WO2023063312A1 - 連続炭化装置 - Google Patents

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WO2023063312A1
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rotary kiln
heating
heated
carbide
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明 横井
健輔 内田
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明 横井
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    • C10B47/28—Other processes
    • C10B47/30—Other processes in rotary ovens or retorts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
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    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
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    • F27B7/32—Arrangement of devices for charging
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
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    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention relates to a continuous carbonization apparatus that continuously produces carbonized raw materials such as biomass.
  • various raw materials such as biomass become carbides with various characteristics depending on the degree of thermal decomposition during carbonization, making it possible to develop various applications.
  • by lightly carbonizing it is possible to impart water repellency to the surface of the raw material, or to perform insecticidal/bactericidal treatment.
  • by carbonizing to a moderate degree it is possible to produce a coal alternative fuel that is carbonized to the inside and has excellent pulverizability.
  • by carbonizing to a high degree a carbide having a fine porous structure and excellent adsorptivity can be obtained.
  • the carbonization treatment refers to the operation of increasing the carbon element content of the raw material by thermally decomposing the raw material in the absence of oxygen or in the presence of a trace amount of oxygen.
  • a rotary kiln is conventionally known as an apparatus for continuously carbonizing various raw materials containing carbon elements.
  • a direct heating method that thermally decomposes the material to be processed by directly contacting it with high-temperature combustion gas
  • an indirect heating system that thermally decomposes the material in the retort (cylinder) through the outer wall surface of the retort (cylinder).
  • the direct heating method in general, the heating temperature tends to be uneven, and the degree of thermal decomposition of the object to be treated tends to be uneven. Therefore, in order to uniformly carbonize the object to be processed, it is preferable to use the indirect heating method rather than the direct heating method.
  • Patent Literature 1 discloses an externally heated carbonization furnace having a first rotary kiln and a second rotary kiln connected in series downstream of the first rotary kiln. Drying is performed in the upstream rotary kiln, and carbonization is performed in the downstream rotary kiln.
  • Patent Document 2 discloses a rotary carbonization apparatus in which the interior of the carbonization furnace is divided into two zones, a pre-process zone and a post-process zone. Drying treatment is mainly performed in the pre-process zone, and carbonization treatment is mainly performed in the post-process zone.
  • An object of the present invention is to provide a continuous carbonization apparatus which is space-saving, excellent in energy efficiency, and capable of producing uniform carbide.
  • the inventors of the present invention have repeatedly studied a manufacturing apparatus for efficiently manufacturing various carbides.
  • a rotary kiln is very excellent as an apparatus for continuously producing a large amount of carbide.
  • the present inventors conducted various studies on the internal structure of a rotary kiln in order to perform drying and carbonization of raw materials in one indirect heating type rotary kiln. As a result, the present invention was achieved.
  • the continuous carbonization apparatus of the present invention has the following configuration.
  • a continuous carbonization apparatus that has a rotary kiln and continuously pyrolyzes raw materials to produce carbonized materials, wherein the rotary kiln is installed in a heating jacket and is externally heated by the heating jacket,
  • the rotary kiln has a double structure retort whose cross section is concentric inner and outer circles, and the raw material is first put into the inner retort, moved while being heated in the inner retort, and then It is characterized by dropping into the outer retort, moving in the outer retort while being heated in the opposite direction to the inner retort, becoming a carbide, and being discharged from the outlet to the outside of the rotary kiln.
  • Continuous carbonization equipment (2) The continuous carbonization apparatus according to (1) above, wherein the raw material is moved in each retort by guide vanes installed on the inner walls of the inner and outer retorts. (3) The continuous carbonization apparatus according to (2) above, wherein the guide vanes are spirally arranged in the axial direction of the retort. (4) The continuous carbonization apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the inside of the heating jacket is heated by injecting a heating gas. (5) The method according to any one of (1) to (4) above, characterized by having an outlet for discharging volatile gas generated from the raw material heated in the rotary kiln to the outside from the rotary kiln. continuous carbonization equipment.
  • the continuous carbonization apparatus according to any one of (1) to (5), further comprising a raw material supply device that continuously supplies the raw material into the rotary kiln.
  • the continuous carbonization apparatus according to any one of (1) to (6), further comprising a carbide cooling device that continuously cools the carbide discharged from the rotary kiln to the outside.
  • Part of the volatile gas discharged to the outside is burned by an external combustion device, and part of the generated heated gas is injected into the heating jacket.
  • the continuous carbonization apparatus according to any one of (7).
  • the continuous carbonization apparatus of the present invention can also be configured as follows.
  • a continuous carbonization apparatus that has a rotary kiln and a carbide cooling device and continuously pyrolyzes raw materials to produce carbonized materials, wherein the rotary kiln is installed in a heating jacket, and the The rotary kiln has a double structure retort whose cross section is concentric inside and outside, the outer retort and the inner retort are fixed to each other, rotate together in the same direction, and the raw material is moved in each retort by guide vanes installed on the inner walls of the inner and outer retorts, and the raw material passes through a switch and is fed into the rotary kiln, first to the inner is put into the retort, moves in the inner retort while being heated, and then drops into the outer retort, where the outer retort is heated in the opposite direction to the inner retort.
  • Cooling water circulates in the exterior part, and it consists of a cooling conveying pipe having a structure in which a screw conveyor is installed inside, and the carbide is cooled while passing through the cooling conveying pipe. Characterized by continuous carbonization equipment.
  • the continuous carbonization apparatus of the present invention is space-saving, has excellent energy efficiency, and is capable of producing uniform carbonized materials.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a continuous carbonization apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a continuous carbonization apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the rotary kiln of the continuous carbonization apparatus of the first embodiment of the present invention, taken along the line AA.
  • a rotary kiln is suitable as a device for efficiently and continuously carbonizing raw materials. Furthermore, in order to uniformly carbonize the raw materials, an indirect heating method was adopted in which the rotary kiln was heated from the outside.
  • drying treatment apparatus When drying and carbonizing raw materials are performed in separate devices, a space equivalent to two devices is required. Moreover, the drying treatment apparatus and the carbonization treatment apparatus each require a heating facility for heating from the outside, and there is room for improvement in terms of energy efficiency.
  • a retort with a double inner and outer structure as the internal structure of the rotary kiln. That is, of the inner and outer retorts having a double structure, the inner retort is mainly used for the drying treatment, and the outer retort is mainly used for the carbonization treatment.
  • the rotary kiln By making the rotary kiln a double structure of the inside and the outside, only one heating equipment is required to heat the rotary kiln from the outside, and the energy required for heating can be used efficiently.
  • the atmosphere temperature in the inner retort tends to be lower than in the outer retort, and carbonization treatment must be performed at a higher temperature in the outer retort. can be done.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a continuous carbonization apparatus according to a first embodiment of the invention.
  • the continuous carbonization apparatus of the first embodiment has, as main components, a rotary kiln 1, a raw material supply device 2, and a carbide cooling device 3 installed in a heating jacket.
  • an external combustion device that burns a portion of the volatile gas discharged from the rotary kiln to the outside, and a device that injects a portion of the heated gas generated by the external combustion device into the heating jacket , cooling water circulation system, cooling water tank, dust removal/cooling/purification system for surplus heated gas and exhaust gas, exhaust gas chimney, etc.
  • the raw material supply device 2 is a device that continuously supplies raw materials to the rotary kiln 1 .
  • the raw material is an organic substance that contains carbon elements and whose carbon element content is increased by carbonization.
  • biomass resources such as woody and herbaceous plants, forestry residues, agricultural residues, livestock wastes, marine wastes, general household wastes, food residues, sludge, etc., but are not particularly limited.
  • the raw materials must be shredded, pulverized, and solidified into predetermined appropriate dimensions so that they can be put into the rotary kiln 1 and dried and carbonized.
  • predetermined appropriate dimensions so that they can be put into the rotary kiln 1 and dried and carbonized.
  • the length and width it is preferable to adjust the length and width to about 1 to 100 mm and the thickness to about 0.1 to 50 mm.
  • the thickness it is preferable to adjust the thickness to about 20 mm or less so as not to increase the thickness.
  • the raw material is stored in a predetermined storage warehouse for a period of time until it reaches a stable state with a constant moisture content before being put into the continuous carbonization device.
  • the period until reaching a stable state differs, and the moisture content at the time of reaching a stable state differs. Therefore, it is preferable to appropriately adjust the storage period and storage conditions in the storage warehouse according to the type of raw material.
  • the heating temperature and heating time during the drying treatment and carbonization treatment in the continuous carbonization apparatus of the present invention are appropriately adjusted for each raw material according to the moisture content in the stable state.
  • the moisture content of the raw material is preferably adjusted to 100% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less.
  • the raw material that has been subdivided into predetermined appropriate dimensions and has a stable moisture content is put into the hopper 16 of the raw material supply device 2 and temporarily stored in the raw material container 17 .
  • the raw material is taken out from the raw material container 17 by a conveying pipe 18 having a screw conveyor installed therein, and put into the rotary kiln 1 .
  • a switch 19 is installed at the raw material inlet of the rotary kiln 1 .
  • Raw materials are fed into the rotary kiln 1 through the switch 19 .
  • the switch 19 maintains airtightness so that air does not enter the rotary kiln 1 from the outside and heated gas in the rotary kiln 1 does not escape to the outside.
  • a specific example of the switch 19 is a rotary switch having one or more gears.
  • the inside of the rotary kiln 1 has a double structure retort whose cross section is concentric inside and outside. That is, the inside of the rotary kiln 1 has a double structure consisting of an outer retort 5 and an inner retort 6, which are fixed to each other and rotate together in the same direction.
  • the inner diameter of the inner retort 6 is preferably 30-70% of the inner diameter of the outer retort 5 .
  • the length and inner diameter of the outer retort 5 and the inner retort 6 can be appropriately set according to the type of raw material, the purpose and application of the carbonization treatment, and the desired productivity.
  • the retorts 5 and 6 of the rotary kiln 1 have rotating shafts 10, 11, and 12 on both sides in the axial direction.
  • the rotary shafts 10 and 12 are supported by two fixed bases 13 via bearings 14, respectively.
  • the rotary shaft 11 has a gear around it and is driven by a motor 30 via the gear. Therefore, the driving force of the motor 30 can rotate the retorts 5 and 6 at a predetermined speed.
  • the retorts 5 and 6 are installed inside the heating jacket 4 .
  • the heating jacket 4 has a heating gas inlet 24 through which heating gas can be injected from the outside, and a heating gas 26 is injected from the outside.
  • the space 7 inside the heating jacket 4 is heated by the injected heating gas, and the temperature rises.
  • the heating gas 26 that has heated the space 7 inside the heating jacket 4 is then discharged as a heating gas 27 from the heating gas discharge port 25 .
  • the outer retort 5 is indirectly heated and the temperature of the space 8 within the retort 5 increases.
  • the inner retort 6 is indirectly heated and the temperature of the space 9 inside the retort 6 rises.
  • the space inside the retorts 5 and 6 is indirectly heated, and the raw material present in each retort can be heat-treated.
  • the generated volatile gas 29 is discharged upward from the discharge port 15 installed in the retort 5 and sent to an external combustion device (not shown) through a gas pipe 28 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotary kiln 1 shown in FIG. 1 along the line AA, which has a double structure of inner and outer concentric circles consisting of an outer retort 5 and an inner retort 6.
  • the outer retort 5 has a plurality of guide vanes 31 circumferentially on the inner wall.
  • the inner retort 6 also has a plurality of guide vanes 32 circumferentially on the inner wall.
  • the number of guide vanes installed in the circumferential direction of each inner wall is not particularly limited, and is, for example, 2-10. Further, between the outer retort 5 and the inner retort 6, radial spokes connecting them may be installed here and there for reinforcement (not shown).
  • the guide vane has a function as a guide plate that moves the raw material inside in a specific direction (propulsion function) and a function as a stirring plate that stirs the raw material and heats the raw material uniformly (stirring function).
  • the guide vanes are protrusions placed at appropriate intervals on the inner wall of the retort.
  • the cross-sectional shape of the guide blades is not particularly limited, and includes various shapes such as a curved triangular shape, a curved rectangular shape, a trapezoidal shape, and a chevron shape with curved bottoms.
  • the guide vane for propelling and the guide vane for stirring may be the same guide vane having both functions, or both the guide vane for propelling and the guide vane for stirring may be installed.
  • both the guide vanes for propelling and the guide vanes for stirring may have different cross-sectional shapes, numbers, and installation positions.
  • the guide vanes are installed so as to form a spiral shape in the axial direction of the retort.
  • the guide vanes may be continuously installed spirally in the axial direction of the retort, or may be intermittently installed spirally with a gap in between.
  • the guide vanes 31 of the outer retort 5 and the guide vanes 32 of the inner retort 6 are appropriately selected and installed so as to be optimum in terms of the number, shape, size, interval, inclination, etc., to be installed.
  • the guide vanes 31 of the outer retort 5 and the guide vanes 32 of the inner retort 6 are inclined in opposite directions in the axial direction of the retort. Therefore, even if the double retorts rotate in the same direction, the raw materials in the retorts move in opposite directions in the outer retort 5 and the inner retort 6 .
  • the raw materials charged into the rotary kiln 1 are first charged into the inner retort 6 from the right end of FIG.
  • the raw material is moved leftward in FIG.
  • the raw material is heated under the heating atmosphere of the space 9 and subjected to drying treatment and the like.
  • the raw material moves to the left end of the retort 6 and drops from the left end of the retort 6 downward into the outer retort 5 .
  • the raw material moves in the opposite direction to the retort 6, that is, to the right in FIG.
  • the raw material is further heated under the heating atmosphere of the space 8 and carbonized.
  • the carbonized material moves to the right end of the retort 5, is discharged from the discharge port 15 installed at the right end of the retort 5, and falls downward from the rotary kiln 1.
  • the carbide discharged downward from the discharge port 15 reaches the switch 20 .
  • the carbide is sent to the carbide cooling device 3 through the switch 20 .
  • the switch 20 maintains airtightness so that air does not enter the rotary kiln 1 from the outside and heated gas inside the rotary kiln 1 is not discharged to the outside.
  • a specific example of the switch 20 is a rotary switch having one or more gears.
  • the carbide discharged from the rotary kiln to the outside after passing through the switch 20 is continuously cooled by the carbide cooling device 3 . That is, the carbide is conveyed through a cooling conveying pipe 21 in which a screw conveyor 22 is installed.
  • the cooling conveying pipe 21 is a hollow pipe having a structure in which cooling water circulates through the exterior.
  • the char is cooled by the cooled exterior while passing through the cooling conveying tube 21 .
  • the cooled char is then stored in storage container 23 .
  • the temperature inside the rotary kiln 1 normally decreases in the order of the temperature of the space 7 inside the heating jacket 4, the temperature of the space 8 inside the retort 5, and the temperature of the space 9 inside the retort 6.
  • the temperature of the space 7 inside the heating jacket 4 and the amount of heat supplied can be controlled by adjusting the temperature and amount of the heating gas 26 injected from the outside.
  • the temperature inside the rotary kiln 1, the temperature inside the heating jacket 4, and the amount of supply can be controlled by a thermocouple, a flow meter, or the like.
  • the temperature of the space 7 inside the heating jacket 4 is preferably controlled at 200-900.degree. Further, the temperature inside the rotary kiln 1, that is, the heating temperature of the raw material is preferably controlled at 200 to 800.degree.
  • the heating time of the raw materials can be adjusted by changing the residence time in the rotary kiln 1.
  • the residence time in the rotary kiln 1 can be changed by the rotational speed of the retorts 5 and 6, the interval, shape and number of guide vanes, and the like.
  • the residence time in the retort 5 and the residence time in the retort 6 can be appropriately adjusted by the rotation speed, the interval, shape, number, etc. of the guide vanes.
  • the heating time of the raw material is preferably controlled within 1 to 60 minutes.
  • the contents of the heat treatment performed in the retort 6 and the retort 5 can be determined as appropriate. It is not the case that the drying treatment is performed in the retort 6 and the carbonization treatment is performed in the retort 5 . Contents of the heat treatment include drying, semi-carbonization, carbonization, pyrolysis, carbonization, etc., but are not limited.
  • a part of the volatile gas 29 discharged from the rotary kiln 1 to the outside through the discharge port 15 is burned by an external combustion device (not shown).
  • Part of the heating gas generated by burning the volatile gas 29 may be injected into the heating jacket 4 using a device (not shown) for injecting into the heating jacket 4 . If the heated gas generated by burning the volatile gas 29 discharged from the rotary kiln 1 can cover all the heated gas injected into the heating jacket 4, the carbonization process can be performed by self-combustion, resulting in energy efficiency. Excellent for
  • the balance between the heating gas generated by burning the volatile gas 29 discharged from the rotary kiln 1 and the heating gas required to be injected into the heating jacket 4 is adjusted by an external combustion device and an external combustion device.
  • a device for injecting part of the heated gas into the heating jacket 4 is used.
  • external auxiliary fuel is used. Therefore, it is necessary to supplement the heating gas amount.
  • the heated gas generated by burning the volatile gas 29 discharged from the rotary kiln 1 becomes surplus, the surplus heated gas is discharged from the flue gas stack via the dust removal/cooling/purification device. be.
  • the heating gas used for heating the heating jacket 4 is discharged from the heating gas discharge port 25, and together with the surplus heating gas, passes through the dust removal/cooling/purification device and is discharged from the flue gas stack. Ejected.
  • Known devices such as a cyclone and a scrubber can be used as a device for removing dust, cooling and purifying the exhaust gas.
  • the cooling water used for the carbide cooling device 3 and the cooling water used for cooling the exhaust gas are respectively circulated by a cooling water tank (not shown) and a cooling water circulation device (circulation pump) (not shown). be able to.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a continuous carbonization apparatus according to a second embodiment of the invention.
  • the main configuration of the continuous carbonization apparatus of the second embodiment is common to that of the first embodiment. Therefore, only the configuration of the second embodiment that differs from the first embodiment will be described below.
  • the retorts 5 and 6 of the rotary kiln 1 have rotating shafts 10, 11 and 12 on both axial sides thereof.
  • the rotary shaft 10 is supported by one fixed base 13 via bearings 14 .
  • the rotary shaft 12 is supported by two fixed bases 13 via bearings 14 .
  • the position and orientation of the discharge port 15 installed in the retort 5 of the second embodiment are different from those of the discharge port 15 of the first embodiment.
  • Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and their functions are also the same, so description thereof will be omitted.
  • the continuous carbonization apparatus of the present invention has a double structure retort in which the cross section of the rotary kiln 1 is concentric inside and outside. Having such a special structure, it has many features as described below. (1) Since the raw material is reciprocated in the rotary kiln and heat-treated, the drying treatment and the carbonization treatment can be performed in the same rotary kiln, and the carbonization apparatus is compact and space-saving. (2) Through the same outlet installed in the outer retort, the volatile gas generated from the heated raw material in the rotary kiln is discharged to the outside, and the obtained charcoal is discharged to the outside of the rotary kiln.
  • a compact and space-saving carbonization apparatus can be obtained without complicating the structure of the rotary kiln.
  • Energy supplied from the outside using auxiliary fuel because the volatile gas generated by heating raw materials can be burned by an external combustion device and the generated heated gas can be used as energy for heating the rotary kiln. It is possible to further improve energy efficiency by reducing the amount as much as possible.

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Abstract

省スペースで、エネルギー効率に優れ、均一な炭化物を製造することが可能な連続炭化装置を提供する。ロータリーキルンを有し、原材料を連続的に熱分解して炭化物を製造する連続炭化装置であって、前記ロータリーキルンは、加熱用ジャケット内に設置され、当該加熱用ジャケットによって外部から加熱され、前記ロータリーキルンは、断面が内外の同心円となる２重構造のレトルトを有しており、前記原材料は、まず内側のレトルト内に投入されて、当該内側のレトルト内を加熱されつつ移動し、その後に外側のレトルト内に落下して、外側のレトルト内を内側のレトルト内とは逆方向に加熱されつつ移動して、炭化物となって排出口から前記ロータリーキルンの外部へ排出されることを特徴とする連続炭化装置である。

Description

連続炭化装置
　本発明は、バイオマス等の原材料の炭化物を連続的に製造する連続炭化装置に関する。
　近年、各種有機系廃棄物の炭化処理に対するニーズが高まっている。各種有機系廃棄物を炭化処理することによって、土壌改良材や肥料を製造することができ、また減容化して埋め立て処分を行い易くすることができるため、有用である。
　さらに、バイオマス等の各種原材料は、炭化する際の熱分解の程度に応じて、多様な特性を有した炭化物となり、種々の用途に展開することが可能となる。例えば、軽度に炭化させることによって、原材料の表面に撥水性を付与したり、殺虫・殺菌処理を行うことが可能である。また、中程度に炭化させることによって、内部まで炭化されて、粉砕性に優れた石炭代替燃料を製造することが可能である。さらに、高度に炭化させることによって、微細な多孔質構造を有した吸着性に優れた炭化物とすることができる。
　ここで、炭化処理とは、無酸素下または微量酸素存在下において、原材料の熱分解処理を行うことによって、原材料の炭素元素の含有率を高める操作をいう。
　炭素元素を含有する各種原材料を連続的に炭化する装置として、従来から、ロータリーキルンが知られている。ロータリーキルンには、被処理物を高温の燃焼ガスと直接接触させて熱分解する直接加熱方式と、レトルト（円筒）の外壁面を通してレトルト内の被処理物を熱分解する間接加熱方式とがある。
　直接加熱方式は、一般に、加熱温度にむらが発生して、被処理物の熱分解の程度にむらが生じ易い。そのため、被処理物を均一に炭化させるためには、直接加熱方式よりも間接加熱方式を用いることが好ましい。
　原材料の炭化物を製造する場合、まず原材料の乾燥処理を行って、水分率を特定の範囲内に制御して、その後加熱温度を上げて、炭化処理を行うという方法を取ることが一般的である。
　特許文献１には、第一ロータリーキルンと第一ロータリーキルンの下流側に直列に連結された第二ロータリーキルンとを有する外熱式炭化炉が開示されている。上流側のロータリーキルンで乾燥処理を行い、下流側のロータリーキルンで炭化処理を行っている。また、特許文献２には、炭化炉内が前工程ゾーンと後工程ゾーンの２つのゾーンに分けられたロータリー式炭化装置が開示されている。前工程ゾーンで主として乾燥処理を行い、後工程ゾーンで主として炭化処理を行っている。
特許第５７５２２１２号公報 特開２００６－２０６８５６号公報
　しかし、特許文献１に記載の外熱式炭化炉は、上流側と下流側の２台のロータリーキルンがつながっているため、装置の寸法が大きくなり、コンパクトな装置とすることが困難である。また、特許文献２に記載のロータリー式炭化装置も、前工程ゾーンと後工程ゾーンとを有するため、装置の寸法が大きくなり、コンパクトな装置とすることが困難である。また、特許文献２では、前工程ゾーンは間接加熱、後工程ゾーンは直接加熱としているため、炭化処理が不均一となる懸念を有するものである。
　本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。本発明は、省スペースで、エネルギー効率に優れ、均一な炭化物を製造することが可能な連続炭化装置を提供することを課題とする。
　本発明者らは、種々の炭化物を効率よく製造するための製造装置について検討を重ねてきた。ロータリーキルンは、炭化物を連続的に大量に製造する装置としては、非常に優れている。また、均一な炭化処理を行うためには、間接加熱方式とすることが好ましい。
　そこで、本発明者らは、原材料の乾燥処理と炭化処理とを１台の間接加熱方式のロータリーキルン内で行うために、ロータリーキルンの内部構造について種々の検討を行った。その結果、本発明に到達することができた。
　すなわち、本発明の連続炭化装置は、以下のような構成のものである。
（１）ロータリーキルンを有し、原材料を連続的に熱分解して炭化物を製造する連続炭化装置であって、前記ロータリーキルンは、加熱用ジャケット内に設置され、当該加熱用ジャケットによって外部から加熱され、前記ロータリーキルンは、断面が内外の同心円となる２重構造のレトルトを有しており、前記原材料は、まず内側のレトルト内に投入されて、当該内側のレトルト内を加熱されつつ移動し、その後に外側のレトルト内に落下して、外側のレトルト内を内側のレトルト内とは逆方向に加熱されつつ移動して、炭化物となって排出口から前記ロータリーキルンの外部へ排出されることを特徴とする連続炭化装置。
（２）前記原材料は、前記内側および前記外側のレトルトの内壁に設置された案内羽根によって各レトルト内を移動することを特徴とする前記（１）に記載の連続炭化装置。
（３）前記案内羽根が前記レトルトの軸方向にらせん状に設置されていることを特徴とする前記（２）に記載の連続炭化装置。
（４）前記加熱用ジャケット内は、加熱ガスを注入することによって加熱されることを特徴とする前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の連続炭化装置。
（５）前記ロータリーキルン内で加熱された前記原材料から生成する揮発性ガスを前記ロータリーキルンから外部へ排出する排出口を有することを特徴とする前記（１）～（４）のいずれか１項に記載の連続炭化装置。
（６）前記ロータリーキルン内に前記原材料を連続的に供給する原材料供給装置を備えることを特徴とする前記（１）～（５）のいずれか１項に記載の連続炭化装置。
（７）前記ロータリーキルンから外部へ排出された前記炭化物を連続的に冷却する炭化物冷却装置を備えることを特徴とする前記（１）～（６）のいずれか１項に記載の連続炭化装置。
（８）前記外部へ排出された揮発性ガスの一部を外部燃焼装置によって燃焼させて、生成した加熱ガスの一部を前記加熱用ジャケット内に注入することを特徴とする前記（５）～（７）のいずれか１項に記載の連続炭化装置。
　また、本発明の連続炭化装置は、以下のような構成とすることもできる。
（１）ロータリーキルンおよび炭化物冷却装置を有し、原材料を連続的に熱分解して炭化物を製造する連続炭化装置であって、前記ロータリーキルンは、加熱用ジャケット内に設置され、当該加熱用ジャケットによって外部から加熱され、前記ロータリーキルンは、断面が内外の同心円となる２重構造のレトルトを有しており、外側のレトルトと内側のレトルトは互いに固定されており、同一方向へ一緒に回転し、前記原材料は、前記内側および前記外側のレトルトの内壁に設置された案内羽根によって各レトルト内を移動するものであり、前記原材料は、開閉器を通過して、前記ロータリーキルンの内部に送り込まれ、まず前記内側のレトルト内に投入されて、前記内側のレトルト内を加熱されつつ移動し、その後に前記外側のレトルト内に落下して、前記外側のレトルト内を前記内側のレトルト内とは逆方向に加熱されつつ移動して、炭化物となって排出口から前記ロータリーキルンの外部へ排出され、排出された炭化物は、開閉器を通過して、前記炭化物冷却装置に送り込まれることを特徴とし、さらに、前記排出口は、前記外側のレトルトに設置されており、前記ロータリーキルン内で加熱された前記原材料から生成する揮発性ガスは、前記排出口から前記ロータリーキルンの外部へ排出され、前記炭化物冷却装置は、炭化物を連続的に冷却するものであり、外装部を冷却水が循環し、スクリューコンベアが内部に装着された構造を有する冷却搬送菅からなり、炭化物は当該冷却搬送菅内を通過する間に冷却されることを特徴とする連続炭化装置。
（２）前記案内羽根が前記レトルトの軸方向にらせん状に設置されていることを特徴とする前記（１）に記載の連続炭化装置。
（３）前記加熱用ジャケット内は、加熱ガスを注入することによって加熱されることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載の連続炭化装置。
（４）前記ロータリーキルン内に前記原材料を連続的に供給する原材料供給装置を備えることを特徴とする前記（１）～前記（３）のいずれか１項に記載の連続炭化装置。
（５）前記外部へ排出された揮発性ガスの一部を外部燃焼装置によって燃焼させて、生成した加熱ガスの一部を前記加熱用ジャケット内に注入することを特徴とする前記（３）または前記（４）に記載の連続炭化装置。
（６）前記加熱用ジャケット内に注入するのに必要な加熱ガスに対して、前記ロータリーキルンから排出された揮発性ガスを燃焼させて生成する加熱ガスだけでは不足するときは、外部からの補助燃料を用いて加熱ガス量を補い、前記ロータリーキルンから排出された揮発性ガスを燃焼させて生成する加熱ガスが余剰となるときは、余剰の加熱ガスは、排ガス用煙突から排出されることを特徴とする前記（５）に記載の連続炭化装置。
　本発明の連続炭化装置は、省スペースで、エネルギー効率に優れ、均一な炭化物を製造することが可能である。
本発明の第１実施形態の連続炭化装置の模式的断面図である。 本発明の第２実施形態の連続炭化装置の模式的断面図である。 本発明の第１実施形態の連続炭化装置のロータリーキルンのＡ－Ａ断面図である。
　以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明の実施形態は、以下に記載する具体的な実施形態に限られる訳ではない。
　本発明者らは、種々の炭化物を効率よく製造するための製造装置について検討を加えてきた。原材料を効率よく連続的に炭化処理する装置として、ロータリーキルンは適性を有している。さらに、原材料を均一に炭化処理するために、外部からロータリーキルンを加熱する間接加熱方式を採用した。
　原材料の乾燥処理と炭化処理とを別々の装置で行う場合は、２台の装置に相当するスペースが必要となる。また、乾燥処理装置と炭化処理装置のそれぞれについて、外部から加熱するための加熱設備が必要となり、エネルギー効率の面において改善の余地を有していた。
　そこで、ロータリーキルンの内部構造として、内外２重構造のレトルトを設置することを検討した。すなわち、内外２重構造のレトルトのうち、内側のレトルトで主として乾燥処理を行い、外側のレトルトで主として炭化処理を行うようにした。ロータリーキルンを内外２重構造とすることによって、ロータリーキルンを外部から加熱するための加熱設備は１台でよいこととなり、加熱のために要するエネルギーを効率的に利用することが可能となった。また、加熱のための熱エネルギーの伝達の点から、外側のレトルト内よりも内側のレトルト内の方が雰囲気温度が低くなる傾向にあり、外側のレトルト内でより高い温度で炭化処理を行うことができる。
［第１実施形態の連続炭化装置］
　以下、具体的な実施形態に基づいて、連続炭化装置の構成とその機能について説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態の連続炭化装置の模式的断面図である。
　第１実施形態の連続炭化装置は、主要な構成として、加熱用ジャケット内に設置されたロータリーキルン１と原材料供給装置２と炭化物冷却装置３を有している。その他に、図示をしていないが、ロータリーキルンから外部へ排出された揮発性ガスの一部を燃焼させる外部燃焼装置、外部燃焼装置で生成した加熱ガスの一部を加熱用ジャケット内に注入する装置、冷却水の循環装置、冷却水タンク、余剰の加熱ガスおよび排ガスの除塵・冷却・浄化装置、排ガス用煙突、等を備えている。
（原材料供給装置）
　原材料供給装置２は、原材料をロータリーキルン１に連続的に供給する装置である。
　本実施形態において、原材料とは、炭素元素を含有し、炭化処理によって炭素元素の含有率が高くなる有機系物質である。具体的には、木質や草本などのバイオマス資源、林業残渣、農業残渣、畜産廃棄物、水産業廃棄物、一般家庭廃棄物、食品残渣、汚泥、等が挙げられ、特に限定されない。
　原材料は、ロータリーキルン１内に投入されて、乾燥処理および炭化処理をすることが可能となるように、所定の適切な寸法に細断・粉砕・固形化されていることが必要である。例えば、木質チップの場合は、長さや幅が１～１００ｍｍ程度で、厚さが０．１～５０ｍｍ程度に調整されていることが好ましい。木質チップを表面から内部まで十分に炭化処理するときは、厚さが大きくならないように厚さ２０ｍｍ以下程度に調整することが好ましい。
　原材料は、連続炭化装置に投入される前に、所定の貯蔵倉庫において、一定の水分率を保持した安定状態となるまでの期間、貯蔵されていることが好ましい。原材料の種類によって、安定状態に達するまでの期間が異なり、安定状態になったときの水分率が異なっている。そのため、原材料の種類に応じて、貯蔵倉庫に貯蔵する期間や貯蔵条件を適宜調整することが好ましい。安定状態となったときの水分率に応じて、原材料毎に、本発明の連続炭化装置で乾燥処理および炭化処理する際の加熱温度や加熱時間が適宜調整される。原材料の水分率は、一般に、１００質量％以下に調整することが好ましく、５０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましい。
　所定の適切な寸法に細分化され、水分率が安定状態となった原材料は、原材料供給装置２のホッパー１６に投入され、原材料容器１７内に一旦収納される。原材料は、スクリューコンベアが内部に装着された搬送菅１８によって、原材料容器１７から取り出され、ロータリーキルン１内に投入される。ロータリーキルン１の原材料の入口には、開閉器１９が設置されている。原材料は、開閉器１９を通過してロータリーキルン１の内部に送り込まれる。開閉器１９は、空気が外部からロータリーキルン１内に入り込まないように、また、ロータリーキルン１内の加熱ガスが外部へ排出されることがないように、気密性を保持している。開閉器１９の具体例として、歯車を１または２以上有する回転式開閉器がある。
（ロータリーキルン）
　ロータリーキルン１の内部は、断面が内外の同心円となる２重構造のレトルトを有している。すなわち、ロータリーキルン１の内部は、外側のレトルト５と内側のレトルト６とからなる２重構造であり、両者は互いに固定されており、同一方向へ一緒に回転する。内側のレトルト６の内径は、外側のレトルト５の内径の３０～７０％が好ましい。外側のレトルト５および内側のレトルト６の長さと内径は、原材料の種類、炭化処理の目的・用途、所望する生産性に応じて適宜設定することができる。
　ロータリーキルン１のレトルト５とレトルト６は、その軸方向の両側に回転軸１０、１１、１２を有している。回転軸１０、１２は、それぞれ軸受け１４を介して、２台の固定台１３によって支持されている。回転軸１１は、その周囲にギヤを有しており、ギヤを介してモーター３０によって駆動される。したがって、モーター３０の駆動力によって、所定の速度でレトルト５とレトルト６を回転させることができる。
　レトルト５とレトルト６は、加熱用ジャケット４内に設置されている。加熱用ジャケット４は、外部から加熱ガスを注入できる加熱ガス注入口２４を有しており、加熱ガス２６が外部から注入される。注入された加熱ガスによって、加熱用ジャケット４内の空間７は加熱され、温度が上昇する。加熱用ジャケット４内の空間７を加熱した加熱ガス２６は、その後、加熱ガス排出口２５から加熱ガス２７として排出される。加熱用ジャケット４内の空間７が加熱された結果、外側のレトルト５が間接的に加熱され、レトルト５内の空間８の温度が上昇する。その結果、内側のレトルト６が間接的に加熱され、レトルト６内の空間９の温度が上昇する。こうして、加熱用ジャケット４内を加熱した結果、レトルト５とレトルト６の内側の空間は、間接的に加熱され、各レトルト内に存在する原材料を加熱処理することができる。
　レトルト５およびレトルト６が加熱された結果、レトルト５およびレトルト６内に存在する原材料が加熱されて、揮発性ガスを生成する。生成した揮発性ガス２９は、レトルト５に設置された排出口１５から上方へ排出され、ガス配管２８を通って、外部燃焼装置（不図示）へ送られる。
　図３は、図１記載のロータリーキルン１のＡ－Ａ断面図であり、外側のレトルト５と内側のレトルト６とからなる内外の同心円の２重構造を有している。外側のレトルト５は内壁の円周方向に複数の案内羽根３１を有している。また、内側のレトルト６は内壁の円周方向に複数の案内羽根３２を有している。それぞれの内壁の円周方向に設置される案内羽根の数は、特に限定されず、例えば２～１０個である。さらに、外側のレトルト５と内側のレトルト６との間に、補強のために、両者をつなぐ放射状のスポークを所々に設置してもよい（不図示）。
　案内羽根は、内部に存在する原材料を特定の方向へ移動させる案内板としての機能（推進機能）と、原材料を撹拌して、原材料を均一に加熱させる撹拌板としての機能（撹拌機能）とを有している。
　案内羽根は、レトルトの内壁に適当な間隔で設置された突起状物である。案内羽根の断面形状は、湾曲した三角形、湾曲した長方形、台形、曲線の裾を有する山形、等の種々の形状があり、特に限定されない。推進用の案内羽根と撹拌用の案内羽根は、同一の案内羽根で両方の機能を兼ねさせてもよいし、推進用の案内羽根と撹拌用の案内羽根の両方を設置してもよい。また、推進用の案内羽根と撹拌用の案内羽根の両者をそれぞれ、異なる断面形状、個数、設置位置のものとしてもよい。また、案内羽根は、レトルトの軸方向にらせん状となるように設置されていることが好ましい。案内羽根は、レトルトの軸方向にらせん状に連続して設置されていてもよいし、途中に隙間を有しながら間欠的にらせん状に設置されていてもよい。
　外側のレトルト５の案内羽根３１と内側のレトルト６の案内羽根３２は、設置する個数、形状、寸法、間隔、傾き等において、それぞれ最適となるように適宜選択して設置される。
　図１において、外側のレトルト５の案内羽根３１と内側のレトルト６の案内羽根３２は、レトルトの軸方向における案内羽根の傾きの方向が逆になっている。そのため、２重構造のレトルトが同方向に回転しても、レトルト内の原材料は外側のレトルト５と内側のレトルト６では、互いに逆方向へ移動する。
　ロータリーキルン１内に投入された原材料は、まず図１の右側の端から、内側のレトルト６内に投入される。原材料は、レトルト６の内壁に設置された案内羽根３２によって、図１の左方向へ移動していく。その間、原材料は空間９の加熱雰囲気下で加熱されて、乾燥処理等がなされる。その後、原材料はレトルト６の左端にまで移動し、レトルト６の左端から下方の外側のレトルト５内に落下する。その後、原材料は、レトルト５の内壁に設置された案内羽根３１によって、レトルト６とは逆方向、すなわち、図１の右方向へ移動していく。その間、原材料は空間８の加熱雰囲気下でさらに加熱されて、炭化処理等がなされる。その後、炭化物はレトルト５の右端にまで移動し、レトルト５の右端に設置された排出口１５からロータリーキルン１の外部へ排出され、下方に落下する。排出口１５から下方に排出された炭化物は、開閉器２０に到達する。炭化物は、開閉器２０を通過して炭化物冷却装置３に送り込まれる。開閉器２０は、空気が外部からロータリーキルン１内に入り込まないように、また、ロータリーキルン１内の加熱ガスが外部へ排出されることがないように、気密性を保持している。開閉器２０の具体例として、歯車を１または２以上有する回転式開閉器がある。
（炭化物冷却装置）
　開閉器２０を通過して、ロータリーキルンから外部へ排出された炭化物は、炭化物冷却装置３によって連続的に冷却される。すなわち、炭化物は、スクリューコンベア２２が内部に装着された冷却搬送菅２１内を搬送される。冷却搬送菅２１は、外装部を冷却水が循環する構造を有する中空配管である。炭化物は、冷却搬送菅２１内を通過する間に、冷却された外装部によって冷却される。冷却された炭化物は、その後、貯蔵容器２３内に収納される。
　ロータリーキルン１内の温度は、通常、加熱用ジャケット４内の空間７の温度、レトルト５内の空間８の温度、レトルト６内の空間９の温度の順番に温度が低くなっている。加熱用ジャケット４内の空間７の温度と供給熱量を制御することによって、間接的に、レトルト５内の空間８の温度とレトルト６内の空間９の温度が制御される。加熱用ジャケット４内の空間７の温度と供給熱量は、外部から注入される加熱ガス２６の温度と供給量を調整することによって制御することができる。ロータリーキルン１内の温度、加熱用ジャケット４内の温度と供給量は、熱電対、流量計等で管理することができる。加熱用ジャケット４内の空間７の温度は、２００～９００℃に制御することが好ましい。また、ロータリーキルン１内の温度、すなわち、原材料の加熱温度は、２００～８００℃に制御することが好ましい。
　原材料の加熱時間は、ロータリーキルン１内の滞留時間を変えることによって調整することができる。ロータリーキルン１内の滞留時間は、レトルト５およびレトルト６の回転速度、案内羽根の間隔や形状や数、等によって変えることができる。レトルト５内の滞留時間およびレトルト６内の滞留時間はそれぞれ、回転速度、案内羽根の間隔や形状や数、等によって適宜調整することができる。原材料の加熱時間は、１～６０分間に制御することが好ましい。
　炭化処理の目的、原材料の種類、原材料の水分率、揮発性ガスの発生量、等に応じて、レトルト６内およびレトルト５内で行う加熱処理の内容をそれぞれ適宜決めることができる。レトルト６内で乾燥処理を行い、レトルト５内で炭化処理を行うということに限定される訳ではない。加熱処理の内容としては、乾燥、半炭化、炭化、熱分解、炭素化、等があるが、限定される訳ではない。
　ロータリーキルン１から排出口１５を通って外部へ排出された揮発性ガス２９の一部は、外部燃焼装置（不図示）によって燃焼される。揮発性ガス２９の燃焼によって生成した加熱ガスの一部を加熱用ジャケット４内に注入する装置（不図示）を用いて、加熱用ジャケット４内に注入してもよい。ロータリーキルン１から排出された揮発性ガス２９を燃焼させて生成する加熱ガスで、加熱用ジャケット４内に注入する加熱ガスをすべて賄うことができれば、自己燃焼によって炭化処理を行うことができ、エネルギー効率に優れたものとなる。
　ロータリーキルン１から排出された揮発性ガス２９を燃焼させて生成する加熱ガスと、加熱用ジャケット４内に注入するのに必要な加熱ガスとのバランスの調整は、外部燃焼装置および外部燃焼装置で生成した加熱ガスの一部を加熱用ジャケット４内に注入する装置によって行う。加熱用ジャケット４内に注入するのに必要な加熱ガスに対して、ロータリーキルン１から排出された揮発性ガス２９を燃焼させて生成する加熱ガスだけでは不足するときは、外部からの補助燃料を用いて、加熱ガス量を補うことが必要となる。また、ロータリーキルン１から排出された揮発性ガス２９を燃焼させて生成する加熱ガスが余剰となるときは、余剰の加熱ガスは、除塵・冷却・浄化装置を経由して、排ガス用煙突から排出される。
　加熱用ジャケット４の加熱のために使用された加熱ガスは、加熱ガス排出口２５から排出され、上記の余剰の加熱ガスと合わせて、除塵・冷却・浄化装置を経由して、排ガス用煙突から排出される。排ガスの除塵・冷却・浄化装置としては、サイクロン、スクラバー等公知の装置が使用できる。
　炭化物冷却装置３に使用された冷却水と排ガスの冷却に使用された冷却水は、それぞれ、冷却水タンク（不図示）と冷却水の循環装置（循環ポンプ）（不図示）によって、循環利用することができる。
［第２実施形態の連続炭化装置］
　図２は、本発明の第２実施形態の連続炭化装置の模式的断面図である。
　第２実施形態の連続炭化装置の主要な構成は、第１実施形態と共通である。そのため、第１実施形態とは異なる第２実施形態の構成のみについて、以下に説明する。
　第２実施形態の連続炭化装置において、ロータリーキルン１のレトルト５とレトルト６は、その軸方向の両側に回転軸１０、１１、１２を有している。回転軸１０は、軸受け１４を介して、１台の固定台１３によって支持されている。回転軸１２は、軸受け１４を介して、２台の固定台１３によって支持されている。また、第２実施形態のレトルト５に設置された排出口１５の位置と向きは、第１実施形態の排出口１５とは異なっている。
　第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態と同等であり、それらの機能も同等であるので、説明を省略する。
　以上説明してきたように、本発明の連続炭化装置は、ロータリーキルン１の断面が内外の同心円となる２重構造のレトルトを有している。このような特殊な構造を有していることによって、以下に述べるような多くの特徴を有するものとなっている。
（１）原材料はロータリーキルン内を往復移動して、加熱処理されるため、同一のロータリーキルン内で、乾燥処理と炭化処理を行うことができ、コンパクトで省スペースの炭化装置である。
（２）外側のレトルトに設置された同一の排出口を通して、ロータリーキルン内で加熱された原材料から生成する揮発性ガスが外部へ排出され、かつ得られた炭化物がロータリーキルンの外部へ排出されるため、ロータリーキルンの構造が複雑になることがなく、コンパクトで省スペースの炭化装置とすることができる。
（３）ロータリーキルン内の２つのレトルトを共通の１台の加熱用ジャケットで加熱することができるため、ロータリーキルンの加熱に要するエネルギー量を低減させることができる。また、ロータリーキルンの駆動装置が１台でよいことによって、稼働に必要なエネルギー量を低減させることができる。
（４）原材料の加熱によって生成した揮発性ガスを外部燃焼装置によって燃焼させて、生じた加熱ガスをロータリーキルンの加熱用エネルギーとして利用することができるため、外部から補助燃料を用いて供給されるエネルギー量を極力低減させて、エネルギー効率を一層高めることが可能である。
（５）２つのレトルトはいずれも間接加熱方式で加熱されるため、均一な炭化物を製造することが可能である。
（６）大気圧下で、無酸素または微量酸素が存在する気密雰囲気下で、原材料の加熱処理を行うことが可能であり、安全で作業性に優れている。
（７）ロータリーキルンを用いた連続炭化装置であるため、定常状態において、長時間連続運転することが可能であり、均一な炭化物を量産することができる。
（８）加熱温度、加熱時間等の運転条件を広範囲で、柔軟に設定できるため、原材料の種類を選ばず、また炭化物の目的・用途に応じて、多様な炭化処理に対応することができる。
　以下に、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
　本発明の連続炭化装置を用いて、以下の条件で炭化物の製造実験を行った。
（１）炭化装置
　図１に記載の第１実施形態の連続炭化装置を用いた。
　レトルト：内側のレトルト内径400mm、外側のレトルト内径800mm、長さ4500mm、SUS製
　案内羽根：推進用の連続らせん状案内羽根と撹拌用の案内羽根とを併用した。高さ100mm、案内羽根の間隔200mm
（２）原材料
　ヒノキチップ：長さ15～25mm、幅10～20mm、厚さ1～3mm、水分率８質量％
（３）加熱条件
　加熱用ジャケット内の空間の温度：450、500、550℃
　回転速度：12回転／分
　加熱時間：約10分間（２つのレトルトの合計）
　原材料の投入量：1.0t／hr
　得られた加熱温度の異なる３種類の炭化物について、所定の規格に基づいて、低位発熱量、全水分、揮発分を測定した。測定結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記の製造条件によって、連続的に炭化物の製造を行うことができた。加熱温度を高くすることによって、炭化の程度が高くなり、低位発熱量が増大することが確認できた。
　１　　　ロータリーキルン
　２　　　原材料供給装置
　３　　　炭化物冷却装置
　４　　　加熱用ジャケット
　５、６　レトルト
　７、８、９　空間
　１０、１１、１２　回転軸
　１３　　固定台
　１４　　軸受け
　１５　　排出口
　１６　　ホッパー
　１７　　原材料容器
　１８　　搬送菅
　１９、２０　開閉器
　２１　　冷却搬送菅
　２２　　スクリューコンベア
　２３　　貯蔵容器
　２４　　加熱ガス注入口
　２５　　加熱ガス排出口
　２６、２７　加熱ガス
　２８　　ガス配管
　２９　　揮発性ガス
　３０　　モーター
　３１、３２　案内羽根

Claims (6)

  1. 　ロータリーキルンおよび炭化物冷却装置を有し、原材料を連続的に熱分解して炭化物を製造する連続炭化装置であって、
    　前記ロータリーキルンは、加熱用ジャケット内に設置され、当該加熱用ジャケットによって外部から加熱され、
    　前記ロータリーキルンは、断面が内外の同心円となる２重構造のレトルトを有しており、
    　外側のレトルトと内側のレトルトは互いに固定されており、同一方向へ一緒に回転し、
    　前記原材料は、前記内側および前記外側のレトルトの内壁に設置された案内羽根によって各レトルト内を移動するものであり、
    　前記原材料は、開閉器を通過して、前記ロータリーキルンの内部に送り込まれ、まず前記内側のレトルト内に投入されて、前記内側のレトルト内を加熱されつつ移動し、その後に前記外側のレトルト内に落下して、前記外側のレトルト内を前記内側のレトルト内とは逆方向に加熱されつつ移動して、炭化物となって排出口から前記ロータリーキルンの外部へ排出され、
    　排出された炭化物は、開閉器を通過して、前記炭化物冷却装置に送り込まれることを特徴とし、さらに、
    　前記排出口は、前記外側のレトルトに設置されており、
    　前記ロータリーキルン内で加熱された前記原材料から生成する揮発性ガスは、前記排出口から前記ロータリーキルンの外部へ排出され、
    　前記炭化物冷却装置は、炭化物を連続的に冷却するものであり、外装部を冷却水が循環し、スクリューコンベアが内部に装着された構造を有する冷却搬送菅からなり、炭化物は当該冷却搬送菅内を通過する間に冷却されることを特徴とする連続炭化装置。
  2. 　前記案内羽根が前記レトルトの軸方向にらせん状に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の連続炭化装置。
  3. 　前記加熱用ジャケット内は、加熱ガスを注入することによって加熱されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の連続炭化装置。
  4. 　前記ロータリーキルン内に前記原材料を連続的に供給する原材料供給装置を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の連続炭化装置。
  5. 　前記外部へ排出された揮発性ガスの一部を外部燃焼装置によって燃焼させて、生成した加熱ガスの一部を前記加熱用ジャケット内に注入することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の連続炭化装置。
  6. 　前記加熱用ジャケット内に注入するのに必要な加熱ガスに対して、
    　前記ロータリーキルンから排出された揮発性ガスを燃焼させて生成する加熱ガスだけでは不足するときは、外部からの補助燃料を用いて加熱ガス量を補い、
    　前記ロータリーキルンから排出された揮発性ガスを燃焼させて生成する加熱ガスが余剰となるときは、余剰の加熱ガスは、排ガス用煙突から排出されることを特徴とする請求項５に記載の連続炭化装置。
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