JP6187968B2 - 循環流動層ガス化炉 - Google Patents

Description

本発明は、循環流動層により燃料をガス化する循環流動層ガス化炉に関するものである。

従来、石炭、バイオマス、ごみ、下水汚泥などの炭化水素資源の固体燃料をガス化し、生成したガスを、可燃ガス及び熱源として利用することにより、有機資源の有効活用を図る技術が開発されている。

従来のガス化装置の１つとして、流動層ガス化炉と流動層燃焼炉を備えた循環式の流動層ガス化システムが知られている（特許文献１）。この流動層ガス化システムは、流動層ガス化炉に炭化水素資源の固体燃料を供給し、砂等の流動媒体の熱を利用して水蒸気でガス化を行う。流動層ガス化炉で生成した未燃分（チャー）と流動媒体は、流動層燃焼炉に導いてチャーを燃焼させ、加熱された流動媒体は再び前記ガス化炉に戻すようにしたもので、外部循環方式と称される。特許文献１の流動層ガス化システムは、流動層ガス化炉のガス化ガスと流動層燃焼炉の燃焼ガスを別々に取り出すことができるため、不活性ガスを含まない高カロリーのガス化ガスを製造できる利点がある。

一方、固体燃料をガス化する際の初期の段階では熱分解が主に行われ、熱分解によって生成したチャーがその後にガス化されることが知られており、更に、熱分解時にはタールが生成され、このタールがチャーのガス化反応の促進に悪影響を及ぼすことが知られている。

このため、ガス化炉の内部を下部が連通した分割壁で２室に区画し、第一室に燃料を供給して熱分解を行い、第一室で生成したチャーを前記分割壁下部の流動媒体内を通して第二室に導き、第二室でチャーのガス化を行い、第二室のチャー残渣をチャー燃焼炉に供給するようにした循環式の流動層ガス化方法及び装置がある（特許文献２）。特許文献２の流動層ガス化装置では、第一室で燃料の熱分解が終了したタイミングでチャーが第二室に導入されるように制御することが行われている。特許文献２の流動層ガス化装置では、燃料の熱分解とチャーのガス化を分けることにより、タールがチャーのガス化反応の促進に悪影響を及ぼす問題を低減できる。

又、燃料の熱分解とチャーのガス化を切り離した別の装置で実施することにより、タールがチャーのガス化反応の促進に悪影響を及ぼす問題を解消し、且つ熱分解時に発生するタールを回収してガス化する循環流動層ガス化炉構造がある（特許文献３）。

特許文献３の循環流動層ガス化炉構造は、熱分解部とタール吸収部を上下に備えた二段炉構造の熱分解炉と、チャーガス化部とコークガス化部を上下に備えた二段炉構造のガス化炉とを有する。前記熱分解炉の熱分解部に導入した燃料は流動媒体の熱を利用してガス化剤により熱分解して熱分解ガスとチャーを生成し、熱分解により生成したチャーは流動媒体と共にガス化炉のチャーガス化炉に供給され、流動媒体の熱を利用してガス化剤によりガス化してガス化ガスを生成する。チャーガス化部でガス化されなかったチャー残渣は流動媒体と共にチャー残渣燃焼炉に供給され、チャー残渣が燃焼することにより流動媒体が加熱され、加熱した流動媒体は前記熱分解部に供給される。

又、前記熱分解炉の熱分解部で生成した熱分解ガスは、上部のタール吸収部に導入され、タール吸収部にはタール吸収剤が導入されてタールが吸収され、タールが除去された熱分解ガスは外部に取り出される。タール吸収部でタールを吸収することによりコークを担持したタール吸収剤は、コークガス化炉に導入され、前記チャーガス化炉からの高温のガス化ガス及びガス化剤によりコークがガス化されて、前記チャーガス化部からのガス化ガスと共に外部に取り出される。コークガス化炉内のコーク残渣は、活性が低下したタール吸収剤と共に吸収剤再生炉に供給され、コーク残渣が燃焼することによりタール吸収剤の加熱・再活性化が行われ、再生したタール吸収剤は、前記タール吸収部に供給される。

特許文献３の循環流動層ガス化炉構造では、熱分解炉とガス化炉を独立して設けたことにより、タールがチャーのガス化反応の促進に悪影響を及ぼす問題を解消でき、且つ熱分解時に発生するタールを回収してガス化するため、ガス化ガスの取出量を増加することができ、更に、タール吸収剤の使用量を少なくしてタール処理にかかるコストを低減できる利点がある。

特開２００５−０４１９５９号公報 特開２００８−１５６５５２号公報 特開２０１１−０２６４９１号公報

一方、特許文献３の循環流動層ガス化炉構造では、熱分解炉の設備とガス化炉の設備を独立して備えているため、実際の循環流動層式ガス化炉を建造した際に、ガス化ガスの取出量が低下するという課題がある。

即ち、前記熱分解部での熱分解反応と、チャーガス化部及びコークガス化部でのガス化反応は共に吸熱反応であるため多量の熱を供給する必要がある。しかし、前記特許文献３のように、熱分解炉の設備とガス化炉の設備を切り離して独立した構成とした場合には、熱の放散が大きくなる。このため、熱の放散分を考慮した熱量を供給できるように、チャー燃焼炉でのチャーの燃焼量、及び吸収剤再生炉でのコークの燃焼量を多く設定する必要があり、チャー及びコークの燃焼量が増加することから、結果的にガス化に供されるチャー及びコークの量が減少してガス化ガスの取出量が減少することになる。

本発明は、上記課題に鑑みてなしたもので、熱効率を高めることができ、結果的にガス化ガスの取出量を増加できる循環流動層ガス化炉を提供することを目的とするものである。

本発明は、ケーシングの内部に、上下に延びる区画壁により区画された第一室と第二室を有し、
前記第一室の内側下部に備えられ、チャー残渣燃焼炉で加熱した流動媒体が供給されると共にガス化剤が供給されて流動層を形成し、該流動層に燃料を供給して熱分解することにより熱分解ガスとチャーを生成する熱分解炉と、前記第一室の内側上部に備えられ、吸収剤再生炉で加熱・再生したタール吸収剤が供給されると共に前記熱分解炉で生成した熱分解ガス及びガス化剤が導入されて形成した流動層により前記タール吸収剤が熱分解ガスのタールを吸収するタール吸収炉とを有する熱分解装置と、
前記第二室の内側下部に備えられ、前記熱分解炉で生成したチャー及び流動媒体が導入されると共にガス化剤が供給されて形成した流動層によりチャーをガス化してガス化ガスとチャー残渣を生成し、チャー残渣を流動媒体と共に前記チャー残渣燃焼炉に供給するチャーガス化炉と、前記第二室の内側上部に備えられ、前記タール吸収炉でタールを吸収してコークを担持したタール吸収剤が導入されると共に前記チャーガス化炉で生成したガス化ガス及びガス化剤が導入されて形成した流動層によりコークをガス化し、ガス化されないコークを含むタール吸収剤を前記吸収剤再生炉に供給するコークガス化炉とを有するガス化装置とを有し、
下端が前記チャーガス化炉の流動層内に延び上端が前記コークガス化炉の流動層の上部まで伸びた前記区画壁と、前記区画壁よりもコークガス化炉側において、コークガス化炉の流動層の上部から流動層の内部に亘って延びて前記タール吸収炉のタール吸収剤を前記コークガス化炉に導くコーク導入路とにより、前記熱分解装置と前記ガス化装置をケーシング内に一体に備えた反応装置を有する
ことを特徴とする循環流動層ガス化炉、に係るものである。

又、上記循環流動層ガス化炉において、前記チャー残渣燃焼炉から前記熱分解炉に導かれる流動媒体によって、前記吸収剤再生炉からタール吸収炉に導かれるタール吸収剤を加熱する熱交換部を有することが好ましい。

又、上記循環流動層ガス化炉において、熱交換部が、前記チャー残渣燃焼炉から前記熱分解炉に流動媒体を導く管と、前記吸収剤再生炉からタール吸収炉にタール吸収剤を導く管とによる二重管を有することが好ましい。

又、上記循環流動層ガス化炉において、前記ケーシングは耐火材を有する断熱ケーシングによって構成されることが好ましい。

又、上記循環流動層ガス化炉において、前記チャー残渣燃焼炉から前記熱分解炉に流動媒体を供給する供給管は、前記チャー残渣燃焼炉から上方に向かう吹上管と、該吹上管の上端部から下り勾配を有して前記熱分解炉に向かう傾斜管とを有することが好ましい。

又、上記循環流動層ガス化炉において、前記吸収剤再生炉から前記タール吸収炉にタール吸収剤を供給する供給管は、前記吸収剤再生炉から上方に向かう吹上管と、該吹上管の上端部から下り勾配を有して前記タール吸収炉に向かう傾斜管とを有することが好ましい。

又、上記循環流動層ガス化炉において、前記タール吸収炉の熱分解ガスとコークガス化炉のガス化ガスを別々に取り出すことができる。

又、上記循環流動層ガス化炉において、前記区画壁の上部に、タール吸収炉とコークガス化炉を連通する連通部を設け、前記タール吸収炉からの熱分解ガスと前記コークガス化炉からのガス化ガスを混合して前記ケーシングから取り出すことができる。

本発明の循環流動層ガス化炉によれば、熱の放散を抑制して熱効率を高めることができ、結果的にガス化ガスの取出量を増加できるという優れた効果を奏し得る。

本発明の循環流動層ガス化炉の一実施例の概略を示す側面図である。 （ａ）は図１のガス化装置をＩＩ−ＩＩ方向から見た形状の一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の形状の他の例を示す平面図である。 本発明の循環流動層ガス化炉の他の実施例の概略を示す側面図である。

以下、本発明の実施例を図示例と共に説明する。

図１は本発明の循環流動層ガス化炉の一実施例の概略を示すもので、図１中、１００は反応装置であり、該反応装置１００は上下方向に長いケーシング１を有している。該ケーシング１の内部には、上下に延びる区画壁２が備えてあり、該区画壁２によってケーシング１の内部は第一室３と第二室４とに区画されている。そして、第一室３内に備えた熱分解装置５と、第二室４内に備えたガス化装置６により、一体構造の前記反応装置１００が構成されている。又、前記反応装置１００の外部には、チャー残渣燃焼炉７と吸収剤再生炉８が設けられている。

前記熱分解装置５は、第一室３の内側下部に備えた熱分解炉９と、第一室３の内側上部に備えたタール吸収炉１０とを有する。

前記熱分解炉９には、前記チャー残渣燃焼炉７で加熱されて供給管１２により分離器１３に導かれて燃焼ガス１４を分離した流動媒体１５が供給管１５ａにより供給され、更に、散気装置１６を介して下部からガス化剤１７（水蒸気、Ｏ_２等）が供給されて流動層１８を形成している。そして、前記熱分解炉９の流動層１８に燃料１１を供給すると、燃料１１は熱分解されて熱分解ガス１９を生成すると共に、熱分解されないチャー２０を生成する。前記分離器１３からの流動媒体１５は供給管１５ａにより前記流動層１８の内部に供給することで、熱分解炉９の熱分解ガス１９が分離器１３に逆流するのを防止している。ここで、供給管１５ａは、その下端を上部から流動層１８の内部に挿入する構造、或いは、供給管１５ａをＬ字バルブ等のシール装置を介して流動層１８に連通させる構造とすることで、熱分解炉９の熱分解ガス１９が分離器１３側に逆流するのを防止することができる。前記燃料１１は前記流動層１８の上部に供給している。

前記タール吸収炉１０には、前記熱分解炉９で生成した熱分解ガス１９及びガス化剤１７が散気装置２１を介して下部から導入されており、更に、前記吸収剤再生炉８で加熱・再生され供給管２２により分離器２３に導かれて燃焼ガス２４を分離したタール吸収剤２５が、供給管２５ａを介して供給されることで流動層２６を形成している。そして、タール吸収剤２５にアルミナ（多孔質アルミナ）、石灰石、ゼオライト等を用いることにより、前記熱分解ガス１９中のタールはタール吸収剤２５により吸収される。これにより、タールが除去された熱分解ガス１９'が生成される。ここで、供給管２５ａは、その下端を上部から流動層２６の内部に挿入する構造、或いは、供給管２５ａをＬ字バルブ等のシール装置を介して流動層２６に連通させる構造とすることで、タール吸収炉１０の熱分解ガス１９'が分離器２３側に逆流するのを防止することができる。

前記ガス化装置６は、第二室４の内側下部に備えたチャーガス化炉２７と、第二室４の内側上部に備えたコークガス化炉２８とを有する。

前記チャーガス化炉２７には、前記熱分解炉９で生成したチャー２０と共に流動媒体１５がチャー導入路３２を介して供給され、且つ散気装置２９を介して下部からガス化剤１７（水蒸気、Ｏ_２等）が供給されることにより流動層３０を形成し、チャー２０をガス化してガス化ガス３１を生成する。前記チャー導入路３２は、前記熱分解炉９に形成される流動層１８の上端に位置するように前記区画壁２に形成した開口３３ａと該開口３３ａから前記流動層３０の内部にチャー２０及び流動媒体１５を導く管又は壁からなる案内部３３ｂとを有している。チャーガス化炉２７でガス化されないチャー残渣２０'は流動媒体１５と共に、シール装置３４を介して前記チャー残渣燃焼炉７に供給され、散気装置３５の下部から供給される空気３６により燃焼して流動媒体１５を加熱する。

前記コークガス化炉２８は、前記チャーガス化炉２７で生成したガス化ガス３１及びガス化剤１７が散気装置３７を介して下部から導入され、且つ前記タール吸収炉１０でタールを吸収してコークが担持されたタール吸収剤２５がコーク導入路３８を介して供給されて流動層３９を形成しており、タール吸収剤２５に担持されたコークをガス化してガス化ガス３１'を生成する。前記コーク導入路３８は、前記タール吸収炉１０に形成される流動層２６の上端に位置するように前記区画壁２に形成した開口４０と該開口４０から前記流動層３９の内部にコークを担持したタール吸収剤２５を導く管又は壁からなる案内部４１とを有している。前記コークガス化炉２８でガス化されないコーク残渣は活性が低下したタール吸収剤２５'と共に、シール装置４２を介して前記吸収剤再生炉８に供給され、散気装置４３の下部から供給される空気３６によりコーク残渣が燃焼することにより前記タール吸収剤２５'の加熱・再生を行う。

前記シール装置３４はチャー残渣燃焼炉７の燃焼ガスがチャーガス化炉２７に逆流するのを防止することができ、又、シール装置４２は吸収剤再生炉８の燃焼ガスがコークガス化炉２８に逆流するのを防止することができればよく、従って、シール装置３４，４２には、Ｌ字バルブ、ループシール等の種々の構造のシール方式を用いることができる。

前記チャー残渣燃焼炉７に備える供給管１２は、空気３６の供給によりチャー２０'を燃焼して流動媒体１５を加熱し吹き上げた流体を上方に導く吹上管１２ａと、該吹上管１２ａの上端部から下り勾配を有して流体を前記分離器１３に導く傾斜管１２ｂとを有する。この供給管１２の構成によれば、チャー残渣燃焼炉７から吹き上げられた流動媒体１５を分離器１３に安定して導くことができる。

又、前記吸収剤再生炉８に備える供給管２２は、空気３６を供給してコーク残渣を燃焼してタール吸収剤２５の加熱・再生を行い吹き上げた流体を上方に導く吹上管２２ａと、該吹上管２２ａの上端部から下り勾配を有して流体を前記分離器２３に導く傾斜管２２ｂとを有する。この供給管２２の構成によれば、吸収剤再生炉８から吹き上げられたタール吸収剤２５を分離器２３に安定して導くことができる。

前記ケーシング１は、例えば鋼材の内面に耐火材が備えられた断熱ケーシングによって構成することができる。又、ケーシング１の外面は断熱材で被覆することが好ましい。

又、図２（ａ）、（ｂ）は、前記ケーシング１の平面形状例を示しており、図２（ａ）に示すようにケーシング１は矩形を有していてもよく、或いは、図２（ｂ）に示すように円形を有していてもよい。又、ケーシング１は、平面形状が楕円形状を有していても或いは矩形以外の多角形を有していてもよい。

前記熱分解炉９による燃料の熱分解は短時間（数秒）で完了することが知られており、これに対して、チャーガス化炉２７でのチャー２０のガス化には長い反応時間が必要であることが知られているため、前記熱分解装置５の容積（第一室３の容積）は、前記ガス化装置６の容積（第二室４の容積）に対して小型のものとすることができる。

図１の実施例では、前記区画壁２の上部に、タール吸収炉１０とコークガス化炉２８が連通する連通部４４を設け、前記タール吸収炉１０からの熱分解ガス１９'を前記コークガス化炉２８からのガス化ガス３１，３１'に混合して前記ケーシングの取出口４５から取り出すようにしている。又、前記タール吸収炉１０からの熱分解ガス１９'と、前記コークガス化炉２８からのガス化ガス３１，３１'を別個に取り出すようにしてもよい。

次に、上記実施例の作動を説明する。

図１に示すように、燃料１１とガス化剤１７が供給される熱分解炉９には、チャー残渣燃焼炉７から供給管１２と分離器１３を介して導かれる高温の流動媒体１５が供給されているので、熱分解炉９では燃料１１の熱分解を行って熱分解ガス１９とチャー２０を生成する。熱分解炉９での燃料１１の熱分解は短時間で完了し、熱分解によって生成したチャー２０と流動媒体１５は、区画壁２に備えたチャー導入路３２を介してチャーガス化炉２７に供給される。

熱分解炉９に比して容積が大きいチャーガス化炉２７では所要の滞留時間を保持した状態でチャー２０のガス化が行われる。チャーガス化炉２７でガス化されないチャー残渣２０'は流動媒体１５と共に前記チャー残渣燃焼炉７に供給され、空気３６により燃焼して流動媒体１５を加熱する。そして、チャー残渣燃焼炉７で加熱された流動媒体は、供給管１２と分離器１３を介して再び前記熱分解炉９に供給される。

前記熱分解炉９からのタールを含んだ熱分解ガス１９が導入されるタール吸収炉１０には、吸収剤再生炉８で加熱・再生され、供給管２２及び分離器２３を介して導かれた高温のタール吸収剤２５が供給されており、熱分解ガス１９のタールがタール吸収剤２５に吸収されることによりタールを含まない熱分解ガス１９'が生成される。

前記タール吸収炉１０でタールを吸収することでコークを担持したタール吸収剤２５は、区画壁２に備えたコーク導入路３８を介してコークガス化炉２８に供給され、タール吸収剤２５に担持されたコークをガス化してガス化ガス３１'を生成する。前記コークガス化炉２８でガス化されないコーク残渣は活性が低下したタール吸収剤２５'と共に前記吸収剤再生炉８に供給され、空気３６によりコーク残渣が燃焼されて前記タール吸収剤２５'の加熱・再生を行う。そして、吸収剤再生炉７で加熱・再生したタール吸収剤２５は、供給管２２と分離器２３を介して再び前記タール吸収炉１０に供給される。

図１に示すように、ケーシング１の第一室３の内部に備えた熱分解炉９とタール吸収炉１０とからなる熱分解装置５と、ケーシング１の第二室４の内部に備えたチャーガス化炉２７とコークガス化炉２８とからなるガス化装置６を、ケーシング１内に区画壁２を介して一体に備えた反応装置１００を構成したので、該反応装置１００によれば、熱分解装置５とガス化装置６を別個に備えた場合に比して熱の放散を低減して熱効率を大幅に高めることができる。

このように、熱の放散を低減できることにより、チャー残渣燃焼炉７でのチャー残渣２０'の燃焼量、及び、吸収剤再生炉８でのコーク残渣の燃焼量を放熱分だけ低減することができ、よって、結果的にガス化に供されるチャー２０及びコークの量が増加してガス化ガス３１，３１'の取出量を増加することができる。

更に、前記したように、熱分解装置５とガス化装置６を区画壁２を介して一体に構成した反応装置１００は、熱分解装置５とガス化装置６を別個に備えた場合に比して、装置構成を大幅に簡略化することができ、更に、装置を大幅に小型化できるため、装置の設置スペースを大幅に節減することができる。

図３は、本発明の循環流動層ガス化炉の他の実施例の概略を示す側面図であり、この実施例では、前記チャー残渣燃焼炉７から前記熱分解炉９に導く流動媒体１５により、前記吸収剤再生炉８からタール吸収炉１０へ導くタール吸収剤２５を加熱するようにした熱交換部４６を備えている。図３では、前記チャー残渣燃焼炉７の吹上管１２ａが吸収剤再生炉８内を貫通するようにした熱交換部４６の場合を例示したが、前記チャー残渣燃焼炉７の吹上管１２ａが吸収剤再生炉８内を貫通すると共に、前記吹上管１２ａが吸収剤再生炉８の吹上管２２ａと二重管構造を形成するようにして更に熱交換効率を高めるようにしてもよい。

又、図３の実施例では、前記タール吸収炉１０とコークガス化炉２８を前記区画壁２により完全に区画し、前記タール吸収炉１０の熱分解ガス１９'とコークガス化炉２８のガス化ガス３１，３１'をケーシング１に設けた別々の取出口４５ａ，４５ｂから取り出すようにした実施例を兼ねて記載している。

本発明の循環流動層ガス化炉によれば、ケーシング１の第一室３の内部に備えた熱分解炉９とタール吸収炉１０とからなる熱分解装置５と、ケーシング１の第二室４の内部に備えたチャーガス化炉２７とコークガス化炉２８とからなるガス化装置６を、ケーシング１内の区画壁２を介して一体に備えた反応装置１００を構成したので、反応装置１００からの熱の放散を低減して熱効率を大幅に高めることができる。このように、熱の放散を低減できることにより、チャー残渣２０'の燃焼量、及び、コーク残渣の燃焼量が低減し、結果的にガス化に供されるチャー２０及びコークの量が増加することによってガス化ガス３１，３１'の取出量を増加できる効果を奏する。

前記熱分解炉９で生成したチャー２０を流動媒体１５と共にチャーガス化炉２７に導くチャー導入路３２、及び、前記タール吸収炉１０でコークが担持されたタール吸収剤２５をコークガス化炉２８に導くコーク導入路３８は、前記区画壁２に形成しているので、チャー導入路３２，３８によって熱が外部に放散する問題は防止できる。

前記チャー残渣燃焼炉７から前記熱分解炉９に導かれる流動媒体１５によって、前記吸収剤再生炉８からタール吸収炉１０に導かれるタール吸収剤２５を加熱する熱交換部４６を備えたことにより、吸収剤再生炉８に比して温度が高いチャー残渣燃焼炉７の熱を利用して吸収剤再生炉８での加熱・再生温度を高めることができる。又、前記チャー残渣燃焼炉７の吹上管１２ａと、前記吸収剤再生炉８の吹上管２２ａが二重管構造を形成する熱交換部を備えると、更に熱交換効率を高めることができる。

前記チャー残渣燃焼炉７から前記熱分解炉９に流動媒体１５を供給する供給管１２を、前記チャー残渣燃焼炉７から上方に向かう吹上管１２ａと、該吹上管１２ａの上端部から下り勾配を有して分離器１３に向かう傾斜管１２ｂとにより構成しているので、流動媒体１５の粒子の留まりを生じることなく安定して供給することができる。

前記吸収剤再生炉８から前記タール吸収炉１０にタール吸収剤２５を供給する供給管２２を、前記吸収剤再生炉８から上方に向かう吹上管２２ａと、該吹上管２２ａの上端部から下り勾配を有して分離器に向かう傾斜管２２ｂとにより構成しているので、タール吸収剤２５の粒子の留まりを生じることなく安定して供給することができる。

前記タール吸収炉１０の熱分解ガス１９'とコークガス化炉２８のガス化ガス３１，３１'を、取出口４５ａ，４５ｂから別々に取り出すことにより、夫々の目的場所に供給することができる。

前記区画壁２の上部に、タール吸収炉１０とコークガス化炉２８を連通する連通部４４を設けて、前記タール吸収炉１０からの熱分解ガス１９'と前記コークガス化炉２８からのガス化ガス３１，３１'を混合して、混合ガスを前記ケーシング１の１つの取出口４５から取り出すことができる。

尚、本発明の循環流動層ガス化炉は、上述の実施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得ることは勿論である。

１ ケーシング
２ 区画壁
３ 第一室
４ 第二室
５ 熱分解装置
６ ガス化装置
７ チャー残渣燃焼炉
８ 吸収剤再生炉
９ 熱分解炉
１０ タール吸収炉
１１ 燃料
１２ 供給管
１２ａ 吹上管
１２ｂ 傾斜管
１３ 分離器
１４ 燃焼ガス
１５ 流動媒体
１７ ガス化剤
１８ 流動層
１９ 熱分解ガス
１９' 熱分解ガス
２０ チャー
２０' チャー残渣
２２ 供給管
２２ａ 吹上管
２２ｂ 傾斜管
２３ 分離器
２５ タール吸収剤
２５' タール吸収剤
２７ チャーガス化炉
２８ コークガス化炉
３１ ガス化ガス
３１' ガス化ガス
３２ チャー導入路
３８ コーク導入路
４４ 連通部
４５ 取出口
４５ａ 取出口
４５ｂ 取出口
４６ 熱交換部
１００ 反応装置

Claims (8)

1. ケーシングの内部に、上下に延びる区画壁により区画された第一室と第二室を有し、
   前記第一室の内側下部に備えられ、チャー残渣燃焼炉で加熱した流動媒体が供給されると共にガス化剤が供給されて流動層を形成し、該流動層に燃料を供給して熱分解することにより熱分解ガスとチャーを生成する熱分解炉と、前記第一室の内側上部に備えられ、吸収剤再生炉で加熱・再生したタール吸収剤が供給されると共に前記熱分解炉で生成した熱分解ガス及びガス化剤が導入されて形成した流動層により前記タール吸収剤が熱分解ガスのタールを吸収するタール吸収炉とを有する熱分解装置と、
   前記第二室の内側下部に備えられ、前記熱分解炉で生成したチャー及び流動媒体が導入されると共にガス化剤が供給されて形成した流動層によりチャーをガス化してガス化ガスとチャー残渣を生成し、チャー残渣を流動媒体と共に前記チャー残渣燃焼炉に供給するチャーガス化炉と、前記第二室の内側上部に備えられ、前記タール吸収炉でタールを吸収してコークを担持したタール吸収剤が導入されると共に前記チャーガス化炉で生成したガス化ガス及びガス化剤が導入されて形成した流動層によりコークをガス化し、ガス化されないコークを含むタール吸収剤を前記吸収剤再生炉に供給するコークガス化炉とを有するガス化装置とを有し、
   下端が前記チャーガス化炉の流動層内に延び上端が前記コークガス化炉の流動層の上部まで伸びた前記区画壁と、前記区画壁よりもコークガス化炉側において、コークガス化炉の流動層の上部から流動層の内部に亘って延びて前記タール吸収炉のタール吸収剤を前記コークガス化炉に導くコーク導入路とにより、前記熱分解装置と前記ガス化装置をケーシング内に一体に備えた反応装置を有する
   ことを特徴とする循環流動層ガス化炉。
2. 前記チャー残渣燃焼炉から前記熱分解炉に導かれる流動媒体によって、前記吸収剤再生炉からタール吸収炉に導かれるタール吸収剤を加熱する熱交換部を有することを特徴とする請求項１に記載の循環流動層ガス化炉。
3. 熱交換部が、前記チャー残渣燃焼炉から前記熱分解炉に流動媒体を導く管と、前記吸収剤再生炉からタール吸収炉にタール吸収剤を導く管とによる二重管を有することを特徴とする請求項２に記載の循環流動層ガス化炉。
4. 前記ケーシングは耐火材を有する断熱ケーシングによって構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の循環流動層ガス化炉。
5. 前記チャー残渣燃焼炉から前記熱分解炉に流動媒体を供給する供給管は、前記チャー残渣燃焼炉から上方に向かう吹上管と、該吹上管の上端部から下り勾配を有して前記熱分解炉に向かう傾斜管とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の循環流動層ガス化炉。
6. 前記吸収剤再生炉から前記タール吸収炉にタール吸収剤を供給する供給管は、前記吸収剤再生炉から上方に向かう吹上管と、該吹上管の上端部から下り勾配を有して前記タール吸収炉に向かう傾斜管とを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の循環流動層ガス化炉。
7. 前記タール吸収炉の熱分解ガスとコークガス化炉のガス化ガスを別々に取り出すようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の循環流動層ガス化炉。
8. 前記区画壁の上部に、タール吸収炉とコークガス化炉を連通する連通部を設け、前記タール吸収炉からの熱分解ガスと前記コークガス化炉からのガス化ガスを混合して前記ケーシングから取り出すようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の循環流動層ガス化炉。

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