WO2010021011A1 - 燃料ガス化設備 - Google Patents

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WO2010021011A1
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fuel
gasification
fluidized bed
supply pipe
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村上高広
青木さと子
須田俊之
谷秀久
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株式会社Ihi
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    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention relates to a fuel gasification facility.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show an example of a conventional fuel gasification facility.
  • the fuel gasification facility has a fluid medium (eg, sand, limestone, etc.) using steam and a reaction gas for flow such as air or oxygen.
  • a gasification furnace 2 that generates gasified gas and combustible solids by gasifying solid fuel (coal, biomass, etc.) that is input after forming the fluidized bed 1, and is generated in the gasifier 2.
  • Combustion furnace 5 in which a combustible solid content is introduced from an introduction pipe 3 together with a fluid medium and a fluidized bed 4 is formed by a reaction gas for flow to burn the combustible solid content.
  • a medium separation device 8 such as a hot cyclone that separates the fluidized medium from the exhaust gas introduced through the exhaust gas and supplies the separated fluidized medium to the gasification furnace 2 through the downcomer 7.
  • a medium separating device 9, such as a cyclone, has provided comprising constituting a collecting container 10 for collecting the fluidized medium separated by said medium separating device 9.
  • reference numeral 11 denotes a dispersion plate for uniformly blowing steam introduced into the bottom of the gasification furnace 2 and flowing reaction gas into the fluidized bed 1
  • 12 denotes the inside of the gasification furnace 2.
  • 5 is a dispersion plate for uniformly blowing the flowing reaction gas introduced into the bottom of the fluidized bed 4
  • 14 is a hopper for storing the solid fuel
  • 15 is a screw feeder for cutting out the solid fuel stored in the hopper 14.
  • 16 is a fuel supply pipe to which the solid fuel cut out by the screw feeder 15 is guided and connected to a position higher than the upper surface of the fluidized bed 1 on the side surface of the gasification furnace 2.
  • the fluidized bed 1 is formed by the reaction gas for flow such as steam and air or oxygen, and the coal, biomass, etc. stored in the hopper 14 here.
  • the solid fuel is cut out by the screw feeder 15 and introduced from the fuel supply pipe 16, the solid fuel is partially oxidized and gasified to produce gasified gas and combustible solids, which are generated in the gasifier 2.
  • the combustible solid content is introduced from the introduction pipe 3 together with the fluid medium into the combustion furnace 5 in which the fluidized bed 4 is formed by the flow reaction gas, and the combustible solid content is combusted.
  • the exhaust gas from is introduced into a medium separation device 8 such as a hot cyclone through an exhaust gas pipe 6, in which the fluid medium is separated from the exhaust gas, and the separated fluid medium is Returned to the gasification furnace 2 through a Unkama 7, it is circulated.
  • a medium separation device 8 such as a hot cyclone
  • an exhaust gas pipe 6 in which the fluid medium is separated from the exhaust gas, and the separated fluid medium is Returned to the gasification furnace 2 through a Unkama 7, it is circulated.
  • the inside of the gasification furnace 2 is maintained at a high temperature in the presence of steam supplied to the bottom of the gasification furnace 2 or moisture evaporated from the solid fuel itself, and is generated by pyrolysis of the solid fuel.
  • the gasified gas generated in the gasification furnace 2 is separated into a fluid medium by a medium separator 9 such as a hot cyclone, and the fluid medium separated by the medium separator 9 is recovered in a recovery container 10.
  • a medium separator 9 such as a hot cyclone
  • Patent Document 1 discloses an apparatus configuration similar to the fuel gasification facility shown in FIGS. 1 and 2.
  • JP 2006-207947 A JP 2006-207947 A
  • An object of the present invention is to provide a fuel gasification facility that can stably supply fuel to a gasification furnace.
  • the present invention comprises a gasification furnace that forms a fluidized bed of a fluidized medium with a fluidizing reaction gas and gasifies a solid fuel that is input to generate a gasified gas and a combustible solid content.
  • CO 2 gas separation and circulation means for separating CO 2 gas from the gasification gas produced in the gasification furnace and leading it to a supply system for the solid fuel gasification furnace It depends on the equipment.
  • the CO 2 gas separated from the gasification gas is effectively used for supplying the solid fuel to the gasification furnace, so that the solid fuel is stably supplied to the gasification furnace and the gasification is performed.
  • C + CO 2 ⁇ 2CO one of the gasification reactions in the furnace Reaction will be promoted, leading to improved gasification efficiency.
  • the CO 2 gas separation and circulation means is provided at the front stage of the FT synthesizer that performs the Fischer-Tropsch synthesis reaction for adjusting the H 2 / CO ratio in the gasification gas to about 2. It can be constituted by a separator.
  • the CO 2 gas separation / circulation means is provided by a CO 2 separator provided in a preceding stage of an ammonia synthesizer for producing ammonia by mixing H 2 in the gasification gas with N 2 . It can also be configured.
  • the CO 2 gas separated by the CO 2 gas separating circulating means be introduced into the hopper solid fuel is stored, the solid fuel is dried, the solid fuel CO 2 This is effective for pumping and steady supply with gas.
  • a fuel supply pipe is connected to a position lower than the upper surface of the fluidized bed on the side surface of the gasification furnace, and solid fuel is supplied from the fuel supply pipe into the fluidized bed.
  • a flow gas pipe is connected in the vicinity of the connecting portion of the fuel supply pipe to the gasification furnace, and the solid gas is stabilized with the CO 2 gas separated by the CO 2 gas separation and circulation means with respect to the flow gas pipe. It can introduce
  • the solid fuel particles do not scatter and are in sufficient contact with the fluid medium, so that the solid fuel While the thermal decomposition of the fuel is surely completed and the amount of gas heat to be obtained, that is, the efficiency of cold gas is increased, the C conversion rate and the H conversion rate can be increased, and the tar in the gasification gas can be reformed.
  • the fuel supply pipe is connected to a position lower than the upper surface of the fluidized bed on the gasifier side surface and the solid fuel is supplied from the fuel supply pipe into the fluidized bed, biomass is used as the solid fuel.
  • the fuel supply temperature is increased to several hundred degrees Celsius at the connection portion of the fuel supply pipe to the gasifier, and the fuel is supplied when it is fixed.
  • CO 2 gas is supplied as a flowing gas from the flow gas pipe connected to the fuel supply pipe, and the flow of the solid fuel is promoted. Even if biomass is used as the solid fuel, the melted biomass does not adhere to the connecting portion of the fuel supply pipe, and there is no fear that the fuel supply pipe is clogged.
  • the CO 2 gas finally separated from the combustible gas such as H 2 or CO that is the product can be effectively used for supplying the solid fuel to the gasification furnace, An excellent effect that the solid fuel can be stably supplied to the gasification furnace can be obtained.
  • FIGS. 3 and 4 show a first embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 denote the same components, and the basic configuration is shown in FIGS. 2 is the same as the conventional one shown in FIG. 2, but the feature of this embodiment is that the CO 2 gas is separated from the gasification gas generated in the gasification furnace 2 as shown in FIGS. And CO 2 gas separation / circulation means for guiding the solid fuel to the gasification furnace 2 supply system.
  • An O 2 separator 17 for separating air into O 2 and N 2 ; (Not shown in FIG. 3, see FIG. 1) the generated in the gasification furnace 2 medium separator 9 O 2 where the fluidized medium is separated by the relative separated gasification gas O 2 separator 17
  • a high temperature reforming furnace 18 for mixing and reforming tar and lower hydrocarbons
  • a spray tower 19 for dedusting and removing trace components from the gasified gas reformed in the high-temperature reforming furnace 18
  • a desulfurization tower 20 for removing sulfur from the gasification gas that has been dedusted and trace components removed in the spray tower 19;
  • a precision remover 21 for removing trace components such as light tar from the gasification gas from which sulfur has been removed in the desulfurization tower 20;
  • a CO 2 separator 22 for separating CO 2 from a gasified gas (H 2 , CO, CO 2 ) from which trace components such as light tar have been removed by the precision remover 21;
  • FT for producing H 2 and CO as liquid fuel by performing a Fischer
  • CO 2 gas separated by the CO 2 separator 22 as the CO 2 gas separating circulating means as shown in FIG. 4, a supply system to the gasification furnace 2 of a solid fuel and solid fuel reservoir
  • the hopper 14 is configured to be introduced.
  • the gasified gas produced in the gasification furnace 2 and separated from the fluidized medium in the medium separator 9 (not shown in FIG. 3, see FIG. 1) is reformed at high temperature.
  • O 2 separator 17 are mixed separate O 2 in the furnace 18 is performed reforming tar and lower hydrocarbons, de from the hot reformer 18 with reformed gasification gas in the spray tower 19 Dust and trace components are removed, sulfur is removed from the gasification gas that has been dedusted and trace components removed by the spray tower 19 in the desulfurization tower 20, and sulfur is removed by the desulfurization tower 20 in the precision remover 21.
  • Gasified gas (H 2 , CO, CO 2 ) from which trace components such as light tar are removed from the gasified gas, and trace components such as light tar are removed by the precision remover 21 in the CO 2 separator 22.
  • CO 2 is separated from, FT H 2 and as a liquid fuel by Fischer-Tropsch synthesis reaction to adjust the H 2 / CO ratio of the CO 2 separator 22 CO 2 is separated in the gasification gas in the formation unit 23 to approximately 2 is performed
  • the solid fuel is dried in the hopper 14, and the solid fuel is pumped by the CO 2 gas, so that the solid fuel is constantly supplied. Is possible.
  • N 2 gas, steam, or the like it is possible to introduce N 2 gas, steam, or the like into the hopper 14, but if N 2 gas is introduced into the hopper 14, an inert gas is mixed into the gasification furnace 2, thereby generating While the amount of heat of the gasified gas is reduced, if steam is introduced into the hopper 14, extra steam is required, and the efficiency of the entire system is reduced accordingly.
  • the amount of heat of the gasification gas as in the case of using N 2 gas. There is no concern that the efficiency of the entire system will be reduced as in the case of using steam.
  • the CO 2 gas finally separated from the combustible gas such as H 2 or CO that is the product can be effectively used for supplying the solid fuel to the gasification furnace 2, and the solid fuel is supplied to the gasification furnace 2. It can be supplied stably.
  • FIG. 5 is a main part configuration diagram showing a modified example of the gasification furnace 2, in which the parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 represent the same components, and the basic configuration is shown in FIG. 3 and FIG. 4, but the feature of this embodiment is that the fuel supply pipe 16 is connected to a position lower than the upper surface of the fluidized bed 1 on the side surface of the gasifier 2 as shown in FIG. The solid fuel is supplied from the fuel supply pipe 16 into the fluidized bed 1.
  • FIG. 6 is a main part configuration diagram showing another specific example of the gasification furnace 2 in the first embodiment of the present invention (see FIG. 3), in which the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 5 are given. moiety represents the same material, although the basic configuration is the same as that shown in FIGS. 3 and 5, it is an aspect of this embodiment, CO 2 separation as the CO 2 gas separating circulating means Instead of introducing the CO 2 gas separated in the vessel 22 (see FIG. 3) into the hopper 14 in which the solid fuel is stored, as shown in FIG.
  • the fuel as a supply system of the solid fuel to the gasifier 2 the fluidizing gas pipe 24 connected to the vicinity of connection to the gasifying furnace 2 of the supply pipe 16, CO 2 which respect flowable gas pipe 24 separated by the CO 2 separator 22 as the CO 2 gas separating circulating means Gas is introduced as a fluidized gas to stably supply solid fuel into the fluidized bed It lies in the fact that cormorants configuration.
  • the fuel supply pipe 16 is connected to a position lower than the upper surface of the fluidized bed 1 on the side surface of the gasification furnace 2, and the solid fuel is fed into the fluidized bed 1 from the fuel supply pipe 16.
  • the biomass has a higher volatile content than coal and is easily gasified. Therefore, the temperature of the biomass rises to several hundred degrees Celsius at the connection portion of the fuel supply pipe 16 to the gasifier 2.
  • the fuel supply pipe 16 may be clogged.
  • the flow gas pipe 24 connected to the fuel supply pipe 16 is used.
  • CO 2 gas is supplied as a fluidizing gas from the fluidity of the solid fuel is promoted, even when if using biomass as a solid fuel, biomass and melted is not secured to the connection portion of the fuel supply pipe 16, the Fee there is no worry about clogging the supply pipe 16.
  • CO 2 separator 22 CO 2 gas separated in (see FIG. 3) as CO 2 gas separating circulating means solid fuel is stored Needless to say, it may be introduced into the hopper 14.
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same components, and the basic configuration is the same as that shown in FIG.
  • the present embodiment is characterized in that the CO 2 gas separation and circulation means is a front stage of an ammonia synthesizer 25 for producing ammonia by mixing H 2 in gasification gas with N 2. in points constituted by CO 2 separator 22 provided.
  • the CO 2 in the CO 2 separator 22 is provided with of H 2 separator 26 which separates and H 2 from gasification gas separated, separated by the H 2 separator 26 H 2 is introduced into the ammonia synthesizer 25 for reaction during the production of ammonia, and the CO from which H 2 has been separated by the H 2 separator 26 is gasified gas from which CO 2 has been separated by the CO 2 separator 22. It is trying to return to.

Abstract

　製品となるＨ2やＣＯ等の可燃性ガスから最終的に分離されるＣＯ2ガスを固体燃料のガス化炉への供給用として有効活用し得、固体燃料をガス化炉へ安定して供給し得る燃料ガス化設備を提供する。 　ガス化炉２で生成されたガス化ガス中からＣＯ2ガスを分離して固体燃料のガス化炉２への供給系統へ導くＣＯ2ガス分離循環手段を備える。

Description

燃料ガス化設備
　本発明は、燃料ガス化設備に関するものである。
　従来より、燃料として、石炭、バイオマス、廃プラスチック、或いは各種の含水廃棄物等の固体燃料を用い、ガス化ガスを生成する燃料ガス化設備の開発が進められている。
　図１及び図２は従来の燃料ガス化設備の一例を示すものであって、該燃料ガス化設備は、蒸気、及び空気又は酸素等の流動用反応ガスにより流動媒体（硅砂、石灰石等）の流動層１を形成して投入される固体燃料（石炭、バイオマス等）のガス化を行いガス化ガスと可燃性固形分とを生成するガス化炉２と、該ガス化炉２で生成された可燃性固形分が流動媒体と共に導入管３から導入され且つ流動用反応ガスにより流動層４を形成して前記可燃性固形分の燃焼を行う燃焼炉５と、該燃焼炉５から排ガス管６を介して導入される排ガスより流動媒体を分離し該分離した流動媒体をダウンカマー７を介して前記ガス化炉２に供給するホットサイクロン等の媒体分離装置８と、前記ガス化炉２で生成されたガス化ガスより流動媒体を分離するホットサイクロン等の媒体分離装置９と、該媒体分離装置９で分離された流動媒体を回収する回収容器１０とを備えてなる構成を有している。
　尚、図１及び図２中、１１は前記ガス化炉２の底部へ導入される蒸気及び流動用反応ガスを流動層１内へ均一に吹き込むための分散板、１２は前記ガス化炉２内部における導入管３が接続される部分を下方のみが開放されるように覆うことにより流動層１内の流動媒体が導入管３へ直接流出することを防止するための仕切壁、１３は前記燃焼炉５の底部へ導入される流動用反応ガスを流動層４内へ均一に吹き込むための分散板、１４は前記固体燃料が貯留されるホッパ、１５はホッパ１４に貯留された固体燃料を切り出すスクリューフィーダ、１６はスクリューフィーダ１５によって切り出された固体燃料が導かれ且つ前記ガス化炉２側面における流動層１上面より高い位置に接続された燃料供給管である。
　前述の如き燃料ガス化設備においては、ガス化炉２において、蒸気、及び空気又は酸素等の流動用反応ガスにより流動層１が形成されており、ここにホッパ１４に貯留された石炭、バイオマス等の固体燃料をスクリューフィーダ１５によって切り出して燃料供給管１６から投入すると、該固体燃料は部分酸化してガス化され、ガス化ガスと可燃性固形分とが生成され、前記ガス化炉２で生成された可燃性固形分は流動媒体と共に導入管３から、流動用反応ガスにより流動層４が形成されている燃焼炉５へ導入され、該可燃性固形分の燃焼が行われ、該燃焼炉５からの排ガスは、排ガス管６を介してホットサイクロン等の媒体分離装置８へ導入され、該媒体分離装置８において、前記排ガスより流動媒体が分離され、該分離された流動媒体はダウンカマー７を介して前記ガス化炉２に戻され、循環される。
　ここで、前記ガス化炉２の内部では、ガス化炉２の底部へ供給される蒸気や固体燃料自体から蒸発する水分の存在下で高温が保持されると共に、固体燃料の熱分解によって生成したガスや、その残渣燃料が蒸気と反応することによって、水性ガス化反応Ｃ＋Ｈ2Ｏ＝Ｈ2＋ＣＯや水素転換反応ＣＯ＋Ｈ2Ｏ＝Ｈ2＋ＣＯ2が起こり、Ｈ2やＣＯ等の可燃性のガス化ガスが生成される。
　前記ガス化炉２で生成されたガス化ガスは、ホットサイクロン等の媒体分離装置９で流動媒体が分離され、該媒体分離装置９で分離された流動媒体は、回収容器１０に回収される。
　尚、図１及び図２に示される燃料ガス化設備と類似した装置構成を有するものとしては、例えば、特許文献１がある。
特開２００６－２０７９４７号公報
　ところで、前述の如き従来の燃料ガス化設備において、前記ガス化炉２で生成されたガス化ガス中にはＣＯ2も含まれており、該ガス化ガス中に含まれるＣＯ2については、製品となるＨ2やＣＯ等の可燃性ガスから最終的に分離されるものの、必ずしも充分に有効活用されているとは言えないのが現状であった。
　本発明は、斯かる実情に鑑み、製品となるＨ2やＣＯ等の可燃性ガスから最終的に分離されるＣＯ2ガスを固体燃料のガス化炉への供給用として有効活用し得、固体燃料をガス化炉へ安定して供給し得る燃料ガス化設備を提供しようとするものである。
　本発明は、流動用反応ガスにより流動媒体の流動層を形成して投入される固体燃料のガス化を行いガス化ガスと可燃性固形分とを生成するガス化炉と、
  該ガス化炉で生成されたガス化ガス中からＣＯ2ガスを分離して固体燃料のガス化炉への供給系統へ導くＣＯ2ガス分離循環手段と
  を備えたことを特徴とする燃料ガス化設備にかかるものである。
　上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
　前述の如く構成すると、ガス化ガス中から分離されるＣＯ2ガスが固体燃料のガス化炉への供給用として有効活用され、固体燃料がガス化炉へ安定して供給されると共に、ガス化炉内におけるガス化反応の一つである
  Ｃ＋ＣＯ2→２ＣＯ
という反応が促進されることとなり、ガス化効率の向上にもつながる。
　前記燃料ガス化設備においては、前記ＣＯ2ガス分離循環手段を、ガス化ガス中のＨ2／ＣＯ比を約２に調整するフィッシャー・トロプシュ合成反応を行うＦＴ合成器の前段に設けられるＣＯ2分離器によって構成することができる。
　又、前記燃料ガス化設備においては、前記ＣＯ2ガス分離循環手段を、ガス化ガス中のＨ2をＮ2と混合してアンモニアを製造するアンモニア合成器の前段に設けられるＣＯ2分離器によって構成することもできる。
　一方、前記燃料ガス化設備においては、前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料が貯留されるホッパへ導入することが、固体燃料を乾燥させ、固体燃料をＣＯ2ガスによって圧送し定常供給する上で有効となる。
　更に、前記燃料ガス化設備においては、前記ガス化炉側面における流動層上面より低い位置に燃料供給管を接続し、該燃料供給管から固体燃料を流動層内へ供給するよう構成すると共に、
  前記燃料供給管のガス化炉に対する接続部近傍に流動用ガス管を接続し、該流動用ガス管に対し前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料を安定して流動層内へ供給するための流動ガスとして導入することができる。このようにすると、ガス化炉の流動層の上へ燃料供給管から固体燃料を供給する場合に比べ、該固体燃料の微粒子が飛散せずに流動媒体と充分に接触する形となって、固体燃料の熱分解が確実に完了し、得られるガス熱量即ち冷ガス効率が高まる一方、Ｃ転換率やＨ転換率も高くすること、更に、ガス化ガス中のタールの改質が可能となる。ここで、仮に、ガス化炉側面における流動層上面より低い位置に燃料供給管を接続し、該燃料供給管から固体燃料を流動層内へ供給するよう構成すると、特に固体燃料としてバイオマスを使用した場合、該バイオマスは石炭より揮発分が多くガス化しやすいことから、ガス化炉に対する燃料供給管の接続部において、数百℃に昇温して溶融化し、それが固着していくと、燃料供給管が詰まってしまうことも考えられるが、前述の如く構成した場合には、燃料供給管に接続した流動用ガス管からＣＯ2ガスが流動ガスとして供給され、固体燃料の流動が促進されるため、固体燃料としてたとえバイオマスを使用したとしても、溶融化したバイオマスが燃料供給管の接続部に固着せず、該燃料供給管が詰まる心配もない。
　本発明の燃料ガス化設備によれば、製品となるＨ2やＣＯ等の可燃性ガスから最終的に分離されるＣＯ2ガスを固体燃料のガス化炉への供給用として有効活用し得、固体燃料をガス化炉へ安定して供給し得るという優れた効果を奏し得る。
従来の燃料ガス化設備の一例を示す全体概要構成図である。 従来の燃料ガス化設備の一例におけるガス化炉を示す要部構成図である。 本発明の第一実施例のシステム構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施例におけるガス化炉の具体例を示す要部構成図である。 図４に示すガス化炉の変形例を示す要部構成図である。 本発明の第一実施例におけるガス化炉の他の具体例を示す要部構成図である。 本発明の第二実施例のシステム構成を示すブロック図である。
符号の説明
　　１  流動層
　　２  ガス化炉
　　３  導入管
　　５  燃焼炉
　　７  ダウンカマー
　　８  媒体分離装置
　１０  回収容器
　１１  分散板
　１４  ホッパ（供給系統）
　１５  スクリューフィーダ
　１６  燃料供給管（供給系統）
　２２  ＣＯ2分離器（ＣＯ2ガス分離循環手段）
　２３  ＦＴ合成器
　２４  流動用ガス管
　２５  アンモニア合成器
　以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
　図３及び図４は本発明の第一実施例であって、図中、図１及び図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１及び図２に示す従来のものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図３及び図４に示す如く、ガス化炉２で生成されたガス化ガス中からＣＯ2ガスを分離して固体燃料のガス化炉２への供給系統へ導くＣＯ2ガス分離循環手段を備えた点にある。
　本実施例の場合、
  空気をＯ2とＮ2とに分離するＯ2分離器１７と、
  前記ガス化炉２で生成され媒体分離装置９（図３には図示を省略、図１参照）で流動媒体が分離されたガス化ガスに対し前記Ｏ2分離器１７で分離されたＯ2を混合してタール及び低級炭化水素の改質を行う高温改質炉１８と、
  該高温改質炉１８で改質されたガス化ガスから脱塵並びに微量成分除去を行うスプレー塔１９と、
  該スプレー塔１９で脱塵並びに微量成分除去が行われたガス化ガスから硫黄を除去する脱硫塔２０と、
  該脱硫塔２０で硫黄が除去されたガス化ガスから軽質タール等の微量成分を除去する精密除去器２１と、
  該精密除去器２１で軽質タール等の微量成分が除去されたガス化ガス（Ｈ2、ＣＯ、ＣＯ2）からＣＯ2を分離するＣＯ2分離器２２と、
  該ＣＯ2分離器２２でＣＯ2が分離されたガス化ガス中のＨ2／ＣＯ比を約２に調整するフィッシャー・トロプシュ合成反応を行うことにより液体燃料としてのＨ2及びＣＯを製造するＦＴ合成器２３と
  を具備せしめ、前記ＣＯ2ガス分離循環手段を、前記ＦＴ合成器２３の前段に設けられるＣＯ2分離器２２によって構成してある。
　そして、前記ＣＯ2ガス分離循環手段としてのＣＯ2分離器２２で分離されたＣＯ2ガスは、図４に示す如く、固体燃料のガス化炉２への供給系統であって且つ固体燃料が貯留されるホッパ１４へ導入するよう構成してある。
　次に、上記実施例の作用を説明する。
　図３に示す第一実施例の場合、ガス化炉２で生成され媒体分離装置９（図３には図示を省略、図１参照）で流動媒体が分離されたガス化ガスは、高温改質炉１８においてＯ2分離器１７で分離されたＯ2が混合されてタール及び低級炭化水素の改質が行われ、スプレー塔１９において前記高温改質炉１８で改質されたガス化ガスから脱塵並びに微量成分除去が行われ、脱硫塔２０において前記スプレー塔１９で脱塵並びに微量成分除去が行われたガス化ガスから硫黄が除去され、精密除去器２１において前記脱硫塔２０で硫黄が除去されたガス化ガスから軽質タール等の微量成分が除去され、ＣＯ2分離器２２において前記精密除去器２１で軽質タール等の微量成分が除去されたガス化ガス（Ｈ2、ＣＯ、ＣＯ2）からＣＯ2が分離され、ＦＴ合成器２３において前記ＣＯ2分離器２２でＣＯ2が分離されたガス化ガス中のＨ2／ＣＯ比を約２に調整するフィッシャー・トロプシュ合成反応が行われることにより液体燃料としてのＨ2及びＣＯが製造されるが、前記ＣＯ2ガス分離循環手段としてのＣＯ2分離器２２で分離されたＣＯ2ガスは、図４に示す如く、固体燃料が貯留されるホッパ１４へ導入される。
　このように、前記ＣＯ2ガスがホッパ１４へ導入されると、該ホッパ１４内において固体燃料の乾燥が行われると共に、固体燃料がＣＯ2ガスによって圧送される形となり、該固体燃料の定常供給が可能となる。
　更に、前記ＣＯ2ガスがホッパ１４からスクリューフィーダ１５と燃料供給管１６を経てガス化炉２へ供給されることにより、ガス化反応の一つである
  Ｃ＋ＣＯ2→２ＣＯ
という反応が促進されることとなり、ガス化効率の向上にもつながる。
　因みに、Ｎ2ガスや蒸気等をホッパ１４へ導入することも可能ではあるが、仮にＮ2ガスをホッパ１４へ導入した場合、ガス化炉２に不活性ガスが混入することとなって、生成されるガス化ガスの熱量が低下する一方、仮に蒸気をホッパ１４へ導入した場合、余分な蒸気が必要となり、その分システム全体の効率が低下してしまうこととなる。しかし、本実施例では、製品となるＨ2やＣＯ等の可燃性ガスから最終的に分離されるＣＯ2を循環させて利用するため、Ｎ2ガスを用いる場合のようにガス化ガスの熱量が低下したり、蒸気を用いる場合のようにシステム全体の効率が低下してしまう心配は全くない。
　こうして、製品となるＨ2やＣＯ等の可燃性ガスから最終的に分離されるＣＯ2ガスを固体燃料のガス化炉２への供給用として有効活用し得、固体燃料をガス化炉２へ安定して供給し得る。
　図５はガス化炉２の変形例を示す要部構成図であって、図中、図３及び図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３及び図４に示すものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図５に示す如く、ガス化炉２側面における流動層１上面より低い位置に燃料供給管１６を接続し、該燃料供給管１６から固体燃料を流動層１内へ供給するよう構成した点にある。
　前述の如く、ガス化炉２側面における流動層１上面より低い位置に燃料供給管１６を接続し、該燃料供給管１６から固体燃料を流動層１内へ供給するよう構成すると、図４に示す例の如く、ガス化炉２の流動層１の上へ燃料供給管１６から固体燃料を供給する場合に比べ、該固体燃料の微粒子が飛散せずに流動媒体と充分に接触する形となって、固体燃料の熱分解が確実に完了し、得られるガス熱量即ち冷ガス効率が高まる一方、Ｃ転換率やＨ転換率も高くすること、更に、ガス化ガス中のタールの改質が可能となる。
　図６は本発明の第一実施例（図３参照）におけるガス化炉２の他の具体例を示す要部構成図であって、図中、図３及び図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３及び図５に示すものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、前記ＣＯ2ガス分離循環手段としてのＣＯ2分離器２２（図３参照）で分離されたＣＯ2ガスを固体燃料が貯留されるホッパ１４へ導入する代りに、図６に示す如く、前記固体燃料のガス化炉２への供給系統としての燃料供給管１６のガス化炉２に対する接続部近傍に流動用ガス管２４を接続し、該流動用ガス管２４に対し前記ＣＯ2ガス分離循環手段としてのＣＯ2分離器２２で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料を安定して流動層内へ供給するための流動ガスとして導入するよう構成した点にある。
　ここで、図５や図６に示す例の如く、ガス化炉２側面における流動層１上面より低い位置に燃料供給管１６を接続し、該燃料供給管１６から固体燃料を流動層１内へ供給するよう構成すると、特に固体燃料としてバイオマスを使用した場合、該バイオマスは石炭より揮発分が多くガス化しやすいことから、ガス化炉２に対する燃料供給管１６の接続部において、数百℃に昇温して溶融化し、それが固着していくと、燃料供給管１６が詰まってしまうことも考えられるが、図６に示す例の場合には、燃料供給管１６に接続した流動用ガス管２４からＣＯ2ガスが流動ガスとして供給され、固体燃料の流動が促進されるため、固体燃料としてたとえバイオマスを使用したとしても、溶融化したバイオマスが燃料供給管１６の接続部に固着せず、該燃料供給管１６が詰まる心配もない。
　尚、図６に示す例において、図５に示す例と同様に、ＣＯ2ガス分離循環手段としてのＣＯ2分離器２２（図３参照）で分離されたＣＯ2ガスを固体燃料が貯留されるホッパ１４へ導入しても良いことは言うまでもない。
　図７は本発明の第二実施例であって、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３に示すものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図７に示す如く、前記ＣＯ2ガス分離循環手段を、ガス化ガス中のＨ2をＮ2と混合してアンモニアを製造するアンモニア合成器２５の前段に設けられるＣＯ2分離器２２によって構成した点にある。
　本実施例の場合、前記ＣＯ2分離器２２でＣＯ2が分離されたガス化ガス中からＨ2を分離するＨ2分離器２６を設けてあり、該Ｈ2分離器２６で分離されたＨ2を前記アンモニア合成器２５にアンモニア製造時の反応用として導入し、前記Ｈ2分離器２６でＨ2が分離されたＣＯは、前記ＣＯ2分離器２２でＣＯ2が分離されたガス化ガスに戻すようにしてある。
　図７に示すシステム構成を採用した場合にも、ガス化炉２の具体例としては、図３の場合と同様に、図４、図５、図６のいずれの形式を用いることができ、前述と同様の作用効果が得られる。
　尚、本発明の燃料ガス化設備は、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。

Claims (12)

  1. 　流動用反応ガスにより流動媒体の流動層を形成して投入される固体燃料のガス化を行いガス化ガスと可燃性固形分とを生成するガス化炉と、
      該ガス化炉で生成されたガス化ガス中からＣＯ2ガスを分離して固体燃料のガス化炉への供給系統へ導くＣＯ2ガス分離循環手段と
      を備えたことを特徴とする燃料ガス化設備。
  2. 　前記ＣＯ2ガス分離循環手段を、ガス化ガス中のＨ2／ＣＯ比を約２に調整するフィッシャー・トロプシュ合成反応を行うＦＴ合成器の前段に設けられるＣＯ2分離器によって構成した請求項１記載の燃料ガス化設備。
  3. 　前記ＣＯ2ガス分離循環手段を、ガス化ガス中のＨ2をＮ2と混合してアンモニアを製造するアンモニア合成器の前段に設けられるＣＯ2分離器によって構成した請求項１記載の燃料ガス化設備。
  4. 　前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料が貯留されるホッパへ導入するよう構成した請求項１記載の燃料ガス化設備。
  5. 　前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料が貯留されるホッパへ導入するよう構成した請求項２記載の燃料ガス化設備。
  6. 　前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料が貯留されるホッパへ導入するよう構成した請求項３記載の燃料ガス化設備。
  7. 　前記ガス化炉側面における流動層上面より低い位置に燃料供給管を接続し、該燃料供給管から固体燃料を流動層内へ供給するよう構成すると共に、
      前記燃料供給管のガス化炉に対する接続部近傍に流動用ガス管を接続し、該流動用ガス管に対し前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料を安定して流動層内へ供給するための流動ガスとして導入するよう構成した請求項１記載の燃料ガス化設備。
  8. 　前記ガス化炉側面における流動層上面より低い位置に燃料供給管を接続し、該燃料供給管から固体燃料を流動層内へ供給するよう構成すると共に、
      前記燃料供給管のガス化炉に対する接続部近傍に流動用ガス管を接続し、該流動用ガス管に対し前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料を安定して流動層内へ供給するための流動ガスとして導入するよう構成した請求項２記載の燃料ガス化設備。
  9. 　前記ガス化炉側面における流動層上面より低い位置に燃料供給管を接続し、該燃料供給管から固体燃料を流動層内へ供給するよう構成すると共に、
      前記燃料供給管のガス化炉に対する接続部近傍に流動用ガス管を接続し、該流動用ガス管に対し前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料を安定して流動層内へ供給するための流動ガスとして導入するよう構成した請求項３記載の燃料ガス化設備。
  10. 　前記ガス化炉側面における流動層上面より低い位置に燃料供給管を接続し、該燃料供給管から固体燃料を流動層内へ供給するよう構成すると共に、
      前記燃料供給管のガス化炉に対する接続部近傍に流動用ガス管を接続し、該流動用ガス管に対し前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料を安定して流動層内へ供給するための流動ガスとして導入するよう構成した請求項４記載の燃料ガス化設備。
  11. 　前記ガス化炉側面における流動層上面より低い位置に燃料供給管を接続し、該燃料供給管から固体燃料を流動層内へ供給するよう構成すると共に、
      前記燃料供給管のガス化炉に対する接続部近傍に流動用ガス管を接続し、該流動用ガス管に対し前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料を安定して流動層内へ供給するための流動ガスとして導入するよう構成した請求項５記載の燃料ガス化設備。
  12. 　前記ガス化炉側面における流動層上面より低い位置に燃料供給管を接続し、該燃料供給管から固体燃料を流動層内へ供給するよう構成すると共に、
      前記燃料供給管のガス化炉に対する接続部近傍に流動用ガス管を接続し、該流動用ガス管に対し前記ＣＯ2ガス分離循環手段で分離されたＣＯ2ガスを、固体燃料を安定して流動層内へ供給するための流動ガスとして導入するよう構成した請求項６記載の燃料ガス化設備。
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