(57)【要約】  外部の第１流体との間で熱交換が行われるようにスラリー体が内部を移動する第１配管と、前記第１配管から供給される前記スラリー体が内部を移動するように、前記第１配管における下流側において前記第１配管と結合されている第２配管と、前記第２配管の内壁に付着する前記スラリー体の量が所定量よりも少なくなるように前記第２配管を加熱する加熱装置と、を備える。
2016139712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の第１流体との間で熱交換が行われるようにスラリー体が内部を移動する第１配管と、
前記第１配管から供給される前記スラリー体が内部を移動するように、前記第１配管における下流側において前記第１配管と結合されている第２配管と、
前記第２配管の内壁に付着する前記スラリー体の量が所定量よりも少なくなるように前記第２配管を加熱する加熱装置と、
を備えたことを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
前記加熱装置は、前記第２配管の温度が前記第２配管の内部における前記スラリー体の温度よりも高くなるように加熱する
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記加熱装置は、前記第２配管との間の隙間を前記スラリー体の温度よりも高い温度の第２流体が移動するように、前記第２配管が挿通される第３配管、を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記加熱装置は、前記スラリー体の温度よりも高い温度の第２流体が移動する第３配管を、前記第２配管に挿通する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記第１配管との間の隙間を前記第１流体が移動するように、前記第１配管が挿通される第３配管、を更に備え、
前記加熱装置は、前記第２配管との間の隙間を前記スラリー体の温度よりも高い温度の前記第１流体が移動するように、前記第３配管と結合される第４配管、を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記第１配管との間の隙間を前記第１流体が移動するように、前記第１配管に挿通する第３配管、を更に備え、
前記加熱装置は、前記スラリー体の温度よりも高い温度の前記第１流体が移動する第４配管を、前記第３配管と結合する
ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換装置。
【請求項７】
外部の第１流体との間で、ガス化原料としてのスラリー体を加熱するための熱交換が行われるように前記スラリー体が内部を移動する第１配管と、前記第１配管から供給される前記スラリー体が内部を移動するように、前記第１配管における下流側において前記第１配管と結合されている第２配管と、前記第２配管の内壁に付着する前記スラリー体の量が所定量よりも少なくなるように前記第２配管を加熱する加熱装置と、を有する熱交換装置と、
前記第１及び第２配管を介して供給される前記スラリー体から燃料ガスを生成する生成装置と、
を備えたことを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項８】
前記加熱装置は、前記第２配管の温度が前記第２配管の内部における前記スラリー体の温度よりも高くなるように加熱する
ことを特徴とする請求項７に記載の燃料ガス生成装置。
【請求項９】
前記加熱装置は、前記第２配管との間の隙間を前記スラリー体の温度よりも高い温度の第２流体が移動するように、前記第２配管が挿通される第３配管、を有する
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の燃料ガス生成装置。
【請求項１０】
前記加熱装置は、前記スラリー体の温度よりも高い温度の第２流体が移動する第３配管を、前記第２配管に挿通する
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の燃料ガス生成装置。
【請求項１１】
前記第１配管との間の隙間を前記第１流体が移動するように、前記第１配管が挿通される第３配管、を更に備え、
前記加熱装置は、前記第２配管との間の隙間を前記スラリー体の温度よりも高い温度の前記第１流体が移動するように、前記第３配管と結合される第４配管、を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の燃料ガス生成装置。
【請求項１２】
前記第１配管との間の隙間を前記第１流体が移動するように、前記第１配管に挿通する第３配管、を更に備え、
前記加熱装置は、前記スラリー体の温度よりも高い温度の前記第１流体が移動する第４配管を、前記第３配管と結合する
ことを特徴とする請求項８に記載の燃料ガス生成装置。
【請求項１３】
前記第２配管は、前記第１配管における下流側において前記第１配管から曲げられた状態で結合されている
ことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の熱交換装置。
【請求項１４】
前記第２配管は、前記第１配管における下流側において前記第１配管から曲げられた状態で結合されている
ことを特徴とする請求項７〜１２の何れかに記載の燃料ガス生成装置。
【請求項１５】
前記加熱装置は、前記第２配管における曲げ部に熱を付与するヒーター、を有する
ことを特徴とする請求項１３に記載の熱交換装置。
【請求項１６】
前記加熱装置は、前記第２配管における曲げ部に熱を付与するヒーター、を有する
ことを特徴とする請求項１４に記載の燃料ガス生成装置。
【請求項１７】
前記加熱装置は、前記第２配管における曲げ部及び下流側に熱を付与するヒーター、を有する
ことを特徴とする請求項１５に記載の熱交換装置。
【請求項１８】
前記加熱装置は、前記第２配管における曲げ部及び下流側に熱を付与するヒーター、を有する
ことを特徴とする請求項１６に記載の燃料ガス生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換装置、燃料ガス生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、外部の流体との間で熱交換が行われるようにスラリー体が内部を移動する配管を有する熱交換装置が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７-２６９９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１の熱交換装置では、配管の内壁に付着するスラリー体の量が増大した場合、配管が閉塞して、スラリー体と外部の流体との間での熱交換が行われ難くなる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述した課題を解決する主たる本発明は、外部の第１流体との間で熱交換が行われるようにスラリー体が内部を移動する第１配管と、前記第１配管から供給される前記スラリー体が内部を移動するように、前記第１配管における下流側において前記第１配管と結合されている第２配管と、前記第２配管の内壁に付着する前記スラリー体の量が所定量よりも少なくなるように前記第２配管を加熱する加熱装置と、を備えたことを特徴とする熱交換装置である。【０００６】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱交換装置出口配管における閉塞トラブルを防止するとともに、熱交換装置による熱通過率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１及び第２実施形態における超臨界ガス化装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態における熱交換器を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態における熱交換器を示す平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態における二重管を示す断面斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態における生成物が付着した状態の配管を示す側面図である。
【図６】本発明の第１実施形態における生成物が剥離した状態の配管を示す側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態における熱交換器を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
[第１実施形態]
＝＝＝超臨界ガス化装置＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における超臨界ガス化装置について説明する。図１は、本実施形態における超臨界ガス化装置を示すブロック図である。
【００１０】
超臨界ガス化装置１００（燃料ガス生成装置）は、ガス化原料等から燃料ガスを生成する装置である。超臨界ガス化装置１００は、原料調整部１０、原料供給部２０、熱交換部３０、ガス化処理部４０、及び、燃料生成部５０を有している。
【００１１】
原料調整部１０は、ガス化原料等から原料スラリー（「スラリー体」又は「原料」とも称する）を調整する部分であり、調整タンク１１と破砕機１２とを有している。
【００１２】
調整タンク１１は、ガス化原料、活性炭、水などを混合して懸濁液を作製する容器であり、図示しない攪拌翼が設けられている。ガス化原料としては、例えば、焼酎残渣、採卵鶏糞、汚泥を用いることができる。活性炭は、非金属系触媒として機能するものであり、平均粒径２００μｍ以下の多孔質の粒子を用いることができる。
【００１３】
破砕機１２は、調整タンク１１で混合された懸濁液に含まれる固形分（主にガス化原料）を破砕し、均一な大きさにするための装置である。本実施形態では、固形分の平均粒径が５００μｍ以下になるように破砕を行っている。破砕機１２による破砕により、懸濁液は原料スラリーになる。
【００１４】
原料供給部２０は、原料スラリーを高圧で送出する部分であり、供給ポンプ２１と高圧ポンプ２２とを有している。供給ポンプ２１は、破砕機１２から送出された原料スラリーを、高圧ポンプ２２に向けて供給するための装置である。高圧ポンプ２２は、原料スラリーを高圧で送出するための装置である。この高圧ポンプ２２により、原料スラリーは０．１〜４ＭＰａ程度まで加圧される。
【００１５】
熱交換部３０は、原料供給部２０から供給された原料スラリーと、ガス化処理部４０で分解処理された後の処理後流体との間で熱交換を行わせることで、原料スラリーを加熱するとともに処理後流体を冷却する部分である。この熱交換部３０は、熱交換器６（熱交換装置）と、クーラー３２とを有している。
【００１６】
熱交換器６は、原料スラリーと処理後流体との間で熱交換を行わせる装置であり、二重管式のものが用いられている。そして、内側流路を原料スラリーが流れる低温側流路として用い、外側流路を処理後流体が流れる高温側流路として用いている。本実施形態において、処理後流体の導入温度は６００℃程度とされ、排出温度が１２０℃程度とされている。一方、原料スラリーの導入温度は常温とされ、排出温度が約４５０℃とされている。なお、熱交換器６については後で説明する。クーラー３３は、熱交換器６から排出された処理後流体を冷却する装置である。
【００１７】
ガス化処理部４０は、熱交換器６で加熱された原料スラリーを超臨界状態まで加熱し、原料スラリーに含まれる有機物を分解する部分であり、予熱器４１とガス化反応器４２を有している。予熱器４１は、熱交換器６から排出された原料スラリーを予熱する装置であり、本実施形態では約４５０℃で導入された原料スラリーを約６００℃まで加熱している。ガス化反応器４２は、原料スラリーを超臨界状態に維持して原料スラリーに含まれる有機物を分解する装置である。本実施形態では温度を６００℃、圧力を２５ＭＰａに定め、１〜２分間に亘って原料スラリーの分解処理を行っている。
【００１８】
燃料生成部５０は、処理後流体から燃料ガスを生成する。この燃料生成部５０は、減圧器５１、気液分離器５１、触媒回収器、ガスタンク５４を有している。
【００１９】
減圧器５１は、クーラー３２で冷却された処理後流体を減圧する。気液分離器５２は、減圧器５１で減圧された処理後流体を、気体（燃料ガス）と液体（排水、活性炭、灰分）とに分離する。そして、分離後の液体は触媒回収器５３を介して排出される。一方、分離後の気体は、ガスタンク５４内に貯蔵される。
＝＝＝熱交換器＝＝＝
以下、図２乃至図４を参照して、本実施形態における熱交換器について説明する。図２は、本実施形態における熱交換器を示す斜視図である。図３は、本実施形態における熱交換器を示す平面図である。図４は、本実施形態における二重管を示す断面斜視図である。尚、図４は、二重管６１の長手方向に対して略直交する断面から見た状態の二重管６１を示している。内管６１２の一部は、説明の便宜上、破線で示されている。
【００２０】
熱交換器６は、スラリー体と処理後流体との間で熱交換を行わせる装置である。尚、処理後流体は、ガス化処理部４０で処理されたスラリー体である。
【００２１】
熱交換器６は、二重管６１、配管６２乃至６５、加熱装置７を有している。
【００２２】
二重管６１は、外管６１１、内管６１２を有している。内管６１２は、内部をスラリー体が移動する例えば金属製の配管である。内管６１２は、外管６１１との間に処理後流体を移動させるための隙間が形成されるように、外管６１１内に挿通されている。尚、内管６１２の内側が、内側流路に対応し、内管６１２と外管６１１との間の隙間が外側流路に対応している。外管６１１は、内管６１２が内部に挿通される例えば金属製の配管である。
【００２３】
二重管６１は、比較的狭い空間において二重管６１の長さを比較的長くすることができるように、垂直方向（Ｚ軸）に沿っている巻回軸（不図示）を中心に、螺旋状に巻回されている。つまり、外管６１１及び内管６１２は、共に螺旋状に巻回されている。
【００２４】
配管６２、６３は、結合部Ｐ１よりも上側（＋Ｚ）に設けられている結合部Ｐ２を介して二重管６１の一端に結合されている。配管６２は、内側流路と連通するように結合されている。配管６３は、外側流路と連通するように結合されている。
【００２５】
配管６４、６５は、結合部Ｐ２よりも下側（−Ｚ）に設けられている結合部Ｐ１を介して二重管６１の他端に結合されている。配管６５は、内側流路と連通するように結合されている。配管６４は、外側流路と連通するように結合されている。
【００２６】
配管６５には、原料供給部２０からスラリー体が供給される。このスラリー体は、二重管６１の内側流路、配管６２を介してガス化処理部４０に供給される。又、配管６３には、ガス化処理部４０から処理後流体が供給される。この処理後流体は、二重管６１の外側流路、配管６４を介してクーラー３２に供給される。つまり、二重管６１においては、スラリー体の流向と処理後流体の流向とが互いに対向することになる。
【００２７】
加熱装置７は、配管６２の内壁に付着する生成物Ｔ１の量が所定量よりも少なくなるように、配管６２を加熱する装置である。
＝＝＝生成物、加熱装置＝＝＝
以下、図５及び図６を参照して、本実施形態における生成物について説明する。図５は、本実施形態における生成物が付着した状態の配管を示す側面図である。図６は、本実施形態における生成物が剥離した状態の配管を示す側面図である。
＝生成物＝
例えば，配管６２は予熱器４１と接続するため機器の配置によっては曲げ部６２Ａを持つことがある。例えば、配管６２の曲げ部６２Ａ及び曲げ部６２Ａよりも下流側における曲げ部６２Ａの近傍の内壁には、生成物Ｔ１（スラリー体）が付着することがある。これは、例えば、曲げ部６２Ａにおいてスラリー体の移動速度や移動方向が変化することに基づくものである。例えば、スラリー体の移動方向が急変する位置においてスラリー体が配管の内壁に接触するが，その位置は移動速度が低減する位置でもあるため、生成物Ｔ１が付着し積層しやすくなる。尚、生成物Ｔ１は、スラリー体を加熱した際に生成される例えばタール及びチャーである。
【００２８】
配管６２の内壁に付着する生成物Ｔ１の量が増大した場合、例えば、スラリー体の移動が付着したスラリー体によって妨げられることがある。この場合、熱交換器６においてもスラリー体の移動が妨げられるため、スラリー体の移動速度が低下して熱交換器６の内壁へスラリー体が付着し、熱交換器６におけるスラリー体と処理後流体との間の熱通過率が低減することがある。配管６２の内壁に付着する生成物Ｔ１の量が、更に増大した場合、例えば、配管６２が閉塞することがある。この場合、他の熱交換器を有する他の超臨界ガス化装置が、燃料ガスを生成するのが困難となる虞がある。
【００２９】
従って、熱交換器６においては、配管６２の内壁に付着する生成物Ｔ１の量を、所定量よりも少なくする必要がある。尚、所定量は、例えば、配管６２を閉塞しない程度の量であることとしてもよいし、配管６２から排出されたスラリー体の温度が約４５０℃とできる程度の熱通過率を熱交換器６において維持できるか否かの、実験又はシミュレーションに基づいて定められる量であることとしてもよい。
＝加熱装置＝
加熱装置７は、配管６２における曲げ部及び下流側を加熱するヒーターである。加熱装置７は、配管６２の温度が配管６２の内部を移動するスラリー体の温度よりも高くなるように、配管６２に熱を付与する。これは、温度が上昇するにつれて生成物Ｔ１の粘度が低下するという、生成物Ｔ１の粘度と温度との関係に基づいて、配管６２の内壁に付着した生成物Ｔ１を剥離したり、配管６２の内壁に生成物Ｔ１が付着し難くしたりするための構成である。
【００３０】
例えば、生成物Ｔ１が配管６２の内壁に付着し積層し配管６２内の流路が狭まった場合は閉塞部で流体の平均速度が増大するため、式（１）に表す通り、配管６２の内壁の付着物に作用する剪断応力が増大し、内壁に付着した生成物Ｔ１を内壁から剥離させる現象が期待できる。
【００３１】
【数１】
2016139712.tif 000003
（但し、τw：配管内壁の付着物に作用する剪断応力、ｆ：摩擦係数、ρ：流体の密度、ｕ：流体の平均速度）
加熱装置７から配管６２に対して熱を付与した場合は、配管６２の温度が上昇し、生成物Ｔ１における配管６２に付着している部分の粘度が低下するため、配管６２の内壁に付着していた生成物Ｔ１が、前記剪断応力の増大によって、配管６２の内壁との接触部から剥離する。更に、この後、配管６２の温度が配管６２内のスラリー体の温度よりも高くなっているために、配管６２の内壁に生成物Ｔ１が付着し難くなる。これに比べて、加熱装置が設置されていない場合は，外気によって冷却されるため配管６２の温度が低下し，それにつれて生成物Ｔ１における配管６２に付着している部分の粘度が増大する。よって配管６２の内壁に付着した生成物Ｔ１は，配管６２の内壁から剥離しづらいため，前記剪断応力の増大によっても配管６２の閉塞を回避できない。
【００３２】
従って、加熱装置７によって配管６２を加熱することにより、配管６２の内壁に付着する生成物Ｔ１の量を、所定量よりも少なくすることが可能となる。尚、加熱装置７によって上昇する配管６２の温度及び加熱装置７から配管６２に付与される熱量は、配管６２の内壁に付着する生成物Ｔ１の量が所定量よりも少なるか否かを確認する、例えば確認実験又はシミュレーション等に基づいて定められることとしてもよい。
【００３３】
尚、本実施形態では、配管６２の曲げ部及び下流側へ加熱装置を設置することについて説明しているが、これに限定されるものではない。スラリー体の付着が多い曲げ部のみを加熱しても良い。また，伝熱によって曲げ部の加熱が期待できる下流側のみを加熱しても良い。
＝＝＝熱交換器の動作＝＝＝
以下、図１、図３及び図６を参照して、本実施形態における熱交換器の動作について説明する。
【００３４】
原料調整部１０は、ガス化原料等からスラリー体を調整（生成）する。原料供給部２０は、原料調整部１０で調整されたスラリー体を加圧して、熱交換器６における配管６５に供給する。原料供給部２０から配管６５に供給されたスラリー体は、内側流路、配管６２を介してガス化処理部４０に供給される。この際、加熱装置７が配管６２を加熱しているために、例えば生成物Ｔ１が配管６２の内壁から剥離して下流側に流れるので、配管６２の流れが阻害されることが無い。したがって，配管６２の上流に位置する熱交換器６の流れも阻害されることが無く，熱交換器６の伝熱面に付着する生成物Ｔ１の量が所定量よりも少なくなる。従って、熱交換器６におけるスラリー体と処理後流体との間の熱通過率を向上させることができる。
【００３５】
ガス化処理部４０は、熱交換器６で加熱されてガス化処理部４０に供給されたスラリー体を加熱して、処理後流体を生成する。ガス化処理部４０で生成された処理後流体は、熱交換器６における配管６３に供給する。ガス化処理部４０から配管６３に供給された処理後流体は、外側流路、配管６４、クーラー３２を介して燃料生成部５０に供給される。この後、燃料生成部５０は、供給された処理後流体から燃料ガスを生成する。
【００３６】
前述したように、熱交換器６は、二重管６１、配管６２、加熱装置７を有する。二重管６１の内管６１２は、外部の処理後流体との間で熱交換が行われるようにスラリー体が内部を移動する。配管６２は、内管６１２から供給されるスラリー体が内部を移動するように内管６１２の下流側において内管６１２から曲げられた状態で結合されている。加熱装置７は、配管６２の内壁に付着するスラリー体の量が所定量よりも少なくなるように配管６２を加熱する。従って、熱交換器６の熱通過率を向上させることができる。又、生成物Ｔ１によって配管６２が閉塞するのを防止して、熱交換器６からガス化処理部４０に対して確実にスラリー体を供給することができる。つまり、超臨界ガス化装置１００において確実に燃料ガスを生成することができる。
【００３７】
又、加熱装置７は、配管６２の温度が配管６２の内部におけるスラリー体の温度よりも高くなるように加熱する。従って、配管６２の内壁に付着する生成物Ｔ１を確実に剥離させることができる。
【００３８】
又、加熱装置７は、配管６２における下流側に熱を付与するヒーターである。従って、生成物Ｔ１の濃度が高くなりやすい位置において、配管６２の温度を比較的高温として内壁に付着する生成物Ｔ１を確実に剥離させることができる。
[第２実施形態]
第２実施形態の超臨界ガス化装置１００Ｂ（図１）は、第１実施形態の超臨界ガス化装置１００における熱交換器６を熱交換器７００に変更したものである。超臨界ガス化装置１００Ｂにおける熱交換器７００以外の構成は、超臨界ガス化装置１００の構成と同様である。
＝＝＝超臨界ガス化装置、熱交換器＝＝＝
以下、図１及び図７を参照して、本実施形態における超臨界ガス化装置及び熱交換器について説明する。図７は、本実施形態における熱交換器を示す平面図である。尚、図３が示す構成と同様な構成には同様な符号を付し、その説明については省略する。
【００３９】
超臨界ガス化装置１００Ｂは、熱交換器７００を有している。
【００４０】
熱交換器６は、二重管７１、配管７２、７３を有している。
【００４１】
二重管７１における結合部Ｐ４側（＋Ｘ）の一端は、曲げ部７１Ａにおいて曲げられた形状を呈している。尚、二重管７１における一端の構成以外の構成は、二重管６１の構成と同様である。
【００４２】
配管７２、７３は、結合部Ｐ４を介して二重管７１の一端に結合されている。配管７２は、二重管７１の内側流路と連通するように結合されている。配管７３は、二重管７１の外側流路と連通するように結合されている。
【００４３】
二重管７１の一端における内管は、配管７３に供給される処理後流体により加熱される。つまり、配管７３に供給される処理後流体及び二重管７１の一端における外管が、加熱装置としての機能を発揮する。
【００４４】
ここで、配管７３に供給される処理後流体の温度は、スラリー体の温度よりも高くなっている。このために、二重管７１の内管の温度が二重管７１の内管を移動するスラリー体の温度より高くなるように、二重管７１の内管が加熱される。従って、二重管７１の内管における内壁に付着していた生成物が、内管から剥離する。よって、熱交換器７００の熱通過率を向上させることができる。又、超臨界ガス化装置１００Ｂにおいて確実に燃料ガスを生成することができる。
【００４５】
尚、上記第１及び第２実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００４６】
第１実施形態では、配管６２が曲げられた形状を呈していることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、配管６２が真っ直ぐな形状を呈していることとしてもよい。つまり、配管６２が直管であることとしてもよい。この場合、配管６２に曲げ部が設けられないこととなり、配管６２の内部のスラリー体の移動方向及び移動速度が配管６２の断面における各位置において略同様となる。このために、配管６２の内壁に付着する生成物Ｔ１の量が所定量よりも少なくなる。
【００４７】
又、第１実施形態では、二重管６１の外側流路に処理後流体が供給されることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、二重管６１の外側流路に処理後流体以外の他の流体が供給されることとしてもよい。尚、他の流体の温度は、内管６１２に供給されるスラリー体の温度よりも高くなるように設定されることとする。
【００４８】
又、第１実施形態では、内管６１２が外管６１１に挿通されていることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、内管６１２が貯留槽内に設けられていることとしてもよい。尚、貯留槽内には、内管６１２に供給されるスラリー体の温度よりも高い温度の流体が貯留されていることとする。この場合、内管６１２内のスラリー体においては、貯留槽に貯留されている流体との間で熱交換が行われる。
【００４９】
又、第１実施形態では、配管６５に原料供給部２０からスラリー体が供給され、配管６３にガス化処理部４０から処理後流体が供給されることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、配管６２に原料供給部２０からスラリー体が供給され、配管６４にガス化処理部４０から処理後流体が供給されることとしてもよい。又、例えば、配管６５に原料供給部２０からスラリー体が供給され、配管６４にガス化処理部４０から処理後流体が供給されることとしてもよいし、例えば、配管６２に原料供給部２０からスラリー体が供給され、配管６３にガス化処理部４０から処理後流体が供給されることとしてもよい。この場合、二重管６１においては、スラリー体の流向と処理後流体の流向とが同じ方向になる。
【００５０】
又、第１実施形態では、配管６２、６５が内側流路と連通し、配管６３、６４が外側流路と連通することについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、配管６２、６５が外側流路と連通し、配管６３、６４が内側流路と連通することとしてもよい。この場合、内側流路を処理後流体が移動し、外側流路をスラリー体が移動することになる。
【００５１】
又、第２実施形態の二重管７１における曲げ部７１Ａを含む一部（「第１部分」とも称する）の外側流路と、二重管７１における第１部分以外の一部（「第２部分」とも称する）の外側流路とを連通させずに、外側流路夫々に対して異なる流体が供給されることとしてもよい。尚、第１及び第２部分の内管は連通していることとする。又、外側流路夫々に対して供給される異なる流体の温度は、第１及び第２部分の外管の温度が第１及び第２部分の内管を移動するスラリー体の温度よりも高くなるように設定されていることとする。
【００５２】
尚、第１実施形態及び第２実施形態はともに、配管６２が直管であっても、内壁の付着物によって流れが乱され、曲げ部が存在するがごとく配管６２の内壁へのスラリー体の付着が増加し積層して，配管６２が閉塞することがある。このため、予熱器４１と接続される直前である配管６６や配管７４まで、加熱装置７で加温することが望ましい。
【符号の説明】
【００５３】
６、７００                          熱交換器
３０                                熱交換部
６１、７１                          二重管
６２、６３、６４、６５、７２、７３  配管
１００、１００Ｂ                    超臨界ガス化装置
６１１                              外管
６１２                              内管
【図１】
2016139712.tif 000004
【図２】
2016139712.tif 000005
【図３】
2016139712.tif 000006
【図４】
2016139712.tif 000007
【図５】
2016139712.tif 000008
【図６】
2016139712.tif 000009
【図７】
2016139712.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月21日(2016.10.21)
【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】
有機物を調整したスラリー体を超臨界状態まで加熱する燃料ガス生成装置に用いられる熱交換装置であって、
外部の第１流体との間で熱交換が行われるように前記スラリー体が内部を移動する第１配管と、
前記第１配管から供給される前記スラリー体が内部を移動するように、前記第１配管における下流側において前記第１配管から曲げられた状態で結合されている外部が前記スラリー体より低温である第２配管と、
前記第２配管の内壁に付着する前記スラリー体の量が所定量よりも少なくなるように、前記第２配管の温度が前記第２配管の内部における前記スラリー体の温度よりも高くなるように、前記第２配管を加熱する加熱装置と、
を備えたことを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
有機物を調整したスラリー体と外部の第１流体との間で、ガス化原料としての前記スラリー体を加熱するための熱交換が行われるように前記スラリー体が内部を移動する第１配管と、前記第１配管から供給される前記スラリー体が内部を移動するように、前記第１配管における下流側において前記第１配管から曲げられた状態で結合されている外部が前記スラリー体より低温である第２配管と、前記第２配管の内壁に付着する前記スラリー体の量が所定量よりも少なくなるように、前記第２配管の温度が前記第２配管の内部における前記スラリー体の温度よりも高くなるように、前記第２配管を加熱する加熱装置と、を有する熱交換装置と、
前記熱交換装置で加熱された前記スラリー体を超臨界状態まで加熱し、前記スラリー体に含まれる有機物を分解するガス化処理部と、
前記第１及び第２配管を介して供給される前記スラリー体から燃料ガスを生成する生成装置と、
を備えたことを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項３】
前記加熱装置は、前記第２配管における曲げ部に熱を付与するヒーター、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記加熱装置は、前記第２配管における曲げ部に熱を付与するヒーター、を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料ガス生成装置。
【請求項５】
前記加熱装置は、前記第２配管における曲げ部及び下流側に熱を付与するヒーター、を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記加熱装置は、前記第２配管における曲げ部及び下流側に熱を付与するヒーター、を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の燃料ガス生成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
前述した課題を解決する主たる本発明は、有機物を調整したスラリー体を超臨界状態まで加熱する燃料ガス生成装置に用いられる熱交換装置であって、外部の第１流体との間で熱交換が行われるように前記スラリー体が内部を移動する第１配管と、前記第１配管から供給される前記スラリー体が内部を移動するように、前記第１配管における下流側において前記第１配管から曲げられた状態で結合されている外部が前記スラリー体より低温である第２配管と、前記第２配管の内壁に付着する前記スラリー体の量が所定量よりも少なくなるように、前記第２配管の温度が前記第２配管の内部における前記スラリー体の温度よりも高くなるように、前記第２配管を加熱する加熱装置と、を備えたことを特徴とする熱交換装置である。
【国際調査報告】
2016139712.tif 000011
2016139712.tif 000012