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公開番号2025154218
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057097
出願日2024-03-29
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 49/02 20060101AFI20251002BHJP(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】炭化炉から排出される可燃性の排出ガスを用いてエネルギー効率を向上させ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が収容されて炭化が行われる容器5と、容器5の内部から排出ガスを取出口8aから取り出し、排出ガスを再投入口8bから再び容器5の内部に投入する再循環管8と、再投入口8bの近傍に設けられた再排出口7aを介して容器5の内部から排出ガスを取り出して容器5の外部へ排出する再排出管7と、を備えている。
【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て炭化が行われる容器と、
前記容器の内部から排出ガスを取出口から取り出し、排出ガスを再投入口から再び該容器の内部に投入する再循環流路と、
前記再投入口の近傍に設けられた再排出口を介して前記容器の内部から排出ガスを取り出して該容器の外部へ排出する再排出流路と、
を備えている炭化炉。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記再排出流路には、前記容器の外部へ排出ガスの排気を促す排気ファンが設けられている請求項１に記載の炭化炉。
【請求項３】
前記再投入口は、被炭化物が存在する位置に設けられている請求項１に記載の炭化炉。
【請求項４】
前記再排出口の中心が、前記再投入口の中心から該再投入口の水力直径の１０倍以下の位置に設けられている請求項１に記載の炭化炉。
【請求項５】
一の前記再投入口に対して一の前記再排出口が対応する組み合わせが１又は複数設けられている請求項１に記載の炭化炉。
【請求項６】
一の前記再投入口に対して複数の前記再排出口が等距離に設けられている請求項１に記載の炭化炉。
【請求項７】
前記再投入口は、前記容器に積層された被炭化物の積層方向に複数設けられ、
前記再排出口は、複数の前記再投入口に対応するように複数設けられている請求項１に記載の炭化炉。
【請求項８】
各前記再循環流路に設けられた再循環流量調整弁と、
各前記再排出流路に設けられた再排出流量調整弁と、
前記再循環流量調整弁と前記再排出流量調整弁とを制御する制御部と、
を備えている請求項１に記載の炭化炉。
【請求項９】
各前記再循環流路の前記再投入口に対応するように前記容器の内部の所定位置に設けられた温度センサを備え、
前記制御部は、前記温度センサの計測値に基づいて被炭化物の炭化の進行を判断することによって前記再循環流量調整弁と前記再排出流量調整弁とを制御する請求項８に記載の炭化炉。
【請求項１０】
前記再循環流路は、前記再投入口が前記容器の内部に位置するように設けられた延長部を備えている請求項１に記載の炭化炉。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
木材等の有機物を破砕して炭化処理することが知られている（特許文献１及び２）。特許文献１には、炭化処理ユニットで発生した乾留ガスをガス燃焼処理ユニットで処理した後に大気へ放出することが記載されている。特許文献２には、炭化炉で発生した乾留ガスを消臭・無害化燃焼装置及び三次燃焼装置によって無害化した後に大気へ放出することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１０－１２８２９４号公報（図２）
特開２００９－１９１５６号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の各特許文献に記載されているように、炭化炉から排出される排出ガス（乾留ガス）に含まれる一酸化炭素や水素等の可燃ガスを焼却処理するよりも、エネルギー効率向上の観点から、炭化炉の設備内で消費し、極力、大気に放出することなくエネルギーとして回収することが望まれる。
【０００５】
また、上記の各特許文献では、触媒設備、補助燃料供給、燃焼設備などが必要となり、また補助燃料がエネルギーとして消費されることなどにより、設備のコスト増加あるいはエネルギー効率低下を招き、経済性を損なう要因となるという課題がある。
【０００６】
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、炭化炉から排出される可燃性の排出ガスを用いてエネルギー効率を向上させ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】
【０００７】
本開示の一態様に係る炭化炉は、被炭化物が収容されて炭化が行われる容器と、前記容器の内部から排出ガスを取出口から取り出し、排出ガスを再投入口から再び該容器の内部に投入する再循環流路と、前記再投入口の近傍に設けられた再排出口を介して前記容器の内部から排出ガスを取り出して該容器の外部へ排出する再排出流路と、を備えている。
【０００８】
本開示の一態様に係る炭化炉の制御方法は、被炭化物が収容されて炭化が行われる容器の内部から排出ガスを取出口から取り出し、排出ガスを再投入口から再び該容器の内部に投入する再循環工程と、前記再投入口の近傍に設けられた再排出口を介して前記容器の内部から排出ガスを取り出して該容器の外部へ排出する再排出工程と、を有している。
【発明の効果】
【０００９】
炭化炉から排出される可燃性の排出ガスを用いてエネルギー効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の第１実施形態に係る炭化炉を備えた車両を示した概略構成図である。
図１の再投入口と再排出口との位置関係を示した正面図である。
図２の変形例を示した正面図である。
図２の他の変形例を示した正面図である。
図１の変形例を示した概略構成図である。
再排出管の変形例を示した概略構成図である。
図１の構成における煙突のドラフト圧力を示した説明図である。
図６の構成における煙突のドラフト圧力を示した説明図である。
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。
本開示の第３実施形態に係る炭化炉を備えた車両を示した概略構成図である。
図１０のＡ－Ａ矢視における断面図である。
図１１の変形例を示した断面図である。
本開示の第４実施形態に係る炭化炉を備えた車両を示した概略構成図である。
図１３のＡ－Ａ矢視における断面図である。
ゲート弁の開閉のタイミングを示したタイミングチャートである。
図１５の変形例を示したタイミングチャートである。
本開示の第５実施形態に係り、再循環管の周囲を示した縦断面図である。
多孔部材を示した図１７のＣ－Ｃ矢視における図である。
多孔部材を示した図１７のＣ－Ｃ矢視における図である。
再循環管に延長部を設けた構成を示した縦断面図である。
図２０の延長管に用いられる多孔部材を示した斜視図である。
本開示の第６実施形態に係る炭化炉を備えた車両を示した概略構成図である。
図２２の再投入口の周りを示した縦断面図である。
図２２の変形例を示した概略構成図である。
本開示の第７実施形態に係る炭化炉を備えた車両を示した概略構成図である。
図２５の変形例を示した概略構成図である。
本開示の第８実施形態に係る炭化炉を備えた車両を示した概略構成図である。
図２７の変形例を示した概略構成図である。
本開示の第９実施形態に係る炭化炉を備えた車両を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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