JP4981202B2 - バイオマスガス化炉 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイオマスを有効利用してクリーンで高効率なガス化を行うことができるバイオマスガス化炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にバイオマスとは、エネルギー源又は工業原料として利用することのできる生物体（例えば農業生産物又は副産物、木材、植物等）をいい、太陽エネルギー、空気、水、土壌等の作用により生成されるので、無限に再生可能である。
【０００３】
上記バイオマスを利用することで燃料及びメタノール等の製造が可能となる。また、廃棄物としてのバイオマスを処理できるので、環境の浄化にも役立つと共に、新規に生産されるバイオマスも光合成によりＣＯ2の固定により生育されるので、大気のＣＯ2を増加させない。
【０００４】
従来のバイオマスをアルコールに転換する方法としては、例えば発酵法や水熱分解法等が提案されているが、前者の発酵法は、糖分とでんぷん質しか原料とならず、発酵時間がかかるので大型で大容量の発酵タンクを設置する必要があると共に、後者の水熱分解法では高温・高圧・低収率、という問題がある。また、共に供給したバイオマスの残渣物が多く発生し、バイオマスの利用率が低いという問題もある。
【０００５】
一方、バイオマスをガス化する場合においては、例えば固定床或いは流動床等のガス化炉等を用いるようにしていたが、バイオマスの粒子の表面のみが反応し、内部まで均一に反応しないことにより、タールが発生し、生成したガス化ガスは、Ｈ2，ＣＯが少ないため、メタノール合成の原料とならない。また、上記発生したタールが炉内へ付着すると共に、後流側に設置する機器等への付着等が起こり、運転に不具合を来す、という問題がある。
【０００６】
そこで、従来においては、酸素を多量に供給することで高温で燃焼することとしたが、この場合部分的に１２００℃を超える高温域が形成され、ガスにならずに、バイオマス自身が燃焼し、スート化してしまうという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題に鑑み、クリーンで高効率なガス化を行い、バイオマスの完全ガス化を図ることができるバイオマスガス化炉を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、バイオマスを燃料とし、ガス化により生成ガスを得るバイオマスガス化炉において、ガス化炉本体頂部に設けられてバイオマスを当該ガス化炉本体内に供給するバイオマス供給手段と、ガス化炉本体頂部に設けられて酸素又は空気と水蒸気の混合物を当該ガス化炉本体内に供給する燃焼酸化剤供給手段と、ガス化炉本体底部に形成された灰溜め部とを備え、上記ガス化炉本体の頂部中央にその底部が当該ガス化炉本体の内部に所定の長さで貫入し、底部先端開口が当該ガス化炉本体内に臨む生成ガス排出筒を鉛直軸方向に設けたことを特徴とする。
第二番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第一番目の発明において、上記ガス化炉本体下部側を下方小径のテーパ筒状とすると共に、上記ガス化炉内下部に水浴部を設けることを特徴とする。
【０００９】
第三番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、バイオマスを燃料とし、ガス化により生成ガスを得るバイオマスガス化炉において、ガス化炉本体頂部に設けられてバイオマスを当該ガス化炉本体内に供給するバイオマス供給手段と、ガス化炉本体頂部に設けられて酸素又は空気と水蒸気の混合物を当該ガス化炉本体内に供給する燃焼酸化剤供給手段と、ガス化炉本体底部に形成された灰溜め部と、上記ガス化炉本体の側壁下方位置に設けられてガス化による生成ガスを排出するガス排出管とを備え、上記ガス化炉本体の中央部分より下方側の直径をやや小さくすると共に、該小径側のガス化炉本体内部に鉛直軸方向に仕切り部材を設け、生成ガス及び灰を導入する通路としてなり、生成ガス及び灰を該通路を通過させ、生成ガスを仕切り部材先端でターンさせて灰を分離し、生成ガスを生成ガス排出管から排出させると共に、上記通路内に熱交換器を設けて、生成ガスと熱交換させることを特徴とする。
【００１１】
第四番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第三番目の発明において、上記ガス化炉本体の側壁に冷却手段を設けると共に、上記ガス化炉本体内壁に固着した固着物を吹き落とす除煤手段を少なくとも１以上設けたことを特徴とする。
【００１７】
第五番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第一番目又は第三番目の発明において、上記バイオマスの平均粒径（Ｄ）が０．０５≦Ｄ≦５ｍｍの粉砕物であることを特徴とする。
【００１８】
第六番目の発明にかかるバイオマスのガス化システムは、第一番目から第五番目の発明のいずれかのバイオマスガス化炉でガス化したガスをガス精製するガス精製装置と、精製したガスを燃料として用いるガスタービンとを具備することを特徴とする。
【００１９】
第七番目の発明にかかるバイオマスのメタノール合成システムは、第一番目から第五番目の発明のいずれかでガス化したガスをガス精製するガス精製装置と、精製したガス中のＨ2とＣＯよりメタノールを合成するメタノール合成装置とを具備することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明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。
【００２１】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を図１を用いて説明する。図１は本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉１０は、高温下においてバイオマスと酸素等の燃焼酸化剤とをガス化燃焼して生成ガスを得るものであって、耐火材よりなるガス化炉本体１１の頂部１２に、所定粒径に粉砕したバイオマス１３をガス化炉本体１１の内部に供給するバイオマス供給手段１４と、酸素又は空気及び水蒸気等の燃焼酸化剤１５をガス化炉本体１１内に供給する燃焼酸化剤供給手段１６とを設けてなるものである。
【００２３】
また、ガス化炉本体１１の下部には、ガス化による未燃焼分の燃焼残渣１７の灰溜め部１８が形成されていると共に、該灰溜め部１８の外壁を下方小径テーパ状の冷却ジャケット１９としている。また、ガス化炉本体１１の側壁下部側にはガス排出管２０が設けられており、バイオマスガス化により生成した生成ガス２１を排出している。
【００２４】
ここで、本発明では、ガス化炉本体１１内に供給するバイオマス１３としては、生産又は廃棄されたバイオマスを粉砕・乾燥したものを供給するのが好ましい。本発明でバイオマスとは、エネルギー源又は工業原料として利用することのできる生物資源（例えば農業生産物又は副産物、木材、植物等）をいい、例えばスイートソルガム，ネピアグラス，スピルリナ等を例示することができる。
【００２５】
本発明では、上記バイオマス１３の粉砕物の平均粒径（Ｄ）は、０．０５≦Ｄ≦５ｍｍとするのが好ましい。これは、平均粒径が０．０５ｍｍ以下であるとバイオマスの粉砕効率が悪くなり、好ましくないからである。一方、平均粒径が５ｍｍを超えた場合には、バイオマスの内部まで良好に燃焼がなされずに反応が促進せず、高効率のガス化が困難となるからである。
【００２６】
また、本発明では、バイオマスガス化炉１０に供給する燃焼酸化剤１５は、空気と水蒸気又は酸素と水蒸気の混合物であることが好ましい。
【００２７】
なお、図１に示す実施の形態においては、上記燃焼酸化剤１５は頂部１２より燃焼酸化剤供給手段１６を介して供給すると共に、ガス化炉本体１１の側面側からも燃焼酸化剤供給手段１６を介して供給して、ガス化効率を向上させるようにしている。この側面側からの燃焼酸化剤１５の供給は２ヵ所に限定されるものではなく、供給するか否かもガス化炉のガス生成の量に応じて適宜行うようにすればよい。
【００２８】
ここで、上記燃焼酸化剤１５は、酸素［Ｏ2］／炭素［Ｃ］のモル比率が０．１≦Ｏ2／Ｃの範囲、好ましくは０．１≦Ｏ2／Ｃ＜１．０の範囲（特に好ましくは０．２≦Ｏ2／Ｃ＜０．５の範囲）であると共に、水蒸気［Ｈ2Ｏ］／炭素［Ｃ］のモル比率が１≦Ｈ2Ｏ／Ｃの範囲（特に好ましくは２≦Ｈ2Ｏ／Ｃ≦６の範囲）が、タール，スートの発生が少なく、好ましい。これは、上記範囲とすると水蒸気と酸素の供給により部分酸化ガス化が良好となり、生成ガス中のＨ2及びＣＯの量を向上させることができるからである。
【００２９】
また、バイオマスのガス化のために、ガス化炉本体１１の炉内温度を７００〜１２００℃のガス化条件とするのが好ましい。これは、炉内温度が７００℃未満であると、バイオマスの熱分解が良好でなく、好ましくなく、一方１２００℃を超えた場合には、バイオマス自身の燃焼によりスートが発生し、好ましくないからである。
【００３０】
また、ガス化炉本体１１の炉内圧力は１〜３０気圧とするのが好ましい。これは、メタノール（又はジメチルエーテル）合成に直結する場合には、８０気圧近傍が好ましいが、耐圧構造のガス化炉とする必要があり、製造費用が嵩み好ましくないからである。なお、３０気圧程度の場合には、空塔速度が低くなり、装置もコンパクト化でき、好ましい。
【００３１】
また、ガス化炉本体１１の炉内の空塔速度は０．１〜５ｍ／ｓのガス化条件とするのが好ましい。これは、空塔速度は０．１ｍ／ｓ以下では炉内滞留時間が長く、燃焼過多となり好ましくなく、一方５ｍ／ｓを超える場合には、燃焼・熱分解が完全になされずに、良好なガス化ができないからである。なお、粉砕バイオマスを好適に搬送するには、バイオマスの粒径を考慮に入れるとさらによく、特に好ましくは、バイオマスの平均粒径が０．１〜１ｍｍの場合には、空塔速度を０．４〜１ｍ／ｓとし、平均粒径が１〜５ｍｍの場合には、空塔速度を１〜５ｍ／ｓとするのが好ましい。
【００３２】
本発明のバイオマスガス化炉によれば、バイオマスを部分酸化により効率よくガス化し、スート等の発生がないクリーンなガスを得ることができる。このガス化の際、頂部１２よりバイオマス１３を下向きに供給しているので、炉下部から吹き上げるような場合と異なり、バイオマスに低融点組成物が多く含有しているような場合にも、炉壁内部に未燃焼分が付着することが防止され、バイオマスのガス化を連続して行うことができる。
【００３３】
特に、Ｎａ塩，Ｋ塩，Ｐ塩等のアルカリ成分を多く含むバイオマスを原料とした場合には、灰融点が６００℃と低くなるのが、バイオマス１３を炉頂部１２から供給することにより灰付着・生成が防止されることになる。よって、本発明によれば、どのような組成のバイオマスであってもガス化が可能となり、特定の融点の高いバイオマスに限定されることなく、汎用性が高いガス化炉を提供することができる。
【００３４】
なお、灰溜め部１８内面に付着した灰固化物は、冷却ジャケット１９の冷却により固着されているので、その固着力は弱く、除煤手段等による蒸気等の吹付けにより、強制的に落下させることにより、剥離することができる。
【００３５】
上記得られたガスはガス精製手段により精製した後、ガスタービン用の燃料ガスとして直接利用することが可能である。
【００３６】
また、ガス中のＨ2とＣＯガスの組成を調整することで、メタノール（又はジメチルエーテル）製造用のガスとして利用することも可能である。以下、得られた生成ガス２１をメタノール合成に利用するシステムについて、図７を参照して説明する。
【００３７】
図７に示すように、上記バイオマスガス化炉により生成した生成ガス２１を用いてメタノール合成を行うバイオマスのメタノール合成システム１００は、バイオマスガス化炉１０内において発生したガス２１中の煤塵を除去する集塵装置２２と、集塵後のガスを精製する精製装置２３と、ガス中の水蒸気を除去するスクラバ２４と、ガス中のＨ2とＣＯガスの組成を調整するＣＯシフト反応装置２５と、ガスの圧力を向上させるブースタ装置２６と、ガス中のＨ2とＣＯ2とからメタノール（ＣＨ3ＯＨ）を製造するメタノール製造装置２７と、排ガス２８とメタノール２９とに分離する蒸留装置３０とを具備するものである。
【００３８】
ガス化炉本体１１内に供給されたバイオマス１３は、燃焼酸化剤１５により部分燃焼され、上述した所定の炉内条件にて燃焼させることによりバイオマスのガス化の効率を向上させる。ここで発生した生成ガス２１は、次いで集塵装置２２で除塵された後、ガス中の水蒸気を除去すべくスクラバ２４へ導かれ、ここで冷却されると共に水蒸気を除去し、次いでＣＯシフト反応装置２５でＨ2量を増大させ、ブースタ装置２６で圧力をメタノール合成の圧力まで向上させてメタノール合成装置２７へ導かれ、ここで、メタノール２９が製造される。その後、メタノール２９と排ガス２８とを分離する。ここで、排ガス２８にはＣＨ4が残存しているので、再度ガス化炉本体１１に供給することで、再利用をするようにしてもよい。
【００３９】
なお、メタノールの回収率の向上のためには、余分なＣＯ2はシステム最終段階でアミン系湿式ＣＯ2除去装置等のようなＣＯ2を除去するＣＯ2除去装置（脱炭酸装置）３２をブースタ装置２６とメタノール合成装置２７との間に介装することにより、余分なＣＯ2を除去するようにしてもよい。
【００４０】
この結果、メタノール合成装置２７に供給されるメタノール原料ガスは、余分なＣＯ2が除去され、ＣＯ、ＣＯ2、２Ｈ2の組成とすることができ、メタノール合成が効率よく進行し、供給したバイオマスの約６０％程度のメタノールを合成することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態を図２を用いて説明する。図１に示すガス化炉と同一部材については同符号を付して重複する説明は省略する。
【００４２】
本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉１０は、ガス化炉本体のガス排出管２０の上部近傍に上端が周接され、下方小径のテーパ筒状のガス及び灰導入手段４１を設けてなると共に、その下方側を灰分離室４２としている。
【００４３】
本実施の形態によれば、該ガス及び灰導入手段４１及び灰分離室４２を設けてなるので、灰導入手段４１により灰分離室４２内に導入されたガス２１及び灰は灰分離室４２内では流速が緩められ、灰とガスとの分離が容易となり、ガス排出管２０へ移行するのを防止している。
【００４４】
また、本実施の形態では、ガス化炉本体１１中央部分から下方側に亙って冷却ジャケット１９構造とすると共に、炉内面に向かって蒸気を噴射する除煤手段（デスラッガ）４３を設けており、これにより固着物の剥離を容易としている。なお、上記除煤手段４３は本実施の形態では、噴射口４３ａがオフセットして対向するように２台設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設置場所を変更したり、設置台数を増やすようにすればよい。
【００４５】
また、図３に示すように、ガス化炉本体１１の下部側に水浴部４４を形成し、分離された灰を湿式状態で回収するようにしてもよい。
【００４６】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態を図４を用いて説明する。なお、図１に示すガス化炉と同一部材については同符号を付して重複する説明は省略する。
【００４７】
本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉１０は、ガス化炉本体１１の下部側に水浴部４４を設けると共に、該水浴部４４に先端部４１ａが没入された下方小径のテーパ筒状のガス導入手段４１を内設してなるものである。なお、本実施の形態では、ガス化炉本体１１の中央部分から下方にかけて水冷管４５が周設されており、これによって側壁を冷却している。
【００４８】
本実施の形態によれば、生成ガス２１が一度水浴部４４内を通過するので、ガス中の水分の除去がなされる。また、水浴部４４内にガスが導入されるので、ガス中の微量灰分も積極的に冷却固化されることになる。特に、灰融点の低いバイオマスをガス化する場合に、好適である。
【００４９】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態を図５を用いて説明する。図１に示すガス化炉と同一部材については同符号を付して重複する説明は省略する。
【００５０】
本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉５０は、ガス化炉本体５１の頂部５２中央にその底部がガス化炉本体５１内部に所定の長さで貫入し、底部側の先端開口５３ａがガス化炉本体５１内に臨み、生成ガス２１を排出するガス排出筒５３を鉛直軸方向に設けてなるものである。また、ガス化炉本体５１の下部側は、下方小径のテーパ筒状とすると共に、水浴部４４を設け、溶融した灰溶融物を捕集するようにしている。
【００５１】
本実施の形態によれば、バイオマス１３は下向きに供給されているが、ガス化により得られた生成ガス２１はガス排出筒５３により上向きになると共に、ガス化領域が広がり、ガス化効率的が向上する。
【００５２】
また、ガス化炉本体５１の下方側全体を下方小径テーパ筒状とすることにより、生成ガス２１が中央部分に寄せられ、生成ガス２１を効率よく、排出筒５３へ導くことができる。
【００５３】
また、下方が小径のテーパ筒状としているので、灰溶融物の落下が容易となり、水浴部４４での捕集率も向上する。
【００５４】
［第５の実施の形態］
本発明の第５の実施の形態を図６を用いて説明する。図１に示すガス化炉と同一部材については同符号を付して重複する説明は省略する。
【００５５】
本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉６０は、上記ガス化炉本体６１の中央部分より下方側の直径Ｄ１を上方側の直径Ｄ２よりもやや小さくすると共に、該小径側のガス化炉本体内部に一端が内壁に接合され、鉛直軸方向に垂下する仕切り部６２を設けてなるものである。上記仕切り部６２を内部に形成することにより、生成ガス及び灰を導入する通路６３及びガス排出通路６４としてなり、生成ガス及び灰を該通路を通過させると共に、生成ガス２１を仕切り部材先端６２ａで上方へターンさせて灰を分離し、ガス排出通路６４を通過させて生成ガス排出管２０から排出させるようにしている。
【００５６】
また、本実施の形態では、ガス及び灰の導入通路６３内、及びガス排出通路６４内に熱交換器６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃを設置し、ガスの顕熱を熱交換している。
【００５７】
本実施の形態によれば、生成されたガス２１の分離が効率よくなされると共に、ガスの顕熱を回収することで蒸気等の有効利用が図れる。
【００５８】
【発明の効果】
第一番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、バイオマスを燃料とし、ガス化により生成ガスを得るバイオマスガス化炉において、ガス化炉本体頂部に設けられてバイオマスを当該ガス化炉本体内に供給するバイオマス供給手段と、ガス化炉本体頂部に設けられて酸素又は空気と水蒸気の混合物を当該ガス化炉本体内に供給する燃焼酸化剤供給手段と、ガス化炉本体底部に形成された灰溜め部とを備え、上記ガス化炉本体の頂部中央にその底部が当該ガス化炉本体の内部に所定の長さで貫入し、底部先端開口が当該ガス化炉本体内に臨む生成ガス排出筒を鉛直軸方向に設けたので、バイオマスの種類に限定されることなく、良好なガス化がなされ、汎用性の高いバイオマスのガス化が可能となると共に、ガス化領域が広がり、ガス化効率が向上する。
第二番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第一番目の発明において、上記ガス化炉本体下部側を下方小径のテーパ筒状とすると共に、上記ガス化炉内下部に水浴部を設けるので、灰溶融物の落下が容易となり、水浴部での捕集効率も向上する。
【００５９】
第三番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、バイオマスを燃料とし、ガス化により生成ガスを得るバイオマスガス化炉において、ガス化炉本体頂部に設けられてバイオマスを当該ガス化炉本体内に供給するバイオマス供給手段と、ガス化炉本体頂部に設けられて酸素又は空気と水蒸気の混合物を当該ガス化炉本体内に供給する燃焼酸化剤供給手段と、ガス化炉本体底部に形成された灰溜め部と、上記ガス化炉本体の側壁下方位置に設けられてガス化による生成ガスを排出するガス排出管とを備え、上記ガス化炉本体の中央部分より下方側の直径をやや小さくすると共に、該小径側のガス化炉本体内部に鉛直軸方向に仕切り部材を設け、生成ガス及び灰を導入する通路としてなり、生成ガス及び灰を該通路を通過させ、生成ガスを仕切り部材先端でターンさせて灰を分離し、生成ガスを生成ガス排出管から排出させると共に、上記通路内に熱交換器を設けて、生成ガスと熱交換させるので、バイオマスの種類に限定されることなく、良好なガス化がなされ、汎用性の高いバイオマスのガス化が可能となると共に、生成した生成ガスを効率よく排出することができるだけでなく、生成ガスと灰との分離が容易となると共に、生成ガスの熱を有効利用することができる。
【００６１】
第四番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第三番目の発明において、上記ガス化炉本体の側壁に冷却手段を設けると共に、上記ガス化炉本体内壁に固着した固着物を吹き落とす除煤手段を少なくとも１以上設けたので、固着物の剥離を容易としている。
【００６７】
第五番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第一番目又は第三番目の発明において、上記バイオマスの平均粒径（Ｄ）が０．０５≦Ｄ≦５ｍｍの粉砕物であるので、バイオマスの燃焼が効率的に行うことができ、高効率のガス生成を行うことができる。
【００６８】
第六番目の発明にかかるバイオマスのガス化システムは、第一番目から第五番目の発明のいずれかのバイオマスガス化炉でガス化したガスをガス精製するガス精製装置と、精製したガスを燃料として用いるガスタービンとを具備するので、バイオマスを有効利用してガスタービンを駆動することができる。
【００６９】
第七番目の発明にかかるバイオマスのメタノール合成システムは、第一番目から第五番目の発明のいずれかのバイオマスガス化炉でガス化したガスをガス精製するガス精製装置と、精製したガス中のＨ2とＣＯよりメタノールを合成するメタノール合成装置とを具備するので、効率的なメタノール合成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図２】 第２の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図３】 第２の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図４】 第３の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図５】 第４の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図６】 第５の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図７】 本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉を用いたメタノール合成システムの概略図である。
【符号の説明】
１０ バイオマスガス化炉
１１ ガス化炉本体（炉本体）
１２ 頂部
１３ バイオマス
１４ バイオマス供給手段
１５ 燃焼酸化剤
１６ 燃焼酸化剤供給手段
１７ 燃焼残渣
１８ 灰溜め部
１９ 冷却管
２０ ガス排出管
２１ 生成ガス
２２ 集塵装置
２３ 精製装置
２４ スクラバ
２５ ＣＯシフト反応装置
２６ ブースタ装置
２７ メタノール製造装置
２８ 排ガス
２９ メタノール
３０ 蒸留装置
３１ スチームリフォーミング
３２ 脱炭酸装置
４１ ガス及び灰導入手段
４２ 灰分離室
４３ 除煤手段
４４ 水浴部
４５ 冷却管
５１ ガス化炉本体
５２ 頂部
５３ 排出筒
６１ ガス化炉本体
６２ 仕切り部
６３ ガス導入通路
６４ ガス排出通路
６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ 熱交換器
１００ バイオマスのメタノール合成システム
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイオマスを有効利用してクリーンで高効率なガス化を行うことができるバイオマスガス化炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にバイオマスとは、エネルギー源又は工業原料として利用することのできる生物体（例えば農業生産物又は副産物、木材、植物等）をいい、太陽エネルギー、空気、水、土壌等の作用により生成されるので、無限に再生可能である。
【０００３】
上記バイオマスを利用することで燃料及びメタノール等の製造が可能となる。また、廃棄物としてのバイオマスを処理できるので、環境の浄化にも役立つと共に、新規に生産されるバイオマスも光合成によりＣＯ2の固定により生育されるので、大気のＣＯ2を増加させない。
【０００４】
従来のバイオマスをアルコールに転換する方法としては、例えば発酵法や水熱分解法等が提案されているが、前者の発酵法は、糖分とでんぷん質しか原料とならず、発酵時間がかかるので大型で大容量の発酵タンクを設置する必要があると共に、後者の水熱分解法では高温・高圧・低収率、という問題がある。また、共に供給したバイオマスの残渣物が多く発生し、バイオマスの利用率が低いという問題もある。
【０００５】
一方、バイオマスをガス化する場合においては、例えば固定床或いは流動床等のガス化炉等を用いるようにしていたが、バイオマスの粒子の表面のみが反応し、内部まで均一に反応しないことにより、タールが発生し、生成したガス化ガスは、Ｈ2，ＣＯが少ないため、メタノール合成の原料とならない。また、上記発生したタールが炉内へ付着すると共に、後流側に設置する機器等への付着等が起こり、運転に不具合を来す、という問題がある。
【０００６】
そこで、従来においては、酸素を多量に供給することで高温で燃焼することとしたが、この場合部分的に１２００℃を超える高温域が形成され、ガスにならずに、バイオマス自身が燃焼し、スート化してしまうという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題に鑑み、クリーンで高効率なガス化を行い、バイオマスの完全ガス化を図ることができるバイオマスガス化炉を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、バイオマスを燃料とし、ガス化により生成ガスを得るバイオマスガス化炉において、ガス化炉本体頂部に設けられてバイオマスを当該ガス化炉本体内に供給するバイオマス供給手段と、ガス化炉本体頂部に設けられて酸素又は空気と水蒸気の混合物を当該ガス化炉本体内に供給する燃焼酸化剤供給手段と、ガス化炉本体底部に形成された灰溜め部とを備え、上記ガス化炉本体の頂部中央にその底部が当該ガス化炉本体の内部に所定の長さで貫入し、底部先端開口が当該ガス化炉本体内に臨む生成ガス排出筒を鉛直軸方向に設けたことを特徴とする。
第二番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第一番目の発明において、上記ガス化炉本体下部側を下方小径のテーパ筒状とすると共に、上記ガス化炉内下部に水浴部を設けることを特徴とする。
【０００９】
第三番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、バイオマスを燃料とし、ガス化により生成ガスを得るバイオマスガス化炉において、ガス化炉本体頂部に設けられてバイオマスを当該ガス化炉本体内に供給するバイオマス供給手段と、ガス化炉本体頂部に設けられて酸素又は空気と水蒸気の混合物を当該ガス化炉本体内に供給する燃焼酸化剤供給手段と、ガス化炉本体底部に形成された灰溜め部と、上記ガス化炉本体の側壁下方位置に設けられてガス化による生成ガスを排出するガス排出管とを備え、上記ガス化炉本体の中央部分より下方側の直径をやや小さくすると共に、該小径側のガス化炉本体内部に鉛直軸方向に仕切り部材を設け、生成ガス及び灰を導入する通路としてなり、生成ガス及び灰を該通路を通過させ、生成ガスを仕切り部材先端でターンさせて灰を分離し、生成ガスを生成ガス排出管から排出させると共に、上記通路内に熱交換器を設けて、生成ガスと熱交換させることを特徴とする。
【００１１】
第四番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第三番目の発明において、上記ガス化炉本体の側壁に冷却手段を設けると共に、上記ガス化炉本体内壁に固着した固着物を吹き落とす除煤手段を少なくとも１以上設けたことを特徴とする。
【００１７】
第五番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第一番目又は第三番目の発明において、上記バイオマスの平均粒径（Ｄ）が０．０５≦Ｄ≦５ｍｍの粉砕物であることを特徴とする。
【００１８】
第六番目の発明にかかるバイオマスのガス化システムは、第一番目から第五番目の発明のいずれかのバイオマスガス化炉でガス化したガスをガス精製するガス精製装置と、精製したガスを燃料として用いるガスタービンとを具備することを特徴とする。
【００１９】
第七番目の発明にかかるバイオマスのメタノール合成システムは、第一番目から第五番目の発明のいずれかでガス化したガスをガス精製するガス精製装置と、精製したガス中のＨ2とＣＯよりメタノールを合成するメタノール合成装置とを具備することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明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。
【００２１】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を図１を用いて説明する。図１は本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉１０は、高温下においてバイオマスと酸素等の燃焼酸化剤とをガス化燃焼して生成ガスを得るものであって、耐火材よりなるガス化炉本体１１の頂部１２に、所定粒径に粉砕したバイオマス１３をガス化炉本体１１の内部に供給するバイオマス供給手段１４と、酸素又は空気及び水蒸気等の燃焼酸化剤１５をガス化炉本体１１内に供給する燃焼酸化剤供給手段１６とを設けてなるものである。
【００２３】
また、ガス化炉本体１１の下部には、ガス化による未燃焼分の燃焼残渣１７の灰溜め部１８が形成されていると共に、該灰溜め部１８の外壁を下方小径テーパ状の冷却ジャケット１９としている。また、ガス化炉本体１１の側壁下部側にはガス排出管２０が設けられており、バイオマスガス化により生成した生成ガス２１を排出している。
【００２４】
ここで、本発明では、ガス化炉本体１１内に供給するバイオマス１３としては、生産又は廃棄されたバイオマスを粉砕・乾燥したものを供給するのが好ましい。本発明でバイオマスとは、エネルギー源又は工業原料として利用することのできる生物資源（例えば農業生産物又は副産物、木材、植物等）をいい、例えばスイートソルガム，ネピアグラス，スピルリナ等を例示することができる。
【００２５】
本発明では、上記バイオマス１３の粉砕物の平均粒径（Ｄ）は、０．０５≦Ｄ≦５ｍｍとするのが好ましい。これは、平均粒径が０．０５ｍｍ以下であるとバイオマスの粉砕効率が悪くなり、好ましくないからである。一方、平均粒径が５ｍｍを超えた場合には、バイオマスの内部まで良好に燃焼がなされずに反応が促進せず、高効率のガス化が困難となるからである。
【００２６】
また、本発明では、バイオマスガス化炉１０に供給する燃焼酸化剤１５は、空気と水蒸気又は酸素と水蒸気の混合物であることが好ましい。
【００２７】
なお、図１に示す実施の形態においては、上記燃焼酸化剤１５は頂部１２より燃焼酸化剤供給手段１６を介して供給すると共に、ガス化炉本体１１の側面側からも燃焼酸化剤供給手段１６を介して供給して、ガス化効率を向上させるようにしている。この側面側からの燃焼酸化剤１５の供給は２ヵ所に限定されるものではなく、供給するか否かもガス化炉のガス生成の量に応じて適宜行うようにすればよい。
【００２８】
ここで、上記燃焼酸化剤１５は、酸素［Ｏ2］／炭素［Ｃ］のモル比率が０．１≦Ｏ2／Ｃの範囲、好ましくは０．１≦Ｏ2／Ｃ＜１．０の範囲（特に好ましくは０．２≦Ｏ2／Ｃ＜０．５の範囲）であると共に、水蒸気［Ｈ2Ｏ］／炭素［Ｃ］のモル比率が１≦Ｈ2Ｏ／Ｃの範囲（特に好ましくは２≦Ｈ2Ｏ／Ｃ≦６の範囲）が、タール，スートの発生が少なく、好ましい。これは、上記範囲とすると水蒸気と酸素の供給により部分酸化ガス化が良好となり、生成ガス中のＨ2及びＣＯの量を向上させることができるからである。
【００２９】
また、バイオマスのガス化のために、ガス化炉本体１１の炉内温度を７００〜１２００℃のガス化条件とするのが好ましい。これは、炉内温度が７００℃未満であると、バイオマスの熱分解が良好でなく、好ましくなく、一方１２００℃を超えた場合には、バイオマス自身の燃焼によりスートが発生し、好ましくないからである。
【００３０】
また、ガス化炉本体１１の炉内圧力は１〜３０気圧とするのが好ましい。これは、メタノール（又はジメチルエーテル）合成に直結する場合には、８０気圧近傍が好ましいが、耐圧構造のガス化炉とする必要があり、製造費用が嵩み好ましくないからである。なお、３０気圧程度の場合には、空塔速度が低くなり、装置もコンパクト化でき、好ましい。
【００３１】
また、ガス化炉本体１１の炉内の空塔速度は０．１〜５ｍ／ｓのガス化条件とするのが好ましい。これは、空塔速度は０．１ｍ／ｓ以下では炉内滞留時間が長く、燃焼過多となり好ましくなく、一方５ｍ／ｓを超える場合には、燃焼・熱分解が完全になされずに、良好なガス化ができないからである。なお、粉砕バイオマスを好適に搬送するには、バイオマスの粒径を考慮に入れるとさらによく、特に好ましくは、バイオマスの平均粒径が０．１〜１ｍｍの場合には、空塔速度を０．４〜１ｍ／ｓとし、平均粒径が１〜５ｍｍの場合には、空塔速度を１〜５ｍ／ｓとするのが好ましい。
【００３２】
本発明のバイオマスガス化炉によれば、バイオマスを部分酸化により効率よくガス化し、スート等の発生がないクリーンなガスを得ることができる。このガス化の際、頂部１２よりバイオマス１３を下向きに供給しているので、炉下部から吹き上げるような場合と異なり、バイオマスに低融点組成物が多く含有しているような場合にも、炉壁内部に未燃焼分が付着することが防止され、バイオマスのガス化を連続して行うことができる。
【００３３】
特に、Ｎａ塩，Ｋ塩，Ｐ塩等のアルカリ成分を多く含むバイオマスを原料とした場合には、灰融点が６００℃と低くなるのが、バイオマス１３を炉頂部１２から供給することにより灰付着・生成が防止されることになる。よって、本発明によれば、どのような組成のバイオマスであってもガス化が可能となり、特定の融点の高いバイオマスに限定されることなく、汎用性が高いガス化炉を提供することができる。
【００３４】
なお、灰溜め部１８内面に付着した灰固化物は、冷却ジャケット１９の冷却により固着されているので、その固着力は弱く、除煤手段等による蒸気等の吹付けにより、強制的に落下させることにより、剥離することができる。
【００３５】
上記得られたガスはガス精製手段により精製した後、ガスタービン用の燃料ガスとして直接利用することが可能である。
【００３６】
また、ガス中のＨ2とＣＯガスの組成を調整することで、メタノール（又はジメチルエーテル）製造用のガスとして利用することも可能である。以下、得られた生成ガス２１をメタノール合成に利用するシステムについて、図７を参照して説明する。
【００３７】
図７に示すように、上記バイオマスガス化炉により生成した生成ガス２１を用いてメタノール合成を行うバイオマスのメタノール合成システム１００は、バイオマスガス化炉１０内において発生したガス２１中の煤塵を除去する集塵装置２２と、集塵後のガスを精製する精製装置２３と、ガス中の水蒸気を除去するスクラバ２４と、ガス中のＨ2とＣＯガスの組成を調整するＣＯシフト反応装置２５と、ガスの圧力を向上させるブースタ装置２６と、ガス中のＨ2とＣＯ2とからメタノール（ＣＨ3ＯＨ）を製造するメタノール製造装置２７と、排ガス２８とメタノール２９とに分離する蒸留装置３０とを具備するものである。
【００３８】
ガス化炉本体１１内に供給されたバイオマス１３は、燃焼酸化剤１５により部分燃焼され、上述した所定の炉内条件にて燃焼させることによりバイオマスのガス化の効率を向上させる。ここで発生した生成ガス２１は、次いで集塵装置２２で除塵された後、ガス中の水蒸気を除去すべくスクラバ２４へ導かれ、ここで冷却されると共に水蒸気を除去し、次いでＣＯシフト反応装置２５でＨ2量を増大させ、ブースタ装置２６で圧力をメタノール合成の圧力まで向上させてメタノール合成装置２７へ導かれ、ここで、メタノール２９が製造される。その後、メタノール２９と排ガス２８とを分離する。ここで、排ガス２８にはＣＨ4が残存しているので、再度ガス化炉本体１１に供給することで、再利用をするようにしてもよい。
【００３９】
なお、メタノールの回収率の向上のためには、余分なＣＯ2はシステム最終段階でアミン系湿式ＣＯ2除去装置等のようなＣＯ2を除去するＣＯ2除去装置（脱炭酸装置）３２をブースタ装置２６とメタノール合成装置２７との間に介装することにより、余分なＣＯ2を除去するようにしてもよい。
【００４０】
この結果、メタノール合成装置２７に供給されるメタノール原料ガスは、余分なＣＯ2が除去され、ＣＯ、ＣＯ2、２Ｈ2の組成とすることができ、メタノール合成が効率よく進行し、供給したバイオマスの約６０％程度のメタノールを合成することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態を図２を用いて説明する。図１に示すガス化炉と同一部材については同符号を付して重複する説明は省略する。
【００４２】
本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉１０は、ガス化炉本体のガス排出管２０の上部近傍に上端が周接され、下方小径のテーパ筒状のガス及び灰導入手段４１を設けてなると共に、その下方側を灰分離室４２としている。
【００４３】
本実施の形態によれば、該ガス及び灰導入手段４１及び灰分離室４２を設けてなるので、灰導入手段４１により灰分離室４２内に導入されたガス２１及び灰は灰分離室４２内では流速が緩められ、灰とガスとの分離が容易となり、ガス排出管２０へ移行するのを防止している。
【００４４】
また、本実施の形態では、ガス化炉本体１１中央部分から下方側に亙って冷却ジャケット１９構造とすると共に、炉内面に向かって蒸気を噴射する除煤手段（デスラッガ）４３を設けており、これにより固着物の剥離を容易としている。なお、上記除煤手段４３は本実施の形態では、噴射口４３ａがオフセットして対向するように２台設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設置場所を変更したり、設置台数を増やすようにすればよい。
【００４５】
また、図３に示すように、ガス化炉本体１１の下部側に水浴部４４を形成し、分離された灰を湿式状態で回収するようにしてもよい。
【００４６】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態を図４を用いて説明する。なお、図１に示すガス化炉と同一部材については同符号を付して重複する説明は省略する。
【００４７】
本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉１０は、ガス化炉本体１１の下部側に水浴部４４を設けると共に、該水浴部４４に先端部４１ａが没入された下方小径のテーパ筒状のガス導入手段４１を内設してなるものである。なお、本実施の形態では、ガス化炉本体１１の中央部分から下方にかけて水冷管４５が周設されており、これによって側壁を冷却している。
【００４８】
本実施の形態によれば、生成ガス２１が一度水浴部４４内を通過するので、ガス中の水分の除去がなされる。また、水浴部４４内にガスが導入されるので、ガス中の微量灰分も積極的に冷却固化されることになる。特に、灰融点の低いバイオマスをガス化する場合に、好適である。
【００４９】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態を図５を用いて説明する。図１に示すガス化炉と同一部材については同符号を付して重複する説明は省略する。
【００５０】
本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉５０は、ガス化炉本体５１の頂部５２中央にその底部がガス化炉本体５１内部に所定の長さで貫入し、底部側の先端開口５３ａがガス化炉本体５１内に臨み、生成ガス２１を排出するガス排出筒５３を鉛直軸方向に設けてなるものである。また、ガス化炉本体５１の下部側は、下方小径のテーパ筒状とすると共に、水浴部４４を設け、溶融した灰溶融物を捕集するようにしている。
【００５１】
本実施の形態によれば、バイオマス１３は下向きに供給されているが、ガス化により得られた生成ガス２１はガス排出筒５３により上向きになると共に、ガス化領域が広がり、ガス化効率的が向上する。
【００５２】
また、ガス化炉本体５１の下方側全体を下方小径テーパ筒状とすることにより、生成ガス２１が中央部分に寄せられ、生成ガス２１を効率よく、排出筒５３へ導くことができる。
【００５３】
また、下方が小径のテーパ筒状としているので、灰溶融物の落下が容易となり、水浴部４４での捕集率も向上する。
【００５４】
［第５の実施の形態］
本発明の第５の実施の形態を図６を用いて説明する。図１に示すガス化炉と同一部材については同符号を付して重複する説明は省略する。
【００５５】
本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉６０は、上記ガス化炉本体６１の中央部分より下方側の直径Ｄ１を上方側の直径Ｄ２よりもやや小さくすると共に、該小径側のガス化炉本体内部に一端が内壁に接合され、鉛直軸方向に垂下する仕切り部６２を設けてなるものである。上記仕切り部６２を内部に形成することにより、生成ガス及び灰を導入する通路６３及びガス排出通路６４としてなり、生成ガス及び灰を該通路を通過させると共に、生成ガス２１を仕切り部材先端６２ａで上方へターンさせて灰を分離し、ガス排出通路６４を通過させて生成ガス排出管２０から排出させるようにしている。
【００５６】
また、本実施の形態では、ガス及び灰の導入通路６３内、及びガス排出通路６４内に熱交換器６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃを設置し、ガスの顕熱を熱交換している。
【００５７】
本実施の形態によれば、生成されたガス２１の分離が効率よくなされると共に、ガスの顕熱を回収することで蒸気等の有効利用が図れる。
【００５８】
【発明の効果】
第一番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、バイオマスを燃料とし、ガス化により生成ガスを得るバイオマスガス化炉において、ガス化炉本体頂部に設けられてバイオマスを当該ガス化炉本体内に供給するバイオマス供給手段と、ガス化炉本体頂部に設けられて酸素又は空気と水蒸気の混合物を当該ガス化炉本体内に供給する燃焼酸化剤供給手段と、ガス化炉本体底部に形成された灰溜め部とを備え、上記ガス化炉本体の頂部中央にその底部が当該ガス化炉本体の内部に所定の長さで貫入し、底部先端開口が当該ガス化炉本体内に臨む生成ガス排出筒を鉛直軸方向に設けたので、バイオマスの種類に限定されることなく、良好なガス化がなされ、汎用性の高いバイオマスのガス化が可能となると共に、ガス化領域が広がり、ガス化効率が向上する。
第二番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第一番目の発明において、上記ガス化炉本体下部側を下方小径のテーパ筒状とすると共に、上記ガス化炉内下部に水浴部を設けるので、灰溶融物の落下が容易となり、水浴部での捕集効率も向上する。
【００５９】
第三番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、バイオマスを燃料とし、ガス化により生成ガスを得るバイオマスガス化炉において、ガス化炉本体頂部に設けられてバイオマスを当該ガス化炉本体内に供給するバイオマス供給手段と、ガス化炉本体頂部に設けられて酸素又は空気と水蒸気の混合物を当該ガス化炉本体内に供給する燃焼酸化剤供給手段と、ガス化炉本体底部に形成された灰溜め部と、上記ガス化炉本体の側壁下方位置に設けられてガス化による生成ガスを排出するガス排出管とを備え、上記ガス化炉本体の中央部分より下方側の直径をやや小さくすると共に、該小径側のガス化炉本体内部に鉛直軸方向に仕切り部材を設け、生成ガス及び灰を導入する通路としてなり、生成ガス及び灰を該通路を通過させ、生成ガスを仕切り部材先端でターンさせて灰を分離し、生成ガスを生成ガス排出管から排出させると共に、上記通路内に熱交換器を設けて、生成ガスと熱交換させるので、バイオマスの種類に限定されることなく、良好なガス化がなされ、汎用性の高いバイオマスのガス化が可能となると共に、生成した生成ガスを効率よく排出することができるだけでなく、生成ガスと灰との分離が容易となると共に、生成ガスの熱を有効利用することができる。
【００６１】
第四番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第三番目の発明において、上記ガス化炉本体の側壁に冷却手段を設けると共に、上記ガス化炉本体内壁に固着した固着物を吹き落とす除煤手段を少なくとも１以上設けたので、固着物の剥離を容易としている。
【００６７】
第五番目の発明にかかるバイオマスガス化炉は、第一番目又は第三番目の発明において、上記バイオマスの平均粒径（Ｄ）が０．０５≦Ｄ≦５ｍｍの粉砕物であるので、バイオマスの燃焼が効率的に行うことができ、高効率のガス生成を行うことができる。
【００６８】
第六番目の発明にかかるバイオマスのガス化システムは、第一番目から第五番目の発明のいずれかのバイオマスガス化炉でガス化したガスをガス精製するガス精製装置と、精製したガスを燃料として用いるガスタービンとを具備するので、バイオマスを有効利用してガスタービンを駆動することができる。
【００６９】
第七番目の発明にかかるバイオマスのメタノール合成システムは、第一番目から第五番目の発明のいずれかのバイオマスガス化炉でガス化したガスをガス精製するガス精製装置と、精製したガス中のＨ2とＣＯよりメタノールを合成するメタノール合成装置とを具備するので、効率的なメタノール合成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図２】 第２の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図３】 第２の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図４】 第３の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図５】 第４の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図６】 第５の実施の形態にかかるバイオマスガス化炉の概略図である。
【図７】 本実施の形態にかかるバイオマスガス化炉を用いたメタノール合成システムの概略図である。
【符号の説明】
１０ バイオマスガス化炉
１１ ガス化炉本体（炉本体）
１２ 頂部
１３ バイオマス
１４ バイオマス供給手段
１５ 燃焼酸化剤
１６ 燃焼酸化剤供給手段
１７ 燃焼残渣
１８ 灰溜め部
１９ 冷却管
２０ ガス排出管
２１ 生成ガス
２２ 集塵装置
２３ 精製装置
２４ スクラバ
２５ ＣＯシフト反応装置
２６ ブースタ装置
２７ メタノール製造装置
２８ 排ガス
２９ メタノール
３０ 蒸留装置
３１ スチームリフォーミング
３２ 脱炭酸装置
４１ ガス及び灰導入手段
４２ 灰分離室
４３ 除煤手段
４４ 水浴部
４５ 冷却管
５１ ガス化炉本体
５２ 頂部
５３ 排出筒
６１ ガス化炉本体
６２ 仕切り部
６３ ガス導入通路
６４ ガス排出通路
６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ 熱交換器
１００ バイオマスのメタノール合成システム
Claims (7)
- バイオマスを燃料とし、ガス化により生成ガスを得るバイオマスガス化炉において、
ガス化炉本体頂部に設けられてバイオマスを当該ガス化炉本体内に供給するバイオマス供給手段と、
ガス化炉本体頂部に設けられて酸素又は空気と水蒸気の混合物を当該ガス化炉本体内に供給する燃焼酸化剤供給手段と、
ガス化炉本体底部に形成された灰溜め部と
を備え、
上記ガス化炉本体の頂部中央にその底部が当該ガス化炉本体の内部に所定の長さで貫入し、底部先端開口が当該ガス化炉本体内に臨む生成ガス排出筒を鉛直軸方向に設けた
ことを特徴とするバイオマスガス化炉。 - 請求項１において、
上記ガス化炉本体下部側を下方小径のテーパ筒状とすると共に、
上記ガス化炉内下部に水浴部を設ける
ことを特徴とするバイオマスガス化炉。 - バイオマスを燃料とし、ガス化により生成ガスを得るバイオマスガス化炉において、
ガス化炉本体頂部に設けられてバイオマスを当該ガス化炉本体内に供給するバイオマス供給手段と、
ガス化炉本体頂部に設けられて酸素又は空気と水蒸気の混合物を当該ガス化炉本体内に供給する燃焼酸化剤供給手段と、
ガス化炉本体底部に形成された灰溜め部と、
上記ガス化炉本体の側壁下方位置に設けられてガス化による生成ガスを排出するガス排出管と
を備え、
上記ガス化炉本体の中央部分より下方側の直径をやや小さくすると共に、該小径側のガス化炉本体内部に鉛直軸方向に仕切り部材を設け、生成ガス及び灰を導入する通路としてなり、生成ガス及び灰を該通路を通過させ、生成ガスを仕切り部材先端でターンさせて灰を分離し、生成ガスを生成ガス排出管から排出させると共に、上記通路内に熱交換器を設けて、生成ガスと熱交換させる
ことを特徴とするバイオマスガス化炉。 - 請求項３において、
上記ガス化炉本体の側壁に冷却手段を設けると共に、
上記ガス化炉本体内壁に固着した固着物を吹き落とす除煤手段を少なくとも１以上設けた
ことを特徴とするバイオマスガス化炉。 - 請求項１又は請求項３において、
上記バイオマスの平均粒径（Ｄ）が０．０５≦Ｄ≦５ｍｍの粉砕物である
ことを特徴とするバイオマスガス化炉。 - 請求項１乃至５のバイオマスガス化炉でガス化したガスをガス精製するガス精製装置と、
精製したガスを燃料として用いるガスタービンと
を具備することを特徴とするバイオマスのガス化システム。 - 請求項１乃至５のバイオマスガス化炉でガス化したガスをガス精製するガス精製装置と、
精製したガス中のＨ2とＣＯよりメタノールを合成するメタノール合成装置と
を具備することを特徴とするバイオマスのメタノール合成システム。
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