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公開番号2025079994
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-23
出願番号2023192931
出願日2023-11-13
発明の名称ガス化装置及びガス化方法
出願人鉄建建設株式会社,国立大学法人東京科学大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C10J 3/48 20060101AFI20250516BHJP(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】木質チップを安定してガス化させることができるガス化装置及びガス化方法を提供する。
【解決手段】木質系バイオマスのチップである半炭化木質チップSを加熱処理してガス化するガス発電システム1は、半炭化木質チップSを加熱処理してガス化する反応塔11と、反応塔11においてガス化された生成ガスGoを放出する放出管12と、放出管12の下流側において、放出管12を流通した生成ガスGo(高温ガスGh)を冷却する冷却槽41とが設けられている。そして、冷却槽41の上流側において、反応塔11から放出された高温ガスGhの少なくとも一部を、反応塔11におけるガス化を促進するガス化剤Hとして、反応塔11に導入する高温ガス分岐管33、連結管61及び導入管62が備えられている。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
木質チップを加熱処理してガス化するガス化装置であって、
前記木質チップを加熱処理してガス化する反応塔と、
前記反応塔においてガス化された高温ガスを放出する放出管と、
前記放出管の下流側において、前記放出管を流通した前記高温ガスを冷却する冷却部とが設けられ、
前記冷却部の上流側において、前記反応塔から放出された前記高温ガスの少なくとも一部を、前記反応塔におけるガス化を促進するガス化剤として、前記反応塔に導入する導入路が備えられた
ガス化装置。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記木質チップをガス化させる工程において、前記反応塔の内部には、前記木質チップのガス化反応が異なる複数の反応帯が形成され、
前記反応塔における前記反応帯に応じた箇所には、前記導入路と連通するとともに、前記高温ガスを導入できる複数の導入口が設けられた
請求項１に記載のガス化装置。
【請求項３】
前記冷却部の下流側には、前記放出管から放出された前記高温ガスを前記冷却部で冷却したプロダクトガスを収集する収集路と、
前記プロダクトガスをガス化剤として前記反応塔に導入するプロダクトガス導入路とが備えられた
請求項２に記載のガス化装置。
【請求項４】
前記プロダクトガス導入路と前記導入路とが、挿通可能に接続されており、
前記プロダクトガス導入路を流通する前記プロダクトガスと、前記導入路を流通する前記高温ガスとの流量を調整する流量調整部が設けられた
請求項３に記載のガス化装置。
【請求項５】
前記反応塔は、前記木質チップを下方から投入するとともに、上方から前記高温ガスを放出する
請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載のガス化装置。
【請求項６】
木質チップを加熱処理してガス化するガス化方法であって、
前記木質チップを加熱処理する反応塔におけるガス化の状況に応じて、前記反応塔においてガス化され、放出された冷却前の高温ガスをガス化剤として前記反応塔に導入する
ガス化方法。
【請求項７】
前記反応塔においてガス化され、放出された前記高温ガスを冷却した気体をプロダクトガスとし、
前記反応塔のガス化状況に応じて、前記高温ガス及び前記プロダクトガスの少なくとも一方をガス化剤として前記反応塔に導入する
請求項６に記載のガス化方法。
【請求項８】
前記高温ガスを冷却して生成された前記プロダクトガスの少なくとも一部を、前記反応塔に循環させる
請求項７に記載のガス化方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、木質チップをガス化するガス化装置及びガス化方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題が大きく取り上げられる中、石油や石炭といった化石燃料を用いた発電の代わりに、例えば、自然由来の木質チップ、乾燥処理や半炭化処理された木質チップなどのバイオマス燃料から発生した燃焼物質を用いた発電装置などの研究が進められている。
【０００３】
このような燃焼物質をバイオマス燃料から発生させるガス化装置の一例として、反応塔の底部に備えられたガス化剤供給口から空気や二酸化炭素、水蒸気などのガス化剤を供給しながら、反応塔の上部に設けた投入口からバイオマス燃料を投入して加熱し、バイオマス燃料をガス化させるガス化装置が特許文献１に開示されている。
【０００４】
このガス化装置は、反応塔の上方側部に、バイオマス燃料から発生する生成ガスを放出する放出口が設けられた、いわゆるアップドラフト式のガス化装置であり、底部にはガス化されなかったバイオマスの灰などを除去するアッシュ排出部が備えられている。このため、上部から投入させたバイオマス燃料を反応塔内部でガス化させるとともに、灰分及び完全にガス化されずに落下したバイオマス燃料（燃焼残渣）を安定して排除できるとされている。
【０００５】
ところで、反応塔に投入されるバイオマス燃料の大きさや含水量などは不均一である。このため、反応塔の内部において、バイオマス燃料を所望の成分でガス化するのに要する熱量は様々であり、反応塔内の温度に振れ幅が生じ、安定してバイオマス燃料をガス化できないおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００８－１０１２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、木質チップを安定してガス化させることができるガス化装置及びガス化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】
【０００８】
この発明は、木質チップを加熱処理してガス化するガス化装置であって、前記木質チップを加熱処理してガス化する反応塔と、前記反応塔においてガス化された高温ガスを放出する放出管と、前記放出管の下流側において、前記放出管を流通した前記高温ガスを冷却する冷却部とが設けられ、前記冷却部の上流側において、前記反応塔から放出された前記高温ガスの少なくとも一部を、前記反応塔におけるガス化を促進するガス化剤として、前記反応塔に導入する導入路が備えられたことを特徴とする。
【０００９】
またこの発明は、木質チップを加熱処理してガス化するガス化方法であって、前記木質チップを加熱処理する反応塔におけるガス化の状況に応じて、前記反応塔においてガス化され、放出された冷却前の高温ガスをガス化剤として前記反応塔に導入することを特徴とする。
【００１０】
前記木質チップは、自然由来の木質チップ、乾燥処理された木質チップ、半炭化処理された木質チップなどを含む。
前記半炭化処理とは、酸素を遮断した状態において、所定の温度（約２５０～３５０℃）で加熱して木質チップなどを炭素成分の多く、含有酸素を低減させた物質にする炭化物生成処理をさす。これにより、エネルギー密度の高い固形燃料を得ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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