(57)【要約】【課題】バイオマスの粒子径や粒子密度に分布を持つ場合においても、ガス化流動床炉内でバイオマス粒子の十分な滞留時間を確保し、バイオマスのガス化効率を向上させることができるバイオマス流動ガス化装置を提供する【解決手段】バイオマス流動ガス化装置１０１は、ガス化流動床炉１８の底部から頂部に向かって移行するにしたがって漸次拡径する逆円錐形状のガス化流動床炉１８を備えている。ガス化流動床炉１８は、底部の断面積に対する頂部の断面積の比が２〜１００であり、底部と頂部との間を結ぶガス化流動床炉１８の内壁面が鉛直方向に対して０°よりも大きくかつ１０°以下の傾斜角度で傾斜しており、底部から頂部に向かって加熱流動化ガスが流通されて、ガス化流動床炉１８内における加熱流動化ガスのガス線流速が底部から頂部にかけて連続的に減少するように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス化流動床炉内に加熱流動化ガスを流通させて、前記ガス化流動床炉内でバイオマス粒子を流動させるバイオマス流動ガス化装置であって、
前記ガス化流動床炉は、
該ガス化流動床炉の底部から頂部に向かって移行するにしたがって漸次拡径する逆円錐形状を有し、
前記底部の断面積に対する前記頂部の断面積の比が２〜１００であり、
前記底部と前記頂部との間を結ぶ前記ガス化流動床炉の内壁面が鉛直方向に対して０°よりも大きくかつ１０°以下の傾斜角度で傾斜しており、
前記底部から前記頂部に向かって前記加熱流動化ガスが流通されて、前記ガス化流動床炉内における前記加熱流動化ガスのガス線流速が前記底部から前記頂部にかけて連続的に減少するように構成されていることを特徴とするバイオマス流動ガス化装置。
【請求項２】
前記ガス化流動床炉の頂部から流出するガスを前記ガス化流動床炉の外面に沿って降下させるガス化流動床炉外面ガス流路を備えることを特徴とする請求項１に記載のバイオマス流動ガス化装置。
【請求項３】
前記加熱流動化ガスと前記ガス化流動床炉外面ガス流路内のガスの一部を、前記ガス化流動床炉の底部から前記ガス化流動床炉内に供給するガス循環供給部を有することを特徴とする請求項２に記載のバイオマス流動ガス化装置。
【請求項４】
前記ガス化流動床炉の頂部から流出するガスを案内して前記ガス化流動床炉外面ガス流路内において前記ガス化流動床炉の周りを旋回させながら降下させる螺旋状のガイドを有することを特徴とする請求項２又は３に記載のバイオマス流動ガス化装置。
【請求項５】
前記ガス化流動床炉外面ガス流路に、該ガス化流動床炉外面ガス流路内のガスを取り出すための生成ガス取り出し口が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のバイオマス流動ガス化装置。
【請求項６】
前記ガス化流動床炉の頂部から前記ガス化流動床炉内にバイオマス粒子を供給するバイオマス粒子供給部を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のバイオマス流動ガス化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス化流動床炉内に加熱流動化ガスを流通させて、ガス化流動床炉内でバイオマス粒子を流動させるバイオマス流動ガス化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バイオマスをガス化して、ＣＯ・Ｈ２などにガス化した後に、ＦＴ合成等によって炭化水素に変換する技術が知られている。
【０００３】
特開２００３−３２６２４１公報（特許文献１）および特開２００８−１０１２１５公報（特許文献２）には、バイオマスガス化炉の下方側の水平方向の断面積が下方側ほど小さくなるように少なくとも一部の壁面が傾斜配向しているバイオマスのガス化装置が開示されている。バイオマスガス化炉の下方側のガス流速が１〜６ｍ／ｓ、上方側のガス流速が０．２〜１ｍ／ｓであり、一部の壁面が傾斜角と垂直線とのなす角が１０〜３０°であり、その上部に形成される直胴部に突起状のデアーチを設け、炉内にガス循環流を形成させ、壁面が傾斜しているガス化炉の中間部位よりバイオマス粒子が供給されている。
【０００４】
特開２００７−２３１０６２公報（特許文献３）には、垂直円筒状のガス化炉の下部に流動化剤口から上向きにのびた上拡りテーパ状炉底部から形成されるバイオマスのガス化装置が開示されている。炉底部上端直径に対する炉底部下端直径の比は、０．０１〜０．３であり、バイオマス粒子は垂直円筒状部側面より供給されている。
【０００５】
特開２００３−２６８３８８公報（特許文献４）には、円筒状のバイオマスの熱分解部のガス上昇流速を１〜１５ｍ／ｓとし、円筒状のガス分解部の下部にテーパ状部を設け、テーパ部の中心付近をガス上昇流、テーパ部壁面近傍にガス下降流を形成するバイオマス熱分解方法および装置が開示されている。バイオマス粒子は、垂直円筒状部側面より供給されている。
【０００６】
特許３００１１９０号（特許文献５）には、円筒状浮遊部の下部に逆錐型の噴流部を有する乾留装置が開示されている。円筒状浮遊部直径に対し、逆錐型の噴流部底部直径が０．３〜０．５、逆錐型の噴流部の高さが１．３〜１．７であり、原料である褐炭粒子１〜３ｍｍ）は垂直円筒状部側面より供給されている。
【０００７】
特開２００４−１９８０１１公報（特許文献６）には、流動層を形成するための炉本体が、外周部に空間を設けた別のベッセル内部に収納された流動床反応炉が開示されている。炉本体内に送る流動化ガスが、炉本体の外周とベッセルとの間を流れて炉本体の下部に至る。炉本体の温度より低い温度の供給ガスが炉本体を取り囲んでいるので、ベッセル外周に設ける保温材の量が少なくなるとしている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３２６２４１公報
【特許文献２】特開２００８−１０１２１５公報
【特許文献３】特開２００７−２３１０６２公報
【特許文献４】特開２００３−２６８３８８公報
【特許文献５】特許３００１１９０号
【特許文献６】特開２００４−１９８０１１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、バイオマスは、熱分解炉に供給される際に、原料として粒径にバラツキが多い可能性があり、これら粒径のバラツキを許容しつつ、ガス化効率を向上させる必要がある。
【００１０】
上記特許文献１および２に記載された特徴を有するバイオマスのガス化装置の場合、逆錐部の垂直面に対する傾斜角が１０〜３０°と大きいために、逆錐部の中央に上昇流が形成され、壁面近傍に下降流が形成されて、逆錐部のガス化炉内に循環流が形成される。そのため、粒子径の小さなバイオマス粒子は、循環流で循環されることなく、上昇流によりガス化装置の頂部に達してしまい、ガス化炉内で十分に滞留することなくガス化炉から飛散してしまう。したがって、十分なガス化効率を得ることができない。
【００１１】
上記特許文献３および４に記載された特徴を有するバイオマスのガス化装置の場合、逆錐部の上部に円筒状のガス化炉本体を有しているために、逆錐部上端の直径（円筒部の直径）に対する逆錐部高さを大きくすることができず、現実的に逆錐部の垂直面に対する傾斜角が１０°以上となり、逆錐部の中央に上昇流が形成され、壁面近傍に下降流が形成され、逆錐部のガス化炉内に循環流が形成される。そのため、粒子径の小さなバイオマス粒子は、循環流で循環されることなく、上昇流によりガス化装置の頂部に達してしまい、ガス化炉内で十分に滞留することなくガス化炉から飛散してしまう。したがって、十分なガス化効率を得ることができない。
【００１２】
上記特許文献５に記載された特徴を有する炭化水素系材料の乾留装置の場合、逆錐部上端直径に対する逆錐部下端直径が０．３〜０．５、逆錐部高さが１．３〜１．７であるので、逆錐部の垂直面に対する傾斜角は８．４〜１３．１°となる。また、逆錐部の上部に円筒状のガス化炉本体を有しているため、逆錐部の中央に上昇流が形成され、壁面近傍に下降流が形成され、逆錐部の乾留装置内に循環流が形成される。そのため、粒子径の小さな原料粒子は、循環流で循環されることなく、上昇流により乾留装置の頂部に達してしまい、乾留装置内で十分に滞留することなく乾留装置から飛散してしまう。したがって、十分なガス化効率を得ることができない。
【００１３】
上記特許文献６に記載された特徴を有する流動床炉の場合、流動化ガスが炉本体の外周とベッセルとの間を流れたうえで炉本体の下部から流動床炉に供給され、炉本体の外周が炉本体より温度が低い供給ガス層で覆われるので、炉本体からの放熱が少なくできるとしている。しかし、バイオマスのガス化の場合はガス化反応が吸熱反応であることから、流動床炉に供給する流動ガスの温度はガス化温度に近い温度としなければならない。したがって、供給ガスを炉本体の外周を介して供給することは、放熱ロス低減の観点からは、放熱面積が増えてしまい、効果がない。
【００１４】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、原料バイオマスの粒子径や粒子密度に分布を持つ、あるいは変化した場合においても、ガス化流動床炉内でバイオマス粒子の十分な滞留時間を確保し、バイオマスのガス化効率を向上させることができるバイオマス流動ガス化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討し、従来技術の現状に留意しつつ鋭意研究を重ねた結果、原料バイオマスの粒子径や粒子密度に分布を持つ、あるいは、変化した場合においても流動床内で十分な滞留時間を確保しバイオマスのガス化効率を向上させることができるバイオマス流動ガス化装置を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１６】
すなわち、本発明は下記のバイオマス流動ガス化装置に関するものである。
本発明のバイオマス流動ガス化装置は、上記の課題を解決するために、ガス化流動床炉内に加熱流動化ガスを流通させて、前記ガス化流動床炉内でバイオマス粒子を流動させるバイオマス流動ガス化装置であって、ガス化流動床炉が、ガス化流動床炉の底部から頂部に向かって移行するにしたがって漸次拡径する逆円錐形状を有し、底部の断面積に対する頂部の断面積の比が２〜１００であり、底部と頂部との間を結ぶガス化流動床炉の内壁面が鉛直方向に対して０°よりも大きくかつ１０°以下の傾斜角度で傾斜しており、底部から頂部に向かって加熱流動化ガスが流通されて、ガス化流動床炉内における加熱流動化ガスのガス線流速が底部から頂部にかけて連続的に減少するように構成されていることを特徴としている。（請求項１）。
【００１７】
上記の構成によれば、ガス化流動床炉内に、乱れの少ないガス上昇流が形成され、ガス線流速が低部から頂部にかけて連続的に減少するために、粒子径や密度が異なるバイオマス粒子がガス流速とバランスして静止する沈降速度が、バイオマス流動ガス化装置内に存在して、粒子径や密度が異なるバイオマス粒子をガス化流動床炉内に長時間滞留させることが可能となる。したがって、バイオマス粒子のガス化効率を向上させることができる。
【００１８】
本発明のバイオマス流動ガス化装置は、ガス化流動床炉の頂部から流出するガスをガス化流動床炉の外面に沿って降下させるガス化流動床炉外面ガス流路を備えることを特徴としている（請求項２）。
【００１９】
上記の構成によれば、ガス化流動床炉の頂部から流出するガスをガス化流動床炉の外面に沿って降下させることができるので、ガス化流動床炉内のガスの放熱ロスを低減させることができる。
【００２０】
本発明のバイオマス流動ガス化装置は、加熱流動化ガスとガス化流動床炉外面ガス流路内のガスの一部を、ガス化流動床炉の底部からガス化流動床炉内に供給するガス循環供給部を有することを特徴としている（請求項３）。
【００２１】
上記の構成によれば、ガス化流動床炉外面ガス流路内のガスの一部をガス化流動床炉内に流入させる流入面積と、外部から供給される加熱流動化ガスのガス線流速と流入面積を調節することにより、ガス化流動床炉内を上昇するガス流量を簡単に調節することができ、バイオマスの粒子径や密度が大きく変化した場合に対処することができる。
【００２２】
本発明のバイオマス流動ガス化装置は、ガス化流動床炉の頂部から流出するガスを案内してガス化流動床炉外面ガス流路内においてガス化流動床炉の周りを旋回させながら降下させる螺旋状のガイドを有することを特徴としている（請求項４）。
【００２３】
上記の構成によれば、螺旋状のガイドによって、ガス化流動床炉の頂部から流出するガスを案内してガス化流動床炉外面ガス流路内においてガス化流動床炉の周りを旋回させながら降下させることができるので、ガス化流動床炉内でガス化せずに残存しガス化流動床炉の頂部から流出した未反応の灰分などの固形粒子を遠心力の作用で気固分離することができる。
【００２４】
本発明のバイオマス流動ガス化装置は、好ましくは、ガス化流動床炉外面ガス流路に、ガス化流動床炉外面ガス流路内のガスを取り出すための生成ガス取り出し口が設けられている構成を有する（請求項５）。
【００２５】
本発明のバイオマス流動ガス化装置は、ガス化流動床炉の頂部からガス化流動床炉内にバイオマス粒子を供給するバイオマス粒子供給部を有することを特徴としている（請求項６）。
【００２６】
上記の構成によれば、バイオマス粒子は、ガス化流動床炉の頂部からガス化流動床炉内に供給される。そして、ガス化流動床炉内でバイオマス粒子の沈降速度とバランスするガス流速となる位置まで沈降する。したがって、ガス化流動床炉の側面からバイオマスを供給する必要がなくなり、構造の簡素化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のバイオマス流動ガス化装置によれば、ガス化流動床炉内に、乱れの少ないガス上昇流が形成され、ガス線流速が低部から頂部にかけて連続的に減少するために、バイオマスの粒子径や粒子密度に分布を持つ、あるいは、変化した場合においてもガス化流動床炉内で十分な滞留時間を確保し、バイオマスのガス化効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態におけるバイオマス流動ガス化装置が適用されるバイオマスガス化システムの全体構成を説明する図。
【図２】本実施の形態におけるバイオマスガス化装置の構成を説明する図。
【図３】図２のＢ部を拡大して示す図。
【図４】図２のＣ部を拡大して示す図。
【図５】ガス化流動床炉におけるバイオマス粒子の流動状態を観察する方法を説明する図。
【図６】実験例１〜１１の結果をグラフで示す図。
【図７】実験例１〜１１の結果を表で示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の一実施形態について、以下のとおり説明する。
本発明における原料バイオマスは、リグニン成分、セルロース成分、ヘミセルロース成分、油脂成分のいずれかを有したバイオマスであれば特に限定されないが、小麦、米、トウモロコシ、大豆、大麦、ソルガム、サトウキビ、ジャガイモ、キャッサバ、テンサイなどの食糧作物及びその食糧作物残渣、パーム椰子、ヒマワリ、ナタネ、ナンヨウアブラギリ、ラッカセイ、トウゴマなどの油脂作物及びその油脂作物残渣、アルマングラス、ダンチク、カルドン、ケナフ、ミスキャンタス、ポプラ、ヒロハロウシノイケグサ、ネピアグラス、ギニアグラス、ヤナギ、スイッチグラスなどのエネルギー作物、林地残材、間伐材、工場残廃材などの林産廃棄物、建築廃材、剪定残渣、古紙などの産業廃棄物及び一般廃棄物、リグノセルロースの糖化残渣、エタノール蒸留廃液を例示できる。
【００３０】
原料バイオマスの成分は、炭素、水素、酸素を主成分としたものであれば、窒素、硫黄、無機成分（灰分）を含有してもかまわない。原料バイオマスに含まれる水分量はガス化流動装置内にて固形粒子を形成できれば特に限定されないが、ガス化の際のエネルギー効率の観点からは、５０重量％以下であることが好ましく、バイオマス乾燥に要するエネルギー、バイオマス粉砕に関するエネルギーとガス化効率の観点からは、５重量％〜２０重量％の水分量であることが特に好ましい。
【００３１】
バイオマス粒子を流動化させる流動化ガスは、バイオマスをガス化する温度の気体であれば特に限定されない。流動化ガスとしては、酸素、窒素、二酸化炭素、水蒸気などの大気に含まれる成分のいずれか１つ以上を含むガス、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを含むガス、メタン、一酸化炭素、エタンなどの可燃性ガスを含むガスを例示し得る。バイオマスのガス化を促進するガスとしては、水蒸気、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素のいずれか１つ以上を含有するガスが好ましい。
【００３２】
図１は、本実施の形態におけるバイオマス流動ガス化装置が適用されるバイオマスガス化システムの全体構成を説明する図である。
【００３３】
バイオマスガス化システム１００は、バイオマス流動ガス化装置１０１と、バイオマス流動ガス化装置１０１に付帯する周辺装置１０２とからなる。バイオマス流動ガス化装置１０１は、ガス化流動床炉１８、ガス化流動床炉ヒーター１９、ガス化流動床炉温度計２０、ガス化流動床炉外面ガス流路２１を備えている。ガス化流動床炉ヒータ１９は、ガス化流動床炉１８を加熱するものであり、ガス化流動床炉温度計２０は、ガス化流動床炉１８内の温度を計測するものである。なお、ガス化流動床炉１８とガス化流動床炉外面ガス流路２１の構成については後述する。
【００３４】
周辺装置１０２は、バイオマス流動ガス化装置１０１に流動化ガス、水蒸気、バイオマスを供給するための各種装置や、生成ガスの冷却設備等により構成される。常温状態で気体である流動化ガスは、流動化ガスボンベ１に貯蔵されており、流動化ガス移送ライン２を介してバイオマス流動ガス化装置１０１に供給される。バイオマス流動ガス化装置１０１には、流動化ガス流量計３および流動化ガス流量調節弁４を通して所定量の流動化ガスが供給される。
【００３５】
流動化ガスの供給源は、流動化ガスボンベ１に限定されず、ガスタンクからブロアー等により供給してもよく、また、流動化ガスが空気の場合は、直接空気をコンプレッサーやブロアーにより供給してもよい。
【００３６】
常温状態で液体である水は、水タンク５から水蒸気発生器８に水移送ポンプ６により水供給ライン７）を介して供給され、水蒸気発生器８内で水加熱ヒーター９により水が水蒸気となり、水蒸気移送ライン１１を介して、バイオマス流動ガス化装置１０１に供給される。
【００３７】
水の貯蔵タンク５には、常温あるいは加熱昇温された水を貯蔵する。水の貯蔵タンク５は水を貯蔵できる構造、材質のものであればよく、特に限定されず、金属製、ガラス製、プラスチック製、セラミック製のいずれでもかまわない。
【００３８】
水移送ポンプ６は、水を所定圧力まで加圧できるものであればよく、構成は特に限定されず、ギアポンプ、多段渦巻きポンプ、シリンダポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、ロータリーポンプ、スネークポンプなどを例示できる。
【００３９】
水蒸気発生器８は、水から水蒸気を発生できるものであればよく、構成は特に限定はされない。例えば、二重管式、シェル＆チューブ式、Ｕチューブ式、スパイラル式、プレート式、電熱ヒーター加熱式、誘導加熱式などから選定される。また、一般的に販売されている炉筒煙管式、貫流式、水管式ボイラーを用いても問題ない。
【００４０】
流動化ガスおよび水蒸気は、流動化ガス加熱器１２に流入し、流動化ガス加熱ヒーター１３にて、所定温度まで加熱される。加熱される温度は、ガス化流動床炉１８のガス化温度付近まで加熱することが好ましいが、ガス化流動床炉１８から生成するガスと熱交換する場合は、ガス化流動床炉１８のガス化温度より低くなる。
【００４１】
流動化ガス加熱器１２は、流動化まで加熱できるものであればよく、構成は特に限定はされない。例えば、二重管式、シェル＆チューブ式、Ｕチューブ式、スパイラル式、プレート式、電熱ヒーター加熱式、誘導加熱式などから選定される。
【００４２】
また、生成ガスと熱交換する場合も、生成ガスと熱交換できるものであればよく、構成は特に限定はされない。例えば、二重管式、シェル＆チューブ式、Ｕチューブ式、スパイラル式、プレート式などから選定される。
【００４３】
バイオマス粒子供給装置１６は、バイオマス粒子をガス化流動床炉１８に供給可能なものであればよく、構成は特に限定はされない。例えば、スクリュー式、スネーク式、ロータリーバルブ式、２段バルブ切り換え式、振動式などの固体粒子供給装置が例示される。
【００４４】
バイオマス粒子の粒子径は、ガス化流動床炉１８内に滞留時間との関係で決定されるが、代表径が１０ｍｍ以下であることが好ましい。ガス化の効率化、バイオマス粉砕の効率化の観点からは、バイオマス粒子の代表径は、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが特に好ましい。
【００４５】
流動化ガス加熱器１２で所定温度まで加熱された流動化ガスは、加熱流動化ガス移送ライン１５を通過して、ガス化流動床炉１８に底部よりアップフローで供給され、ガス化流動床炉１８内でバイオマス粒子を浮遊させガス化させる。
【００４６】
ガス化流動床炉１８内で流動ガスおよびバイオマスが分解して生成したガスは、ガス化流動床炉１８の上部でガス流れが反転しダウンフローとなり、ガス化流動床炉外面ガス流路２１を下降し、生成ガスライン２２を介して、ガス冷却器（水凝縮器）２３に導入され、ガス冷却器２３内で水が凝縮分離され、生成ガス取り出しライン２５より、生成ガスが取り出される。
【００４７】
ガス化流動床炉１８の内径が数１０ｍｍ程度の実験装置の場合は、ガス化流動床炉外面ガス流路２１の壁面からの放熱が大きいため、ガス化流動床ヒーター１９が必要であるが、商業スケールの内径が１ｍ規模の場合は、断熱施工するだけで十分である。
【００４８】
図２にバイオマス流動ガス化装置１０１の詳細を示す。
バイオマス流動ガス化装置１０１は、互いに同軸上に配置されて鉛直方向に延在する内筒１１１と外筒１１２を備えており、内筒１１１の筒内にガス化流動床炉１８が形成され、内筒１１１と外筒１１２との間にガス化流動床炉外面ガス流路２１が形成される。
【００４９】
内筒１１１は、下端から上端に移行するにしたがって漸次拡径する逆円錐形状を有している。内筒１１１の上端と下端は、それぞれ開放されており、流動化ガス流入口１１１ａと流動化ガス流出口１１１ｂが形成されている。内筒１１１は、流動化ガス流出口（頂部）１１１ｂと流動化ガス流入口（底部）１１１ａの開口面積比（頂部面積/底部面積）が２〜１００となるように形成されている。内筒１１１の内壁面は、鉛直方向に対して０°よりも大きくかつ１０°以下の一定の傾斜角度で傾斜している。
【００５０】
ガス化流動床炉１８は、底部（流動化ガス流入口１１１ａ）から加熱流動化ガスがアップフローで供給された場合に、加熱流動化ガスのガス線流速が底部（流動化ガス流入口１１１ａ）から頂部（流動化ガス流出口１１１ｂ）にかけて連続的に減少される。そして、ガス化流動床炉１８の中心を底部から頂部まで流動すると共にガス化流動床炉１８の内壁面に沿って頂部から底部まで流動するようなガス化流動床炉１８の全長に亘る循環流の形成が抑制される。
【００５１】
外筒１１２は、一定径を有して上下に延在し、内筒１１１よりも若干下方に突出する長さを有している。外筒１１２の下端部には、ガス循環供給部３０が取り付けられており、このガス循環供給部３０によって閉塞されている。ガス循環供給部３０は、加熱流動化ガス供給口３１から供給される加熱流動化ガスを、内筒１１１の流動化ガス流入口から筒内に流入させる構成を有している。
【００５２】
外筒１１２の上端部には、ガス流路反転部３４とバイオマス粒子供給部３２が取り付けられている。ガス流路反転部３４は、外筒１１２の上端部を閉塞している。ガス流路反転部３４は、内筒１１１の流動化ガス流出口１１１ｂから上方に向かうガス流れを反転させて内筒１１１と外筒１１２との間に形成されるガス化流動床炉外面ガス流路２１に導入させるためのものであり、バイオマス粒子供給部３２は、バイオマス粒子供給装置１６から供給されるバイオマス粒子を、内筒１１１の流動化ガス流出口１１１ｂから内筒１１１内に流入させるためのものである。
【００５３】
外筒１１２の下部には、ガス化流動床炉外面ガス流路２１内のガスを取り出すための生成ガス取り出し口３６が設けられている。
【００５４】
加熱流動化ガスは、ガス循環供給部３０によって、ガス化流動床炉１８の底部からガス化流動床炉１８内に供給され、ガス化流動床炉１８内を上方に向かって移動するように流通される。加熱流動化ガスは、ガス化流動床炉１８内において底部から頂部にかけて加熱流動化ガスのガス線流速が連続的に減少する。バイオマス粒子は、バイオマス粒子供給部３２を介して、ガス化流動床炉１８の上方からガス化流動床炉１８内に供給されて、ガス化流動床炉１８で加熱流動化ガスによって浮遊されてガス化される。
【００５５】
流動ガスおよびバイオマスが分解して生成したガスは、ガス流路反転部３４でガス流れが下降流に反転されて、ガス化流動床炉外面ガス流路２１に導入され、ガス化流動床炉外面ガス流路２１を下方に向かって移動し、生成ガス取り出し口３６から取り出される。
【００５６】
ガス流路反転部３４に、らせん状のガイド（図示せず）を設置して、ガス化流動床炉１８の頂部から流出するガスを案内し、ガス流れを旋回流とし、ガス化流動床炉外面ガス流路２１内においてガス化流動床炉１８の周りを旋回させながら降下させることができる。
【００５７】
このように、ガス化流動床炉外面ガス流路２１でガス流れを旋回流とした場合には、ガス中に含有される固形物（未ガス化バイオマス粒子）を遠心力の作用によりガス流れから分離する気固分離ができる。
【００５８】
図３を用いてガス循環供給部３０の構成について説明する。図３は、図２のＢ部を拡大して示す図である。ガス循環供給部３０は、加熱流動化ガスノズル４１を有している。加熱流動化ガスノズル４１は、太径の基端部１２２と、基端部１２２との間に段差を介して縮径された細径の先端部１２１を有している。加熱流動化ガスノズル４１の基端部１２２は、加熱流動化ガス供給口３１を介して加熱流動化ガス移送ライン１５に接続されており、先端部１２１は、内筒１１１の流動化ガス流入口１１１ａから内筒１１１内に挿入されている。
【００５９】
加熱流動化ガスノズル４１は、先端部１２１と内筒１１１の流動化ガス流入口１１１ａとの間に隙間４２が形成されるように、その大きさが設定されている。加熱流動化ガスは、加熱流動化ガスノズル４１からガス化流動床炉１８に供給される。この加熱流動化ガスの流れ４５の作用により、ガス化流動床炉外面ガス流路２１のガスの一部が、隙間４２を介して内筒１１１内に吸引され、ガス化流動床炉１８に導入される。
【００６０】
この吸引されるガス化流動床炉外面ガスの流れ４６と加熱流動化ガスの流れ４５の流量比は、加熱流動化ガスの流速、加熱流動化ガスノズル面積（先端部１２１の開口面積）と隙間４２の開口面積との比、ガス化流動床炉１８とガス化流動床炉外面ガス流路２１との差圧のバランスにより決定される。
【００６１】
したがって、ガス化流動床炉外面ガスの一部をガス化流動床炉１８の底部からガス化流動床炉１８内に流入させる流入面積と、加熱流動化ガスノズル４１から噴出される加熱流動化ガスの流れ４５のガス線流速と流入面積を調節することにより、ガス化流動床炉１８内を上昇するガスのガス流量を簡単に調節することができ、バイオマスの粒子径や密度が大きく変化した場合に対処することができる。
【００６２】
ガス化流動床炉外面ガスの流れ４６を多くとるには、加熱流動化ガスの流れ４５の流速が５０ｍ／ｓから２００ｍ／ｓとすることが好ましい。５０ｍ／ｓ以下の流速では、ガス化流動床炉外面ガスの流れ４６を多くとることは難しく、２００ｍ／ｓ以上の流速では、加熱流動化ガスの圧力損失が大きくなってしまう。
【００６３】
図４を用いてガス流路反転部３４とバイオマス粒子供給部３２の構成について説明する。図４は、図２のＣ部を拡大して示す図である。ガス流路反転部３４は、外筒１１２の上端部を閉塞する蓋体１３１を有している。蓋体１３１は、外筒１１２の上端部に連続して延在する円筒状の胴部１３１ａと、胴部１３１ａの上部を閉塞して内筒１１１の流動化ガス流出口１１１ｂに対向する平板状の鏡面部１３１ｂを有している。そして、内筒１１１の流動化ガス流出口１１１ｂから上方に向かって吹き出されたガスを鏡面部１３１ｂで反射させてガス流れを反転させ、内筒１１１と外筒１１２との間に形成されているガス化流動床炉外面ガス流路２１の上部からガス化流動床炉外面ガス流路２１内に流入させることができるようになっている。
【００６４】
バイオマス粒子供給部３２は、供給パイプ１１３を有している。供給パイプ１１３は、蓋体１３１の鏡面１３１ｂを貫通して設けられており、上端がバイオマス粒子供給装置１６に接続され、下端が内筒１１１の流動化ガス流出口１１１ｂから内筒１１１内に挿入されている。そして、バイオマス粒子供給装置１６から供給されるバイオマス粒子を通過させて内筒１１１の流動化ガス流出口１１１ｂから内筒１１１内に流入させることができるようになっている。
【００６５】
上記構成を有するバイオマス流動ガス化装置１０１によれば、ガス化流動床炉１８が逆円錐形状の内筒１１１の筒内に形成され、内筒１１１の流動化ガス流入口１１１ａと流動化ガス流出口１１１ｂの開口面積比が２〜１００であり、内筒１１１の内壁面が鉛直方向に対して０°よりも大きくかつ１０°以下の一定の傾斜角度で傾斜しており、底部から頂部に向かって加熱流動化ガスが流通されて、ガス化流動床炉１８内における加熱流動化ガスのガス線流速が底部から頂部にかけて連続的に減少するように構成されている。
【００６６】
したがって、ガス化流動床炉１８内に乱れの少ないガス上昇流を形成することができ、粒子径や密度が異なるバイオマス粒子がガス流速とバランスして静止する沈降速度がガス化流動床炉１８内に存在して、粒子径や密度が異なるガス化流動床炉１８内に長時間滞留させることが可能となる。したがって、粒子径の小さなバイオマス粒子をガス化流動床炉１８内に十分に滞留させることができ、バイオマスのガス化効率を飛躍的に向上させることができる。
【００６７】
そして、バイオマス流動ガス化装置１０１は、ガス化流動床炉１８の頂部から流出するガスをガス化流動床炉１８の外面に沿って降下させるガス化流動床炉外面ガス流路２１を備えている。したがって、ガス化流動床炉１８の頂部から流出するガスをガス化流動床炉１８の外面に沿って降下させることができ、ガス化流動床炉１８内のガスの放熱ロスを低減させることができる。
【００６８】
バイオマス流動ガス化装置１０１は、加熱流動化ガスとガス化流動床炉外面ガス流路２１内のガスの一部を、ガス化流動床炉１８の底部からガス化流動床炉１８内に供給するガス循環供給部３０を有している。したがって、ガス循環供給部３０によって、ガス化流動床炉外面ガス流路２１内のガスの一部をガス化流動床炉１８内に流入させる流入面積と、外部から供給される加熱流動化ガスのガス線流速と流入面積を調節することにより、ガス化流動床炉１８内を上昇するガス流量を簡単に調節することができ、バイオマスの粒子径や密度が大きく変化した場合に対処することができる。
【００６９】
バイオマス流動ガス化装置１０１は、ガス化流動床炉１８の頂部から流出するガスを案内してガス化流動床炉外面ガス流路２１内においてガス化流動床炉１８の外面の周りを旋回させながら降下させる螺旋状のガイドを有している。したがって、ガス化流動床炉内でガス化せずに残存しガス化流動床炉の頂部から流出した未反応の灰分などの固形粒子を遠心力の作用で気固分離することができる。
【００７０】
バイオマス流動ガス化装置１０１は、ガス化流動床炉１８の頂部からガス化流動床炉１８内にバイオマス粒子を供給するバイオマス粒子供給部３２を有している。したがって、ガス化流動床炉１８の頂部からガス化流動床炉１８内にバイオマス粒子を供給することができ、ガス化流動床炉内でバイオマス粒子の沈降速度とバランスするガス流速となる位置まで沈降させることができる。したがって、ガス化流動床炉１８の側面からバイオマスを供給する必要がなくなり、構造の簡素化を図ることができる。
【００７１】
〔実施例１〕
次に、本発明の実施例について以下に説明する。本実施例では、具体例１と比較例１を下記の条件で実施した。
【００７２】
（具体例１）
頂部面積/底部面積＝7.29
ガス化流動床炉長さ/底部面積＝20
加熱流動化ガスのガス密度：0.166〜0.142kg/m3
加熱流動化ガスのガス粘度：2.05×10-5〜2.62×10-5Pa・s
バイオマス密度：330kg/m3(バルサ)
バイオマス粒子径：1.25〜2.93mm
【００７３】
一般的なバイオマス粒子として代表粒子径２ｍｍ（密度５００ｋｇ／ｍ３）をガス化流動床炉１８の底部から２０％の高さ位置にバランス流動させる場合、代表粒子径２ｍｍのバイオマス粒子の終末沈降速度計算値は、７．６ｍ／ｓであるが、実測値は、４．８ｍ／ｓであり、計算値の約６３％である。
計算ut＝7.6m/s→実際u＝4.8m/s
【００７４】
ここから、ガス化流動床炉１８の頂部（流動化ガス流出口１１１ｂ）における実際のガス流速（頂部流速）を求めると、１．２ｍ／ｓと計算される。そして、ガス化流動床炉１８の頂部（流動化ガス流出口１１１ｂ）まで達するバイオマス粒子径を逆算すると、代表径０．６ｍｍのバイオマス粒子径となる。
頂部流速u＝4.8×(1.34/2.7)2＝1.2m/s→逆算ut＝2.4m/s→計算D＝0.6mm
【００７５】
また、ガス化流動床炉１８の底部（流動化ガス流入口１１１ａ）における実際のガス流速（底部流速）を求めると、８．６ｍ／ｓと計算される。そして、ガス化流動床炉１８の底部（流動化ガス流入口１１１ａ）に到達するバイオマス粒子径を逆算すると、代表径３．６ｍｍのバイオマス粒子径となる。
底部流速u＝4.8×(1.34/1.0)2＝8.6m/s→逆算ut＝13.7m/s→計算D＝3.6mm
【００７６】
したがって、０．６ｍｍ〜３．６ｍｍまでの代表径を持つバイオマス粒子５２をガス化流動床炉１８内で流動させることが可能となる。
【００７７】
（比較例１）
具体例１は、頂部面積/底部面積が7.29であるのに対して、比較例１では、頂部面積/底部面積を1.0として実施した。
【００７８】
一般的なバイオマス粒子として代表粒子径２ｍｍ（密度５００ｋｇ／ｍ３）をガス化流動床炉１８の底部から２０％の高さ位置にバランス流動させる場合、代表粒子径２ｍｍのバイオマス粒子の終末沈降速度計算値は、７．６ｍ／ｓであり、この値の１．３倍の流速までは流出しないので、その流速は、７．６×１．３＝９．９ｍ／ｓとなる。
【００７９】
ここから、ガス化流動床炉１８の頂部（流動化ガス流出口１１１ｂ）まで達するバイオマス粒子径を逆算すると、代表径２．６ｍｍのバイオマス粒子径となる。
計算ut＝7.6m/s→1.3倍までの流量では流出しないu=9.9m/s→計算D＝2.6mm
【００８０】
したがって、２．０ｍｍ〜２．６ｍｍまでの代表径を持つバイオマス粒子５２がガス化流動床炉１８内で流動される 。
【００８１】
具体例１と比較例１とを比較すると、具体例１はバイオマス粒子の大きさの範囲が広く、比較例１はバイオマス粒子の大きさの範囲が狭い。すなわち、ガス化流動床炉１８内を流動させることができるバイオマス粒子の大きさの範囲は、比較例１よりも具体例１の方が広いことがわかる。
【００８２】
〔実施例２〕
図５は、ガス化流動床炉におけるバイオマス粒子の流動状態を観察する方法を説明する図である。
【００８３】
ガス化流動床炉１８は、バイオマス粒子５２の流動状態を観察するために、アクリル樹脂製の内筒１１１によって構成されている。内筒１１１は、流動化ガス流入口（底部）１１１ａの内径が２０ｍｍ、流動化ガス流出口（頂部）１１１ｂの内径が５４ｍｍ、軸長さが１０００ｍｍの逆錐型で、底部の断面積に対する頂部の断面積の比が７．２９であり、ガス化流動床炉１８の底部と頂部を結ぶ内壁面と鉛直方向とのなす角が１°となるように構成されている。そして、ガス化流動床炉１８の底部から上方に向かって加熱流動化ガスを流通させて、ガス化流動床炉１８を流動する加熱流動化ガスのガス線流速が底部から頂部にかけて連続的に減少するようになっている。
【００８４】
木質バイオマスを１ｋｇ／ｈ、９３ｍｏｌ％酸素と７％窒素の混合ガスを０．４３５ｋｇ／ｈ、水蒸気を１．２５ｋｇ／ｈ、生成ガスを１．２５ｋｇ／ｈで循環し、９００℃にて平衡組成までガス化した場合、プロセスシミュレーターの平衡計算では、４．０４ｋｇ／ｈのガス化生成し、そのガス物性は、動粘度１．８×１０−４ｍ２／ｓと推算される。
【００８５】
流動化ガスとして６７℃ヘリウムガス（動粘度１．８×１０−４ｍ２／ｓ）を模擬ガスとして供給し、バイオマス粒子５２の高密度流動上限高さＨ１およびバイオマス粒子５２の流動上限高さＨ２を観察し、その高さ位置におけるガス流動速度（Ｖ１、Ｖ２）を供給ガス流量より算出した。
【００８６】
バイオマス粒子の形状は角柱形状（ａ×ｂ×ｃ）であるため、代表長さは、以下の式（１）に示す体面積平均径ｄｐを採用した。
ｄｐ＝６ａｂｃ／（２ａｂ＋２ａｃ＋２ｃａ）                    （１）
【００８７】
また、サンプル粒子の終末沈降速度ｕは、以下の式（２）に示すように計算した。レイノズル数を以下のように定義する。
【００８８】
2011168642.tif 000003
ここで、
dp：粒子径 [ｍ]
u：粒子の沈降速度 [ｍ/ｓ]
ρf：流体の密度 [ｋｇ/ｍ3]
μf：流体の粘度 [Ｐａ・ｓ]
である。Ｓｔｏｋｅｓ式(層流域)、Ａｌｌｅｎ式(層流域)、Ｎｅｗｔｏｎ式(遷移域)での終末沈降速度は以下の式（３）で表される。
【００８９】
Ｒｅ＜５．８の場合(Ｓｔｏｋｅｓ式)
2011168642.tif 000004
【００９０】
５．８≦Ｒｅ＜５００の場合(Ａｌｌｅｎ式)    
2011168642.tif 000005
【００９１】
５００≦Ｒｅ＜２００，０００の場合(Ｎｅｗｔｏｎ式)
2011168642.tif 000006
ここで、
ρp：粒子の密度 [ｋｇ/ｍ3]
である。
【００９２】
［実験例１］
１ｍｍ×１ｍｍ×２．５ｍｍに切り分けたバルサ粒子（代表径１．２５ｍｍ、密度３３０ｋｇ／ｍ３）０．６ｃｍ３を、ガス化流動床炉１８（底部内径２０ｍｍ、頂部内径５０ｍｍ）に投入し、６７℃ヘリウムガスを流通させ、ガス流量を５０〜２００ＳＬ／ｍｉｎまで変化させ、バイオマス粒子５２の高密度流動上限高さＨ１およびバイオマス粒子５２の流動上限高さＨ２の位置からガス流動速度（Ｖ１、Ｖ２）を供給ガス流量より算出した。ガス流動速度（Ｖ１、Ｖ２）は、ガス化流動床炉１８の高さに依存せずほぼ一定となり、Ｖ１＝２．７ｍ／ｓ、Ｖ２＝１．９ｍ／ｓとなった。
【００９３】
［実験例２］
１ｍｍ×１ｍｍ×５ｍｍに切り分けたバルサ粒子（代表径１．３６ｍｍ、密度３３０ｋｇ／ｍ３）を使用し、ガス流量を５０〜２５０ＳＬ／ｍｉｎまで変化させた以外は実験例１と同じ方法でバイオマスの流動試験を行い、Ｖ１＝３．２ｍ／ｓ、Ｖ２＝２．３ｍ／ｓを得た。
【００９４】
［実験例３］
１ｍｍ×２ｍｍ×５ｍｍに切り分けたバルサ粒子（代表径１．７６ｍｍ、密度３３０ｋｇ／ｍ３）を使用し、ガス流量を５０〜３５０ＳＬ／ｍｉｎまで変化させた以外は実験例１と同じ方法でバイオマスの流動試験を行い、Ｖ１＝４．１ｍ／ｓ、Ｖ２＝３．１ｍ／ｓを得た。
【００９５】
［実験例４］
２ｍｍ×２ｍｍ×３ｍｍに切り分けたバルサ粒子（代表径２．２５ｍｍ、密度３３０ｋｇ／ｍ３）を使用し、ガス流量を１００〜４００ＳＬ／ｍｉｎまで変化させた以外は実験例１と同じ方法でバイオマスの流動試験を行い、Ｖ１＝５．４ｍ／ｓ、Ｖ２＝３．８ｍ／ｓを得た。
【００９６】
［実験例５］
２ｍｍ×２ｍｍ×５ｍｍに切り分けたバルサ粒子（代表径２．５０ｍｍ、密度３３０ｋｇ／ｍ３）を使用し、ガス流量を１００〜４００ＳＬ／ｍｉｎまで変化させた以外は実験例１と同じ方法でバイオマスの流動試験を行い、Ｖ１＝６．０ｍ／ｓ、Ｖ２＝４．４ｍ／ｓを得た。
【００９７】
［実験例６］
２．９ｍｍ×２．９ｍｍ×３ｍｍに切り分けたバルサ粒子（代表径２．９３ｍｍ、密度３３０ｋｇ／ｍ３）を使用し、ガス流量を１００〜４００ＳＬ／ｍｉｎまで変化させた以外は実験例１と同じ方法でバイオマスの流動試験を行い、Ｖ１＝６．３ｍ／ｓ、Ｖ２＝５．０ｍ／ｓを得た。
【００９８】
［実験例７］
３．２ｍｍ×３．２ｍｍ×２ｍｍに切り分けたヒノキ粒子（代表径２．６２ｍｍ、密度４２０ｋｇ／ｍ３）を使用し、ガス流量を１００〜４００ＳＬ／ｍｉｎまで変化させた以外は実験例１と同じ方法でバイオマスの流動試験を行い、Ｖ１＝６．６ｍ／ｓ、Ｖ２＝５．２ｍ／ｓを得た。
【００９９】
［実験例８］
３．２ｍｍ×３．２ｍｍ×３ｍｍに切り分けたヒノキ粒子（代表径３．０７ｍｍ、密度４２０ｋｇ／ｍ３）を使用し、ガス流量を１００〜４００ＳＬ／ｍｉｎまで変化させた以外は実験例１と同じ方法でバイオマスの流動試験を行い、Ｖ１＝７．９ｍ／ｓ、Ｖ２＝６．４ｍ／ｓを得た。
【０１００】
［実験例９］
２．１ｍｍ×２．１ｍｍ×２ｍｍに切り分けたヒノキ粒子（代表径２．０７ｍｍ、密度４８５ｋｇ／ｍ３）を使用し、ガス流量を１００〜４００ＳＬ／ｍｉｎまで変化させた以外は実験例１と同じ方法でバイオマスの流動試験を行い、Ｖ１＝６．４ｍ／ｓ、Ｖ２＝５．１ｍ／ｓを得た。
【０１０１】
［実験例１０］
２．１ｍｍ×２．１ｍｍ×３ｍｍに切り分けたヒノキ粒子（代表径２．３３ｍｍ、密度４８５ｋｇ／ｍ３）を使用し、ガス流量を１００〜４００ＳＬ／ｍｉｎまで変化させた以外は実験例１と同じ方法でバイオマスの流動試験を行い、Ｖ１＝７．３ｍ／ｓ、Ｖ２＝５．６ｍ／ｓを得た。
【０１０２】
［実験例１１］
２．１ｍｍ×２．１ｍｍ×５ｍｍに切り分けたヒノキ粒子（代表径２．６０ｍｍ、密度４８５ｋｇ／ｍ３）を使用し、ガス流量を１００〜４００ＳＬ／ｍｉｎまで変化させた以外は実験例１と同じ方法でバイオマスの流動試験を行い、Ｖ１＝７．８ｍ／ｓ、Ｖ２＝６．３ｍ／ｓを得た。
【０１０３】
図６および図７に実験例１〜１１の結果を示す。
図６より、バイオマス粒子５２の高密度流動上限高さＨ１におけるガス流速Ｖ１とバイオマス粒子の終末沈降速度計算値ｕとの比Ｖ１／ｕは６３％程度、バイオマス粒子の流動上限高さＨ２におけるガス流速Ｖ２とバイオマス粒子の終末沈降速度計算値ｕとの比Ｖ２／ｕは４８％程度となる。
【０１０４】
ここで、一般的なバイオマス粒子として代表粒子径２ｍｍ（密度５００ｋｇ／ｍ３）をガス化流動床炉１８の下部から２５％の高さ位置にバランス流動させることを考える。すなわち、バイオマス粒子の自重による下向きの力と、加熱流動化ガスのアップフローによる上向きの力とをバランスさせて、ガス化流動床炉１８の下部から２５％の高さ位置にバイオマス粒子を浮遊させる。
【０１０５】
代表粒子径２ｍｍ（密度５００ｋｇ／ｍ３）の終末沈降速度計算値は９．７ｍ／ｓであり、この値の６０％が実際のバランス速度を考慮すると、９．７×０．６＝５．８ｍ／ｓとなる。ここから、ガス化流動床炉１８の頂部（流動化ガス流出口１１１ｂ）における実際のガス速度を求めると、１．６ｍ／ｓと計算される。
【０１０６】
そして、ガス化流動床炉１８の頂部（流動化ガス流出口１１１ｂ）まで達するバイオマス粒子径を逆算すると、代表径０．７ｍｍのバイオマス粒子径となる。また、ガス化流動床炉１８の底部（流動化ガス流入口１１１ａ）での実際のガス流速は１１．８ｍ／ｓとなり、代表計４．６ｍｍのバイオマス粒子が流動可能となる。すなわち、図２に示すガス化流動床炉１８を用いた場合、０．７ｍｍ〜４．６ｍｍまでの代表径を持つバイオマス粒子がガス化流動床炉１８内で流動可能となる。
【０１０７】
［実験例１２］
実験例１２では、ガス化流動床炉１８は、流動化ガス流入口１１１ａ（底部）の内径が２０ｍｍ、流動化ガス流出口１１１ｂ（頂部）の内径が５０ｍｍ、軸長さが１０００ｍｍの内筒１１１によって構成されている。
【０１０８】
この内筒１１１の外側に、下部内径４０ｍｍ、上部内径７０ｍｍの外面ガス流路管（図示せず）を設けた場合、内筒１１１と外面ガス流路管のすきまは１０ｍｍとなる。この内筒１１１と外面ガス流路管のすきまの流路にガス流れが５回旋回するようにらせん状のガイドを取り付けた場合、流路面積は０．００２ｍ２となり、ガス流速は１．５７ｍ／ｓで、内筒１１１と外面ガス流路管のすきまの流路を流れることになる。
【０１０９】
この場合の内筒１１１の頂部における遠心効率は８．４、底部の遠心効率は１６．８となり、外面ガス流路管を旋回して流通するガスの滞留時間は約０．２ｓと計算される。遠心力で外面ガス流路管の外壁面に沈降する粒子の移動距離は最大０．０１ｍ（１０ｍｍ）であり、ガス滞留時間が０．２ｓであることを考慮すれば、０．０１／０．２＝０．０５ｍ／ｓ以上の粒子沈降速度があれば遠心力で粒子分離できる。
【０１１０】
この内筒１１１と外面ガス流路管のすきまの流路に流入する粒子は、バイオマスの未ガス化部分である灰分が主成分であると考えられ、その密度を２０００ｋｇ／ｍ３とすると、２０μｍの粒子の沈降速度は、内筒１１１の頂部で０．１ｍ／ｓ、底部で０．２ｍ／ｓとなるため、内筒１１１の外面を利用して旋回流を形成させた場合は、２０μｍ程度の未ガス化粒子をサイクロン分離できることになる。
【符号の説明】
【０１１１】
１８  ガス化流動床炉
２１  ガス化流動床炉外面ガス流路
３０  ガス循環供給部
３１  加熱流動化ガス供給口
３２  バイオマス粒子供給部
３４  ガス流路反転部
３６  生成ガス取り出し口
４１  加熱流動化ガスノズル
４２  隙間
４５  加熱流動化ガスの流れ
４６  ガス化流動床炉外面ガスの流れ
５２  バイオマス粒子
１００  バイオマスガス化システム
１０１  バイオマス流動ガス化装置
１０２  周辺装置
１１１  内筒
１１１ａ  流動化ガス流入口
１１１ｂ  流動化ガス流出口
１１２  外筒
Ｈ１  バイオマス粒子の高密度流動上限高さ
Ｈ２  バイオマス粒子の流動上限高さ
【図１】
2011168642.tif 000007
【図２】
2011168642.tif 000008
【図３】
2011168642.tif 000009
【図４】
2011168642.tif 000010
【図５】
2011168642.tif 000011
【図６】
2011168642.tif 000012
【図７】
2011168642.tif 000013