[发明专利]气化装置、燃料生成系统、气化方法及燃料生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从废弃物等来生成液体燃料的气化装置、燃料生成系统、气化方法及燃料生成装置。

背景技术

在先前有下述一种合成废弃物处理系统(专利文献1)，其具备：甲烷发酵槽，其对低热量废弃物进行甲烷发酵处理；气化炉，其对高热量废弃物进行气化；气体净化装置，其从气化炉所产生的气体中将焦油和煤等除去；以及液体燃料合成装置，其对由气体净化装置所净化的气体中的氢和一氧化碳进行费托合成(FT合成)(Fischer-Tropschsynthesis)；并且，将通过甲烷发酵槽所产生的生物沼气，作为助燃剂，供给至气化炉。

专利文献1：日本专利特开2006-205135号公报

发明内容

[发明所欲解决的问题]

然而，此系统在通过气化炉将高热量废弃物气化后，必须通过气体净化装置来从此气体中将焦油和煤等除去，这会导致以下问题产生：FT合成前的处理设备变复杂且大型化，而且处理效率降低。

因此，本发明的目的在于提供一种整体构成简单小巧，能提高处理效率的气化装置、燃料生成系统、气化方法及燃料生成方法。

[解决问题的技术手段]

本发明的发明者们反复努力研究，结果发现，将焦油成分改性为氢和一氧化碳的反应为吸热反应，因此，如果只进行加热，气化炉内的温度会降低或变得不均匀。如果气化炉内的温度降低或变得不均匀，会导致未反应的焦油成分过多地残留在气体中。因此本发明者们想到了将气化炉内的温度维持在焦油分解温度以上的方法，从而完成了本发明。

也即是说，本发明是一种用于从含有碳化合物的原料中生成以氢和一氧化碳为主体的气体，此气化装置的特征在于具备；气化炉，其具有用于供给原料的供给口和用于排出气体的排出口；水蒸气供给手段，其将水蒸气供给至所述气化炉；加热手段，其对所述气化炉进行加热；温度检测手段，其对所述气化炉的温度进行检测；以及温度控制手段，其基于所述温度检测手段所检测出的温度来控制所述加热手段，以至少将所述气化炉的排出口侧维持在焦油分解温度以上。

此时，优选所述加热手段夹持隔热手段而形成于气化炉内部。而且，优选所述加热手段形成为圆筒状。而且，优选所述加热手段为电热器。而且，优选具备对所述气化炉内的原料进行搅拌的搅拌手段。而且，优选在所述气化炉内部配置用以降低焦油分解温度的催化剂。而且，优选所述水蒸气供给手段所供给的水蒸气为过热水蒸气。而且，优选所述气化炉形成为从所述供给口朝向所述排出口而向下倾斜。而且，优选所述排出口在所述气化炉的一端侧上部，以能够防止气化炉内的压力超过一定值的尺寸而形成。而且，优选具备：吸引手段，其从所述排出口来吸引在所述气化炉内生成的气体；压力检测手段，其对所述气化炉内的压力进行检测；压力控制手段，其基于所述压力检测手段所检测出的压力来控制所述吸引手段，以将所述气化炉内的压力维持在一定范围内。而且，优选所述水蒸气供给手段形成为从所述供给口供给水蒸气。而且，优选具备热交换手段，其在所述排出口所排出的氢和一氧化碳与作为所述水蒸气供给手段所供给的水蒸气的原身的水之间进行热交换。

而且，本发明的燃料生成系统的特征在于具备：所述本发明的气化装置；液体燃料化装置，其对所述气化装置所生成的氢和一氧化碳进行合成，以生成液体燃料。

此时，优选具备发电机，其将所述液体燃料化装置所产生的过量气体作为燃料来发电，此发电机可以是马达式发电机、微型燃气轮机发电机及燃料电池中的任何一种。而且，优选具备辅助燃料供给装置，其将所述液体燃料供给至所述发电机。而且，优选所述气化装置的加热手段是使用所述发电机产生的电来进行加热的电热器。

而且，本发明的气化方法的特征在于：在空气隔绝状态下，将含有碳化合物的原料和水蒸气维持在焦油分解温度以上。

此时，优选使用能降低焦油分解温度的催化剂。另外，优选所述水蒸气为过热水蒸气。

而且，本发明的燃料生成方法的特征在于具备：气体生成步骤，其在空气隔绝状态下将含有碳化合物的原料和水蒸气维持在焦油分解温度以上，来生成以氢和一氧化碳为主体的气体；以及液体燃料化步骤，其对在所述气体生成步骤中生成的氢和一氧化碳进行合成，以使液体燃料化。

此时，优选所述气化生成步骤使用能降低焦油分解温度的催化剂。而且，优选具有发电步骤，其将在所述液体燃料化步骤中产生的过量气体作为燃料，通过发电机来发电。而且，优选所述气体生成步骤使用在所述发电步骤中产生的电来对所述原料和所述水蒸气进行加热。而且，优选具有热交换步骤，其在所述气体生成步骤所生成的氢和一氧化碳与作为所述水蒸气的前身的水之间，进行热交换。