特許 5965097 流動層ガス化炉

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5965097

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】流動層ガス化炉

(51)【国際特許分類】

   C10J 3/54 20060101AFI20160721BHJP

【ＦＩ】

   C10J3/54 M

   C10J3/54 H

   C10J3/54 J

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2010-204273(P2010-204273)

(22)【出願日】2010年9月13日

(65)【公開番号】特開2012-57126(P2012-57126A)

(43)【公開日】2012年3月22日

【審査請求日】2013年7月22日

【審判番号】不服2014-24917(P2014-24917/J1)

【審判請求日】2014年12月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000512

【氏名又は名称】特許業務法人山田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高藤 誠

【合議体】

【審判長】 豊永 茂弘

【審判官】 國島 明弘

【審判官】 日比野 隆治

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００８／０２９６８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−４３６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−９４９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１０７９２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−３０３３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０８２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０２１０１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１８７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−７３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９２２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−４１９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５１７１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３０９１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５３２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７１６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１５６２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３２８０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１０８５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１９７１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−２３７３２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１０Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外方から炉本体の一側内方へ流動媒体と固体原料とが供給され、炉本体の他側内方から外部へ未燃固形分と流動媒体とガス化ガスとが送出される流動層ガス化炉において、
ガス化ガスに含まれているＣＯ_２ガスを分離し得る二酸化炭素分離手段と、
該二酸化炭素分離手段によって得たＣＯ_２ガスを前記炉本体の一側底部から炉内に上向きに供給し得る流動層形成用の第一のガス供給手段と、
ガス化剤として水蒸気を前記炉本体の他側底部から炉内に上向きに供給し得る流動層形成用の第二のガス供給手段とを備え、
炉本体内の一側底部に供給されるＣＯ_２ガスは、炉本体内の一側において固体原料と流動媒体を流動化して流動層を形成する役割を担い、
炉本体内の他側底部に供給される水蒸気は、炉本体内の他側において可燃性のガス化ガスを生成させるためのガス化剤であるとともに、炉本体内の他側において前記流動媒体と未燃固形分を流動化して流動層を形成する役割を担うよう構成し、
炉本体内には、前記流動層を第一のガス供給手段上方の熱分解ゾーンと第二のガス供給手段上方のガス化ゾーンとに区分する仕切板を設け、前記熱分解ゾーンで固体原料を熱分解した未燃固形分と流動媒体が前記流動層の内部を通り抜けて前記ガス化ゾーンへ移動できるよう前記仕切板の下方は連通しており、前記仕切板によりガス化ゾーンの水蒸気が熱分解ゾーンへ拡散するのを抑えたことを特徴とする流動層ガス化炉。

【請求項2】

炉本体は、一側の第一の炉本体と、他側の第二の炉本体と、第一、第二の炉本体の下部を連通させる移送通路とによって構成され、
第一の炉本体に第一のガス供給手段を設け、
第二の炉本体に第二のガス供給手段を設けた請求項１に記載の流動層ガス化炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は流動層ガス化炉に関するものである。

【背景技術】

【0002】

二塔式ガス化炉の流動層ガス化炉においては、高温の流動媒体（硅砂、石灰石など）を、下部から吹き込まれる水蒸気により流動化して流動層を形成し、この状態で流動層上部のフリーボードへ石炭、バイオマスなどの固体原料を供給すると、該固体原料の可燃性のガス化ガス（Ｈ_２、ＣＯ、炭化水素）と未燃固形分とに熱分解され、該未燃固形分の一部が水蒸気、あるいは固体原料自体から蒸発した水分と水性ガス化反応を行って可燃性のガス化ガス（Ｈ_２、ＣＯ）を生成し、ＣＯの一部が水蒸気と反応して、ＣＯ_２とＨ_２Ｏを生成する（例えば、特許文献１）。また、流動層ガス化炉に供給された固体原料が流動層中の流動媒体に触れると、前記Ｈ_２、ＣＯ、炭化水素、水分の他に、固体原料に含まれているタールが蒸発する。

【0003】

つまり、流動層ガス化炉に吹き込まれる水蒸気は、可燃性のガス化ガスを生成させるためのガス化剤であるとともに、前段の媒体分離装置から流動層ガス化炉に供給される高温の流動媒体を流動化して流動層を形成する役割を担っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−０１８７４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

固体原料が流動層中の流動媒体に触れた際に蒸発したタールの一部は、未燃固形分や後続して流動層ガス化炉に供給される固体原料の表面に付着し、ガス化ガスの生成を阻害する。このため、流動層ガス化炉に吹き込まれる水蒸気の一部はガス化剤として機能せず、単に流動層を形成する役割だけを担っていることになり、水蒸気発生手段において水蒸気を発生させるためのエネルギーが無駄になっている。

【0006】

本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、水蒸気の使用量を削減できる流動層ガス化炉を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
外方から炉本体の一側内方へ流動媒体と固体原料とが供給され、炉本体の他側内方から外部へ未燃固形分と流動媒体とガス化ガスとが送出される流動層ガス化炉において、
ガス化ガスに含まれているＣＯ_２ガスを分離し得る二酸化炭素分離手段と、
該二酸化炭素分離手段によって得たＣＯ_２ガスを前記炉本体の一側底部から炉内に上向きに供給し得る流動層形成用の第一のガス供給手段と、
ガス化剤として水蒸気を前記炉本体の他側底部から炉内に上向きに供給し得る流動層形成用の第二のガス供給手段とを備え、
炉本体内の一側底部に供給されるＣＯ_２ガスは、炉本体内の一側において固体原料と流動媒体を流動化して流動層を形成する役割を担い、
炉本体内の他側底部に供給される水蒸気は、炉本体内の他側において可燃性のガス化ガスを生成させるためのガス化剤であるとともに、炉本体内の他側において前記流動媒体と未燃固形分を流動化して流動層を形成する役割を担うよう構成し、
炉本体内には、前記流動層を第一のガス供給手段上方の熱分解ゾーンと第二のガス供給手段上方のガス化ゾーンとに区分する仕切板を設け、前記熱分解ゾーンで固体原料を熱分解した未燃固形分と流動媒体が前記流動層の内部を通り抜けて前記ガス化ゾーンへ移動できるよう前記仕切板の下方は連通しており、前記仕切板によりガス化ゾーンの水蒸気が熱分解ゾーンへ拡散するのを抑えたことを特徴とする。

【0010】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の流動層ガス化炉において、
炉本体を、一側の第一の炉本体と、他側の第二の炉本体と、第一、第二の炉本体の下部を連通させる移送通路とによって構成し、
第一の炉本体に第一のガス供給手段を設け、
第二の炉本体に第二のガス供給手段を設けたもので、
移送通路内に入った流動媒体及び未燃固形分が、第二の炉本体から第一の炉本体へ水蒸気が流れ込むことを防ぐので、可燃性のガス化ガスを効率よく生成することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の流動層ガス化炉によれば、下記のような優れた作用効果を奏し得る。

【0012】

二酸化炭素分離手段でガス化ガスから分離したＣＯ₂ガスを第一のガス供給手段を介して炉本体内の一側部へ送り込み、流動媒体及び固体原料の流動層の形成に利用するので、流動層ガス化炉全体としての水蒸気の使用量が削減され、水蒸気を発生させるためのエネルギーの消費を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の流動層ガス化炉の第１の例を用いた二塔式ガス化炉を示す概念図である。

【図2】本発明の流動層ガス化炉の第２の例を用いた二塔式ガス化炉を示す概念図である。

【図3】本発明の流動層ガス化炉の第３の例を用いた二塔式ガス化炉を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

【0015】

図１は本発明の流動層ガス化炉の第１の例を用いた二塔式ガス化炉を示すもので、２６は流動層ガス化炉を構成する炉本体、６は燃焼炉である。

【0016】

炉本体２６内では、水蒸気３（ガス化剤）と固体原料５（石炭、バイオマスなど）とからガス化ガス１８と可燃性固形分（未燃固形分）が生成され、この未燃性固形分と流動層４を形成する流動媒体との混合流体は、シール部８（ループシール）を経て燃焼炉６へ送給される。

【0017】

燃焼炉６では、その下部から分散板９を介して供給される空気１０（もしくは酸素）によって前記未燃固形分を流動燃焼させ、流動媒体を加熱する。燃焼炉６で流動燃焼した燃焼流体１１は、燃焼炉６の上部から排ガス管１２を経てホットサイクロンなどの媒体分離装置１３に送給され、燃焼排ガス１４と流動媒体１５とに分離される。

【0018】

前記シール部８には、その下部から供給される水蒸気によって混合流体７を上向きに移送させる個所があり、燃焼炉６に供給される空気１０（もしくは酸素）が炉本体２６へ流れ込むことを防いでいる。

【0019】

媒体分離装置１３において燃焼流体１１から分離された高温（８００℃程度）の流動媒体１５は、ダウンカマー１６及びシール部２１（ループシール）を経て前記炉本体２６に供給される。また、炉本体２６の流動層４の上部のフリーボード１７に生成されたガス化ガス１８は、導出管１９を経てホットサイクロンなどの固体分離装置２０に送給され、ここでガス化ガス１８中に含まれている固体粒子２３が分離される。

【0020】

更に、ガス化ガス１８中にはＣＯ₂ガス２５が１０〜１５％程度の割合で混合しており、このＣＯ₂ガス２５を回収するために、固体分離装置２０の後段に二酸化炭素分離手段２４を設けている。二酸化炭素分離手段２４ではＣＯ₂ガス２５を、メタノールを吸収液に用いるレクチゾール法、またはポリエチレングリコールのジメチルエーテルを吸収液に用いるセレクソール法などの物理吸収方法によって回収する。

【0021】

前記シール部２１には、その下部から供給される水蒸気によって流動媒体１５を上向きに移送させる個所があり、炉本体２６からガスが固体分離装置１３へ流れ込むことを防いでいる。

【0022】

図中、２２は原料供給装置であり、該原料供給装置２２は、炉本体２６内の流動層４の上部のフリーボード１７に固体原料５を供給するように構成されている。

【0023】

流動層ガス化炉は、炉本体２６の一側部に、前記シール部２１から炉内へ高温の流動媒体１５を供給する流動媒体入口２７、及び前記原料供給装置２２から炉内へ固体原料５を供給する原料入口２８を設け、炉本体２６の他側部に、炉内から前記シール部８へ未燃固形分と流動媒体との混合流体７を送出させる流動媒体出口２９、及び炉内から前記固体分離装置２０へガス化ガス１８を送出させるガス出口３０とを設けたものである。

【0024】

図１に示す流動層ガス化炉の特徴部分は、炉本体２６の一側部の底部に、前記二酸化炭素分離手段２４によりガス化ガス１８から分離したＣＯ₂ガス２５を、分散板３１を介して炉内へ上向きに供給し得る中空構造の第一のガスボックス３２を設け、炉本体２６の他側部の底部に、ガス化剤としての水蒸気３を、分散板３３を介して炉内へ上向きに供給し得る中空構造の第二のガスボックス３４を設けた点にある。

【0025】

更に、シール部８，２１に二酸化炭素分離手段２４で得たＣＯ_２ガス２５を供給し、シール部８においては、その下部から供給されるＣＯ_２ガス２５によって混合流体７を上向きに移送させるようにして、燃焼炉６に供給される空気１０（もしくは酸素）が炉本体２６へ流れ込むことを防ぎ、シール部２１においては、その下部から供給されるＣＯ_２ガス２５によって流動媒体１５を上向きに移送させるようにして、炉本体２６からガスが固体分離装置１３へ流れ込むことを防いでいる。二酸化炭素分離手段２４で得たＣＯ_２ガス２５は、ブロワ（図示せず）により昇圧され、第一のガスボックス３２、及びシール部８，２１へと送り込まれる。

【0026】

次に、図１に示す流動層ガス化炉の作動について述べる。二塔式ガス化炉の稼働中は、二酸化炭素分離手段２４で得たＣＯ₂ガス２５を、炉本体２６一側部の底部に設けた第一のガスボックス３２の分散板３１を介して炉内へ上向きに供給し、水蒸気発生手段（図示せず）によって発生させたガス化剤としての水蒸気３を、炉本体２６他側部の底部に設けた第二のガスボックス３４の分散板３３を介して炉内へ上向きに供給する。

【0027】

媒体分離装置１３からシール部２１を経て炉本体２６一側部内に供給された直後の高温の流動媒体１５は、第一のガスボックス３２から吹き込まれるＣＯ₂ガス２５により流動化して流動層４を形成する。この状態で原料供給装置２２により炉本体２６一側内部のフリーボード１７に石炭、バイオマスなどの固体原料５を供給すると、該固体原料５が可燃性のガス化ガス１８（Ｈ₂、ＣＯ、炭化水素）と未燃固形分とに熱分解される。また、炉本体２６に供給された固体原料５が流動層４中の流動媒体に触れた際には、前記Ｈ₂、ＣＯ、炭化水素、水分の他に、固体原料５に含まれているタールが蒸発する。

【0028】

流動層ガス化炉内の流動媒体及び未燃固形分は、外部から炉本体２６内の一側部に流動媒体１５と固体原料５が供給されること、並びに炉本体２６内の他側部から外部へ未燃固形分と流動媒体との混合流体７が送出されることの相乗的な効果で、炉本体２６内をその一側部から他側部へ向けて漸次移動する。

【0029】

そして、炉本体２６の他側部において前記流動媒体１５と未燃固形分は、第２のガスボックス３４から吹き込まれる水蒸気３により引き続き流動層４を形成する。未燃固形分の一部は水蒸気３、あるいは固体原料５自体から蒸発した水分と水性ガス化反応を行って可燃性のガス化ガス１８（Ｈ₂、ＣＯ）を生成し、ＣＯの一部が水蒸気３と反応して、ＣＯ₂とＨ₂Ｏを生成する。

【0030】

つまり、炉本体２６内の一側部に吹き込まれるＣＯ₂ガス２５は、前段の媒体分離装置１３から炉本体２６に供給される高温の流動媒体１５を流動化して流動層４を形成する役割だけを担い、炉本体２６内の他側部に吹き込まれる水蒸気３は、可燃性のガス化ガス１８を生成させるためのガス化剤であるとともに、前記流動媒体１５と未燃固形分を流動化して流動層４を形成する役割を担っている。

【0031】

未燃固形分と流動媒体との混合流体７は、シール部８を経て燃焼炉６へ送給され、該燃焼炉６に供給される空気１０により未燃固形分が燃焼するとともに高速で流動する流動媒体の加熱が図られる。未燃固形分の燃焼によって流動媒体を加熱した燃焼流体１１は、排ガス管１２を経て媒体分離装置１３に送給され、燃焼排ガス１４と流動媒体１５とに分離される。

【0032】

この後、流動媒体１５はダウンカマー１６及びシール部２１を経て炉本体２６に還流する。また、炉本体２６の流動層４の上部のフリーボード１７に生成されたガス化ガス１８は、導出管１９を経てホットサイクロンなどの固体分離装置２０に送給され、ガス化ガス１８中に含まれている固体粒子２３が分離され、更に、ガス化ガス１８中に混合しているＣＯ_２ガス２５は二酸化炭素分離手段２４によって回収される。このＣＯ_２ガス２５は、ブロワ（図示せず）により昇圧され、第一のガスボックス３２、及びシール部８，２１へと送り込まれる。

【0033】

図１に示す流動層ガス化炉では、二酸化炭素分離手段２４でガス化ガス１８から分離したＣＯ₂ガス２５を、炉本体２６内の一側部、及びシール部８，２１へ送り込み、炉本体２６においては流動層４の形成に利用し、シール部８においては、炉本体２６への空気１０（もしくは酸素）の流入抑止に利用し、シール部２１においては、固体分離装置２０へのガスの流入抑止に利用するので、流動層ガス化炉全体としての水蒸気３の使用量が削減され、水蒸気３を発生させるために水蒸気発生手段（図示せず）が消費するエネルギーを少なくすることができる。

【0034】

図２は本発明の流動層ガス化炉の第２の例を用いた二塔式ガス化炉を示すものであり、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。

【0035】

図２に示す流動層ガス化炉では、炉本体２６内に仕切板３５を設けることにより、流動媒体が滞留し得る範囲（流動層４が形成される範囲）の上部を、第一のガスボックス３２上方（炉本体２６の一側部）の熱分解ゾーン３６と第二のガスボックス３４上方（炉本体２６の他側部）のガス化ゾーン３７とに区分している。

【0036】

仕切板３５は流動層４が形成される範囲の上部に設けられているので、流動層４が形成される範囲の下部は、炉本体２６の一側部と他側部とが区分されることなく連通しており、流動媒体及び未燃固形分は熱分解ゾーン３６から仕切板３５の下方を通り抜け、ガス化ゾーン３７へ向けて漸次移動できる。

【0037】

次に、図２に示す流動層ガス化炉の作動について述べる。二塔式ガス化炉の稼働中は、二酸化炭素分離手段２４で得たＣＯ₂ガス２５を、炉本体２６一側部の底部に設けた第一のガスボックス３２の分散板３１を介して炉内の熱分解ゾーン３６へ上向きに供給し、水蒸気発生手段（図示せず）によって発生させたガス化剤としての水蒸気３を、炉本体２６の他側部の底部に設けた第二のガスボックス３４の分散板３３を介して炉内のガス化ゾーン３７へ上向きに供給する。

【0038】

媒体分離装置１３から熱分解ゾーン３６に供給された直後の高温の流動媒体１５は、第一のガスボックス３２から吹き込まれるＣＯ₂ガス２５により流動化して流動層４を形成する。この状態で原料供給装置２２により熱分解ゾーン３６上方のフリーボード１７に固体原料５を供給すると、該固体原料５が可燃性のガス化ガス１８（Ｈ₂、ＣＯ、炭化水素）と未燃固形分とに熱分解される。また、熱分解ゾーン３６に供給された固体原料５が流動層４中の流動媒体に触れた際には、前記Ｈ₂、ＣＯ、炭化水素、水分の他に、固体原料５に含まれているタールが蒸発する。

【0039】

流動層ガス化炉内の流動媒体及び未燃固形分は、外部から炉本体２６内の一側部の熱分解ゾーン３６に流動媒体１５と固体原料５が供給されること、並びに炉本体２６内の他側部のガス化ゾーン３７から外部へ未燃固形分と流動媒体との混合流体７が送出されることの相乗的な効果により、熱分解ゾーン３６から仕切板３５の下方を通り抜け、ガス化ゾーン３７へ向けて漸次移動する。

【0040】

そして、ガス化ゾーン３７において前記流動媒体１５と未燃固形分は、第２のガスボックス３４から吹き込まれる水蒸気３により引き続き流動層４を形成する。未燃固形分の一部は水蒸気３、あるいは固体原料５自体から蒸発した水分と水性ガス化反応を行って可燃性のガス化ガス１８（Ｈ₂、ＣＯ）を生成し、ＣＯの一部が水蒸気３と反応して、ＣＯ₂とＨ₂Ｏを生成する。

【0041】

つまり、熱分解ゾーン３６に吹き込まれるＣＯ₂ガス２５は、前段の媒体分離装置１３から炉本体２６に供給される高温の流動媒体１５を流動化して流動層４を形成する役割だけを担い、ガス化ゾーン３７に吹き込まれる水蒸気３は、可燃性のガス化ガス１８を生成させるためのガス化剤であるとともに、前記流動媒体１５と未燃固形分を流動化して流動層４を形成する役割を担っている。

【0042】

図２に示す流動層ガス化炉では、二酸化炭素分離手段２４でガス化ガス１８から分離したＣＯ_２ガス２５を、炉本体２６内の熱分解ゾーン３６、及びシール部８，２１へ送り込み、炉本体２６においては流動層４の形成に利用し、シール部８においては、炉本体２６への空気１０（もしくは酸素）の流入抑止に利用し、シール部２１においては、媒体分離装置１３へのガスの流入抑止に利用するので、流動層ガス化炉全体としての水蒸気３の使用量が削減され、水蒸気３を発生させるために水蒸気発生手段（図示せず）が消費するエネルギーを少なくすることができる。

【0043】

また、炉本体２６内に設けた仕切板３５が、ガス化ゾーン３７から熱分解ゾーン３６へ水蒸気３が拡散することを抑えるので、可燃性のガス化ガス１８（Ｈ₂、ＣＯ）を効率よく生成することができる。

【0044】

図３は本発明の流動層ガス化炉の第３の例を用いた二塔式ガス化炉を示すものであり、図中、図１、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。

【0045】

この流動層ガス化炉は、第一の炉本体２６Ａ、第二の炉本体２６Ｂ、及び移送通路２６Ｃを備え、第一の炉本体２６Ａの一側部に、シール部２１から炉内へ高温の流動媒体１５を供給する流動媒体入口２７、及び原料供給装置２２から炉内へ固体原料５を供給する原料入口２８を設け、第二の炉本体２６Ｂの他側部に、炉内からシール部８へ未燃固形分と流動媒体との混合流体７を送出させる流動媒体出口２９、及び炉内から固体分離装置２０へガス化ガス１８を送出させるガス出口３０とを設け、前記移送通路２６Ｃを介して第一の炉本体２６Ａの他側部の下部に第二の炉本体２６Ｂの一側部の下部を連通させている。

【0046】

第一の炉本体２６Ａの他側部の下部と第二の炉本体２６Ｂの一側部の下部とは、移送通路２６Ｃを介して連通しているので、流動媒体及び未燃固形分は第一の炉本体２６Ａから移送通路２６Ｃを通り抜け、第二の炉本体２６Ｂへ向けて漸次移動できる。

【0047】

図３に示す流動層ガス化炉の特徴部分は、第一の炉本体２６Ａの底部に、前記二酸化炭素分離手段２４によりガス化ガス１８から分離したＣＯ₂ガス２５を、分散板３１を介して炉内へ上向きに供給し得る中空構造の第一のガスボックス３２を設け、第二の炉本体２６Ｂの底部に、ガス化剤としての水蒸気３を、分散板３３を介して炉内へ上向きに供給し得る中空構造の第二のガスボックス３４を設けた点にある。

【0048】

次に、図３に示す流動層ガス化炉の作動について述べる。二塔式ガス化炉の稼働中は、二酸化炭素分離手段２４で得たＣＯ₂ガス２５を、第一の炉本体２６Ａの底部に設けた第一のガスボックス３２の分散板３１を介して第一の炉本体２６Ａ内へ上向きに供給し、水蒸気発生手段（図示せず）によって発生させたガス化剤としての水蒸気３を、第二の炉本体２６Ｂの底部に設けた第二のガスボックス３４の分散板３３を介して第二の炉本体２６Ｂ内へ上向きに供給する。

【0049】

媒体分離装置１３から第一の炉本体２６Ａに供給された直後の高温の流動媒体１５は、第一のガスボックス３２から吹き込まれるＣＯ₂ガス２５により流動化して流動層４を形成する。この状態で原料供給装置２２により流動層４上方のフリーボード１７に固体原料５を供給すると、該固体原料５が可燃性のガス化ガス１８（Ｈ₂、ＣＯ、炭化水素）と未燃固形分とに熱分解される。また、第一の炉本体２６Ａに供給された固体原料５が流動層４中の流動媒体に触れた際には、前記Ｈ₂、ＣＯ、炭化水素、水分の他に、固体原料５に含まれているタールが蒸発する。

【0050】

流動層ガス化炉内の流動媒体及び未燃固形分は、外部から第一の炉本体２６Ａ内に流動媒体１５と固体原料５が供給されること、並びに第二の炉本体２６Ｂ内から外部へ未燃固形分と流動媒体との混合流体７が送出されることの相乗的な効果により、第一の炉本体２６Ａから移送通路２６Ｃを通り抜け、第二の炉本体２６Ｂへ向けて漸次移動する。

【0051】

そして、第二の炉本体２６Ｂにおいて前記流動媒体１５と未燃固形分は、第２のガスボックス３４から吹き込まれる水蒸気３により流動層４を形成する。未燃固形分の一部は水蒸気３、あるいは固体原料５自体から蒸発した水分と水性ガス化反応を行って可燃性のガス化ガス１８（Ｈ₂、ＣＯ）を生成し、ＣＯの一部が水蒸気３と反応して、ＣＯ₂とＨ₂Ｏを生成する。

【0052】

つまり、第一の炉本体２６Ａに吹き込まれるＣＯ₂ガス２５は、前段の媒体分離装置１３から第一の炉本体２６Ａに供給される高温の流動媒体１５を流動化して流動層４を形成する役割だけを担い、第二の炉本体２６Ｂに吹き込まれる水蒸気３は、可燃性のガス化ガス１８を生成させるためのガス化剤であるとともに、前記流動媒体１５と未燃固形分を流動化して流動層４を形成する役割を担っている。

【0053】

図３に示す流動層ガス化炉では、二酸化炭素分離手段２４でガス化ガス１８から分離したＣＯ₂ガス２５を、第一の炉本体２６Ａ、及びシール部８，２１へ送り込み、第一の炉本体２６Ａにおいては流動層４の形成に利用し、シール部８においては、第二の炉本体２６Ｂへの空気１０（もしくは酸素）の流入抑止に利用し、シール部２１においては、固体分離装置２０へのガスの流入抑止に利用するので、流動層ガス化炉全体としての水蒸気３の使用量が削減され、水蒸気３を発生させるために水蒸気発生手段（図示せず）が消費するエネルギーを少なくすることができる。

【0054】

また、移送通路２６Ｃ内の流動媒体及び未燃固形分が、第二の炉本体２６Ｂから第一の炉本体２６Ａへ水蒸気３が流れ込むことを防ぐので、可燃性のガス化ガス１８（Ｈ_２、ＣＯ）を効率よく生成することができる。

【符号の説明】

【0055】

３ 水蒸気
５ 固体原料
７ 混合流体
１８ ガス化ガス
２４ 二酸化炭素分離手段
２５ ＣＯ₂ガス
２６ 炉本体
２６Ａ 第一の炉本体
２６Ｂ 第二の炉本体
２６Ｃ 移送通路
３２ 第一のガスボックス（第一のガス供給手段）
３４ 第二のガスボックス（第二のガス供給手段）
３５ 仕切板
３６ 熱分解ゾーン
３７ ガス化ゾーン

【図1】

【図2】

【図3】