JP5976278B2 - Thermal decomposition apparatus for tar production and tar production system - Google Patents
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Description
本発明は、被処理原料を熱分解することによって生成される生成ガスから、タールを製造するためのタール製造用熱分解装置およびタール製造システムに関するものである。 The present invention relates to a tar production thermal decomposition apparatus and a tar production system for producing tar from a product gas produced by pyrolyzing a raw material to be treated.
従来より、木質、汚泥、家庭ごみ、産業廃棄物等の被処理原料をガス化炉を有するガス化装置で熱分解・ガス化処理し、生成するガスを燃料として発電等を行うシステムが知られている。
このようなシステムでは、ガス化炉において被処理原料を高温(600℃以上)に加熱し、熱分解・ガス化処理して生成したガスを、発電設備のボイラー等に、又は改質してガスエンジン、ガスタービンに燃料として供給している。
Conventionally, a system is known in which raw materials to be treated such as wood, sludge, household waste, industrial waste, etc. are pyrolyzed and gasified with a gasifier having a gasification furnace, and the generated gas is used as fuel to generate electricity. ing.
In such a system, the raw material to be processed is heated to a high temperature (600 ° C. or higher) in a gasification furnace, and the gas generated by pyrolysis and gasification is used as a gas in a boiler or the like of a power generation facility. It is supplied as fuel to engines and gas turbines.
ここで、被処理原料が熱分解・ガス化処理されて生成した生成ガスの成分は、被処理原料の種類、被処理原料を処理する際のガス化炉内の温度・滞留時間等の処理方法により異なるが、主に低級炭化水素(メタン、エタン、ブタン等)、水素、一酸化炭素である。しかし、このような物質だけでなく、分子量の大きい高級炭化水素や他の有機化合物も含まれており、これらは低温になると、タールと呼ばれる液状物質として析出する。 Here, the component of the product gas generated by pyrolyzing and gasifying the raw material to be processed is a processing method such as the type of raw material to be processed and the temperature and residence time in the gasification furnace when the raw material to be processed is processed. Depending on the type, it is mainly lower hydrocarbons (methane, ethane, butane, etc.), hydrogen, and carbon monoxide. However, not only such substances but also higher hydrocarbons and other organic compounds having a large molecular weight are included, and these precipitate as liquid substances called tars at low temperatures.
前述した発電等の設備は、前記生成ガスを燃料として使用する際に常温で使用する場合がある。この際、ガス中に含まれるタールが析出し、各設備の配管や機器の内部に付着して、配管等が閉塞状態になるという欠点があった。 The above-described facilities such as power generation may be used at room temperature when the generated gas is used as fuel. At this time, the tar contained in the gas is deposited, adheres to the piping of each facility and the inside of the equipment, and there is a drawback that the piping and the like are closed.
そこで、被処理原料が熱分解・ガス化処理されて生成した生成ガス中に含まれているタールを除去する必要があり、タールの除去方法としては、生成ガスを、湿式スクラバーにおいて大量の洗浄液と接触させて冷却し、生成ガス中のタールを除去する方法が知られている。 Therefore, it is necessary to remove the tar contained in the product gas generated by pyrolyzing and gasifying the raw material to be treated. As a method for removing the tar, the produced gas is mixed with a large amount of cleaning liquid in a wet scrubber. There is known a method of cooling by contact and removing tar in the product gas.
また、特許文献1では、生成ガス(可燃性ガス)を廃熱ボイラに導いた後、廃熱ボイラにおいて顕熱回収し、熱回収された可燃性ガスを湿式スクラバーに導いて、可燃性ガスを冷却し60℃以下の温度にすると共に、ガス中に含有されているタールを除去し、次いで60℃以下に冷却された可燃性ガスを電気集塵機に導き、電気集塵機においてガス中に含有されているタールを完全に除去する技術が開示されている。
Further, in
また、一方で、タールは高級炭化水素等の高分子化合物であり、タールを含有する生成ガスを冷却し、タールを凝縮させて液状物質とすれば、液体燃料として利用できる。このような観点から、特許文献2においては、熱分解炉で発生した熱分解ガスを冷却器で冷却する際に、冷却温度を酢酸の沸点より高い温度に設定して液体燃料成分(タール)を選択的に凝縮させ、液体燃料として回収後、水を添加して所定の発熱量と流動性を有する液体燃料に転換する技術が開示されている。
On the other hand, tar is a polymer compound such as higher hydrocarbons, and can be used as a liquid fuel by cooling the generated gas containing tar and condensing the tar into a liquid substance. From such a viewpoint, in
ここで、被処理原料が熱分解・ガス化処理されて生成した生成ガス中に含まれるタールは、特許文献1にも記載されているように、完全に除去することが望まれている。すなわち、一般的に、前記生成ガス中に含まれるタールはいわば好ましくない物質とされ、除去されるのが通常である。また、除去したタールを廃棄するためには、該タールを処理するための処理設備も必要となり、設備コストもかかることになる。
Here, as described in
また、特許文献2においては、熱分解炉で原料を300〜800℃で熱分解した際に発生する熱分解ガスを冷却し凝縮させて、液体燃料(タール)を製造する技術が開示されているが、液体燃料であるタールを熱分解ガスに多く含ませるために(タールの収率を上げるために)どのような熱分解炉を使用するかは記載されていない。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、被処理原料をじっくりと熱分解処理できるように条件を設定可能にして、急激に温度を上昇させて熱分解を行う場合に比べ、分子構造が細かく切れた分子量の小さい物質の発生を抑制し、ある程度分子が繋がった構造をした分子量の大きな物質を生成ガス中に多く含ませることができ、結果、燃料用タールの収率を上げることができるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, making it possible to set conditions so that the raw material to be treated can be pyrolyzed thoroughly, and has a molecular structure compared to the case where pyrolysis is carried out by rapidly raising the temperature. Suppressing the generation of finely divided substances with a small molecular weight, it is possible to contain a large amount of a substance with a large molecular weight that has a structure in which molecules are connected to some extent in the product gas, and as a result, the yield of fuel tar can be increased. There is in doing so.
上記目的を達成するために本発明に係る第1の態様であるタール製造用熱分解装置は、入口から出口に向かって送られる被処理原料を熱媒体によって熱分解処理する回転式熱分解炉と、前記回転式熱分解炉に設けられ、前記出口側に熱媒体用の入口が位置し、前記入口側に熱媒体用の出口が位置する前記熱媒体が流れる熱媒体流路と、前記熱媒体流路に供給する熱媒体の流量および/または温度を調整可能な調整部と、を備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a thermal decomposition apparatus for producing tar that is a first aspect according to the present invention includes a rotary pyrolysis furnace that thermally decomposes a raw material to be processed that is sent from an inlet toward an outlet with a heat medium. A heat medium passage provided in the rotary pyrolysis furnace, in which an inlet for a heat medium is located on the outlet side and an outlet for the heat medium is located on the inlet side, and in which the heat medium flows, and the heat medium And an adjusting unit capable of adjusting the flow rate and / or temperature of the heat medium supplied to the flow path.
本発明に係る第2の態様であるタール製造用熱分解装置は、第1の態様において、前記被処理原料の炉内の滞留時間を調整可能に構成されていることを特徴とするものである。 The thermal decomposition apparatus for tar production according to the second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the residence time of the raw material to be treated in the furnace is adjustable. .
熱分解ガスを冷却し凝縮させて液体燃料(タール)を製造する場合、分子量が大きい成分ほど回収しやすい。しかし、被処理原料を熱分解処理する際に、高温で行ったり(約600℃以上)、急激に温度を上昇させて行ったり、さらにガス化を行ったりすると、分子構造が細かく切れて分子量が小さい物質が多くなり、それらは熱分解ガスを冷却した際にガス側に揮散してしまい、結局、冷却して凝縮した液体燃料としてのタールの量が少なくなり、収率が悪くなる。 When producing a liquid fuel (tar) by cooling and condensing the pyrolysis gas, a component having a higher molecular weight is easier to recover. However, if the raw material to be treated is pyrolyzed at a high temperature (approximately 600 ° C. or higher), if the temperature is rapidly increased, or if further gasification is performed, the molecular structure is broken and the molecular weight is reduced. Small substances increase, and they are volatilized to the gas side when the pyrolysis gas is cooled. As a result, the amount of tar as a liquid fuel cooled and condensed is reduced, and the yield is deteriorated.
第1、第2の態様によれば、例えば、回転式熱分解炉の入口側の温度を検知し、その温度に基づいて熱媒体の供給量を調整部で調整して、該熱分解炉の出口側から入口側に向かって熱媒体を熱媒体流路に供給することにより、炉内に温度勾配を形成することが可能となる。 According to the first and second aspects, for example, the temperature on the inlet side of the rotary pyrolysis furnace is detected, and the supply amount of the heat medium is adjusted by the adjustment unit based on the temperature, By supplying the heat medium to the heat medium flow path from the outlet side toward the inlet side, a temperature gradient can be formed in the furnace.
そのため、被ガス化原料をじっくりと熱分解処理できるように条件を設定できるので、急激に温度を上昇させて熱分解を行う場合やさらにガス化を行う場合に比べ、分子構造が細かく切れた分子量の小さい物質の発生を抑制し、比較的分子が繋がった構造をした分子量の大きな物質を生成ガス中に多く含ませることができ、結果、燃料用タールの収率を上げることができる。
さらに、回転式であるため回転数によって被ガス化原料の炉内での滞留時間も制御できるので、より一層、被ガス化原料をじっくりと熱分解処理することが可能となる。
Therefore, the conditions can be set so that the gasified raw material can be pyrolyzed carefully, so that the molecular weight is finer than the case where pyrolysis is performed by increasing the temperature suddenly or when further gasification is performed. Generation | occurrence | production of a small substance can be suppressed, and many substances with a large molecular weight which have the structure where the molecule | numerator was connected relatively can be included in product gas, As a result, the yield of the tar for fuels can be raised.
Furthermore, since it is a rotary type, the residence time of the gasification raw material in the furnace can be controlled by the number of rotations, so that it becomes possible to further thermally decompose the gasification raw material.
本発明に係る第3の態様であるタール製造用システムは、被処理原料を熱媒体によって熱分解処理し、生成ガスを発生させる熱分解装置と、前記熱分解装置で発生した生成ガスを冷却して液体燃料であるタールを回収するタール回収部と、を有するタール製造システムであって、前記熱分解装置が第1または第2の態様のタール製造用熱分解装置であることを特徴とするものである。 A tar production system according to a third aspect of the present invention includes a thermal decomposition apparatus that thermally decomposes a raw material to be processed with a heat medium to generate a generated gas, and cools the generated gas generated in the thermal decomposition apparatus. And a tar recovery system for recovering tar that is liquid fuel, wherein the thermal decomposition apparatus is the thermal decomposition apparatus for manufacturing tar according to the first or second aspect. It is.
本態様によれば、第1または第2の態様のタール製造用熱分解装置を用いて熱分解された生成ガス中には液体燃料として価値のあるタールを多く含ませることができるので、前記生成ガスをタール回収部で冷却して凝縮させることにより、液体燃料用のタールを多く製造することができる。 According to this aspect, the product gas thermally decomposed using the thermal decomposition apparatus for producing tar of the first or second aspect can contain a large amount of tar valuable as a liquid fuel. A large amount of tar for liquid fuel can be produced by cooling and condensing the gas in the tar recovery section.
本発明に係る第4の態様であるタール製造用システムは、第3の態様において、前記タール回収部は、前記生成ガスを冷却する際に、冷却温度を水の凝縮温度以下または水の凝縮温度より高くすることにより、回収されるタールに含まれる水分量を調整可能に構成されていることを特徴とするものである。 In the tar production system according to the fourth aspect of the present invention, in the third aspect, when the tar recovery unit cools the product gas, the cooling temperature is equal to or lower than the condensation temperature of water or the condensation temperature of water. By making it higher, the water content contained in the recovered tar can be adjusted.
本態様によれば、タール回収部において、生成ガスの冷却温度を水の凝縮温度以下に設定することにより、凝縮液中の水分を多くすることができ、低濃度のタールを得ることが出来るため、結果として発熱量の低い液体燃料が得られる。
一方、タール回収部において、生成ガスの冷却温度を水の凝縮温度より高く設定することにより、凝縮液中の水分を少なくすることができ、高濃度のタールを得ることができるため、結果として発熱量の高い液体燃料が得られる。
According to this aspect, in the tar recovery section, by setting the cooling temperature of the product gas to be equal to or lower than the condensation temperature of water, water in the condensate can be increased, and low concentration tar can be obtained. As a result, a liquid fuel having a low calorific value is obtained.
On the other hand, in the tar recovery section, by setting the cooling temperature of the product gas higher than the condensation temperature of water, moisture in the condensate can be reduced and high concentration tar can be obtained. A high amount of liquid fuel is obtained.
このように、本態様では、タール回収部において生成ガスの冷却温度を水の凝縮温度以下または水の凝縮温度より高くすることで、凝縮液中の水分量を調整することにより、液体燃料用のタールとして発熱量の高い液体燃料と低い液体燃料を目的に合わせて製造することが出来る。 Thus, in this aspect, by adjusting the amount of water in the condensate by making the cooling temperature of the product gas below the condensation temperature of water or higher than the condensation temperature of water in the tar recovery unit, As the tar, a liquid fuel having a high calorific value and a liquid fuel having a low calorific value can be produced in accordance with the purpose.
本発明に係る第5の態様であるタール製造用システムは、第3または第4の態様において、前記タール回収部の上流に、冷却媒体によって前記生成ガスを冷却するための冷却装置を備えることを特徴とするものである。 The tar production system according to the fifth aspect of the present invention includes, in the third or fourth aspect, a cooling device for cooling the generated gas with a cooling medium upstream of the tar recovery unit. It is a feature.
本態様によれば、タール回収部の上流に冷却装置を備えることにより、冷却装置で生成ガスの温度をいったん下げてから、タール回収部に供給するため、タール回収部の装置の大型化を防止することができる。
また、生成ガスを冷却装置で冷却するときは、冷却する際の生成ガスの温度が、タール回収部で冷却する際の生成ガスの温度よりも高いため、タール回収部で回収される液体燃料用タールより、凝縮温度が高く、また性状の異なる凝縮物を回収することができる。さらにこの凝縮物も燃料として使用することができる
According to this aspect, by providing the cooling device upstream of the tar recovery unit, the temperature of the product gas is once lowered by the cooling device and then supplied to the tar recovery unit, thereby preventing an increase in the size of the tar recovery unit. can do.
In addition, when the product gas is cooled by the cooling device, the temperature of the product gas at the time of cooling is higher than the temperature of the product gas at the time of cooling by the tar recovery unit. Condensate having a higher condensation temperature and different properties can be recovered from tar. This condensate can also be used as fuel.
本発明に係る第6の態様であるタール製造用システムは、第5の態様において、前記冷却装置では、前記タール回収部で前記生成ガスを冷却して得られたタール以外の液体成分を冷却媒体として、前記生成ガスと気液接触させるように構成されていることを特徴とするものである。 In the tar production system according to the sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, in the cooling device, a liquid medium other than tar obtained by cooling the generated gas in the tar recovery unit is used as a cooling medium. As mentioned above, it is configured to make gas-liquid contact with the generated gas.
冷却装置における冷却媒体として、例えば水を使用する場合、水はシステムの外部から供給されているのが現状である。
本態様によれば、タール以外の液体成分を生成ガスを冷却するための冷却媒体として使用することで、冷却装置で用いる冷却媒体(例えば水)の量を減らすこともでき、システム全体のコストダウンを図ることができる。
For example, when water is used as the cooling medium in the cooling device, the water is currently supplied from outside the system.
According to this aspect, by using a liquid component other than tar as a cooling medium for cooling the product gas, the amount of the cooling medium (for example, water) used in the cooling device can be reduced, and the cost of the entire system can be reduced. Can be achieved.
本発明に係る第7の態様であるタール製造用システムは、第3から第6のいずれか1つの態様において、前記熱分解装置下流に該熱分解装置で発生した生成ガス中の固形物を除去するための固形物除去装置を備えることを特徴とするものである。 A tar production system according to a seventh aspect of the present invention, in any one of the third to sixth aspects, removes solids in the product gas generated in the thermal decomposition apparatus downstream of the thermal decomposition apparatus. It is characterized by providing the solid substance removal apparatus for doing.
熱分解装置で被処理原料を熱分解させて発生する生成ガス中には、固形物である炭素化合物(チャー等)が含まれている。本態様によれば、熱分解装置の下流に前記固形物を除去する固形物除去装置を備えることにより、固形物の混入が少ない液体燃料であるタールを製造することができる。 The product gas generated by thermally decomposing the material to be treated by the thermal decomposition apparatus contains carbon compounds (such as char) that are solids. According to this aspect, by providing the solid matter removing device that removes the solid matter downstream of the thermal decomposition device, tar that is a liquid fuel with little solid matter contamination can be produced.
本発明に係る第8の態様であるタール製造用システムは、第3から第7のいずれか1つの態様において、前記被処理原料を前記熱分解装置において熱分解処理した際の残渣と前記タール回収部で生成ガスを冷却して得られたタール以外の液体成分とを混合しスラリー燃料を製造できるように構成されていることを特徴とするものである。 A tar production system according to an eighth aspect of the present invention is the tar production system according to any one of the third to seventh aspects, wherein the residue when the raw material to be treated is pyrolyzed in the pyrolyzer A slurry fuel can be produced by mixing a liquid component other than tar obtained by cooling the product gas in the section.
本発明に係る第9の態様であるタール製造用システムは、第7の態様において、前記固形物除去装置によって除去された固形物または前記被処理原料を前記熱分解装置において熱分解処理した際の残渣の少なくとも一以上と前記タール回収部で生成ガスを冷却して得られたタール以外の液体成分とを混合しスラリー燃料を製造できるように構成されていることを特徴とするものである。 A tar production system according to a ninth aspect of the present invention is the seventh aspect according to the seventh aspect, wherein the solid matter removed by the solid matter removing device or the raw material to be treated is pyrolyzed in the pyrolyzing device. A slurry fuel can be produced by mixing at least one of the residues and a liquid component other than tar obtained by cooling the generated gas in the tar recovery section.
固形物除去装置によって除去された固形物および被処理原料を前記熱分解装置において熱分解処理した際の残渣は、燃料として使用することが可能である。 The solids removed by the solid substance removing device and the residue when the raw material to be treated is pyrolyzed in the pyrolyzing device can be used as fuel.
第8及び第9の態様によれば、性状が液体である前記タール回収部で生成ガスを冷却して得られた凝縮液中のタール以外の液体成分を、固形物除去装置によって除去された固形物、被処理原料を前記熱分解装置において熱分解した際の残渣のうち少なくとも一以上のものと混合することにより、スラリー状としたスラリー燃料を製造することができる。
また、スラリー状とすることで、固形燃料に比べハンドリング性が向上し燃料としての輸送効率も向上する。
According to the eighth and ninth aspects, the solid component removed from the liquid component other than tar in the condensate obtained by cooling the product gas in the tar recovery section, which has a liquid property, is removed by the solid substance removing device. The slurry fuel in the form of a slurry can be produced by mixing the product and the material to be treated with at least one of the residues obtained by thermal decomposition in the thermal decomposition apparatus.
Moreover, by making it into a slurry form, handling property improves compared with solid fuel, and the transport efficiency as a fuel also improves.
以下、図面を参照しながら、本発明に係るタール製造用熱分解装置およびタール製造システムの実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
また、本発明に係るタール製造システムによって製造されるタールは、被処理原料を熱分解して生成した生成ガス中に含まれるタール成分を液体燃料として回収することから、熱分解燃料油と称することがある。
Hereinafter, embodiments of a thermal decomposition apparatus for tar production and a tar production system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
Further, the tar produced by the tar production system according to the present invention is referred to as pyrolysis fuel oil because the tar component contained in the product gas produced by pyrolyzing the raw material to be treated is recovered as liquid fuel. There is.
[タール製造用熱分解装置の実施態様]
図1に、タール製造用熱分解装置の一例として、ロータリーキルンで構成されたタール製造用熱分解装置の概略の縦断面図を示す。
[Embodiment of thermal decomposition apparatus for tar production]
FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of a thermal cracking apparatus for tar production composed of a rotary kiln as an example of the thermal cracking apparatus for tar production.
タール製造用熱分解装置2は、被処理原料供給装置F、被処理原料Mに対して熱分解処理を行うロータリーキルン式熱分解炉(回転式熱分解炉)である熱分解ドラム23、加熱処理によって生じた熱分解ガス及び熱分解残渣を排出する排出装置21および後述する調整部20等から構成されている。
熱分解ドラム23の入口26側から被処理原料供給装置Fによって投入された被処理原料Mは、該熱分解ドラム23の回転に伴ってゆっくりと出口27側に移動しながら加熱されることにより乾燥・熱分解される。なお、回転数を変えることにより、被処理原料Mの移動速度を変えることができ、処理温度を考慮しながら、被処理原料Mの炉内の滞留時間を調節することが出来るようになっている。
The
The raw material M to be processed introduced from the
熱分解ドラム23は、その内壁面24に沿って多数の熱媒体流路である伝熱管25を有している。この伝熱管25には、高温の熱媒体(本態様では、燃焼ガス)Aが被処理原料Mの移動方向に対して対向流で流れるように構成されている。すなわち、熱媒体Aは、熱分解ドラム23の出口27側が熱媒体Aの入口28となり、該熱分解ドラム23の入口26側が熱媒体Aの出口29となっている。この対向流で高温の熱媒体Aが伝熱管25内を通ることにより、内部の被処理原料Mは間接的に加熱され、乾燥・熱分解されるようになっている。なお、熱分解ドラム23の両側には、伝熱管25に通ずる高温の熱媒体Aが通過するための空気室22、22’が設けられている。
The
調整部20は、熱媒体Aの入口28のガス温度と熱媒体Aの出口29のガス温度を、熱媒体Aの入口28および熱媒体Aの出口29にそれぞれ設けられた温度センサーSで検出し、検出された温度に基づいて、熱媒体供給装置10から熱分解ドラム23への熱媒体Aの供給量を制御する装置である。
The adjusting
本発明のタール製造用熱分解装置2の特徴は、熱分解ドラム23の入口26側および出口27側の熱媒体温度を検知することにより、その温度に基づいて熱媒体の供給量を調整して、熱分解ドラム23の出口側から入口側に向かって熱媒体を熱媒体流路体である伝熱管25に供給することにより、被処理原料の種類に応じ、液体燃料となるタールが生成ガス中に多く含まれるように熱分解ドラム23内の温度勾配を形成することが可能な点にある。
A feature of the
熱分解ガスを冷却し凝縮させて液体燃料(タール)を製造する場合、分子量が大きい成分ほど回収しやすい。しかし、熱分解処理において急激に温度を上昇させて熱分解を行ったり、さらにガス化を行うと、分子構造が細かく切れて分子量が小さい物質が多くなりそれらは生成ガスを冷却した際凝縮せず(凝縮温度が低いため)、ガス側に揮散してしまい、結局、液体燃料であるタールの収率が悪くなる。 When producing a liquid fuel (tar) by cooling and condensing the pyrolysis gas, a component having a higher molecular weight is easier to recover. However, if pyrolysis is performed by increasing the temperature rapidly in the pyrolysis process, or if further gasification is performed, the molecular structure is cut finely and many substances with low molecular weight increase, and they do not condense when the product gas is cooled. (Because the condensation temperature is low), it volatilizes to the gas side, and eventually the yield of tar, which is a liquid fuel, deteriorates.
そこで、上述したタール製造用熱分解装置2は、熱分解ドラム23の入口26側および出口27側の熱媒体温度を検知し、その温度に基づいて熱媒体を供給し、熱分解ドラム23内に温度勾配を形成することができるように構成することで、例えば、被処理原料Mをじっくりと熱分解するように温度勾配を設定し、分子構造が細かく切れず、ある程度の大きさを持った物質、すなわち、分子量の大きい物質をガス中に多く含ませるようにして、液体燃料であるタールの収率を上げることができる。
Therefore, the tar
[タール製造システムの第1の実施形態]
図2には、本発明に係るタール製造システムの第1の実施形態の概略構成図が記載されている。
本態様のタール製造システムは、被処理原料Mを所定の大きさに破砕する破砕機1、破砕された被処理原料Mを熱分解するための熱分解装置2、熱分解装置2で熱分解によって生成された生成ガスG1中の固形物を除去するための固形物除去装置3、固形物除去装置3によって生成ガスG1中の固形物が除去された生成ガスG2を冷却するとともに、生成ガスG2中に含まれる有機化合物を凝縮させて(以下、凝縮したものを「凝縮物」という)除去するための冷却装置4、冷却装置4によって生成ガスG2中から凝縮物が除去された生成ガスG3を冷却して、生成ガスG3中から熱分解燃料油である液体燃料用のタール(以下「タール」という)を含む凝縮液を製造するためのタール凝縮装置5、タール凝縮装置5によって製造された凝縮液中から、分子量の大きなタール(重質タール)と他の物質(他の液体成分)とを分離するための分離槽6、および分離槽6によって分離されたタール(重質タール)を取り出して貯留しておくタール貯留タンク7で構成されている。なお、タール凝縮装置5、分離槽6およびタール貯留タンク7はタール回収部Xを構成している。
[First Embodiment of Tar Manufacturing System]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the first embodiment of the tar manufacturing system according to the present invention.
The tar production system according to this aspect includes a
また、熱分解装置2に熱媒体を供給するための熱媒体供給装置10、熱分解装置2で被処理原料Mを熱分解した際に生じた熱分解カーボンや不燃物(以下「熱分解カーボン等」という)を冷却するための固形物冷却装置8、固形物冷却装置8で冷却された熱分解カーボン等や固形物除去装置3で生成ガスG1中から除去された固形物を燃料として貯めておくためのカーボンバンカ9、冷却装置4で生成ガスG2中から有機化合物を凝縮させた凝縮物を燃料として貯めておくための凝縮物貯留タンク4’が設けられている。
Further, a heat
さらに、本態様では、生成ガスG3中からタールが製造(回収)された生成ガスG4を、熱媒体供給装置10における熱媒体を作るための燃料として、あるいは発電設備のボイラータービンジェネレイター(以下「BTG」という)11のガス燃料として使用できる態様となっている。なお、BTG11の燃料や熱源として、前述したカーボンバンカ9に貯めておいた物質または被処理原料Mを熱分解装置2で熱分解した際に熱媒体として使用した燃焼排ガスも使用できる態様となっている。なお、凝縮物貯留タンク4’に貯めておいた凝縮物も燃料として使用しても良い。
Further, in this embodiment, the product gas G4 produced (recovered) from the product gas G3 is used as a fuel for producing a heat medium in the heat
本発明で使用される被処理原料Mは、木質系のバイオマス、例えば、製材所の残材、間伐材(杉、松、檜、ラワン、ブナ、ゴム、イチジク等)、街路樹剪定材、建築廃材、廃電柱、バーク、ダム流木等が挙げられる。また、有機性バイオマス、例えば、稲わら、麦わら、籾殻、竹、笹、パーム椰子空果房、パーム椰子の幹、バガス等サトウキビ由来の廃材等の草本系バイオマス、畜産系残渣の一例である鶏糞や牛・豚等の糞尿の畜産由来のバイオマスや発酵残渣、生ごみ、食品残渣、黒液、海藻等が挙げられる。さらに、プラスチック等の廃棄物も挙げられる。 The raw material M to be used in the present invention is woody biomass, for example, sawmill residue, thinned wood (cedar, pine, firewood, lawan, beech, rubber, figs, etc.), roadside tree pruning material, construction Examples include waste materials, waste utility poles, barks, and dam driftwood. Organic biomass such as rice straw, straw, rice husk, bamboo, straw, palm palm empty fruit bunch, palm palm trunk, herbaceous biomass such as bagasse and other sugarcane-derived waste materials, and chicken manure which is an example of livestock residue Biomass derived from livestock of manure such as cattle and pigs, fermentation residue, food waste, food residue, black liquor, seaweed and the like. Furthermore, wastes such as plastics are also included.
例えば、木質系バイオマスを被ガス化原料として使用した場合は、後述するタール回収部Xの分離槽6で、消臭・殺菌効果があると言われ、また農薬的な使用が可能である木酢液を得ることが出来る。
For example, when woody biomass is used as a gasification raw material, it is said that it has a deodorizing and sterilizing effect in the
破砕機1は、被処理原料Mを熱分解装置2で処理しやすい大きさに破砕するものであり、公知のものが使用できる。例えば、剪断式破砕機、回転式破砕機等が使用できる。
The
熱分解装置2は、被処理原料Mを熱分解するための熱分解炉を備えたものが使用できるが、特に、熱分解炉としてロータリーキルン式熱分解炉(回転式熱分解炉)を備えたものが好ましい。
そこで、本態様は熱分解装置2として、前述したロータリーキルン式熱分解炉である熱分解ドラム23を備えた、タール製造用熱分解装置を使用している。なお、ロータリーキルン式熱分解炉は前述した多種多様な被処理原料を処理することが可能である。
As the
Therefore, in this embodiment, as the
ロータリーキルン式熱分解炉である熱分解ドラム23での熱分解処理の条件は、熱分解ドラム23の設置勾配角度、被処理原料Mの種類や状態にもよるが、例えば、熱分解ドラム23の設置勾配角度を0.5°とした場合、目的の液体燃料用のタールを熱分解ガスに多く含ませるには、処理温度は約200〜500℃が好ましい。また、回転速度は0.5〜4rpmが好ましく、特に0.5〜2rpmが好ましい。滞留時間は回転速度により調整できるが2〜6時間が好ましく、2〜4時間が特に好ましい。
なお、上述した数値範囲は熱分解ドラム23の設置勾配角度を0.5°とした場合であるが、熱分解ドラム23の設置勾配角度、被処理原料Mの種類や状態により適宜変更は可能であり、これら数値の範囲に限られるものではない。
The conditions of the pyrolysis process in the
The numerical range described above is for the case where the installation gradient angle of the
本態様の熱分解ドラム23では、炉内で被処理原料Mを熱分解処理する際の温度条件をタールがなるべく多く製造できるように、制御することが可能である。
すなわち、熱分解ドラム23の加熱媒体の入口温度と出口温度は被処理原料Mの種類や状態に応じて適宜設定可能であり、例えば、熱分解ドラム23の加熱媒体の入口温度を約500℃、出口温度を約300℃と設定することにより、炉内に温度勾配を形成させ、更に、回転速度を調整して被処理原料Mの炉内での滞留時間を変化させることで、液体燃料用タールの製造を制御できるようになっている。
In the
That is, the inlet temperature and outlet temperature of the heating medium of the
詳述すると、調整部20(図1)によって、熱分解ドラム23内の温度勾配が適切になるように、熱媒体供給装置10より炉内の熱媒体流路(伝熱管25)に適切な温度の熱媒体(燃焼ガス)を供給するように構成されている。
また、熱分解ドラム23の回転数を調整して被処理原料Mの炉内での滞留時間を、約2〜6時間の間に設定すれば、炉内の温度を急激に昇温させて処理するよりも、温度上昇が緩やかでかつ滞留時間を長くする処理を行うことができる。そのため、被処理原料Mがじっくりと熱分解され、分子間同士の結合が細かく切断されにくく、分子量の大きな物質が生成し易くなる。すなわち、タールとして適切な比較的分子量の大きな物質の状態で結合が切断される。
More specifically, the adjustment unit 20 (FIG. 1) sets an appropriate temperature from the heat
In addition, if the residence time of the raw material M to be treated in the furnace is set within about 2 to 6 hours by adjusting the number of revolutions of the
以上のように、本発明では、熱分解温度、滞留時間および熱媒体の供給量等との関係を組み合わせることで、液体燃料として分子量の大きな物質を熱分解ガス中に多く生成させることができる。 As described above, in the present invention, by combining the relationship between the thermal decomposition temperature, the residence time, the supply amount of the heat medium, and the like, a substance having a large molecular weight can be generated in the pyrolysis gas as a liquid fuel.
従来は、高温(例えば約600〜1000℃)で熱分解・ガス化されていたため、タールは分子構造が細かく切断され分子量の小さい物質になってしまい、液体燃料として利用できる適当な分子量を有する物質(タール)を得ることができにくいという欠点があった。しかし、上述したように本発明のタール製造用熱分解装置を用いれば、低温(約400〜500℃)で行う熱分解であっても、比較的分子量の大きな物質(タール)を得ることができ、従来の欠点を解決している。 Conventionally, tar has been decomposed and gasified at high temperatures (for example, about 600 to 1000 ° C.), so that tar has a fine molecular structure and becomes a substance with a low molecular weight, and thus has a suitable molecular weight that can be used as a liquid fuel. There was a drawback that it was difficult to obtain (tar). However, as described above, if the thermal decomposition apparatus for producing tar of the present invention is used, a substance (tar) having a relatively large molecular weight can be obtained even if the thermal decomposition is performed at a low temperature (about 400 to 500 ° C.). Solves the traditional drawbacks.
調整部20と連動する熱媒体供給装置10は、高温の熱媒体(例えば燃焼ガス)を製造できるものであれば特に限定はされないが、本態様では、タール回収部Xで生成ガスG3からタールが回収された生成ガスG4の一部を、熱媒体供給装置10の一態様である燃焼炉で燃焼させて、高温の熱媒体である燃焼ガスを製造している。
また、例えば焼却炉も被焼却物を焼却する際、高温加熱空気を発生させている。該高温加熱空気も熱媒体として利用できるので、焼却炉も熱媒体供給装置10として使用できる。
The heat
In addition, for example, incinerators generate high-temperature heated air when incineration objects are incinerated. Since the high-temperature heated air can also be used as a heat medium, an incinerator can also be used as the heat
なお、熱分解ドラム23で熱分解された被処理原料Mの残渣である熱分解カーボン等は、固形物冷却装置8で冷却された後、カーボンバンカ9に貯えられ、必要に応じてBTG11の燃料として使用可能である。
Note that pyrolytic carbon or the like, which is a residue of the raw material M to be processed pyrolyzed by the
固形物除去装置3は、生成ガスG1からチャー(炭化物)等の固形物を除去する装置である。固形物除去装置3としては、高温フィルター(セラミックフィルター、金属フィルター等)、サイクロン、マルチサイクロン等が使用できる。当該装置で除去されたチャー(炭化物)は、カーボンバンカ9に貯めておき、BTG11の燃料として使用可能である。
The solid
固形物除去装置3によって生成ガスG1中から固形分が除去されたガスG2は冷却装置4に送られ、約150〜200℃に冷却され洗浄される。
冷却装置4としては、スクラバーやクエンチャーを用いることができる。両者とも外部ラインから供給される冷却媒体である洗浄液(水等)によって、生成ガスG2を冷却洗浄するとともに生成ガスG2中に含まれる有機化合物を凝縮させる装置であり、凝縮した有機化合物の凝縮物は凝縮物貯留タンク4’に貯えておき、BTG11の燃料として使用することもできる。冷却装置4での冷却温度は、後述するタール回収部Xにおけるタール凝縮装置5によって生成ガスG3が冷却される温度よりも高い温度である。
生成ガスG2を、上述した温度で冷却するように設定することで、生成ガスG2中に含まれる液体燃料用のタールよりも凝縮温度の高い有機化合物を凝縮物として除去し回収することができる。
The gas G2 from which the solid content has been removed from the product gas G1 by the solid
As the
By setting the product gas G2 to be cooled at the above-described temperature, an organic compound having a higher condensation temperature than the tar for liquid fuel contained in the product gas G2 can be removed and recovered as a condensate.
冷却装置4によって凝縮する凝縮物は、タール凝縮装置5によって凝縮するタールよりも凝縮温度が高く、性状も異なる物質である。前述したように凝縮物は、熱分解カーボンまたは固形物と同様、BTG11の燃料としても使用できる。
つまり、後段で回収する液体燃料用のタールとは、凝縮温度も性状も異なる凝縮物を燃料として使用することが可能となる。
The condensate condensed by the
That is, it is possible to use, as fuel, condensates having different condensation temperatures and properties from the tar for liquid fuel recovered later.
冷却装置4によって生成ガスG2中に含まれる前述の有機化合物が凝縮物として除去された生成ガスG3は、タールを製造(回収)するため、タール凝縮装置5に送られる。
図6には、タール凝縮装置5として本態様で使用する熱交換器50の概略図が記載されている。
The product gas G3 from which the organic compound contained in the product gas G2 has been removed as a condensate by the
FIG. 6 is a schematic view of a
熱交換器50は、冷却用の熱媒体51(本態様では水を使用)を冷却管52に供給し、熱交換により生成ガスG2から前述の有機化合物が凝縮物として除去された生成ガスG3を冷却し、タールを含む凝縮液53を得る。
The
ここで、熱交換器50において、冷却温度を水の凝縮温度より高く設定し(例えば120℃)、生成ガスG3を約200℃で熱交換器50に供給した場合は、凝縮液53中の水分は少なくなり(水の凝縮が少ない)、結果として発熱量の高い液体燃料が得られる。
一方、熱交換器50において、冷却温度を水の凝縮温度以下に設定し(例えば80℃)、ガスG3を約200℃で熱交換器50に供給した場合は、凝縮液53中の水分は多くなり(水の凝縮が多い)、結果として発熱量の低い液体燃料が得られる。
Here, in the
On the other hand, in the
このように、本発明では、タール凝縮装置5において生成ガスG3の冷却温度を水の凝縮温度以下または水の凝縮温度より高くすることで、凝縮液53中の水分量を調整することにより、液体燃料用のタールとして、発熱量の高い液体燃料と低い液体燃料を目的に合わせて製造することが出来る。
Thus, in the present invention, by adjusting the amount of water in the condensate 53 by adjusting the cooling temperature of the product gas G3 in the
凝縮液53は分離槽6において分離される。分離6槽では、下層に分子量の大きい液体燃料用のタールである重質タール、上層に凝縮水がそれぞれ分離する。但し、すべてが完全に分離しているわけではない。
The condensate 53 is separated in the
分離槽6としては、公知の装置が使用でき、例えば比重差分離槽が使用できる。
ここで、例えば木質系バイオマスを原料とすると、上層の凝縮液中には木酢液が含まれる。木酢液には、消臭・殺菌効果等があると言われ、また農薬的な使用が可能であるため、これら分野に利用できる。本発明では液体燃料用のタール(重質タール)だけでなく、使用する原料を選択することにより、多様な分野に利用可能な物質を生成することができる。
As the
Here, for example, when woody biomass is used as the raw material, the upper layer condensate contains pyroligneous acid. Wood vinegar is said to have a deodorizing and bactericidal effect and can be used in these fields because it can be used as an agrochemical. In the present invention, substances that can be used in various fields can be generated by selecting not only liquid fuel tar (heavy tar) but also raw materials to be used.
分離槽6の下層に凝縮したタール(重質タール)は、分離槽6より取り出されてタール貯留タンク7に貯えられ、必要に応じて液体燃料として使用される。
Tar (heavy tar) condensed in the lower layer of the
[タール製造システムの第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明は省略することとする。
図3には、本発明に係るタール製造システムの第2の実施形態の概略構成図が記載されている。
[Second Embodiment of Tar Manufacturing System]
Next, a second embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the tar manufacturing system according to the present invention.
本態様は、第1の態様において分離槽6で分離されたタール以外の液体成分を、第1の態様の冷却用の熱媒体(水を使用)に代えて、冷却装置4に供給して生成ガスG2と気液接触させる態様である。
分離槽6では、タールである重質タール(下層)、凝縮水(上層)に分離されるが、完全に分離されるわけではなく、下層以外にもまだ燃料として使用できる物質が含まれている。
In this embodiment, liquid components other than tar separated in the
The
なお、第1の態様で説明したように、木質系バイオマスを原料として熱分解を行った際には、分離槽6で上層には木酢液が分離してくる。この場合、本態様では木酢液と生成ガスG2を気液接触させることになる。
As described in the first embodiment, when pyrolysis is performed using woody biomass as a raw material, the wood vinegar liquid is separated into the upper layer in the
本態様では、前記タール以外の液体成分(例えば、木酢液)を生成ガスG2の冷却媒体として使用することで、冷却装置4で用いる外部ラインから供給する冷却媒体の量を減らすこともでき、システム全体のコストダウンを図ることができる。
In this aspect, the amount of the cooling medium supplied from the external line used in the
[タール製造システムの第3の実施形態]
次に、第3の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明は省略することとする。
図4には、本発明に係るタール製造システムの第3の実施形態の概略構成図が記載されている。
[Third Embodiment of Tar Manufacturing System]
Next, a third embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a third embodiment of the tar manufacturing system according to the present invention.
本態様は、第1の態様において分離槽6で上層に分離されたタール以外の液体成分または下層に分離されたタール(重質タール)の一部を、カーボンバンカ9に貯えられた熱分解された被処理原料Mの残渣である熱分解カーボンや固形物除去装置3で除去された固形物と混合装置12で混合し、スラリー燃料を製造する態様である。
In this embodiment, the liquid component other than the tar separated in the upper layer in the
例えば、上述した熱分解カーボン等や固形物の性状は固体である。そこで、性状が液体である分離槽6で分離されたタール以外の液体成分と混合しスラリー状としスラリー燃料を製造することができる。
そして、スラリー状とすることで、固形燃料に比べハンドリング性が向上し燃料としての輸送効率も向上する。
For example, the above-described pyrolytic carbon or the like and the properties of the solid are solid. Therefore, a slurry fuel can be produced by mixing with a liquid component other than tar separated in the
And by making it into a slurry form, handling property improves compared with solid fuel, and the transport efficiency as a fuel also improves.
なお、前記タール以外の液体成分または前記重質タールの一部と混合する場合は、前記熱分解カーボン等、前記固形物の中からそれぞれ少なくとも1以上の物質と混合すればスラリー燃料を製造できる。
混合装置12としては公知の装置、例えばミキサー等を使用することができる。
In addition, when mixing with a liquid component other than the tar or a part of the heavy tar, a slurry fuel can be produced by mixing with at least one substance from the solid such as the pyrolytic carbon.
A known device such as a mixer can be used as the mixing device 12.
また、第1の態様で説明したように、木質系バイオマスを原料として熱分解を行った際には、分離槽6で上層には木酢液が分離してくる。この場合、本態様では木酢液を前記熱分解カーボンまたは前記固形物の少なくとも一以上と混合することによりスラリー燃料を製造することができる。
Further, as described in the first aspect, when pyrolysis is performed using woody biomass as a raw material, the wood vinegar liquid is separated into the upper layer in the
なお、本態様では、冷却装置4において外部のラインより冷却媒体(水等)を供給する態様となっているが、第2の態様のように、分離槽6で分離されたタール以外の液体成分を冷却媒体として使用する態様としても良い。また、第3の実施形態は第2の実施形態にも適用可能である。
In addition, in this aspect, although it becomes the aspect which supplies a cooling medium (water etc.) from the external line in the
[タール製造システムの第4の実施形態]
次に、第4の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明は省略することとする。
図5には、本発明に係るタール製造システムの第4の実施形態の概略構成図が記載されている。
[Fourth Embodiment of Tar Manufacturing System]
Next, a fourth embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a fourth embodiment of the tar manufacturing system according to the present invention.
本態様は、第1の態様において生成ガスG2を冷却装置4で冷却した際に凝縮した凝縮物を、タール凝縮装置5で凝縮させた凝縮液53と一緒に分離槽6へ供給する態様である。
In this embodiment, the condensate condensed when the product gas G2 is cooled by the
このような構成とすることにより、前記凝縮物を無駄にすることなく、液体燃料用タールとともに燃料として利用することが可能となる。
なお、第4の実施形態は第2、第3の実施形態等にも適用可能である。
With this configuration, the condensate can be used as a fuel together with the liquid fuel tar without wasting it.
The fourth embodiment can also be applied to the second and third embodiments.
次に、本発明の効果を確認する実験を行ったので、その結果を以下に示す。
[実験例1]
熱分解による生成物の物質収支を把握するため、要素実験を行った。
図7は、本実験に使用した電気炉の概略図である。
反応管の内部には試料が円筒ろ紙内に置かれ(吊り下げ固定)、電気炉で反応管を加熱することで、試料が熱分解されるようになっている。また、キャリアガスとして窒素を使用した。
なお、試料として粒径が500μ以下の木質原料(木材チップ)をほぼ絶乾状態(約2g)にしたものを用いた。
Next, since the experiment which confirms the effect of this invention was conducted, the result is shown below.
[Experiment 1]
Elemental experiments were conducted to understand the mass balance of the products resulting from pyrolysis.
FIG. 7 is a schematic view of the electric furnace used in this experiment.
A sample is placed inside a cylindrical filter paper (hanging and fixed) inside the reaction tube, and the sample is thermally decomposed by heating the reaction tube in an electric furnace. Nitrogen was used as a carrier gas.
As a sample, a wood raw material (wood chip) having a particle size of 500 μm or less in an almost completely dry state (about 2 g) was used.
昇温速度を約0.06℃/秒として電気炉内の温度を約450℃まで上げて、試料の熱分解実験を行った。
なお、タールの回収方法は、図8に示したように、氷冷トラップ2段方式によってタール(水分を含む)を凝縮させた。
氷冷トラップ2段方式は、電気炉内で生成した揮発成分を密閉容器内に送り込み、該密閉容器を−5℃で塩水氷冷して容器内の前記揮発成分を冷却しタールを凝縮させ、最初の密閉容器内を通過したガスを次の密閉容器内で、最初の密閉容器の場合と同様に冷却してタールを凝縮させる方法である。凝縮しないガス成分は、ガス捕集装置で捕集される。
A temperature decomposition rate was set to about 0.06 ° C./second, and the temperature in the electric furnace was increased to about 450 ° C., and a sample pyrolysis experiment was performed.
In the tar recovery method, as shown in FIG. 8, tar (including water) was condensed by an ice-cooled trap two-stage system.
In the ice-cooled trap two-stage system, volatile components generated in an electric furnace are sent into a sealed container, the sealed container is cooled with ice with salt water at −5 ° C., the volatile components in the container are cooled, and tar is condensed. In this method, the gas passing through the first sealed container is cooled in the next sealed container in the same manner as in the first sealed container to condense the tar. The gas component that does not condense is collected by a gas collection device.
実験結果は、ガス(主に水素、一酸化炭素、低級炭化水素)が26.9%、水が19.4%、チャーが26.4%、タールが27.4%であった。
タールが27.4%と多いのは、昇温速度が約0.06℃/秒とゆっくりで急激な温度変化がなく、約200〜500℃と低温でじっくりと熱分解されたため、タールの分子構造が細かく切断されずに、タールとして適切な分子量の大きな物質が熱分解ガス中に存在していたためと考えられる。
The experimental results were as follows: gas (mainly hydrogen, carbon monoxide, lower hydrocarbon) 26.9%, water 19.4%, char 26.4%, tar 27.4%.
The tar content is as high as 27.4% because the rate of temperature rise is about 0.06 ° C / sec and there is no rapid temperature change, and it is slowly decomposed at a low temperature of about 200-500 ° C. This is probably because a substance having a large molecular weight suitable as a tar was present in the pyrolysis gas without finely cutting the structure.
本発明によれば、被ガス化原料をロータリーキルン等で構成された熱分解装置で約400〜500℃において熱分解し、タール成分を揮発成分に含ませて、その後冷却することにより液体燃料に適したタールを製造することができる。 According to the present invention, the gasification raw material is pyrolyzed at about 400 to 500 ° C. in a pyrolysis apparatus constituted by a rotary kiln, etc., and the tar component is included in the volatile component, and then cooled, so that it is suitable for liquid fuel. Tar can be produced.
1 破砕機 2 タール製造用熱分解装置 3 固形物除去装置 4 冷却装置4’ 凝縮物貯留タンク 5 タール凝縮装置 6 分離槽 7 タール貯留タンク 8 固形物冷却装置 9 カーボンバンカ 10 熱媒体供給装置
11 ボイラータービンジェネレイター(BTG)
12 混合装置 20 調整部 X タール回収部
DESCRIPTION OF
11 Boiler turbine generator (BTG)
12
Claims (7)
前記回転式熱分解炉に設けられ、前記出口側に熱媒体用の入口が位置し、前記入口側に熱媒体用の出口が位置する前記熱媒体が流れる熱媒体流路と、
前記熱媒体流路に供給する熱媒体の流量および/または熱媒体の温度を調整可能な調整部と、
前記熱媒体の入口および出口にそれぞれ設けられ、該熱媒体の前記熱媒体流路への供給量の制御のための温度情報を検出する温度センサーと、
制御部とを備えたタール製造用熱分解装置であって、
前記回転式熱分解炉は設置勾配角度を有しており、
当該タール製造用熱分解装置の動作を制御する制御部は、
前記回転式熱分解炉の回転速度を0.5〜4rpmの範囲とし、
前記被処理原料の回転式熱分解炉内における熱分解時の滞留時間を2〜6時間の範囲とし、
前記回転式熱分解炉内における前記熱分解処理の温度を200℃〜500℃の範囲とし、且つ該回転式熱分解炉内において前記被処理原料の出口側の処理温度が高温、入口側の処理温度が低温になる温度勾配を当該回転式熱分解炉内に形成し、
更に前記熱分解処理によって生成するガスに含まれる化合物が、水の凝縮温度より高く且つ120℃近傍の温度で冷却した場合に、凝縮しない分子量の化合物にまでは分解されないように、前記回転式熱分解炉の前記設置勾配角度と前記回転式熱分解炉内に入れられた前記被処理原料の種類及び量と前記温度情報に応じて前記滞留時間、前記熱分解処理の温度、前記温度勾配を調節して熱分解処理を行うように構成されていることを特徴とするタール製造用熱分解装置。 A rotary pyrolysis furnace for pyrolyzing the raw material to be processed sent from the inlet toward the outlet with a heat medium;
A heat medium flow path provided in the rotary pyrolysis furnace, in which an inlet for a heat medium is located on the outlet side, and in which the heat medium is located, and an outlet for the heat medium is located on the inlet side;
An adjustment unit capable of adjusting the flow rate of the heat medium supplied to the heat medium flow path and / or the temperature of the heat medium;
A temperature sensor that is provided at each of the inlet and outlet of the heat medium and detects temperature information for controlling the supply amount of the heat medium to the heat medium flow path;
A tar production pyrolysis apparatus comprising a control unit,
The rotary pyrolysis furnace has an installation gradient angle;
The control unit for controlling the operation of the thermal decomposition apparatus for tar production is
The rotational speed of the rotary pyrolysis furnace is in the range of 0.5 to 4 rpm,
The residence time during pyrolysis in the rotary pyrolysis furnace of the raw material to be treated is in the range of 2 to 6 hours,
The temperature of the pyrolysis treatment in the rotary pyrolysis furnace is in the range of 200 ° C. to 500 ° C., and the treatment temperature on the outlet side of the raw material to be treated is high in the rotary pyrolysis furnace, and the treatment on the inlet side. A temperature gradient in which the temperature becomes low is formed in the rotary pyrolysis furnace,
Further, when the compound contained in the gas generated by the thermal decomposition treatment is cooled at a temperature higher than the condensation temperature of water and close to 120 ° C. , the rotary heat treatment is performed so as not to be decomposed into a compound having a molecular weight that does not condense. The residence time, the temperature of the pyrolysis treatment, and the temperature gradient are adjusted according to the installation gradient angle of the cracking furnace, the type and amount of the raw material to be treated put in the rotary pyrolysis furnace, and the temperature information. tar manufacture pyrolysis apparatus characterized by being configured to perform the thermal decomposition treatment with.
前記熱分解装置で発生した生成ガスを冷却して液体燃料であるタールを回収するタール回収部と、を有するタール製造システムであって、
前記熱分解装置が請求項1に記載されたタール製造用熱分解装置であることを特徴とするタール製造システム。 A pyrolysis apparatus for pyrolyzing a raw material to be treated with a heat medium to generate a generated gas;
A tar recovery unit that cools the generated gas generated in the thermal decomposition apparatus and recovers tar that is liquid fuel,
A tar production system, wherein the thermal decomposition apparatus is the thermal decomposition apparatus for tar production according to claim 1 .
前記タール回収部の上流に、冷却媒体によって前記生成ガスを冷却するための冷却装置を備えることを特徴とするタール製造システム。 In the tar manufacturing system according to claim 2 ,
A tar production system comprising a cooling device for cooling the generated gas with a cooling medium upstream of the tar recovery unit.
前記冷却装置では、前記タール回収部で前記生成ガスを冷却して得られたタール以外の液体成分を冷却媒体として、前記生成ガスと気液接触させるように構成されていることを特徴とするタール製造システム。 In the tar manufacturing system according to claim 3 ,
The tar is characterized in that the cooling device is configured to make a gas component in contact with the product gas using a liquid component other than the tar obtained by cooling the product gas in the tar recovery unit as a cooling medium. Manufacturing system.
前記熱分解装置下流に該熱分解装置で発生した生成ガス中の固形物を除去するための固形物除去装置を備えることを特徴とするタール製造システム。 In the tar manufacturing system according to any one of claims 2 to 4 ,
A tar production system comprising a solid matter removal device for removing solid matter in a product gas generated in the thermal decomposition device downstream of the thermal decomposition device.
前記被処理原料を前記熱分解装置において熱分解処理した際の残渣と前記タール回収部で生成ガスを冷却して得られたタール以外の液体成分とを混合しスラリー燃料を製造できるように構成されていることを特徴とするタール製造システム。 In the tar production system according to any one of claims 2 to 5 ,
A slurry fuel can be produced by mixing the residue when the raw material to be treated is pyrolyzed in the pyrolyzer and a liquid component other than tar obtained by cooling the generated gas in the tar recovery section. A tar manufacturing system characterized by that.
前記固形物除去装置によって除去された固形物または前記被処理原料を前記熱分解装置において熱分解処理した際の残渣の少なくとも一以上と前記タール回収部で生成ガスを冷却して得られたタール以外の液体成分とを混合しスラリー燃料を製造できるように構成されていることを特徴とするタール製造システム。
In the tar manufacturing system according to claim 5 ,
Other than the tar obtained by cooling the generated gas in the tar recovery unit and at least one of the solids removed by the solid matter removing device or the raw material to be processed in the thermal decomposition device A tar production system configured to be able to produce a slurry fuel by mixing with a liquid component.
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