(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状又は小片状の燃料として、シリカを含有する籾殻、竹チップその他の植物性／木質性バイオマスが用いられた炉であって、
前記燃料が供給されており且つ当該燃料を燃焼させて高温ガスを生成する燃焼部と、前記燃料を定量供給するとともに当該燃料を燃焼用空気と共に前記燃焼部に送り出す燃料供給部とを備え、前記燃焼部は、前記燃料の燃焼ガスの流通及び／又は循環の過程で同ガスに乱流を発生させるとともに当該乱流を安定化又は促進化させる構成になっており、
前記燃焼部を構成する一次燃焼部は、前記燃料及び燃焼用空気を導入するための前室と、前記前室の上方位置に配設された一次燃焼室と、前記前室及び前記一次燃焼室の隣りに配設されており且つ上下方向の流路とされた連通路と、前記前室の上面に形成されており且つ前記一次燃焼室に連通する第１開口と、前記連通路の下方寄りの側面に形成されており且つ前記前室に連通する第２開口と、前記連通路の上方寄りの側面に形成されており且つ前記一次燃焼室に連通する第３開口と、前記第１開口を塞ぐように設けられた第１網部と、前記第１網部に間隔を開けて対向配置されており且つ前記一次燃焼室の途中部位を塞ぐように設けられた第２網部、鋼板部又は三角錐部と、前記一次燃焼室の上側位置に形成された一次高温ガス排出口と、前記前室及び一次燃焼室の外側に配設された断熱部材とを備え、前記前室に燃焼用空気と共に送り込まれた前記燃料を前記一次燃焼室にて燃焼させる一方、当該燃焼により発生した燃焼ガスが前記前室、前記連通路、前記一次燃焼室へと順次的に流通して循環する過程で主として前記第１網部により前記乱流を発生させるとともに、前記燃焼ガスが前記一次燃焼室内を上昇して流通する過程で主として前記第２網部等により前記乱流を安定化又は促進化させることが可能な構成になっており、
前記燃焼部を構成する二次燃焼部は、前記一次燃焼室の隣りに配設された二次燃焼室と、前記二次燃焼室内の上方位置に配設された上下方向の流路であって前記一次高温ガス排出口に連通した高温ガス導入路と、前記二次燃焼室に形成された二次高温ガス排出口と、前記二次燃焼室内に互いの間隔を開けて複数配設されており且つ前記高温ガス導入路を通じて導入された高温ガスを循環させるとともに前記二次高温ガス排出口に向けて案内するためのガス案内部材とを備え、前記ガス案内部材は、前記乱流を更に安定化又は促進化させるために前記高温ガスが前記二次燃焼室内を循環する過程において複数個所でその流れがランダムになるように各々配置された構成になっており、
前記燃料の完全燃焼により植物性シリカを連続的に生成して前記二次燃焼室内の下部に溜める構成になっていることを特徴とする植物性シリカの製造炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は植物性シリカを製造するのに使用される植物性シリカの製造炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、地球温暖化問題と廃棄物問題との両面からバイオマス利用推進の取り組みが広く行われている。その中核であるバイオマス発電については、農林産物や食物の生産現場で出る各種の廃棄物等をバイオマス燃料として活用し、これを燃焼するとともにその燃焼エネルギーにより発電している。バイオマス燃料が籾殻等である場合に適した燃焼装置の一例として特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
このような燃焼装置１は、図７に示されているように粒状体の植物性可燃物４を燃焼させる燃焼部３と、植物性可燃物４を燃焼部３に供給する供給部２とを備えている。
【０００４】
燃焼部３については、植物性可燃物４が供給部２によりエアーとともに送り込まれる前室３１と、前室３１の上部に配設された燃焼室３４と、燃焼室３４の上部に連通された排出路３６とを備える。前室３１と燃焼室３４とは着火材が載置可能な火格子３３により仕切られている。火格子３３には多数の長孔が形成されている。前室３１及び燃焼室３４の両側部には、双方に連通して循環流を形成する連通路３５が設けられている。このように燃焼部３は、前室３１、連通路３５及び燃焼室３４に循環する循環流の中で植物性可燃物４を燃焼する構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１４３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例による場合、炉内の燃焼温度が７００℃〜９００℃程度と低く燃焼効率を高くすることが困難という技術上の問題が指摘されている。この点、大量の燃料を燃焼させたり又は燃料を前処理して水分を蒸発させたりすると、炉内の燃焼温度を幾分高くすることが可能とはいえ、燃料代が高くなり経済上の問題を招来する結果になる。
【０００７】
なお、燃焼装置１を利用して籾殻等を燃焼させると、植物性シリカを製造することは可能である。ところが、炉内の燃焼温度が上記の通り低いことから、炭素との混合体となり、シリカの純度が低くなる。しかも供給部２の構成上、植物性可燃物４の供給量にムラが生じ易く、炉内温度が大きく変動するに伴って、シリカの品質が一層悪くなり、利用価値が殆どなくなる。
【０００８】
本発明は上記した背景の下で想作されたものであって、従来の問題を解消した植物性シリカの製造炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る植物性シリカの製造炉は、粒子状又は小片状の燃料として、シリカを含有する籾殻、竹チップその他の植物性／木質系バイオマスが用いられた炉であって、前記燃料が供給されており且つ当該燃料を燃焼させて高温ガスを生成する燃焼部と、前記燃料を定量供給するとともに当該燃料を燃焼用空気と共に前記燃焼部に送り出す燃料供給部とを備え、前記燃焼部は、前記燃料の燃焼ガスの流通及び／又は循環の過程で同ガスに乱流を発生させるとともに当該乱流を安定化又は促進化させる構成になっており、前記燃焼部を構成する一次燃焼部は、前記燃料及び燃焼用空気を導入するための前室と、前記前室の上方位置に配設された一次燃焼室と、前記前室及び前記一次燃焼室の隣りに配設されており且つ上下方向の流路とされた連通路と、前記前室の上面に形成されており且つ前記一次燃焼室に連通する第１開口と、前記連通路の下方寄りの側面に形成されており且つ前記前室に連通する第２開口と、前記連通路の上方寄りの側面に形成されており且つ前記一次燃焼室に連通する第３開口と、前記第１開口を塞ぐように設けられた第１網部と、前記第１網部に間隔を開けて対向配置されており且つ前記一次燃焼室の途中部位を塞ぐように設けられた第２網部、鋼板部又は三角錐部と、前記一次燃焼室の上側位置に形成された一次高温ガス排出口と、前記前室及び一次燃焼室の外側に配設された断熱部材とを備え、前記前室に燃焼用空気と共に送り込まれた前記燃料を前記一次燃焼室にて燃焼させる一方、当該燃焼により発生した燃焼ガスが前記前室、前記連通路、前記一次燃焼室へと順次的に流通して循環する過程で主として前記第１網部により前記乱流を発生させるとともに、前記燃焼ガスが前記一次燃焼室内を上昇して流通する過程で主として前記第２網部等により前記乱流を安定化又は促進化させることが可能な構成になっており、前記燃焼部を構成する二次燃焼部は、前記一次燃焼室の隣りに配設された二次燃焼室と、前記二次燃焼室内の上方位置に配設された上下方向の流路であって前記一次高温ガス排出口に連通した高温ガス導入路と、前記二次燃焼室に形成された二次高温ガス排出口と、前記二次燃焼室内に互いの間隔を開けて複数配設されており且つ前記高温ガス導入路を通じて導入された高温ガスを循環させるとともに前記二次高温ガス排出口に向けて案内するためのガス案内部材とを備え、前記ガス案内部材は、前記乱流を更に安定化又は促進化させるために前記高温ガスが前記二次燃焼室内を循環する過程において複数個所でその流れがランダムになるように各々配置された構成になっており、前記燃料の完全燃焼により植物性シリカを連続的に生成して前記二次燃焼室内の下部に溜める構成になっている。なお、乱流の安定化とは、乱流を維持させることをいう。乱流の促進化とは、乱流を更に乱流にすることをいう。
【００１０】
このような構成の植物性シリカの製造炉による場合、燃料の燃焼に伴って発生する燃焼エネルギーに乱流エネルギーが付加される構成になっていることから、炉内燃焼温度を千度以上の高温にすることが可能になる。加えて炉内燃焼温度が高温になるため、燃料が完全燃焼に近くなり、燃焼効率を高くすることが容易に実現可能になる。また、シリカを含有する籾殻等が千度以上の高温で燃焼されることから、高品質な植物性シリカを大量に効率的に製造することが可能になり、この点で大きなメリットがある。
【００１１】
ここでいう乱流エネルギーとは、燃焼ガス等の乱流により生じた摩擦熱のエネルギー、乱流自体の風量エネルギー、燃料に含まれる水分の過熱水蒸気等により格段に増大した分に相当するエネルギー等をいうものとする。
【００１２】
上記植物性シリカの製造炉による場合、燃料が燃焼用空気と共に燃焼部に供給される構成になっていることから、上記効果に加えて、燃料と燃焼用空気との混合比を一定に保つことができ、これに伴って、燃焼部内における燃料の燃焼状態及び燃焼温度を安定化させることが可能になる。
【００１３】
上記植物性シリカの製造炉による場合、燃料が燃焼用空気と共に一次燃焼部に供給されると、一次燃焼部の前室、連通路および一次燃焼室へと循環する循環流の中で燃焼される。このときに発生する燃焼ガスについても前室、連通路および一次燃焼室へと同時に循環し、この過程で主として第１網部により一次乱流が発生する。このような乱流を含む燃焼ガスが一次燃焼室内を上昇して流通すると、その過程で主として第２網部等により燃焼ガスの乱流が二次乱流として安定化又は促進化される。このような乱流を含む燃焼ガスが一次燃焼室内を更に上昇すると、その一連の過程で上記乱流エネルギーにより高温化され、断熱部材によりその高温状態が一定に維持される。このような燃焼ガスが最終的に高温ガスとなる。一次燃焼部については、要するに、上記のような過程を経て高温ガスを生成する構成になっている。炉として高性能であるにも関わらず、燃焼部の構成自体がシンプルであることから、上記効果に加えて、装置全体の価格を抑えることが可能になる。
【００１４】
このような構成の植物性シリカの製造炉による場合、一次燃焼部にて生成された高温ガスが二次燃焼部の二次燃焼室に導入されると、高温ガス導入路及び複数のガス案内部材に各々案内されて二次燃焼室内を全体として循環する。ただ、高温ガスの一部の方向がガス案内部材により変更され、それが高温ガスの元の循環流に重ね合わされる等する結果、高温ガスの流れが複数個所でランダムになる。これに伴って、高温ガスに乱流が更に発生し、その乱流が更に安定化又は促進化される。よって、高温ガスが上記乱流エネルギーにより更に高温化される。二次燃焼部については、要するに、上記のような過程を経て高温ガスを更に高温化する構成になっている。非常に高性能であるにも関わらず、燃焼部等の構成自体がシンプルであることから、上記効果に加えて、炉全体の価格を依然として抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の植物性シリカの製造炉の実施形態を説明するための図であって、燃焼部の内部構造が併せて示された概略構成図である。
【図２】同炉の図１中Ａ―Ａ線に基づく矢視図である。
【図３】同炉の図１中Ｂ―Ｂ線に基づく矢視図である。
【図４】同炉の燃焼部の内部構造を説明するための概略的斜視図である。
【図５】同炉の燃料供給部を説明するための部分断面図である。
【図６】同炉の集塵機を説明するための部分断面図である。
【図７】特許文献１に係る従来技術を説明するための図であって、（ａ）は燃焼装置の内部構造が併せて示された概略構成図、（ｂ）は燃焼部の内部構造が併せて示された概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の植物性シリカの製造炉の実施形態を図１乃至図６を参照して説明する。
【００１７】
ここに例を挙げて説明する高温炉１００は、図１に示されているように粒子状又は小片状の燃料αを定量供給する燃料供給部１０と、燃料αを燃焼させて高温ガスγを生成する燃焼部２０とを具備する。燃焼部２０は、燃料αの燃焼ガスの流通及び部分的な循環の過程で同ガスに乱流を発生させるとともに当該乱流を安定化又は促進化させる構成になっている。このような高温炉１００は、具体的には、植物性シリカ∂を製造するのに使用される炉である。植物性シリカ∂については、燃焼部２０内を高温ガスγが流通する過程でその下の方に溜まるようになっている。植物性シリカ∂の原料が燃料αであり、シリカを含有した籾殻、竹チップ等の植物性／木質系バイオマスを用いている。
【００１８】
燃料供給部１０については、燃料供給部１０の前室２１の前段に配設されており、燃料αを連続的に定量供給するとともに燃焼用空気βと共に前室２１に送り出す構成になっている。具体的には、図５に示されているように燃料αを貯めるための逆三角錐状の縦型タンクであって下端位置に排出口１１１を有したホッパー部１１と、ホッパー部１１内の下斜面に沿って配設されており且つ図外のモーターによる一定回転によりホッパー部１１内の燃料αを排出口１１１から時間当たり所定量送り出す螺旋状のスクリュー部１２と、ホッパー部１１の下方に配設されており且つホッパー部１１から排出された燃料αを燃焼用空気βと共に燃料供給部１０の前室２１に導くための燃料供給パイプ１３と、燃料供給パイプ１３の一端部に接続されており且つ外気を吸い込んで燃焼用空気βとして燃料供給パイプ１３に送り込むブロワー部１４とを備えている。なお、図中１１２は燃料投入口、１１３は空気排出口、１１４はステンレス網である。
【００１９】
スクリュー部１２については、その回転数を可変にすることにより燃料αの定量供給量が調節可能にされている。ブロワー部１４については、その送風量を可変にすることにより燃焼用空気βの風量／風圧が調節可能にされている。よって、燃料αと燃焼用空気βとの混合比が調節可能になっている。かかる混合比については、高温炉１００の設置場所の諸条件（気圧、温度又は湿度等）、燃料αに関する諸条件（比重、大きさ、質又は燃焼速度等）に応じて、炉内燃焼温度の安定を見ながら適宜設定すると良い。
【００２０】
燃焼部２０については、図１に示されているように大きく分けて一次燃焼部２２と二次燃焼部２３から構成され、燃料供給パイプ１３を通じて燃料α及び燃焼用空気βが供給されている。
【００２１】
なお、図中２４は二次燃焼部２３の上面に設けられたガス排気口、２５は一次燃焼部２２の上面に設けられた燃焼室圧力弁、２６は直方体状の２重壁ホッパーの外枠である。
【００２２】
一次燃焼部２２については、図１から図４に示されているように燃料供給パイプ１３を通じて送り込まれた燃料α及び燃焼用空気βを一次燃焼室２２１に導入するための前室２１と、前室２１の上方位置に配設された一次燃焼室２２１と、前室２１及び一次燃焼室２２１の隣りに配設されており且つ上下方向の流路とされた連通路２２２と、前室２１の上面に形成されており且つ一次燃焼室２２１に連通する第１開口２２３と、連通路２２２の下方寄りの側面に形成されており且つ前室２１に連通する第２開口２２４と、連通路２２２の上方寄りの側面に形成されており且つ一次燃焼室２２１に連通する第３開口２２５と、第１開口２２３の開口部分を塞ぐように設けられた網状部材である第１網部２２６と、第１網部２２６に間隔を開けて対向配置されており且つ一次燃焼室２２１内の中間付近を塞ぐように設けられた網状部材である第２網部２２７と、一次燃焼室２２１の上側位置に形成された一次高温ガス排出口２２８と、前室２１及び一次燃焼室２２１を外から覆うための断面凹状の断熱部材２７とを備える。
【００２３】
前室２１については、図４に示されているように平面視矩形状に枠組みされた部材であって、外側面に燃料供給パイプ１３の他端部が挿入される穴２１１が形成されている。図４は外枠２６を取り外した状態の燃焼部２０の概略構成が示されている。
【００２４】
なお、連通路２２２の上端側開口は図１に示されているように斜め上向きに取り付けられた二次燃焼部２３のガス案内部材２３４ａの裏面により塞がれている。燃料α及び燃焼用空気βが通る第２開口２２４及び第３開口２２５の開口形状については図２に示されている通り長方形にされている。これは、燃焼用空気β等の流量を含めて、乱流発生に大きく影響するため、燃料αに関する諸条件（比重、大きさ、質又は燃焼速度等）に応じて、適宜設計変更すると良い。
【００２５】
このように一次燃焼部２２は、図１に示されているように前室２１に燃焼用空気βと共に送り込まれた燃料αを一次燃焼室２２１にて燃焼させる一方、その燃焼により発生した燃焼ガスが前室２１、連通路２２２、一次燃焼室２２１へと順次的に流通して循環する過程で同ガスに主として第１網部２２６により乱流を複数個所にわたって発生させるとともに（その乱流に伴って燃焼用空気βに含まれる燃料αが一次燃焼室２２１内に安定して供給される）、その燃焼ガスが一次燃焼室２２１内を上昇して流通する過程で主として第２網部２２７等によりその乱流を安定化又は促進化させる。このような一連の過程を経て燃焼ガスが高温ガスγとなり、その高温状態が断熱部材２７等により一定に保持され、その後、一次高温ガス排出口２２８を介して排出されるようになっている。なお、燃焼用空気β、燃焼ガス及び高温ガスγの流通方向は図中の矢印で示す通りである。
【００２６】
第１網部２２６及び第２網部２２７はその開口が円形又は正方形の形状であり且つ等間隔に格子状に配置されたステンレス製の網である。これは乱流発生手段に相当するもので、燃焼ガス及び高温ガスγ等の流通方向に沿って配置されている。なお、第２網部２２７については、必要に応じて鋼板を所定形状に加工した鋼板部又は三角錐部に置き替えても良い。
【００２７】
上記した燃焼ガスに現実に乱流を発生させるとともに当該乱流を安定化又は促進化させるには、第１網部２２６及び第２網部２２７の穴形状、穴寸法及び配置位置等に加えて、燃焼ガス及び高温ガスγ等の流通経路等を最適化することが必要になる。ここでは、安定化された乱流を促進化し、ランダム化する二次燃焼部２３との関係において、ガス案内部材２３４ａ等を利用して燃焼ガスが螺旋状に上昇する流通経路にしている。なお、燃料αに関する諸条件（比重、大きさ、質又は燃焼速度等）に応じて、上記した第２開口２２４及び第３開口２２５の開口形状の変更に加えて、燃焼用空気βの流量、エアー導入方向の変更、安定板の付加等を適宜行うと良い。また、必要に応じて図１中破線で併せて示されているように一次燃焼室２２１内に所定長さの板状部材の鋼板２２８を挿入しても良い。    
【００２８】
二次燃焼部２３については、図１から図４に示されているように一次燃焼室２２１の隣りに配設された二次燃焼室２３１と、二次燃焼室２３１内の上方位置に配設された上下方向の流路であって一次高温ガス排出口２２８に連通した高温ガス導入路２３２と、二次燃焼室２３１の上部に形成されており且つガス排出口２４に連通した二次高温ガス排出口２３３と、二次燃焼室２３１内に互いの間隔を開けて複数（本案例では合計４つ）配設されており且つ高温ガス導入路２３２を通じて導入された高温ガスγを図示の通りに循環させるとともに二次高温ガス排出口２３３に向けて案内するためのガス案内部材２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び，２３４ｄとを備える。ガス案内部材２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び，２３４ｄは、高温ガスγの乱流を更に安定化又は促進化させるために高温ガスγが二次燃焼室２３１内を循環する過程において複数個所でその流れがランダムになるように各々配置されている。
【００２９】
ガス案内部材２３４ａ〜２３４ｄは耐熱ステンレス鋼材である。これは乱流発生手段に相当するもので、高温ガスγの流通方向に沿って配置されている。
【００３０】
上記した高温ガスγの乱流を現実に安定化又は促進化させるには、ガス案内部材２３４ａ〜２３４ｄの形状、長さ及び配置位置に加えて、その向きを変えて高温ガスγの流通経路を最適化することが必要になる。この結果、一次燃焼室２２１に比べて広い空間の二次燃焼室２３１において高温ガスγにランダムな乱流が更に発生することになり、最大限の熱量が発生することになる。
【００３１】
なお、二次高温ガス排出口２３３には高温ガス排気管２４が接続されている。高温ガス排気管２４の途中部位には図６に示された集塵機３０が配設されている。集塵機３０は、二次燃焼部２３から排出された高温ガスγに含まれるカーボンを除去する装置であって、高温ガスγに水管３３から出た水を接触させて、同カーボンをタンク３２に集めるようになっている。
【００３２】
上記した構成の高温炉１００を運転開始する際には、その燃焼効率を高める目的で一次燃焼部２２及び二次燃焼部２３の炉内温度を石油バーナー等を用いて４００℃から５００℃に予め高めておく。この状態で燃料供給部１０を作動させると、図１に示されているように、燃料αが燃焼用空気βと共に燃料供給パイプ１３を通じて燃焼部２０の前室２１に送り込まれる。このときの燃料αと燃焼用空気βとの混合比は燃料供給部１０の構成上、常に一定となっている。この点で、燃焼部２０における燃料αの燃焼状態及び燃焼温度を安定化させることが可能になった。
【００３３】
このようにして燃料α及び燃焼用空気βが燃焼部２０に連続的に供給されると、その後、燃料αが一次燃焼室２２１にて自燃する。このとき発生した燃焼ガス等が上記した通りに一次燃焼部２２及び二次燃焼部２３内を順次的に流通及び循環し、その過程で同ガスに乱流が発生するとともに、その乱流が安定化又は促進化される。その結果、一次燃焼部２２にて作成された高温ガスγが二次燃焼部２３にて更に高温化される。高温炉１００の実機を用いて炉内燃焼温度を測定したところ１２００度を超える高温になることが実証されるに至った。また、燃焼効率については燃焼残渣（カーボンのみ）から推測すると９８％に及んでいる。この場合の実験条件は以下の通りである。
【００３４】
まず、燃料αとして籾殻を用いて高温炉１００により燃焼するにあたり、炉内中の燃焼残渣並びに排気中にある燃焼残差を測定した。排気中にある燃焼残差は水を細孔ノズルによりシャワー化し、高温排気中に存在する細粒カーボン・不純物を下部タンクに落下するようにした。炉内中には植物性シリカ層とその周囲に灰白色の植物性シリカ・カーボンの混合物が燃焼処理物質として存在し、排気中残留物は、カーボンが残った。その際、炉内最高温度は１３００℃を超えた。ただし、高温温度計（熱電対）の高温部最高測定可能温度１３００℃を超えるため、それ以上の測定は不可能であった。この際の燃焼残渣の平均重量は、籾殻１０００ｋｇに対して、植物性シリカ約１００ｋｇ、植物性シリカ・カーボンの混合体が約３２ｋｇ、カーボンが約８ｋｇとなった。籾殻中には約２０重量％の植物性シリカが含有しており、その中の半分が植物性シリカのみの層状になり、その周りに植物性シリカ・カーボンの混合体（植物性シリカの混合比率は約二分の一）として層状になっている。従って、籾殻の主な成分であるセルロースの大部分がＣＯ２となり、排気として、大気中に拡散される。土壌由来のＫ，Ｎ、Ｐ等についても、上記植物性シリカ中に微量含まれているが、大部分は気相となり、大気中に拡散される。その結果、燃焼効率は約９８％となる。また、廃棄石膏ボードの化粧紙を燃焼した場合、化粧紙自体が難燃性であり、若干の石膏が付着しているにも関わらず、炉内最高温度も１２００℃を超える。この場合の燃焼残渣は化粧紙に付着している石膏、ならびに石膏中にふくまれる岩石となり、化粧紙は完全燃焼される。この場合、燃焼効率は不燃物を含むため、重量％では評価が困難であるが、化粧紙のみの燃焼効率は、上記籾殻の燃焼効率を上回るものと推測される。
【００３５】
かかる温度は燃料αと同一の素材を燃焼した場合に得られる燃焼温度（７００℃〜９００℃）に比べて非常に高い。この驚くべき物理的現象が如何なる原理により生じたのかについては現在研究中である。ただ、高温炉１００の開発段階において簡易シミュレーション解析を行ったところ、燃焼室内に高速度の乱流が発生しており、局所的に推定秒速８０m／秒以上に達していることを確認している。この点に着目すると、燃料αの燃焼に伴って発生する燃焼エネルギーに上記乱流エネルギーが付加され、その結果、炉内燃焼温度を１２００℃を超える高温にすることが可能になったと考えられる。
【００３６】
高温炉１００は、具体的には図７で示された燃焼装置１を全面的に改良して完成するに至った植物性シリカを専ら製造するための炉である。燃料αとして上記した通り、シリカを含有する籾殻等を用いていることから、これを高温炉１００により千度以上の高温で燃焼させると、燃料αが完全燃焼し、燃料αに含まれるシリカについてはアモルファス形状又は多結晶となる。この結果、植物性シリカ∂が連続的に生成され、図１に示されているように二次燃焼室２３１内の下部に次々と溜まる。燃料αに含まれる残りの炭素については空気と反応してＣＯ2になる他、上記の通り集塵機３０にて回収される。高温炉１００の運転を止めて、二次燃焼室２３１に残留した植物性シリカ∂を取り出すと、最終的に植物性シリカ∂が得られる。燃料αと燃焼用空気βとの混合比は燃料供給部１０の構成上、常に一定となっている。しかも燃料αの燃焼状態及び燃焼温度を安定化させることが可能になったことから、高品質な植物性シリカ∂を大量に効率的に製造することが可能になり、この点で商品価値が高く、大きなメリットがある。なお、籾殻に含まれるシリカは理論上重量の２０％と推測されるが、植物性シリカ∂については籾殻重量から７％以上の重量のシリカが含まれている。
【符号の説明】
【００３７】
１００  高温炉  
１０    燃料供給部
２０    燃焼部
２２    一次燃焼部
２１    前室  
２２１  一次燃焼室
２２３  第１開口
２２４  第２開口
２２５  第３開口
２２６  第１網部（乱流発生手段）
２２７  第２網部（乱流発生手段）
２２８  一次高温ガス排出口
２３  二次燃焼部  
２３１  二次燃焼室
２３２  高温ガス導入路
２３３  二次高温ガス排出口
２３４  ガス案内部材（乱流発生手段）
【要約】
【課題】  従来の問題を解消する。
【解決手段】
高温炉１００は、粒子状又は小片状の燃料αとして、シリカを含有する籾殻、竹チップその他の植物性／木質系バイオマスを用いている。燃料αを定量供給するとともに燃料αを燃焼用空気βと共に燃焼部２０の前室２１に送り出す燃料供給部１０と、燃料αを燃焼させて植物性シリカ∂を生成する燃焼部２０とを備える。燃焼部２０は、燃料αの燃焼ガスの流通／循環の過程で同ガスに乱流を発生させるとともに当該乱流を安定化又は促進化させる構成になっており、燃料αの完全燃焼により植物性シリカ∂を連続的に生成して二次燃焼室２３１内の下部に溜めるようになっている。
【選択図】 図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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