[發明專利]氣化裝置、燃料生成系統、氣化方法及燃料生成方法

有效

• 申請號: 200980141278.8
• 申請日: 2009-08-18
• 公開（公告）號: CN102186954A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 橋本芳郎
• 申請（專利權）人: 株式會社微細能源
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10G2/00;C10J3/46
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及一種用于從廢棄物等來生成液體燃料的氣化裝置、燃料生成系統、氣化方法及燃料生成裝置。

背景技術

在先前有下述一種合成廢棄物處理系統(專利文獻1)，其具備：甲烷發酵槽，其對低熱量廢棄物進行甲烷發酵處理；氣化爐，其對高熱量廢棄物進行氣化；氣體凈化裝置，其從氣化爐所產生的氣體中將焦油和煤等除去；以及液體燃料合成裝置，其對由氣體凈化裝置所凈化的氣體中的氫和一氧化碳進行費托合成(FT合成)(Fischer-Tropschsynthesis)；并且，將通過甲烷發酵槽所產生的生物沼氣，作為助燃劑，供給至氣化爐。

專利文獻1：日本專利特開2006-205135號公報

發明內容

[發明所欲解決的問題]

然而，此系統在通過氣化爐將高熱量廢棄物氣化后，必須通過氣體凈化裝置來從此氣體中將焦油和煤等除去，這會導致以下問題產生：FT合成前的處理設備變復雜且大型化，而且處理效率降低。

因此，本發明的目的在于提供一種整體構成簡單小巧，能提高處理效率的氣化裝置、燃料生成系統、氣化方法及燃料生成方法。

[解決問題的技術手段]

本發明的發明者們反復努力研究，結果發現，將焦油成分改性為氫和一氧化碳的反應為吸熱反應，因此，如果只進行加熱，氣化爐內的溫度會降低或變得不均勻。如果氣化爐內的溫度降低或變得不均勻，會導致未反應的焦油成分過多地殘留在氣體中。因此本發明者們想到了將氣化爐內的溫度維持在焦油分解溫度以上的方法，從而完成了本發明。

也即是說，本發明是一種用于從含有碳化合物的原料中生成以氫和一氧化碳為主體的氣體，此氣化裝置的特征在于具備；氣化爐，其具有用于供給原料的供給口和用于排出氣體的排出口；水蒸氣供給手段，其將水蒸氣供給至所述氣化爐；加熱手段，其對所述氣化爐進行加熱；溫度檢測手段，其對所述氣化爐的溫度進行檢測；以及溫度控制手段，其基于所述溫度檢測手段所檢測出的溫度來控制所述加熱手段，以至少將所述氣化爐的排出口側維持在焦油分解溫度以上。

此時，優選所述加熱手段夾持隔熱手段而形成于氣化爐內部。而且，優選所述加熱手段形成為圓筒狀。而且，優選所述加熱手段為電熱器。而且，優選具備對所述氣化爐內的原料進行攪拌的攪拌手段。而且，優選在所述氣化爐內部配置用以降低焦油分解溫度的催化劑。而且，優選所述水蒸氣供給手段所供給的水蒸氣為過熱水蒸氣。而且，優選所述氣化爐形成為從所述供給口朝向所述排出口而向下傾斜。而且，優選所述排出口在所述氣化爐的一端側上部，以能夠防止氣化爐內的壓力超過一定值的尺寸而形成。而且，優選具備：吸引手段，其從所述排出口來吸引在所述氣化爐內生成的氣體；壓力檢測手段，其對所述氣化爐內的壓力進行檢測；壓力控制手段，其基于所述壓力檢測手段所檢測出的壓力來控制所述吸引手段，以將所述氣化爐內的壓力維持在一定范圍內。而且，優選所述水蒸氣供給手段形成為從所述供給口供給水蒸氣。而且，優選具備熱交換手段，其在所述排出口所排出的氫和一氧化碳與作為所述水蒸氣供給手段所供給的水蒸氣的原身的水之間進行熱交換。

而且，本發明的燃料生成系統的特征在于具備：所述本發明的氣化裝置；液體燃料化裝置，其對所述氣化裝置所生成的氫和一氧化碳進行合成，以生成液體燃料。

此時，優選具備發電機，其將所述液體燃料化裝置所產生的過量氣體作為燃料來發電，此發電機可以是馬達式發電機、微型燃氣輪機發電機及燃料電池中的任何一種。而且，優選具備輔助燃料供給裝置，其將所述液體燃料供給至所述發電機。而且，優選所述氣化裝置的加熱手段是使用所述發電機產生的電來進行加熱的電熱器。

而且，本發明的氣化方法的特征在于：在空氣隔絕狀態下，將含有碳化合物的原料和水蒸氣維持在焦油分解溫度以上。

此時，優選使用能降低焦油分解溫度的催化劑。另外，優選所述水蒸氣為過熱水蒸氣。

而且，本發明的燃料生成方法的特征在于具備：氣體生成步驟，其在空氣隔絕狀態下將含有碳化合物的原料和水蒸氣維持在焦油分解溫度以上，來生成以氫和一氧化碳為主體的氣體；以及液體燃料化步驟，其對在所述氣體生成步驟中生成的氫和一氧化碳進行合成，以使液體燃料化。

此時，優選所述氣化生成步驟使用能降低焦油分解溫度的催化劑。而且，優選具有發電步驟，其將在所述液體燃料化步驟中產生的過量氣體作為燃料，通過發電機來發電。而且，優選所述氣體生成步驟使用在所述發電步驟中產生的電來對所述原料和所述水蒸氣進行加熱。而且，優選具有熱交換步驟，其在所述氣體生成步驟所生成的氫和一氧化碳與作為所述水蒸氣的前身的水之間，進行熱交換。