特許 7509952 ガス化システム

(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】

(24)【登録日】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(54)【発明の名称】ガス化システム

(51)【国際特許分類】

   C10J 3/72 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

C10J3/72 G

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023077693

(22)【出願日】2023-05-10

(62)【分割の表示】P 2019130899の分割

【原出願日】2019-07-16

(65)【公開番号】P2023090916

(43)【公開日】2023-06-29

【審査請求日】2023-05-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000005119

【氏名又は名称】日立造船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110847

【弁理士】

【氏名又は名称】松阪 正弘

(74)【代理人】

【識別番号】100136526

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100136755

【弁理士】

【氏名又は名称】井田 正道

(72)【発明者】

【氏名】澤田 圭祐

(72)【発明者】

【氏名】杉村 枝里子

【審査官】森 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－５８６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２５５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１９５４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－６６５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１１２９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３９６１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｊ ３／７２

Ｃ１０Ｋ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理物をガス化するガス化システムであって、
内部に供給される被処理物を加熱して熱分解ガスを生成するガス化炉と、
前記ガス化炉から前記熱分解ガスが供給され、前記熱分解ガスを熱源流体を利用して間接加熱しつつ改質することにより、改質ガスを生成するガス改質炉と、
前記ガス化炉または／および前記ガス改質炉において回収されるチャーを燃焼させるとともに、燃焼排ガスを前記熱源流体として前記ガス改質炉に供給する燃焼炉と、
前記ガス化炉または／および前記ガス改質炉において回収されるチャーを貯留する貯留部と、
前記貯留部からチャーを前記燃焼炉に供給するチャー供給機構と、
前記ガス改質炉から排出された前記改質ガスを、前記燃焼炉と、前記改質ガスを用いた発電を行う発電部とに分配するガス分配部と、
前記チャー供給機構による前記燃焼炉へのチャーの供給量を調整するとともに、前記ガス分配部により、前記改質ガスを前記燃焼炉に供給させる制御部と、
を備えることを特徴とするガス化システム。

【請求項2】

請求項１に記載のガス化システムであって、
前記貯留部において、チャーの貯留量が測定されており、
前記制御部が、前記貯留部から前記燃焼炉に供給されるチャーが不足すると判定する場合に、前記ガス分配部により、前記改質ガスを前記燃焼炉に供給させることを特徴とするガス化システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載のガス化システムであって、
前記ガス化炉が、ロータリーキルンであり、
前記燃焼炉が、前記ガス改質炉において回収されるチャーを燃焼させることを特徴とするガス化システム。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１つに記載のガス化システムであって、
前記ガス改質炉において内部に水蒸気を供給することにより、触媒を利用することなく、前記熱分解ガスの水蒸気改質が行われ、
前記ガス改質炉で利用される前記熱源流体の温度が、９００℃以上であることを特徴とするガス化システム。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか１つに記載のガス化システムであって、
前記改質ガスをガスエンジンで燃焼させて得られる排ガスが、前記ガス化炉における熱源として利用されることを特徴とするガス化システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス化システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、バイオマス等の被処理物をガス化することが行われている。例えば、特許文献１のガス化発電システムでは、ガス発生炉においてバイオマスを熱分解して可燃性の熱分解ガスを発生させ、ガス改質炉において当該熱分解ガスが改質される。また、当該システムでは、ガス改質炉で改質された熱分解ガス（改質ガス）の一部がガス燃焼器にて燃焼され、この燃焼によって発生した熱が、ガス改質炉の加熱、および、改質剤としての水の気化に利用される。改質剤としての水は、ガス改質炉内に噴霧される。

【0003】

また、特許文献２では、内筒および外筒を有する外熱キルン炉が開示されており、内筒内に供給された廃棄物が、内筒と外筒との間に形成された環状の加熱流路を流通する高温ガスにより間接的に加熱され、熱分解される。当該高温ガスは、熱分解ガスの一部を熱風発生炉で燃焼させて得られる。

【0004】

なお、特許文献３に開示される回転式熱処理炉では、外筒と内筒との間の空間が、外筒から延出して内筒に及ぶ仕切り壁によって、２つの加熱室に分割される。当該２つの加熱室には異なる熱量の熱媒体が流通される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００６－３４８１５５号公報

【文献】特開２００８－２４９２１２号公報

【文献】特開２０１２－８７９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、特許文献１のシステムでは、改質ガスの燃焼により発生した熱がガス改質炉の加熱に利用されるが、この場合、発電に利用する改質ガスの量が少なくなる、すなわち、発電に利用する改質ガスの生産効率が低くなる。したがって、改質ガスの生産効率を向上する手法が求められている。

【0007】

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、改質ガスの生産効率を向上することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に記載の発明は、被処理物をガス化するガス化システムであって、内部に供給される被処理物を加熱して熱分解ガスを生成するガス化炉と、前記ガス化炉から前記熱分解ガスが供給され、前記熱分解ガスを熱源流体を利用して間接加熱しつつ改質することにより、改質ガスを生成するガス改質炉と、前記ガス化炉または／および前記ガス改質炉において回収されるチャーを燃焼させるとともに、燃焼排ガスを前記熱源流体として前記ガス改質炉に供給する燃焼炉と、前記ガス化炉または／および前記ガス改質炉において回収されるチャーを貯留する貯留部と、前記貯留部からチャーを前記燃焼炉に供給するチャー供給機構と、前記ガス改質炉から排出された前記改質ガスを、前記燃焼炉と、前記改質ガスを用いた発電を行う発電部とに分配するガス分配部と、前記チャー供給機構による前記燃焼炉へのチャーの供給量を調整するとともに、前記ガス分配部により、前記改質ガスを前記燃焼炉に供給させる制御部とを備える。

【0009】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のガス化システムであって、前記貯留部において、チャーの貯留量が測定されており、前記制御部が、前記貯留部から前記燃焼炉に供給されるチャーが不足すると判定する場合に、前記ガス分配部により、前記改質ガスを前記燃焼炉に供給させる。

【0010】

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のガス化システムであって、前記ガス化炉が、ロータリーキルンであり、前記燃焼炉が、前記ガス改質炉において回収されるチャーを燃焼させる。

【0011】

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のガス化システムであって、前記ガス改質炉において内部に水蒸気を供給することにより、触媒を利用することなく、前記熱分解ガスの水蒸気改質が行われ、前記ガス改質炉で利用される前記熱源流体の温度が、９００℃以上である。

【0012】

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のガス化システムであって、前記改質ガスをガスエンジンで燃焼させて得られる排ガスが、前記ガス化炉における熱源として利用される。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、チャーを燃焼させて得られる燃焼排ガスを利用して熱分解ガスの改質を行うことにより、改質ガスの生産効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】ガス化システムの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１は、本発明の一の実施の形態に係るガス化システム１の構成を示す図である。ガス化システム１は、バイオマス等の被処理物をガス化して、発電等に利用するシステムである。ガス化システム１は、ガス化炉２と、ガス改質炉３と、制御部１０とを備える。制御部１０は、ＣＰＵ等を有するコンピュータであり、ガス化システム１の全体制御を担う。

【0016】

ガス化炉２は、ロータリーキルンであり、内筒２１と、外筒２２とを備える。内筒２１は、中心軸Ｊ１を中心とする筒状であり、例えば金属材料（合金を含む。以下同様。）により形成される。典型的には、中心軸Ｊ１に垂直な内筒２１の断面形状は、円形である。当該断面形状は、ほぼ円形と捉えられる場合には、多角形等であってもよい。内筒２１は、回転機構（図示省略）により中心軸Ｊ１を中心として回転する。

【0017】

内筒２１において、中心軸Ｊ１に平行な軸方向における一端には、投入口２１１が設けられる。内筒２１には、被処理物が投入口２１１から投入される。被処理物は、例えば、一般廃棄物、産業廃棄物、下水汚泥、木質バイオマス等である。図１のガス化システム１では、被処理物は、受入設備１１により受け入れられ、スクリューフィーダ１２により内筒２１内に投入される。

【0018】

内筒２１の内部では、被処理物が後述の熱源流体を用いて、例えば３５０～５００℃で間接加熱される。これにより、被処理物が熱分解し、ガス化する。すなわち、熱分解ガスが生成される。熱分解ガスは、ガスのみならず、タールの蒸気および粉体のチャー等も含む。内筒２１の内部では、熱分解ガスに含まれないチャー（上記粉体のチャーよりも大きいチャー）も発生する。ガス化炉２では、例えば、図示省略の攪拌羽根が内筒２１の内周面に設けられ、被処理物が攪拌されつつ、投入口２１１とは反対側（後述の排出口２１２側）に送られる。中心軸Ｊ１は、水平方向に平行であってもよく、水平方向に対して傾斜してもよい。

【0019】

内筒２１において、軸方向における他端（投入口２１１とは反対側の端部）には、排出口２１２が設けられる。熱分解ガスおよびチャーは、排出口２１２から内筒２１外に排出される。排出口２１２は、分離部２５に接続される。分離部２５は、上下方向に延びる管である。分離部２５では、熱分解ガスは上方に向かって流れ、第１接続流路１４に流入する。熱分解ガスに含まれないチャーは、下方に向かって落下し、チャー貯留部２９にて貯留される。なお、当該チャーは、ガス化炉２によるガス化後に得られる残渣である。

【0020】

外筒２２は、中心軸Ｊ１を中心とする筒状であり、内筒２１の周囲を囲む。外筒２２も、内筒２１と同様に、例えば金属材料により形成される。外筒２２は、内筒２１の外周面との間に筒状空間を形成する。中心軸Ｊ１を中心とする径方向において、内筒２１と外筒２２との間の幅、すなわち上記筒状空間の幅は、外筒２２の全長に亘ってほぼ一定である。軸方向における外筒２２の両端部には、環状壁２２１，２２２が設けられる。環状壁２２１，２２２は、中心軸Ｊ１を中心とする円環状の部材であり、外筒２２から内筒２１に向かって突出する。また、軸方向における外筒２２の中央近傍には、仕切壁２２３が設けられる。仕切壁２２３は、中心軸Ｊ１を中心とする円環状の部材であり、外筒２２の内周面から内筒２１に向かって突出する。環状壁２２１，２２２における内筒２１側の端面、および、仕切壁２２３における内筒２１側の端面は、例えば摺動部材を介して内筒２１の外周面と接する。これにより、環状壁２２１，２２２および仕切壁２２３と内筒２１との間には、シール構造が形成される。

【0021】

外筒２２と内筒２１との間の上記筒状空間は、仕切壁２２３により軸方向に２つに分割される。分割された２つの空間には、後述するように、熱源流体が供給されるため、以下、当該２つの空間を「第１加熱部２３」および「第２加熱部２４」という。第１加熱部２３は、内筒２１の投入口２１１側の部位に対向し、当該部位を加熱する。第２加熱部２４は、内筒２１の排出口２１２側の部位に対向し、当該部位を加熱する。

【0022】

外筒２２には、第１流入口２３１、第１流出口２３２、第２流入口２４１および第２流出口２４２が形成される。第１流入口２３１は、仕切壁２２３の近傍に設けられ、第１加熱部２３に接続する。第１流出口２３２は、投入口２１１側の環状壁２２１の近傍に設けられ、第１加熱部２３に接続する。第１流入口２３１に供給される第１熱源流体は、熱源流路である第１加熱部２３を流れて、第１流出口２３２から排出される。第２流入口２４１は、排出口２１２側の環状壁２２２の近傍に設けられ、第２加熱部２４に接続する。第２流出口２４２は、仕切壁２２３の近傍に設けられ、第２加熱部２４に接続する。第２流入口２４１に供給される第２熱源流体は、熱源流路である第２加熱部２４を流れて、第２流出口２４２から排出される。第１熱源流体および第２熱源流体の詳細については後述する。

【0023】

第１加熱部２３および第２加熱部２４では、内筒２１内における被処理物の送り方向とは反対の方向に熱源流体が流れ、向流式の熱交換が行われる。第１加熱部２３における温度分布は、第１流入口２３１から第１流出口２３２に向かって漸次低くなり、内筒２１内の被処理物は、例えば３５０℃まで第１加熱部２３により加熱される。第２加熱部２４における温度分布は、第２流入口２４１から第２流出口２４２に向かって漸次低くなり、内筒２１内の被処理物は、例えば５００℃まで第２加熱部２４により加熱される。なお、内筒２１の外周面に螺旋状の案内羽根が設けられ、第１流入口２３１から第１加熱部２３に供給される第１熱源流体が、第１流出口２３２に向かって内筒２１の周囲を螺旋状に流されてもよい（第２加熱部２４において同様）。

【0024】

ガス改質炉３は、改質炉本体３１と、本体加熱部３２と、チャー回収部３３と、水蒸気噴出部３５とを備える。改質炉本体３１は、例えば略円筒状であり、金属材料により形成される。図１の例では、改質炉本体３１は上下方向に延びており、改質炉本体３１の上部に流入口３１１が設けられ、下部に流出口３１２が設けられる。流入口３１１は、第１接続流路１４に接続し、流出口３１２は、第２接続流路１６に接続する。ガス化炉２からの熱分解ガスは、第１接続流路１４および流入口３１１を介して改質炉本体３１の内部に流入する。第１接続流路１４では、熱分解ガスに対して酸化ガスや水蒸気等が供給されることはなく、燃焼反応や改質反応は生じないため、ガス化炉２からの熱分解ガスがそのままの状態でガス改質炉３に供給される。当該熱分解ガスは、流出口３１２に向かって改質炉本体３１の内部を流れ、流出口３１２を介して第２接続流路１６へと排出される。

【0025】

本体加熱部３２は、改質炉本体３１の周囲にて、後述の第３熱源流体が流れる流路を形成する。第３熱源流体により、改質炉本体３１の内部を流れる熱分解ガスが、間接的に加熱される。本実施の形態における第３熱源流体の温度は、９００℃以上である。第３熱源流体の温度は、例えば１４００℃以下である。改質炉本体３１の内部では、熱分解ガスは、ガス化炉２よりも高い温度、例えば７００℃以上、好ましくは８００℃以上に加熱される。熱分解ガスは、例えば１１００℃以下である。改質炉本体３１の内部の熱分解ガスが、所望の温度に加熱されるように、改質炉本体３１および本体加熱部３２の形状は、適宜変更されてよい。

【0026】

水蒸気噴出部３５は、例えば、複数の噴出口が設けられた管であり、改質炉本体３１に設けられる。図１の例では、水蒸気噴出部３５は、改質炉本体３１の上端に設けられる。水蒸気噴出部３５には、後述のボイラ４１から水蒸気が供給され、複数の噴出口から水蒸気が改質炉本体３１の内部に噴出（供給）される。

【0027】

以上のように、ガス改質炉３の内部では、熱分解ガスに水蒸気が供給されるとともに、熱分解ガスおよび水蒸気が加熱される。その結果、熱分解ガスに含まれる炭化水素ガス等が、水蒸気改質反応により、水素（Ｈ_２）や一酸化炭素（ＣＯ）等のガスに転換される（すなわち、水蒸気改質される）。また、熱分解ガスに含まれるタールおよび粉体のチャーも、水蒸気改質される。ガス改質炉３における水蒸気改質により得られたガス、すなわち改質ガスは、流出口３１２に到達し、第２接続流路１６へと排出される。第２接続流路１６は、後述のガス分配部５２に接続される。

【0028】

チャー回収部３３は、改質炉本体３１の下端部に設けられる。チャー回収部３３は、例えば、下方に向かうに従って内径が漸次小さくなる円錐状である。改質炉本体３１では、例えば流出口３１２にフィルタが設けられており、フィルタ上に改質ガスに含まれるチャー（水蒸気改質されなかったチャー）が堆積する。改質炉本体３１では、フィルタに対する払い落とし動作が一定周期で行われ、フィルタ上のチャーが、チャー回収部３３において回収されて貯留される。改質炉本体３１では、後述するように、他の機構によりチャーの回収が行われてよい。

【0029】

ガス化システム１は、ボイラ４１と、ガス精製部４２と、ガスエンジン４３と、煙突４４と、空気予熱器４６と、燃焼炉５１と、ガス分配部５２とをさらに備える。ガス分配部５２は、第１分岐管５２１と、第２分岐管５２２と、第１ダンパ５２３と、第２ダンパ５２４とを備える。第２接続流路１６は、第１分岐管５２１と第２分岐管５２２とに分岐する。第１ダンパ５２３および第２ダンパ５２４は、第１分岐管５２１および第２分岐管５２２にそれぞれ設けられる。第１分岐管５２１は、ボイラ４１に接続される。第２分岐管５２２は、燃焼炉５１に接続される。ガス分配部５２は、第１ダンパ５２３および第２ダンパ５２４を制御することにより、第２接続流路１６を流れる改質ガスを、ボイラ４１と燃焼炉５１とに分配可能である。後述するように、ボイラ４１へと供給される改質ガスは、発電部であるガスエンジン４３へと導かれ、発電に利用される。したがって、ガス分配部５２は、改質ガスを用いた発電を行うガスエンジン４３と、燃焼炉５１とに改質ガスを実質的に分配する。

【0030】

ガス化システム１では、第２接続流路１６を流れる改質ガスの大部分は、第１分岐管５２１を流れ、ボイラ４１に流入する。ボイラ４１では、内部を流通する水と改質ガスとの熱交換により、水蒸気が得られる。水蒸気は、既述のように、水蒸気噴出部３５に供給される。水蒸気の一部は、蒸気タービンの駆動等に利用されてもよい。改質ガスは、ボイラ４１からガス精製部４２に流入する。ガス精製部４２では、改質ガスに対して冷却、ダストおよびミストの除去、脱塩、脱硫等の精製処理が行われる。精製処理後の改質ガスは、例えば５０℃程度であり、図示省略の誘引ファンを介してガスエンジン４３に供給される。

【0031】

ガスエンジン４３では、改質ガスを燃料として発電が行われる。ガスエンジン４３において改質ガスを燃焼させて得られる排ガスは、ガス化炉２における第１加熱部２３の第１流入口２３１に供給される。すなわち、ガスエンジン４３の排ガスが、第１熱源流体として第１加熱部２３にて利用される。当該排ガスの温度は、例えば４００～５００℃である。第１加熱部２３により、内筒２１の投入口２１１側の部位が加熱され、内筒２１内の被処理物が間接加熱される。排ガスは、第１流出口２３２から排出され、煙突４４を介して大気へ排出される。

【0032】

燃焼炉５１は、チャー貯留部２９に接続され、チャー貯留部２９にて貯留されるチャーが内部に供給される。また、燃焼炉５１は、チャー回収部３３に接続され、チャー回収部３３にて貯留されるチャーが内部に供給される。好ましいガス化システム１では、チャー貯留部２９およびチャー回収部３３のそれぞれには、図示省略のチャー供給機構が設けられる。制御部１０が、チャー供給機構を制御することにより、チャー貯留部２９およびチャー回収部３３のそれぞれから燃焼炉５１へのチャーの供給量が調整可能である。燃焼炉５１の内部には、空気予熱器４６から高温の空気が供給される。これにより、内部のチャーが燃焼し、高温の燃焼排ガスが発生する。

【0033】

燃焼炉５１には、ガス分配部５２の第２分岐管５２２も接続される。好ましいガス化システム１では、チャー貯留部２９およびチャー回収部３３のそれぞれにおいて、チャーの貯留量も測定されており、制御部１０において、燃焼炉５１に供給するチャーが不足すると判定される場合には、改質ガスが第２分岐管５２２を介して燃焼炉５１に供給される。ガス分配部５２では、チャーの貯留量にかかわらず、一定量の改質ガスが、燃焼炉５１に供給されてもよい。

【0034】

燃焼炉５１は、第３接続流路１７を介してガス改質炉３の本体加熱部３２に接続される。燃焼炉５１において発生した燃焼排ガスは、第３熱源流体として本体加熱部３２に供給される。本体加熱部３２に流入する第３熱源流体の温度は、好ましくは１０００℃以上である。燃焼排ガスは、改質炉本体３１の内部を流れる熱分解ガスの間接加熱（熱分解ガスの改質）に利用される。ガス改質炉３では、燃焼排ガスが改質炉本体３１の内部の熱分解ガスに混ざることはない。

【0035】

本体加熱部３２は、第４接続流路１８を介してガス化炉２における第２加熱部２４の第２流入口２４１に接続される。本体加熱部３２を通過した燃焼排ガスは、第２熱源流体として第２加熱部２４に供給される。これにより、内筒２１の排出口２１２側の部位の第２加熱部２４による加熱が実現され、内筒２１内の被処理物が間接加熱される。第２加熱部２４を通過した燃焼排ガスは、第２流出口２４２から排出され、空気予熱器４６内に流入する。空気予熱器４６では、内部を流通する空気と燃焼排ガスとの熱交換により、高温の空気が得られる。当該高温の空気は、既述のように、燃焼炉５１におけるチャー等の燃焼に利用される。空気予熱器４６を通過した燃焼排ガスは、煙突４４を介して大気へ排出される。

【0036】

以上に説明したように、ガス化システム１のガス化炉２では、内部に供給される被処理物を間接加熱して熱分解ガスが生成される。ガス改質炉３では、ガス化炉２から供給される熱分解ガスを、熱源流体を利用して間接加熱しつつ改質することにより、改質ガスが生成される。また、ガス化炉２およびガス改質炉３において回収されるチャーが燃焼炉５１にて燃焼され、燃焼排ガスが熱源流体としてガス改質炉３に供給される。このように、ガス化システム１では、チャーを燃焼させて得られる燃焼排ガスを利用して熱分解ガスの改質を行うことにより、改質ガスのみを燃焼させて間接加熱用の燃焼排ガスを得る場合に比べて、改質ガスの生産効率を向上することができる。その結果、ガス化システム１における、改質ガスを利用した発電の効率も向上することができる。

【0037】

また、ガス化システム１は、ガス改質炉３から排出された改質ガスを、燃焼炉５１と、ガスエンジン４３とに分配するガス分配部５２をさらに備える。これにより、燃焼炉５１においてチャーが足りている場合には、改質ガスの全部または大部分をガスエンジン４３に供給して発電に利用し、燃焼炉５１においてチャーが不足している場合には、改質ガスの一部を燃焼炉５１に供給することが可能となる。その結果、ガス改質炉３の加熱に必要な熱量の燃焼排ガスを容易に確保することができる。

【0038】

ガス化炉２では、第１加熱部２３により内筒２１の投入口２１１側の部位が加熱され、第２加熱部２４により、第１加熱部２３よりも高い温度で内筒２１の排出口２１２側の部位が加熱される。このように、二段加熱式のキルン炉を採用することにより被処理物を適切に加熱して、熱分解ガスを効率よく生成することができる。また、改質ガスをガスエンジン４３で燃焼させて得られる排ガスが、第１加熱部２３における熱源として利用されることにより、改質ガスをより効率よく生成することができる。さらに、ガス改質炉３を通過した燃焼排ガスが、第２加熱部２４における熱源として利用されることにより、改質ガスをより一層効率よく生成することができる。

【0039】

ガス化炉２の内部では、ガスエンジン４３からの排ガス等が混ざることなく、間接加熱により熱分解ガスが生成される。また、ガス改質炉３の内部には、酸化剤が供給されず、ほぼ無酸素状態で熱分解ガスの改質が行われる。その結果、可燃性ガスの濃度が高い好ましい改質ガスを生成することが可能となる。

【0040】

上記ガス化システム１では様々な変形が可能である。

【0041】

燃焼炉５１では、必ずしもガス化炉２において回収されるチャー、および、ガス改質炉３において回収されるチャーの双方が燃焼される必要はなく、ガス化炉２またはガス改質炉３の一方で回収されるチャーのみが燃焼されてもよい。すなわち、燃焼炉５１では、ガス化炉２または／およびガス改質炉３において回収されるチャーが燃焼されればよい。

【0042】

ガス化システム１では、被処理物を間接加熱して熱分解ガスを生成する、ロータリーキルン以外の構造のガス化炉２が用いられてもよい。一方、ロータリーキルンであるガス化炉２では、内部で被処理物を攪拌するため、ガス化炉２からガス改質炉３に向かう熱分解ガスに粉体のチャーが混ざりやすくなる。したがって、ガス化炉２がロータリーキルンである場合には、燃焼炉５１が、ガス改質炉３において回収されるチャーを燃焼させることが好ましいといえる。また、ロータリーキルンであるガス化炉２では、必ずしも２つの加熱部２３，２４が設けられる必要はなく、単一の加熱部により、内筒２１内の被処理物が間接加熱されてもよい。ガス化炉２における加熱は、間接加熱に限定されず、酸素富化ガス等の燃焼用ガスがガス化炉内に供給され、燃焼することで加熱が行われてもよい。

【0043】

ガス改質炉３では、例えば、サイクロン式の回収機構によりチャーの回収が行われてもよい。この場合、改質炉本体３１の内部において上部から下方に突出する筒状の流出口３１２が設けられる。流入口３１１から流入する熱分解ガスは、改質炉本体３１の内周面に沿うように内部に吹き込まれ、筒状の流出口３１２の周囲を旋回しつつ下方へと向かう。熱分解ガスに含まれるチャーは、チャー回収部３３へと落下し、回収（貯留）される。一方、熱分解ガスは、筒状の流出口３１２の下端から流出口３１２に流入して上方へと流れ、第２接続流路１６へと排出される。このように、サイクロン式の回収機構を採用する場合でも、改質炉本体３１の内部を流れる熱分解ガスは、流出口３１２に到達するまでに水蒸気改質され、改質ガスが生成される。

【0044】

ガス改質炉３では、触媒を利用して熱分解ガスが改質されてもよい。触媒を利用した熱分解ガスの改質では、水蒸気改質に比べて低い温度（例えば８００～１０００℃）に熱分解ガスが加熱される。触媒としては、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈから選ばれる少なくとも１つの元素を含む物質（例えば、酸化物）を用いることが可能である。一方、触媒を利用しない上記実施の形態では、ガス化システム１の製造コストを削減することが可能である。

【0045】

改質ガスを用いた発電を行う発電部は、ガスエンジン４３以外に、ガスタービン式、または、燃料電池（固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）等）式のものであってもよい。また、改質ガスは、燃料ガスとして様々な用途に用いられてよく、さらに、液体に変換することにより液体燃料として用いられてもよい。

【0046】

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

【符号の説明】

【0047】

１ ガス化システム
２ ガス化炉
３ ガス改質炉
４３ ガスエンジン
５１ 燃焼炉
５２ ガス分配部

【図1】