JP5214314B2 - ガス化方法及びガス化装置 - Google Patents
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Description
(1) バイオマスを噴流床ガス化炉へ気流搬送する搬送工程と、前記気流搬送されたバイオマスを、前記噴流床ガス化炉内でガス化して生成ガスを生成するガス化工程と、前記生成ガスを冷却する冷却工程と、を含み、前記搬送工程では、前記冷却工程後の前記生成ガスの一部又は全部を前記気流搬送の際の搬送ガスとして使用し、前記搬送ガスとして使用する前記生成ガスの温度を、前記冷却工程後の前記生成ガスの温度よりも高くすることを特徴とする、ガス化方法。
(2) 前記搬送ガスとして使用する前記生成ガスの温度を、前記冷却工程後の前記生成ガスの温度よりも3度以上高くすることを特徴とする、(1)に記載のガス化方法。
(3) バイオマスを気流搬送により噴流床ガス化炉に供給し、前記噴流床ガス化炉内でバイオマスをガス化して生成ガスを生成するガス化装置において、原料としてのバイオマスを前記噴流床ガス化炉に供給する原料供給装置と、前記気流搬送の際の搬送ガスを供給する搬送ガス供給装置と、前記生成ガスを冷却する冷却装置と、前記冷却装置前記冷却装置により冷却された前記生成ガスを保温又は加熱する温度制御装置と、を備え、前記冷却装置により冷却された前記生成ガスの一部又は全部は、前記温度制御装置により、前記冷却後の前記生成ガスの温度よりも高い温度に維持された状態で、前記搬送ガス供給装置に供給され、前記搬送ガス供給装置は、前記生成ガスの一部又は全部を前記搬送ガスとして使用することを特徴とする、ガス化装置。
(4) 前記温度制御部は、前記搬送ガスとして使用する前記生成ガスの温度を、前記冷却後の前記生成ガスの温度よりも3度以上高い温度に維持することを特徴とする、(3)に記載のガス化装置。
本発明の一実施形態に係るガス化装置について説明するのに先立ち、まず、図2に基づいて、一般的なガス化装置の構成及び動作について説明する。なお、図2は、一般的なガス化装置10の構成を示す説明図である。
(ガス化装置100の構成)
図1に基づいて、本発明の一実施形態に係るガス化装置の構成について説明する。なお、図1は、本実施形態に係るガス化装置100の構成を示す説明図である。
以上、本実施形態に係るガス化装置100の構成について説明したが、以下、このような構成を有するガス化装置100を利用した本実施形態に係るガス化方法について説明する。
本実施例では、原料バイオマスとして、水分:14質量%、炭素:48質量%−dry、水素:6質量%−dry、酸素:44質量%−dryを含む木質チップを使用した。また、気流搬送用の原料バイオマスの前処理として、5mm以下の粒径となるまで破砕し、篩い分けと乾燥を実施した。試験条件は、バイオマスの平均供給量が170kg/hrとなる条件で実施した。また、ガス化装置立ち上げ初期においては窒素を搬送ガスとして用いて搬送を行っており、その条件は、搬送ガスとしての窒素の流量を108Nm3/hとした。酸化剤としては酸素を使用し、その流量を60Nm3/hとした。噴流床ガス化炉の温度は1107℃とした。このとき発生した生成ガスの組成は、H2:17体積%、CO:26体積%、CO2:18体積%、CH4:0.7体積%であり、生成ガスの発熱量は5.3MJ/Nm3−dryであった。以上のような条件で、搬送ガス(流量:50Nm3/h)を生成ガスの一部で置換すると、噴流床ガス化炉の温度が1100℃とほぼ同じ条件で、搬送ガスとしての窒素の流量が67Nm3/h、搬送ガスとしての生成ガスの流量が50Nm3/h、酸化剤としての酸素の流量が55Nm3/hとなった。このとき発生した生成ガスの組成は、H2:19体積%、CO:32体積%、CO2:18体積%、CH4:1.0体積%であり、生成ガスの発熱量は6.4MJ/Nm3−dryであった。すなわち、生成ガスの発熱量としては1.1MJ/Nm3−dry増加し、酸素量としては5Nm3/h低減した。
110 原料供給装置
120 搬送ガス供給装置
130 噴流床ガス化炉
140 冷却装置
150 昇圧装置
160 温度制御装置
170 温度測定装置
Claims (4)
- バイオマスを噴流床ガス化炉へ気流搬送する搬送工程と、
前記気流搬送されたバイオマスを、前記噴流床ガス化炉内でガス化して生成ガスを生成するガス化工程と、
前記生成ガスを冷却する冷却工程と、
を含み、
前記搬送工程では、前記冷却工程後の前記生成ガスの一部又は全部を前記気流搬送の際の搬送ガスとして使用し、
前記搬送ガスとして使用する前記生成ガスの温度を、前記冷却工程後の前記生成ガスの温度よりも高くすることを特徴とする、ガス化方法。 - 前記搬送ガスとして使用する前記生成ガスの温度を、前記冷却工程後の前記生成ガスの温度よりも3度以上高くすることを特徴とする、請求項1に記載のガス化方法。
- バイオマスを気流搬送により噴流床ガス化炉に供給し、前記噴流床ガス化炉内でバイオマスをガス化して生成ガスを生成するガス化装置において、
原料としてのバイオマスを前記噴流床ガス化炉に供給する原料供給装置と、
前記気流搬送の際の搬送ガスを供給する搬送ガス供給装置と、
前記生成ガスを冷却する冷却装置と、
前記冷却装置により冷却された前記生成ガスを保温又は加熱する温度制御装置と、
を備え、
前記冷却装置により冷却された前記生成ガスの一部又は全部は、前記温度制御装置により、前記冷却後の前記生成ガスの温度よりも高い温度に維持された状態で、前記搬送ガス供給装置に供給され、
前記搬送ガス供給装置は、前記生成ガスの一部又は全部を前記搬送ガスとして使用することを特徴とする、ガス化装置。 - 前記温度制御部は、前記搬送ガスとして使用する前記生成ガスの温度を、前記冷却後の前記生成ガスの温度よりも3度以上高い温度に維持することを特徴とする、請求項3に記載のガス化装置。
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