流動層乾燥装置、流動層乾燥設備および湿潤原料乾燥方法
【課題】投入領域近傍に投入された湿潤原料が閉塞することを抑制しつつ、湿潤原料を均一に乾燥させることができる流動層乾燥装置、流動層乾燥設備および流動層乾燥方法を提供する。
【解決手段】乾燥室およびチャンバ室を備える乾燥容器と、投入部と、排出部と、前記チャンバ室から前記乾燥室内にガスを供給可能な貫通孔が形成されたガス分散板と、乾燥室で湿潤原料と共に流動層を形成する流動化ガスを、チャンバ室に供給する流動化ガス供給部と、流動化ガスが供給されて形成された流動層の湿潤原料が乾燥されることにより発生する発生蒸気を乾燥容器の上方から排出する蒸気排出部と、乾燥室の流動層が形成される領域のうち投入部側の領域に配置され、乾燥容器の幅方向に延在する軸と、軸と連結し前記軸から離れる方向に延びた枝部および軸を回転させる駆動部を備え、前記軸が回転軸として回転する回転部と、を有することを特徴とする。
【解決手段】乾燥室およびチャンバ室を備える乾燥容器と、投入部と、排出部と、前記チャンバ室から前記乾燥室内にガスを供給可能な貫通孔が形成されたガス分散板と、乾燥室で湿潤原料と共に流動層を形成する流動化ガスを、チャンバ室に供給する流動化ガス供給部と、流動化ガスが供給されて形成された流動層の湿潤原料が乾燥されることにより発生する発生蒸気を乾燥容器の上方から排出する蒸気排出部と、乾燥室の流動層が形成される領域のうち投入部側の領域に配置され、乾燥容器の幅方向に延在する軸と、軸と連結し前記軸から離れる方向に延びた枝部および軸を回転させる駆動部を備え、前記軸が回転軸として回転する回転部と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿潤原料を流動させながら乾燥させる流動層乾燥装置、流動層乾燥設備および湿潤原料乾燥方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、石炭ガス化複合発電設備は、石炭をガス化し、コンバインドサイクル発電と組み合わせることにより、従来型の石炭火力に比べてさらなる高効率化・高環境性を目指した発電設備である。この石炭ガス化複合発電設備は、資源量が豊富な石炭を利用可能であることも大きなメリットであり、適用炭種も拡大できることが知られている。
【０００３】
このような石炭ガス化複合発電設備は、褐炭（湿潤原料）を燃料として用いた場合、ガス化炉内に持ち込まれる水分量が多く、この水分の蒸発潜熱のためガス化炉内温度が低下し発電効率が低下してしまう。高水分炭の利用のためには流動層乾燥装置を設け、この流動層乾燥装置により石炭を乾燥して水分を除去してから粉砕して石炭ガス化炉に供給する必要がある。
【０００４】
従来、このような褐炭等の被乾燥物を乾燥する流動層乾燥装置は、底部が多数の開孔を有する通気可能な分散板である乾燥室と、乾燥室下部に位置するチャンバ室とを備えている。すなわち、この流動層乾燥装置は、流動化ガス（乾燥用気体）を風箱から多孔板を介して乾燥室に供給することによって被乾燥物を流動させつつ乾燥させている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−８９２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、流動層乾燥装置に投入される材料は水分を多く含んだ湿潤原料である。そのため、投入直後で乾燥されていない湿潤原料は滞留したり沈降したりしやすい。流動層乾燥装置内で湿潤原料の滞留や沈降が生じると、一部領域で被乾燥物の流動不良が発生する恐れがある。一部領域で流動不良が生じると、湿潤原料が乾燥されずに次の領域に移動するため、十分な乾燥が行えない恐れがある。また、湿潤原料の乾燥状態が不均一になる恐れもあり、一度流動不良が生じれば乾燥装置内部の熱伝達挙動が低下する。
【０００７】
そこで、本発明は、投入領域近傍に投入された湿潤原料が閉塞することを抑制しつつ、湿潤原料を均一に乾燥させることができる流動層乾燥装置、流動層乾燥設備および湿潤原料乾燥方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の流動層乾燥装置は、湿潤原料が乾燥される乾燥室および前記乾燥室よりも下方に設けられたチャンバ室を備える乾燥容器と、前記乾燥容器の一方の端部に前記湿潤原料を投入する投入部と、前記乾燥容器の他方の端部から湿潤原料が加熱乾燥した乾燥物を排出する排出部と、前記チャンバ室から前記乾燥室内にガスを供給可能な貫通孔が形成されたガス分散板と、前記乾燥室で湿潤原料と共に流動層を形成する流動化ガスを、前記チャンバ室に供給する流動化ガス供給部と、前記流動化ガスが供給されて形成された前記流動層の前記湿潤原料が乾燥されることにより発生する発生蒸気を前記乾燥容器の上方から排出する蒸気排出部と、前記乾燥室の前記流動層を攪拌するための回転部を備え、前記乾燥室の前記流動層が形成される領域のうち前記投入部側の領域に配置され、前記乾燥容器の幅方向に延在する軸、前記軸と連結し前記軸から離れる方向に延びた枝部および前記軸を回転させる駆動部を備え、前記軸が回転軸として回転する回転部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
流動層乾燥装置は、上記構成とすることで、回転部で流動層の湿潤原料を攪拌することができ、投入領域近傍に投入された湿潤原料によって閉塞することを抑制しつつ、湿潤原料を均一に乾燥させることができる。
【００１０】
ここで、前記回転部は、前記枝部の前記軸から遠い側の端部が回転方向に向けて折れ曲がった形状であることが好ましい。これにより、より好適に湿潤原料を攪拌することができる。
【００１１】
また、前記回転部は、前記回転部を構成する前記軸を２つ有し、２つの前記軸は、前記投入部から前記排出部に向かう方向に隣接して配置され、２つの前記軸の回転方向は互いに逆方向であり、２つの前記軸は前記軸同士の間で前記枝部の折れ曲がった前記端部が上向きになるように回転することが好ましい。これにより、より好適に湿潤原料を攪拌することができる。
【００１２】
また、前記回転部の前記軸および前記枝部の内部には、中空部が形成されて、且つ、互いに繋がっており、前記枝部は、前記中空部から外部に到達する噴出し穴が複数形成されており、前記中空部に蒸気を供給する蒸気供給装置をさらに有し、前記蒸気供給装置から供給された蒸気を前記噴出し穴から外部に排出することが好ましい。これにより、より好適に湿潤原料を攪拌することができ、湿潤原料を乾燥させることができる。
【００１３】
前記駆動部は、前記蒸気供給装置であり、前記軸は、前記枝部から排出される蒸気の力で回転することが好ましい。これにより、原動機等を設けることなく、回転させることができる。また、蒸気の力のみで回転する事が困難な場合は電動機等の回転機構によって回転する事も望ましい。
【００１４】
前記乾燥室の内部に配置され、前記投入部から前記排出部に向かう方向において前記乾燥室を複数の分室に分割する分割板を有し、前記回転部は、少なくとも前記投入部側の端部の分室に配置されていることが好ましい。これにより、より好適に湿潤原料を攪拌することができ、好適に湿潤原料を乾燥させることができる。
【００１５】
前記乾燥室内に前記流動層の湿潤原料を加熱する加熱部をさらに備え、前記加熱部は、前記幅方向に延在した形状であり、前記分室のそれぞれに配置されていることが好ましい。これにより、より好適に湿潤原料を乾燥させることができる。
【００１６】
本発明の流動層乾燥設備は、湿潤原料を乾燥可能な請求項１から８のいずれか１項に記載の流動層乾燥装置と、前記蒸気排出部から排出される前記発生蒸気を外部に排出する発生蒸気ラインと、前記発生蒸気ラインに介装され、前記発生蒸気中の粉塵を除去する集塵装置と、前記発生蒸気ラインにおける前記集塵装置の下流側に介装され、前記発生蒸気の熱を回収する熱回収システムと、前記集塵装置から粉塵が除去された前記発生蒸気の一部を供給し、前記流動化ガスとして前記流動化ガス供給部に供給するラインと、前記排出部から排出された前記湿潤原料を乾燥させた乾燥物を冷却する冷却器を備えたことを特徴とする。
【００１７】
流動層乾燥設備は、上記構成とすることで、湿潤原料を乾燥した際に発生する蒸気を有効活用することができる。
【００１８】
本発明は、 湿潤原料が乾燥される乾燥室および前記乾燥室よりも下方に設けられたチャンバ室を備える乾燥容器を備えた湿潤原料乾燥方法であって、前記乾燥容器の一方の端部に前記湿潤原料を投入する工程と、前記乾燥容器の他方の端部から前記湿潤原料が乾燥した乾燥物を排出する工程と、前記チャンバ室内に流動化ガスを供給する工程と、前記チャンバ室から前記乾燥室内に前記流動化ガスを供給可能な貫通孔が形成されたガス分散板を介して乾燥室内に供給し、前記乾燥室で前記湿潤原料と共に流動層を形成する工程と、前記流動化ガスが供給されて形成された前記流動層の前記湿潤原料が乾燥されることにより発生する発生蒸気を前記乾燥容器の上方から排出する工程と、前記乾燥室の前記流動層が形成される領域のうち前記湿潤原料が投入される側の領域に配置され、前記乾燥容器の幅方向に延在する軸と、前記軸と連結し前記軸から離れる方向に延びた枝部および前記軸を回転させる駆動部を備えた回転部の前記軸を回転軸として回転させることによって前記乾燥室内の前記流動層を攪拌する工程とを具備したことを特徴とする。
【００１９】
流動層乾燥装置は、上記方法とすることで、回転部で流動層の湿潤原料を攪拌することができ、投入領域近傍に投入された湿潤原料によって閉塞することを抑制しつつ、湿潤原料を均一に乾燥させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の流動層乾燥装置、流動層乾燥設備および湿潤原料乾燥方法によれば、投入領域近傍に投入された湿潤原料が閉塞することを抑制しつつ、湿潤原料を均一に乾燥させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施形態の流動層乾燥設備を適用した石炭ガス化複合発電システムの一実施形態を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示す流動層乾燥装置を備える流動層乾燥設備の一実施形態を示す概略図である。
【図３】図３は、図２に示す流動層乾燥装置の一実施形態を示す概略図である。
【図４】図４は、図３に示す流動層乾燥装置の上面図である。
【図５】図５は、第１回転機構の枝部の概略構成を示す概略図である。
【図６】図６は、第２回転機構の枝部の概略構成を示す概略図である。
【図７】図７は、流動層乾燥設備の他の実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための形態（以下、実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。本実施形態では、本発明に係る流動層乾燥設備を石炭ガス化複合発電システムに適用した例を説明するが、本発明の適用対象は石炭ガス化複合発電システムに限定されるものではない。例えば、流動層乾燥設備で乾燥した製品炭を用いた発電システムとして流動層乾燥設備で乾燥した製品炭をボイラ火炉に供給し、当該ボイラ火炉で発生した蒸気で蒸気タービンを駆動して発電機により出力を得る石炭焚きボイラによる発電システムに用いることもできる。また、本発明を石炭ガス化複合発電システムに適用する場合でも、その方式は問わない。また、本実施形態では、湿潤原料（被乾燥物）として褐炭を用いる場合で説明するが、水分含量の高いものであればよく、亜瀝青炭等を含む低品位炭や、スラッジ等を用いることもできる。
【００２３】
図１は、本実施形態の流動層乾燥設備を適用した石炭ガス化複合発電システムの一例を示す概略図である。図２は、図１に示す流動層乾燥装置を備える流動層乾燥設備の一例を示す概略図である。
【００２４】
図１に示すように、石炭ガス化複合発電（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｏａｌ Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｙｃｌｅ：ＩＧＣＣ）システム１０は、燃料である褐炭１３２を乾燥させて製品炭１４０とする流動層乾燥設備１００と、製品炭１４０を粉砕して微粉炭４０とするミル２０と、微粉炭４０を処理してガス化ガス４２に変換する石炭ガス化炉１３と、前記ガス化ガス４２を燃料として運転されるガスタービン（ＧＴ）１４と、ガスタービン１４からのタービン排ガス４６を導入する排熱回収ボイラ（Ｈｅａｔ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｔｅａｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ：ＨＲＳＧ）１６と、排熱回収ボイラ１６で生成した蒸気４８により運転される蒸気タービン（ＳＴ）１８と、ガスタービン１４および／または蒸気タービン１８と連結された発電機（Ｇ）１９と、を備える。また、石炭ガス化複合発電システム１０は、蒸気タービン１８から排出された蒸気を凝縮し排熱回収ボイラ１６に戻す復水器３４と、ガスタービン１４と連結されガスタービン１４と共に回転し、空気５４を圧縮する圧縮機３６と、空気を窒素（Ｎ２）と酸素（Ｏ２）とに分離し、分離した酸素を圧縮機３６で圧縮された空気が流れる配管に供給し、窒素をミル２０から石炭ガス化炉１３に搬送される微粉炭４０の搬送経路に供給する空気分離装置（ＡＳＵ）３８と、を備える。なお、圧縮機３６が圧縮した空気５４は、石炭ガス化炉１３と燃焼器２６とに供給される。
【００２５】
この石炭ガス化複合発電システム１０は、流動層乾燥設備１００で褐炭１３２を乾燥させて製品炭１４０を生成し、この製品炭１４０をミル２０で粉砕した微粉炭４０を石炭ガス化炉１３でガス化し、生成ガスであるガス化ガス４２を得る。石炭ガス化複合発電システム１０は、ガス化ガス４２をサイクロン２２およびガス精製装置２４で除塵およびガス精製した後、発電手段であるガスタービン１４の燃焼器２６に供給し、ここで燃焼して高温・高圧の燃焼ガス５０を生成する。そして、石炭ガス化複合発電システム１０は、この燃焼ガス５０によってガスタービン１４を駆動する。石炭ガス化複合発電システム１０は、ガスタービン１４が発電機１９と連結されており、ガスタービン１４を駆動することによって発電機１９で電力を発生させる。ここで、ガスタービン１４を駆動した後のタービン排ガス４６は、まだ約５００〜６００℃の温度を持っている。石炭ガス化複合発電システム１０は、タービン排ガス４６を排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１６に送り、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１６でタービン排ガス４６の熱エネルギーを回収する。石炭ガス化複合発電システム１０は、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１６で、タービン排ガス４６から回収した熱エネルギーによって蒸気４８を生成し、この蒸気４８によって蒸気タービン１８を駆動する。石炭ガス化複合発電システム１０は、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１６でタービン排ガス４６から熱エネルギーを回収したガスである排ガス５２から、ガス浄化装置３０でＮＯｘおよびＳＯｘ分を除去した後、煙突３２を介して大気中へ放出する。
【００２６】
以下、図２を用いて、流動層乾燥設備１００について説明する。図２に示すように、流動層乾燥設備１００は、被乾燥物として湿潤原料の１つである水分含量が高い褐炭１３２を供給する供給ホッパ１０１と、供給された褐炭１３２を乾燥させる流動層乾燥装置１０２と、流動層乾燥装置１０２から排出される発生蒸気１３４中の粉塵を除去する集塵装置１０５と、流動層乾燥装置１０２から抜き出された乾燥褐炭１３８を冷却して製品炭１４０とする冷却器１１０と、集塵装置１０５の下流側に介装され、発生蒸気１３４の熱を回収する熱回収システム１１１と、熱回収システム１１１で熱を回収された発生蒸気１３４を処理して排水１４２として排出する水処理部１１２と、集塵装置１０５から排出された発生蒸気１３４の一部を流動化蒸気１３６として流動層乾燥装置１０２に供給する循環装置１１４を備える。
【００２７】
また、流動層乾燥設備１００は、各部を接続する配管として、褐炭１３２を乾燥させる際に発生する発生蒸気１３４を流動層乾燥装置１０２の外部に排出し集塵装置１０５に案内する発生蒸気ラインＬ１と、集塵装置１０５から粉塵が除去された発生蒸気１３４の一部を流動化蒸気（流動化ガス）１３６として流動層乾燥装置１０２内に供給するラインＬ２と、集塵装置１０５で集塵された褐炭１４４を乾燥褐炭１３８が排出される配管に供給する分離ラインＬ３と、乾燥褐炭１３８および固形成分１４４を冷却器１１０で冷却して生成した製品炭１４０を排出する製品ラインＬ４を備える。
【００２８】
供給ホッパ１０１は、褐炭１３２を貯留する設備である。供給ホッパ１０１は、貯留している褐炭１３２を流動層乾燥装置１０２内に供給する。
【００２９】
流動層乾燥装置１０２は、供給ホッパ１０１から供給される褐炭１３２と流動化蒸気１３６とで流動層を形成し褐炭１３２で移動させつつ、加熱手段で加熱することで褐炭１３２を乾燥させ乾燥褐炭１３８とする。また、流動層乾燥装置１０２は、流動化蒸気１３６と褐炭１３２の乾燥時に生じる蒸気とが混合され発生蒸気１３４となる。流動層乾燥装置１０２は、内部に設けられた加熱手段としての伝熱部材（加熱部）１２８と、伝熱部材１２８に過熱蒸気（高温ガス）Ａを供給可能な過熱蒸気供給装置（高温ガス供給手段）１２９と、内部に蒸気Ｃを供給する蒸気供給管１６６と、蒸気供給管１６６を流れた蒸気Ｄを回収する蒸気回収管１６７と、蒸気供給管１６６および蒸気回収管１６７に連結して蒸気供給管１６６に蒸気を供給し、蒸気回収管１６７を流れる蒸気を回収する蒸気供給装置１６８と、を備える。流動層乾燥装置１０２の構成については後述する。
【００３０】
集塵装置１０５は、サイクロン、ポーラスフィルタ、電気集塵機等であり、発生蒸気１３４中に含まれる褐炭（固形成分）を分離する。ここで、発生蒸気１３４は、褐炭１３２の微粉成分を含んでいる。集塵装置１０５は、発生蒸気１３４に含まれている褐炭１３２が乾燥し微粉化した固形成分１４４を集塵して分離する。集塵装置１０５は分離した固形成分１４４を、分離ラインＬ３に供給する。分離ラインＬ３に供給された固形成分１４４は、通過して流動層乾燥装置１０２から抜き出された乾燥褐炭１３８に合流して混合される。
【００３１】
冷却器１１０は、通過して流動層乾燥装置１０２から抜き出された乾燥褐炭１３８に固形成分１４４が混合された乾燥粉体を冷却する。冷却器１１０は、冷却した粉体を製品炭１４０として製品ラインＬ４から排出する。この製品炭１４０は、上述したように、ガス化炉１３に供給される。
【００３２】
熱回収システム１１１は、発生蒸気１３４の熱を熱交換等で回収するシステムである。熱回収システム１１１は、この発生蒸気１３４に対して熱回収を行う。水処理部１１２は、熱回収システム１１１で熱回収された発生蒸気１３４を処理する処理装置である。水処理部１１２は、熱回収システム１１１で熱回収された発生蒸気１３４を処理し、排水１４２として流動層乾燥設備１００の外部に排出する。
【００３３】
また、循環装置１１４は、ラインＬ２に介装されており、ラインＬ２を流れる空気を所定方向に送る。具体的には、集塵装置１０５は、ラインＬ２を流れる集塵された後の発生蒸気１３４の一部を流動層乾燥装置１０２内に送る。なお、流動層乾燥装置１０２内に送られる発生蒸気１３４は、褐炭１３２の流動層を流動させる流動化蒸気１３６として利用される。なお、本実施形態の流動層乾燥設備１００は、流動層を流動化させる流動化媒体として、発生蒸気１３４の一部を再利用しているが、これに限定されず、例えば窒素、二酸化炭素またはこれらのガスを含む低酸素濃度の空気を用いてもよい。
【００３４】
また、本実施形態の流動層乾燥設備１００は、集塵装置１０５により集塵した後の発生蒸気１３４の一部を熱回収システム１１１で利用し、残りの部分を流動化蒸気として利用したが、これに限定されない。本実施形態の流動層乾燥設備１００は、集塵装置１０５により集塵した後の発生蒸気１３４の熱を有効利用するようにしてもよい。
【００３５】
この石炭ガス化複合発電システム１０によれば、高い水分を有する褐炭１３２を用いてガス化する場合においても、効率的な流動層乾燥装置１０２により褐炭１３２を乾燥しているので、ガス化炉内温度を低下させる影響が少なく、ガス化効率が向上し、長期間に亙って安定して発電を行うことができる。
【００３６】
次に図３から図６を用いて、流動層乾燥装置１０２について説明する。ここで、図３は、図２に示す流動層乾燥装置の一実施形態を示す概略図であり、図４は、図３に示す流動層乾燥装置の上面図であり、図５は、第１回転機構の枝部の概略構成を示す概略図であり、図６は、第２回転機構の枝部の概略構成を示す概略図である。
【００３７】
流動層乾燥装置１０２は、内部に褐炭１３２が投入される乾燥容器１２０と、褐炭１３２を乾燥容器１２０内に投入する投入部（投入口）１２２と、褐炭１３２を乾燥させた乾燥褐炭１３２を排出する排出部（排出口）１２３と、乾燥容器１２０の内部に設けられたガス分散板１２４と、流動化ガス１３６を乾燥容器１２０に供給する流動化ガス供給部（流動化ガス供給口）１２６と、発生蒸気１３４を排出する蒸気排出部（蒸気排出口）１２７と、回転部１６０と、を備える。また、流動層乾燥装置１０２は、上述したように、内部に設けられた加熱手段としての伝熱部材１２８と、伝熱部材１２８に過熱蒸気（高温ガス）Ａを供給可能な過熱蒸気供給装置（高温ガス供給手段）１２９と、内部に蒸気を供給する蒸気供給管１６６と、蒸気供給管１６６を流れた蒸気を回収する蒸気回収管１６７と、蒸気供給管１６６および蒸気回収管１６７に連結して蒸気供給管１６６に蒸気を供給し、蒸気回収管１６７を流れる蒸気を回収する蒸気供給装置１６８とを備える（図２参照）。
【００３８】
乾燥容器１２０は、ガス分散板１２４によって内部の空間が、鉛直方向上方側（図示上側）に位置する乾燥室１５０と鉛直方向下方側（図示下側）に位置するチャンバ室１５２とに区分けされている。なお、乾燥室１５０は、褐炭１３２が供給され乾燥される領域であり、チャンバ室１５２は、流動化ガス１３６が供給される領域である。乾燥容器１２０は、チャンバ室１５２に供給された流動化ガス１３６がガス分散板１２４を通過して乾燥室１５０に供給される。乾燥室１５０は、流動化ガス１３６により褐炭１３２が流動されることで、流動層１５５が形成される。
【００３９】
投入部１２２は、乾燥容器１２０の乾燥室１５０の一方の端部に連結されている。投入部１２２は、供給ホッパ１０１と連結しており、供給ホッパ１０１から供給された褐炭１３２を一方の端部の乾燥室１５０に投入する。排出部１２３は、乾燥容器１２０の乾燥室１５０の他方の端部の鉛直方向下側、つまり、ガス分散板１２４の近傍に連結されている。排出部１２３は、冷却器１１０と連結した配管と連結しており、当該配管に乾燥室１５０内の乾燥褐炭１３８を排出する。
【００４０】
また、ガス分散板１２４は、多数の貫通孔１２４ａが形成されている。ガス分散板１２４は、乾燥室１５０内の褐炭１３２がチャンバ室１５２内に落下することを抑制しつつ、乾燥室１５０とチャンバ室１５２との間でガスが流通可能な状態とする。流動化ガス供給部１２６は、チャンバ室１５２に連結しており、ラインＬ２から供給される流動化ガス１３６をチャンバ室１５２内に供給する。蒸気排出部１２７は、乾燥容器１２０の上面に連結されている。蒸気排出部１２７は、乾燥容器１２０内の発生蒸気１３４を発生蒸気ラインＬ１に案内する。
【００４１】
ここで、流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０の内部に配置された複数、本実施形態では４枚の分割板１５４を備える。分割板１５４は、乾燥室１５０の幅方向及び鉛直方向に延在する板であり、投入部１２２と排出部１２３とを結んだ線に直交する面が正面（面積が最も大きい面）となる板である。また、本実施形態では分割板の枚数を４枚としたがこれに限るものではなく最も相応しい枚数にて構成される。分割板１５４は、図３に示すように、鉛直方向下側の端部がガス分散板１２４と接しており、鉛直方向上側の端部が流動層１５５の上端よりも下側の位置となる。また、分割板１５４は、図４に示すように（図４中上下方向）幅方向においては、乾燥室１５０全域に配置されている。また、複数の分割板１５４は、投入部１２２から排出部１２３に向かう方向に所定の間隔で配置されている。これにより、流動層乾燥装置１０２は、複数の分割板１５４によって乾燥容器１２０の乾燥室１５０内が投入部１２２から排出部１２３に向かう方向において複数の乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅに分割される。なお、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅは、投入部１２２から排出部１２３に向かって、乾燥分室１５０ａ、乾燥分室１５０ｂ、乾燥分室１５０ｃ、乾燥分室１５０ｄ、乾燥分室１５０ｅの順で配置されている。また、チャンバ室１５２も、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅに対応して５つのチャンバ分室１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｅに分割されている。
【００４２】
また、流動化ガス供給部１２６は、チャンバ分室１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｅに対応して設けられており、それぞれのチャンバ分室１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｅに流動化ガス１３６を供給する。伝熱部材１２８は、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅのそれぞれの流動層１５５に幅方向に延在する向きで配置されている。
【００４３】
流動層乾燥装置１０２は、供給ホッパ１０１により褐炭１３２が乾燥容器１２０の乾燥分室１５０ａ内に投入され、チャンバ分室１５２ａに流動化蒸気１３６が導入される。チャンバ室１５２ａ内に導入された流動化蒸気１３６は、ガス分散板１２４の貫通孔１２４ａを通過して乾燥分室１５０ａ内に流入する。乾燥分室１５０ａ内に流入した流動化蒸気１３６は、乾燥分室１５０ａ内に投入された褐炭１３２を吹き上げ、流動させる。これにより、流動層乾燥装置１０２は、乾燥分室１５０ａ内に、褐炭１３２が流動する流動層１５５が形成される。乾燥分室１５０ａで流動化された褐炭１３２の一部は、分割板１５４よりも鉛直方向上側に移動し、矢印１５６ａに示す方向に移動し、乾燥分室１５０ｂに移動する。
【００４４】
流動層乾燥装置１０２は、チャンバ分室１５２ｂにも流動化蒸気１３６が導入される。チャンバ室１５２ｂ内に導入された流動化蒸気１３６は、ガス分散板１２４の貫通孔１２４ａを通過して乾燥分室１５０ｂ内に流入する。乾燥分室１５０ｂ内に流入した流動化蒸気１３６は、乾燥分室１５０ｂ内に投入された褐炭１３２を吹き上げ、流動させる。これにより、流動層乾燥装置１０２は、乾燥分室１５０ｂ内に、褐炭１３２が流動する流動層１５５が形成される。乾燥分室１５０ｂで流動化された褐炭１３２の一部は、分割板１５４よりも鉛直方向上側に移動し、矢印１５６ｂに示す方向に移動し、乾燥分室１５０ｃに移動する。流動層乾燥装置１０２は、乾燥分室１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅでも同様に移動した褐炭１３２が供給される流動化ガス１３６とともに流動層１５５を構成する。また、乾燥分室１５０ｃの流動層１５５の褐炭１３２の一部は、分割板１５４よりも鉛直方向上側に移動し、矢印１５６ｃに示す方向に移動し、乾燥分室１５０ｄに移動する。乾燥分室１５０ｄの流動層１５５の褐炭１３２の一部は、分割板１５４よりも鉛直方向上側に移動し、矢印１５６ｄに示す方向に移動し、乾燥分室１５０ｅに移動する。流動層乾燥装置１０２は、乾燥分室１５０ｅで流動層１５５となっている褐炭１３２のうち、排出部１２３に到達した褐炭１３８を乾燥褐炭１３８として排出部１２３から排出する。
【００４５】
このように、流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０の鉛直方向下方側の部分である乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅを含む部分に流動層１５５が形成される。褐炭１３２は、投入部１２２で投入された後、流動層１５５を構成して移動され、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅをこの順で順番に通過し、排出部１２３から排出される。なお、褐炭１３２は、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅの通過時に徐々に乾燥され、排出部１２３からの排出時には乾燥褐炭１３８となっている。
【００４６】
流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０の流動層１５５よりも鉛直方向上方側の部分にフリーボード部Ｆが形成される。このフリーボード部Ｆは、流動層１５５の褐炭１３２が乾燥されることにより発生蒸気１３４が発生する領域となる。なお、流動化蒸気１３６は、一定温度以上の蒸気であり、褐炭１３２を流動させつつ加熱することで、褐炭１３２を乾燥させる。
【００４７】
次に、伝熱部材１２８は、上述したように、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅの流動層１５５が形成される領域に配置されている。伝熱部材１２８は、流動層１５５の褐炭１３２を加熱し、褐炭１３２中の水分を除去する加熱手段であり、過熱蒸気Ａが流通可能な配管である。伝熱部材１２８は、内部に供給されて流通される高温の過熱蒸気Ａの潜熱を利用して流動層１５５を構成する褐炭１３２を乾燥させる。伝熱部材１２８は、乾燥に利用された過熱蒸気Ａを凝縮水Ｂとして流動層乾燥装置１０２の外部に排出する。
【００４８】
すなわち、伝熱部材１２８は、流動層１５５と接している領域で過熱蒸気Ａを凝縮させて液体（水分）にすることで、この際に放熱される凝縮潜熱で褐炭１３２の乾燥の加熱に有効利用する。なお、伝熱部材１２８に流通させる高温の過熱蒸気Ａとしては、相変化を伴う熱媒であればいずれでもよく、例えばフロンやペンタンやアンモニア等を例示することができる。また、伝熱部材１２８は、熱媒体を流通させる配管を用いる構成に限定されない。伝熱部材１２８は、褐炭１３２に熱を供給し乾燥させることができればよく、例えば電気ヒータを設置してもよい。なお、伝熱部材１２８によって褐炭１３２が乾燥される際に発生する発生蒸気１３４は、鉛直方向上方側（発生蒸気１３４の流れ方向の下流側）のフリーボード部Ｆへ流れる。過熱蒸気供給装置１２９は、加熱ラインＬ５を介して、伝熱部材１２８に過熱蒸気Ａを供給している。
【００４９】
流動層乾燥装置１０２において、流動層１５５の内部に設けられた伝熱部材１２８は、流動層１５５の褐炭１３２を加熱することにより、褐炭１３２を乾燥させる。褐炭１３２を乾燥させることにより発生した発生蒸気１３４は、流動層１５５からフリーボード部Ｆに流れ込む。そして、フリーボード部Ｆに流れ込んだ発生蒸気１３４は、蒸気排出部１２７から流動層乾燥装置１０２の外部に排出される。蒸気排出部１２７から排出された発生蒸気１３４は、発生蒸気ラインＬ１に供給される。
【００５０】
流動層乾燥装置１０２は、さらに、回転部１６０を備える。回転部１６０は、乾燥分室１５０ａの流動層１５５を攪拌する機構であり、第１回転機構１６２と、第２回転機構１６４と、を備える。また、回転部１６０は、上述した、内部に蒸気Ｃを供給する蒸気供給管１６６と、蒸気供給管１６６を流れた蒸気Ｄを回収する蒸気回収管１６７と、蒸気供給管１６６および蒸気回収管１６７に連結して蒸気供給管１６６に蒸気を供給し、蒸気回収管１６７を流れる蒸気を回収する蒸気供給装置１６８を備える。
【００５１】
第１回転機構１６２は、軸１７０ａと、枝部１７２ａと、駆動部１７４ａを有する。軸１７０ａは、内部が中空の中空部が形成された直管であり、乾燥分室１５０ａを幅方向に貫通して配置されている。つまり、直管の軸が幅方向と平行な向きで配置されている。また、軸１７０ａは、乾燥分室１５０ａの流動層１５５を通過する位置に配置されている。
【００５２】
枝部１７２ａは、軸１７０ａに連結した部材であり、軸１７０ａに対して複数配置されている。枝部１７２ａは、幅方向に一定間隔で配置されている。１つの枝部１７２ａは、図５に示すように、軸１７０ａ周りの周方向において、一定角度間隔で配置された４本の直線部１８０と、直線部１８０の軸１７０ａから離れる方向の端部にそれぞれ配置された折れ曲がり部１８２と、を有する。直線部１８０は、一方の端部が軸１７０ａと連結しており、軸１７０ａから離れる方向に延びている。折れ曲がり部１８２は、周方向、つまり軸方向に直交する面において、直線部１８０に直交する方向に折れ曲がっている。本実施形態の折れ曲がり部１８２は、直線部１８０に対して、軸１７０ａおよび枝部１７２ａの回転方向１８６に向かって折れ曲がっている。枝部１７２ａを構成する直線部１８０、折れ曲がり部１８２も内部に中空部が形成された管であり、内部の空間は、軸１７０ａの空間と繋がっている。また、枝部１７２ａは、内部の空間から表面まで繋がった噴出し穴１８４が多数形成されている。
【００５３】
駆動部１７４ａは、モータ等の駆動機構であり、軸１７０ａと連結している。駆動部１７４ａは、軸１７０ａを回転軸として軸１７０ａおよび枝部１７２ａを、回転方向１８６に回転させる。
【００５４】
第２回転機構１６４は、軸１７０ｂと、枝部１７２ｂと、駆動部１７４ｂと、を有する。軸１７０ｂは、内部に中空部が形成された直管であり、乾燥分室１５０ａを幅方向に貫通して配置されている。つまり、直管の軸が幅方向と平行な向きで配置されている。また、軸１７０ｂは、乾燥分室１５０ａの流動層１５５を通過する位置に配置されている。また、軸１７０ｂは、軸１７０ａよりも排出部１２３側で軸１７０ａに隣接した位置に配置されている。
【００５５】
枝部１７２ｂは、軸１７０ｂに連結した部材であり、軸１７０ｂに対して複数配置されている。枝部１７２ｂは、幅方向に一定間隔で配置されている。なお、枝部１７２ｂは、幅方向の位置が枝部１７２ａと重ならない位置に配置されている。１つの枝部１７２ｂは、図６に示すように、軸１７０ｂ周りの周方向において、一定角度間隔で配置された４本の直線部１９０と、直線部１９０の軸１７０ｂから離れる方向の端部にそれぞれ配置された折れ曲がり部１９２と、を有する。なお、枝部１７２ｂは、折れ曲がり部１９２の折れ曲がり方向が異なる点を除いて基本的な形状は、枝部１７２ａと同様である。本実施形態の折れ曲がり部１９２は、直線部１９０に対して、軸１７０ｂおよび枝部１７２ｂの回転方向１９６に向かって折れ曲がっている。枝部１７２ｂも、内部の空間から表面まで繋がった噴出し穴１９４が多数形成されている。
【００５６】
駆動部１７４ｂは、モータ等の駆動機構であり、軸１７０ｂと連結している。駆動部１７４ｂは、軸１７０ｂを回転軸として軸１７０ｂおよび枝部１７２ｂを、回転方向１９６に回転させる。
【００５７】
次に、蒸気供給管１６６は、軸１７０ａ、１７０ｂのそれぞれの一方の端部と連結している。蒸気回収管１６７、軸１７０ａ、１７０ｂのそれぞれの他方の端部と連結している。蒸気供給装置１６８は、蒸気供給管１６６に蒸気を供給し、蒸気回収管１６７を流れる蒸気を回収する。なお、蒸気供給装置１６８は、蒸気として褐炭１３２よりも高温の蒸気、例えば過熱蒸気を供給することが好ましい。
【００５８】
回転部１６０は、乾燥分室１５０ａ内で、第１回転機構１６２と第２回転機構１６４とをそれぞれ回転方向１８６、１９６に回転させることで、流動層１５５の褐炭１３２が乾燥分室１５０ａ内で循環する流れを形成する。
【００５９】
回転部１６０は、蒸気供給装置１６８から供給された蒸気Ｃを、蒸気供給管１６６から軸１７０ａ、１７０ｂの内部の空間に供給し、軸１７０ａ、１７０ｂおよび枝部１７２ａ、１７２ｂに流す。また、回転部１６０は、蒸気Ｃの一部を枝部１７２ａ、１７２ｂの噴出し穴１８４、１９４から外部、つまり流動層１５５に向けて排出する。噴出し穴１８４、１９４から排出されなかった蒸気は、軸１７０ａ、１７０ｂから蒸気回収管１６７に到達し、蒸気回収管１６７から蒸気供給装置１６８に戻される。
【００６０】
流動層乾燥装置１０２は、本実施形態のように投入部１２２から投入された褐炭１３２を乾燥させる乾燥分室１５０ａに回転部１６０を設け、回転部１６０を回転させて流動層１５５を攪拌することで、乾燥分室１５０ａ内で褐炭１３２が滞留、沈降することを抑制することができる。これにより、乾燥分室１５０ａ内で褐炭１３２が閉塞することを抑制することができる。さらに、回転部１６０の枝部１７２ａ、１７２ｂの噴出し穴１８４、１９４から蒸気を排出することで、褐炭１３２をより流動化させることができ、かつ乾燥させることができる。
【００６１】
また回転部１６０は、枝部１７２ａ、１７２ｂに折れ曲がり部１８２、１９２を設けた形状とすることで、褐炭１３２をより効率よく攪拌することができる。また、回転部１６０は、対抗する第１回転機構１６２と第２回転機構１６４の軸１７０ａ、１７０ｂ同士の間で枝部１７２ａ、１７２ｂの折れ曲がり部１８２、１９２が上向きになるように回転させることで、乾燥分室１５０ａ内の流れの向きを、第１回転機講１６２と第２回転機講１６４同士の間で上方に流れ、第１回転機講１６２と第２回転機講１６４同士の外側で下方に流れる向きとすることができる。これにより、乾燥分室１５０ａ内で褐炭１３２が滞留、沈降することをより確実に抑制することができる。
【００６２】
また、回転部１６０は、枝部１７２ａ、１７２ｂの折れ曲がり部１８２、１９２の折れ曲がる方向を回転方向側に折れ曲がる形状とすることで、褐炭１３２をより確実に攪拌することができる。
【００６３】
また、流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０を複数の乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅに分割し、投入部１２２から排出部１２３まで移動する間に複数の乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅを順番に通過する構成とすることで、褐炭をより均一に乾燥させることができる。つまり、流動層１５５の流れによって短時間で排出部１２３まで到達する褐炭１３２や、長時間経過しても排出部１２３に到達しない褐炭１３２が生じることを抑制できる。
【００６４】
また、本実施形態のように、流動層１５５の上側の一部の褐炭１３２が次の乾燥分室に移動する構成とすることで、１つの乾燥分室の中で含有水分が比較的少なく上側に移動している褐炭１３２を次の乾燥分室に移動させることができる。つまり、当該乾燥分室の中で含有水分が比較的多く、乾燥されていない褐炭１３２は、重いため、乾燥分室の下側に移動され、当該乾燥分室の中で乾燥させることができる。これにより、褐炭１３２は、それぞれの乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅで一定程度まで乾燥された後に次の乾燥分室に移動するため、排出部１２３に到達した状態では、高い確率で一定程度まで乾燥された状態とすることができる。
【００６５】
ここで、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、回転部１６０を乾燥分室１５０ａのみに設けたが本発明はこれに限定されない。例えば、流動層乾燥装置１０２は、乾燥分室１５０ｂにも回転部１６０を設けてもよいし、全ての乾燥分室に設けてもよい。なお、褐炭１３２は、投入部１２２側が最も水分が多く、滞留、沈降しやすいので、回転部１６０は、投入部１２２側の乾燥分室に設けることが好ましい。
【００６６】
また、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、枝部１７２ａ、１７２ｂに折れ曲がり部１８２、１９２を設けることで、褐炭１３２をより攪拌することができる。なお、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、上記効果を得ることができるため、折れ曲がり部１８２、１９２を設けることが好ましいが、必ずしも設けなくてもよい。
【００６７】
また、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、枝部１７２ａ、１７２ｂに噴出し穴１８４、１９４を設け、蒸気を排出させることで、褐炭１３２をより攪拌することができ、かつ褐炭１３２を乾燥させることができる。なお、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、上記効果を得ることができるため、噴出し穴１８４、１９４を設け、蒸気を排出させることが好ましいが、必ずしも設けなくてもよい。つまり、蒸気を噴出させない構成としてもよい。
【００６８】
また、回転部１６０の軸１７０ａ、１７０ｂおよび枝部１７２ａ、１７２ｂは、加熱手段により過熱することが好ましい。これにより、回転部１６０で生じる熱により褐炭１３２を乾燥させることができる。なお、回転部１６０は、上記効果を得ることができなくなるが、加熱しない構成としてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、回転部１６０と伝熱部材１２８とを別々に設けたが、一体としてもよい。つまり、回転部１６０として、伝熱部材１２８に枝部を配置し、伝熱部材１２８を回転させる機構としてもよい。このように、伝熱部材１２８と回転部１６０とを一体とすることで、乾燥分室１５０ａ内に設置する部材を少なくすることができ、褐炭１３２をより移動しやすくすることができる。
【００７０】
また、回転部１６０は、本実施形態のように、上記効果をより好適に得ることができるため、２つの回転機構を設け異なる方向に回転させることが好ましいがこれに限定されない。回転機構を１つしてもよいし、２つの回転機構を同じ方向に回転させるようにしてもよい。流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０の流動層１５５が形成される領域に回転部１６０を設けることで褐炭１３２の滞留、沈降を抑制することができる。
【００７１】
また、上記実施形態では、回転部１６０の駆動部１７４ａ、１７４ｂとして、モータを用いたが、本発明はこれに限定されない。駆動部として蒸気機関を用いてもよい。つまり、回転部１６０は、噴出し穴１８４、１９４から蒸気を噴出する力で軸１７０ａ、１７０ｂ、枝部１７２ａ、１７２ｂを回転させるようにしてもよい。このように噴出する蒸気の力を用いることで、モータ等の原動機を設けることなく、回転させることができる。なお、この場合は、回転可能な支持機構、例えば軸受で軸１７０ａ、１７０ｂを支持する構成とする。
【００７２】
また、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、褐炭１３２を好適に乾燥できるため、乾燥室１５０を分割板１５４で複数の乾燥分室に分割した形状としたがこれに限定されない。流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０の形状によらず、投入部１２２から褐炭１３２が供給される領域に回転部１６０を配置することで、褐炭１３２の滞留、沈降を抑制することができ、乾燥室１５０内での褐炭１３２の閉塞が生じることを抑制することができ、褐炭１３２を均一に乾燥させることができる
【００７３】
図７を用いて流動層乾燥設備の他の実施形態を説明する。ここで、図７は、流動層乾燥設備の他の実施形態を示す概略図である。図７に示す流動層乾燥設備２００は、供給ホッパ１０１と、流動層乾燥装置１０２と、冷却器１１０と、循環装置１１４と、発生蒸気１３４に水を噴射し粉塵を除去するスクラバ２１０と、スクラバ２１０を通過した発生蒸気２３０を再加熱する再熱器２１２と、再熱器で加熱された発生蒸気２３２の一部を圧縮することで加熱し蒸気Ｃとする加圧器２１４と、蒸気Ｄをフラッシングするフラッシング部２１６を有する。
【００７４】
また、流動層乾燥設備２００は、各部を接続する配管として、発生蒸気ラインＬ１と、再熱器２１２を通過した発生蒸気２３２の一部を流動化蒸気（流動化ガス）１３６として流動層乾燥装置１０２内に供給する流動化ガスラインＬ２と、乾燥褐炭１３８および固形成分１４４を冷却器１１０で冷却して生成した製品炭１４０を排出する製品ラインＬ４と、再熱器２１２を通過した発生蒸気２３２の一部を加圧器２１４に供給する発生蒸気ラインＬ６と、フラッシング部２１６で生成した液体を再熱器２１２に案内し、再熱器２１２を通過した液体をスクラバ２１０に案内する液体供給ラインＬ７と、を備える。
【００７５】
スクラバ２１０は、発生蒸気ラインＬ１で供給された発生蒸気１３４に再熱器２１２を通過した液体２４２を噴射することで、発生蒸気１３４に含まれる異物を捕集する。発生蒸気１３４は、スクラバ２１０を通過することで、異物が除去された発生蒸気２３０となる。また、スクラバ２１０は、発生蒸気１３４に対して噴射した液体２４２を回収し、排水１４２として排出する。
【００７６】
再熱器２１２は、熱交換を行う装置であり、フラッシング部２１６から供給される液体２４０と発生蒸気２３０との間で熱交換を行う。ここで、液体２４０は、例えば１５０℃の液体であり、発生蒸気２３０は、液体２４０よりも温度が低い蒸気である。再熱器２１２は、液体２４０の熱で発生蒸気２３０を加熱し、発生蒸気２３０をより温度の高い発生蒸気２３２とする。また、再熱器２１２は、液体２４０の熱を吸収することで、液体２４２とする。再熱器２１２を通過した液体２４２は、上述したスクラバ２１０に供給される。また、再熱器２１２を通過した発生蒸気２３２は、分岐して流動化ガスラインＬ２と発生蒸気ラインＬ６とに供給される。
【００７７】
加圧器２１４は、コンプレッサ等であり、発生蒸気ラインＬ６から供給される発生蒸気２３２を加圧して、より高温高圧な状態にする。加圧器２１４で加圧された発生蒸気２３２は、蒸気Ｃとして供給配管１６６に供給され、上述した回転部１６０の各部に供給される。
【００７８】
フラッシング部２１６は、回転部１６０の各部を通過した後、蒸気回収管１６７を通過する蒸気Ｄをフラッシングする機構である。フラッシング部２１６は、蒸気Ｄを気液分離し蒸気２３８を発生蒸気ラインＬ６に供給し、フラッシングして異物を除去した液体２４０を液体供給ラインＬ７に供給する。
【００７９】
流動層乾燥設備２００は、このように蒸気供給装置１６８に変えて、流動層乾燥装置１０２で発生した発生蒸気１３４を処理する構成を用いることで、流動層乾燥設備２００内で発生した熱を効率よく利用することができる。また、蒸気を生成する装置を別途設ける必要が無くなる。また、流動層乾燥設備２００内を循環する蒸気に含まれる排水１４２をスクラバ２１０からまとめて排出することができる。これにより、排水処理を効率よく実行することができる。
【００８０】
また、発生蒸気１３４に含まれる異物を除去するためにスクラバ２１０で噴射する液体と、発生蒸気２３０との間で熱交換を行うことで、流動層乾燥設備２００内の熱を効率よく利用することができる。
【００８１】
なお、流動層乾燥設備２００は、さらに発生蒸気１３４を加圧器２１４で加圧して生成した蒸気を過熱蒸気Ａとし、凝縮水Ｂをフラッシング器２１６でフラッシングする構成としてもよい。また、蒸気供給装置１６８を設け、発生蒸気１３４を処理して生成した蒸気を加熱蒸気Ａに用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０ 石炭ガス化複合発電システム
１００ 流動層乾燥設備
１０１ 供給ホッパ
１０２ 流動層乾燥装置
１０５ 集塵装置
１１０ 冷却器
１１１ 熱回収システム
１２０ 乾燥容器
１２２ 投入部
１２３ 排出部
１２４ ガス分散板
１２６ 流動化ガス供給部
１２７ 蒸気排出部
１２８ 伝熱部材
１２９ 過熱蒸気供給装置
１３２ 褐炭
１３４ 発生蒸気
１３６ 流動化蒸気
１３８ 乾燥褐炭
１４０ 製品炭
１４２ 排水
１４４ 固形成分
１５０ 乾燥室
１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅ 乾燥分室
１５２ チャンバ室
１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｅ チャンバ分室
１５４ 分割板
１５５ 流動層
１５６ａ、１５６ｂ、１５６ｃ、１５６ｄ 矢印
１６０ 回転部
１６２ 第１回転機構
１６４ 第２回転機構
１６６ 蒸気供給管
１６７ 蒸気回収管
１６８ 蒸気供給装置
１７０ａ、１７０ｂ 軸
１７２ａ、１７２ｂ 枝部
１７４ａ、１７４ｂ 駆動部
１８０、１９０ 直線部
１８２、１９２ 折れ曲がり部
１８４、１９４ 噴出し穴
Ａ 過熱蒸気
Ｂ 凝縮水
Ｃ 蒸気
Ｄ 蒸気
Ｆ フリーボード部
Ｌ１ 発生蒸気ライン
Ｌ２ ライン
Ｌ３ 分離ライン
Ｌ４ 製品ライン
Ｌ５ 加熱ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿潤原料を流動させながら乾燥させる流動層乾燥装置、流動層乾燥設備および湿潤原料乾燥方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、石炭ガス化複合発電設備は、石炭をガス化し、コンバインドサイクル発電と組み合わせることにより、従来型の石炭火力に比べてさらなる高効率化・高環境性を目指した発電設備である。この石炭ガス化複合発電設備は、資源量が豊富な石炭を利用可能であることも大きなメリットであり、適用炭種も拡大できることが知られている。
【０００３】
このような石炭ガス化複合発電設備は、褐炭（湿潤原料）を燃料として用いた場合、ガス化炉内に持ち込まれる水分量が多く、この水分の蒸発潜熱のためガス化炉内温度が低下し発電効率が低下してしまう。高水分炭の利用のためには流動層乾燥装置を設け、この流動層乾燥装置により石炭を乾燥して水分を除去してから粉砕して石炭ガス化炉に供給する必要がある。
【０００４】
従来、このような褐炭等の被乾燥物を乾燥する流動層乾燥装置は、底部が多数の開孔を有する通気可能な分散板である乾燥室と、乾燥室下部に位置するチャンバ室とを備えている。すなわち、この流動層乾燥装置は、流動化ガス（乾燥用気体）を風箱から多孔板を介して乾燥室に供給することによって被乾燥物を流動させつつ乾燥させている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−８９２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、流動層乾燥装置に投入される材料は水分を多く含んだ湿潤原料である。そのため、投入直後で乾燥されていない湿潤原料は滞留したり沈降したりしやすい。流動層乾燥装置内で湿潤原料の滞留や沈降が生じると、一部領域で被乾燥物の流動不良が発生する恐れがある。一部領域で流動不良が生じると、湿潤原料が乾燥されずに次の領域に移動するため、十分な乾燥が行えない恐れがある。また、湿潤原料の乾燥状態が不均一になる恐れもあり、一度流動不良が生じれば乾燥装置内部の熱伝達挙動が低下する。
【０００７】
そこで、本発明は、投入領域近傍に投入された湿潤原料が閉塞することを抑制しつつ、湿潤原料を均一に乾燥させることができる流動層乾燥装置、流動層乾燥設備および湿潤原料乾燥方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の流動層乾燥装置は、湿潤原料が乾燥される乾燥室および前記乾燥室よりも下方に設けられたチャンバ室を備える乾燥容器と、前記乾燥容器の一方の端部に前記湿潤原料を投入する投入部と、前記乾燥容器の他方の端部から湿潤原料が加熱乾燥した乾燥物を排出する排出部と、前記チャンバ室から前記乾燥室内にガスを供給可能な貫通孔が形成されたガス分散板と、前記乾燥室で湿潤原料と共に流動層を形成する流動化ガスを、前記チャンバ室に供給する流動化ガス供給部と、前記流動化ガスが供給されて形成された前記流動層の前記湿潤原料が乾燥されることにより発生する発生蒸気を前記乾燥容器の上方から排出する蒸気排出部と、前記乾燥室の前記流動層を攪拌するための回転部を備え、前記乾燥室の前記流動層が形成される領域のうち前記投入部側の領域に配置され、前記乾燥容器の幅方向に延在する軸、前記軸と連結し前記軸から離れる方向に延びた枝部および前記軸を回転させる駆動部を備え、前記軸が回転軸として回転する回転部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
流動層乾燥装置は、上記構成とすることで、回転部で流動層の湿潤原料を攪拌することができ、投入領域近傍に投入された湿潤原料によって閉塞することを抑制しつつ、湿潤原料を均一に乾燥させることができる。
【００１０】
ここで、前記回転部は、前記枝部の前記軸から遠い側の端部が回転方向に向けて折れ曲がった形状であることが好ましい。これにより、より好適に湿潤原料を攪拌することができる。
【００１１】
また、前記回転部は、前記回転部を構成する前記軸を２つ有し、２つの前記軸は、前記投入部から前記排出部に向かう方向に隣接して配置され、２つの前記軸の回転方向は互いに逆方向であり、２つの前記軸は前記軸同士の間で前記枝部の折れ曲がった前記端部が上向きになるように回転することが好ましい。これにより、より好適に湿潤原料を攪拌することができる。
【００１２】
また、前記回転部の前記軸および前記枝部の内部には、中空部が形成されて、且つ、互いに繋がっており、前記枝部は、前記中空部から外部に到達する噴出し穴が複数形成されており、前記中空部に蒸気を供給する蒸気供給装置をさらに有し、前記蒸気供給装置から供給された蒸気を前記噴出し穴から外部に排出することが好ましい。これにより、より好適に湿潤原料を攪拌することができ、湿潤原料を乾燥させることができる。
【００１３】
前記駆動部は、前記蒸気供給装置であり、前記軸は、前記枝部から排出される蒸気の力で回転することが好ましい。これにより、原動機等を設けることなく、回転させることができる。また、蒸気の力のみで回転する事が困難な場合は電動機等の回転機構によって回転する事も望ましい。
【００１４】
前記乾燥室の内部に配置され、前記投入部から前記排出部に向かう方向において前記乾燥室を複数の分室に分割する分割板を有し、前記回転部は、少なくとも前記投入部側の端部の分室に配置されていることが好ましい。これにより、より好適に湿潤原料を攪拌することができ、好適に湿潤原料を乾燥させることができる。
【００１５】
前記乾燥室内に前記流動層の湿潤原料を加熱する加熱部をさらに備え、前記加熱部は、前記幅方向に延在した形状であり、前記分室のそれぞれに配置されていることが好ましい。これにより、より好適に湿潤原料を乾燥させることができる。
【００１６】
本発明の流動層乾燥設備は、湿潤原料を乾燥可能な請求項１から８のいずれか１項に記載の流動層乾燥装置と、前記蒸気排出部から排出される前記発生蒸気を外部に排出する発生蒸気ラインと、前記発生蒸気ラインに介装され、前記発生蒸気中の粉塵を除去する集塵装置と、前記発生蒸気ラインにおける前記集塵装置の下流側に介装され、前記発生蒸気の熱を回収する熱回収システムと、前記集塵装置から粉塵が除去された前記発生蒸気の一部を供給し、前記流動化ガスとして前記流動化ガス供給部に供給するラインと、前記排出部から排出された前記湿潤原料を乾燥させた乾燥物を冷却する冷却器を備えたことを特徴とする。
【００１７】
流動層乾燥設備は、上記構成とすることで、湿潤原料を乾燥した際に発生する蒸気を有効活用することができる。
【００１８】
本発明は、 湿潤原料が乾燥される乾燥室および前記乾燥室よりも下方に設けられたチャンバ室を備える乾燥容器を備えた湿潤原料乾燥方法であって、前記乾燥容器の一方の端部に前記湿潤原料を投入する工程と、前記乾燥容器の他方の端部から前記湿潤原料が乾燥した乾燥物を排出する工程と、前記チャンバ室内に流動化ガスを供給する工程と、前記チャンバ室から前記乾燥室内に前記流動化ガスを供給可能な貫通孔が形成されたガス分散板を介して乾燥室内に供給し、前記乾燥室で前記湿潤原料と共に流動層を形成する工程と、前記流動化ガスが供給されて形成された前記流動層の前記湿潤原料が乾燥されることにより発生する発生蒸気を前記乾燥容器の上方から排出する工程と、前記乾燥室の前記流動層が形成される領域のうち前記湿潤原料が投入される側の領域に配置され、前記乾燥容器の幅方向に延在する軸と、前記軸と連結し前記軸から離れる方向に延びた枝部および前記軸を回転させる駆動部を備えた回転部の前記軸を回転軸として回転させることによって前記乾燥室内の前記流動層を攪拌する工程とを具備したことを特徴とする。
【００１９】
流動層乾燥装置は、上記方法とすることで、回転部で流動層の湿潤原料を攪拌することができ、投入領域近傍に投入された湿潤原料によって閉塞することを抑制しつつ、湿潤原料を均一に乾燥させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の流動層乾燥装置、流動層乾燥設備および湿潤原料乾燥方法によれば、投入領域近傍に投入された湿潤原料が閉塞することを抑制しつつ、湿潤原料を均一に乾燥させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施形態の流動層乾燥設備を適用した石炭ガス化複合発電システムの一実施形態を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示す流動層乾燥装置を備える流動層乾燥設備の一実施形態を示す概略図である。
【図３】図３は、図２に示す流動層乾燥装置の一実施形態を示す概略図である。
【図４】図４は、図３に示す流動層乾燥装置の上面図である。
【図５】図５は、第１回転機構の枝部の概略構成を示す概略図である。
【図６】図６は、第２回転機構の枝部の概略構成を示す概略図である。
【図７】図７は、流動層乾燥設備の他の実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための形態（以下、実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。本実施形態では、本発明に係る流動層乾燥設備を石炭ガス化複合発電システムに適用した例を説明するが、本発明の適用対象は石炭ガス化複合発電システムに限定されるものではない。例えば、流動層乾燥設備で乾燥した製品炭を用いた発電システムとして流動層乾燥設備で乾燥した製品炭をボイラ火炉に供給し、当該ボイラ火炉で発生した蒸気で蒸気タービンを駆動して発電機により出力を得る石炭焚きボイラによる発電システムに用いることもできる。また、本発明を石炭ガス化複合発電システムに適用する場合でも、その方式は問わない。また、本実施形態では、湿潤原料（被乾燥物）として褐炭を用いる場合で説明するが、水分含量の高いものであればよく、亜瀝青炭等を含む低品位炭や、スラッジ等を用いることもできる。
【００２３】
図１は、本実施形態の流動層乾燥設備を適用した石炭ガス化複合発電システムの一例を示す概略図である。図２は、図１に示す流動層乾燥装置を備える流動層乾燥設備の一例を示す概略図である。
【００２４】
図１に示すように、石炭ガス化複合発電（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｏａｌ Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｙｃｌｅ：ＩＧＣＣ）システム１０は、燃料である褐炭１３２を乾燥させて製品炭１４０とする流動層乾燥設備１００と、製品炭１４０を粉砕して微粉炭４０とするミル２０と、微粉炭４０を処理してガス化ガス４２に変換する石炭ガス化炉１３と、前記ガス化ガス４２を燃料として運転されるガスタービン（ＧＴ）１４と、ガスタービン１４からのタービン排ガス４６を導入する排熱回収ボイラ（Ｈｅａｔ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｔｅａｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ：ＨＲＳＧ）１６と、排熱回収ボイラ１６で生成した蒸気４８により運転される蒸気タービン（ＳＴ）１８と、ガスタービン１４および／または蒸気タービン１８と連結された発電機（Ｇ）１９と、を備える。また、石炭ガス化複合発電システム１０は、蒸気タービン１８から排出された蒸気を凝縮し排熱回収ボイラ１６に戻す復水器３４と、ガスタービン１４と連結されガスタービン１４と共に回転し、空気５４を圧縮する圧縮機３６と、空気を窒素（Ｎ２）と酸素（Ｏ２）とに分離し、分離した酸素を圧縮機３６で圧縮された空気が流れる配管に供給し、窒素をミル２０から石炭ガス化炉１３に搬送される微粉炭４０の搬送経路に供給する空気分離装置（ＡＳＵ）３８と、を備える。なお、圧縮機３６が圧縮した空気５４は、石炭ガス化炉１３と燃焼器２６とに供給される。
【００２５】
この石炭ガス化複合発電システム１０は、流動層乾燥設備１００で褐炭１３２を乾燥させて製品炭１４０を生成し、この製品炭１４０をミル２０で粉砕した微粉炭４０を石炭ガス化炉１３でガス化し、生成ガスであるガス化ガス４２を得る。石炭ガス化複合発電システム１０は、ガス化ガス４２をサイクロン２２およびガス精製装置２４で除塵およびガス精製した後、発電手段であるガスタービン１４の燃焼器２６に供給し、ここで燃焼して高温・高圧の燃焼ガス５０を生成する。そして、石炭ガス化複合発電システム１０は、この燃焼ガス５０によってガスタービン１４を駆動する。石炭ガス化複合発電システム１０は、ガスタービン１４が発電機１９と連結されており、ガスタービン１４を駆動することによって発電機１９で電力を発生させる。ここで、ガスタービン１４を駆動した後のタービン排ガス４６は、まだ約５００〜６００℃の温度を持っている。石炭ガス化複合発電システム１０は、タービン排ガス４６を排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１６に送り、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１６でタービン排ガス４６の熱エネルギーを回収する。石炭ガス化複合発電システム１０は、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１６で、タービン排ガス４６から回収した熱エネルギーによって蒸気４８を生成し、この蒸気４８によって蒸気タービン１８を駆動する。石炭ガス化複合発電システム１０は、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１６でタービン排ガス４６から熱エネルギーを回収したガスである排ガス５２から、ガス浄化装置３０でＮＯｘおよびＳＯｘ分を除去した後、煙突３２を介して大気中へ放出する。
【００２６】
以下、図２を用いて、流動層乾燥設備１００について説明する。図２に示すように、流動層乾燥設備１００は、被乾燥物として湿潤原料の１つである水分含量が高い褐炭１３２を供給する供給ホッパ１０１と、供給された褐炭１３２を乾燥させる流動層乾燥装置１０２と、流動層乾燥装置１０２から排出される発生蒸気１３４中の粉塵を除去する集塵装置１０５と、流動層乾燥装置１０２から抜き出された乾燥褐炭１３８を冷却して製品炭１４０とする冷却器１１０と、集塵装置１０５の下流側に介装され、発生蒸気１３４の熱を回収する熱回収システム１１１と、熱回収システム１１１で熱を回収された発生蒸気１３４を処理して排水１４２として排出する水処理部１１２と、集塵装置１０５から排出された発生蒸気１３４の一部を流動化蒸気１３６として流動層乾燥装置１０２に供給する循環装置１１４を備える。
【００２７】
また、流動層乾燥設備１００は、各部を接続する配管として、褐炭１３２を乾燥させる際に発生する発生蒸気１３４を流動層乾燥装置１０２の外部に排出し集塵装置１０５に案内する発生蒸気ラインＬ１と、集塵装置１０５から粉塵が除去された発生蒸気１３４の一部を流動化蒸気（流動化ガス）１３６として流動層乾燥装置１０２内に供給するラインＬ２と、集塵装置１０５で集塵された褐炭１４４を乾燥褐炭１３８が排出される配管に供給する分離ラインＬ３と、乾燥褐炭１３８および固形成分１４４を冷却器１１０で冷却して生成した製品炭１４０を排出する製品ラインＬ４を備える。
【００２８】
供給ホッパ１０１は、褐炭１３２を貯留する設備である。供給ホッパ１０１は、貯留している褐炭１３２を流動層乾燥装置１０２内に供給する。
【００２９】
流動層乾燥装置１０２は、供給ホッパ１０１から供給される褐炭１３２と流動化蒸気１３６とで流動層を形成し褐炭１３２で移動させつつ、加熱手段で加熱することで褐炭１３２を乾燥させ乾燥褐炭１３８とする。また、流動層乾燥装置１０２は、流動化蒸気１３６と褐炭１３２の乾燥時に生じる蒸気とが混合され発生蒸気１３４となる。流動層乾燥装置１０２は、内部に設けられた加熱手段としての伝熱部材（加熱部）１２８と、伝熱部材１２８に過熱蒸気（高温ガス）Ａを供給可能な過熱蒸気供給装置（高温ガス供給手段）１２９と、内部に蒸気Ｃを供給する蒸気供給管１６６と、蒸気供給管１６６を流れた蒸気Ｄを回収する蒸気回収管１６７と、蒸気供給管１６６および蒸気回収管１６７に連結して蒸気供給管１６６に蒸気を供給し、蒸気回収管１６７を流れる蒸気を回収する蒸気供給装置１６８と、を備える。流動層乾燥装置１０２の構成については後述する。
【００３０】
集塵装置１０５は、サイクロン、ポーラスフィルタ、電気集塵機等であり、発生蒸気１３４中に含まれる褐炭（固形成分）を分離する。ここで、発生蒸気１３４は、褐炭１３２の微粉成分を含んでいる。集塵装置１０５は、発生蒸気１３４に含まれている褐炭１３２が乾燥し微粉化した固形成分１４４を集塵して分離する。集塵装置１０５は分離した固形成分１４４を、分離ラインＬ３に供給する。分離ラインＬ３に供給された固形成分１４４は、通過して流動層乾燥装置１０２から抜き出された乾燥褐炭１３８に合流して混合される。
【００３１】
冷却器１１０は、通過して流動層乾燥装置１０２から抜き出された乾燥褐炭１３８に固形成分１４４が混合された乾燥粉体を冷却する。冷却器１１０は、冷却した粉体を製品炭１４０として製品ラインＬ４から排出する。この製品炭１４０は、上述したように、ガス化炉１３に供給される。
【００３２】
熱回収システム１１１は、発生蒸気１３４の熱を熱交換等で回収するシステムである。熱回収システム１１１は、この発生蒸気１３４に対して熱回収を行う。水処理部１１２は、熱回収システム１１１で熱回収された発生蒸気１３４を処理する処理装置である。水処理部１１２は、熱回収システム１１１で熱回収された発生蒸気１３４を処理し、排水１４２として流動層乾燥設備１００の外部に排出する。
【００３３】
また、循環装置１１４は、ラインＬ２に介装されており、ラインＬ２を流れる空気を所定方向に送る。具体的には、集塵装置１０５は、ラインＬ２を流れる集塵された後の発生蒸気１３４の一部を流動層乾燥装置１０２内に送る。なお、流動層乾燥装置１０２内に送られる発生蒸気１３４は、褐炭１３２の流動層を流動させる流動化蒸気１３６として利用される。なお、本実施形態の流動層乾燥設備１００は、流動層を流動化させる流動化媒体として、発生蒸気１３４の一部を再利用しているが、これに限定されず、例えば窒素、二酸化炭素またはこれらのガスを含む低酸素濃度の空気を用いてもよい。
【００３４】
また、本実施形態の流動層乾燥設備１００は、集塵装置１０５により集塵した後の発生蒸気１３４の一部を熱回収システム１１１で利用し、残りの部分を流動化蒸気として利用したが、これに限定されない。本実施形態の流動層乾燥設備１００は、集塵装置１０５により集塵した後の発生蒸気１３４の熱を有効利用するようにしてもよい。
【００３５】
この石炭ガス化複合発電システム１０によれば、高い水分を有する褐炭１３２を用いてガス化する場合においても、効率的な流動層乾燥装置１０２により褐炭１３２を乾燥しているので、ガス化炉内温度を低下させる影響が少なく、ガス化効率が向上し、長期間に亙って安定して発電を行うことができる。
【００３６】
次に図３から図６を用いて、流動層乾燥装置１０２について説明する。ここで、図３は、図２に示す流動層乾燥装置の一実施形態を示す概略図であり、図４は、図３に示す流動層乾燥装置の上面図であり、図５は、第１回転機構の枝部の概略構成を示す概略図であり、図６は、第２回転機構の枝部の概略構成を示す概略図である。
【００３７】
流動層乾燥装置１０２は、内部に褐炭１３２が投入される乾燥容器１２０と、褐炭１３２を乾燥容器１２０内に投入する投入部（投入口）１２２と、褐炭１３２を乾燥させた乾燥褐炭１３２を排出する排出部（排出口）１２３と、乾燥容器１２０の内部に設けられたガス分散板１２４と、流動化ガス１３６を乾燥容器１２０に供給する流動化ガス供給部（流動化ガス供給口）１２６と、発生蒸気１３４を排出する蒸気排出部（蒸気排出口）１２７と、回転部１６０と、を備える。また、流動層乾燥装置１０２は、上述したように、内部に設けられた加熱手段としての伝熱部材１２８と、伝熱部材１２８に過熱蒸気（高温ガス）Ａを供給可能な過熱蒸気供給装置（高温ガス供給手段）１２９と、内部に蒸気を供給する蒸気供給管１６６と、蒸気供給管１６６を流れた蒸気を回収する蒸気回収管１６７と、蒸気供給管１６６および蒸気回収管１６７に連結して蒸気供給管１６６に蒸気を供給し、蒸気回収管１６７を流れる蒸気を回収する蒸気供給装置１６８とを備える（図２参照）。
【００３８】
乾燥容器１２０は、ガス分散板１２４によって内部の空間が、鉛直方向上方側（図示上側）に位置する乾燥室１５０と鉛直方向下方側（図示下側）に位置するチャンバ室１５２とに区分けされている。なお、乾燥室１５０は、褐炭１３２が供給され乾燥される領域であり、チャンバ室１５２は、流動化ガス１３６が供給される領域である。乾燥容器１２０は、チャンバ室１５２に供給された流動化ガス１３６がガス分散板１２４を通過して乾燥室１５０に供給される。乾燥室１５０は、流動化ガス１３６により褐炭１３２が流動されることで、流動層１５５が形成される。
【００３９】
投入部１２２は、乾燥容器１２０の乾燥室１５０の一方の端部に連結されている。投入部１２２は、供給ホッパ１０１と連結しており、供給ホッパ１０１から供給された褐炭１３２を一方の端部の乾燥室１５０に投入する。排出部１２３は、乾燥容器１２０の乾燥室１５０の他方の端部の鉛直方向下側、つまり、ガス分散板１２４の近傍に連結されている。排出部１２３は、冷却器１１０と連結した配管と連結しており、当該配管に乾燥室１５０内の乾燥褐炭１３８を排出する。
【００４０】
また、ガス分散板１２４は、多数の貫通孔１２４ａが形成されている。ガス分散板１２４は、乾燥室１５０内の褐炭１３２がチャンバ室１５２内に落下することを抑制しつつ、乾燥室１５０とチャンバ室１５２との間でガスが流通可能な状態とする。流動化ガス供給部１２６は、チャンバ室１５２に連結しており、ラインＬ２から供給される流動化ガス１３６をチャンバ室１５２内に供給する。蒸気排出部１２７は、乾燥容器１２０の上面に連結されている。蒸気排出部１２７は、乾燥容器１２０内の発生蒸気１３４を発生蒸気ラインＬ１に案内する。
【００４１】
ここで、流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０の内部に配置された複数、本実施形態では４枚の分割板１５４を備える。分割板１５４は、乾燥室１５０の幅方向及び鉛直方向に延在する板であり、投入部１２２と排出部１２３とを結んだ線に直交する面が正面（面積が最も大きい面）となる板である。また、本実施形態では分割板の枚数を４枚としたがこれに限るものではなく最も相応しい枚数にて構成される。分割板１５４は、図３に示すように、鉛直方向下側の端部がガス分散板１２４と接しており、鉛直方向上側の端部が流動層１５５の上端よりも下側の位置となる。また、分割板１５４は、図４に示すように（図４中上下方向）幅方向においては、乾燥室１５０全域に配置されている。また、複数の分割板１５４は、投入部１２２から排出部１２３に向かう方向に所定の間隔で配置されている。これにより、流動層乾燥装置１０２は、複数の分割板１５４によって乾燥容器１２０の乾燥室１５０内が投入部１２２から排出部１２３に向かう方向において複数の乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅに分割される。なお、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅは、投入部１２２から排出部１２３に向かって、乾燥分室１５０ａ、乾燥分室１５０ｂ、乾燥分室１５０ｃ、乾燥分室１５０ｄ、乾燥分室１５０ｅの順で配置されている。また、チャンバ室１５２も、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅに対応して５つのチャンバ分室１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｅに分割されている。
【００４２】
また、流動化ガス供給部１２６は、チャンバ分室１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｅに対応して設けられており、それぞれのチャンバ分室１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｅに流動化ガス１３６を供給する。伝熱部材１２８は、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅのそれぞれの流動層１５５に幅方向に延在する向きで配置されている。
【００４３】
流動層乾燥装置１０２は、供給ホッパ１０１により褐炭１３２が乾燥容器１２０の乾燥分室１５０ａ内に投入され、チャンバ分室１５２ａに流動化蒸気１３６が導入される。チャンバ室１５２ａ内に導入された流動化蒸気１３６は、ガス分散板１２４の貫通孔１２４ａを通過して乾燥分室１５０ａ内に流入する。乾燥分室１５０ａ内に流入した流動化蒸気１３６は、乾燥分室１５０ａ内に投入された褐炭１３２を吹き上げ、流動させる。これにより、流動層乾燥装置１０２は、乾燥分室１５０ａ内に、褐炭１３２が流動する流動層１５５が形成される。乾燥分室１５０ａで流動化された褐炭１３２の一部は、分割板１５４よりも鉛直方向上側に移動し、矢印１５６ａに示す方向に移動し、乾燥分室１５０ｂに移動する。
【００４４】
流動層乾燥装置１０２は、チャンバ分室１５２ｂにも流動化蒸気１３６が導入される。チャンバ室１５２ｂ内に導入された流動化蒸気１３６は、ガス分散板１２４の貫通孔１２４ａを通過して乾燥分室１５０ｂ内に流入する。乾燥分室１５０ｂ内に流入した流動化蒸気１３６は、乾燥分室１５０ｂ内に投入された褐炭１３２を吹き上げ、流動させる。これにより、流動層乾燥装置１０２は、乾燥分室１５０ｂ内に、褐炭１３２が流動する流動層１５５が形成される。乾燥分室１５０ｂで流動化された褐炭１３２の一部は、分割板１５４よりも鉛直方向上側に移動し、矢印１５６ｂに示す方向に移動し、乾燥分室１５０ｃに移動する。流動層乾燥装置１０２は、乾燥分室１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅでも同様に移動した褐炭１３２が供給される流動化ガス１３６とともに流動層１５５を構成する。また、乾燥分室１５０ｃの流動層１５５の褐炭１３２の一部は、分割板１５４よりも鉛直方向上側に移動し、矢印１５６ｃに示す方向に移動し、乾燥分室１５０ｄに移動する。乾燥分室１５０ｄの流動層１５５の褐炭１３２の一部は、分割板１５４よりも鉛直方向上側に移動し、矢印１５６ｄに示す方向に移動し、乾燥分室１５０ｅに移動する。流動層乾燥装置１０２は、乾燥分室１５０ｅで流動層１５５となっている褐炭１３２のうち、排出部１２３に到達した褐炭１３８を乾燥褐炭１３８として排出部１２３から排出する。
【００４５】
このように、流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０の鉛直方向下方側の部分である乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅを含む部分に流動層１５５が形成される。褐炭１３２は、投入部１２２で投入された後、流動層１５５を構成して移動され、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅをこの順で順番に通過し、排出部１２３から排出される。なお、褐炭１３２は、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅの通過時に徐々に乾燥され、排出部１２３からの排出時には乾燥褐炭１３８となっている。
【００４６】
流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０の流動層１５５よりも鉛直方向上方側の部分にフリーボード部Ｆが形成される。このフリーボード部Ｆは、流動層１５５の褐炭１３２が乾燥されることにより発生蒸気１３４が発生する領域となる。なお、流動化蒸気１３６は、一定温度以上の蒸気であり、褐炭１３２を流動させつつ加熱することで、褐炭１３２を乾燥させる。
【００４７】
次に、伝熱部材１２８は、上述したように、乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅの流動層１５５が形成される領域に配置されている。伝熱部材１２８は、流動層１５５の褐炭１３２を加熱し、褐炭１３２中の水分を除去する加熱手段であり、過熱蒸気Ａが流通可能な配管である。伝熱部材１２８は、内部に供給されて流通される高温の過熱蒸気Ａの潜熱を利用して流動層１５５を構成する褐炭１３２を乾燥させる。伝熱部材１２８は、乾燥に利用された過熱蒸気Ａを凝縮水Ｂとして流動層乾燥装置１０２の外部に排出する。
【００４８】
すなわち、伝熱部材１２８は、流動層１５５と接している領域で過熱蒸気Ａを凝縮させて液体（水分）にすることで、この際に放熱される凝縮潜熱で褐炭１３２の乾燥の加熱に有効利用する。なお、伝熱部材１２８に流通させる高温の過熱蒸気Ａとしては、相変化を伴う熱媒であればいずれでもよく、例えばフロンやペンタンやアンモニア等を例示することができる。また、伝熱部材１２８は、熱媒体を流通させる配管を用いる構成に限定されない。伝熱部材１２８は、褐炭１３２に熱を供給し乾燥させることができればよく、例えば電気ヒータを設置してもよい。なお、伝熱部材１２８によって褐炭１３２が乾燥される際に発生する発生蒸気１３４は、鉛直方向上方側（発生蒸気１３４の流れ方向の下流側）のフリーボード部Ｆへ流れる。過熱蒸気供給装置１２９は、加熱ラインＬ５を介して、伝熱部材１２８に過熱蒸気Ａを供給している。
【００４９】
流動層乾燥装置１０２において、流動層１５５の内部に設けられた伝熱部材１２８は、流動層１５５の褐炭１３２を加熱することにより、褐炭１３２を乾燥させる。褐炭１３２を乾燥させることにより発生した発生蒸気１３４は、流動層１５５からフリーボード部Ｆに流れ込む。そして、フリーボード部Ｆに流れ込んだ発生蒸気１３４は、蒸気排出部１２７から流動層乾燥装置１０２の外部に排出される。蒸気排出部１２７から排出された発生蒸気１３４は、発生蒸気ラインＬ１に供給される。
【００５０】
流動層乾燥装置１０２は、さらに、回転部１６０を備える。回転部１６０は、乾燥分室１５０ａの流動層１５５を攪拌する機構であり、第１回転機構１６２と、第２回転機構１６４と、を備える。また、回転部１６０は、上述した、内部に蒸気Ｃを供給する蒸気供給管１６６と、蒸気供給管１６６を流れた蒸気Ｄを回収する蒸気回収管１６７と、蒸気供給管１６６および蒸気回収管１６７に連結して蒸気供給管１６６に蒸気を供給し、蒸気回収管１６７を流れる蒸気を回収する蒸気供給装置１６８を備える。
【００５１】
第１回転機構１６２は、軸１７０ａと、枝部１７２ａと、駆動部１７４ａを有する。軸１７０ａは、内部が中空の中空部が形成された直管であり、乾燥分室１５０ａを幅方向に貫通して配置されている。つまり、直管の軸が幅方向と平行な向きで配置されている。また、軸１７０ａは、乾燥分室１５０ａの流動層１５５を通過する位置に配置されている。
【００５２】
枝部１７２ａは、軸１７０ａに連結した部材であり、軸１７０ａに対して複数配置されている。枝部１７２ａは、幅方向に一定間隔で配置されている。１つの枝部１７２ａは、図５に示すように、軸１７０ａ周りの周方向において、一定角度間隔で配置された４本の直線部１８０と、直線部１８０の軸１７０ａから離れる方向の端部にそれぞれ配置された折れ曲がり部１８２と、を有する。直線部１８０は、一方の端部が軸１７０ａと連結しており、軸１７０ａから離れる方向に延びている。折れ曲がり部１８２は、周方向、つまり軸方向に直交する面において、直線部１８０に直交する方向に折れ曲がっている。本実施形態の折れ曲がり部１８２は、直線部１８０に対して、軸１７０ａおよび枝部１７２ａの回転方向１８６に向かって折れ曲がっている。枝部１７２ａを構成する直線部１８０、折れ曲がり部１８２も内部に中空部が形成された管であり、内部の空間は、軸１７０ａの空間と繋がっている。また、枝部１７２ａは、内部の空間から表面まで繋がった噴出し穴１８４が多数形成されている。
【００５３】
駆動部１７４ａは、モータ等の駆動機構であり、軸１７０ａと連結している。駆動部１７４ａは、軸１７０ａを回転軸として軸１７０ａおよび枝部１７２ａを、回転方向１８６に回転させる。
【００５４】
第２回転機構１６４は、軸１７０ｂと、枝部１７２ｂと、駆動部１７４ｂと、を有する。軸１７０ｂは、内部に中空部が形成された直管であり、乾燥分室１５０ａを幅方向に貫通して配置されている。つまり、直管の軸が幅方向と平行な向きで配置されている。また、軸１７０ｂは、乾燥分室１５０ａの流動層１５５を通過する位置に配置されている。また、軸１７０ｂは、軸１７０ａよりも排出部１２３側で軸１７０ａに隣接した位置に配置されている。
【００５５】
枝部１７２ｂは、軸１７０ｂに連結した部材であり、軸１７０ｂに対して複数配置されている。枝部１７２ｂは、幅方向に一定間隔で配置されている。なお、枝部１７２ｂは、幅方向の位置が枝部１７２ａと重ならない位置に配置されている。１つの枝部１７２ｂは、図６に示すように、軸１７０ｂ周りの周方向において、一定角度間隔で配置された４本の直線部１９０と、直線部１９０の軸１７０ｂから離れる方向の端部にそれぞれ配置された折れ曲がり部１９２と、を有する。なお、枝部１７２ｂは、折れ曲がり部１９２の折れ曲がり方向が異なる点を除いて基本的な形状は、枝部１７２ａと同様である。本実施形態の折れ曲がり部１９２は、直線部１９０に対して、軸１７０ｂおよび枝部１７２ｂの回転方向１９６に向かって折れ曲がっている。枝部１７２ｂも、内部の空間から表面まで繋がった噴出し穴１９４が多数形成されている。
【００５６】
駆動部１７４ｂは、モータ等の駆動機構であり、軸１７０ｂと連結している。駆動部１７４ｂは、軸１７０ｂを回転軸として軸１７０ｂおよび枝部１７２ｂを、回転方向１９６に回転させる。
【００５７】
次に、蒸気供給管１６６は、軸１７０ａ、１７０ｂのそれぞれの一方の端部と連結している。蒸気回収管１６７、軸１７０ａ、１７０ｂのそれぞれの他方の端部と連結している。蒸気供給装置１６８は、蒸気供給管１６６に蒸気を供給し、蒸気回収管１６７を流れる蒸気を回収する。なお、蒸気供給装置１６８は、蒸気として褐炭１３２よりも高温の蒸気、例えば過熱蒸気を供給することが好ましい。
【００５８】
回転部１６０は、乾燥分室１５０ａ内で、第１回転機構１６２と第２回転機構１６４とをそれぞれ回転方向１８６、１９６に回転させることで、流動層１５５の褐炭１３２が乾燥分室１５０ａ内で循環する流れを形成する。
【００５９】
回転部１６０は、蒸気供給装置１６８から供給された蒸気Ｃを、蒸気供給管１６６から軸１７０ａ、１７０ｂの内部の空間に供給し、軸１７０ａ、１７０ｂおよび枝部１７２ａ、１７２ｂに流す。また、回転部１６０は、蒸気Ｃの一部を枝部１７２ａ、１７２ｂの噴出し穴１８４、１９４から外部、つまり流動層１５５に向けて排出する。噴出し穴１８４、１９４から排出されなかった蒸気は、軸１７０ａ、１７０ｂから蒸気回収管１６７に到達し、蒸気回収管１６７から蒸気供給装置１６８に戻される。
【００６０】
流動層乾燥装置１０２は、本実施形態のように投入部１２２から投入された褐炭１３２を乾燥させる乾燥分室１５０ａに回転部１６０を設け、回転部１６０を回転させて流動層１５５を攪拌することで、乾燥分室１５０ａ内で褐炭１３２が滞留、沈降することを抑制することができる。これにより、乾燥分室１５０ａ内で褐炭１３２が閉塞することを抑制することができる。さらに、回転部１６０の枝部１７２ａ、１７２ｂの噴出し穴１８４、１９４から蒸気を排出することで、褐炭１３２をより流動化させることができ、かつ乾燥させることができる。
【００６１】
また回転部１６０は、枝部１７２ａ、１７２ｂに折れ曲がり部１８２、１９２を設けた形状とすることで、褐炭１３２をより効率よく攪拌することができる。また、回転部１６０は、対抗する第１回転機構１６２と第２回転機構１６４の軸１７０ａ、１７０ｂ同士の間で枝部１７２ａ、１７２ｂの折れ曲がり部１８２、１９２が上向きになるように回転させることで、乾燥分室１５０ａ内の流れの向きを、第１回転機講１６２と第２回転機講１６４同士の間で上方に流れ、第１回転機講１６２と第２回転機講１６４同士の外側で下方に流れる向きとすることができる。これにより、乾燥分室１５０ａ内で褐炭１３２が滞留、沈降することをより確実に抑制することができる。
【００６２】
また、回転部１６０は、枝部１７２ａ、１７２ｂの折れ曲がり部１８２、１９２の折れ曲がる方向を回転方向側に折れ曲がる形状とすることで、褐炭１３２をより確実に攪拌することができる。
【００６３】
また、流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０を複数の乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅに分割し、投入部１２２から排出部１２３まで移動する間に複数の乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅを順番に通過する構成とすることで、褐炭をより均一に乾燥させることができる。つまり、流動層１５５の流れによって短時間で排出部１２３まで到達する褐炭１３２や、長時間経過しても排出部１２３に到達しない褐炭１３２が生じることを抑制できる。
【００６４】
また、本実施形態のように、流動層１５５の上側の一部の褐炭１３２が次の乾燥分室に移動する構成とすることで、１つの乾燥分室の中で含有水分が比較的少なく上側に移動している褐炭１３２を次の乾燥分室に移動させることができる。つまり、当該乾燥分室の中で含有水分が比較的多く、乾燥されていない褐炭１３２は、重いため、乾燥分室の下側に移動され、当該乾燥分室の中で乾燥させることができる。これにより、褐炭１３２は、それぞれの乾燥分室１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅで一定程度まで乾燥された後に次の乾燥分室に移動するため、排出部１２３に到達した状態では、高い確率で一定程度まで乾燥された状態とすることができる。
【００６５】
ここで、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、回転部１６０を乾燥分室１５０ａのみに設けたが本発明はこれに限定されない。例えば、流動層乾燥装置１０２は、乾燥分室１５０ｂにも回転部１６０を設けてもよいし、全ての乾燥分室に設けてもよい。なお、褐炭１３２は、投入部１２２側が最も水分が多く、滞留、沈降しやすいので、回転部１６０は、投入部１２２側の乾燥分室に設けることが好ましい。
【００６６】
また、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、枝部１７２ａ、１７２ｂに折れ曲がり部１８２、１９２を設けることで、褐炭１３２をより攪拌することができる。なお、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、上記効果を得ることができるため、折れ曲がり部１８２、１９２を設けることが好ましいが、必ずしも設けなくてもよい。
【００６７】
また、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、枝部１７２ａ、１７２ｂに噴出し穴１８４、１９４を設け、蒸気を排出させることで、褐炭１３２をより攪拌することができ、かつ褐炭１３２を乾燥させることができる。なお、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、上記効果を得ることができるため、噴出し穴１８４、１９４を設け、蒸気を排出させることが好ましいが、必ずしも設けなくてもよい。つまり、蒸気を噴出させない構成としてもよい。
【００６８】
また、回転部１６０の軸１７０ａ、１７０ｂおよび枝部１７２ａ、１７２ｂは、加熱手段により過熱することが好ましい。これにより、回転部１６０で生じる熱により褐炭１３２を乾燥させることができる。なお、回転部１６０は、上記効果を得ることができなくなるが、加熱しない構成としてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、回転部１６０と伝熱部材１２８とを別々に設けたが、一体としてもよい。つまり、回転部１６０として、伝熱部材１２８に枝部を配置し、伝熱部材１２８を回転させる機構としてもよい。このように、伝熱部材１２８と回転部１６０とを一体とすることで、乾燥分室１５０ａ内に設置する部材を少なくすることができ、褐炭１３２をより移動しやすくすることができる。
【００７０】
また、回転部１６０は、本実施形態のように、上記効果をより好適に得ることができるため、２つの回転機構を設け異なる方向に回転させることが好ましいがこれに限定されない。回転機構を１つしてもよいし、２つの回転機構を同じ方向に回転させるようにしてもよい。流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０の流動層１５５が形成される領域に回転部１６０を設けることで褐炭１３２の滞留、沈降を抑制することができる。
【００７１】
また、上記実施形態では、回転部１６０の駆動部１７４ａ、１７４ｂとして、モータを用いたが、本発明はこれに限定されない。駆動部として蒸気機関を用いてもよい。つまり、回転部１６０は、噴出し穴１８４、１９４から蒸気を噴出する力で軸１７０ａ、１７０ｂ、枝部１７２ａ、１７２ｂを回転させるようにしてもよい。このように噴出する蒸気の力を用いることで、モータ等の原動機を設けることなく、回転させることができる。なお、この場合は、回転可能な支持機構、例えば軸受で軸１７０ａ、１７０ｂを支持する構成とする。
【００７２】
また、本実施形態の流動層乾燥装置１０２は、褐炭１３２を好適に乾燥できるため、乾燥室１５０を分割板１５４で複数の乾燥分室に分割した形状としたがこれに限定されない。流動層乾燥装置１０２は、乾燥室１５０の形状によらず、投入部１２２から褐炭１３２が供給される領域に回転部１６０を配置することで、褐炭１３２の滞留、沈降を抑制することができ、乾燥室１５０内での褐炭１３２の閉塞が生じることを抑制することができ、褐炭１３２を均一に乾燥させることができる
【００７３】
図７を用いて流動層乾燥設備の他の実施形態を説明する。ここで、図７は、流動層乾燥設備の他の実施形態を示す概略図である。図７に示す流動層乾燥設備２００は、供給ホッパ１０１と、流動層乾燥装置１０２と、冷却器１１０と、循環装置１１４と、発生蒸気１３４に水を噴射し粉塵を除去するスクラバ２１０と、スクラバ２１０を通過した発生蒸気２３０を再加熱する再熱器２１２と、再熱器で加熱された発生蒸気２３２の一部を圧縮することで加熱し蒸気Ｃとする加圧器２１４と、蒸気Ｄをフラッシングするフラッシング部２１６を有する。
【００７４】
また、流動層乾燥設備２００は、各部を接続する配管として、発生蒸気ラインＬ１と、再熱器２１２を通過した発生蒸気２３２の一部を流動化蒸気（流動化ガス）１３６として流動層乾燥装置１０２内に供給する流動化ガスラインＬ２と、乾燥褐炭１３８および固形成分１４４を冷却器１１０で冷却して生成した製品炭１４０を排出する製品ラインＬ４と、再熱器２１２を通過した発生蒸気２３２の一部を加圧器２１４に供給する発生蒸気ラインＬ６と、フラッシング部２１６で生成した液体を再熱器２１２に案内し、再熱器２１２を通過した液体をスクラバ２１０に案内する液体供給ラインＬ７と、を備える。
【００７５】
スクラバ２１０は、発生蒸気ラインＬ１で供給された発生蒸気１３４に再熱器２１２を通過した液体２４２を噴射することで、発生蒸気１３４に含まれる異物を捕集する。発生蒸気１３４は、スクラバ２１０を通過することで、異物が除去された発生蒸気２３０となる。また、スクラバ２１０は、発生蒸気１３４に対して噴射した液体２４２を回収し、排水１４２として排出する。
【００７６】
再熱器２１２は、熱交換を行う装置であり、フラッシング部２１６から供給される液体２４０と発生蒸気２３０との間で熱交換を行う。ここで、液体２４０は、例えば１５０℃の液体であり、発生蒸気２３０は、液体２４０よりも温度が低い蒸気である。再熱器２１２は、液体２４０の熱で発生蒸気２３０を加熱し、発生蒸気２３０をより温度の高い発生蒸気２３２とする。また、再熱器２１２は、液体２４０の熱を吸収することで、液体２４２とする。再熱器２１２を通過した液体２４２は、上述したスクラバ２１０に供給される。また、再熱器２１２を通過した発生蒸気２３２は、分岐して流動化ガスラインＬ２と発生蒸気ラインＬ６とに供給される。
【００７７】
加圧器２１４は、コンプレッサ等であり、発生蒸気ラインＬ６から供給される発生蒸気２３２を加圧して、より高温高圧な状態にする。加圧器２１４で加圧された発生蒸気２３２は、蒸気Ｃとして供給配管１６６に供給され、上述した回転部１６０の各部に供給される。
【００７８】
フラッシング部２１６は、回転部１６０の各部を通過した後、蒸気回収管１６７を通過する蒸気Ｄをフラッシングする機構である。フラッシング部２１６は、蒸気Ｄを気液分離し蒸気２３８を発生蒸気ラインＬ６に供給し、フラッシングして異物を除去した液体２４０を液体供給ラインＬ７に供給する。
【００７９】
流動層乾燥設備２００は、このように蒸気供給装置１６８に変えて、流動層乾燥装置１０２で発生した発生蒸気１３４を処理する構成を用いることで、流動層乾燥設備２００内で発生した熱を効率よく利用することができる。また、蒸気を生成する装置を別途設ける必要が無くなる。また、流動層乾燥設備２００内を循環する蒸気に含まれる排水１４２をスクラバ２１０からまとめて排出することができる。これにより、排水処理を効率よく実行することができる。
【００８０】
また、発生蒸気１３４に含まれる異物を除去するためにスクラバ２１０で噴射する液体と、発生蒸気２３０との間で熱交換を行うことで、流動層乾燥設備２００内の熱を効率よく利用することができる。
【００８１】
なお、流動層乾燥設備２００は、さらに発生蒸気１３４を加圧器２１４で加圧して生成した蒸気を過熱蒸気Ａとし、凝縮水Ｂをフラッシング器２１６でフラッシングする構成としてもよい。また、蒸気供給装置１６８を設け、発生蒸気１３４を処理して生成した蒸気を加熱蒸気Ａに用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０ 石炭ガス化複合発電システム
１００ 流動層乾燥設備
１０１ 供給ホッパ
１０２ 流動層乾燥装置
１０５ 集塵装置
１１０ 冷却器
１１１ 熱回収システム
１２０ 乾燥容器
１２２ 投入部
１２３ 排出部
１２４ ガス分散板
１２６ 流動化ガス供給部
１２７ 蒸気排出部
１２８ 伝熱部材
１２９ 過熱蒸気供給装置
１３２ 褐炭
１３４ 発生蒸気
１３６ 流動化蒸気
１３８ 乾燥褐炭
１４０ 製品炭
１４２ 排水
１４４ 固形成分
１５０ 乾燥室
１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅ 乾燥分室
１５２ チャンバ室
１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｅ チャンバ分室
１５４ 分割板
１５５ 流動層
１５６ａ、１５６ｂ、１５６ｃ、１５６ｄ 矢印
１６０ 回転部
１６２ 第１回転機構
１６４ 第２回転機構
１６６ 蒸気供給管
１６７ 蒸気回収管
１６８ 蒸気供給装置
１７０ａ、１７０ｂ 軸
１７２ａ、１７２ｂ 枝部
１７４ａ、１７４ｂ 駆動部
１８０、１９０ 直線部
１８２、１９２ 折れ曲がり部
１８４、１９４ 噴出し穴
Ａ 過熱蒸気
Ｂ 凝縮水
Ｃ 蒸気
Ｄ 蒸気
Ｆ フリーボード部
Ｌ１ 発生蒸気ライン
Ｌ２ ライン
Ｌ３ 分離ライン
Ｌ４ 製品ライン
Ｌ５ 加熱ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿潤原料が乾燥される乾燥室および前記乾燥室よりも下方に設けられたチャンバ室を備える乾燥容器と、
前記乾燥容器の一方の端部に前記湿潤原料を投入する投入部と、
前記乾燥容器の他方の端部から前記湿潤原料が乾燥した乾燥物を排出する排出部と、
前記チャンバ室から前記乾燥室内にガスを供給可能な貫通孔が形成されたガス分散板と、
前記乾燥室で前記湿潤原料と共に流動層を形成する流動化ガスを、前記チャンバ室に供給する流動化ガス供給部と、
前記流動化ガスが供給されて形成された前記流動層の前記湿潤原料が乾燥されることにより発生する発生蒸気を前記乾燥容器の上方から排出する蒸気排出部と、
前記乾燥室内の前記流動層を攪拌する回転部と、を有し、
前記回転部は、前記乾燥室の前記流動層が形成される領域のうち前記投入部側の領域に配置され、前記乾燥容器の幅方向に延在する軸と、前記軸と連結し前記軸から離れる方向に延びた枝部と、前記軸を回転させる駆動部と、を備え、前記軸が回転軸として回転することを特徴とする流動層乾燥装置。
【請求項２】
前記回転部は、前記枝部の前記軸から遠い側の端部が回転方向に向けて折れ曲がった形状であることを特徴とする流動層乾燥装置。
【請求項３】
前記回転部は、前記回転軸を構成する前記軸を２つ有し、２つの前記軸は、前記投入部から前記排出部に向かう方向に隣接して配置され、２つの前記軸の回転方向を互いに逆方向とし、２つの前記軸は前記軸同士の間で前記枝部の折れ曲がった前記端部が上向きになるように前記駆動部で前記軸を回転することを特徴とする請求項２に記載の流動層乾燥装置。
【請求項４】
前記回転部の前記軸および前記枝部の内部には中空部が形成され、且つ、互いに繋がっており、
前記中空部に蒸気を供給する蒸気供給装置を有し、前期蒸気供給装置から供給された蒸気を前記噴出し穴から外部に排出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の流動層乾燥装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記蒸気供給装置であり、
前記軸は、前記枝部から排出される蒸気の力で回転することを特徴とする請求項４に記載の流動層乾燥装置。
【請求項６】
前記乾燥室の内部に配置され、前記投入部から前記排出部に向かう方向において前記乾燥室を複数の分室に分割する複数の分割板を有し、
前記回転部は、少なくとも前記投入部側の端部の分室に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の流動層乾燥装置。
【請求項７】
前記乾燥室内に前記流動層の湿潤原料を加熱する加熱部をさらに備え、
前記加熱部は、前記幅方向に延在した形状であり、前記分室のそれぞれに配置されていることを特徴とする請求項６に記載の流動層乾燥装置。
【請求項８】
湿潤原料を乾燥可能な請求項１から７のいずれか１項に記載の流動層乾燥装置と、
前記蒸気排出部から排出される前記発生蒸気を外部に排出する発生蒸気ラインと、
前記発生蒸気ラインに介装され、前記発生蒸気中の粉塵を除去する集塵装置と、
前記発生蒸気ラインにおける前記集塵装置の下流側に介装され、前記発生蒸気の熱を回収する熱回収システムと、
前記集塵装置から粉塵が除去された前記発生蒸気の一部を前記流動化ガスとして前記流動化ガス供給部に供給するラインと、
前記排出部から排出された前記湿潤原料を乾燥させた乾燥物を冷却する冷却器と、を備えたことを特徴とする流動層乾燥設備。
【請求項９】
湿潤原料が乾燥される乾燥室および前記乾燥室よりも下方に設けられたチャンバ室を備える乾燥容器を備えた湿潤原料乾燥方法であって、
前記乾燥容器の一方の端部に前記湿潤原料を投入する工程と、
前記乾燥容器の他方の端部から前記湿潤原料が乾燥した乾燥物を排出する工程と、
前記チャンバ室内に流動化ガスを供給する工程と、
前記チャンバ室から前記乾燥室内に前記流動化ガスを供給可能な貫通孔が形成されたガス分散板を介して乾燥室内に供給し、前記乾燥室で前記湿潤原料と共に流動層を形成する工程と、
前記流動化ガスが供給されて形成された前記流動層の前記湿潤原料が乾燥されることにより発生する発生蒸気を前記乾燥容器の上方から排出する工程と、
前記乾燥室の前記流動層が形成される領域のうち前記湿潤原料が投入される側の領域に配置され、前記乾燥容器の幅方向に延在する軸と、前記軸と連結し前記軸から離れる方向に延びた枝部および前記軸を回転させる駆動部を備えた回転部の前記軸を回転軸として回転させることによって前記乾燥室内の前記流動層を攪拌する工程とを具備したことを特徴とする湿潤原料乾燥方法。
【請求項１】
湿潤原料が乾燥される乾燥室および前記乾燥室よりも下方に設けられたチャンバ室を備える乾燥容器と、
前記乾燥容器の一方の端部に前記湿潤原料を投入する投入部と、
前記乾燥容器の他方の端部から前記湿潤原料が乾燥した乾燥物を排出する排出部と、
前記チャンバ室から前記乾燥室内にガスを供給可能な貫通孔が形成されたガス分散板と、
前記乾燥室で前記湿潤原料と共に流動層を形成する流動化ガスを、前記チャンバ室に供給する流動化ガス供給部と、
前記流動化ガスが供給されて形成された前記流動層の前記湿潤原料が乾燥されることにより発生する発生蒸気を前記乾燥容器の上方から排出する蒸気排出部と、
前記乾燥室内の前記流動層を攪拌する回転部と、を有し、
前記回転部は、前記乾燥室の前記流動層が形成される領域のうち前記投入部側の領域に配置され、前記乾燥容器の幅方向に延在する軸と、前記軸と連結し前記軸から離れる方向に延びた枝部と、前記軸を回転させる駆動部と、を備え、前記軸が回転軸として回転することを特徴とする流動層乾燥装置。
【請求項２】
前記回転部は、前記枝部の前記軸から遠い側の端部が回転方向に向けて折れ曲がった形状であることを特徴とする流動層乾燥装置。
【請求項３】
前記回転部は、前記回転軸を構成する前記軸を２つ有し、２つの前記軸は、前記投入部から前記排出部に向かう方向に隣接して配置され、２つの前記軸の回転方向を互いに逆方向とし、２つの前記軸は前記軸同士の間で前記枝部の折れ曲がった前記端部が上向きになるように前記駆動部で前記軸を回転することを特徴とする請求項２に記載の流動層乾燥装置。
【請求項４】
前記回転部の前記軸および前記枝部の内部には中空部が形成され、且つ、互いに繋がっており、
前記中空部に蒸気を供給する蒸気供給装置を有し、前期蒸気供給装置から供給された蒸気を前記噴出し穴から外部に排出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の流動層乾燥装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記蒸気供給装置であり、
前記軸は、前記枝部から排出される蒸気の力で回転することを特徴とする請求項４に記載の流動層乾燥装置。
【請求項６】
前記乾燥室の内部に配置され、前記投入部から前記排出部に向かう方向において前記乾燥室を複数の分室に分割する複数の分割板を有し、
前記回転部は、少なくとも前記投入部側の端部の分室に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の流動層乾燥装置。
【請求項７】
前記乾燥室内に前記流動層の湿潤原料を加熱する加熱部をさらに備え、
前記加熱部は、前記幅方向に延在した形状であり、前記分室のそれぞれに配置されていることを特徴とする請求項６に記載の流動層乾燥装置。
【請求項８】
湿潤原料を乾燥可能な請求項１から７のいずれか１項に記載の流動層乾燥装置と、
前記蒸気排出部から排出される前記発生蒸気を外部に排出する発生蒸気ラインと、
前記発生蒸気ラインに介装され、前記発生蒸気中の粉塵を除去する集塵装置と、
前記発生蒸気ラインにおける前記集塵装置の下流側に介装され、前記発生蒸気の熱を回収する熱回収システムと、
前記集塵装置から粉塵が除去された前記発生蒸気の一部を前記流動化ガスとして前記流動化ガス供給部に供給するラインと、
前記排出部から排出された前記湿潤原料を乾燥させた乾燥物を冷却する冷却器と、を備えたことを特徴とする流動層乾燥設備。
【請求項９】
湿潤原料が乾燥される乾燥室および前記乾燥室よりも下方に設けられたチャンバ室を備える乾燥容器を備えた湿潤原料乾燥方法であって、
前記乾燥容器の一方の端部に前記湿潤原料を投入する工程と、
前記乾燥容器の他方の端部から前記湿潤原料が乾燥した乾燥物を排出する工程と、
前記チャンバ室内に流動化ガスを供給する工程と、
前記チャンバ室から前記乾燥室内に前記流動化ガスを供給可能な貫通孔が形成されたガス分散板を介して乾燥室内に供給し、前記乾燥室で前記湿潤原料と共に流動層を形成する工程と、
前記流動化ガスが供給されて形成された前記流動層の前記湿潤原料が乾燥されることにより発生する発生蒸気を前記乾燥容器の上方から排出する工程と、
前記乾燥室の前記流動層が形成される領域のうち前記湿潤原料が投入される側の領域に配置され、前記乾燥容器の幅方向に延在する軸と、前記軸と連結し前記軸から離れる方向に延びた枝部および前記軸を回転させる駆動部を備えた回転部の前記軸を回転軸として回転させることによって前記乾燥室内の前記流動層を攪拌する工程とを具備したことを特徴とする湿潤原料乾燥方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２１５３１６（Ｐ２０１２−２１５３１６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９３５４（Ｐ２０１１−７９３５４）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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