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公開番号2025068375
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023178231
出願日2023-10-16
発明の名称炭化炉及びその制御方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C10B 49/00 20060101AFI20250421BHJP(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】炭化状態が可及的に均一とされた炭化物を製造することができる炭化炉を提供する。
【解決手段】炭化炉1Aは、被炭化物Wが収容される容器5と、容器5の複数の位置に設けられ、容器5の内部に酸化剤を供給する空気供給部7と、を備え、被炭化物Wの炭化の進行度が大きい位置における空気供給部7よりも被炭化物Wの炭化の進行度が小さい位置における空気供給部7の方が、空気の供給量が大きい。各空気供給部7のそれぞれから供給する空気の流量を制御する制御部を備え、制御部は、容器5の内部に積層された被炭化物Wの炭化の進行度に応じて、容器5の下方から上方に向かって空気の供給量を順次増大させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被炭化物が収容される容器と、
前記容器の複数の位置に設けられ、該容器の内部に酸化剤を供給する酸化剤供給部と、
を備え、
前記被炭化物の炭化の進行度が大きい位置における前記酸化剤供給部よりも前記被炭化物の炭化の進行度が小さい位置における前記酸化剤供給部の方が、酸化剤の供給量が大きい炭化炉。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
各前記酸化剤供給部のそれぞれから供給する酸化剤の流量を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記容器の内部に積層された被炭化物の炭化の進行度に応じて、前記容器の下方から上方に向かって酸化剤の供給量を順次増大させる請求項１に記載の炭化炉。
【請求項３】
前記制御部は、炭化の進行度が所定値に達した後に、酸化剤の供給量を減少させる請求項２に記載の炭化炉。
【請求項４】
前記容器の内部で被炭化物を前記容器の入口側から出口側に向けて搬送する搬送部と、
各前記酸化剤供給部のそれぞれから供給する酸化剤の流量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記搬送部によって搬送される被炭化物の炭化の進行度に応じて、前記搬送部の前記入口側から前記出口側に向かって酸化剤の供給量を順次減少させる請求項１に記載の炭化炉。
【請求項５】
前記容器の内部で被炭化物を前記容器の入口側から出口側に向けて搬送する搬送部を備え、
前記酸化剤供給部は、前記入口側から出口側までの間の複数の位置に設けられ、
前記入口側に設けられた前記酸化剤供給部から酸化剤が供給される開口面積が、前記出口側に設けられた前記酸化剤供給部から酸化剤が供給される開口面積よりも大きい請求項１に記載の炭化炉。
【請求項６】
前記酸化剤供給部は、被炭化物の供給位置から前記出口側に向かって形成される被炭化物の安息角に代表される所定の角度に応じて、酸化剤が供給される高さが設定されている請求項５に記載の炭化炉。
【請求項７】
各前記酸化剤供給部のそれぞれから供給する酸化剤の流量を制御する制御部を備え、
前記容器の複数位置には、計測部として、被炭化物の成分分析を行う固体分析部、及び／又は、ガスの成分分析を行うガス分析部、及び／又は、温度計測を行う温度センサが設けられ、
前記制御部は、前記計測部の結果に基づいて、各位置における前記酸化剤供給部を制御する請求項１に記載の炭化炉。
【請求項８】
各前記酸化剤供給部のそれぞれから供給する酸化剤の流量を制御する制御部と、
炭化を行う前の被炭化物の成分分析を行う事前分析部と、
を備え、
前記制御部は、前記事前分析部の結果に基づいて、前記酸化剤供給部を制御する請求項１に記載の炭化炉。
【請求項９】
車両に取り付け可能とされている請求項１に記載の炭化炉。
【請求項１０】
被炭化物が収容される容器と、
前記容器の複数の位置に設けられ、該容器の内部に酸化剤を供給する酸化剤供給部と、
を備えた炭化炉の制御方法であって、
前記被炭化物の炭化の進行度が大きい位置における前記酸化剤供給部よりも前記被炭化物の炭化の進行度が小さい位置における前記酸化剤供給部の方が、酸化剤の供給量が大きい炭化炉の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、炭化炉及びその制御方法に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
木質バイオマス等の被炭化物を乾留して炭化物を得る炭化炉が知られている（特許文献１）。特許文献１には、炭化室の外周囲に燃焼ガスを流すことによって、炭化室の内部の炭化トレイに収容された木質バイオマス原料を輻射熱で加熱して炭化することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－２１１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、炭化トレイに収容された木質バイオマス原料が輻射熱によって均一に加熱されるとしているが、実際には木質バイオマス原料の収納状態や炭化装置の構造等によって、炭化トレイ内には炭化の進行度が異なる領域が生じる場合がある。このため、炭化が過剰となる領域や炭化が不足する領域が発生し、炭化状態が均一でない炭化物が製造されるおそれがある。
【０００５】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、炭化状態が可及的に均一とされた炭化物を製造することができる炭化炉及びその制御方法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】
【０００６】
本開示の一態様に係る炭化炉（１Ａ，１Ｂ）は、被炭化物（Ｗ）が収容される容器（５）と、前記容器（５）の複数の位置に設けられ、該容器（５）の内部に酸化剤を供給する酸化剤供給部（７）と、を備え、前記被炭化物（Ｗ）の炭化の進行度が大きい位置における前記酸化剤供給部（７）よりも前記被炭化物（Ｗ）の炭化の進行度が小さい位置における前記酸化剤供給部（７）の方が、酸化剤の供給量が大きい。
【０００７】
本開示の一態様に係る炭化炉（１Ａ，１Ｂ）の制御方法は、被炭化物（Ｗ）が収容される容器（５）と、前記容器（５）の複数の位置に設けられ、該容器（５）の内部に酸化剤を供給する酸化剤供給部（７）と、を備えた炭化炉（１Ａ，１Ｂ）の制御方法であって、前記被炭化物（Ｗ）の炭化の進行度が大きい位置における前記酸化剤供給部（７）よりも前記被炭化物（Ｗ）の炭化の進行度が小さい位置における前記酸化剤供給部（７）の方が、酸化剤の供給量が大きい。
【発明の効果】
【０００８】
炭化状態が可及的に均一とされた炭化物を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の第１実施形態に係る炭化炉を示した概略構成図である。
空気供給部から供給する空気量の変化を示したグラフである。
本開示の第２実施形態に係る炭化炉を示した概略構成図である。
各空気供給部から供給する空気量を示したグラフである。
フィードバック制御の一例を示したグラフである。
第２実施形態の変形例を示した斜視図である。
第２実施形態の他の変形例を示した斜視図である。
図７のＡ－Ａから見た側面図である。
第２実施形態の他の変形例を示した斜視図である。
図９の変形例を示した斜視図である。
【００１０】
以下に、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本開示の第１実施形態について説明する。
図１には、本実施形態の炭化炉１Ａが示されている。なお、本開示の炭化炉とは、バイオマス原料からバイオ炭を製造する炭化炉だけでなく、バイオマス原料からバイオ炭と比べて炭化の進行度が小さいバイオ燃料を製造する反応炉を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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