(57)【要約】本発明では、原料調製部でバイオマスから調製されたスラリー体を加熱してガス化する熱処理部と、熱処理部から送出された超臨界状態の高温流体から燃料ガスを取り出すガス処理部とを備え、熱処理部は、スラリー体を加熱してガス化処理することで超臨界状態の高温流体を生成するガス化反応器を有している。ガス化反応器では、原料調製部から送られてきたスラリー体をガス化が可能となるガス化反応温度まで加熱し、当該スラリー体に含まれる有機物を水熱処理する。つまり、スラリー体をガス化反応器で一気に高温高圧の条件下へと昇温してガス化させているので、スラリー体を効率よく加熱することができる。これにより、ガス化反応器の前段に予熱のための熱交換器を設ける必要がないため、タールやチャーの生成を抑制することができ、その結果、バイオマスのガス化を効率よく行うことができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスを調製して生成されたスラリー体を超臨界状態で分解処理することにより燃料ガスを生成するガス化システムであって、
前記バイオマスから前記スラリー体を調製する原料調製部と、
前記原料調製部で調製された前記スラリー体を加熱してガス化する熱処理部と、
前記熱処理部から送出された超臨界状態の高温流体から燃料ガスを取り出すガス処理部と、を備え、
前記熱処理部は、前記スラリー体を加熱してガス化処理することで前記超臨界状態の高温流体を生成するガス化反応器を有しており、
前記高温流体の一部または全部は、前記スラリー体の直接的な加熱以外の加熱を目的とする熱源として利用される
ことを特徴とする超臨界水ガス化システム。
【請求項２】
前記ガス処理部は、前記超臨界状態の高温流体が導入され、当該高温流体と純水とを熱交換する熱交換器を有しており、
前記ガス化反応器では、前記原料調製部から送られてきた前記スラリー体をガス化が可能となるガス化反応温度まで加熱し、当該スラリー体に含まれる有機物を水熱処理し、
前記熱交換器では、前記ガス化反応器によって生成された前記高温流体と純水とを熱交換することで当該純水を加熱して蒸気を生成すると共に、前記高温流体を冷却する
ことを特徴とする請求項１に記載の超臨界水ガス化システム。
【請求項３】
前記バイオマスが焼酎残渣からなり、当該焼酎残渣の一部を乾燥させる乾燥機を更に備え、
前記乾燥機は、前記ガス化反応器にて前記高温流体を生成する際に生じた排熱を利用して、前記焼酎残渣を乾燥させることで乾燥飼料を生成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の超臨界水ガス化システム。
【請求項４】
前記熱交換器は、純水が貯留されてなる冷却槽からなる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超臨界水ガス化システム。
【請求項５】
前記熱処理部は、前記原料調製部で調製された前記スラリー体を前記ガス化反応器の排熱を利用して予熱する熱交換器を更に有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超臨界水ガス化システム。
【請求項６】
前記ガス化反応器は、
前記ガス化処理によって生成された生成物から抽出される生成ガスを燃料として使用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超臨界水ガス化システム。
【請求項７】
前記ガス化処理部は、
前記蒸気を利用して、前記生成ガスを燃料として使用する別系統の熱機関からの排出物と熱交換し、排ガスとして排出させる熱交換器を更に備える
ことを特徴とする請求項６に記載の超臨界水ガス化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマスを調製して生成されたスラリー体を、超臨界状態で分解処理して燃料ガスを生成する超臨界水ガス化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超臨界状態でバイオマスを分解処理して燃料ガスを得る超臨界水ガス化装置が知られている。例えば、特許文献１には、非金属系触媒を含んだバイオマスのスラリー体を温度３７４℃以上、圧力２２．１ＭＰａ以上の条件下で水熱処理し、生成された燃料ガスを利用して発電装置で発電し、発電装置からの排熱を利用してスラリー体を加熱するバイオマスガス化発電システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４６３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９は、一般的なバイオマスガス化発電システムを説明する図である。同図に示すように、このガス化システム２は、熱交換器３、加熱器４およびガス化反応器５を含んで構成される。これら各部の中で、熱交換器３は、スラリー状の原料（スラリー体）を加熱する装置である。このスラリー体は、例えば、焼酎残渣、採卵鶏糞、汚泥等のバイオマスに、水および活性炭（触媒）を加えて混合することで調製される。加熱器４は、熱交換器３で加熱されたスラリー体をガス化反応温度（スラリー体がガス化する（ガス化が可能となる）温度）まで昇温する装置である。ガス化反応器５は、このスラリー体をガス化反応温度で一定に保持する装置である。ガス化反応が完了した流体は、その後気液分離され、気体分が燃料ガスとして利用される。【０００５】
ここで、熱交換器３としては、例えば二重管式熱交換器が用いられる。図１０は、この二重管式熱交換器が備える二重管６の構成を説明する図である。同図に示すように、二重管６では、内側の配管７の内側に低温流路８が区画され、外側の配管９と内側の配管７の間に高温流路１１が区画されている。低温流路８には、スラリー体１３が流通される。また、高温流路１１には、スラリー体１３と熱交換される高温流体１４が、スラリー体１３とは反対方向に流通される。そして、低温流路８の導入口１２から導入されたスラリー体１３は、高温流体１４と熱交換しながら加熱され、排出口１５から排出される。【０００６】
図１１は、この二重管６を備えた熱交換器３におけるスラリー体１３の温度変化および高温流体１４の温度変化の一例を示した図である。同図において、縦軸は流体の温度を示し、横軸は二重管６の距離を示している。二重管６の距離について補足すると、この二重管６の距離は、内側の配管７における導入口１２の位置を０とし、排出口１５の位置を１００として表した場合の導入口１２からの距離である。【０００７】
同図に示すように、常温で導入口１２に導入されたスラリー体１３（図１０参照）は昇温されるが、熱交換器３の中間部分１６（スラリー体１３の温度が約３８０℃となり、導入口１２からの距離が約３０〜約７０までの部分）においては、スラリー体１３の昇温速度が極めて遅いことが分かる。同様に、高温流体１４（図１０参照）についても中間部分１６においては温度変化が殆ど見られず、その温度はスラリー体１３とほぼ同じである約３８０℃となっている。【０００８】
このように、中間部分１６におけるスラリー体１３と高温流体１４の温度変化が、他の部分に比べて小さくなっている理由は、中間部分１６におけるスラリー体１３および高温流体１４の定圧比熱が高くなっているためと考えられる。【０００９】
すなわち、熱交換器３の内部圧力は高圧（例えば２５ＭＰａ）であるが、このような高圧下ではスラリー体１３や高温流体１４の定圧比熱は臨界温度付近（約３８０℃）において特異的に高いピーク値をとることが知られている。なお、実際には高温流体１４の定圧比熱は二重管６における圧力損失のためスラリー体１３の定圧比熱よりも少し低い温度でピークとなる。このため、中間部分１６ではスラリー体１３と高温流体１４との間の温度差が極小化し、単位伝熱面積当たりの交換熱量が中間部分以外の部分である熱交換器３の低温部分１７および高温部分１８に比べて小さくなる。その結果、スラリー体１３が昇温され難い状態となっている。【００１０】
また、この中間部分１６ではバイオマスの成分に由来するタールが生成され易いことが知られている。生成されたタールは、内側の配管７の内壁に付着して熱通過率を低下させ、当該配管を閉塞させるのでスラリー体１３の流通を妨げ、さらに単位伝熱面積当たりの交換熱量を減少させる原因となっている。【００１１】
そこで、本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、タールやチャーの生成を抑制して、バイオマスを効率よくガス化することができる超臨界水ガス化システム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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る、超臨界水ガス化システムは、
バイオマスを調製して生成されたスラリー体を超臨界状態で分解処理することにより燃料ガスを生成するガス化システムであって、
前記バイオマスから前記スラリー体を調製する原料調製部と、
前記原料調製部で調製された前記スラリー体を加熱してガス化する熱処理部と、
前記熱処理部から送出された超臨界状態の高温流体から燃料ガスを取り出すガス処理部と、を備え、
前記熱処理部は、前記スラリー体を加熱してガス化処理することで前記超臨界状態の高温流体を生成するガス化反応器を有しており、
前記高温流体の一部または全部は、前記スラリー体の直接的な加熱以外の加熱を目的とする熱源として利用される
ことを特徴とする。【００１３】
本発明の超臨界水ガス化システムにおいて、
前記ガス処理部は、前記超臨界状態の高温流体が導入され、当該高温流体と純水とを熱交換する熱交換器を有しており、
前記ガス化反応器では、前記原料調製部から送られてきた前記スラリー体をガス化が可能となるガス化反応温度まで加熱し、当該スラリー体に含まれる有機物を水熱処理し、
前記熱交換器では、前記ガス化反応器によって生成された前記高温流体と純水とを熱交換することで当該純水を加熱して蒸気を生成すると共に、前記高温流体を冷却することが好ましい。【００１４】
また、本発明の超臨界水ガス化システムにおいて、
前記バイオマスが焼酎残渣からなり、当該焼酎残渣の一部を乾燥させる乾燥機を更に備え、
前記乾燥機は、前記ガス化反応器にて前記高温流体を生成する際に生じた排熱を利用して、前記焼酎残渣を乾燥させることで乾燥飼料を生成することとしてもよい。【００１５】
このとき、前記熱交換器は、純水が貯留されてなる冷却槽からなることとしてもよい。【００１６】
さらに、本発明の超臨界水ガス化システムにおいて、
前記熱処理部は、前記原料調製部で調製された前記スラリー体を前記ガス化反応器の排熱を利用して予熱する熱交換器を更に有することとしてもよい。【００１７】
また、本発明の超臨界水ガス化システムにおいて、
前記ガス化反応器は、
前記ガス化処理によって生成された生成物から抽出される生成ガスを燃料として使用することとしてもよい。【００１８】
さらに、本発明の超臨界水ガス化システムにおいて、
前記ガス化処理部は、
前記蒸気を利用して、前記生成ガスを燃料として使用する別系統の熱機関からの排出物と熱交換し、排ガスとして排出させる熱交換器を更に備えることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、タールやチャーの生成を抑制して、バイオマスを効率よくガス化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態として説明する超臨界水ガス化システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１の超臨界水ガス化システムにおける変形例を示す図である。
【図３】水における温度、圧力、及び定圧比熱の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態として説明する超臨界水ガス化システムの概略構成を示す図である。
【図５】図４の超臨界水ガス化システムにおける変形例を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態として説明する超臨界水ガス化システムの概略構成を示す図である。
【図７】図６の超臨界水ガス化システムにおける変形例を示す図である。
【図８】図６の超臨界水ガス化システムにおける変形例を示す図である。
【図９】図６の超臨界水ガス化システムにおける変形例を示す図である。
【図１０】一般的なバイオマスガス化発電システムを説明する図である。
【図１１】二重管式熱交換器における二重管の構成を説明する図である。
【図１２】二重管式熱交換器における高温流体及びスラリー体の温度変化を例示した
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る超臨界水ガス化システムの実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、「超臨界水ガス化システム」を単に「ガス化システム」と称する。
【００２２】
まず、第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るガス化システム１０の構成を説明する図である。このガス化システム１０では、原料である焼酎残渣、採卵鶏糞、汚泥等のバイオマスからスラリー体を調製し、調製したスラリー体を加熱加圧することにより燃焼ガスを生成する。同図に示すように、ガス化システム１０は、原料調製部２０、熱処理部３０およびガス処理部４０を有して構成されている。
【００２３】
原料調製部２０は、バイオマスからスラリー体を調製する部分である。原料調製部は、調整タンク２１、破砕機２２およびガス化反応器導入ポンプ２４を備える。
【００２４】
調整タンク２１は、バイオマスと、水と、ガス化触媒（非金属系触媒）の一種である活性炭を混合するための容器である。ここでは、予めバイオマスに水が混合された含水性バイオマスを用いてもよい。この調整タンク２１では、バイオマス、水および活性炭が混合された混合物が調製される。活性炭は、例えば平均粒径２００μｍ以下の多孔質の粒子を用いる。なお、バイオマスと、水と、活性炭の混合割合は、バイオマスの種類、量、含水率などに応じて適宜調節される。
【００２５】
破砕機２２は、調整タンク２１で調製された混合物の固形分を破砕し、均一な大きさ（好ましくは平均粒径が５００μｍ以下、より好ましくは平均粒径が３００μｍ以下）にするための装置である。この破砕機２２で処理されることにより、混合物はスラリー状のスラリー体となる。
【００２６】
ガス化反応器導入ポンプ２４は、破砕機２２から送られてきたスラリー体を加圧して熱処理部３０に供給する。このガス化反応器導入ポンプ２４により、スラリー体は０．１〜４ＭＰａ程度まで加圧される。
【００２７】
熱処理部３０は、原料調製部２０で調製されたスラリー体を加熱し、ガス化する部分である。この熱処理部３０は、ガス化反応器３１および燃焼用空気ファン３２を備える。
【００２８】
ガス化反応器３１は、原料調製部２０から送られてきたスラリー体をガス化反応温度（スラリー体がガス化する（ガス化が可能となる）温度）まで加熱し、スラリー体に含まれる有機物を水熱処理する装置である。ガス化反応器３１は燃焼装置３１ａを備え、燃焼装置３１ａは、プロパンガス等の液化石油ガス（ＬＰＧ）や石炭、石油などに、燃焼用空気ファン３２から送られる空気を導入して燃焼させ、スラリー体を水熱処理する。この水熱処理においてスラリー体は、例えば６００℃、２５ＭＰａの条件下で、１〜２分間にわたって水熱処理される。水熱処理されたスラリー体はガス化反応が進行したのち、処理後流体として、ガス処理部４０（詳細には、後述する熱交換器４１の高温流路４５）へ送出される。
【００２９】
ガス処理部４０は、ガス化反応器３１から送出された超臨界状態の高温流体（ガス化処理後流体）から燃料ガスを取り出す部分である。このガス処理部４０は、冷却機構として機能する熱交換器４１、減圧機構４２、気液分離器４３および給水ポンプ４４を備えて構成されている。
【００３０】
熱交換器４１は、ガス化反応器３１から送られてきた高温流体と水とを熱交換させる装置である。熱交換器４１は、二重管を備える二重管式熱交換器であり、高温流路４５と低温流路４６とを備える。高温流路４５は、ガス化反応器３１で生成された超臨界状態の高温流体（以下、処理後流体とも称す。）が導入され、この処理後流体が流通する。低温流路４６は、給水ポンプ４４から送られてきた水（純水）が導入され、この純水が流通する。そして、高温流路４５を流れる処理後流体と、低温流路４６を流れる純水とが熱交換され、動力用蒸気が生成される。つまり、熱交換器４１は、処理後流体を純水によって冷却する冷却機構として機能するようになっている。
【００３１】
熱交換器４１で生成された動力用蒸気は、不図示の蒸気タービンを用いた発電機や焼酎製造ライン、含水性バイオマス加熱、燃焼用空気加熱などの別系統の蒸気を用いた各種機関に用いられる。例えば、このような蒸気を動力源とする発電システムとしては、蒸気タービン、発電機、復水器およびポンプを備えるものが挙げられる。ここで、蒸気タービンは、熱交換器４１で生成された動力用蒸気で仕事（回転運動）をする装置である。発電機は、蒸気タービンの回転によって発電をする装置である。復水器は、蒸気タービンでの仕事を終えた水蒸気を凝縮させる装置である。ポンプは、凝集で得られた水を熱交換器４１へ送出する装置である。かかる発電システムでは、熱交換器４１（低温流路４６）で生成された動力用蒸気によって蒸気タービンに仕事をさせ、発電機から電力を得ている。そして、仕事を終えた水蒸気を復水器で凝縮させ、得られた水を熱交換器４１へ送出することで、動力用蒸気を生成させている。
【００３２】
減圧機構４２は、熱交換器４１から送出された処理後流体を減圧する装置である。気液分離器４３は、減圧機構４２を介して導入される熱交換器４１で冷却された処理後流体を、液体（活性炭や灰分を含む液体）と、気体（水素やメタン等のガス）とに分離する装置である。このうち、液体の一部（活性炭）は調整タンク２１へ送出されて再利用され、残りの部分は排液として処理される。また、気体は不図示のガスタービンやガスエンジン等の内燃機関を用いた発電機やボイラ等の蒸気発生装置など、別系統の燃料ガスを利用する各種機関に送出され、発電や動力源として用いることができる。なお、気液分離器４３で分離した気体（生成ガス）の一部は、図１との対応部分に同一符号を付した図２に示すように、ガス化反応器３１に供給され、燃料ガスとして消費されるようにしてもよい。
【００３３】
図３は、水における温度、圧力、および定圧比熱の関係を示すグラフである。このグラフより、超高圧の下で水は、擬臨界点と呼ばれる特定の温度範囲（約３７０℃から約４００℃の範囲）の定圧比熱が急激に高くなることが判る。そして、水を主たる成分として含むスラリー体もまた、同様の特性を有している。
【００３４】
このガス化システム１０では、スラリー体をガス化反応器３１で一気に高温高圧（６００℃、２５ＭＰａ）の条件下へと昇温してガス化させているので、スラリー体を６００℃まで効率よく加熱することができる。これにより、ガス化反応器３１の前段に予熱のための熱交換器を設ける必要がないため、タールやチャーの生成を抑制することができ、その結果、バイオマスのガス化を効率よく行うことができる。また、処理後流体から純水へ移動した熱によって純水が加熱され、動力用蒸気が生成されると共に、処理後流体が冷却される。すなわち、処理後流体が有する熱エネルギーのうち、排熱となる部分を利用し、別系統の各種機関で使用される十数ＭＰａ程度の動力用蒸気を生成できる。
【００３５】
このように、このガス化システム１０では、ガス化反応器３１にて生成された高温流体である処理後流体の一部または全部を、スラリー体の直接的な加熱以外の加熱（例えば、熱交換器４１における蒸気の生成）を目的とする熱源として利用している。なお、スラリー体の直接的な加熱以外の加熱を目的とする熱源としては、この他、例えば、ガス化反応器３１にて高温流体を生成する際に生じた排熱を利用して、バイオマスを乾燥させることにより乾燥飼料を生成する際の熱源など、種々の熱源を広く適用することができる。
【００３６】
次に、図１との対応部分に同一符号を付した図４を参照し、第２実施形態について説明する。同図に示すように、この第２実施形態に係るガス化システム１０は、複数の熱交換器５０〜５３が新たに設けられている点を除いて、前述した第１実施形態のガス化システム１０とほぼ同様に構成されている。よって、ここでは、便宜上、異なる部分について説明し、その他の重複する部分についての詳細な説明は割愛するものとする。
【００３７】
具体的に、第２実施形態に係るガス化システム１０に設けられた熱交換器５０は、原料調製部２０にて調製されて送られてきたスラリー体と、後述する熱交換器５２を介して導入されるガス化反応器３１の排ガスと、を熱交換させて当該スラリー体を予熱する。熱交換器５１は、気液分離器４３にて分離された燃料ガスを利用する別系統の各種機関から排出される高温の排出物を利用して、熱交換器４１にて生成された蒸気を加熱する。換言すれば、熱交換器５１は、気液分離器４３にて分離された燃料ガスを利用する別系統の各種機関から排出された高温の排出物と、熱交換器４１（低温流路４６）にて生成された蒸気とを熱交換させる。これにより、当該蒸気が前述の高温の排出物から吸熱して加熱されると共に、当該高温の排出物が冷却された後、排ガスとして排出される。
【００３８】
熱交換器５２は、熱交換器５１にて加熱された蒸気と、ガス化反応器３１の排ガスとを熱交換させることで加熱した蒸気を、前述した別系統の蒸気を用いる各種機関に送出する。
熱交換器５３は、熱交換器５０を介して送られてくるガス化反応器３１の排ガスを利用して、燃焼用空気ファン３２から送られる空気を加熱する。これらの工程により、ガス化反応器３１から排出された排ガスが冷却された状態で排出されるようになっている。
【００３９】
このとき、例えば図４との対応部分に同一符号を付した図５に示すガス化システム１０のように、気液分離器４３で分離した気体（生成ガス）の一部は、ガス化反応器３１に供給され、燃料ガスとして消費されるようにしてもよい。
【００４０】
この第２実施形態では、原料調製部２０からガス化反応器３１へ送出されるスラリー体を、熱交換器５０において、熱交換器５２を介して導入されるガス化反応器３１の排ガスを利用して予熱することができるため、ガス化反応器３１におけるガス化処理の効率化を図ることができる。
【００４１】
次に、図１との対応部分に同一符号を付した図６を参照し、第３実施形態について説明する。同図に示すように、この第３実施形態に係るガス化システム１０は、例えば、バイオマスとして焼酎残渣を用いており、破砕機２２とガス化反応器導入ポンプ２４との間に供給ポンプ２３が設けられている点と、ガスタンク４７および乾燥機６０が設けられている点を除いて、前述した第１実施形態のガス化システム１０とほぼ同様に構成されている。よって、ここでは、便宜上、異なる部分について説明し、その他の重複する部分についての詳細な説明は割愛するものとする。
【００４２】
具体的に、本実施形態のガス化システム１０において、供給ポンプ２３は、破砕機２２から排出されたスラリー体をガス化反応器導入ポンプ２４に供給する。ガス化反応器導入ポンプ２４は、供給ポンプ２３から送られてきたスラリー体を加圧して熱処理部３０のガス化反応器３１に供給する。このガス化反応器導入ポンプ２４により、スラリー体は０．１〜４ＭＰａ程度まで加圧される。
【００４３】
また、気液分離器４３で分離した気体（水素やメタン等の生成ガス）は、ガスタンク４７に送られる。ガスタンク４７は、気液分離器４３で分離した気体（生成ガス）を貯留する容器である。ガスタンク４７に貯留された生成ガスの一部は、ガス化反応器３１に供給され、燃料ガスとして消費される。なお、この燃料ガスは、発電や動力源として用いることもできる。
【００４４】
ガス化反応器３１の燃焼装置３１ａは、液化石油ガス（ＬＰＧ）や燃焼用空気ファン３２からの空気に、ガスタンク４７から送られてくる燃焼ガスを導入して燃焼させ、スラリー体を水熱処理する。
【００４５】
さらに、本実施形態の場合、調整タンク２１に供給される焼酎残渣の一部が乾燥機６０に供給される。乾燥機６０は、熱交換器４１の低温流路４６によって生成された乾燥蒸気と、気液分離器４３で分離した活性炭や灰分を含む液体の排水余熱、およびガス化反応器３１の排熱（熱風）を利用することで、焼酎残渣を乾燥させて乾燥飼料を生成する。
【００４６】
このとき、例えば図６との対応部分に同一符号を付した図７に示すガス化システム１０のように、熱交換器４１に替えて純水が貯留されてなる冷却槽４８を用いるようにしてもよい。この冷却槽４８には、給水ポンプ４４によって供給される純水が貯留されており、高温流路４５を流れる処理後流体が冷却槽４８に貯留された純水と熱交換され、動力用蒸気が生成される。この動力用蒸気は、低温流路４６を通って乾燥機６０へと送出される。このように、冷却槽４８は、熱交換器４１と同様に処理後流体を純水によって冷却する冷却機構として機能するようになっている。
【００４７】
また、例えば図６との対応部分に同一符号を付した図８に示すガス化システム１０のように、焼酎残渣の一部を遠心分離すると共に濾過する遠心ポンプ２５を更に設けるようにしてもよい。遠心ポンプ２５は、遠心分離によって脱水された焼酎残渣を乾燥機６０に供給すると共に、遠心分離によって抽出された焼酎残渣の液相を濾過して調整タンク２１に供給する。
【００４８】
このとき、この図８との対応部分に同一符号を付した図９に示すガス化システム１０のように、熱交換器４１に替えて純水が貯留されてなる冷却槽４８を用いるようにしてもよい。
【００４９】
この第３実施形態では、調整タンク２１に供給される焼酎残渣の一部を乾燥機６０に供給し、熱交換器４１の低温流路４６によって生成された乾燥蒸気と、気液分離器４３で分離した活性炭や灰分を含む液体の排水余熱、およびガス化反応器３１の排熱（熱風）を利用して乾燥させることで乾燥飼料を生成する。この構成では、焼酎残渣の一部を乾燥機６０にて乾燥させることによって生成される乾燥飼料として有効利用できる。
【００５０】
なお、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う超臨界水ガス化システムもまた本発明の技術思想に含まれる。例えば、次のように構成してもよい。
【００５１】
例えば、バイオマスの原料は、焼酎残渣以外であってもよく、例えば、採卵鶏糞、下水汚泥他の含水性バイオマスでもよい。
【００５２】
また、上記の各実施形態では、スラリー体を生成する際に水や触媒を混合することとしたが、これらは混合しなくてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
２…ガス化システム、３…熱交換器、４…加熱器、５…ガス化反応器、６…二重管、７…内側の配管、８…低温流路、９…外側の配管、１０…ガス化システム、１１…高温流路、１２…導入口、１３…スラリー体、１４…高温流体、１５…排出口、１６…中間部分、１７…低温部分、１８…高温部分、２０…原料調製部、２１…調整タンク、２２…破砕機、２３…供給ポンプ、２４…ガス化反応器導入ポンプ、２５…遠心ポンプ、３０…熱処理部、３１…ガス化反応器、３１ａ…燃焼装置、３２…燃焼用空気ファン、４０…ガス処理部、４１…熱交換器、４１…減圧機構、４２…冷却機構、４３…気液分離器、４４…給水ポンプ、４５…高温流路、４６…低温流路、４７…ガスタンク、４８…冷却槽。５０，５１，５２，５３…熱交換器、６０…乾燥機
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月12日(2016.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスを調製して生成されたスラリー体を超臨界状態で分解処理することにより燃料ガスを生成するガス化システムであって、
前記バイオマスから前記スラリー体を調製する原料調製部と、
前記原料調製部で調製された前記スラリー体を加熱してガス化する熱処理部と、
前記熱処理部から送出された超臨界状態の高温流体から燃料ガスを取り出すガス処理部と、を備え、
前記熱処理部は、前記スラリー体を加熱してガス化処理することで前記超臨界状態の高温流体を生成するガス化反応器を有しており、
前記高温流体の一部または全部は、前記スラリー体の直接的な加熱以外の加熱を目的とする熱源として利用されると共に、
前記バイオマスが焼酎残渣からなり、当該焼酎残渣を乾燥させる乾燥機を更に備え、
前記乾燥機は、前記ガス化反応器にて前記高温流体を生成する際に生じた排熱を利用して、前記焼酎残渣を乾燥させる
ことを特徴とする超臨界水ガス化システム。
【請求項２】
前記ガス処理部は、前記超臨界状態の高温流体が導入され、当該高温流体と純水とを熱交換する熱交換器を有しており、
前記ガス化反応器では、前記原料調製部から送られてきた前記スラリー体をガス化が可能となるガス化反応温度まで加熱し、当該スラリー体に含まれる有機物を水熱処理し、
前記熱交換器では、前記ガス化反応器によって生成された前記高温流体と純水とを熱交換することで当該純水を加熱して蒸気を生成すると共に、前記高温流体を冷却する
ことを特徴とする請求項１に記載の超臨界水ガス化システム。
【請求項３】
前記熱交換器は、純水が貯留されてなる冷却槽からなる
ことを特徴とする請求項２に記載の超臨界水ガス化システム。
【請求項４】
前記ガス処理部は、
前記蒸気を、前記生成ガスを燃料として使用する別系統の熱機関からの排出物と熱交換させ、排ガスとして排出させる熱交換器を更に備える
ことを特徴とする請求項２または３に記載の超臨界水ガス化システム。
【請求項５】
前記熱処理部は、前記原料調製部で調製された前記スラリー体を前記ガス化反応器の排熱を利用して予熱する熱交換器を更に有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超臨界水ガス化システム。
【請求項６】
前記ガス化反応器は、
前記ガス化処理によって生成された生成物から抽出される生成ガスを燃料として使用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超臨界水ガス化システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る、超臨界水ガス化システムは、
バイオマスを調製して生成されたスラリー体を超臨界状態で分解処理することにより燃料ガスを生成するガス化システムであって、
前記バイオマスから前記スラリー体を調製する原料調製部と、
前記原料調製部で調製された前記スラリー体を加熱してガス化する熱処理部と、
前記熱処理部から送出された超臨界状態の高温流体から燃料ガスを取り出すガス処理部と、を備え、
前記熱処理部は、前記スラリー体を加熱してガス化処理することで前記超臨界状態の高温流体を生成するガス化反応器を有しており、
前記高温流体の一部または全部は、前記スラリー体の直接的な加熱以外の加熱を目的とする熱源として利用されると共に、
前記バイオマスが焼酎残渣からなり、当該焼酎残渣を乾燥させる乾燥機を更に備え、
前記乾燥機は、前記ガス化反応器にて前記高温流体を生成する際に生じた排熱を利用して、前記焼酎残渣を乾燥させる
ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
さらに、本発明の超臨界水ガス化システムにおいて、
前記ガス処理部は、
前記蒸気を、前記生成ガスを燃料として使用する別系統の熱機関からの排出物と熱交換させ、排ガスとして排出させる熱交換器を更に備えることとしてもよい。
【国際調査報告】
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