ガス化剤供給手段からの前記ガス化剤により前記バイオマス供給手段からの前記バイオマスを前記ガス化炉の前記高温燃焼部内で上下方向に循環させるように当該ガス化炉に対して当該バイオマス供給手段および当該ガス化剤供給手段が連結されていることから、コンパクトなガス化炉であっても、バイオマスを効率よくガス化させて、タールの発生を抑制することができると共に生成ガス中の水素ガス濃度を高めることができ、さらに、バイオマスをガス化炉の高温燃焼部内で上下方向に循環させることが効率よく実施できるだけでなく、ガス化剤により噴き上がらなかったバイオマスの比較的大きな粗粒子も高温加熱してガス化することができ、バイオマスを有効利用することができる。

第二番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、第一番目の発明において、前記ガス化剤供給手段が前記ガス化炉の下部側に連結され、前記バイオマス供給手段が前記ガス化炉と前記ガス化剤供給手段との間または前記ガス化炉に接続しているので、バイオマスをガス化炉内で上下方向に循環させることが簡単に実施できる。

第三番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、第一番目又は第二番目の発明において、前記ガス化炉の下部側に流動材を敷設したので、ガス化剤により噴き上がらなかったバイオマスの比較的大きな粗粒子のガス化効率をさらに高めることができる。

第四番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記ガス化炉に連結されて当該ガス化炉からの生成ガスを冷却する冷却塔と、前記ガス化炉と前記冷却塔との間に配設されたサイクロンセパレータとを備えることから、ガス化炉からの生成ガス中に混在する粒子を取り除くことができるので、生成ガス中の粒子に付着しているタール成分を除去することができ、冷却塔へのタール成分の付着を抑制することができると共に、さらに後流側の機器のタールに起因する障害を大幅に抑制することができる。

第五番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、第四番目の発明において、前記冷却塔と前記サイクロンセパレータとの間にタール分解塔を設けたことから、粒子の除去された生成ガスのガス化を推進して、生成ガス中に混在するタール成分のガス化を推進して当該タール成分を分解することができるので、冷却塔へのタール成分の付着をさらに抑制することができると共に、生成ガス中の水素ガス濃度をさらに高めることができる。

第六番目の発明によるバイオマスのガス化装置は、第五番目の発明において、前記タール分解塔に酸素および水蒸気のうちの少なくとも一方を供給する補助ガス供給手段を設けたので、生成ガスのガス化をさらに推進して、生成ガス中に残留するタール分をさらに確実に分解することができる。

本発明によるバイオマスのガス化装置の実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。

［第一番目の実施の形態］
本発明によるバイオマスのガス化装置の第一番目の実施の形態を図１を用いて説明する。図１は、バイオマスのガス化装置の概略構成図である。

図１に示すように、乾燥粉砕された草木等のバイオマス（ＣＨ₂Ｏ）１（数ｍｍ程度）を貯蔵するホッパ１１の下部には、当該バイオマス１を送り出すスクリュフィーダ１１ａの受入側が連絡している。スクリュフィーダ１１ａの送出側は、下方側に高温燃焼部１２ａを有すると共に上方側にガス化反応部１２ｂを有するガス化炉１２の当該高温燃焼部１２ａに連結している。

ガス化炉１２の上記高温燃焼部１２ａは、水平方向の断面積が下方側ほど小さくなるように、前記スクリュフィーダ１１ａの連結する壁面と対向する壁面１２ａａが傾斜配向すると共に、内部を９００〜１２００℃の温度に保持することができるようになっている。

前記ガス化炉１２のガス化反応部１２ｂは、前記高温燃焼部１２ａのスクリュフィーダ１１ａの連結する壁面側の内壁面に切り返し用のデアーチ１２ｂａを有している。さらに、当該ガス化反応部１２ｂは、内部を９００℃程度の温度に保持することができるようになっている。

前記ガス化炉１２の前記高温燃焼部１２ａの下部には、比較的大きな粗粒子（数ｍｍ以上）５を回収する回収チャンバ１２ｃが連絡部１２ｄを介して連結されている。連絡部１２ｄの途中には、供給ノズル１３が連結されている。この供給ノズル１３は、水蒸気２を供給する図示しない水蒸気供給源および酸素（または空気）３を供給する図示しない酸素供給源にバルブ等を介して連結している。

前記ガス化炉１２のガス化反応部１２ｂの上部（下流側）には、サイクロンセパレータ１４の受入口（上流側）が連結している。サイクロンセパレータ１４の粒子６の送出口には、回収チャンバ１４ａが連結している。サイクロンセパレータ１４の生成ガス４の送出口には、タール分解塔１５の上端側（上流側）が連結しており、当該タール分解塔１５は、内部を８００〜９００℃の温度に保持することができるようになっている。このタール分解塔１５には、当該タール分解塔１５内に水蒸気２および酸素（または空気）３のうちの少なくとも一方を含む補助ガスを噴射する図示しない補助ガス供給手段が設けられている。

前記タール分解塔１５の下端側（下流側）には、生成ガス４を冷却（２００〜３００℃）する熱交換器１６ａを内部に備えた冷却塔１６の上端側（上流側）が連結している。冷却塔１６の下部には、回収チャンバ１６ｂが連結している。冷却塔１６の下方側（下流側）には、生成ガス４を送出する送出管１７が連結している。

なお、本実施の形態では、ホッパ１１、スクリュフィーダ１１ａ等によりバイオマス供給手段を構成し、供給ノズル１３、前記水蒸気供給源、前記酸素供給源等によりガス化剤供給手段を構成している。

このようなバイオマスのガス化装置１０を使用するバイオマスのガス化方法を次に説明する。

前記水蒸気供給源および前記酸素供給源を作動して供給ノズル１３から前記連絡部１２ｄ内に水蒸気２および酸素３を含有するガス化剤を供給し（流速：約５〜２０ｍ／ｓ程度）、当該ガス化剤をガス化炉１２の高温燃焼部１２ａ内に供給して（流速：約１〜６ｍ／ｓ程度）、乾燥粉砕されたバイオマス１をホッパ１１内からスクリュフィーダ１１ａを介してガス化炉１２の高温燃焼部１２ａ内に供給すると、バイオマス（ＣＨ₂Ｏ）１は、ガス化炉１２の高温燃焼部１２ａ内で下記の化学式（１），（２）に示すような反応を主に生じた後、ガス化反応部１２ｂ内に送給されて（流速：０．２〜１ｍ／ｓ程度）、下記の化学式（３）に示すような反応を主に生じて生成ガス（ＣＯ，Ｈ₂）４となる。

ＣＨ₂Ｏ＋Ｏ₂→ＣＯ₂＋Ｈ₂Ｏ（１）
ＣＨ₂Ｏ →ＣＯ＋Ｈ₂ （２）
ＣＯ＋Ｈ₂Ｏ←→ＣＯ₂＋Ｈ₂ （３）

ここで、ガス化炉１２内において、前記水蒸気供給源および前記酸素供給源からのガス化剤が供給ノズル１３および前記連絡部１２ｄを介して高温燃焼部１２ａの下部から上方へ向けて噴き上がるようにして供給されるため（流速：約１〜６ｍ／ｓ程度）、バイオマス１が高温燃焼部１２ａ内を上下方向に循環するように移動する。このため、バイオマス１を高温空間（９００〜１２００℃）中でまんべんなく分散させることができるので、バイオマス１を効率よくガス化させてタール（Ｃ_nＨ_m）の発生を抑制することができ、生成ガス４中の水素ガス濃度を高めることができる。

また、ガス化炉１２の下部側の高温燃焼部１２ａの前記壁面１２ａａが前述したように傾斜配向しているので、バイオマス１の上下方向への循環移動が効率よく行われる。

さらに、バイオマス１がガス化炉１２の上部側のガス化反応部１２ｂ内にまで噴き上がったとしても、デアーチ１２ｂａが噴き上りを切り返すので、ガス化を十分に行われていないバイオマス１を高温燃焼部１２ａ内に戻すことができ、ガス化を十分に行われていないバイオマス１のガス化炉１２の下流側への送出（ショートパス）を防止することができる。

なお、ガス化炉１２内に供給された粗粒子５は、前記ガス化剤により噴き上がらずに前記連絡部１２ｄ内を落下して回収チャンバ１２ｃ内に回収される。

このようにしてガス化炉１２内で発生した生成ガス４は、ガス化反応部１２ｂの上部からサイクロンセパレータ１４内に送給され（流速：約１５〜６０ｍ／ｓ程度）、含有する粒子６が回収チャンバ１４ａ内に回収除去される。この回収された粒子６は、ホッパ１１内またはガス化炉１２の高温燃焼部１２ａ内に再び供給されてガス化に使用される。

サイクロンセパレータ１４からの生成ガス４は、タール分解塔１５に送給され（流速：０．５〜２ｍ／ｓ程度）、前記補助ガス供給手段から前記補助ガスを供給されることにより、ガス化がさらに推進されて、含有するタール成分が分解された後、冷却塔１６に送給されて熱交換器１６ａで冷却される。

このとき、生成ガス４中には、タール成分がほとんど含まれていないので、冷却塔１６の熱交換器１６ａへのタール成分の付着を大幅に抑制することができると共に、さらに後流側の機器のタールに起因する障害を大幅に抑制することができる。

冷却された生成ガス４は、送出管１７から送出されてメタノールの原料等として利用される。一方、前記サイクロンセパレータ１４でも回収しきれなかった微粒子７は、回収チャンバ１６ｂに回収される。なお、この回収された微粒子７は、前記粒子６と同様に、ホッパ１１内またはガス化炉１２の高温燃焼部１２ａ内に再び供給されてガス化に使用することも可能である。

したがって、本実施の形態のバイオマスのガス化装置１０によれば、コンパクトなガス化炉１４であっても、バイオマス１を効率よくガス化させて、タールの発生を抑制することができると共に生成ガス４中の水素ガス濃度を高めることができる。

また、ガス化炉１２の下方側の高温燃焼部１２ａの前記壁面１２ａａを前述したように傾斜配向させているので、バイオマス１の上下方向への循環移動を効率よく行うことができる。

また、ガス化炉１２の上方側のガス化反応部１２ｂにデアーチ１２ｂａを設けたので、バイオマス１がガス化反応部１２ｂにまで噴き上がったとしても、ガス化を十分に行われていないバイオマス１を高温燃焼部１２ａ内に戻すことができ、ガス化を十分に行われていないバイオマス１のガス化炉１２の下流側への送出（ショートパス）を防止することができる。

また、サイクロンセパレータ１４により、ガス化炉１２からの生成ガス４中に混在する粒子６を取り除くことができるので、生成ガス４中の粒子６に付着しているタール成分を除去することができ、冷却塔１６の熱交換器１６ａへのタール成分の付着を抑制することができると共に、さらに後流側の機器のタールに起因する障害を大幅に抑制することができる。

また、タール分解塔１５により、粒子６の除去された生成ガス４のガス化を推進して、生成ガス４中に混在するタール成分のガス化を推進して当該タール成分を分解することができるので、冷却塔１６の熱交換器１６ａへのタール成分の付着をさらに抑制することができると共に、生成ガス４中の水素ガス濃度をさらに高めることができる。

なお、本発明で用いられるバイオマス１としては、エネルギ源または工業原料として利用できる生物資源（例えば、農業生産物やこの副産物、木材、植物等）が挙げられ、具体的には、例えば、スイートソルガム、ネピアグラス、スピルリナ等が挙げられる。また、糠、木屑、間伐材等のような農林系廃棄物も挙げられる。因みに、煩雑さを避けるためにバイオマス１の組成をＣＨ₂Ｏとして説明したが、バイオマス１の組成は、一般的に（Ｃ_xＨ₂Ｏ_y）_n（但し、ｘは１．１〜１．２、ｙは０．８〜０．９）として表されている。

また、本実施の形態では、下方側の高温燃焼部１２ａの水平方向の断面積が下方側ほど小さくなるように前記ガス化炉１２の当該高温燃焼部１２ａの壁面１２ａａを傾斜配向させたが、当該高温燃焼部１２ａの水平方向の断面積が上下両側共に等しくなるように上記壁面を垂直配向させておくことも可能である。しかしながら、本実施の形態の場合のように、下方側の高温燃焼部１２ａの水平方向の断面積が下方側ほど小さくなるように前記ガス化炉１２の当該高温燃焼部１２ａの壁面１２ａａを傾斜配向させると、バイオマス１の上下方向への循環移動を効率よく行うことができ、特に、前記壁面１２ａａの外面側と水平方向とのなす角度θが６０〜８０°であると、より効率よく行うことができるので、好ましい結果を得ることができる。

［第二番目の実施の形態］
本発明によるバイオマスのガス化装置の第二番目の実施の形態を図２を用いて説明する。図２は、ガス化装置の要部の抽出拡大図である。なお、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な部分については、その説明を省略する。

図２に示すように、本実施の形態によるガス化装置２０は、ガス化炉２２の前記連絡部１２ｄの途中に高温加熱（９００〜１２００℃）可能な可動式の火格子２２ｅを有している。上記連絡部１２ｄの途中には、先端を上記火格子２２ｅの上方へ位置させると共に上方へ向けた供給ノズル２３が連結されている。連絡部１２ｄの下部には、先端を上記火格子２２ｅの下方へ位置させると共に上方へ向けた供給ノズル２８が連結されている。

前記供給ノズル２３，２８には、水蒸気２を供給する水蒸気供給源２９ａおよび酸素（または空気）３を供給する酸素供給源２９ｂがバルブ２９ｃ〜２９ｆを介して各々連結している。

つまり、本実施の形態によるガス化装置２０は、前述した第一番目の実施の形態のガス化装置１０のガス化炉１２の回収チャンバ１２ｃに代えて火格子２２ｅを設け、火格子２２ｅの上方および下方に供給ノズル２３，２８をそれぞれ設けると共に、水蒸気供給源２９ａおよび酸素供給源２９ｂからの水蒸気２および酸素３をバルブ２９ｃ〜２９ｆを介して流量比を調整しながら分岐させて送給できるようにしたのである。

このような本実施の形態のガス化装置２０においては、前述した第一番目の実施の形態のガス化装置１０の場合と同様に、バイオマス１をホッパ１１内からスクリュフィーダ１１ａを介してガス化炉１２の高温燃焼部１２ａ内に供給すると共に、水蒸気供給源２９ａおよび酸素供給源２９ｂからの水蒸気２および酸素３の流量比を前記バルブ２９ｃ〜２９ｆで調整しながら前記供給ノズル２３，２８からガス化剤としてそれぞれ供給して、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様に、バイオマス（ＣＨ₂Ｏ）１は、ガス化炉１２の高温燃焼部１２ａ内で反応して生成ガス（ＣＯ，Ｈ₂）４となる。

このとき、前記ホッパ１１内からガス化炉１２内に供給されたバイオマス１の粗粒子５は、前記ガス化剤により噴き上がらずに前記連絡部１２ｄ内を通過して火格子２２ｅ上に落下して受け止められることにより、高温加熱（９００〜１２００℃）されてガス化される。

したがって、本実施の形態によれば、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、粗粒子５もガス化させることができるので、バイオマス１をさらに有効利用することができる。

なお、粗粒子５のガス化により火格子２２ｅ上に残った粒子６は、火格子２２ｅの下方の供給ノズル２８から供給する前記ガス化剤の酸素３の供給量を増やして完全燃焼させることにより、高温燃焼部１２ａの熱源として利用することも可能である。

すなわち、通常は、前記ホッパ１１からスクリュフィーダ１１ａを介してガス化炉１２内に供給されるバイオマス１の完全燃焼に要する酸素量に対して、前記供給ノズル２３，２８から供給する酸素３の量を０．２〜０．９の範囲にすることにより（具体的な値は諸条件に基づいて設定される。）、当該バイオマス１をガス化させるが、完全燃焼に要する酸素量に対して１．０〜１．２倍の量の酸素３を前記供給ノズル２８から供給すれば、火格子２２ｅ上に落下した粗粒子５を完全燃焼させて高温燃焼部１２ａの熱源として利用することができるのである。

［第三番目の実施の形態］
本発明によるバイオマスのガス化装置の第三番目の実施の形態を図３を用いて説明する。図３は、ガス化装置の要部の抽出拡大図である。なお、前述した第一，二番目の実施の形態と同様な部分については、その説明を省略する。

図３に示すように、本実施の形態によるガス化装置３０は、ガス化炉３２の前記連絡部１２ｄの途中に目皿３２ｅを有している。目皿３２ｅ上には、粒状の流動材３２ｆが敷設されている。

このような本実施の形態のガス化装置３０においては、火格子２２ｅの下方の供給ノズル２８からの前記ガス化剤により流動材３２ｆが流動する。このとき、ガス化炉１２内に供給された粗粒子５は、前記ガス化剤により噴き上がらずに前記連絡部１２ｄ内に落下すると、流動材３２ｆと共に流動しながら高温加熱（９００〜１２００℃）されてガス化される。

つまり、前述した第二番目の実施の形態によるガス化装置２０では、粗粒子５を火格子２２ｅで受け止めた状態で加熱してガス化させるようにしたが、本実施の形態によるガス化装置３０では、粗粒子５を流動材３２ｆにより流動させながら加熱してガス化させるようにしたのである。

したがって、本実施の形態によれば、前述した第一，二番目の実施の形態の
場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、前述した第二番目の実施の形態の場合よりも、粗粒子５のガス化効率をさらに高めることができる。

［他の実施の形態］
なお、前述した第一〜三番目の実施の形態では、バイオマス１を前記高温燃焼部１２ａ内にホッパ１１からスクリュフィーダ１１ａにより直接押し込んで供給するようにしたが、他の実施の形態として、例えば、上記スクリュフィーダ１１ａの送出口を前記供給ノズル１３，２３の基端寄りに接続し、当該スクリュフィーダ１１ａから押出供給されたバイオマス１を前記ガス化剤と共に高温燃焼部１２ａ内に供給する（気流搬送）するようにすることも可能である。

また、前述した第一〜三番目の実施の形態では、前記スクリュフィーダ１１ａの連結する壁面と対向する高温燃焼部１２ａの壁面１２ａａのみを傾斜配向させたが、高温燃焼部１２ａの水平方向の断面積が下方側ほど小さくなるように当該高温燃焼部１２ａのすべての壁面を傾斜配向させることも可能である。

また、前述した第一〜三番目の実施の形態では、タール分解塔１５に補助ガス供給手段を設けたが、各種条件等によっては上記噴射供給を省略することも可能である。

本発明によるバイオマスのガス化装置の第一番目の実施の形態の概略構成図である。本発明によるバイオマスのガス化装置の第二番目の実施の形態の要部の抽出拡大図である。本発明によるバイオマスのガス化装置の第三番目の実施の形態の要部の抽出拡大図である。従来のバイオマスのガス化炉の概略構成図である。

符号の説明

１バイオマス
２水蒸気
３酸素（または空気）
４生成ガス
５粗粒子
６粒子
７微粒子
１０ガス化装置
１１ホッパ
１１ａスクリュフィーダ
１２ガス化炉
１２ａ高温燃焼部
１２ａａ壁面
１２ｂガス化反応部
１２ｂａデアーチ
１２ｃ回収チャンバ
１２ｄ連絡部
１３供給ノズル
１４サイクロンセパレータ
１４ａ回収チャンバ
１５タール分解塔
１６冷却塔
１６ａ熱交換器
１６ｂ回収チャンバ
１７送出管
２０ガス化装置
２２ガス化炉
２２ｅ火格子
２３，２８供給ノズル
２９ａ水蒸気供給源
２９ｂ酸素供給源
２９ｃ〜２９ｆバルブ
３０ガス化装置
３２ガス化炉
３２ｅ目皿
３２ｆ流動材

Claims

バイオマスを供給するバイオマス供給手段と、
酸素および水蒸気を含有するガス化剤を供給するガス化剤供給手段と、
前記バイオマスと前記ガス化剤とを内部で反応させて当該バイオマスをガス化させるガス化炉と
を備えたバイオマスのガス化装置において、
下方側に高温燃焼部を有すると共に上方側にガス化反応部を有する前記ガス化炉の当該高温燃焼部の水平方向の断面積が下方側ほど小さくなるように少なくとも一部の壁面が傾斜配向し、
前記ガス化炉の前記高温燃焼部の下部に火格子が設けられ、
前記ガス化剤供給手段からの前記ガス化剤により前記バイオマス供給手段からの前記バイオマスを前記ガス化炉の前記高温燃焼部内で上下方向に循環させるように当該ガス化炉に対して当該バイオマス供給手段および当該ガス化剤供給手段が連結されている
ことを特徴とするバイオマスのガス化装置。
請求項１において、
前記ガス化剤供給手段が前記ガス化炉の下部側に連結され、
前記バイオマス供給手段が前記ガス化炉と前記ガス化剤供給手段との間または前記ガス化炉に接続している
ことを特徴とするバイオマスのガス化装置。
請求項１又は請求項２において、
前記ガス化炉の下部側に流動材を敷設した
ことを特徴とするバイオマスのガス化装置。
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
前記ガス化炉に連結されて当該ガス化炉からの生成ガスを冷却する冷却塔と、
前記ガス化炉と前記冷却塔との間に配設されたサイクロンセパレータと
を備えることを特徴とするバイオマスのガス化装置。
請求項４において、
前記冷却塔と前記サイクロンセパレータとの間にタール分解塔を設けた
ことを特徴とするバイオマスのガス化装置。
請求項５において、
酸素および水蒸気のうちの少なくとも一方を含む補助ガスを前記タール分解塔に供給する補助ガス供給手段を設けた
ことを特徴とするバイオマスのガス化装置。