(57)【要約】      （修正有）【課題】バイオマス等の有機原料をガス化することにより、燃料として使用可能なガス燃料や、メタノールやＧＴＬ（Gas To Liquid fuel）などを化学合成するための原料ガスとして使用可能な、タールを極低濃度まで減少させた生成ガスを製造する方法及び装置を提供する。【解決手段】バイオマス等の有機原料をガス化することにより生成した生成ガスに水を噴霧する第１工程と、前記生成ガスを水中でバブリングさせる第２工程を有する。冷却伝熱面との接触により前記生成ガスを冷却する第３工程を更に有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマス等の有機原料をガス化することにより生成した生成ガスに水を噴霧する第１工程と、
前記生成ガスを水槽に貯留したバブリング水中でバブリングさせる第２工程を有することを特徴とする生成ガスの製造方法。
【請求項２】
冷却伝熱面との接触により前記生成ガスを冷却する第３工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の生成ガスの製造方法。
【請求項３】
前記第１工程において、前記生成ガスの温度が３００℃以上から１００℃以下に低下し、
前記第２工程又は前記第３工程において、前記生成ガスの温度が１５℃以下に低下することを特徴とする請求項２に記載の生成ガスの製造方法。
【請求項４】
前記第１工程において、空洞の流路を通過する前記生成ガスに対して水が噴霧されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の生成ガスの製造方法。
【請求項５】
前記第１工程において、流路を通過する前記生成ガスに対して噴霧ノズルからの水が噴霧され、
前記噴霧ノズルの位置と、前記流路の全面が前記噴霧ノズルからの水により覆われる位置の間の距離をＬ１として、前記流路の長さがＬ１の２倍以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の生成ガスの製造方法。
【請求項６】
前記第１工程において噴霧された水に含まれるタールを、分離槽において沈降、分離する工程を更に有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の生成ガスの製造方法。
【請求項７】
前記第２工程が、
前記バブリング水の水面下において前記生成ガスを噴出するバブリング穴と、
前記バブリング水の水面と前記バブリング穴の中間の位置に形成された多孔体層を有するバブリング装置を用いて行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の生成ガスの製造方法。
【請求項８】
前記第２工程を経た前記生成ガス中のミストが、ミスト除去装置により除去されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の生成ガスの製造方法。
【請求項９】
バイオマス等の有機原料をガス化することにより生成した生成ガスに水を噴霧するスクラバーと、
前記生成ガスをバブリング水中でバブリングさせるバブリング装置を有することを特徴とするタール除去装置。
【請求項１０】
バイオマス等の有機原料をガス化することにより生成ガスを生成するガス化反応装置と、
前記生成ガスに水を噴霧するスクラバーと、
前記生成ガスをバブリング水中でバブリングさせるバブリング装置を有することを特徴とする生成ガスの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、バイオマス等の有機原料をガス化することにより、燃料として使用可能なガス燃料やメタノールやＧＴＬ（Gas To Liquid fuel／石油同等燃料）などを化学合成するための原料ガスなどとして使用可能な生成ガスを製造する方法及び装置に関し、特に、低タール濃度の生成ガスを製造する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木本類、草本類などの固体系バイオマスのエネルギー変換は直接燃焼による熱利用が主で、この場合、高度なエネルギー利用は困難である。例えば発電の場合、木質チップ・ボイラで水蒸気を発生させ、水蒸気タービンによる発電方式が一般的となるが、１０００〜３０００ｋＷ規模で、８〜１２％の発電効率に止まっているのが実情である。１００ｋＷ規模の小規模では電力出力を実質的には得ることができない。現在、小規模から大規模まで、バイオマスのエネルギー高効率利用のためガス化技術が検討されているが、空気または酸素の理論量以下でバイオマスを半燃焼させる部分酸化法が主流である。部分酸化法では、煤・タールの発生が多く、また発熱のため使われた相当量のＣＯ２（空気を用いた場合には更に多量の窒素）が生成ガス（合成ガス）中に混入するため、高品質の合成ガスを得ることは困難であった。
【０００３】
バイオマスの高度エネルギー利用のためには、自動車燃料としての使用や燃料輸送などの観点から、液体燃料への転換が一つの好ましい形態である。しかし、現状では、バイオマスからの液体燃料製法は、糖質、でんぷん等を原料とした発酵によるエタノール燃料、あるいは植物油をメタノールによってエステル交換したＢＤＦ（登録商標）（バイオディーゼル油燃料）など、主として食料を原料とし、耕作面積当りの収量が低い植物を利用する手法のみでの実用化にとどまっている。
【０００４】
すなわち、食料以外の草本類・木本類のバイオマスを原料として、熱化学的手法で、高品質の化学合成原料となる合成ガスに転換し得るガス化方法はまだ実用化に至っていない状況である。
【０００５】
本願発明者らは、以上の状況に鑑み、タールや煤の発生が殆どなく、高品位の燃料用ガス或いは高品位の化学合成用原料となり得る生成ガスの製造方法を考案した（特開２００９−００１８２６号公報及び特願２０１１−１３８９６６号）。
【０００６】
すなわち、粉砕した草本類若しくは木本類などからなるバイオマスを、外部加熱空間と反応管壁により遮断（分離）された原料流路（反応空間）内に供給し、かつ、この外部加熱空間より反応管壁を介して加熱して、吸熱反応により原料流路内で、該原料流路内に吹き込まれる高温水蒸気とバイオマスのガス化反応を生じせしめるバイオマスのガス化方法であり、さらに生成ガス中の水素濃度を高めるための原料流路後流で追加熱する方法である。
【０００７】
上記方法により生成した生成ガスは、発電や熱利用などのためのガス燃料としても使用可能であり、さらに、既存技術のメタノール合成やＦＴ（フィッシャー・トロプシュ、石油性状）合成などにより液体燃料を合成するための原料ガス（合成ガス）としても使用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−００１８２６号公報
【特許文献２】特許第４１０１６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願発明者らが提案した上記方法（特開２００９−００１８２６号公報、特願２０１１−１３８９６６号）は、原料流路と外部加熱空間を反応管壁によって分離することで、外部加熱空間の加熱源（高温の外熱ガス等の加熱流体）が原料流路に流入することを防止し、バイオマスのガス化に必要となる反応熱は、加熱源から反応管壁を介して主に熱輻射により供給する外熱方式が採用されている。そのため、部分酸化法におけるＣＯ２の混入や、多量の煤・タールが発生するなどの問題が解消され、本方法で生成される生成ガスは、発電用ガスエンジンに適合する、高カロリーで、クリーンなガス燃料として使用することが可能である。さらに、生成ガスの組成を化学原料となる合成ガス組成に適正化することも可能である。また、本方法では、小規模でもバイオマスのガス化を行うことが可能である。
【００１０】
しかし、本願発明者らの検討により、上記方法には、以下に述べる点で改善の余地があることが明らかとなった。
【００１１】
バイオマスのガス化による生成ガスの利用においては、長時間の安定運転が不可欠である。そのためには、生成ガスに含まれるタールなどの除去が課題である。ここでタールとは、有機物を熱分解した時に生じる、粘性のある褐色または黒色の油状液体であり、主成分は芳香族系の炭化水素とその誘導体、コールタール・木タール・石油タールなどがある。このようなタールは、バイオマスのガス化では特に生じやすく、プラントの配管の低温部に付着したり、後続プロセスに障害を与えたりするので、極力低減する必要がある。
【００１２】
本発明者らが考案した上記方法では、他のガス化方式と比較すれば、各段にタールの発生量は少ないが、それでも数百時間、数千時間の運転には課題が生じる可能性がある。
【００１３】
例えば、バイオマス生成ガスの利用におけるタール濃度の許容量は、エンジン利用で数十ｍｇ／ｍ３、化学合成には数ｍｇ／ｍ３である。
【００１４】
タールの除去には、触媒や高度なフィルター技術が提案、実施されているが、いずれも設備コストが高くかつ除去装置のクリーニング等、保守にも多大な労力を要している。
【００１５】
特許第４１０１６９９号公報では、タールをバイオマス粉体に吸着させる技術が提案されているが、タールが吸着した粉体で閉塞が起こりやすいこと、吸着粉体の取り出し後の燃焼等の処理が難しい等の課題が有る。
【００１６】
ここで、バイオマスのガス化時のタールの発生、挙動に関する一般的知見を述べる。
【００１７】
バイオマスの高温水蒸気を用いたガス化（９００〜１０００℃）では、一般に１〜２０ｇ／Ｎｍ３のタールを生成ガス中に含む。このタールは代表的には、ナフタレン類（常圧での沸点は約２１８℃）、アセナフチレン（同２８０℃）、ピレン類（同３４０℃）などである。
【００１８】
生成ガス中のこれらの成分は生成ガスが冷却されるに従って、凝縮点に至り、タールを生成する。実際上は、３５０℃以上ではほとんどタールは発生しないが、温度が下がるにつれ発生するタール量が増えてくる。今、代表的にナフタレンを考えると、ガス化によって１０ｇ／Ｎｍ３のナフタレンが生成し、それらを各温度で吸収・捕捉などの手法によって除去したとすると、下記の通りになる。
【表１】
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【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願発明者は、上記知見、及び実際のプラントでのタール成分とその量に関する実験結果に基づき、以下の発明を完成した。
【００２０】
すなわち、
（１）バイオマス等の有機原料をガス化することにより生成した生成ガスに水を噴霧する第１工程と、
前記生成ガスを水槽に貯留したバブリング水中でバブリングさせる第２工程を有することを特徴とする生成ガスの製造方法、及び、
（２）バイオマス等の有機原料をガス化することにより生成した生成ガスに水を噴霧するスクラバーと、
前記生成ガスをバブリング水中でバブリングさせるバブリング装置を有することを特徴とするタール除去装置、及び、
（３）バイオマス等の有機原料をガス化することにより生成ガスを生成するガス化反応装置と、
前記生成ガスに水を噴霧するスクラバーと、
前記生成ガスをバブリング水中でバブリングさせるバブリング装置を有することを特徴とする生成ガスの製造装置である。
【００２１】
上記発明は、水の噴霧と水中でのバブリングを組み合わせることにより、生成ガス中のタール等を極めて低濃度まで除去することを可能にしたものである。
【００２２】
上記発明は、外熱方式（外部加熱空間と反応管壁により分離された反応空間内で、外部加熱空間から反応管壁を介して供給される熱により、バイオマス等の有機原料を水蒸気と反応させてガス化させる方式）の生成ガスの製造方法及び製造装置に特に好適に適用することができる。
【００２３】
上記発明において、第２工程は、第１工程の後に行うことが好ましく、バブリング装置は、スクラバーの後段に配置することが好ましい。上記発明において、バブリング水の水温は、２０〜４０℃に維持することが好ましい。
【００２４】
本願において「バイオマス」は、生物由来の資源を意味する。好ましく使用できる「バイオマス」には、固体系の木本類、草木類、例えば、杉等の木質類、剪定枝、バーク、サトウキビ、ネピアグラス、稲藁等が含まれる。
【００２５】
上記（１）の発明における「前記生成ガスを水槽に貯留したバブリング水中でバブリングさせる第２工程」を、「前記第１工程を経た前記生成ガスに水を噴霧する第２工程（第１工程と同様の水スプレー方式）」に置換することが可能であり、上記（２），（３）の発明における「前記生成ガスをバブリング水中でバブリングさせるバブリング装置」を、「前記スクラバーで処理された前記生成ガスに水を噴霧する第２のスクラバー」に置換することが可能である。この場合の第２工程及び第２のスクラバーの噴霧水の水温は、２０〜４０℃であることが好ましい。
【００２６】
本願において「生成ガス」は、バイオマス等の有機原料の分解や反応水等の改質剤との反応等により生成されるガスを意味する。「生成ガス」のうち、燃料として使用されるものを「ガス燃料」と呼び、液体燃料等の合成の原料として使用されるものを「合成ガス」と呼ぶ。
【００２７】
好ましい実施形態では、冷却伝熱面との接触により前記生成ガスを冷却する第３工程を更に有する。第３工程は、第２工程の後に行うことが好ましく、冷却伝熱面との接触により前記生成ガスを冷却する生成ガス冷却装置は、バブリング装置の後段に配置することが好ましい。
【００２８】
好ましい実施形態では、前記第１工程において、前記生成ガスの温度が３００℃以上から１００℃以下に低下し、前記第２工程又は前記第３工程において、前記生成ガスの温度が１５℃以下に低下する。
【００２９】
好ましい実施形態では、前記第１工程において、空洞の流路を通過する前記生成ガスに対して水が噴霧される。
【００３０】
好ましい実施形態では、前記第１工程において、流路を通過する前記生成ガスに対して噴霧ノズルからの水が噴霧され、前記噴霧ノズルの位置と、前記流路の全面が前記噴霧ノズルからの水により覆われる位置の間の距離をＬ１として、前記流路の長さがＬ１の２倍以上である。
【００３１】
好ましい実施形態では、前記第１工程において噴霧された水に含まれるタールを、分離槽において沈降、分離する工程を更に有する。かかる発明では、噴霧水を循環使用することが可能になる。
【００３２】
好ましい実施形態では、上記（１）の発明における「前記生成ガスを水槽に貯留したバブリング水中でバブリングさせる第２工程」を、「前記第１工程を経た前記生成ガスに水を噴霧する第２工程」に置換し、又は、上記（２），（３）の発明における「前記生成ガスをバブリング水中でバブリングさせるバブリング装置」を、「前記スクラバーで処理された前記生成ガスに水を噴霧する第２のスクラバー」に置換することに加えて、第２工程又は第２のスクラバーの噴霧水を循環使用する（例えば、第２工程において噴霧された水に含まれるタールを、分離槽において沈降、分離し、噴霧水として再使用する）ことが可能である。
【００３３】
第１工程（スクラバー）及び／又は第２工程（第２のスクラバー）において、噴霧水を循環使用する場合、噴霧水の冷却を行うことが好適である。この場合、第１工程及び２工程の噴霧水を単一又は共通の冷却装置で冷却することも考えられる。しかし、好ましい実施形態では、第１工程と第２工程の噴霧水の冷却にそれぞれ別個又は専用の冷却装置が使用される。例えば、第１工程では、より大きい熱量の除去が必要であるため、多くの噴霧水が必要であり、その循環冷却には、構成が簡素な大気開放型の冷却塔型の熱交換器の使用が好ましいが、噴霧水温度は大気温度以下には下げることが出来ない。一方、第２工程では、噴霧水をより低温（例えば、大気温度以下）まで冷却することが好ましい場合があり、その場合は、冷凍式冷却装置など、第１工程とは別方式の冷却装置を使用することが好ましい。
【００３４】
好ましい実施形態では、前記第２工程が、前記バブリング水の水面下において前記生成ガスを噴出するバブリング穴と、前記バブリング水の水面と前記バブリング穴の中間の位置に形成された多孔体層を有するバブリング装置を用いて行われる。
【００３５】
好ましい実施形態では、前記第２工程を経た前記生成ガス中のミストが、ミスト除去装置により除去される。
【００３６】
特に好ましい実施形態における具体的目標温度及びタール濃度を示すと下記のようになる。
【００３７】
第１工程：タール発生前の高温ガス状態（３００℃以上）に対して水を噴霧することでスクラバー水温（５０〜８０℃）までのタール成分を除去し、生成ガス中のタール濃度を３〜１０ｇ／Ｎｍ３から５００ｍｇ／Ｎｍ３まで低減する。
【００３８】
第２工程：低温水中（２０〜４０℃）での生成ガスのバブリング又は水の噴霧によりタール分をさらに除去する。これにより、タール濃度を１００ｍｇ／Ｎｍ３まで低減する。
【００３９】
第３工程：ガス冷却器にて生成ガス温度を１０〜１５℃に低下させ、１０ｍｇ／Ｎｍ３以下までタールを除去する。
【００４０】
なお、第３工程は、第２工程での除去状況また後続機器への影響が微少な場合は省略しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】好ましい実施形態に係る生成ガスの製造装置を含むプラント全体を示す説明図。
【図２】タール除去装置１１３（タール除去工程）の好ましい実施形態を示す説明図。
【図３】噴霧塔１１の好ましい実施形態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、好ましい実施形態に係る生成ガスの製造装置を含むプラント全体を示すものである。
【００４３】
図１で、バイオマス等の有機原料１０１及び改質剤（水蒸気等）１０２はそれぞれ、バイオマス供給装置１０３及び改質剤供給装置１０４から、ガス化反応装置１０５に供給され、有機原料１０１のガス化により生成ガス１１０が生成される。好ましい実施形態のガス化反応装置１０５では、有機原料１０１及び改質剤１０２が供給される反応管１０７内部の反応空間１０８と高温の燃焼ガス１０９が供給される加熱空間１０６が反応管１０７の管壁により分離され、加熱空間１０６の燃焼ガス１０９が反応空間１０８に流入することが防止された外熱方式が採用される。外熱方式のガス化反応装置１０５では、反応空間１０８に供給された有機原料１０１及び改質剤１０２は、加熱空間１０６の燃焼ガス１０９から反応管１０７の管壁を介して伝達される輻射熱等を化学反応熱として吸収して化学反応（水蒸気改質反応）を起こし、Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、ＣＯ２などを含む生成ガス１１０を生成する。
【００４４】
ガス化反応装置１０５で生成した生成ガス１１０は、順次、固形物除去装置（サイクロン等）１１１および固形物排出装置１１２、タール除去装置（ガス冷却精製装置）１１３およびタール排出装置１１４により、固形物１１５とタール１１６が除去される。浄化された生成ガス１１０（精製ガス１１７）は、ガス貯留装置１１８に貯留し、液体燃料製造装置１１９でのメタノールなどを合成するための合成ガスとして使用し、あるいは、発電エンジン装置１２０等の燃料ガスとして使用することが可能である。
【００４５】
上記の通り、好ましい実施形態では、反応空間１０８と加熱空間１０６が反応管１０７の管壁により分離されたガス化反応装置１０５を用いて外熱方式によるガス化が行われるため、部分酸化法（反応空間内においてバイオマスを燃焼させた熱によってバイオマスをガス化する方法）と比較して格段にタール濃度の低い、クリーンな生成ガス１１０が生成されるが、さらに、タール除去装置１１３において本願の特徴的なタール除去を行うことにより、極低濃度までタールが除去された生成ガス１１０を製造することが可能であり、バイオマス等の有機原料から、数百時間、数千時間などの長時間の安定運転を行い得る燃料ガス又は合成ガスを得ることが可能となる。
【００４６】
図２は、タール除去装置１１３（タール除去工程）の好ましい実施形態を示したものであり、生成ガス１１０は、大略、スクラバー１０（第１工程）、バブリング装置３０（第２工程）、および生成ガス冷却装置４０（第３工程）を経て、精製ガス１１７となる。また、タール分離槽１６も設置される。これらの主要機器は下記のように構成される。
【００４７】
スクラバー１０には、タンク２１とその上部の噴霧塔１１が設置される。噴霧塔１１は、生成ガス１１０が通過する流路（空間）１２と、流路１２に噴霧水Ｗ１を噴霧する１又は複数のノズル１３を有する。
【００４８】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、好ましい実施形態に係る噴霧塔１１を示す説明図である。
【００４９】
図示のように、噴霧塔１１は、生成ガス１１０の導入口１２ａ及び導出口１２ｂと、導入口１２ａと導出口１２ｂの間の生成ガス１１０が通過する流路１２と、噴霧水Ｗ１を噴霧する１又は複数のノズル１３を有する。噴霧水Ｗ１の噴霧方向は原則下向きとし、これに対し、生成ガス１１０の流れが上向きの向流型（図３（Ａ））又は下向きの並流型（図３（Ｂ））を採用し得る。
【００５０】
ノズル１３の個数、仕様、配列等は、好ましくは、流路１２の全面に空隙なく水が噴霧されるように設定される。本願では、ノズル１３からの噴霧水Ｗ１により流路１２が空隙なく覆われる面を噴霧平面Ｓと呼び、ノズル１３から噴霧平面Ｓまでの距離を噴霧距離Ｌ１と呼ぶ。
【００５１】
噴霧平面Ｓは、単段でも良いが、複数段とすることがより有効である。図３（Ａ）、（Ｂ）では、ノズル１３が異なる高さ位置に２列に配列され、２段の噴霧平面Ｓが形成される例が示されている。
【００５２】
噴霧平面Ｓの形成後に生成ガス１１０が噴霧水Ｗ１と接触する空間を充分確保するため、流路１２の長さ（生成ガス１１０が噴霧水Ｗ１と接触する部分の長さ／ノズル１３から導入口１２ａ（向流型）又は導出口１２ｂ（並流型）までの長さ）Ｌ２は、噴霧距離Ｌ１の２倍以上とすることが好ましい。２段以上の噴霧平面Ｓを有する場合には、各噴霧平面Ｓについての流路１２の長さＬ２を噴霧距離Ｌ１の２倍以上とすることが好ましい。具体的には、最下段の噴霧平面Ｓについては、その噴霧平面Ｓの上のノズル１３から導入口１２ａ（向流型）又は導出口１２ｂ（並流型）までの長さＬ２、それ以外の噴霧平面Ｓについては、その噴霧平面Ｓの上下のノズル１３の間の長さＬ２を噴霧距離Ｌ１の２倍以上とする。
【００５３】
ここで、流路１２にラッシリング等の充填物を充填する方が冷却、除去効率が改善されるが、実験の結果、タール類が充填物に付着し、閉塞の問題を起こす弊害の方が大きく、流路１２には充填物を充填しない（空洞にする）ことが好ましいことが確認された。
【００５４】
また、実験の結果、ノズル１３から噴霧される水滴は、小さければ小さい程、タール除去性能は向上するが、噴霧圧力を得る動力が大きくなり、一方ノズルの閉塞も起こり易くなる傾向が確認された。実験により確認された水滴粒径の好ましい上限は１．２ｍｍ、より好ましい上限は１ｍｍであり、好ましい下限は０．３ｍｍ、より好ましい下限は０．５ｍｍである。
【００５５】
好ましい実施形態では、噴霧塔１１における水量は、生成ガス１１０を噴霧水Ｗ１が蒸発しない１００℃以下まで、より好ましくは８０℃以下まで冷却できる水量とされる。
【００５６】
上記水量は、下式により計算され得る。
Ｑｗ≧Ｃｐｇ（Ｔｇｉ―Ｔｇｏ）Ｑｇ／Ｃｐｗ（Ｔｗｏ―Ｔｗｉ）Ｑｇ
ここで  Ｑ；流量  ｋｇ／ｈ
Ｃｐ；定圧比熱  ｋＪ／ｋｇ・℃
添字ｇ；ガス、ｗ；水、ｉ；入口、ｏ；出口
【００５７】
生成ガス１１０は、噴霧平面Ｓを通過することにより万遍無く噴霧水Ｗ１に触れて冷却され、凝縮タール分と灰等の残存固形分（以下タールＴ）が分離された後に、次工程へ送られる。
【００５８】
タールＴは噴霧水Ｗ１とともにタンク２１に落下し、傾斜を有する底板２２を伝って、タール排出口１９より排出される。
【００５９】
タンク２１は連結管２０を通じてタール分離槽１６に接続され、噴霧水Ｗ１は複数の仕切板１７により上昇下降流となり、噴霧水Ｗ１に残留するタールＴが沈降され、浄化された噴霧水Ｗ１は循環ポンプ１８、噴霧水冷却装置１５を通して、ノズル１３に供給される。
【００６０】
ここで、本実施形態では、噴霧水冷却装置１５はタール等による閉塞が起こりにくい大気開放のものを使用することを前提として、噴霧水冷却装置１５の後段にノズル１３よりの噴出圧力を確保するため噴霧水供給ポンプ１４が設置されているが、噴霧水冷却装置１５が密閉型で噴霧水圧力が維持される場合は、噴霧水供給ポンプ１４は不要である。
【００６１】
また、タール量が少ない等、タンク２１でタール分が充分分離排出できる場合は、タール分離槽１６も不要である。
【００６２】
バブリング装置３０は、バブリング水Ｗ２を貯留した水槽３７と、バブリング水Ｗ２に浸漬されたバブリング筒３１を有する。バブリング筒３１の下部（バブリング水Ｗ２の水面３８より下）には複数のバブリング穴３２が全周に設けられている。生成ガス１１０はバブリング筒３１に上部から導入され、バブリング穴３２よりバブリング水Ｗ２中に噴射され、バブリング水Ｗ２との接触により冷却され、生成ガス１１０からタールが凝縮、分離される。
【００６３】
本実施形態では、バブリング穴３２の上方（水面３８とバブリング穴３２の間）に多孔体層３５が設けられている。多孔体層３５は、バブリング穴３２から放出された生成ガス１１０が通過可能な多数の孔を有する層状物である。多孔体層３５は、網状物やラッシリング等の小片の充填層により形成することが可能である。網状物や小片は、ステンレス、テフロン（登録商標）、セラミックス等で形成され得る。バブリング穴３２から放出された生成ガス１１０は、水面３８に出るまでに多孔体層３５を通過するために、生成ガス１１０とバブリング水Ｗ２の十分な接触が確保され、生成ガス１１０の冷却及びタールの凝縮、分離効率を高めることができる。
【００６４】
バブリング水Ｗ２は、好ましくは４０℃以下、より好ましくは２０℃以下に維持される。生成ガス１１０は、バブリングによって好ましくは４０℃以下、より好ましくは２０℃以下まで冷却される。
【００６５】
図示の例では、バブリング水Ｗ２は、外部の循環ポンプ３３及びバブリング水冷却装置３４により循環冷却されているが、水槽３７内に冷却用パイプを敷設し、その中に冷却水を循環させてバブリング水Ｗ２を冷却することも可能である。
【００６６】
バブリング水Ｗ２は生成ガス１１０内の残留水分やタール分で容積が増えるが、オーバーフローをドレイン３９からタンク２１に投入することで、バブリング水Ｗ２中のタール分を排出することが可能である。バブリング水Ｗ２の水質維持等のために、新水を定期的あるいは連続的に補充することも可能である。
【００６７】
好ましい実施形態では、バブリング装置３０は、ラッシリング等を充填したミスト除去装置３６をさらに有し、水面３８から放出された生成ガス１１０がミスト除去装置３６を通過する際に、生成ガス１１０に含まれるミストが除去される。ラッシリングは、ステンレス、テフロン（登録商標）、セラミックス等で形成され得る。
【００６８】
バブリング装置３０からの生成ガス１１０は生成ガス冷却装置４０に送られる。生成ガス冷却装置４０は、上下の管板４７の間に立設された生成ガス１１０を通す１又は複数の中空の冷却管４１を有し、冷却管４１は、管板４７及び側板４６で仕切られた空間４８に満たされた冷却水Ｗ３により冷却される。生成ガス１１０は、冷却管４１を通過する際に冷却伝熱面である冷却管４１の内面と接触することで、好ましくは１５℃以下、より好ましくは１０℃以下に冷却され、これにより、生成ガス１１０からタールが凝縮分離される。図示の例では、空間４８の冷却水Ｗ３は、ポンプ４３及び冷却水冷却装置４４を用いて循環冷却される。生成ガス冷却装置４０で凝縮分離されたタールは、排出口４５から排出される。
【００６９】
生成ガス冷却装置４０から取り出された生成ガス１１０は、精製ガス１１７として、図１に示す液体燃料製造装置１１９、発電エンジン装置１２０を含む様々なプロセスで使用される。
【００７０】
以上の実施形態では、バブリング装置３０と生成ガス冷却装置４０が別個に設置されているが、バブリング水Ｗ２の水温の設定を低く（例えば、１５℃以下、好ましくは１０℃以下）し、バブリング装置３０で生成ガス１１０を例えば１５℃以下、好ましくは１０℃以下に冷却する場合には、生成ガス冷却装置４０を省略することも可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。ただし、バブリングにより生成ガス１１０を８０℃から１５℃〜１０℃のレベルまで冷却することは、設備及び投入エネルギーコストが過大となるため、バブリング装置３０と生成ガス冷却装置４０を別個に設置して冷却負荷を必要最小限にとどめることが、特に大型のプラントでは経済性に優れる。
【符号の説明】
【００７１】
１０・・・スクラバー、１１・・・噴霧塔、１２・・・流路、１３・・・ノズル、１４・・・噴霧水供給ポンプ、１５・・・噴霧水冷却装置、１６・・・タール分離槽、１７・・・仕切板、１８・・・循環ポンプ、１９・・・タール排出口、２０・・・連結管、２１・・・タンク、２２・・・底板、３０・・・バブリング装置、３１・・・バブリング筒、３２・・・バブリング穴、３３・・・循環ポンプ、３４・・・バブリング水冷却装置、３５・・・多孔体層、３６・・・ミスト除去装置、３７・・・水槽、３８・・・水面、３９・・・ドレイン、４０・・・生成ガス冷却装置、４１・・・冷却管、４３・・・ポンプ、４４・・・冷却水冷却装置、４５・・・排出口、４６・・・側板、４７・・・管板、４８・・・空間、１０１・・・有機原料、１０２・・・改質剤、１０３・・・有機原料供給装置、１０４・・・改質剤供給装置、１０５・・・ガス化反応装置、１０６・・・加熱空間、１０７・・・反応管、１０８・・・反応空間、１０９・・・燃焼ガス、１１０・・・生成ガス、１１１・・・固形物除去装置、１１２・・・固形物排出装置、１１３・・・タール除去装置、１１４・・・タール排出装置、１１７・・・精製ガス、１１８・・・ガス貯留装置、１１９・・・液体燃料製造装置、１２０・・・発電エンジン装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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