(57)【要約】      （修正有）【課題】炭化物の自己発熱性の計測によって、保管や移送の安全性が確保された炭化物製造システムの提供。【解決手段】炭化物製造システムは、設定された炭化温度で被処理物を加熱して炭化物を得る炭化処理を実行する炭化手段と、炭化手段により得られる炭化物が加湿処理がなされていない未加湿炭化物を貯留する貯留手段と、未加湿炭化物から採取される評価試料の自己発熱性を評価する自己発熱性評価手段と、自己発熱性評価手段による評価試料の評価結果に基づいて炭化処理を制御する炭化処理制御手段と、を備え、炭化処理制御手段は、評価結果に基づいて炭化温度を決定する炭化温度決定部と、炭化温度決定部によって決定される炭化温度を前記炭化手段に設定する制御実行部と、評価結果が所定基準を満たさない場合には、未加湿炭化物を炭化手段による炭化処理に戻すための返却指示を行う返却制御部と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定された炭化温度で被処理物を加熱にすることで炭化物を得る炭化処理を実行する炭化手段と、
前記炭化手段により得られる前記炭化物であって、前記炭化物を加湿する加湿処理がなされていない未加湿の前記炭化物である未加湿炭化物を貯留する貯留手段と、
前記未加湿炭化物から採取される評価試料の自己発熱性を評価する自己発熱性評価手段と、
前記自己発熱性評価手段による前記評価試料の評価結果に基づいて前記炭化処理を制御する炭化処理制御手段と、を備え、
前記炭化処理制御手段は、
前記評価結果に基づいて前記炭化温度を決定する炭化温度決定部と、
前記炭化温度決定部によって決定される前記炭化温度を前記炭化手段に設定する制御実行部と、
前記評価結果が所定基準を満たさない場合には、前記未加湿炭化物を前記炭化手段による前記炭化処理に戻すための返却指示を行う返却制御部と、を含むことを備えることを特徴とする炭化物製造システム。
【請求項２】
前記自己発熱性評価手段は、単位期間ごとに炭化処理される前記未加湿炭化物から夫々採取される前記評価試料の各々に対して前記自己発熱性を評価し、
前記炭化処理制御手段は、
前記自己発熱性評価手段によって前記評価結果が得られるたびに、前記評価結果と、該評価結果に対応する前記炭化手段に設定された前記炭化温度との関係を含む個別データを前記単位期間ごとに生成する個別データ生成部と、
時系列が分かるように前記個別データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶される複数の前記個別データであって、同一の炭化温度からなる複数の前記個別データから構成される集合データに基づいて、前記炭化温度の安全性を確認する安全性確認部と、を含み
前記炭化温度決定部は、前記安全性確認部によって前記炭化温度の安全性が確認される場合には、該炭化温度から所定温度だけ下げた温度を新たな炭化温度に決定すると共に、前記単位期間毎の前記評価結果が前記所定基準を満たさないことを検出した場合には、所定基準を満たさない前記評価試料に対応する前記炭化温度よりも高い温度を新たな炭化温度に決定することを特徴とする請求項１に記載の炭化物製造システム。
【請求項３】
前記自己発熱性評価手段は、断熱雰囲気下において前記評価試料が初期温度から所定温度まで上昇するのに要する時間であるＳＩＴ時間に基づいて前記自己発熱性を評価することを特徴とする請求項１または２に記載の炭化物製造システム。
【請求項４】
前記ＳＩＴ時間は、前記評価試料の絶対温度の逆数と前記絶対温度の上昇速度との関係に基づいて算出されることを特徴とする請求項３に記載の炭化物製造システム。
【請求項５】
前記評価試料は、前記貯留手段に貯留される前に採取されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の炭化物製造システム。
【請求項６】
前記貯留手段での貯留のために前記未加湿炭化物を抽出するフィルタ手段を、さらに備え、
前記評価試料は、前記フィルタ手段によって抽出される前記未加湿炭化物から採取されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の炭化物製造システム。
【請求項７】
設定された炭化温度で被処理物を加熱にすることで炭化物を得る炭化処理を実行する炭化ステップと、
前記炭化ステップにより得られる前記炭化物であって、前記炭化物を加湿するための加湿処理がなされていない未加湿の前記炭化物である未加湿炭化物から採取される評価試料の自己発熱性を評価する自己発熱性評価ステップと、
前記自己発熱性評価ステップによる前記評価試料の評価結果に基づいて前記炭化処理を制御する炭化処理制御ステップと、を備え、
前記炭化処理制御ステップは、
前記評価結果に基づいて前記炭化温度を決定する炭化温度決定ステップと、
前記炭化温度決定ステップによって決定される前記炭化温度を前記炭化ステップにおける前記炭化温度に設定する制御実行ステップと、
前記評価結果が所定基準を満たさない場合には、前記未加湿炭化物を前記炭化ステップに戻して前記炭化処理を再び実行するための返却指示を行う返却制御ステップと、
を含むことを特徴とする炭化物製造方法。
【請求項８】
前記自己発熱性評価ステップは、単位期間ごとに炭化処理される前記未加湿炭化物から夫々採取される前記評価試料の各々に対して前記自己発熱性を評価し、
前記炭化処理制御ステップは、
前記自己発熱性評価ステップによって前記評価結果が得られるたびに、前記評価結果と、該評価結果に対応する前記炭化ステップにおいて設定された前記炭化温度との関係を含む個別データを前記単位期間毎に生成する個別データ生成ステップと、
前記個別データの時系列が分かるように記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップによって記憶される複数の前記個別データであって、同一の炭化温度からなる複数の前記個別データから構成される集合データに基づいて、前記炭化温度の安全性を確認する安全性確認ステップと、を含み
前記炭化温度決定ステップは、前記安全性確認ステップによって前記炭化温度の安全性が確認される場合には、該炭化温度から所定温度だけ下げた温度を新たな前記炭化温度に決定すると共に、前記単位期間毎の前記評価結果が所定基準を満たさないことを検出した場合には、所定基準を満たさない前記評価試料に対応する前記炭化温度よりも高い温度を新たな炭化温度に決定することを特徴とする請求項７に記載の炭化物製造方法。
【請求項９】
前記自己発熱性評価ステップは、断熱雰囲気下において前記評価試料が初期温度から所定温度まで上昇するのに要する時間であるＳＩＴ時間に基づいて前記自己発熱性を評価することを特徴とする請求項７または８に記載の炭化物製造方法。
【請求項１０】
前記ＳＩＴ時間は、前記評価試料の絶対温度の逆数と、前記絶対温度の上昇速度の関係に基づいて算出されることを特徴とする請求項９に記載の炭化物製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自己発熱性を有する炭化物の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材や汚泥を炭化物にすることで資源化し、有効に活用するための技術が知られている。具体的には、木材や汚泥などの資源を炭化炉で加熱することで、資源中の炭素が固定化された炭化物を製造し、この炭化物を石炭代替燃料として使用するものである。
【０００３】
このようにして製造される炭化物（製品）が自己発熱性を有することも知られている。すなわち、空気と接することによる酸化反応によって炭化物が自己発熱を起こす可能性がある。そして、炭化物の自己発熱性によって火災事故が発生する可能性があり、炭化物（製品）の安全な輸送や保管が課題となっている。
【０００４】
この課題に対して、特許文献１では、加湿器により水を噴霧することで炭化物を加湿している。これによって炭化物に含まれる官能基の不安定な活性点を酸化させ、この発熱反応を十分に起こさせることで安定化させている。
【０００５】
その他には、炭化炉による炭化処理によって製造した炭化物を、低温酸化雰囲気で酸化処理することや（特許文献２）、コーティング剤で被覆する（特許文献３）ことで、自己発熱性を抑制し、燃焼を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９１３７０号公報
【特許文献２】特開２００４−２６７９５０号公報
【特許文献３】特開２００８−２３９９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、炭化物の自己発熱性を抑制は可能であるが、特許文献１〜３では、炭化物の自己発熱性を抑制するための設備などを設ける必要がある。また、特許文献１〜３では、炭化物の自己発熱性を抑制するための処理を行うため、炭化物を燃料として用いる場合には、炭化物（製品）の真発熱量が低下し、燃料としての性能が悪くなるおそれがある。
【０００８】
また、輸送・保管の安全性を確実とするために、炭化処理においては実績のある炭化炉の運転条件（炭化温度）が必須となっていた。これに対して、木材や汚泥などの資源を加熱するための燃料が炭化処理において必要であり、燃料の使用量を下げたいという要求がある。しかし、炭化温度（炭化の進行度）を低く設定することで燃料の使用量を下げようとしても、炭化温度を低くすると炭化物において不安定な活性点が多くなり、自己発熱性が高まってしまう。このようなことから、実績のある炭化炉の運転条件を使用せざるを得ない状況となっていた。
【０００９】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、炭化物の自己発熱性の計測によって、運転コスト、プラント構造の簡略化をしつつ、保管や移送の安全性が確保された高品質の炭化物（製品）を製造可能な炭化物製造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】
【００１０】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る炭化物製造システムは、
設定された炭化温度で被処理物を加熱にすることで炭化物を得る炭化処理を実行する炭化手段と、
前記炭化手段により得られる前記炭化物であって、前記炭化物を加湿する加湿処理がなされていない未加湿の前記炭化物である未加湿炭化物を貯留する貯留手段と、
前記未加湿炭化物から採取される評価試料の自己発熱性を評価する自己発熱性評価手段と、
前記自己発熱性評価手段による前記評価試料の評価結果に基づいて前記炭化処理を制御する炭化処理制御手段と、を備え、
前記炭化処理制御手段は、
前記評価結果に基づいて前記炭化温度を決定する炭化温度決定部と、
前記炭化温度決定部によって決定される前記炭化温度を前記炭化手段に設定する制御実行部と、
前記評価結果が所定基準を満たさない場合には、前記未加湿炭化物を前記炭化手段による前記炭化処理に戻すための返却指示を行う返却制御部と、を含む。
【００１１】
上記（１）の構成によれば、製品である炭化物に対しての加湿処理が行われることなく、その後の保管や移送のために貯留される。また、評価試料の自己発熱性が所定基準を満たさない場合には、再度、未加湿炭化物は炭化手段に戻されて炭化処理がされる。
このため、製品である炭化物の安全性を確保した上で、加湿処理などの自己発熱性を抑制するための設備、スペース、抑制のための処理時間、設備や処理の管理などが不要となると共に、プラントの構造を簡略化することができる。さらに、加湿処理などの自己発熱性を抑制するための処理が炭化物に行われないことによって発熱量の高い炭化物を得ることができ、炭化物を燃料として活用する場合の製品品質を向上させることができる。さらに、所定基準を満たさない炭化物に対して再び炭化処理を実行する際も、加湿処理のされていない炭化物を炭化手段に戻すため炭化処理を効率的に実行することができる
また、評価結果に基づいて炭化温度を制御することで炭化温度は最適化される。このため、炭化処理における加熱に必要な運転コストを低減させると共に、炭化温度を下げることで発熱量の高い炭化物を得ることができる。
【００１２】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記自己発熱性評価手段は、単位期間ごとに炭化処理される前記未加湿炭化物から夫々採取される前記評価試料の各々に対して前記自己発熱性を評価し、
前記炭化処理制御手段は、
前記自己発熱性評価手段によって前記評価結果が得られるたびに、前記評価結果と、該評価結果に対応する前記炭化手段に設定された前記炭化温度との関係を含む個別データを前記単位期間ごとに生成する個別データ生成部と、
時系列が分かるように前記個別データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶される複数の前記個別データであって、同一の炭化温度からなる複数の前記個別データから構成される集合データに基づいて、前記炭化温度の安全性を確認する安全性確認部と、を含み
前記炭化温度決定部は、前記安全性確認部によって前記炭化温度の安全性が確認される場合には、該炭化温度から所定温度だけ下げた温度を新たな炭化温度に決定すると共に、前記単位期間毎の前記評価結果が前記所定基準を満たさないことを検出した場合には、所定基準を満たさない前記評価試料に対応する前記炭化温度よりも高い温度を新たな炭化温度に決定する。
上記（２）の構成によれば、複数の個別データから構成される集合データに基づいて、設定された炭化温度の安全性を統計的に確認される。また、安全性が確認される場合にはより低い炭化温度によって炭化処理が実行される。また、決定された炭化温度による炭化処理において評価結果が所定基準を満たさない場合には、即座に炭化温度は挙げられる。このように構成することによって、製品である炭化物の安全性を確保しつつ炭化温度を下げることで運転コストを低減できる。
【００１３】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（２）の構成において、
前記自己発熱性評価手段は、断熱雰囲気下において前記評価試料が初期温度から所定温度まで上昇するのに要する時間であるＳＩＴ時間に基づいて前記自己発熱性を評価する。
上記（３）の構成によれば、ＳＩＴ時間によって自己発熱性の評価を確実に行うことができる。
【００１４】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
前記ＳＩＴ時間は、前記評価試料の絶対温度の逆数と前記絶対温度の上昇速度との関係に基づいて算出される。
上記（４）の構成によれば、ＳＩＴ時間の測定上の問題点（測定系の断熱が完全でなく僅かに放熱すること）を補正したＳＩＴ時間を得ることができる。
また、ＳＩＴ時間は、評価試料が初期温度から所定温度（終了温度）まで上昇するのに要する時間と定義されるが、この構成によれば、ＳＩＴ時間を初期温度から実測することなく求めることができると共に、ＳＩＴ時間を終了温度まで測定することなく求めることもできる。このため、例えば、測定時間短縮のために、初期温度よりも高い温度を評価試料の計測開始温度とできるので、初期温度から計測開始温度までの評価試料の温度上昇に要する時間分、自己発熱性の評価時間を短縮することができる。
【００１５】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（４）の構成において、
前記評価試料は、前記貯留手段に貯留される前に採取される。
上記（５）の構成によれば、未加湿炭化物が貯留手段によって貯留される前に採取されるので、貯留手段による貯留量（製品量）を適切に管理することができると共に、評価試料に関連する未加湿炭化物の範囲の切り分けを容易にすることができる。
【００１６】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（５）の構成において、
前記貯留手段での貯留のために前記未加湿炭化物を抽出するフィルタ手段を、さらに備え、
前記評価試料は、前記フィルタ手段によって抽出される前記未加湿炭化物から採取される。
上記（６）の構成によれば、未加湿炭化物が貯留手段によって貯留される直線に採取されるので、貯留手段による貯留量をより適切に管理することができると共に、評価試料に関連する未加湿炭化物の範囲の切り分けを容易にすることができる。
【００１７】
（７）本発明の少なくとも一実施形態に係る炭化物製造方法は、
設定された炭化温度で被処理物を加熱にすることで炭化物を得る炭化処理を実行する炭化ステップと、
前記炭化ステップにより得られる前記炭化物であって、前記炭化物を加湿するための加湿処理がなされていない未加湿の前記炭化物である未加湿炭化物から採取される評価試料の自己発熱性を評価する自己発熱性評価ステップと、
前記自己発熱性評価ステップによる前記評価試料の評価結果に基づいて前記炭化処理を制御する炭化処理制御ステップと、を備え、
前記炭化処理制御ステップは、
前記評価結果に基づいて前記炭化温度を決定する炭化温度決定ステップと、
前記炭化温度決定ステップによって決定される前記炭化温度を前記炭化ステップにおける前記炭化温度に設定する制御実行ステップと、
前記評価結果が所定基準を満たさない場合には、前記未加湿炭化物を前記炭化ステップに戻して前記炭化処理を再び実行するための返却指示を行う返却制御ステップと、
を含む。
上記（７）の構成によれば、上記（１）と同様の効果を奏する。
【００１８】
（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、
前記自己発熱性評価ステップは、単位期間ごとに炭化処理される前記未加湿炭化物から夫々採取される前記評価試料の各々に対して前記自己発熱性を評価し、  
前記炭化処理制御ステップは、
前記自己発熱性評価ステップによって前記評価結果が得られるたびに、前記評価結果と、該評価結果に対応する前記炭化ステップにおいて設定された前記炭化温度との関係を含む個別データを前記単位期間毎に生成する個別データ生成ステップと、
前記個別データの時系列が分かるように記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップによって記憶される複数の前記個別データであって、同一の炭化温度からなる複数の前記個別データから構成される集合データに基づいて、前記炭化温度の安全性を確認する安全性確認ステップと、を含み
前記炭化温度決定ステップは、前記安全性確認ステップによって前記炭化温度の安全性が確認される場合には、該炭化温度から所定温度だけ下げた温度を新たな前記炭化温度に決定すると共に、前記単位期間毎の前記評価結果が所定基準を満たさないことを検出した場合には、所定基準を満たさない前記評価試料に対応する前記炭化温度よりも高い温度を新たな炭化温度に決定する。
上記（８）の構成によれば、上記（２）と同様の効果を奏する。
【００１９】
（９）幾つかの実施形態では、上記（７）〜（８）の構成において、
前記自己発熱性評価ステップは、断熱雰囲気下において前記評価試料が初期温度から所定温度まで上昇するのに要する時間であるＳＩＴ時間に基づいて前記自己発熱性を評価する。
上記（９）の構成によれば、上記（３）と同様の効果を奏する。
【００２０】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）の構成において、
前記ＳＩＴ時間は、前記評価試料の絶対温度の逆数と、前記絶対温度の上昇速度の関係に基づいて算出される。
上記（１０）の構成によれば、上記（４）と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、炭化物の自己発熱性の計測によって、運転コスト、プラント構造の簡略化をしつつ、保管や移送の安全性が確保された高品質の炭化物（製品）を製造可能な炭化物製造システムを提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る炭化物製造システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る炭化物製造システムの全体フローを説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る炭化処理制御手段の機能ブロックを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る炭化処理制御手段の記憶部に記憶される個別データと集合データのイメージを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る炭化処理制御手段による炭化温度の決定フローを説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＳＩＴ時間の測定方法を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る図６の評価方法が行われる測定系示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るＳＩＴ時間の算出方法を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る計測データの測定例を示す図である。
【図１０】図９に例示される計測データから得られる指数近似式（アレニウス近似式）を説明するための図である。
【図１１】図１０に例示される指数近似式からＳＩＴ時間を求める過程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る炭化物製造システム１の構成を概略的に示す図である。図１に示されるように、炭化物製造システム１は、炭化炉２（炭化手段）と、ホッパ３（貯留手段）と、自己発熱性評価手段４、炭化処理制御手段５とを備える。また、炭化処理制御手段５は、炭化温度決定部５２と、制御実行部５３と、返却制御部５８を含む。
【００２５】
炭化炉２は、設定された炭化温度で被処理物２１を加熱にすることで炭化物２２を得る炭化処理を実行する炭化手段である。図１の例示では、外熱式ロータリーキルン型の炭化炉２が示されているが、内燃式でも良いし、流動床型又はスクリュー型でも良い。また、被処理物２１は、炭化処理により固体燃料化できる有機性の汚泥や木材である。汚泥の具体例を挙げると、下水汚泥、食品汚泥、製紙汚泥、ビルピット汚泥、消化汚泥、活性汚泥などとなる。
【００２６】
ホッパ３は、炭化炉２より得られる炭化物２２を貯留する貯留手段である。このホッパ３での炭化物２２の貯留は一時的であり、貯留された後に火力発電所などに輸送される。このため、ホッパ３の下部は、貯留されている炭化物２２を輸送のためのバルク車７２やコンテナ７３などの輸送手段７０に払い出すことが可能な構造となっていても良い。そして、このホッパ３には、以下に説明するように、炭化物２２を加湿する加湿処理がなされていない未加湿の炭化物２２（未加湿炭化物２２）が貯留される。なお、以降の説明では、炭化物２２と未加湿炭化物２２は同じ意味で用いるものとする。
【００２７】
すなわち、炭化炉２によって製造される炭化物２２は貯留のためにホッパ３に運ばれるが、炭化物製造システム１において炭化炉２とホッパ３の間には加湿処理を行う加湿器などの加湿設備は設けられていない。
詳述すると、炭化炉２とホッパ３の間には、炭化炉２により製造される炭化物２２をホッパ３に移動させるための搬送設備が設置されている。図１の例示では、搬送設備は、炭化物２２を間接的に水で冷却する水冷コンベヤ６１と、炭化物２２を気流搬送する気流搬送管６２とから主に構成されている。また、水冷コンベヤ６１と気流搬送管６２の間にはロータリーフィーダ６３が設けられており、水冷コンベヤ６１の出口側に接続されることで炭化物２２を定量的に気流搬送管６２内に供給するよう構成されている。つまり、炭化炉２からの炭化物２２は、水冷コンベヤ６１、ロータリーフィーダ６３、気流搬送管６２といった順序でホッパ３に運ばれる。
【００２８】
一方、気流搬送管６２の搬送気流は、搬送気流を圧送するブロア６４により供給される。そして、ブロア６４からの搬送気流は、気流搬送管６２、搬送気流と炭化物２２を分離するバグフィルタ６５、搬送気流中の酸素濃度を測定する酸素濃度計６６を経てブロア６４に戻ることで循環される。また、ブロア６４と酸素濃度計６６の間には、バルブ６７を介して窒素ガス供給源６８が設けられている。
【００２９】
上記の通り、バグフィルタ６５は、ホッパ３での貯留のために炭化物２２（未加湿炭化物２２）を抽出するフィルタ手段である。そして、このバグフィルタ６５によって搬送気流から炭化物２２は分離抽出され、ホッパ３に送られる。
【００３０】
以上の説明の通り、炭化炉２とホッパ３の間には、炭化物２２を加湿するための加湿設備は設けられておらず、ホッパ３には未加湿炭化物２２が貯留される。また、図１の例示では、バグフィルタ６５とホッパ３の間に、下記に説明する自己発熱性評価手段４が設けられる。
【００３１】
この自己発熱性評価手段４は、炭化物２２（未加湿炭化物２２）から採取される評価試料２４の自己発熱性を評価する。このため、炭化炉２からの炭化物２２の一部は、評価試料２４として、輸送手段７０に送られる前に採取される。そして、自己発熱性評価手段４によって評価試料２４の自己発熱性が評価されることで、評価試料の母集団となる炭化物２２が評価されることになる。この評価試料２４の採取は、ベルトコンベアやロボットなどの設備などの採取のための設備を用いて行われても良い。
【００３２】
また、炭化処理制御手段５は、自己発熱性評価手段４による評価試料２４の評価結果４１に基づいて炭化炉２で実行される炭化処理を制御する。このために、炭化処理制御手段５は、評価試料２４の評価結果４１に基づいて炭化温度を決定する炭化温度決定部５２と、炭化温度決定部５２によって決定される炭化温度を炭化炉２に設定する制御実行部５３と、自己発熱性の評価結果４１が所定基準を満たさない場合には、炭化物２２（未加湿炭化物２２）を炭化炉２による炭化処理に戻すための返却指示５９を行う返却制御部５８と、を含む。
【００３３】
この返却制御部５８による返却指示５９は、炭化炉２による炭化処理に炭化物２２を戻すための設備（装置）に対する指示であっても良く、炭化物製造システム１を管理者などに通知するアラーム（警告灯、警報）や、画面表示であっても良い。また、例えば、返却指示５９がなされることでベルトコンベアやロボットなどの返却のための設備を用いて炭化物２２が炭化炉２へ戻されても良い。この返却制御部５８による返却指示５９によって、炭化物２２は炭化炉２戻される。
そして、このような構成を有する炭化物製造システム１は、図２に例示されるフローに従って動作する。
【００３４】
図２は、幾つかの実施形態における、炭化物製造システム１の全体フロー（炭化物製造方法）を説明する図である。
図２に示されるように、炭化物製造システム１の全体フロー（炭化物製造方法）は、設定された炭化温度で被処理物２１を加熱にすることで炭化物２２を得る炭化処理を実行する炭化ステップと、炭化ステップにより得られる炭化物２２であって、炭化物２２を加湿するための加湿処理がなされていない未加湿の炭化物２２である未加湿炭化物から採取される評価試料２４の自己発熱性を評価する自己発熱性評価ステップと、自己発熱性評価ステップによる評価試料２４の評価結果４１に基づいて炭化炉２による炭化処理を制御する炭化処理制御ステップと、を備える。また、この炭化処理制御ステップは、自己発熱性の評価結果４１に基づいて炭化炉２による炭化温度を決定する炭化温度決定ステップと、炭化温度決定ステップによって決定される炭化温度を炭化ステップにおける炭化温度に設定する制御実行ステップと、評価結果４１が所定基準を満たさない場合には、未加湿炭化物を炭化ステップに戻して炭化処理を再び実行するための返却指示５９を行う返却制御ステップと、を含む。
【００３５】
すなわち、図２のステップＳ２１は上記の炭化ステップであり、ステップＳ２１において、炭化炉２での炭化処理によって炭化物２２（未加湿炭化物２２）が製造される。すなわち、炭化炉２に設定された炭化温度（設定温度）で被処理物２１（木材や汚泥など）が炭化炉２内で加熱され（炭化処理）、これによって炭化物２２が製造される。
【００３６】
ステップＳ２２にいて、製造される炭化物２２の一部が評価試料２４として採取される。続くステップＳ２３は自己発熱性評価ステップであり、ステップＳ２３において、評価試料２４の自己発熱性の評価が自己発熱性評価手段４によって行われる。この自己発熱性の評価結果４１は炭化処理制御手段５に入力される。そして、続くステップＳ２４は炭化温度決定ステップであり、ステップＳ２４において、炭化処理制御手段５の炭化温度決定部５２により、炭化炉２に設定される炭化温度が自己発熱性の評価結果４１に基づいて決定される。この決定された炭化温度は、制御実行ステップであるステップＳ２５において、制御実行部５３により炭化炉２の設定温度に設定される。なお、これによって、以降で行われるステップＳ２１での炭化処理は、この設定温度でなされることになる。
【００３７】
そして、ステップＳ２６において、自己発熱性の評価結果４１が所定基準を満たすか否かの判断が行われることで、返却制御部５８による処理の有無が決定される。すなわち、自己発熱性の評価結果４１が所定基準を満たさない場合には、返却制御ステップであるステップＳ２７において、返却制御部５８による返却指示５９が行われる。これによって、評価試料２４によって自己発熱性の評価がなされた炭化物２２は炭化炉２による炭化処理に再度戻される。逆に、自己発熱性の評価結果４１が所定基準を満たす場合には、ステップＳ２８において製品である炭化物２２の製造が完了となる。なお、ステップＳ２５における炭化温度の設定においても、自己発熱性の評価結果４１が所定基準を満たすか否かに応じて、炭化温度の設定方法が異なっても良いことは当然である。
【００３８】
ここで、自己発熱性の評価の判定に用いられる上記の所定基準は、この所定基準を満たせば、輸送手段７０による輸送などにおいて炭化物２２の自己発熱による火災事故等が起こらないと判断可能な基準であり、炭化物２２の安全性が認められる基準である。このため、自己発熱性の評価結果４１が所定基準を満たさない場合には、炭化炉２による炭化処理に炭化物２２を戻すことで、所定基準を満たさない製品が輸送手段７０により輸送（出荷）されることが回避される。これと共に、炭化炉２に戻されて再度炭化処理（図２のステップＳ２１）された炭化物２２は、再度の自己発熱性の評価を受けることになり（図２のステップＳ２３）る。このように、所定基準を満たしたもののみが出荷可とされるので、加湿処理などの自己発熱性を抑制するための処理工程を行う必要はない。
【００３９】
上記の構成によれば、製品である炭化物２２に対しての加湿処理が行われることなく、その後の保管や移送のために貯留される。また、評価試料の自己発熱性が所定基準を満たさない場合には、再度、未加湿炭化物２２は炭化手段に戻されて炭化処理がされる。
このため、製品である炭化物２２の安全性を確保した上で、加湿処理などの自己発熱性を抑制するための設備、スペース、抑制のための処理時間、設備や処理の管理などが不要となると共に、プラントの構造を簡略化することができる。さらに、加湿処理などの自己発熱性を抑制するための処理が炭化物２２に行われないことによって発熱量の高い炭化物２２を得ることができ、炭化物２２を燃料として活用する場合の製品品質を向上させることができる。さらに、所定基準を満たさない炭化物２２に対して再び炭化処理を実行する際も、加湿処理のされていない炭化物２２を炭化手段に戻すため炭化処理を効率的に実行することができる
また、評価結果４１に基づいて炭化温度を制御することで炭化温度は最適化される。このため、炭化処理における加熱に必要な運転コストを低減させると共に、炭化温度を下げることで発熱量の高い炭化物２２を得ることができる。
【００４０】
他の幾つかの実施形態では、図２のステップＳ２２における炭化物２２（未加湿炭化物）の評価試料２４の採取は、木材や汚泥などの被処理物２１の性質は変わることがあるため、単位期間毎に行われている。この単位期間は任意であり、例えば、日単位や、時間単位、数日単位、周単位でも良い。例えば大雨の後など、被処理物２１の性質が変わる可能性が考えられる場合に採取しても良い。また、必ずしも定期的や周期的にこの採取を行わなくても良く、単位期間のどこかで採取しても良い。単位期間内において被処理物２１の性質が変わる可能性が考えられるときに採取しても良い。
そして、自己発熱性評価手段４は、単位期間ごとに炭化処理される未加湿炭化物２２（炭化物２２）から夫々採取される評価試料２４の各々に対して自己発熱性を評価する。また、炭化処理制御手段５は、図３に例示するような構成により、自己発熱性の評価結果４１が入力されると、炭化炉２による炭化処理を制御するよう構成されている。
【００４１】
図３は、幾つかの実施形態における、炭化処理制御手段５の機能ブロックを説明するための図である。図３に示されるように、炭化処理制御手段５は、上述した機能部（炭化温度決定部５２、制御実行部５３、返却制御部５８）に加えて、個別データ生成部５４と、記憶部５５と、安全性確認部５６と、を備える。
【００４２】
個別データ生成部５４は、自己発熱性評価手段４によって評価結果４１が得られるたびに、この評価結果４１と、この評価結果４１に対応する炭化炉２に設定された炭化温度との関係を含む個別データ４６（図４参照）を生成するよう構成されている。このため、図３に示されるように、自己発熱性評価手段４による自己発熱性の評価結果４１は、個別データ生成部５４へ入力される。また、生成された個別データ４６は記憶部５５に入力されることで保存される。
【００４３】
記憶部５５は、個別データ４６の時系列が分かるように個別データ４６を記憶（保存）する。例えば、図４に示されるように、個別データ４６は、少なくとも、評価日時と、評価試料２４に対する自己発熱性の評価結果４１と、この評価試料２４を製造した炭化炉２の炭化温度（設定温度）とが含まれるレコードであっても良く、評価日時によって個別データ４６の時系列が分かるようになっている。そして、このような個別データ４６は評価結果４１が入力されるたびに生成されるので、記憶部５５には、複数の個別データ４６が含まれることになる。また、記憶部５５には、後述する安全性の確認された炭化温度が保存されても良い。なお、記憶部５５は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、ハードディスクなどの記憶媒体で構成されても良い。また、評価日時などの時間や時刻に限定されず、時系列を示すような番号、記号、文字であっても良い。
【００４４】
安全性確認部５６は、記憶部５５に記憶される複数の個別データ４６であって、同一の炭化温度からなる複数の個別データ４６から構成される集合データ４７に基づいて、前記炭化温度の安全性を確認する。すなわち、安全性確認部５６には、図３に示すように、個別データ生成部５４からの個別データ４６が記憶部５５を介して入力される。そして、安全性確認部５６は、入力される個別データ４６の複数からなる集合データ４７に基づいて設定温度の安全性を確認する。
【００４５】
図４の例示では、個別データ４６は日単位で作成されており、集合データ４７は、個別データ４６の１０日分（１０個）となっている。また、図４には、２つの集合データ４７（第１集合データ４７ａと第２集合データ４７ｂ）が示されており、３以上の集合データ４７（第３集合データ以降）は省略されている。
このように、この集合データ４７は、個別データ４６を時系列順に所定数集めても良いし、予め決められた期間間隔に含まれる個別データ４６で構成しても良い。また、集合データ４７に含まれる個別データ４６の数は、炭化炉２の設定温度（炭化温度）の安全性を統計的に確認するのに必要と考えられる数としても良い。
【００４６】
炭化温度決定部５２は、安全性確認部５６によって安全性が確認される場合には、炭化炉２の現在の設定温度（炭化温度）から所定温度だけ下げた温度を新たな炭化温度に決定すると共に、単位期間毎の評価結果４１が上記の所定基準を満たさないことを検出した場合には、この所定基準を満たさない評価試料２４に対応する設定温度（炭化温度）よりも高い温度を新たな炭化温度に決定するよう構成されている。すなわち、安全性が確認されると炭化炉２の設定温度は所定温度だけ下げられるが、下げられようとする現在の設定温度は、既に安全性が確認されたことになる。また、この下げられる温度幅となる所定温度は任意の値で良く、所定温度は一定であっても良いし、上記の所定基準の境界に近づくほど所定温度を小さくするなど状況に応じて設定しても良い。
そして、図３に例示されるような機能ブロックからなる炭化処理制御手段５は、図５に示されるようにして炭化炉２の炭化温度を決定する。
【００４７】
図５は、幾つかの実施形態における、炭化物製造システム１による炭化温度の決定フロー（炭化物製造方法における炭化温度の決定方法）を説明する図である。
図５に示されるように、炭化物製造システム１による炭化温度の決定フロー（炭化物製造方法における炭化温度の決定方法）は、自己発熱性評価ステップは、炭化処理される炭化物２２（未加湿炭化物２２）から単位期間ごとに夫々採取される評価試料２４の各々に対して自己発熱性を評価する。また、炭化処理制御ステップは、自己発熱性評価ステップによって評価結果４１が得られるたびに、この評価結果４１と、この評価結果に対応する炭化ステップにおいて設定された炭化温度との関係を含む個別データ４６を単位期間毎に生成する個別データ生成ステップと、個別データ４６の時系列が分かるように記憶する記憶ステップと、記憶ステップによって記憶される複数の個別データ４６であって、同一の炭化温度からなる複数の個別データ４６から構成される集合データに基づいて、炭化温度の安全性を確認する安全性確認ステップと、を含む。そして、上記の炭化温度決定ステップは、安全性確認ステップによって炭化温度の安全性が確認される場合には、安全性の確認される炭化温度から所定温度だけ下げた温度を炭化炉２における炭化処理での新たな炭化温度に決定すると共に、単位期間毎の評価結果４１が上記の所定基準を満たさないことを検出した場合には、上記の所定基準を満たさない評価試料２４に対応する炭化温度よりも高い温度を新たな炭化温度に決定する。
【００４８】
上述の炭化処理制御ステップについて以下に詳述すると、評価試料２４は、炭化炉２によって炭化処理される炭化物２２から単位期間ごとに採取されており、自己発熱性評価ステップによって、それぞれの評価試料２４の自己発熱性が評価される。そして、炭化処理制御ステップにおいては、図５のステップ５１において自己発熱性の評価結果４１の入力が監視され、この入力があると判断される場合には、ステップＳ５２において、入力のあった自己発熱性の評価結果４１と所定基準（前述）とが比較される。この比較の結果、ステップＳ５３において評価結果４１が所定基準を満たすと判断される場合には、個別データ生成ステップであるステップＳ５４において個別データ４６の生成がされ、記憶ステップであるステップＳ５５において記憶保存される。
【００４９】
そして、次のステップＳ５６において、集合データ４７を構成する所定数（所定期間分）の個別データ４６が生成されたか判定される。ステップＳ５６での判定の結果、集合データ４７がまだ生成されていないと判断される場合には再度ステップＳ５１に戻ることで集合データ４７の生成を待つことになる。一方、図５の上記のステップＳ５６での判定の結果、所定数の個別データ４６が生成されるなどによって、集合データ４７が生成されたと判断される場合には、ステップＳ５７において、炭化炉２の現在の設定温度である炭化温度は安全な温度と認定される。すなわち、図５の例示では、ステップＳ５６によって上記の安全性確認ステップが行われる。
【００５０】
このステップ５６を図４の例示と対比して説明すると、例えば、第１集合データ４７ａの１日目から９日目までは、ステップ５６の判定において第１集合データ４７ａはまだ生成されていないと判定されることになる。一方、第１集合データ４７ａの１０日目の個別データ４６が作成された際には、ステップ５６の判定において第１集合データ４７ａが生成されたと判定されることになる。
【００５１】
また、安全性確認ステップにおいて現在の設定温度（炭化温度）の安全性が確認されることは、つまり、炭化炉２の設定温度よりも低い炭化温度が安全である可能性があることを意味する。そして、炭化温度を下げることは、炭化処理のための燃料を減らすなど運転コストを下げることにつながる。このため、ステップＳ５８において、炭化炉２の設定温度から所定温度を下げた温度を新たな炭化温度として決定し、この決定をもって本フローは終了される。
【００５２】
一方、上記の図５のステップＳ５３において評価結果４１が所定基準を満たさないと判断される場合には、ステップＳ５９において、炭化炉２の設定温度よりも高い温度であって安全性確認部５６によって前記安全性が既に確認されている温度が新たな炭化温度として決定された後、本フローは終了する。すなわち、現在の炭化炉２の設定温度によっては製造される炭化物２２の安全性に問題があるため、安全な炭化温度に戻される。安全性が既に確認されている温度は、複数ある場合には、最も近い温度（最も低い温度）が新たな炭化温度とされても良い。また、安全性が確認された温度以上の温度は、安全と判断できるため、例えば、１０℃などの特定の温度幅だけ炭化温度を上げても良い。
【００５３】
図５に例示されるフローは、その終了後に、再度ステップＳ５１から開始されて繰り返される。すなわち、図４の例示では、第１集合データ４７ａを対象とする炭化温度の決定が行われた後に、次は、第２集合データ４７ｂを対象とする炭化温度の決定フローが行われることを意味する。
【００５４】
上記の構成によれば、複数の個別データ４６から構成される集合データ４７に基づいて、設定された炭化温度の安全性を統計的に確認される。また、安全性が確認される場合にはより低い炭化温度によって炭化処理が実行される。また、決定された炭化温度による炭化処理において評価結果４１が所定基準を満たさない場合には、即座に炭化温度は挙げられる。このように構成することによって、製品である炭化物２２の安全性を確保しつつ炭化温度を下げることで運転コストを低減できる。
【００５５】
他の幾つかの実施形態では、図６に示されるように、自己発熱性評価手段４は、断熱雰囲気下において評価試料２４が初期温度から所定温度まで上昇するのに要する時間であるＳＩＴ時間に基づいて自己発熱性を評価する。また、図７は、幾つかの実施形態における、ＳＩＴ時間の評価のための測定系を説明する図である。そして、ＳＩＴ時間は、例えば、炭化物２２が１１０℃（初期温度）から２５０℃（終了温度）まで温度上昇するのに要した時間として定義される。ただし、この温度範囲（１１０℃から２５０℃）に限定されず、ＳＩＴ時間の内容が変更されれば、その変更に応じた温度範囲とされる。また、この場合のＳＩＴ時間に対する上記の所定基準は例えば６時間以上とされる。
【００５６】
図６は、幾つかの実施形態における、ＳＩＴ時間の測定方法を説明するための図である。
図６のステップＳ１において、評価試料２４は採取され、測定用容器４２に格納される。すなわち、図７に示されるように、製造ライン６０を流れる炭化物２２の一部が採取され、評価試料２４として測定用容器４２に格納される。製造ライン６０はベルトコンベア等の炭化物２２を移送するための移送設備であっても良い。
【００５７】
ステップＳ６２において、図７に示されるように、評価試料２４の中央（測定用容器４２の中央）に熱電対４４が設置され、恒温槽４３に封じられる。そして、ステップＳ６３において恒温槽４３をＮ２（窒素）パージした後に、恒温槽内部を１１０℃などの測定開始温度（初期温度）に保持する。
【００５８】
ステップＳ６４において、恒温槽４３の内部をＡＩＲ（空気）雰囲気に変更し、評価試料２４の温度変動の計測が開始される。また、評価試料２４の温度は、評価試料２４に設置される熱電対４４によって計測され、この計測データは、温度計測器４５によって取得・記録される。なお、計測データは、計測開始からの経過時間と、この経過時間における評価試料２４の温度とを対応させたデータであっても良い。また、後述するように、この経過時間と温度の対応データを計測開始から計測終了まで複数記録したものであっても良い。
【００５９】
また、ステップＳ６４での計測終了は、ＳＩＴ時間の終了温度である２５０℃に達した時に終了される。すなわち、ＳＩＴ時間が実際に計測される。なお、この場合には、計測データは経過時間と２５０℃に達したときの温度であれば足りる。また、２５０℃を超えた温度（例えば、３００℃など）まで計測しても良く、後述のＳＩＴ時間の算出に利用しても良い。
【００６０】
あるいは、ステップＳ６４での計測終了は、測開始から数時間後、十数時間後など所定時間経過後に計測を終了される。すなわち、自己発熱性により評価試料２４の温度は時間と共に上昇することが想定されるが、製造状態によっては２５０℃に達するまでに多くの時間を要する場合もある。そして、このように多くの時間を要するということは、自己発熱性による安全性は高いことを意味するため、評価試料２４が２５０℃まで温度上昇しなくても計測を打ち切って終了することができ、これによって計測時間は短縮される。幾つかの実施形態では、評価試料２４の温度が２５０℃に達しなくても、計測開始から所定基準以上（６時間以上）で打ち切られても良く、例えば、安全性の観点から打ち切り時間を計測開始から２４時間としても良い。
【００６１】
ステップＳ６５において、評価試料２４の計測データからＳＩＴ時間を得る。具体的には、上記のようにＳＩＴ時間を実測することで得ても良いし、後述するように、計測データに基づいてＳＩＴ時間を算出することで得ても良い。
そして、ステップＳ６６においてＳＩＴ時間と所定基準が比較され、ＳＩＴ時間が所定基準（６時間以上）を満足する場合には、ステップＳ６７において炭化物２２は安全と判定される。逆に、ＳＩＴ時間が所定基準（６時間以上）を満たさない場合には、ステップＳ６８において炭化物２２は安全でないと判断される。
上記の構成によれば、ＳＩＴ時間によって自己発熱性の評価を確実に行うことができる。
【００６２】
図６に示される実施形態では、ＳＩＴ時間は実測されている。また、測定開始温度は、ＳＩＴ時間に定義される初期温度である１１０℃となっている。
他の幾つかの実施形態では、ＳＩＴ時間は、評価試料２４の絶対温度の逆数と、この絶対温度の上昇速度との関係に基づいて算出される。また、この場合において、他の幾つかの実施形態では、ＳＩＴ時間の計測時間を短縮するために、測定開始温度は１１０℃よりも高い温度（例えば、１５０℃、１８０℃など）に設定される。
【００６３】
図８は、幾つかの実施形態における、ＳＩＴ時間の算出方法を説明するための図である。また、図９は、幾つかの実施形態における、計測データの測定例を示す。そして、図１０は、図９に例示される計測データから得られるＳＩＴ時間算出のための指数近似式（アレニウス近似式）を説明するための図であり、図１１は、図１０に例示される指数近似式からＳＩＴ時間を求める過程を説明するための図である。
【００６４】
図８に例示されるＳＩＴ時間の算出方法を説明すると、図８のステップＳ８１において、計測データに含まれる測定開始からの経過時間と評価試料２４の温度の対応関係から、評価試料２４の絶対温度の温度上昇速度（反応速度）を算出する。このステップＳ８１を図９の例示を用いて説明すると、図９の例示では、計測データは、経過時間（秒）とその時の温度（℃）との対応データの複数からなっている。また、図９において反応速度（温度上昇速度）の単位が（Ｋ／ｈ）と記載されているように、単位時間（ｈ：ｈｏｕｒ）に上昇した絶対温度（Ｋ：ケルビン）として温度上昇速度（Ｋ／ｈ）を算出している。このため、図９の例示では、計測データの温度は摂氏（℃）から絶対温度（Ｋ）へ変換され、計測データの経過時間は毎秒から毎時に変換された上で、これらの変換値を用いて温度上昇速度（Ｋ／ｈ）が計算されている。なお、図９の例示では、計測開始温度は１５０℃となっており、１０℃の温度上昇毎の時間（ｓ）が記録されているが、温度上昇速度が得られればどのような方法でも良く、例えば、計測開始から評価試料２４の温度が周期的に記録されても良い。
【００６５】
ステップＳ８２において、評価試料２４の絶対温度（Ｋ）の逆数（１／Ｋ）が算出される（図９参照）。そして、ステップ８３において、絶対温度の逆数（１／Ｋ）と対応する温度上昇速度（Ｋ／ｈ）との関係に最も近い指数近似式（アレニウス近似式）を求める。
【００６６】
このステップＳ８３について詳述すると、図１０の白丸で例示されるように、図９の計測データにおける絶対温度の逆数（１／Ｔ）と温度上昇速度（Ｋ／ｈ）をそれぞれ横軸（ｘ軸）と縦軸（ｙ軸）にプロットする。図９の例示においては、１０の温度上昇速度が計算されているので、図１０にも１０の白丸がプロットされている。そして、この複数の値に最も近似するような指数近似曲線を探す。例えば、ｙ＝Ａ・ｅｘｐ（−Ｂ・ｘ）の式における定数Ａと定数Ｂをそれぞれ変化させることで、計測データに基づいて得られる温度上昇速度と絶対温度の逆数との関係に最も近似する定数Ａと定数Ｂを見つける（ｅｘｐ：指数関数）。このようにして、計測データを表す指数近似式が求められる。
【００６７】
このようにして指数近似式を求めるのは、以下の理由などによる。すなわち、ＡＩＲ雰囲気での炭化物２２の自己発熱反応は、通常、時間と温度の関数で表すことができ、アレニウス近似式に従う。ところが、現実的には、恒温槽４３の断熱（擬似断熱）は完全ではなく、僅かに放熱するため、温度と時間の相関がアレニウス近似式を描かない場合が多い。ところが、上記のようにして求めたアレニウス近似式はＳＩＴ時間の測定上の問題点（断熱が完全でなく僅かに放熱すること）を補正した式であると考えられるので、ＳＩＴ時間の測定結果として採用できる。
【００６８】
そして、ステップＳ８４において、アレニウス近似式を用いてＳＩＴ時間を算出する。この算出方法を例示すると、上記のように実験値に基づいて得られたアレニウス近似式は、ある温度Ｔｎ（ｎ：０、１、２、・・・、ｎ）における温度上昇速度を示すので、任意の温度Ｔｎを代入することで、その代入された温度における温度上昇速度が上記のアレニウス近似式から得られる。このため、任意の温度Ｔｎと、温度Ｔｎから任意の時間ｔｃの経過後の温度Ｔｎ＋１との関係を表す関係式は、温度Ｔｎ＋１（℃）＝Ｔｎ＋Ａ・ｅｘｐ［−Ｂ・｛１／（２７３＋Ｔｎ）｝］・ｔｃとなる。なお、定数Ａと定数Ｂは、上述の通り、実験値に基づいて求められている。
【００６９】
すなわち、例えば、ｎ＝０における温度Ｔ０を計測開始温度（例えば、Ｔ０＝１５０℃）とし、温度Ｔ０における時間を０として、この０となる時間から時間ｔｃ（例えば、ｔｃ＝０．００５（ｈ）など）経過後の温度をＴ１とすると、定数Ａ、Ｂは既知であるため、上記の関係式から温度Ｔ１が求まる。つまり、温度１５０℃から温度Ｔ１に上昇するのに要した時間は、時間ｔｃ＝０．００５（ｈ）ということになる。次に、温度Ｔ１の時間を０として、この０となる時間からｔｃ時間経過後の温度を温度Ｔ２とすると、温度Ｔ２は、既に求められている温度Ｔ１と経過時間ｔｃと上記の関係式から求めることができる。同様に、Ｔｎ（ｎ＝３、４、・・・ｎ）についても、求めたい温度Ｔｎの一つ前の温度Ｔｎ−１と、この１つ前の温度Ｔｎ−１の時点からの経過時間ｔｃと上記関係式から順次求めることができる。そして、このように算出していくことによって、計測開始時間（例えば、Ｔ０＝１５０℃）から計測終了温度（例えば、Ｔｎ＝２５０℃）となるまでに要した時間を求めることができる。例えば、この計測終了温度が算出されるまで用いられたＴｃの回数などによって算出することができ、例えば、ｔｃ×ｎなどの演算に基づいて算出しても良いし、グラフ化して算出しても良い。なお、任意時間ｔｃの値は、小さいほど精度が向上することは当然である。また、上記の例示では、任意の経過時間ｔｃには固定値を用いた例が示されているが、固定値に限定されず、上記の関係式を用いた算出のそれぞれの際に異なる経過時間Ｔｃを用いても良い。
【００７０】
図１１には、上記のように求められた評価試料２４の温度（℃）と経過時間（ｈ）の関係が示されている。そして、図１１の例示では、１５０℃から計測した計測データ（×印）と、この計測データに基づいて得たアレニウス近似式（１５０℃計測スタート）が実線で表示されている。すなわち、図１１の例示では、実線で示されるグラフは、評価試料２４の温度（℃）は経過時間が０の時には測定開始温度である１５０℃を示しており、そこから順次上昇することで約２．５（ｈ）経過後には３００℃まで達している。
【００７１】
そして、この関係式を用いることで、実際に行われる測定における測定開始時間や測定終了時間の少なくとも一方をＳＩＴ時間の定義に一致させることなく、ＳＩＴ時間を求めることができる。すなわち、ＳＩＴ時間の定義から、測定開始温度は１１０℃、測定終了温度は２５０℃となる。このため、上記の関係式において温度Ｔ０＝１１０℃、Ｔｎ＝２５０℃とすることで、上記と同様に、計測開始時間（例えば、Ｔ０＝１１０℃）から計測終了温度（例えば、Ｔｎ＝２５０℃）となるまでに要した時間を求めることができる。
【００７２】
図１１の例示においては、計測開始温度が１１０℃である１１０℃計測スタートのアレニウス近似式は破線で示されている。そして、１１０℃計測スタートのアレニウス近似式は、１５０℃計測スタートで示されるアレニウス近似式を外挿して得られたものであり、１５０℃スタートのアレニウス近似式を右側にシフトしたものとなっている。そして、この１１０℃計測スタートのアレニウス近似式の２５０℃になる経過時間がＳＩＴ時間となり、図１１の例示では、ＳＩＴ時間は約１５．３（ｈ）となっている。なお、この場合には、ＳＩＴ時間は所定基準（６時間）以上のため、炭化物２２は安全と判定されることになる（図６参照）。
【００７３】
このような構成によれば、ＳＩＴ時間の測定上の問題点（測定系の断熱が完全でなく僅かに放熱すること）を補正したＳＩＴ時間を得ることができる。
また、ＳＩＴ時間は、評価試料２４が初期温度（１１０℃）から所定温度（終了温度：２５０℃）まで上昇するのに要する時間と定義されるが、この構成によれば、ＳＩＴ時間を初期温度（１１０℃）から実測することなく求めることができると共に、ＳＩＴ時間を終了温度（２５０℃）まで測定することなく求めることもできる。このため、例えば、測定時間短縮のために、初期温度（１１０℃）よりも高い温度（図９の例示では１５０℃）を評価試料の計測開始温度とできるので、初期温度（１１０℃）から計測開始温度（図９の例示では１５０℃）までの評価試料２４の温度上昇に要する時間分、自己発熱性の評価時間を短縮することができる。
【００７４】
図１に例示される実施形態では、評価試料２４は、ホッパ３に貯留される前に採取される。ホッパ３の貯留前に採取されることで、製品である炭化物２２の安全性が早い段階で確認される。また、他の幾つかの実施形態では、評価試料２４は、バグフィルタ６５によって抽出される未加湿炭化物２２から採取される。これによって、未加湿炭化物２２がホッパ３に貯留される前に採取されるので、ホッパ３による貯留量（製品量）を適切に管理することができると共に、評価試料２４に関連する未加湿炭化物２２の範囲の切り分けを容易にすることができる。
【００７５】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、評価試料２４は、ホッパ３や、ホッパ３から輸送のために取り出された後に採取されても良い。
また、上記に説明した炭化物製造システム１や炭化物製造方法は、石炭焚き発電所の貯炭バンカーや廃棄物ホッパ内に貯留した物質につても適用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１      炭化物製造システム
２      炭化炉
２１    被処理物
２２    炭化物（未加湿炭化物）
２４    評価試料
３      ホッパ
４      自己発熱性評価手段
４１    評価結果
４２    測定用容器
４３    恒温槽
４４    熱電対
４５    温度計測器
４６    個別データ
４７    集合データ
４７ａ  第１集合データ
４７ｂ  第２集合データ
５      炭化処理制御手段
５２    炭化温度決定部
５３    制御実行部
５４    個別データ生成部
５５    記憶部
５６    安全性確認部
５８    返却制御部
５９    返却指示
６０    製造ライン
６１    水冷コンベヤ
６２    気流搬送管
６３    ロータリーフィーダ
６４    ブロア
６５    バグフィルタ
６６    酸素濃度計
６７    バルブ
６８    窒素ガス供給源
７２    バルク車
７３    コンテナ
Ａ、Ｂ  指数近似式の定数
ｘ、ｙ  指数近似式の変数
ｔｎ    温度
ｔｃ    経過時間
【図１】
2016079374.tif 000003
【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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