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公開番号2025012002
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114508
出願日2023-07-12
発明の名称木タールを伴わないバイオマス気化炭製造装置
出願人山東華伊生態農業発展有限公司
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類C10B 53/02 20060101AFI20250117BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】木タールを伴わないバイオマス気化炭製造装置を提供する。
【解決手段】バイオマスの供給システム1と、バイオマスを炭化する炭化システム2と、バイオマス炭を冷却する多段冷却システム3とを備える。供給システムは、供給スクリューコンベア11とホッパー12とを含み、炭化システムは、供給スクリューコンベアと接続されバイオマスを気化させて炭を製造する炭化スクリューコンベア21と、炭化スクリューコンベアの外周壁の外周側に設けられ可燃性ガスを燃焼させる燃焼室22と、炭化スクリューコンベアの外周壁に形成され炭化スクリューコンベアと燃焼室とを連通する可燃性ガス孔23とを含み、炭化スクリューコンベアでバイオマスを気化させて炭を製造した際に発生する可燃性ガスは、可燃性ガス孔を介して燃焼室に進入して燃焼され、炭化スクリューコンベアの出力ポートは、多段冷却システムに接続されるバイオマス気化炭製造装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
木タールを伴わないバイオマス気化炭製造装置であって、
バイオマスを輸送する供給システムと、
バイオマスを炭化する炭化システムと、
バイオマス炭を冷却する多段冷却システムとを備え、
前記供給システムは、炭化システムの入力ポートに設置されたものであって、供給スクリューコンベアと、供給スクリューコンベアに接続されたホッパーとを含み、
炭化システムは、
供給スクリューコンベアと接続されバイオマスを気化させて炭を製造する炭化スクリューコンベアと、
炭化スクリューコンベアの外周壁の外周側に設けられ可燃性ガスを燃焼させる燃焼室と、
炭化スクリューコンベアの外周壁に形成され炭化スクリューコンベアと燃焼室とを連通する可燃性ガス孔とを含み、
炭化スクリューコンベアでバイオマスを気化させて炭を製造した際に発生する可燃性ガスは、可燃性ガス孔を介して燃焼室に進入して燃焼され、
炭化スクリューコンベアの出力ポートは、バイオマス炭出口を介して多段冷却システムに接続される、
ことを特徴とするバイオマス気化炭製造装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記燃焼室には、それぞれ燃焼室給気口及び燃焼室排気口が形成され、
燃焼室には、燃焼室の内部温度を制御する燃焼室空気導入キャビティが燃焼室給気口を介して接続され、
燃焼室空気導入室の外壁には、燃焼室の内部温度を制御するように燃焼室空気導入キャビティの内部に進入する空気量を調節する制御弁が設置される、
ことを特徴とする請求項１に記載のバイオマス気化炭製造装置。
【請求項３】
燃焼室は、炭化スクリューコンベアの延在方向に沿って延在する筒体であり、
燃焼室の内部には、燃焼室の軸線を中心とする螺旋状の燃焼室ガイドプレートが設置される、
ことを特徴とする請求項１に記載のバイオマス気化炭製造装置。
【請求項４】
複数の可燃性ガス孔は、炭化スクリューコンベアの延在方向に沿って配列されるように炭化スクリューコンベアの外周壁に形成され、
燃焼室給気口は、炭化スクリューコンベアの延在方向に沿って延在する燃焼室の一端側に形成され、
燃焼室排気口は、燃焼室の他端側に形成され、
燃焼室には、燃焼室の他端寄りの可燃性ガス孔からの可燃性ガスを燃焼室の一端側に流動させる可燃性ガス通路が形成される、
ことを特徴とする請求項２に記載のバイオマス気化炭製造装置。
【請求項５】
燃焼室には、炭化スクリューコンベアの延在方向に沿って延在する燃焼室上下仕切板と、燃焼室上下仕切板と直交する燃焼室垂直仕切板とが設置され、
燃焼室は、炭化スクリューコンベアの延在方向に沿って延在する筒体であり、燃焼室上下仕切板及び燃焼室垂直仕切板からなるＬ字型仕切板部により第１燃焼室キャビティと第２燃焼室キャビティとに分割され、
燃焼室給気口は、燃焼室の一端に形成され、
燃焼室排気口は、燃焼室の一端側に位置するとともに第２燃焼室キャビティと連通するように燃焼室の外周壁に形成され、
燃焼室上下仕切板の上方に位置する第１燃焼室キャビティと第２燃焼室キャビティとは、燃焼室の他端側において上下連通し、
第１燃焼室キャビティと燃焼室給気口とは、第１燃焼室キャビティと燃焼室空気導入キャビティとの間に位置する第２燃焼室キャビティの一部を貫通する燃焼室給気ダクトを介して連通する、
ことを特徴とする請求項２に記載のバイオマス気化炭製造装置。
【請求項６】
燃焼室空気導入キャビティは、燃焼室が供給スクリューコンベアと燃焼室空気導入キャビティとの間に位置するように炭化スクリューコンベアの下流側の外周壁の外周側に設けられる筒部材であり、
空気は、燃焼室に進入する前に燃焼室空気導入キャビティで予熱される、
ことを特徴とする請求項２に記載のバイオマス気化炭製造装置。
【請求項７】
前記炭化スクリューコンベアと前記供給スクリューコンベアとは、互いに接続されるように同一直線上に配列されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のバイオマス気化炭製造装置。
【請求項８】
前記供給スクリューコンベアと前記炭化スクリューコンベアとは、互いに平行しており、隣り合う両者の端部が供給スロープを介して連通し、
炭化スクリューコンベアと隣り合う供給スクリューコンベアの端部には、回転してバイオマスを供給スロープに供給する回転羽根が設置され、
供給スクリューコンベアの端部と炭化スクリューコンベアの端部とが連通する連通箇所には、供給スロープと対向する可燃性ガス遮断壁が設置される、
ことを特徴とする請求項１に記載のバイオマス気化炭製造装置。
【請求項９】
前記供給スクリューコンベアと前記炭化スクリューコンベアとは、交差するように連通する、
ことを特徴とする請求項１に記載のバイオマス気化炭製造装置。
【請求項１０】
供給スクリューコンベアのスクリューのピッチは、炭化スクリューコンベア側に近づくにつれて漸次小さくなる、
ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載のバイオマス気化炭製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業の技術分野に関するものであり、特に木タールを伴わないバイオマス気化炭製造装置に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
我が国は、伝統的な農業大国であり、バイオマス資源が豊富であるが、バイオマス処理技術の後進性による環境汚染やバイオマス資源の浪費が深刻などの問題があり（例えば、茎葉などの農業廃棄物の田畑での野焼きなど）、茎葉を田畑に返すことが土壌の有機質を増やすことができるが、同時に茎葉に付随する虫卵を取り除くことができないなどの問題を招くおそれがある。一方、茎葉を炭化した後に田畑に戻すことで、このような問題を解決できる。茎葉を炭化して形成されたバイオマス炭などの物質及び各種の元素は、土壌改善剤などとして使用でき、特にバイオマス炭と農業肥料などを混合して発酵した後、高級な炭の肥料として使用することができる。
【０００３】
通常の茎葉炭化設備は、構造が複雑で、間欠炭製造設備と連続炭製造設備とに大きく分けられる。間欠炭製造設備は、効率が低い。そして、連続炭製造設備は、切片或いは粒に圧縮した茎葉を処理するには、乾燥構造、炭化構造、可燃性ガス収集輸送構造、木タール収集及び分離処理構造、個別燃焼室構造、余熱利用構造、関連バイオマス輸送構造、炭化物冷却構造などが必要となり、大量の管路、輸送、密封構造に関わり、全体の過程構造が複雑で、投資が比較的に大きく、経済資源のロスが多いという問題を招く。
【０００４】
特許文献１には、茎葉の乾燥及び熱分解装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
中国実用新案第２０９０３９３９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の茎葉の乾燥及び熱分解装置では、構造が複雑であり、木タール等を別途処理する必要がある。
【０００７】
本発明は、主に上記の従来技術における技術的課題を解決し、木タールを伴わないバイオマス気化炭製造装置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】
【０００８】
本発明によれば、
木タールを伴わないバイオマス気化炭製造装置であって、
バイオマスを輸送する供給システムと、
バイオマスを炭化する炭化システムと、
バイオマス炭を冷却する多段冷却システムとを備え、
前記供給システムは、炭化システムの入力ポートに設置されたものであって、供給スクリューコンベアと、供給スクリューコンベアに接続されたホッパーとを含み、
炭化システムは、
供給スクリューコンベアと接続されバイオマスを気化させて炭を製造する炭化スクリューコンベアと、
炭化スクリューコンベアの外周壁の外周側に設けられ可燃性ガスを燃焼させる燃焼室と、
炭化スクリューコンベアの外周壁に形成され炭化スクリューコンベアと燃焼室とを連通する可燃性ガス孔とを含み、
炭化スクリューコンベアでバイオマスを気化させて炭を製造した際に発生する可燃性ガスは、可燃性ガス孔を介して燃焼室に進入して燃焼され、
炭化スクリューコンベアの出力ポートは、バイオマス炭出口を介して多段冷却システムに接続される、
バイオマス気化炭製造装置が提供される。
【０００９】
本発明の木タールを伴わないバイオマス気化炭製造装置によれば、特許文献１に記載の可燃性ガス収集、木タール収集、木タールと水との分離、可燃性ガスが燃焼室に輸送されて燃焼されるという複雑な過程及び構造を回避し、可燃性ガスを直接に燃焼し、木タールを伴わないという優れた効果が得られる。
【００１０】
好ましくは、前記燃焼室には、それぞれ燃焼室給気口及び燃焼室排気口が形成され、燃焼室には、燃焼室の内部温度を制御する燃焼室空気導入キャビティが燃焼室給気口を介して接続され、燃焼室空気導入室の外壁には、燃焼室の内部温度を制御するように燃焼室空気導入キャビティの内部に進入する空気量を調節する制御弁が設置される。
（【００１１】以降は省略されています）

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