特許 6160997 循環流動層ガス化炉

(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】6160997

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】循環流動層ガス化炉

(51)【国際特許分類】

   C10J 3/56 20060101AFI20170703BHJP

   C10J 3/54 20060101ALI20170703BHJP

   F23G 5/30 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   C10J3/56

   C10J3/54 M

   F23G5/30 Z

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-185905(P2013-185905)

(22)【出願日】2013年9月9日

(65)【公開番号】特開2015-52068(P2015-52068A)

(43)【公開日】2015年3月19日

【審査請求日】2016年7月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(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】村上 高広

(72)【発明者】

【氏名】安田 肇

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 善三

(72)【発明者】

【氏名】須田 俊之

【審査官】 森 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２１５８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２６４８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１０Ｊ ３／５４

Ｃ１０Ｊ ３／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流動媒体の供給により燃料を熱分解して熱分解ガスとチャーを生成する熱分解炉と、該熱分解炉からのチャー及び流動媒体を導入してチャーをガス化することによりガス化ガスとチャー残渣を生成するチャーガス化炉と、該チャーガス化炉からのチャー及び流動媒体を導入してチャーを燃焼することで加熱した流動媒体を前記熱分解炉に供給するチャー残渣燃焼循環装置と、前記熱分解炉からの熱分解ガスを導入すると共にタール吸収剤を供給して前記熱分解ガスのタールをタール吸収剤で吸収するタール吸収炉と、該タール吸収炉でタールを吸収することによりコークが担持されたタール吸収剤を導入しコークをガス化してガス化ガスとコーク残渣を生成するコークガス化炉と、該コークガス化炉からのコーク残渣を含むタール吸収剤を導入してコーク残渣を燃焼することで加熱・再生したタール吸収剤を前記タール吸収炉に供給する吸収剤再生循環装置とを有する循環流動層ガス化炉であって、
前記熱分解炉の上部にタール吸収炉を二段重ねに備え、前記熱分解炉の外周を包囲するチャーガス化炉の上部に前記タール吸収炉の外周を包囲するコークガス化炉を二段重ねに備えることで二重構造の反応装置を構成した
ことを特徴とする循環流動層ガス化炉。

【請求項2】

前記熱分解炉に燃料を供給する燃料供給管は、前記タール吸収炉を上部から貫通して前記熱分解炉に延びてい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。

【請求項3】

前記熱分解炉のチャー及び流動媒体を前記チャーガス化炉に導くための、前記熱分解炉の壁部に設けた取出口と、該取出口を取り囲んでチャーガス化炉内下部に延びる落下壁とからなるチャー導入路を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の循環流動層ガス化炉。

【請求項4】

前記タール吸収炉のコークが担持されたタール吸収剤を前記コークガス化炉に導くための、前記タール吸収炉の壁部に設けた取出口と、該取出口を取り囲んでコークガス化炉内下部に延びる落下壁とからなるコーク導入路を有する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。

【請求項5】

前記チャー残渣燃焼循環装置は、前記チャーガス化炉からのチャーと流動媒体を導入してチャー残渣を燃焼するチャー残渣燃焼炉と、該チャー残渣燃焼炉からの燃焼流体を導入し流動媒体と燃焼排ガスに分離して流動媒体を前記熱分解炉に供給する分離器とを有し、前記吸収剤再生循環装置は、前記コークガス化炉からのコーク残渣が担持されたタール吸収剤を導入してコーク残渣を燃焼するコーク残渣燃焼炉と、該コーク残渣燃焼炉からの燃焼流体をタール吸収剤と燃焼排ガスとに分離してタール吸収剤を前記タール吸収炉に供給する分離器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。

【請求項6】

前記チャーガス化炉と前記チャー残渣燃焼炉との間にシール手段を有することを特徴とする請求項５に記載の循環流動層ガス化炉。

【請求項7】

前記コークガス化炉とコーク残渣燃焼炉との間にシール手段を有することを特徴とする請求項５に記載の循環流動層ガス化炉。

【請求項8】

前記チャー残渣燃焼炉から前記熱分解炉に導く流動媒体により、前記コーク残渣燃焼炉からタール吸収炉に導くタール吸収剤を加熱するための熱交換部を有することを特徴とする請求項５に記載の循環流動層ガス化炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

従来、石炭、バイオマス、ごみ、下水汚泥等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。

【0003】

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流動層ガス化炉が知られている（特許文献１）。この循環流動層ガス化炉は、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の循環流動層ガス化炉は、流動層ガス化炉のガス化ガスと流動層燃焼炉の燃焼排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。

【0004】

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し、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。

【0005】

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流動層ガス化炉がある（特許文献２）。特許文献２の循環流動層ガス化炉では、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の循環流動層ガス化炉では、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与える問題を低減できる。

【0006】

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したタールを回収してガス化するようにした循環流動層ガス化炉がある（特許文献３）。

【0007】

特許文献３の循環流動層ガス化炉は、燃料の熱分解を行う熱分解部と、該熱分解部からの熱分解からタールを吸収分離するタール吸収部を上下に備えた二段構造の熱分解炉と、チャーガス化部とコークガス化部を上下に備えた二段構造のガス化炉とを独立して備えている。従って、特許文献３では、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した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できる利点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００５−０４１９５９号公報

【特許文献2】特開２００８−１５６５５２号公報

【特許文献3】特開２０１１−０２６４９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかし、前記特許文献３に記載の循環流動層ガス化炉は、熱分解部とタール吸収部を上下に備えた二段構造の熱分解炉と、チャーガス化部とコークガス化部を上下に備えた二段構造のガス化炉とが独立して備えられた構成を有しているため、実際に循環流動層ガス化炉を建造する際に、循環流動層ガス化炉全体が大型になり、占有スペースが増加するという問題がある。

【0010】

更に、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が、前記特許文献３のように、熱分解炉とガス化炉を切り離して独立に備えた場合には、熱の放散が大きくなる問題がある。このため、熱の放散分を考慮して所定の熱量が得られるように、チャー残渣燃焼炉でのチャー残渣の燃焼量、及び、吸収剤再生炉でのコーク残渣の燃焼量を多く設定する必要があり、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することからガス化ガスの取出量が減少することになる。

【0011】

本発明は上記課題に鑑みてなしたもので、装置を小型にして設置スペースを削減することができ、且つ、熱の放散を低減することによりガス化ガスの取出量を増加できるようにした循環流動層ガス化炉を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、流動媒体の供給により燃料を熱分解して熱分解ガスとチャーを生成する熱分解炉と、該熱分解炉からのチャー及び流動媒体を導入してチャーをガス化することによりガス化ガスとチャー残渣を生成するチャーガス化炉と、該チャーガス化炉からのチャー及び流動媒体を導入してチャーを燃焼することで加熱した流動媒体を前記熱分解炉に供給するチャー残渣燃焼循環装置と、前記熱分解炉からの熱分解ガスを導入すると共にタール吸収剤を供給して前記熱分解ガスのタールをタール吸収剤で吸収するタール吸収炉と、該タール吸収炉でタールを吸収することによりコークが担持されたタール吸収剤を導入しコークをガス化してガス化ガスとコーク残渣を生成するコークガス化炉と、該コークガス化炉からのコーク残渣を含むタール吸収剤を導入してコーク残渣を燃焼することで加熱・再生したタール吸収剤を前記タール吸収炉に供給する吸収剤再生循環装置とを有する循環流動層ガス化炉であって、
前記熱分解炉の上部にタール吸収炉を二段重ねに備え、前記熱分解炉の外周を包囲するチャーガス化炉の上部に前記タール吸収炉の外周を包囲するコークガス化炉を二段重ねに備えることで二重構造の反応装置を構成した
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。

【0013】

上記循環流動層ガス化炉において、前記熱分解炉に燃料を供給する燃料供給管は、前記タール吸収炉を上部から貫通して前記熱分解炉に延びていることは好ましい。

【0014】

又、上記循環流動層ガス化炉において、前記熱分解炉のチャー及び流動媒体を前記チャーガス化炉に導くための、前記熱分解炉の壁部に設けた取出口と、該取出口を取り囲んでチャーガス化炉内下部に延びる落下壁とからなるチャー導入路を有することは好ましい。

【0015】

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コークが担持されたタール吸収剤を前記コークガス化炉に導くための、前記タール吸収炉の壁部に設けた取出口と、該取出口を取り囲んでコークガス化炉内下部に延びる落下壁とからなるコーク導入路を有することは好ましい。

【0016】

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循環装置は、前記チャーガス化炉からのチャーと流動媒体を導入してチャー残渣を燃焼するチャー残渣燃焼炉と、該チャー残渣燃焼炉からの燃焼流体を導入し流動媒体と燃焼排ガスに分離して流動媒体を前記熱分解炉に供給する分離器とを有し、前記吸収剤再生循環装置は、前記コークガス化炉からのコーク残渣が担持されたタール吸収剤を導入してコーク残渣を燃焼するコーク残渣燃焼炉と、該コーク残渣燃焼炉からの燃焼流体をタール吸収剤と燃焼排ガスとに分離してタール吸収剤を前記タール吸収炉に供給する分離器とを有することが好ましい。

【0017】

又、上記循環流動層ガス化炉において、前記チャーガス化炉と前記チャー残渣燃焼炉との間にシール手段を有することは好ましい。

【0018】

又、上記循環流動層ガス化炉において、前記コークガス化炉とコーク残渣燃焼炉との間にシール手段を有することは好ましい。

【0019】

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く流動媒体により、前記コーク残渣燃焼炉からタール吸収炉に導くタール吸収剤を加熱するための熱交換部を有することは好ましい。

【発明の効果】

【0020】

本発明の循環流動層ガス化炉によれば、二重構造とした反応装置は構成が小型になり設置スペースを削減することができると共に、熱の放散が低減されて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。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の循環流動層ガス化炉の一実施例の概略を示す正面図である。

【図2】（ａ）は図１の循環流動層ガス化炉の平面形状の一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）とは異なる平面形状の例を示す平面図である。

【図3】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正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施例を図示例と共に説明する。

【0023】

図１、図２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、反応装置１００は、熱分解炉１の上部にタール吸収炉２が二段重ねに備えてあり、前記熱分解炉１の外周を包囲するチャーガス化炉３の上部に前記タール吸収炉２の外周を包囲するコークガス化炉４が二段重ねに備えている。これにより、反応装置１００は、内側の熱分解炉１及びタール吸収炉２と、外側のチャーガス化炉３及びコークガス化炉４とが二重構造を有している。

【0024】

前記熱分解炉１には、チャー残渣燃焼循環装置５で加熱された流動媒体６が供給され、更に、散気装置７を介して下部からガス化剤８（水蒸気）が供給されることで流動層９を形成している。該流動層９には、前記タール吸収炉２の上部から該タール吸収炉２内中心部を貫通する燃料供給管１０を介して燃料１１が供給されている。従って、前記燃料供給管１０を加えると、前記反応装置１００は三重構造となっている。前記熱分解炉１に供給するガス化剤８としては、上記水蒸気以外に酸素、或いはその他のガスを用いることができる。又、燃料１１としては、石炭、バイオマス、ごみ、下水汚泥等の炭化水素系の種々の固体燃料を用いることができる。そして、前記熱分解炉１では、前記燃料１１が熱分解して熱分解ガス１２を生成すると共に、熱分解されないチャー１３が生成される。前記チャー残渣燃焼循環装置５で加熱した流動媒体６は、分離器３５、供給管１４を介して前記流動層９の内部に供給しており、熱分解炉１の熱分解ガス１２が供給管１４側に逆流するのを防止している。ここで、前記供給管１４は、熱分解炉１を斜めに貫通することにより下端が流動層９の内部に挿入された場合について示したが、供給管１４はＬ字バルブ等のシール装置を介して流動層９に接続するようにしてもよく、又、供給管１４はタール吸収炉２の天井及び熱分解炉１の天井を貫通して鉛直に流動層９の内部に延びてマテリアルシールするようにしてもよい。

【0025】

前記タール吸収炉２には、前記熱分解炉１で生成した熱分解ガス１２及びガス化剤８が散気装置１５を介して下部から導入され、更に、吸収剤再生循環装置１６で加熱・再生したタール吸収剤１７が供給されて流動層１８を形成している。タール吸収剤１７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、タール吸収剤１７は前記タール吸収炉２内において流動しながら前記熱分解ガス１２中のタールを吸収する。これにより、前記タール吸収炉２からはタールが除去された熱分解ガス１９が取り出される。２０は熱分解ガス取出口である。前記吸収剤再生循環装置１６で加熱・再生したタール吸収剤１７は、分離器５０、供給管２１を介して前記流動層１８の内部に供給しており、タール吸収炉２の熱分解ガス１９が供給管２１側に逆流するのを防止している。ここで、前記供給管２１は、タール吸収炉２を斜めに貫通することにより下端が流動層１８の内部に挿入された場合について示しているが、供給管２１はＬ字バルブ等のシール装置を介して流動層９に接続するようにしてもよく、又、供給管２１はタール吸収炉２の天井を貫通して鉛直に流動層１８の内部に延びてマテリアルシールするようにしてもよい。

【0026】

前記チャーガス化炉３には、前記熱分解炉１で生成したチャー１３と共に流動媒体６がチャー導入路２２を介して供給され、且つ散気装置２３を介して下部からガス化剤８（水蒸気）が供給されることにより流動層２４を形成し、チャー１３のガス化を行ってガス化ガス２５を生成すると共にチャー残渣２６を生成する。前記チャー導入路２２は、前記熱分解炉１の炉壁の例えば周方向に複数設けた取出口２７と、該取出口２７を取り囲んでチャーガス化炉３内下方に延びる落下壁２８とにより構成している。

【0027】

前記チャーガス化炉３でガス化されないチャー残渣２６は、流動媒体６と共に、シール手段２９を介して前記チャー残渣燃焼循環装置５のチャー残渣燃焼炉３０に供給される。シール手段２９には水蒸気或いは空気等の流動ガスが供給されて、チャー残渣２６及び流動媒体６をチャー残渣燃焼炉３０に送るようにしている。チャー残渣燃焼炉３０には散気装置３１の下部から空気３２が供給されることによりチャー残渣２６を燃焼させて流動媒体６を加熱する。前記チャー残渣燃焼炉３０の燃焼流体３３は吹上管３４内を上方に導かれ、該吹上管３４に接続されたサイクロン等の分離器３５より加熱された流動媒体６と燃焼排ガス３６とに分離され、分離された流動媒体６は前記供給管１４を介して前記熱分解炉１の流動層９の内部に供給される。

【0028】

前記コークガス化炉４には、前記タール吸収炉２でタールを吸収することによりコークが担持されたタール吸収剤３７がコーク導入路３８を介して供給され、且つ散気装置３９を介して下部のチャーガス化炉３からの前記ガス化ガス２５及びガス化剤８（水蒸気）が供給されることにより流動層４０を形成し、コークが担持されたタール吸収剤３７をガス化してガス化ガス２５'を生成する。４１はガス化ガス取出口である。前記コーク導入路３８は、前記タール吸収炉２の周壁の例えば周方向に複数設けた取出口４２と、該取出口４２を取り囲んでコークガス化炉４内下方に延びる落下壁４３とにより構成している。

【0029】

前記コークガス化炉４でガス化されないコーク残渣が担持されたタール吸収剤４４は、シール手段４５を介して前記吸収剤再生循環装置１６のコーク残渣燃焼炉４６に供給される。シール手段４５には水蒸気或いは空気等の流動ガスが供給されてコーク残渣が担持されたタール吸収剤４４をコーク残渣燃焼炉４６に送るようにしている。コーク残渣燃焼炉４６には散気装置４７の下部から空気３２を供給することによりコーク残渣を燃焼させることでタール吸収剤１７の加熱・再生を行う。前記コーク残渣燃焼炉４６で燃焼した燃焼流体４８は吹上管４９内を上方に導かれ、該吹上管４９に接続されたサイクロン等の分離器５０により再生したタール吸収剤１７と燃焼排ガス３６とに分離され、分離したタール吸収剤１７は前記供給管２１を介して前記タール吸収炉２の流動層１８の内部に供給される。

【0030】

前記シール手段２９はチャー残渣燃焼炉３０の燃焼排ガスがチャーガス化炉３に逆流するのを防止することができ、又、シール手段４５はコーク残渣燃焼炉４６の燃焼排ガスがコークガス化炉４に逆流するのを防止できればよく、従って、前記シール手段２９，４５には、Ｌ字バルブ、ループシール等の種々の構造のものを用いることができる。

【0031】

図１の実施例では、前記タール吸収炉２からの熱分解ガス１９と、コークガス化炉４からのガス化ガス２５，２５'を一本の集合管５１に集合して取り出すようにしている。又、前記タール吸収炉２からの熱分解ガス１９と、コークガス化炉４からのガス化ガス２５，２５'を別個に分けて取り出すようにしてもよい。

【0032】

図２（ａ）、（ｂ）は、前記反応装置１００の平面形状の例を示したものであり、図２（ａ）に示すように反応装置１００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、反応装置１００の平面形状は上記以外に楕円形状を有していてもよく或いは矩形以外の多角形を有していてもよい。

【0033】

前記熱分解炉１による燃料１１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３でのチャー１３のガス化、及び、コークガス化炉４でのコークのガス化には長い反応時間を保持するのが好ましいことが知られているため、中心側に設けられる前記熱分解炉１及びタール吸収炉２の容積は、外側に設けられる前記チャーガス化炉３及びコークガス化炉４の容積に対して小型のものとすることができる。

【0034】

次に、上記実施例の作動を説明する。

【0035】

図１、図２に示す熱分解炉１には、チャー残渣燃焼循環装置５からの高温の流動媒体６が供給管１４により供給されると共に、下部からガス化剤８が供給されることにより流動層９を形成しているので、燃料供給管１０により前記流動層９に、石炭、バイオマス、ごみ、下水汚泥等の炭化水素系の燃料１１を供給すると、燃料１１は熱分解されて熱分解ガス１２とチャー１３を生成する。

【0036】

このとき、前記タール吸収炉２を貫通するように反応装置１００の中心部に設けた燃料供給管１０を介して熱分解炉１に燃料１１を供給しているため、バイオマスのような比重の軽い燃料１１でも熱分解炉１内に確実に供給することができる。更に、燃料１１は燃料供給管１０の内部を移動する間に加熱されて供給されるため、熱分解炉１での熱分解に要する時間が更に短縮されるようになり、よって熱分解炉１の構成を更に小型にすることができる。

【0037】

前記熱分解炉１で生成したチャー１３は、流動媒体６と共に、チャー導入路２２を介してチャーガス化炉３に導入される。このとき、前記熱分解炉１での燃料１１の熱分解は短時間で完了し、熱分解により生成したチャーは１３は連続してチャーガス化炉３に供給される。

【0038】

前記熱分解炉１に比して容積が大きいチャーガス化炉３では、下部から供給されるガス化剤８による流動層２４により所要の滞留時間を保持した状態でチャー１３のガス化が行われて、ガス化ガス２５とガス化されないチャー残渣２６を生成する。前記チャー残渣２６は、流動媒体６と共にシール手段２９を介して前記チャー残渣燃焼循環装置５のチャー残渣燃焼炉３０に供給され、空気３２により燃焼して流動媒体６を加熱する。前記チャー残渣燃焼炉３０で燃焼した燃焼流体３３は吹上管３４内を上昇して分離器３５に導かれて加熱された流動媒体６と燃焼排ガス３６とに分離され、分離された流動媒体６は前記供給管１４を介して再び前記熱分解炉１の流動層９の内部に供給される。

【0039】

前記熱分解炉１からのタールを含んだ熱分解ガス１２が導入されるタール吸収炉２には、吸収剤再生循環装置１６からの加熱・再生されたタール吸収剤１７が供給されて流動層１８を形成しており、タール吸収剤１７によりタールの吸収が行われる。これにより、タール吸収炉２からはタールを含まない熱分解ガス１９が取り出される。

【0040】

前記タール吸収炉２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３７は、コーク導入路３８を介してコークガス化炉４に供給され、コークをガス化してガス化ガス２５'を生成すると共にコーク残渣を担持したタール吸収剤４４を生成する。前記コーク残渣を担持したタール吸収剤４４は、シール手段４５を介して前記吸収剤再生循環装置１６のコーク残渣燃焼炉４６に供給されて空気３２により燃焼し、前記タール吸収剤１７の加熱・再生を行う。前記コーク残渣燃焼炉４６で燃焼した燃焼流体４８は吹上管４９内を上昇して分離器５０に導かれて加熱・再生したタール吸収剤１７と燃焼排ガス３６とに分離され、分離されたタール吸収剤１７は前記供給管２１を介して再び前記タール吸収炉２の流動層１８の内部に供給される。

【0041】

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正面図である。この実施例では、前記チャー残渣燃焼炉３０の吹上管３４を、前記コーク残渣燃焼炉４６の内部に配置することで、吹上管３４内を流動する燃焼流体３３によって前記コーク残渣燃焼炉４６の燃焼温度を高めるようにした熱交換部５２を形成した場合を示している。前記チャー残渣燃焼炉３０の発熱量は、前記コーク残渣燃焼炉４６での発熱量に比して大きいため、前記チャー残渣燃焼炉３０の熱を用いて前記コーク残渣燃焼炉４６でのタール吸収剤１７の加熱・再生を補助する加熱を行うことができる。又、前記熱交換部５２は、前記チャー残渣燃焼炉３０の吹上管３４と、前記コーク残渣燃焼炉４６の吹上管４９を二重管構造とすることにより更に熱交換率を高めるようにしてもよい。

【0042】

図１に示したように、熱分解炉１の上部にタール吸収炉２を二段重ねに備え、前記熱分解炉１の外周を包囲するチャーガス化炉３の上部に前記タール吸収炉２の外周を包囲するコークガス化炉４を二段重ねに備えた二重構造の反応装置１００を構成したので、反応装置１００は構成が小型になり、従って設置スペースを大幅に削減することができる。

【0043】

更に、二重構造の反応装置１００としたことにより、熱の放散を著しく低減することができ、よって、従来に比してチャー残渣燃焼炉３０でのチャー残渣２６の燃焼量、及びコーク残渣燃焼炉４６でのコーク残渣の燃焼量を放熱分だけ減少することができる。従って、ガス化に必要な熱を得るために消費される燃料１１の量が減少し、結果的にガス化に供される燃料量が増加することになって熱分解ガス１９及びガス化ガス２５，２５'の取出量を増加できる効果を発揮する。

【0044】

前記熱分解炉１で生成したチャー１３を流動媒体６と共にチャーガス化炉３に導くための取出口２７と落下壁２８からなるチャー導入路２２を反応装置１００の内部に備え、又、前記タール吸収炉２で生成したコークが担持されたタール吸収剤３７をコークガス化炉４に導くための取出口４２と落下壁４３からなるコーク導入路３８を反応装置１００の内部に備えているので、前記チャー導入路２２及びコーク導入路３８を介して熱が外部へ放散する問題を防止することができる。

【0045】

又、前記チャー残渣燃焼循環装置５は、チャー残渣燃焼炉３０から上方に向かう吹上管３４と、該吹上管３４の上端部に配置した分離器３５とを備えて、該分離器３５で分離した流動媒体６を熱分解炉１に供給しているので、加熱した流動媒体６を安定して熱分解炉１に供給することができる。

【0046】

又、前記吸収剤再生循環装置１６は、コーク残渣燃焼炉４６から上方に向かう吹上管４９と、該吹上管４９の上端部に配置した分離器５０とを備えて、該分離器５０で分離した再生されたタール吸収剤１７をタール吸収炉２に供給しているので、再生されたタール吸収剤１７を安定してタール吸収炉２に供給することができる。

【0047】

前記チャーガス化炉３と前記チャー残渣燃焼炉３０との間に備えたシール手段２９は、チャー残渣燃焼炉３０の燃焼排ガスがチャーガス化炉３に逆流するのを防止し、又、前記コークガス化炉４とコーク残渣燃焼炉４６との間に備えたシール手段４５は、コーク残渣燃焼炉４６の燃焼排ガスがコークガス化炉４に逆流するのを防止するので、循環流動層ガス化炉を安定して運転することができる。

【0048】

図３に示すように、前記チャー残渣燃焼炉３０から前記熱分解炉１に導く流動媒体６によって、前記コーク残渣燃焼炉４６からタール吸収炉２に導くタール吸収剤１７を加熱する熱交換部５２を備えたことにより、タール吸収剤１７の加熱・再生を効果的に行うことができる。

【0049】

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。

【符号の説明】

【0050】

１ 熱分解炉
２ タール吸収炉
３ チャーガス化炉
４ コークガス化炉
５ チャー残渣燃焼循環装置
６ 流動媒体
１０ 燃料供給管
１１ 燃料
１２ 熱分解ガス
１３ チャー
１６ 吸収剤再生循環装置
１７ タール吸収剤
２２ チャー導入路
２５ ガス化ガス
２５' ガス化ガス
２６ チャー残渣
２７ 取出口
２８ 落下壁
２９ シール手段
３０ チャー残渣燃焼炉
３３ 燃焼流体
３４ 吹上管
３５ 分離器
３６ 燃焼排ガス
３７ コークを担持したタール吸収剤
３８ コーク導入路
４２ 取出口
４３ 落下壁
４４ コーク残渣を担持したタール吸収剤
４５ シール手段
４６ コーク残渣燃焼炉
４８ 燃焼流体
４９ 吹上管
５０ 分離器
５２ 熱交換部
１００ 反応装置

【図1】

【図2】

【図3】