(57)【要約】【課題】ガス化ガス中の一酸化炭素の割合を増加させる。【解決手段】ガス化ガス製造装置１００は、収容槽１４２と、収容槽１４２に水蒸気を供給する水蒸気供給部１４４とを有するガス化炉１４０と、ガス化炉１４０で生成されたガス化ガスから二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離部２００と、二酸化炭素分離部２００によって分離された二酸化炭素をガス化炉１４０に供給する二酸化炭素供給部２１０と、を備える。【選択図】図１
2020055946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容槽と、前記収容槽に水蒸気を供給する水蒸気供給部とを有するガス化炉と、
前記ガス化炉で生成されたガス化ガスから二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離部と、
前記二酸化炭素分離部によって分離された前記二酸化炭素を前記ガス化炉に供給する二酸化炭素供給部と、
を備えるガス化ガス製造装置。
【請求項２】
燃焼炉と、
前記燃焼炉および前記ガス化炉に接続されたサイクロンと、
前記二酸化炭素分離部によって分離された前記二酸化炭素を、前記サイクロンで分離された燃焼排ガスで加熱する二酸化炭素加熱部と、
を備え、
前記二酸化炭素供給部は、前記二酸化炭素加熱部によって加熱された前記二酸化炭素を供給する請求項１に記載のガス化ガス製造装置。
【請求項３】
前記水蒸気供給部は、前記収容槽の下方に設けられる風箱を有し、
前記二酸化炭素供給部は、前記風箱に前記二酸化炭素を供給する請求項１または２に記載のガス化ガス製造装置。
【請求項４】
接続管を介して前記ガス化炉に接続されたタール分解炉と、
前記タール分解炉によってタールが分解された前記ガス化ガスから水素を分離する水素分離部と、
前記水素分離部によって分離された前記水素を、前記接続管および前記タール分解炉のいずれか一方または両方に供給する水素供給部と、
を備える請求項１から３のいずれか１項に記載のガス化ガス製造装置。
【請求項５】
ガス化炉において、原料を水蒸気でガス化してガス化ガスを生成する工程と、
前記ガス化ガスから二酸化炭素を分離する工程と、
分離した前記二酸化炭素を前記ガス化炉に供給する工程と、
を含むガス化ガスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガス化ガス製造装置、および、ガス化ガスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、石炭、バイオマス等の原料を、水蒸気等のガス化剤でガス化してガス化ガスを製造するガス化炉が利用されている。ガス化炉において製造されたガス化ガスには、水素（Ｈ２）および一酸化炭素（ＣＯ）が含まれる。ガス化ガスは、メタノール、ジメチルエーテル、メタン等の目的製品の出発物質として利用される。
【０００３】
目的製品の生産量を向上させるために、最適なガス化ガスの組成（水素と一酸化炭素とのモル比（Ｈ２／ＣＯ比））にする必要がある。しかし、ガス化ガスの組成は、原料の種類、原料の性状、ガス化剤の種類、ガス化炉の温度、および、原料に対するガス化剤の量によって変化する。
【０００４】
そこで、ガス化炉の後段にシフト反応器を設けておき、シフト反応器において、ガス化ガス中の水素と一酸化炭素とのモル比を調整する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８９８７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記シフト反応器を備える技術では、ガス化ガス中の水素の割合を増加させることはできるものの、一酸化炭素の割合を増加させることはできない。したがって、ガス化ガス中の一酸化炭素の割合を増加させることができる技術の開発が希求されている。
【０００７】
本開示は、このような課題に鑑み、ガス化ガス中の一酸化炭素の割合を増加させることが可能なガス化ガス製造装置、および、ガス化ガスの製造方法を提供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】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るガス化ガス製造装置は、収容槽と、収容槽に水蒸気を供給する水蒸気供給部とを有するガス化炉と、ガス化炉で生成されたガス化ガスから二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離部と、二酸化炭素分離部によって分離された二酸化炭素をガス化炉に供給する二酸化炭素供給部と、を備える。
【０００９】
また、燃焼炉と、燃焼炉およびガス化炉に接続されたサイクロンと、二酸化炭素分離部によって分離された二酸化炭素を、サイクロンで分離された燃焼排ガスで加熱する二酸化炭素加熱部と、を備え、二酸化炭素供給部は、二酸化炭素加熱部によって加熱された二酸化炭素を供給してもよい。
【００１０】
また、水蒸気供給部は、収容槽の下方に設けられる風箱を有し、二酸化炭素供給部は、風箱に二酸化炭素を供給してもよい。
【００１１】
また、接続管を介してガス化炉に接続されたタール分解炉と、タール分解炉によってタールが分解されたガス化ガスから水素を分離する水素分離部と、水素分離部によって分離された水素を、接続管およびタール分解炉のいずれか一方または両方に供給する水素供給部と、を備えてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るガス化ガスの製造方法は、ガス化炉において、原料を水蒸気でガス化してガス化ガスを生成する工程と、ガス化ガスから二酸化炭素を分離する工程と、分離した二酸化炭素をガス化炉に供給する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、ガス化ガス中の一酸化炭素の割合を増加させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ガス化ガス製造装置を説明する図である。
【図２】ガス化ガスの製造方法の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図３】変形例のガス化ガス製造装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１６】
［ガス化ガス製造装置１００］
図１は、ガス化ガス製造装置１００を説明する図である。なお、図１中、実線の矢印は、固形物（流動媒体、原料、および、残渣）および液体（水、および、排水）の流れを示す。また、図１中、破線の矢印は、ガス（水蒸気、ガス化ガス、空気、燃焼排ガス、二酸化炭素、および、水素）の流れを示す。また、図１中、一点鎖線の矢印は、信号の流れを示す。
【００１７】
図１に示すように、ガス化ガス製造装置１００は、燃焼炉１１０と、第１配管１１２と、第２配管１１４と、サイクロン１２０と、第３配管１２２と、熱交換器１３０、１３２と、ガス化炉１４０と、第４配管１４６と、タール分解炉１５０と、熱交換器１６０と、スプレー塔１７０と、昇圧器１８０と、排水処理部１９０と、二酸化炭素分離部２００と、二酸化炭素供給部２１０と、水素分離部２２０と、水素供給部２３０と、制御部２４０とを含む。
【００１８】
ガス化ガス製造装置１００は、流動媒体の流動層を用い、原料をガス化してガス化ガスを製造する。原料は、例えば、石炭（褐炭等）、バイオマス（木質ペレット等）等の固体原料である。ガス化ガス製造装置１００は、循環流動層式ガス化システムである。つまり、ガス化ガス製造装置１００は、燃焼炉１１０、第２配管１１４、サイクロン１２０、第３配管１２２、ガス化炉１４０、第１配管１１２に、流動媒体を熱媒体として循環させている。流動媒体は、粒径が３００μｍ程度の珪砂である。
【００１９】
燃焼炉１１０は、筒形状である。第１配管１１２は、燃焼炉１１０の下部と、後述するガス化炉１４０とを接続する。燃焼炉１１０には、第１配管１１２を通じて、ガス化炉１４０から燃料および流動媒体が導入される。燃焼炉１１０は、燃料を燃焼させて、流動媒体を９００℃以上１０００℃以下に加熱する。第２配管１１４は、燃焼炉１１０の上部と、後述するサイクロン１２０とを接続する。燃焼排ガスおよび燃焼炉１１０において加熱された流動媒体は、第２配管１１４を通じて、サイクロン１２０に送出される。
【００２０】
サイクロン１２０は、第２配管１１４を通じて燃焼炉１１０から導入された流動媒体と燃焼排ガスとの混合物を固気分離する。サイクロン１２０によって分離された燃焼排ガスは、熱交換器１３０に導かれる。
【００２１】
熱交換器１３０（二酸化炭素加熱部）は、サイクロン１２０の上部に接続される。熱交換器１３０は、サイクロン１２０によって分離された燃焼排ガスと、後述する二酸化炭素分離部２００によって分離された二酸化炭素とを熱交換する。熱交換器１３０は、燃焼排ガスを冷却して、二酸化炭素を加熱する。熱交換器１３０は、後述する水蒸気供給部１４４によって供給される水蒸気と実質的に等しい温度（例えば、５００℃程度）に、二酸化炭素を加熱する。
【００２２】
熱交換器１３０によって冷却された燃焼排ガスは、熱交換器１３２に送出される。熱交換器１３２は、熱交換器１３０によって冷却された燃焼排ガスと空気とを熱交換する。熱交換器１３２は、燃焼排ガスを冷却して、空気を加熱する。熱交換器１３２によって加熱された空気は、燃焼炉１１０に供給される。熱交換器１３２によって冷却された燃焼排ガスは、不図示の除塵装置によって除塵される。除塵装置によって除塵された燃焼排ガスは、不図示の脱硝装置によって脱硝される。脱硝された燃焼排ガスは、不図示の脱硫装置によって脱硫される。脱硫された燃焼排ガスは、外部に排気される。
【００２３】
一方、サイクロン１２０によって分離された流動媒体は、第３配管１２２に導かれる。第３配管１２２は、サイクロン１２０の底部とガス化炉１４０とを接続する。したがって、サイクロン１２０で分離された高温の流動媒体は、第３配管１２２を通じて、ガス化炉１４０に導入される。
【００２４】
高温の流動媒体は、ガス化炉１４０において、ガス化剤（水蒸気）によって流動化する。具体的に説明すると、ガス化炉１４０は、収容槽１４２と、水蒸気供給部１４４とを含む。収容槽１４２は、流動媒体および原料を収容する。
【００２５】
水蒸気供給部１４４は、収容槽１４２に水蒸気を供給する。水蒸気供給部１４４は、風箱１４４ａと、ボイラ１４４ｂとを含む。風箱１４４ａは、収容槽１４２の下方に設けられる。風箱１４４ａの上部は、収容槽１４２の底面としても機能する。風箱１４４ａの上部は、通気可能な分散板で構成されている。ボイラ１４４ｂは、水蒸気を生成する。ボイラ１４４ｂは、風箱１４４ａに接続される。ボイラ１４４ｂによって生成された水蒸気は、風箱１４４ａに供給される。風箱１４４ａに供給された水蒸気は、収容槽１４２の底面（分散板）から当該収容槽１４２内に供給される。ボイラ１４４ｂは、収容槽１４２内に流動媒体の流動層を形成可能な流速で水蒸気を風箱１４４ａに供給する。したがって、サイクロン１２０から導入された高温の流動媒体は、水蒸気によって流動化する。これにより、収容槽１４２内において、流動媒体の流動層（例えば、気泡流動層（バブリング流動層））が形成される。
【００２６】
また、ガス化炉１４０（収容槽１４２）には、原料が導入される。導入された原料は、流動媒体が有する７００℃以上９００℃以下の熱および水蒸気によってガス化（水蒸気ガス化）され、これによってガス化ガス（合成ガス）が製造される。ガス化炉１４０で製造されたガス化ガスは、第４配管１４６を通じて、タール分解炉１５０に導入される。第４配管１４６（接続管）は、ガス化炉１４０の上部と、タール分解炉１５０とを接続する。
【００２７】
一方、上記したように、ガス化炉１４０において流動化された流動媒体は、ガス化炉１４０と燃焼炉１１０とを接続する第１配管１１２を通じて燃焼炉１１０に戻される。
【００２８】
このように、本実施形態にかかるガス化ガス製造装置１００において、流動媒体は、燃焼炉１１０、第２配管１１４、サイクロン１２０、第３配管１２２、ガス化炉１４０、第１配管１１２を、この順に移動し、再度燃焼炉１１０に導入されることにより、これらを循環する。
【００２９】
また、燃焼炉１１０には、第１配管１１２を通じて、ガス化炉１４０から原料の残渣が導入される。原料の残渣は、燃焼炉１１０において燃料として利用される。原料の残渣は、原料のうち、ガス化炉１４０においてガス化されずに残ったものである。
【００３０】
タール分解炉１５０（酸化改質炉）は、ガス化炉１４０で生成されたガス化ガスに酸素や空気を加え、ガス化ガスの一部を燃焼させる。そうすると、ガス化ガスは、９００℃〜１５００℃程度になる。これにより、ガス化ガスに含まれるタールが酸化改質（分解）される。
【００３１】
熱交換器１６０は、タール分解炉１５０によってタールが分解されたガス化ガスと水蒸気との熱交換を行う。熱交換器１６０は、ガス化ガスの顕熱を水蒸気で回収し、ガス化ガスの出口温度を３００℃以上６００℃以下にする。
【００３２】
スプレー塔１７０は、ガス化ガスに４０℃程度の水を噴霧する。これにより、ガス化ガスは、７０℃程度まで冷却される。そうすると、ガス化ガスに残存するダスト（スラッジ）が凝縮され、ガス化ガスから除去される。
【００３３】
昇圧器１８０は、例えば、ブロワ、圧縮機、ターボ型のポンプ、または、容積型のポンプで構成される。昇圧器１８０は、スプレー塔１７０によってスラッジが除去されたガス化ガスを０．１ＭＰａ〜５ＭＰａに昇圧する。
【００３４】
排水処理部１９０は、スプレー塔１７０および昇圧器１８０において生じた排水を浄化する。排水処理部１９０は、タールデカンタ、原水槽、凝集沈殿槽、浄化槽等を含む。タールデカンタは、排水を一時的に貯留する。タールデカンタは、比重（質量重量および粒径）の違いによって、排水を上澄液と沈降物とに分離する。上澄液には、タールが含まれる。沈降物には、ダストが含まれる。タールデカンタにおいて生じた上澄液は、原水槽に送出される。タールデカンタにおいて生じた沈降物は、所定の処理が施された後、廃棄される。原水槽は、タールデカンタで分離された上澄液と、昇圧器１８０において生じた排水を一時的に貯留する。凝集沈殿槽には、原水槽から排水（上澄液を含む）が導かれる。凝集沈殿槽は、排水と凝集剤とを混合する。これにより、排水中の無機イオンが凝集されて、排水から除去される。浄化槽には、凝集沈殿槽から排水が導かれる。浄化槽は、排水中のアンモニアおよび有機物を除去する。こうして、処理された排水は、放流される。
【００３５】
二酸化炭素分離部（図１中、「ＣＯ２分離部」と示す）２００は、例えば、物理吸収法を利用した装置、または、化学吸収法を利用した装置である。二酸化炭素分離部２００は、ガス化炉１４０で生成されたガス化ガスから二酸化炭素を分離する。
【００３６】
二酸化炭素供給部２１０は、第５配管２１２と、ポンプ２１４と、第６配管２１６と、第７配管２１６ａと、流量調整弁２１６ｂと、第８配管２１８とを含む。第５配管２１２は、二酸化炭素分離部２００とポンプ２１４の吸入側とを接続する。第６配管２１６は、ポンプ２１４の吐出側と熱交換器１３０とを接続する。第７配管２１６ａは、第６配管２１６から分岐される。流量調整弁２１６ｂは、第６配管２１６における、第７配管２１６ａの分岐箇所と熱交換器１３０との間に設けられる。第８配管２１８は、熱交換器１３０と、ガス化炉１４０の風箱１４４ａとを接続する。
【００３７】
ポンプ２１４は、二酸化炭素分離部２００によってガス化ガスから分離された二酸化炭素を熱交換器１３０に導く。そうすると、二酸化炭素分離部２００によってガス化ガスから分離された二酸化炭素は、熱交換器１３０において加熱される。そして、熱交換器１３０によって加熱された二酸化炭素は、第８配管２１８を通じて、ガス化炉１４０の風箱１４４ａに供給される。風箱１４４ａに供給された二酸化炭素は、水蒸気とともに収容槽１４２に供給される。
【００３８】
一方、第７配管２１６ａを通過した二酸化炭素は、後段の二酸化炭素処理設備に送出される。
【００３９】
水素分離部（図１中、「Ｈ２分離部」と示す）２２０は、例えば、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption：圧力スイング吸着）法を利用した装置、または、水素分離膜を含む装置である。水素分離部２２０は、二酸化炭素分離部２００によって二酸化炭素が分離されたガス化ガスから水素の一部を分離する。水素分離部２２０によって、一部の水素が取り除かれたガス化ガスは、精製ガス化ガスとして、後段の製品製造設備に送出される。
【００４０】
水素供給部２３０は、第９配管２３２と、ポンプ２３４と、第１０配管２３６と、第１１配管２３６ａと、流量調整弁２３６ｂとを含む。第９配管２３２は、水素分離部２２０とポンプ２３４の吸入側とを接続する。第１０配管２３６は、ポンプ２３４の吐出側と第４配管１４６とを接続する。第１１配管２３６ａは、第１０配管２３６から分岐される。流量調整弁２３６ｂは、第１０配管２３６における、第１１配管２３６ａの分岐箇所と第４配管１４６との間に設けられる。
【００４１】
ポンプ２３４は、水素分離部２２０によってガス化ガスから分離された水素を第４配管１４６に導く。一方、第１１配管２３６ａを通過した水素は、精製ガス化ガスに合流される。
【００４２】
制御部２４０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成される。制御部２４０は、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。制御部２４０は、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働してガス化ガス製造装置１００全体を管理および制御する。
【００４３】
本実施形態において、制御部２４０は、精製ガス化ガスの組成（水素と一酸化炭素とのモル比（Ｈ２／ＣＯ比））が、製品製造設備で製造される目的製品の出発物質として最適な組成となるように、流量調整弁２１６ｂおよび流量調整弁２３６ｂの開度を制御する。
【００４４】
［ガス化ガスの製造方法］
続いて、上記ガス化ガス製造装置１００を用いたガス化ガスの製造方法を説明する。図２は、ガス化ガスの製造方法の処理の流れを説明するフローチャートである。図２に示すように、ガス化ガスの製造方法は、ガス化工程Ｓ１１０と、分解工程Ｓ１２０と、第１分離工程Ｓ１３０と、第１供給工程Ｓ１４０と、第２分離工程Ｓ１５０と、第２供給工程Ｓ１６０とを含む。以下、各工程について詳述する。
【００４５】
［ガス化工程Ｓ１１０］
ガス化工程Ｓ１１０は、ガス化炉１４０において、原料を水蒸気でガス化してガス化ガスを生成する工程である。
【００４６】
［分解工程Ｓ１２０］
分解工程Ｓ１２０は、第４配管１４６を介してガス化炉１４０に接続されたタール分解炉１５０に酸素を供給して、ガス化ガスに含まれるタールを分解する工程である。
【００４７】
［第１分離工程Ｓ１３０］
第１分離工程Ｓ１３０は、二酸化炭素分離部２００が、分解工程Ｓ１２０においてタールが分解されたガス化ガスから二酸化炭素を分離する工程である。
【００４８】
［第１供給工程Ｓ１４０］
第１供給工程Ｓ１４０は、二酸化炭素供給部２１０が、第１分離工程Ｓ１３０において分離した二酸化炭素をガス化炉１４０に供給する工程である。
【００４９】
なお、この際、制御部２４０は、精製ガス化ガスの組成が、製品製造設備で製造される目的製品の出発物質として最適な組成となるように、流量調整弁２１６ｂの開度を調整する。
【００５０】
［第２分離工程Ｓ１５０］
第２分離工程Ｓ１５０は、水素分離部２２０が、第１分離工程Ｓ１３０において二酸化炭素が分離されたガス化ガスから水素を分離する工程である。
【００５１】
［第２供給工程Ｓ１６０］
第２供給工程Ｓ１６０は、水素供給部２３０が、第２分離工程Ｓ１５０において分離した水素を、第４配管１４６に供給する工程である。
【００５２】
なお、この際、制御部２４０は、精製ガス化ガスの組成が、製品製造設備で製造される目的製品の出発物質として最適な組成となるように、流量調整弁２３６ｂの開度を調整する。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態のガス化ガス製造装置１００およびこれを用いたガス化ガスの製造方法は、二酸化炭素分離部２００および二酸化炭素供給部２１０を備える。このため、ガス化炉１４０において、下記反応式（１）に示す反応を進行させることができる。
Ｃ  ＋  ＣＯ２  →  ２ＣＯ      …反応式（１）
これにより、ガス化炉１４０で生成されるガス化ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）の量を増加させることが可能となる。したがって、精製ガス化ガスの組成を目的製品の出発物質として最適な組成とすることができる。このため、目的製品の生産量を向上させることが可能となる。例えば、目的製品がメタノールである場合、最適な組成は、水素：一酸化炭素＝２．０５：１となる。目的製品がジメチルエーテル（ＤＭＥ）である場合、最適な組成は、水素：一酸化炭素＝２：１となる。目的製品がメタンである場合、最適な組成は、水素：一酸化炭素＝３：１となる。
【００５４】
また、ガス化ガス製造装置１００は、二酸化炭素を一酸化炭素に変換して、目的製品に固定することができる。つまり、ガス化ガス製造装置１００は、二酸化炭素の排出量（大気への排出量）を削減することが可能となる。
【００５５】
また、ガス化ガス製造装置１００は、熱交換器１３０を備え、二酸化炭素供給部２１０は、熱交換器１３０によって加熱された二酸化炭素をガス化炉１４０に供給する。このため、ガス化炉１４０の温度を低下させることなく、上記反応式（１）に示す反応を進行させることができる。したがって、原料（Ｃ（炭素））から一酸化炭素の変換を効率よく行うことが可能となる。
【００５６】
また、ガス化ガス製造装置１００は、燃焼炉１１０において生じた燃焼排ガスが有する熱で二酸化炭素を加熱（予熱）する。このため、ガス化ガス製造装置１００は、二酸化炭素の加熱専用の加熱器を省略することができる。したがって、加熱器に要するコスト、および、加熱器の運転コスト（消費エネルギー）を削減することが可能となる。
【００５７】
また、二酸化炭素供給部２１０は、風箱１４４ａに二酸化炭素を供給する。このため、二酸化炭素供給部２１０は、収容槽１４２に偏りなく（満遍なく）二酸化炭素を供給することができる。したがって、上記反応式（１）に示す反応が局所的に生じる事態を回避することが可能となる。これにより、原料（Ｃ（炭素））から一酸化炭素の変換、および、水蒸気ガス化を効率よく行うことが可能となる。
【００５８】
また、ガス化ガス製造装置１００およびこれを用いたガス化ガスの製造方法は、水素分離部２２０および水素供給部２３０を備える。このため、タール分解炉１５０に導入されるガス化ガス中の水素濃度を増加させることができる。したがって、タール分解炉１５０において、一酸化炭素と比較して水素を優先して酸化（燃焼）させることが可能となる。これにより、タール分解炉１５０から送出されるガス化ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）の量を増加させることが可能となる。したがって、精製ガス化ガスの組成を目的製品の出発物質として最適な組成とすることができる。このため、目的製品の生産量を向上させることが可能となる。
【００５９】
［変形例］
上記実施形態のガス化ガス製造装置１００は、水素供給部２３０が第４配管１４６に水素を供給する構成を例に挙げて説明した。しかし、タール分解炉１５０に水素を供給できれば、構成に限定はない。
【００６０】
図３は、変形例のガス化ガス製造装置３００を説明する図である。なお、図３中、実線の矢印は、固形物（流動媒体、原料、および、残渣）および液体（水、および、排水）の流れを示す。また、図３中、破線の矢印は、ガス（水蒸気、ガス化ガス、空気、燃焼排ガス、二酸化炭素、および、水素）の流れを示す。また、図３中、一点鎖線の矢印は、信号の流れを示す。
【００６１】
上記ガス化ガス製造装置１００と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図３に示すように、ガス化ガス製造装置３００は、水素供給部３３０を備える。水素供給部３３０は、第９配管２３２と、ポンプ２３４と、第１２配管３３６と、第１３配管３３６ａと、流量調整弁３３６ｂとを含む。
【００６３】
第１２配管３３６は、ポンプ２３４の吐出側とタール分解炉１５０とを接続する。第１３配管３３６ａは、第１２配管３３６から分岐される。流量調整弁３３６ｂは、第１２配管３３６における、第１３配管３３６ａの分岐箇所とタール分解炉１５０との間に設けられる。
【００６４】
変形例のガス化ガス製造装置３００は、水素供給部３３０を備える。このため、タール分解炉１５０中の水素濃度を増加させることができる。したがって、タール分解炉１５０において、一酸化炭素と比較して水素を優先して酸化（燃焼）させることが可能となる。これにより、タール分解炉１５０から送出されるガス化ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）の量を増加させることが可能となる。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６６】
例えば、上述した実施形態および変形例において、ガス化ガス製造装置１００、３００が、タール分解炉１５０、水素分離部２２０、および、水素供給部２３０、３３０を備える構成を例に挙げて説明した。しかし、タール分解炉１５０、水素分離部２２０、および、水素供給部２３０、３３０は、必須の構成ではない。
【００６７】
また、上記実施形態において、二酸化炭素加熱部として、燃焼排ガスと熱交換する熱交換器１３０を例に挙げて説明した。しかし、二酸化炭素加熱部は、二酸化炭素分離部２００によって分離され、ガス化炉１４０に供給される二酸化炭素を加熱できれば、加熱源に限定はない。つまり、燃焼炉１１０、および、サイクロン１２０は、必須の構成ではない。二酸化炭素加熱部は、例えば、他の燃焼排ガスと二酸化炭素とを熱交換させる熱交換器、または、電気ヒータであってもよい。
【００６８】
また、上記実施形態において、ガス化炉１４０が、収容槽１４２および風箱１４４ａを備える構成を例に挙げて説明した。しかし、ガス化炉１４０は、原料および水蒸気が導入され、原料を水蒸気ガス化して、ガス化ガスを生成できれば、構成に限定はない。例えば、ガス化炉１４０は、収容槽１４２と、散気管とを含んでもよい。この場合、散気管は、収容槽１４２内に配される。また、散気管は、水蒸気を収容槽１４２に供給する。そして、二酸化炭素供給部２１０は、散気管に二酸化炭素を供給してもよい。
【００６９】
また、上記実施形態において、ガス化炉１４０は、流動媒体の流動層で固体原料をガス化する構成を例に挙げて説明した。しかし、ガス化炉１４０は、流動媒体が有する熱で固体原料を水蒸気ガス化できればよい。ガス化炉１４０は、例えば、流動媒体の移動層で固体原料をガス化してもよい。
【００７０】
また、上記実施形態および変形例において、二酸化炭素供給部２１０が風箱１４４ａに二酸化炭素を供給する構成を例に挙げて説明した。しかし、二酸化炭素供給部２１０は、ガス化炉１４０に二酸化炭素を供給できればよい。
【００７１】
また、ガス化ガス製造装置１００、３００は、水素分離部２２０によって分離された水素を加熱する水素加熱部を備えてもよい。水素加熱部は、例えば、サイクロン１２０によって分離された燃焼排ガスと水素とを熱交換させる熱交換器、または、電気ヒータであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本開示は、ガス化ガス製造装置、および、ガス化ガスの製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００  ガス化ガス製造装置
１１０  燃焼炉
１２０  サイクロン
１３０  熱交換器（二酸化炭素加熱部）
１４０  ガス化炉
１４２  収容槽
１４４ａ  風箱
１４６  第４配管（接続管）
１５０  タール分解炉
２００  二酸化炭素分離部
２１０  二酸化炭素供給部
２２０  水素分離部
２３０  水素供給部
３００  ガス化ガス製造装置
３３０  水素供給部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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