炭化物貯留搬送装置及び方法
【課題】木質系バイオマスの炭化物を発火させることなく搬送でき、且つ炭化物を微粉炭として利用することができる炭化物貯留搬送装置及び方法を提供する。
【解決手段】酸素不足下で木質系バイオマスを炭化する炭化炉１と、搬送系を介して炭化炉１で生成された炭化物２１を貯留する貯留ホッパ４を具備した炭化物貯留搬送装置において、前記炭化炉１より排出された炭化物２１を酸素不足下で冷却しながら貯留ホッパ４まで搬送する冷却手段を具えた炭化物搬送系を有し、前記炭化物搬送系は搬送過程に酸素不足状態を維持して炭化物２１を解砕する解砕手段を介装する構成とした。
【解決手段】酸素不足下で木質系バイオマスを炭化する炭化炉１と、搬送系を介して炭化炉１で生成された炭化物２１を貯留する貯留ホッパ４を具備した炭化物貯留搬送装置において、前記炭化炉１より排出された炭化物２１を酸素不足下で冷却しながら貯留ホッパ４まで搬送する冷却手段を具えた炭化物搬送系を有し、前記炭化物搬送系は搬送過程に酸素不足状態を維持して炭化物２１を解砕する解砕手段を介装する構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製材廃材、除間伐材、薪炭林等の林業系廃木材や建設廃木材の木質系バイオマスを対象として、前記木質系バイオマスを効率的に炭化及び粉砕することによって、その炭化物を燃料として利用可能とする炭化物貯留搬送装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にバイオマスとは、エネルギー源又は工業原料として利用することのできる生物体をいい、従来よりバイオマスを有効利用する方法が各種提案されている。その一つとして、火力発電設備では、石炭と共に木質系バイオマスを代替燃料として混焼する方法に期待がもたれており、電気事業者も積極的に検討を進めている。
例えば、特許文献１（特開２００４−７８３８７号公報）では、廃木材から炭化物を製造し高炉燃料として利用する製造プロセスが提案されている。特許文献１によれば、廃木材の異物を除去した後、炭化炉に投入して炭化物とし冷却・貯留後、その炭化物を木材炭化物粉粒として高炉への吹き込み原料として高炉へ搬送している。
【０００３】
このように、バイオマスから炭化物を製造し、その炭化物を燃料として利用することができる。この炭化物を燃料として利用するための搬送方法として、特許文献２（特開２００３−２３６４０６号公報）には、炭化炉の後流に水冷式のスクリューコンベアを設けて炭化物を冷却し、不活性ガスを封入した搬送コンベアで搬送した後、選別装置にて金属などの不要な異物を除去する発明が開示されている。これにより、炭化物を冷却し発火を防止して搬送している。
【０００４】
また、炭化物を冷却・貯留を経て搬送する方法としては、特許文献３（特開２００５−２３２２９２号公報）に開示されているように、チップに加工した木質バイオマスを炭化炉で炭化させ、その炭化物をスクリューコンベアにて冷却するとともに搬送し、スクリューコンベア出口端部で散水した後、炭ホッパへ投入する前に粉砕して炭ホッパに貯留する方法などがある。
さらに、特許文献４（特開２００６−２７２１８０号公報）には、熱分解炉から排出された熱分解残渣を昇り勾配となるように傾斜して設置した水冷式のスクリューコンベアで冷却して搬送する装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−７８３８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２３６４０６号公報
【特許文献３】特開２００５−２３２２９２号公報
【特許文献４】特開２００６−２７２１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される製造プロセスは、炭化物を冷却・貯留して搬送し木材炭化物粉粒として高炉に吹き込む方法を採用しているが、炭化物を木材炭化物粉粒とする処理およびその搬送方法についての詳細な記載が開示されるに至っていない。また、炭化物は炭化炉から排出された直後に冷却器で冷却されているため、炭化物表面だけが冷却される可能性があり、冷却効果が弱い。
また、炭化物は燃料として搬送する過程において、自然発火しやすいという問題点を有しており、特許文献３に開示される発明では、表面に露出していない炭化物中心部まで冷却されてない可能性があり、炭ホッパへ投入する前に粉砕した炭化物が炭ホッパなどで自然発火してしまう畏れがある。さらに、特許文献２、特許文献４に開示される発明においても同様に冷却が不十分であり、搬送過程において発火する可能性がある。また、特許文献２、特許文献３、特許文献４のいずれも炭化物を微粉砕して微粉炭として利用するプロセスについては開示されていない。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、木質系バイオマスの炭化物を発火させることなく搬送でき、且つ炭化物を微粉炭として利用することができる炭化物貯留搬送装置及び方法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】
【０００７】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、酸素不足下で木質系バイオマスを炭化する炭化炉と、搬送系を介して該炭化炉で生成された炭化物を貯留する貯留ホッパを具備した炭化物搬送装置において、
前記炭化炉より排出された炭化物を酸素不足下で冷却しながら貯留ホッパまで搬送する冷却手段を具えた炭化物搬送系を有し、前記炭化物搬送系は搬送過程に酸素不足状態を維持して炭化物を解砕する解砕手段を介装したことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、前記冷却手段を具えた炭化物搬送系の搬送過程に酸素不足状態を維持して炭化物を解砕する解砕手段を介装することにより、炭化物表面だけでなく炭化物内部の火種となる高温部も十分に冷却することが可能となり、炭化物の発火を抑制できる。なお、ここで解砕とは二つ割りのような粗い破砕のことをいい、炭化物の内部が露出する程度の破砕でよい。
【０００９】
また、前記炭化物搬送系は、酸素不足空間を維持できる閉鎖空間型コンベアを炭化物流れ方向に連設したコンベア群の連設体であり、前記コンベア群の連設されているコンベアの間に炭化物を解砕する解砕手段を介装したことを特徴とする。
このような冷却手段を備えたコンベア群の連設体により、炭化炉から排出された炭化物を酸素不足下で冷却するとともに搬送することが可能となり、炭化物搬送系を構成する装置の負荷を低減することができる。また、解砕手段をコンベアの間に設けているため炭化炉から排出された高温の炭化物は、冷却されて解砕され、解砕後再び冷却されるという搬送過程を経て搬送されるので、冷却効果がより高まる。
【００１０】
また、前記貯留ホッパは、前記炭化物を非燃焼状態で維持するように酸素濃度が制御された閉鎖空間と、不活性ガス注入手段を備えたホッパであることを特徴とする。
これにより、貯留ホッパ内の炭化物の発火を防止することができる。なお、不活性ガスは化学的に反応性が非常に乏しいガスを用いればよく、特に窒素ガス、二酸化炭素ガスなどが好適に用いられる。
【００１１】
さらに、前記炭化物搬送系は、炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて散水可能な散水手段を備えたことを特徴とする。散水は炭化物を冷却及び発火を抑制するために行なわれるものであり、炭化物が過度に水分を含まない程度に散水する。特に炭化物解砕直後に散水を行なうことは露出された炭化物内部の高温部を冷却することができるため好ましい。
【００１２】
また、上述した炭化物搬送装置において、前記貯留ホッパの後流側に前記炭化物に含まれる異物を分離する異物分離手段と、前記異物分離手段の後流側に炭化物を微粉砕する微粉砕手段を具備し、前記異物分離手段より前記燃焼炉までの搬送系が気流搬送系で構成されていることを特徴とする。
これにより、炭化物に含まれる異物を分離するとともに炭化物を微粉砕して燃焼炉まで搬送することができ、且つその炭化物を搬送する手段が気流搬送であるので、搬送工程中に微粉炭を滞留させることなく搬送でき発火を抑制できる。また好ましくは、気流搬送の空送方式として吸引式を用い、搬送ラインを単純化させる。
【００１３】
また、前記異物分離手段が気流による比重差分離手段であることを特徴とする。炭化物と異物の比重差を利用して気流選別を用いることにより、機器点数を減少させることができ、コスト低減、省スペース化を図る。ここで異物とは、被処理物であるバイオマスに混入されたものであり、例えば木質系バイオマスではちょうつがいやパチンコ玉などの小さな金属類が挙げられる。
【００１４】
また、上述した気流による比重差分離手段の他に、前記異物分離手段が渦電流若しくは磁気選別を用いた機械分離手段であることを特徴とする。このように機械分離手段を用いることにより、炭化物に含まれる異物である鉄分、アルミ分などを単独且つ確実に分離することが可能となり有価回収することができる。
【００１５】
さらに、前記貯留ホッパの出口部と異物分離手段間の炭化物搬送手段が正逆転可能な払出コンベアであることを特徴とする。このように、払出コンベアを正逆転可能とすることにより、貯留不要若しくは炭化物が残留する場合などの非常時に、炭化物を系外へ払い出すことが可能となり、長期貯留での炭化物発火を抑制することができる。
【００１６】
また、方法の発明として、酸素不足下で木質系バイオマスを炭化させた炭化物を炭化炉にて生成し、該炭化物を貯留する貯留ホッパで一旦保持して貯留するとともに、搬送系を介して炭化物を搬送する炭化物貯留搬送方法において、
前記炭化炉より排出された炭化物を酸素不足下で冷却するとともに搬送し、酸素不足状態を維持して炭化物を解砕して前記炭化物内部に残存している高温部を露出させ、解砕した炭化物を冷却しながら貯留ホッパまで搬送することを特徴とする。
また、前記貯留ホッパは、前記炭化物を非燃焼状態で維持するように酸素濃度が制御された閉鎖空間を有し、前記閉鎖空間に不活性ガスが注入されることを特徴とする。さらに、炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて散水可能としたことを特徴とする。
さらにまた、上述した炭化物貯留搬送方法において、前記貯留ホッパから排出された炭化物に含まれる異物を分離し、異物分離された炭化物を微粉砕して燃焼炉まで気流搬送することを特徴とする。そして、その前記異物分離が気流を用いた比重差分離により行なわれる。また比重差分離の他に、前記異物分離が渦電流若しくは磁気選別を用いた機械式分離により行なわれることを特徴とする。
また、前記貯留ホッパの出口部に正逆転可能な払出コンベアが設けられ、前記払出コンベアにより炭化物搬送系路の系外に炭化物を払出可能としたことを特徴とする。
これにより、上記した装置発明と同様の効果を得ることが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
以上記載のごとく本発明によれば、前記冷却手段を具えた炭化物搬送系の搬送過程に酸素不足状態を維持して炭化物を解砕する解砕手段を介装することにより、炭化物表面だけでなく炭化物内部の火種となる高温部も十分に冷却することが可能となり、冷却効果が高まり炭化物の発火を抑制できる。
また、前記炭化物を非燃焼状態で維持するように酸素濃度が制御された閉鎖空間と、不活性ガス注入手段を備えることにより、貯留ホッパ内の炭化物の発火を防止することができる。また、炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて散水可能な散水手段を備えることにより、炭化物を冷却及び発火を抑制する。
また、上述した冷却手段により冷却効果を高めた後に、炭化物に含まれる異物を分離するとともに炭化物を微粉砕し、その微粉炭を気流搬送することで微粉炭の滞留を防ぎ、発火させることなく燃焼炉まで搬送することができる。
さらに、炭化物の異物分離手段として、気流による比重差分離手段若しくは機械式分離手段を用いることが可能で、比重差分離によればコスト低減・省スペース化も図れる。また、機械式分離の場合、炭化物に含まれる異物を単独且つ確実に分離でき有価回収することもできる。
また、払出コンベアを正逆転可能とすることにより、貯留不要若しくは炭化物が残留する場合などの非常時に、炭化物を系外へ払い出すことが可能となり、長期貯留での炭化物発火を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載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特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施例１に係る炭化物搬送装置の全体構成図、図２は実施例１に係る炭化物搬送のフロー図、図３は本実施例１に係る解砕機の側面図、図４は実施例１に係る貯留ホッパの概略図、図５は実施例１に係る異物分離手段を説明する概略図、図６は実施例２に係る炭化物搬送装置のフロー図である。
なお、以下に述べる実施例では、炭化炉に投入する被処理物として、植物、廃木材、農業廃棄物、家畜糞尿、下水汚泥等のバイオマスが挙げられるが、特に製材廃材、除間伐材、薪炭林等の林業系廃木材や建設廃木材の木質系バイオマスが好ましい。
【実施例１】
【００１９】
まず、図１、図２を用いて実施例１の炭化物搬送装置について説明する。図１に示した炭化物搬送装置は、炭化炉１と、冷却コンベア２、冷却コンベア２の後段の解砕機１６と、解砕機１６の後段に設けられた冷却コンベア３と、冷却された炭化物を一旦保持する貯留ホッパ４と、貯留ホッパ４の出口部に設けられた払出コンベア５ａ、５ｂからなる冷却・貯留・異物分離手段と、炭化物サイクロン６、炭化物粉砕機７と、粉砕機サイクロン１０と、粉砕機バグフィルタ１１と、微粉炭バグフィルタ１２と、微粉炭ホッパ８とからなる気流搬送手段とで構成され、炭化物２１は微粉炭燃焼炉９に搬送される。
【００２０】
なお、冷却コンベア２、３は、冷却手段を具備した酸素不足空間を維持できる閉鎖空間型コンベアであり、例えば水冷式のスクリューコンベアが好ましい。また図示しないが、省スペース化を図るために、冷却コンベアには昇り勾配を持たせて冷却コンベアの設置位置を上方に位置させることが好適に用いられる。
さらに、解砕機１６は、連設されている冷却コンベアの間に介装されていれば良く、解砕機１６の前に設けられた冷却コンベア２を複数連設しても良いし、解砕機１６の後段の冷却コンベア３も複数連設しても良い。
【００２１】
実施例１においては、炭化炉１から排出された炭化物２１は、冷却コンベア２で冷却されながら搬送され、解砕機１６へ供給される。解砕機１６へ供給された炭化物２１は、解砕され、炭化物２１内部に残存している高温部を露出させる。この炭化物２１の高温部を解砕機１６の出口部で必要な場合は散水し冷却する。散水は炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて可能であるが、特に解砕機１６の出口部で散水することにより炭化物２１の冷却を促進し、発火の抑制を図っている。散水後、炭化物２１は冷却コンベア３で冷却されるとともに搬送され、貯留ホッパ４に供給される。
ここで示した貯留ホッパは２槽の貯留槽とし、払出コンベア５ａ、５ｂは各貯留槽に設けた。払出コンベア５ａ、５ｂから排出された炭化物は、気流による比重差分離（気流分離）により、異物２３が除去されて炭化物サイクロン６へ搬送される。ここで異物とは、被処理物であるバイオマスに混入されたものであり、例えば木質系バイオマスではちょうつがいやパチンコ玉などの小さな金属類である。
【００２２】
異物分離されて炭化物サイクロン６へ搬送された炭化物は、微粉分と微粉分よりも粒径が大きい炭化物とに分級される。
分級された微粉分は、後述の微粉炭と混合されて微粉炭バグフィルタ１２に気流搬送され、微粉炭ホッパ８を経て空送ブロワ１３による空気流で排出されて微粉炭燃焼炉９へ搬送される。
【００２３】
また、炭化物サイクロン６で分級された微粉分より大きい炭化物は、炭化物粉砕機７へ搬送され、粉砕され微粉炭となる。ここで微粉炭とは微粉砕された炭化物で、具体的には粒径７４μｍ以下の粒体が９０％以上である微粉炭化物をいう。その後、粉砕機サイクロン１０、粉砕機バグフィルタ１１を経て微粉炭を補集する。ここでの搬送は、炭化物が滞留するのを防止するために気流搬送とし、さらに空送方式を排気ファン１４、空送ブロワ１５による吸引式として、粉砕機サイクロン１０及び粉砕機バグフィルタ１１で捕集した微粉炭を炭化物サイクロン６から微粉炭ホッパ８空送ラインへ落とし込めるようにしてラインの単純化を図っている。
なお、上述した炭化物搬送装置の配管は、できるだけ曲折しないように設置し、炭化物が配管内で滞留しないように設計することが好ましい。
【００２４】
次に、図３を用いて実施例１で用いる解砕機について説明する。解砕機１６では、上述した冷却コンベア２で冷却された炭化物が解砕される。炭化物は供給口３１より供給され、回転刃３２、３３で解砕される。このとき、解砕は炭化物の内部が露出する程度の粗い破砕でよい。解砕された炭化物は、排出口３９より排出され、解砕機１６の後段に設けられた冷却コンベアへ供給される。
なお、ここで用いる解砕機は炭化物を二つ割りのような粗い破砕をするものであればよく、例えばハンマーの衝撃を利用して破砕するハンマーミルなども好適に用いられる。
【００２５】
次に、図４を用いて実施例１で用いられる貯留ホッパ４について説明する。ここでは炭化物の発火を抑制するために、貯留槽の内部に仕切り壁を設けて炭化物を貯留する２層の仕切り空間を備えた貯留ホッパを用いているが、前記貯留ホッパは炭化物を長期貯留させないで且つ非燃焼状態で維持された閉鎖空間を備えた貯留槽であれば単槽でもよい。
【００２６】
図４に示した貯留ホッパ４は、仕切り壁３７と、仕切り壁３７により形成された仕切り空間１９ａ、１９ｂと、その仕切り空間１９ａ、１９ｂ内の炭化物を正逆転可能に排出する払出コンベア５ａ、５ｂと、仕切り壁３７上に形成される空間に設けられた炭化物の流路を切り替える流路切替手段３５と、不活性ガスを注入可能に構成した不活性ガス注入手段２４とで構成されている。
なお図示しないが、流路切替手段３５は、仕切り空間１９ａ、１９ｂ内に炭化物２１を供給する搬送路出口端側（例えば、冷却コンベア３の出口端側の後段）に設けて、炭化物の流路を選択的に切り替え可能にしてもよい。
【００２７】
冷却され貯留ホッパ４まで搬送された炭化物２１は、流路切替手段３５により仕切り空間１９ａ、１９ｂに選択的に貯留される。流路切替手段３５は切替ダンパ３５ａ、３５ｂよりなり、仕切り空間１９ａに炭化物２１を供給する場合は、切替ダンパ３５ａを開き、切替ダンパ３５ｂを閉じる。また、仕切り空間１９ｂに炭化物２１を供給する場合は、切替ダンパ３５ｂを開き、切替ダンパ３５ａを閉じる。
流路切替手段３５は、仕切り空間１９ａ、１９ｂに貯留される炭化物量により選択的に切替えられ、例えば仕切り空間１９ａ内の炭化物量が少なくなってきたら仕切り空間１９ｂの炭化物を払い出すと同時に空間１９ａ内に炭化物を供給するようにした先入れ先出し方式とし、炭化物２１を長期貯留させないようにする。
【００２８】
仕切り空間１９ａ、１９ｂに貯留された炭化物２１は、仕切り空間１９ａ、１９ｂに夫々備えられた酸素濃度計１７と一酸化炭素濃度計１８により炭化物燃焼状態を監視され、自然発火を抑制している。また、自然発火を抑制するために、不活性ガス注入手段２４により仕切り空間１９ａ、１９ｂ内に不活性ガスを注入している。
【００２９】
このようにして、仕切り空間１９ａ、１９ｂ内で非燃焼状態を維持するように貯留された炭化物２１は、払出コンベア５ａ、５ｂにより排出される。排出された炭化物２１は、後述する異物分離手段により、異物２３が分離される。
また、払出コンベア５ａ、５ｂは正逆転可能であるので、貯留不要若しくは炭化物が残留する場合などの非常時に、系外に設けた排出コンテナ（図示しない）に炭化物を払い出すことができ、長期貯留での炭化物発火を抑制することができる。
【００３０】
ここで、図５を用いて、実施例１に係る異物分離手段を説明する。実施例１では炭化物と異物の比重差を利用して気流選別を用いる。
貯留ホッパ４の出口部に備えられた排出コンベア５から排出された炭化物２１は、異物を含んだ状態で排出コンベア５の出口端側に設けられたバルブ４０まで搬送される。バルブ４０で吸引する気流を調整し、異物２３と異物が除去された炭化物２５とに分離し、炭化物２５は、図１若しくは図２で説明した炭化物サイクロン６へ気流搬送される。
【実施例２】
【００３１】
次に、図６を用いて実施例２の炭化物搬送装置について説明する。実施例２において、上記した実施例１と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。
図６に示した炭化物搬送装置において、その装置は実施例１と同様に、炭化炉１と、冷却コンベア２、冷却コンベア２の後段の解砕機１６と、解砕機１６の後段に設けられた冷却コンベア３と、冷却された炭化物を一旦保持する貯留ホッパ４と、貯留ホッパ４の出口部に設けられた払出コンベア５ａ、５ｂからなる冷却・貯留・異物分離手段と、炭化物サイクロン６、炭化物粉砕機７と、粉砕機サイクロン１０と、粉砕機バグフィルタ１１と、微粉炭バグフィルタ１２と、微粉炭ホッパ８とからなる気流搬送手段とで構成され、炭化物２１は微粉炭燃焼炉９に搬送される。
【００３２】
また、実施例２も実施例１と同様に、炭化炉１から排出された炭化物２１は、冷却コンベア２で冷却されながら搬送され、解砕機１６へ供給される。解砕機１６へ供給された炭化物２１は、解砕され、炭化物２１内部に残存している高温部を露出させる。この炭化物２１の高温部を解砕機１６の出口部で散水し冷却する。散水は炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて可能であるが、特に解砕機１６の出口部で散水することにより炭化物２１の冷却を促進し、発火の抑制を図っている。散水後、炭化物２１は冷却コンベア３で冷却されるとともに搬送され、貯留ホッパ４に供給される。
【００３３】
そして、貯留ホッパ４から排出された炭化物２１は、渦電流若しくは磁気選別を用いた機械分離手段により異物分離されて炭化物サイクロン６へ搬送され、微粉分と微粉分よりも粒径が大きい炭化物とに分級される。分級された微粉分は先述した微粉炭と混合されて、微粉炭バグフィルタ１２に気流搬送され、微粉炭ホッパ８を経て空送ブロワ１３による空気流で排出されて微粉炭燃焼炉９へ搬送される。
【００３４】
また、炭化物サイクロン６で分級された微粉分より大きい炭化物は、炭化物粉砕機７へ搬送される。その後、粉砕機サイクロン１０、粉砕機バグフィルタ１１を経て微粉炭を補集する。ここでの搬送は、炭化物が滞留するのを防止するために気流搬送とし、さらに空送方式を排気ファン１４、空送ブロワ１５による吸引式として、粉砕機サイクロン１０及び粉砕機バグフィルタ１１で捕集した微粉炭を炭化物サイクロン６から微粉炭ホッパ８空送ラインへ落とし込めるようにしてラインの単純化を図っている。
【００３５】
このように、実施例２では上記した構成の他に実施例１と異なる構成は、異物分離手段のみであり、その異物分離手段は、渦電流若しくは磁気選別を用いた機械分離手段を用いている。機械分離手段を用いることにより、炭化物に含まれる異物である鉄分、アルミ分などを単独且つ確実に分離することが可能となり有価回収することができる。
【００３６】
なお、図示しないが、粉砕機サイクロン１０を省略した構成も好適に用いられる。粉砕機サイクロン１０を省略することで、機器点数及びイニシャルコストが低減され、さらにメンテナンスコストやランニングコストも低減することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、木質系バイオマスの炭化物を発火させることなく搬送でき、且つ炭化物を微粉炭として用いることができるので、微粉炭バーナ燃焼や微粉炭代替燃料として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１に係る炭化物搬送装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係る炭化物搬送のフロー図である。
【図３】実施例１に係る解砕機の側面図である。
【図４】実施例１に係る貯留ホッパの概略図である。
【図５】実施例１に係る異物分離手段を説明する概略図である。
【図６】本発明の実施例２に係る炭化物搬送装置のフロー図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 炭化炉
２、３ 冷却コンベア
４ 貯留ホッパ
６ 炭化物サイクロン
７ 炭化物粉砕機
８ 微粉炭ホッパ
１０ 粉砕機サイクロン
１１ 粉砕機バグフィルタ
１６ 解砕機
２１ 炭化物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製材廃材、除間伐材、薪炭林等の林業系廃木材や建設廃木材の木質系バイオマスを対象として、前記木質系バイオマスを効率的に炭化及び粉砕することによって、その炭化物を燃料として利用可能とする炭化物貯留搬送装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にバイオマスとは、エネルギー源又は工業原料として利用することのできる生物体をいい、従来よりバイオマスを有効利用する方法が各種提案されている。その一つとして、火力発電設備では、石炭と共に木質系バイオマスを代替燃料として混焼する方法に期待がもたれており、電気事業者も積極的に検討を進めている。
例えば、特許文献１（特開２００４−７８３８７号公報）では、廃木材から炭化物を製造し高炉燃料として利用する製造プロセスが提案されている。特許文献１によれば、廃木材の異物を除去した後、炭化炉に投入して炭化物とし冷却・貯留後、その炭化物を木材炭化物粉粒として高炉への吹き込み原料として高炉へ搬送している。
【０００３】
このように、バイオマスから炭化物を製造し、その炭化物を燃料として利用することができる。この炭化物を燃料として利用するための搬送方法として、特許文献２（特開２００３−２３６４０６号公報）には、炭化炉の後流に水冷式のスクリューコンベアを設けて炭化物を冷却し、不活性ガスを封入した搬送コンベアで搬送した後、選別装置にて金属などの不要な異物を除去する発明が開示されている。これにより、炭化物を冷却し発火を防止して搬送している。
【０００４】
また、炭化物を冷却・貯留を経て搬送する方法としては、特許文献３（特開２００５−２３２２９２号公報）に開示されているように、チップに加工した木質バイオマスを炭化炉で炭化させ、その炭化物をスクリューコンベアにて冷却するとともに搬送し、スクリューコンベア出口端部で散水した後、炭ホッパへ投入する前に粉砕して炭ホッパに貯留する方法などがある。
さらに、特許文献４（特開２００６−２７２１８０号公報）には、熱分解炉から排出された熱分解残渣を昇り勾配となるように傾斜して設置した水冷式のスクリューコンベアで冷却して搬送する装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−７８３８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２３６４０６号公報
【特許文献３】特開２００５−２３２２９２号公報
【特許文献４】特開２００６−２７２１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される製造プロセスは、炭化物を冷却・貯留して搬送し木材炭化物粉粒として高炉に吹き込む方法を採用しているが、炭化物を木材炭化物粉粒とする処理およびその搬送方法についての詳細な記載が開示されるに至っていない。また、炭化物は炭化炉から排出された直後に冷却器で冷却されているため、炭化物表面だけが冷却される可能性があり、冷却効果が弱い。
また、炭化物は燃料として搬送する過程において、自然発火しやすいという問題点を有しており、特許文献３に開示される発明では、表面に露出していない炭化物中心部まで冷却されてない可能性があり、炭ホッパへ投入する前に粉砕した炭化物が炭ホッパなどで自然発火してしまう畏れがある。さらに、特許文献２、特許文献４に開示される発明においても同様に冷却が不十分であり、搬送過程において発火する可能性がある。また、特許文献２、特許文献３、特許文献４のいずれも炭化物を微粉砕して微粉炭として利用するプロセスについては開示されていない。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、木質系バイオマスの炭化物を発火させることなく搬送でき、且つ炭化物を微粉炭として利用することができる炭化物貯留搬送装置及び方法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】
【０００７】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、酸素不足下で木質系バイオマスを炭化する炭化炉と、搬送系を介して該炭化炉で生成された炭化物を貯留する貯留ホッパを具備した炭化物搬送装置において、
前記炭化炉より排出された炭化物を酸素不足下で冷却しながら貯留ホッパまで搬送する冷却手段を具えた炭化物搬送系を有し、前記炭化物搬送系は搬送過程に酸素不足状態を維持して炭化物を解砕する解砕手段を介装したことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、前記冷却手段を具えた炭化物搬送系の搬送過程に酸素不足状態を維持して炭化物を解砕する解砕手段を介装することにより、炭化物表面だけでなく炭化物内部の火種となる高温部も十分に冷却することが可能となり、炭化物の発火を抑制できる。なお、ここで解砕とは二つ割りのような粗い破砕のことをいい、炭化物の内部が露出する程度の破砕でよい。
【０００９】
また、前記炭化物搬送系は、酸素不足空間を維持できる閉鎖空間型コンベアを炭化物流れ方向に連設したコンベア群の連設体であり、前記コンベア群の連設されているコンベアの間に炭化物を解砕する解砕手段を介装したことを特徴とする。
このような冷却手段を備えたコンベア群の連設体により、炭化炉から排出された炭化物を酸素不足下で冷却するとともに搬送することが可能となり、炭化物搬送系を構成する装置の負荷を低減することができる。また、解砕手段をコンベアの間に設けているため炭化炉から排出された高温の炭化物は、冷却されて解砕され、解砕後再び冷却されるという搬送過程を経て搬送されるので、冷却効果がより高まる。
【００１０】
また、前記貯留ホッパは、前記炭化物を非燃焼状態で維持するように酸素濃度が制御された閉鎖空間と、不活性ガス注入手段を備えたホッパであることを特徴とする。
これにより、貯留ホッパ内の炭化物の発火を防止することができる。なお、不活性ガスは化学的に反応性が非常に乏しいガスを用いればよく、特に窒素ガス、二酸化炭素ガスなどが好適に用いられる。
【００１１】
さらに、前記炭化物搬送系は、炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて散水可能な散水手段を備えたことを特徴とする。散水は炭化物を冷却及び発火を抑制するために行なわれるものであり、炭化物が過度に水分を含まない程度に散水する。特に炭化物解砕直後に散水を行なうことは露出された炭化物内部の高温部を冷却することができるため好ましい。
【００１２】
また、上述した炭化物搬送装置において、前記貯留ホッパの後流側に前記炭化物に含まれる異物を分離する異物分離手段と、前記異物分離手段の後流側に炭化物を微粉砕する微粉砕手段を具備し、前記異物分離手段より前記燃焼炉までの搬送系が気流搬送系で構成されていることを特徴とする。
これにより、炭化物に含まれる異物を分離するとともに炭化物を微粉砕して燃焼炉まで搬送することができ、且つその炭化物を搬送する手段が気流搬送であるので、搬送工程中に微粉炭を滞留させることなく搬送でき発火を抑制できる。また好ましくは、気流搬送の空送方式として吸引式を用い、搬送ラインを単純化させる。
【００１３】
また、前記異物分離手段が気流による比重差分離手段であることを特徴とする。炭化物と異物の比重差を利用して気流選別を用いることにより、機器点数を減少させることができ、コスト低減、省スペース化を図る。ここで異物とは、被処理物であるバイオマスに混入されたものであり、例えば木質系バイオマスではちょうつがいやパチンコ玉などの小さな金属類が挙げられる。
【００１４】
また、上述した気流による比重差分離手段の他に、前記異物分離手段が渦電流若しくは磁気選別を用いた機械分離手段であることを特徴とする。このように機械分離手段を用いることにより、炭化物に含まれる異物である鉄分、アルミ分などを単独且つ確実に分離することが可能となり有価回収することができる。
【００１５】
さらに、前記貯留ホッパの出口部と異物分離手段間の炭化物搬送手段が正逆転可能な払出コンベアであることを特徴とする。このように、払出コンベアを正逆転可能とすることにより、貯留不要若しくは炭化物が残留する場合などの非常時に、炭化物を系外へ払い出すことが可能となり、長期貯留での炭化物発火を抑制することができる。
【００１６】
また、方法の発明として、酸素不足下で木質系バイオマスを炭化させた炭化物を炭化炉にて生成し、該炭化物を貯留する貯留ホッパで一旦保持して貯留するとともに、搬送系を介して炭化物を搬送する炭化物貯留搬送方法において、
前記炭化炉より排出された炭化物を酸素不足下で冷却するとともに搬送し、酸素不足状態を維持して炭化物を解砕して前記炭化物内部に残存している高温部を露出させ、解砕した炭化物を冷却しながら貯留ホッパまで搬送することを特徴とする。
また、前記貯留ホッパは、前記炭化物を非燃焼状態で維持するように酸素濃度が制御された閉鎖空間を有し、前記閉鎖空間に不活性ガスが注入されることを特徴とする。さらに、炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて散水可能としたことを特徴とする。
さらにまた、上述した炭化物貯留搬送方法において、前記貯留ホッパから排出された炭化物に含まれる異物を分離し、異物分離された炭化物を微粉砕して燃焼炉まで気流搬送することを特徴とする。そして、その前記異物分離が気流を用いた比重差分離により行なわれる。また比重差分離の他に、前記異物分離が渦電流若しくは磁気選別を用いた機械式分離により行なわれることを特徴とする。
また、前記貯留ホッパの出口部に正逆転可能な払出コンベアが設けられ、前記払出コンベアにより炭化物搬送系路の系外に炭化物を払出可能としたことを特徴とする。
これにより、上記した装置発明と同様の効果を得ることが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
以上記載のごとく本発明によれば、前記冷却手段を具えた炭化物搬送系の搬送過程に酸素不足状態を維持して炭化物を解砕する解砕手段を介装することにより、炭化物表面だけでなく炭化物内部の火種となる高温部も十分に冷却することが可能となり、冷却効果が高まり炭化物の発火を抑制できる。
また、前記炭化物を非燃焼状態で維持するように酸素濃度が制御された閉鎖空間と、不活性ガス注入手段を備えることにより、貯留ホッパ内の炭化物の発火を防止することができる。また、炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて散水可能な散水手段を備えることにより、炭化物を冷却及び発火を抑制する。
また、上述した冷却手段により冷却効果を高めた後に、炭化物に含まれる異物を分離するとともに炭化物を微粉砕し、その微粉炭を気流搬送することで微粉炭の滞留を防ぎ、発火させることなく燃焼炉まで搬送することができる。
さらに、炭化物の異物分離手段として、気流による比重差分離手段若しくは機械式分離手段を用いることが可能で、比重差分離によればコスト低減・省スペース化も図れる。また、機械式分離の場合、炭化物に含まれる異物を単独且つ確実に分離でき有価回収することもできる。
また、払出コンベアを正逆転可能とすることにより、貯留不要若しくは炭化物が残留する場合などの非常時に、炭化物を系外へ払い出すことが可能となり、長期貯留での炭化物発火を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載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特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施例１に係る炭化物搬送装置の全体構成図、図２は実施例１に係る炭化物搬送のフロー図、図３は本実施例１に係る解砕機の側面図、図４は実施例１に係る貯留ホッパの概略図、図５は実施例１に係る異物分離手段を説明する概略図、図６は実施例２に係る炭化物搬送装置のフロー図である。
なお、以下に述べる実施例では、炭化炉に投入する被処理物として、植物、廃木材、農業廃棄物、家畜糞尿、下水汚泥等のバイオマスが挙げられるが、特に製材廃材、除間伐材、薪炭林等の林業系廃木材や建設廃木材の木質系バイオマスが好ましい。
【実施例１】
【００１９】
まず、図１、図２を用いて実施例１の炭化物搬送装置について説明する。図１に示した炭化物搬送装置は、炭化炉１と、冷却コンベア２、冷却コンベア２の後段の解砕機１６と、解砕機１６の後段に設けられた冷却コンベア３と、冷却された炭化物を一旦保持する貯留ホッパ４と、貯留ホッパ４の出口部に設けられた払出コンベア５ａ、５ｂからなる冷却・貯留・異物分離手段と、炭化物サイクロン６、炭化物粉砕機７と、粉砕機サイクロン１０と、粉砕機バグフィルタ１１と、微粉炭バグフィルタ１２と、微粉炭ホッパ８とからなる気流搬送手段とで構成され、炭化物２１は微粉炭燃焼炉９に搬送される。
【００２０】
なお、冷却コンベア２、３は、冷却手段を具備した酸素不足空間を維持できる閉鎖空間型コンベアであり、例えば水冷式のスクリューコンベアが好ましい。また図示しないが、省スペース化を図るために、冷却コンベアには昇り勾配を持たせて冷却コンベアの設置位置を上方に位置させることが好適に用いられる。
さらに、解砕機１６は、連設されている冷却コンベアの間に介装されていれば良く、解砕機１６の前に設けられた冷却コンベア２を複数連設しても良いし、解砕機１６の後段の冷却コンベア３も複数連設しても良い。
【００２１】
実施例１においては、炭化炉１から排出された炭化物２１は、冷却コンベア２で冷却されながら搬送され、解砕機１６へ供給される。解砕機１６へ供給された炭化物２１は、解砕され、炭化物２１内部に残存している高温部を露出させる。この炭化物２１の高温部を解砕機１６の出口部で必要な場合は散水し冷却する。散水は炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて可能であるが、特に解砕機１６の出口部で散水することにより炭化物２１の冷却を促進し、発火の抑制を図っている。散水後、炭化物２１は冷却コンベア３で冷却されるとともに搬送され、貯留ホッパ４に供給される。
ここで示した貯留ホッパは２槽の貯留槽とし、払出コンベア５ａ、５ｂは各貯留槽に設けた。払出コンベア５ａ、５ｂから排出された炭化物は、気流による比重差分離（気流分離）により、異物２３が除去されて炭化物サイクロン６へ搬送される。ここで異物とは、被処理物であるバイオマスに混入されたものであり、例えば木質系バイオマスではちょうつがいやパチンコ玉などの小さな金属類である。
【００２２】
異物分離されて炭化物サイクロン６へ搬送された炭化物は、微粉分と微粉分よりも粒径が大きい炭化物とに分級される。
分級された微粉分は、後述の微粉炭と混合されて微粉炭バグフィルタ１２に気流搬送され、微粉炭ホッパ８を経て空送ブロワ１３による空気流で排出されて微粉炭燃焼炉９へ搬送される。
【００２３】
また、炭化物サイクロン６で分級された微粉分より大きい炭化物は、炭化物粉砕機７へ搬送され、粉砕され微粉炭となる。ここで微粉炭とは微粉砕された炭化物で、具体的には粒径７４μｍ以下の粒体が９０％以上である微粉炭化物をいう。その後、粉砕機サイクロン１０、粉砕機バグフィルタ１１を経て微粉炭を補集する。ここでの搬送は、炭化物が滞留するのを防止するために気流搬送とし、さらに空送方式を排気ファン１４、空送ブロワ１５による吸引式として、粉砕機サイクロン１０及び粉砕機バグフィルタ１１で捕集した微粉炭を炭化物サイクロン６から微粉炭ホッパ８空送ラインへ落とし込めるようにしてラインの単純化を図っている。
なお、上述した炭化物搬送装置の配管は、できるだけ曲折しないように設置し、炭化物が配管内で滞留しないように設計することが好ましい。
【００２４】
次に、図３を用いて実施例１で用いる解砕機について説明する。解砕機１６では、上述した冷却コンベア２で冷却された炭化物が解砕される。炭化物は供給口３１より供給され、回転刃３２、３３で解砕される。このとき、解砕は炭化物の内部が露出する程度の粗い破砕でよい。解砕された炭化物は、排出口３９より排出され、解砕機１６の後段に設けられた冷却コンベアへ供給される。
なお、ここで用いる解砕機は炭化物を二つ割りのような粗い破砕をするものであればよく、例えばハンマーの衝撃を利用して破砕するハンマーミルなども好適に用いられる。
【００２５】
次に、図４を用いて実施例１で用いられる貯留ホッパ４について説明する。ここでは炭化物の発火を抑制するために、貯留槽の内部に仕切り壁を設けて炭化物を貯留する２層の仕切り空間を備えた貯留ホッパを用いているが、前記貯留ホッパは炭化物を長期貯留させないで且つ非燃焼状態で維持された閉鎖空間を備えた貯留槽であれば単槽でもよい。
【００２６】
図４に示した貯留ホッパ４は、仕切り壁３７と、仕切り壁３７により形成された仕切り空間１９ａ、１９ｂと、その仕切り空間１９ａ、１９ｂ内の炭化物を正逆転可能に排出する払出コンベア５ａ、５ｂと、仕切り壁３７上に形成される空間に設けられた炭化物の流路を切り替える流路切替手段３５と、不活性ガスを注入可能に構成した不活性ガス注入手段２４とで構成されている。
なお図示しないが、流路切替手段３５は、仕切り空間１９ａ、１９ｂ内に炭化物２１を供給する搬送路出口端側（例えば、冷却コンベア３の出口端側の後段）に設けて、炭化物の流路を選択的に切り替え可能にしてもよい。
【００２７】
冷却され貯留ホッパ４まで搬送された炭化物２１は、流路切替手段３５により仕切り空間１９ａ、１９ｂに選択的に貯留される。流路切替手段３５は切替ダンパ３５ａ、３５ｂよりなり、仕切り空間１９ａに炭化物２１を供給する場合は、切替ダンパ３５ａを開き、切替ダンパ３５ｂを閉じる。また、仕切り空間１９ｂに炭化物２１を供給する場合は、切替ダンパ３５ｂを開き、切替ダンパ３５ａを閉じる。
流路切替手段３５は、仕切り空間１９ａ、１９ｂに貯留される炭化物量により選択的に切替えられ、例えば仕切り空間１９ａ内の炭化物量が少なくなってきたら仕切り空間１９ｂの炭化物を払い出すと同時に空間１９ａ内に炭化物を供給するようにした先入れ先出し方式とし、炭化物２１を長期貯留させないようにする。
【００２８】
仕切り空間１９ａ、１９ｂに貯留された炭化物２１は、仕切り空間１９ａ、１９ｂに夫々備えられた酸素濃度計１７と一酸化炭素濃度計１８により炭化物燃焼状態を監視され、自然発火を抑制している。また、自然発火を抑制するために、不活性ガス注入手段２４により仕切り空間１９ａ、１９ｂ内に不活性ガスを注入している。
【００２９】
このようにして、仕切り空間１９ａ、１９ｂ内で非燃焼状態を維持するように貯留された炭化物２１は、払出コンベア５ａ、５ｂにより排出される。排出された炭化物２１は、後述する異物分離手段により、異物２３が分離される。
また、払出コンベア５ａ、５ｂは正逆転可能であるので、貯留不要若しくは炭化物が残留する場合などの非常時に、系外に設けた排出コンテナ（図示しない）に炭化物を払い出すことができ、長期貯留での炭化物発火を抑制することができる。
【００３０】
ここで、図５を用いて、実施例１に係る異物分離手段を説明する。実施例１では炭化物と異物の比重差を利用して気流選別を用いる。
貯留ホッパ４の出口部に備えられた排出コンベア５から排出された炭化物２１は、異物を含んだ状態で排出コンベア５の出口端側に設けられたバルブ４０まで搬送される。バルブ４０で吸引する気流を調整し、異物２３と異物が除去された炭化物２５とに分離し、炭化物２５は、図１若しくは図２で説明した炭化物サイクロン６へ気流搬送される。
【実施例２】
【００３１】
次に、図６を用いて実施例２の炭化物搬送装置について説明する。実施例２において、上記した実施例１と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。
図６に示した炭化物搬送装置において、その装置は実施例１と同様に、炭化炉１と、冷却コンベア２、冷却コンベア２の後段の解砕機１６と、解砕機１６の後段に設けられた冷却コンベア３と、冷却された炭化物を一旦保持する貯留ホッパ４と、貯留ホッパ４の出口部に設けられた払出コンベア５ａ、５ｂからなる冷却・貯留・異物分離手段と、炭化物サイクロン６、炭化物粉砕機７と、粉砕機サイクロン１０と、粉砕機バグフィルタ１１と、微粉炭バグフィルタ１２と、微粉炭ホッパ８とからなる気流搬送手段とで構成され、炭化物２１は微粉炭燃焼炉９に搬送される。
【００３２】
また、実施例２も実施例１と同様に、炭化炉１から排出された炭化物２１は、冷却コンベア２で冷却されながら搬送され、解砕機１６へ供給される。解砕機１６へ供給された炭化物２１は、解砕され、炭化物２１内部に残存している高温部を露出させる。この炭化物２１の高温部を解砕機１６の出口部で散水し冷却する。散水は炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて可能であるが、特に解砕機１６の出口部で散水することにより炭化物２１の冷却を促進し、発火の抑制を図っている。散水後、炭化物２１は冷却コンベア３で冷却されるとともに搬送され、貯留ホッパ４に供給される。
【００３３】
そして、貯留ホッパ４から排出された炭化物２１は、渦電流若しくは磁気選別を用いた機械分離手段により異物分離されて炭化物サイクロン６へ搬送され、微粉分と微粉分よりも粒径が大きい炭化物とに分級される。分級された微粉分は先述した微粉炭と混合されて、微粉炭バグフィルタ１２に気流搬送され、微粉炭ホッパ８を経て空送ブロワ１３による空気流で排出されて微粉炭燃焼炉９へ搬送される。
【００３４】
また、炭化物サイクロン６で分級された微粉分より大きい炭化物は、炭化物粉砕機７へ搬送される。その後、粉砕機サイクロン１０、粉砕機バグフィルタ１１を経て微粉炭を補集する。ここでの搬送は、炭化物が滞留するのを防止するために気流搬送とし、さらに空送方式を排気ファン１４、空送ブロワ１５による吸引式として、粉砕機サイクロン１０及び粉砕機バグフィルタ１１で捕集した微粉炭を炭化物サイクロン６から微粉炭ホッパ８空送ラインへ落とし込めるようにしてラインの単純化を図っている。
【００３５】
このように、実施例２では上記した構成の他に実施例１と異なる構成は、異物分離手段のみであり、その異物分離手段は、渦電流若しくは磁気選別を用いた機械分離手段を用いている。機械分離手段を用いることにより、炭化物に含まれる異物である鉄分、アルミ分などを単独且つ確実に分離することが可能となり有価回収することができる。
【００３６】
なお、図示しないが、粉砕機サイクロン１０を省略した構成も好適に用いられる。粉砕機サイクロン１０を省略することで、機器点数及びイニシャルコストが低減され、さらにメンテナンスコストやランニングコストも低減することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、木質系バイオマスの炭化物を発火させることなく搬送でき、且つ炭化物を微粉炭として用いることができるので、微粉炭バーナ燃焼や微粉炭代替燃料として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１に係る炭化物搬送装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係る炭化物搬送のフロー図である。
【図３】実施例１に係る解砕機の側面図である。
【図４】実施例１に係る貯留ホッパの概略図である。
【図５】実施例１に係る異物分離手段を説明する概略図である。
【図６】本発明の実施例２に係る炭化物搬送装置のフロー図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 炭化炉
２、３ 冷却コンベア
４ 貯留ホッパ
６ 炭化物サイクロン
７ 炭化物粉砕機
８ 微粉炭ホッパ
１０ 粉砕機サイクロン
１１ 粉砕機バグフィルタ
１６ 解砕機
２１ 炭化物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素不足下で木質系バイオマスを炭化する炭化炉と、搬送系を介して該炭化炉で生成された炭化物を貯留する貯留ホッパを具備した炭化物貯留搬送装置において、
前記炭化炉より排出された炭化物を酸素不足下で冷却しながら貯留ホッパまで搬送する冷却手段を具えた炭化物搬送系を有し、前記炭化物搬送系は搬送過程に酸素不足状態を維持して炭化物を解砕する解砕手段を介装したことを特徴とする炭化物貯留搬送装置。
【請求項２】
前記炭化物搬送系は、酸素不足空間を維持できる閉鎖空間型コンベアを炭化物流れ方向に連設したコンベア群の連設体であり、前記コンベア群の連設されているコンベアの間に炭化物を解砕する解砕手段を介装したことを特徴とする請求項１記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項３】
前記貯留ホッパは、前記炭化物を非燃焼状態で維持するように酸素濃度が制御された閉鎖空間と、不活性ガス注入手段を備えたホッパであることを特徴とする請求項１記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項４】
前記炭化物搬送系は、炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて散水可能な散水手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項５】
請求項１記載の炭化物搬送装置において、前記貯留ホッパの後流側に前記炭化物に含まれる異物を分離する異物分離手段と、前記異物分離手段の後流側に炭化物を微粉砕する微粉砕手段を具備し、前記異物分離手段より燃焼炉までの搬送系が気流搬送系で構成されていることを特徴とする炭化物貯留搬送装置。
【請求項６】
前記異物分離手段が気流による比重差分離手段であることを特徴とする請求項５記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項７】
前記異物分離手段が渦電流若しくは磁気選別を用いた機械分離手段であることを特徴とする請求項５記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項８】
前記貯留ホッパの出口部と異物分離手段間の炭化物搬送手段が正逆転可能な払出コンベアであることを特徴とする請求項５記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項９】
酸素不足下で木質系バイオマスを炭化させた炭化物を炭化炉にて生成し、該炭化物を貯留する貯留ホッパで一旦保持して貯留するとともに、搬送系を介して炭化物を搬送する炭化物貯留搬送方法において、
前記炭化炉より排出された炭化物を酸素不足下で冷却するとともに搬送し、酸素不足状態を維持して炭化物を解砕して前記炭化物内部に残存している高温部を露出させ、解砕した炭化物を冷却しながら貯留ホッパまで搬送することを特徴とする炭化物貯留搬送方法。
【請求項１０】
前記貯留ホッパは、前記炭化物を非燃焼状態で維持するように酸素濃度が制御された閉鎖空間を有し、前記閉鎖空間に不活性ガスが注入されることを特徴とする請求項９記載の炭化物貯留搬送方法。
【請求項１１】
炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて散水可能としたことを特徴とする請求項９記載の炭化物貯留搬送方法。
【請求項１２】
請求項９記載の炭化物貯留搬送方法において、前記貯留ホッパから排出された炭化物に含まれる異物を分離し、異物分離された炭化物を微粉砕して燃焼炉まで気流搬送することを特徴とする炭化物貯留搬送方法。
【請求項１３】
前記異物分離が気流を用いた比重差分離により行なわれることを特徴とする請求項１２の炭化物貯留搬送方法。
【請求項１４】
前記異物分離が渦電流若しくは磁気選別を用いた機械式分離により行なわれることを特徴とする請求項１２の炭化物貯留搬送方法。
【請求項１５】
前記貯留ホッパの出口部に正逆転可能な払出コンベアが設けられ、前記払出コンベアにより炭化物搬送系路の系外に炭化物を払出可能としたことを特徴とする請求項９記載の炭化物貯留搬送方法。
【請求項１】
酸素不足下で木質系バイオマスを炭化する炭化炉と、搬送系を介して該炭化炉で生成された炭化物を貯留する貯留ホッパを具備した炭化物貯留搬送装置において、
前記炭化炉より排出された炭化物を酸素不足下で冷却しながら貯留ホッパまで搬送する冷却手段を具えた炭化物搬送系を有し、前記炭化物搬送系は搬送過程に酸素不足状態を維持して炭化物を解砕する解砕手段を介装したことを特徴とする炭化物貯留搬送装置。
【請求項２】
前記炭化物搬送系は、酸素不足空間を維持できる閉鎖空間型コンベアを炭化物流れ方向に連設したコンベア群の連設体であり、前記コンベア群の連設されているコンベアの間に炭化物を解砕する解砕手段を介装したことを特徴とする請求項１記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項３】
前記貯留ホッパは、前記炭化物を非燃焼状態で維持するように酸素濃度が制御された閉鎖空間と、不活性ガス注入手段を備えたホッパであることを特徴とする請求項１記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項４】
前記炭化物搬送系は、炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて散水可能な散水手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項５】
請求項１記載の炭化物搬送装置において、前記貯留ホッパの後流側に前記炭化物に含まれる異物を分離する異物分離手段と、前記異物分離手段の後流側に炭化物を微粉砕する微粉砕手段を具備し、前記異物分離手段より燃焼炉までの搬送系が気流搬送系で構成されていることを特徴とする炭化物貯留搬送装置。
【請求項６】
前記異物分離手段が気流による比重差分離手段であることを特徴とする請求項５記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項７】
前記異物分離手段が渦電流若しくは磁気選別を用いた機械分離手段であることを特徴とする請求項５記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項８】
前記貯留ホッパの出口部と異物分離手段間の炭化物搬送手段が正逆転可能な払出コンベアであることを特徴とする請求項５記載の炭化物貯留搬送装置。
【請求項９】
酸素不足下で木質系バイオマスを炭化させた炭化物を炭化炉にて生成し、該炭化物を貯留する貯留ホッパで一旦保持して貯留するとともに、搬送系を介して炭化物を搬送する炭化物貯留搬送方法において、
前記炭化炉より排出された炭化物を酸素不足下で冷却するとともに搬送し、酸素不足状態を維持して炭化物を解砕して前記炭化物内部に残存している高温部を露出させ、解砕した炭化物を冷却しながら貯留ホッパまで搬送することを特徴とする炭化物貯留搬送方法。
【請求項１０】
前記貯留ホッパは、前記炭化物を非燃焼状態で維持するように酸素濃度が制御された閉鎖空間を有し、前記閉鎖空間に不活性ガスが注入されることを特徴とする請求項９記載の炭化物貯留搬送方法。
【請求項１１】
炭化物搬送系路上より炭化物へ向けて散水可能としたことを特徴とする請求項９記載の炭化物貯留搬送方法。
【請求項１２】
請求項９記載の炭化物貯留搬送方法において、前記貯留ホッパから排出された炭化物に含まれる異物を分離し、異物分離された炭化物を微粉砕して燃焼炉まで気流搬送することを特徴とする炭化物貯留搬送方法。
【請求項１３】
前記異物分離が気流を用いた比重差分離により行なわれることを特徴とする請求項１２の炭化物貯留搬送方法。
【請求項１４】
前記異物分離が渦電流若しくは磁気選別を用いた機械式分離により行なわれることを特徴とする請求項１２の炭化物貯留搬送方法。
【請求項１５】
前記貯留ホッパの出口部に正逆転可能な払出コンベアが設けられ、前記払出コンベアにより炭化物搬送系路の系外に炭化物を払出可能としたことを特徴とする請求項９記載の炭化物貯留搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−７９１１８（Ｐ２００９−７９１１８Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４９０１６（Ｐ２００７−２４９０１６）
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（５０１３７０３７０）三菱重工環境エンジニアリング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（５０１３７０３７０）三菱重工環境エンジニアリング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
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