JPH11278822A - 簡易型連続活性炭製造装置 - Google Patents

簡易型連続活性炭製造装置

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JPH11278822A
JPH11278822A JP10126609A JP12660998A JPH11278822A JP H11278822 A JPH11278822 A JP H11278822A JP 10126609 A JP10126609 A JP 10126609A JP 12660998 A JP12660998 A JP 12660998A JP H11278822 A JPH11278822 A JP H11278822A
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biomass
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正康 坂井
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KANKYO SANGYO KK
Matsuo & Partners kk
NAGASAKI KOGYOSHO KK
Choryo High Tech Co Ltd
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Choryo High Tech Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 竪型反応炉において、炉頂部よりバイオ
マスを連続的に供給して炉内に下向移動床を形成し、同
時に高温ガスを上方より下方へ流動させて、バイオマス
の乾燥、揮発、燃焼、炭化及び揮発を一貫して行わせ、
連続的に活性炭を製造する炉。 【解決手段】 竪型反応炉において、バイオマスの層を
連続的に下方へ移動させつつ、同時に数%〜十数%の濃
度の酸素を含む高温ガスを炉上部より下方へ流動させ
る。高温ガスの生成方法としては、炉頂部での補助燃料
の燃焼あるいは炉内反応で生成され、炉底部より抽出さ
れるバイオマスの揮発分ガスの燃焼などがある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、竪型下向き流れの
反応炉に於いて、建築廃木材を含む各種のバイオマスを
反応炉頂部より投入して、反応炉内にバイオマスの移動
床を形成し、一方高温ガスを炉頂部より供給して、バイ
オマスの乾燥から活性炭の生成迄一貫して行い、活性炭
を連続して製造する内熱式(バイオマスの揮発分の熱エ
ネルギーと水性ガス化反応によって発生した可燃ガスの
熱エネルギーを利用)連続活性炭製造装置を提供する。
【0002】
【従来の技術】図1にバイオマスより粉末活性炭を製造
する従来のプロセスを示す。従来バイオマスの乾燥・乾
留による木炭の製造プロセスと、木炭をガス(水蒸気又
は2酸化炭素)により賦活して活性炭を製造するプロセ
スは通常それぞれ独立している。図2にバイオマスを回
転乾燥機で乾燥したあと、別置の炭化筒で外部加熱で乾
留し、木炭を製造するプロセスを示す。図3に木炭を水
蒸気で賦活して活性炭を製造するプロセスを示す。図4
にロータリキルンでバイオマスから一貫して活性炭を製
造する例を示す。この場合加熱ガスは燃焼炉で重油又
はガスを燃焼して得られる。前者に於いては装置が複雑
であり、後者に於いては装置が過大となる。そのため両
者共に装置の建設費及び運転経費が高く活性炭の装置コ
ストは高価となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】1.本発明はガス化反
応炉の中にバイオマスを原材料とする移動床を形成し、
当該バイオマスを加熱反応させる高温ガスを空気と共に
上方から下方に流動させることにより、安定した炭化・
賦活反応を炉横断面にわたって均一に発生させて、構造
的に単純でコンパクトな反応炉の中でバイオマスから活
性炭迄一貫した工程を連続的に行わせることを可能にす
る低コストの活性炭製造装置を提供することを目的とす
る。
【0004】2.化学物質を含む建築廃木材等のバイオ
マスを原料とする場合、炭化・賦活反応で発生した可燃
ガス(H,CO,CnHm等)を含む反応炉出口のガ
スを1000℃以上の高温で燃焼してガス中の有害物質
を酸化・分解して無害化した後その高温ガスの一部をガ
ス化反応炉頂部に再循環して反応に利用する活性炭製造
装置及び残余の高温ガスで高温・高圧蒸気を生成するボ
イラを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決する為の手段】(1)活性炭製造に関する
上記の課題を解決する為に、本発明者らは直立竪型反応
炉に於いて、下部に火格子又は同等の活性炭/可燃ガス
排出装置を設置して反応炉上部よりバイオマスを投入
し、上記火格子及び同等の装置の上部にバイオマスの移
動床を形成させ、一方数%〜十数%の酸素を含む高温ガ
スを炉上部より導入し、上記移動床内を上から下へ流通
せしめると高温ガスはバイオマスと反応して上より順に
乾燥・揮発・燃焼・炭化・賦活の各反応層を形成する
が、その際、乾燥・揮発・燃焼の段階で生成したバイオ
マスの水分蒸発及び揮発分の燃焼によて得られる水蒸気
が高温ガスに混在しチャーを賦活する。移動床内を下降
する高温ガスは、移動床のガス流動に対する抵抗と、各
反応生成ガスが下降する高温ガスで抑圧されて横に広が
ることにより、各反応層の横断面全体にわたって均一に
流下することに着目し、図5−cに示す如き実験炉でバ
イオマスと高温ガス及び空気を上部より投入した所、各
層での反応が均一に行われ、火格子及び同等の装置部よ
り活性炭を取り出し得ることを確認し、本発明に至っ
た。尚、高温ガスの生成供給手段としては下記の4つの
方法がある。
【0006】反応炉頂部に補助燃料と空気を供給し
て、炉頂部での燃焼反応により数%〜十数%の濃度の酸
素を含む高温ガスを生成供給する方法(図5−a)
【0007】項に於いて反応炉の起動時のみ補助燃
料を使用し、炉内反応が安定し移動床が形成され始める
と補助燃料を徐々に減少し、補助燃料の代替としてバイ
オマスの揮発分を利用する方法(図5−a)
【0008】項に於いて炉内反応が安定してくると
補助燃料の代わりに反応炉下部より抽出された可燃ガス
の一部を再循環して使用する方法(図5−b)
【0009】図5−cに示す如く炉下部より抽出され
た可燃ガスを1000℃以上の高温で燃焼して、その燃
焼ガスの一部を空気と共に炉頂部に供給する方法
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。図5−cに依り本発明の簡易型連続活性炭製造装置
を説明する。図5−a及び図5−bも活性炭生成反応の
基本は同じである。
【0011】1)反応炉の頂部に設けられたバイオマ
ス投入口より数mm内至数百mmに破砕されたバイオ
マス(廃木材等)を炉横断面にわたって均一になるよう
に炉内に連続的に投入する。
【0012】2)炉内に投入されたバイオマスは反応炉
の下部に設けられた火格子の上方に上から順に乾燥
層▲イ▼、揮発層▲ロ▼、燃焼層▲ハ▼、炭化層▲ニ
▼、賦活層▲ホ▼及び活性炭層▲ヘ▼より構成される移
動床を連続的に形成する。(層▲イ▼〜▲ヘ▼の形成の
機構については後述する。)
【0013】3)同じく反応炉の頂部に設けられたガ
ス吹き込み口から数%〜十数%の酸素を含有する高温
ガスを炉上部に吹き込む。
【0014】4)上記高温ガスは、移動床の中を上から
下へ流下する。その際移動床の最上部の乾燥層▲イ▼の
バイオマスは高温ガスで加熱、乾燥されゆっくり沈降し
て揮発層▲ロ▼に移動する。乾燥により保有熱の一部を
うばわれた高温ガスはバイオマスの水分を水蒸気の形で
含有しながら揮発層に流下し、乾燥バイオマスを乾留す
る。その際揮発分はバイオマスより高温ガス中に飛び出
す。揮発分は高温ガスと共に流下しながら高温ガス中の
酸素により酸化・燃焼され、燃焼層▲ハ▼を形成する。
その下部では乾留後の固形分の一部も燃焼し、炭化層▲
ニ▼を形成する。上記揮発分の燃料及び固形分の一部の
燃焼によって発生した熱エネルギーと水蒸気は、下記の
ガス化反応に利用される。
【0015】5)炭化層▲ニ▼では、乾留によって生成
したチャー(木炭)の一部と高温ガス中の二酸化炭素が
次式(1)に示す如く熱エネルギーを吸収して一酸化炭
素(可燃ガス)を生成する。 C(チャー)+CO=2CO−38,200kcal/kmol・・・ (1)
【0016】6)炭化層の下部において、上記乾燥及び
揮発分燃焼によって生成した水蒸気が、チャーの微細な
多数の細孔(バイオマスが内部から揮発分を外部に放出
する事と、有機物の一部が燃焼して炭酸ガス(CO
CO等)分を外部に放出する事により出来る細孔)の中
に浸入して、次式(2)、(3)の水性ガス化反応を起
して、細孔を更に増殖・発達せしめて、チャーを賦活す
る。 C+HO=CO+H −28,200 (2) C+2HO=CO+2H−18,200 (3) このチャーの賦活に於いても(2)(3)式に示す如く
熱エネルギーが吸収される。通常のバイオマスでは上記
(2)及び(3)式の反応で必要とされる水蒸気の量は
バイオマスの乾燥及びバイオマスの揮発分によって得ら
れる水蒸気の量で充分分であるがチャーの賦活を強化す
る場合などには補助ノズルより蒸気を追加する。此の
賦活層ホでチャーは活性炭となる。図−6に移動床のモ
デルを示す。
【0017】7)火格子上部には賦活層から沈下して
来た活性炭の層へが形成され、活性炭取出口より連続
的に炉外に取り出される。一方上記(1)、(2)、
(3)式の反応で発生した可燃ガスは残余のガスと共に
連絡煙道を経て後部燃焼炉に送られる。
【0018】8)図5−cに示す反応炉での実験の結果
得られた反応炉の高さ位置におけるバイオマスの質量変
化とガス温度変化を図−7に示す。揮発・燃焼ゾーンで
揮発分の飛び出しにより質量は急激に減少し、ガス温度
は急上昇する。賦活層では水性ガス化反応により、質量
は緩かに減少し、ガス温度は急激に低下する。賦活が終
了して活性炭層になると質量、ガス温度共に一定とな
る。図8に炉内を流下する高温ガスの組成の炉高さによ
る変化を示す。揮発層の途中よりH,COが発生し、
賦活層に於いてその生成が増加し、活性炭層では発生は
零となる。図−5,6に示す如く、炉頂部よりバイオマ
スを投入して、火格子の上方に移動床を形成させ、個
々の固形物は上方より下方に沈降し、一方高温ガス(酸
素を含む)も炉頂より投入されて移動床内を流下させる
本発明装置に於いては、移動床の中の粗粒バイオマス及
び反応生成固体の集積がガス流れに対して抵抗となり、
整流効果を与える(図9−a参照)。その結果、高温ガ
スは炉の全横断面にわたって均一な分布で流下し、バイ
オマス等と反応し、生成ガスは、下降する高温ガスに抑
圧されて下方に流下せざるを得なくなる。その際、生成
ガスの弱い上昇ベクトルと高温ガスの強い下降ベクトル
の合成に依り、生成ガスは横方向に広がりながら高温ガ
スとともに流下する(図9−b参照)。上記2要因(図
9−a,図9−bに図示)に依り、反応は全炉横断面に
わたって均一に行なわれる。(一方従来の固定床反応炉
で、ガスが上向き流れでは、固定床内で高温ガスの偏流
があると、高温ガスの多い部分のガス化反応が盛んにな
り、当該部の燃焼が活発化して、高温ガスの上昇力が増
大し、当該部に高温ガスが集中する傾向を示し、炉横断
面にわたての反応のムラが発生する)その結果、本発明
装置では図7及び図8に示す如く反炉内で乾燥、揮発、
燃焼、炭化、賦活の反応が安定して行なわれ、活性炭の
収率を高め得ることができる。揮発分及び水分が少ない
バイオマスの場合あるいはチャーの賦活を強化する場合
は補助的水蒸気ノズルは必要条件であるが、それ以外の
バイオマスでは定常運転状態では充分に賦活に必要な水
蒸気がバイオマスより得られるので補助的水蒸気ノズル
は不要である。
【0019】
【発明の実施例】1.図10に本発明の一実施例を示
す。この実施例では、反応炉で活性炭を製造し、その際
発生する還元性ガスを隣接するボイラで燃焼し、発生し
た熱エネルギーにより高温・高圧の蒸気をつくり、ター
ビン・発電機に送って電気をつくる。一方燃焼ガスの一
部は高温ガスとして反応炉に循環する。以下図10で詳
細説明する。数mm内至数百mmに破砕されたバイオマ
スは投入口から反応炉の頂部に投入される。運転開
始に当っては、まず火格子の上部にバイオマスは比較
的に低い積層▲ト▼を造る。次いで補助燃料バーナと
空気ノズル▲10▼からそれぞれ燃料と空気が噴射さ
れ、炉頂部で燃焼して数%内至十数%の酸素を含む高温
ガスを生成する。高温ガスは、バイオマス積層▲ト▼を
上から下へと通過してバイオマスを乾燥→乾留→揮発→
燃焼→炭化の順でチャー化する。その際発生する可燃ガ
スは上記高温ガスと共に火格子を通過して連絡煙道
を経て接続するボイラの燃焼炉に導入される。可燃ガ
スは燃焼炉で補助燃料バーナ▲31▼より噴射された
補助燃料と共に空気ノズル▲30▼より噴射された空気
により完全燃焼して高温ガスを生成する。高温ガスの一
部は燃焼炉上部と反応炉頂部をつなぐ再循環煙道▲
17▼を経てガス吹込口から反応炉の頂部に吹き込
まれる。火格子の上部のバイオマス堆積層の安定した
乾留・揮発分燃焼・炭化反応が確認された時点からバイ
オマスを投入口より連続供給すると共に、ほぼ炉中央
で炭化層の下部レベルに設置された、補助的水蒸気ノズ
ルから水蒸気を噴射し、バイオマスの表面水分及び揮
発分の燃焼によって得られた水蒸気と共に、炭化物(チ
ャー)の賦活反応を行わせる。定常状態では揮発分の燃
焼によってられる水蒸気と、バイオマスの表面水分で賦
活を充分に行うことが出来るので水蒸気ノズルからの
水蒸気噴射量は零にすることが可能である。その結果反
応によって発生する可燃ガスの量も増大し、連絡煙道
から燃焼炉に導入される可燃ガスも増大する。それに
伴いガス吹込口から吹き込まれる高温ガスの熱量も増
大するので補助燃料バーナから噴射される補助燃料を
徐々に減少し、最終的には零とする。空気ノズル▲10
▼から噴射される空気量は、当該補助燃料を炉頂部で完
全燃焼して、ガス吸込口バーナから吸込まれた高温ガス
と合体して数%〜十数%の酸素を含む高温ガスとなる。
此の高温ガスは連続して投入されるバイオマスを下向き
に通り抜けて上記反応を起こさせる。バイオマス堆積の
層高が高くなり層の頂部が空気ノズル▲10▼と水蒸気
ノズルの中間位の位置に達すると活性炭取出口を開
口して、火格子の真上の活性炭を連続的に取り出す。
その結果前述の
【発明の実施の形態】で図5−cに依って説明した乾燥
層▲イ▼、揮発層▲ロ▼、燃焼層▲ハ▼、炭化層▲ニ
▼、賦活層▲ホ▼及び活性炭層▲ヘ▼より構成される移
動床が形成される。反応炉内でのバイオマスと高温ガス
及び水蒸気との反応による活性炭の生成機構と可燃ガス
の生成機構に就いては同じく
【発明の実施の形態】で詳述しているものと同様であ
る。定常状態に於いては、炉頂部より投入された数mm
内至数百mmの寸法を有するバイオマスは火格子の上
部に上より順に図5−c及び図6に示す如く乾燥▲イ
▼、揮発▲ロ▼、燃焼▲ハ▼、炭化▲ニ▼、賦活▲ホ
▼、活性炭▲ヘ▼の各層より構成される移動床を構成
し、活性炭は取出口より連続的に排出される。一方火
格子を通過して燃焼炉に導入された可燃ガスは、空
気ノズル▲30▼より噴射された高温空気により100
0℃以上の高温で燃焼する。そのため、建築廃材等に含
まれた化学物質は酸化・分解され無害化する。燃焼によ
って発生した高温燃焼ガスは燃焼炉の水冷壁▲26▼
で蒸気を発生する。蒸気は蒸気ドラム▲23▼を経て過
熱器▲18▼に送られ高温高圧蒸気となりタービンへ送
られる。以下ボイラを構成する部品について説明する。
▲24▼は降水管、▲25▼は水ドラム、▲21▼は給
水管、▲22▼は節炭器、▲27▼は強圧通風機、▲2
9▼は風道、▲28▼は空気予熱器、▲30▼は空気ノ
ズル、▲31▼は補助燃料バーナ、▲32▼は誘引通風
機、▲34▼は煙道、▲33▼はガス清浄装置、▲35
▼は煙突、▲36▼は給水連絡管である。以上のボイラ
で発生した燃焼ガスの一部は再循環煙道▲17▼を経て
ガス再循環機▲16▼により、噴射ノズルから反応炉
の頂部に投入される。その際この高温ガスは木材を乾
燥・乾留すると共に、水性ガス反応に必要な熱エネルギ
ーを提供する。揮発分の燃焼によって生成する水蒸気
と、バイオマスの表面水分による水蒸気はチャーと水性
ガス化反応を行う。空気ノズル▲10▼より噴出される
空気量は高温ガスと当該空気が合体した後の酸素濃度が
数%〜十数%になるように調整されて、反応に必要な高
温ガスを提供する。以上の繰返しにより安定した活性炭
の連続生成が可能となる。
【0020】
【発明の効果】本発明により従来厄介視されていた建築
廃木材を含め、各種のバイオマスをガス化反応炉で乾燥
から活性炭迄、バイオマスの保有する揮発分の熱エネル
ギーを利用して一貫して製造できるため、従来の活性炭
製造装置に比べて、
【0021】設備費が1/2である。
【0022】定常状態では、補助燃料等の外部からの
熱エネルギーは零である。
【0023】反応炉だけの操作で活性炭が製造できる
ので、従来の炭化、賦活の2炉方式に比べて操作員は
(ユーティリティ関連を除けば)1/2となる。
【0024】以上、を総合すると運転費も1/2
以下となる。
【0025】反応炉が竪型であるため敷地面積を大巾
に削減できる。
【0026】連続的に安定して量産できる。 以上総合すると従来の活性炭製造炉に比較し、材料を限
定することなく広範囲にわたるバイオマスより安価な活
性炭を量産でき、ダイオキシンの吸着等排ガスの浄化に
容易且つ安価に利用できる。
【0027】又、水性ガス化反応によって発生した可燃
ガスはボイラ/タービンを介し電気を生成でき、また各
種熱源としても利用できる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年1月6日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】粉末活性炭製造プロセス バイオマスを炭化した後、粉砕整流して水蒸気で賦活
し、粉末活性炭を製造する従来プロセスを示す。
【図2】木炭製造プロセス バイオマスを回転乾燥機で乾燥した後、別置きの炭化塔
で外部加熱により乾留し、木炭を製造するプロセスを示
す。
【図3】内熱式縦型流動賦活炉例 木炭を水蒸気で賦活して活性炭を製造するプロセスを示
す。
【図4】ロータリーキルン型活性炭製造炉 ロータリーキルンでバイオマスから一貫して活性炭を製
造する装置を示す。
【図5−a】直立竪型反応炉 反応炉頂部に補助燃料と空気を供給して数%から十数%
の濃度の酸素を含む高温ガスを生成し、その高温ガスで
バイオマスを活性炭に転化する装置。
【図5−b】生成ガス再循環装置を有する直立竪型反応
炉 図5−aの直立竪型反応炉において、補助燃料の使用量
を節減する為排出される可燃ガスの一部を炉頂部に再循
環させるようにしたもの。
【図5−c】簡易型連続活性炭製造装置(実験炉) 本発明の実証確認の為に制作した実験炉の構造を示すも
のであって、廃木材を頂部より供給し、炉内で低酸素雰
囲気の下に乾燥、揮発、燃焼、炭化、賦活を行う下向移
動床を形成させ、一貫して且つ連続的に活性炭の製造を
行う装置を示す。その際、炉内で生成された可燃ガスは
補助燃料(ガス)を用いて燃焼させ、その一部を炉内へ
再循環して熱を有効利用している。
【符号の説明】 反応炉 バイオマス投入口 火格子 再循環ガス 灰出口 活性炭取出口 連絡煙道 燃焼炉 火口 ▲10▼トーチ ▲11▼空気ファン ▲12▼二次空気 ▲13▼一次空気 ▲14▼一次空気調節ダンパー ▲15▼二次空気調節ダンパー ▲16▼エジェクター ▲17▼再循環ガス吹込口
【図6】移動床の構成 移動床における木材の乾燥、揮発、燃焼、炭化、賦活の
構成と各ステージでの成分変化を示す。
【図7】炉の高さ位置での質量、温度の変化 縦軸を高さの変化(%)で示し、横軸を温度(℃)又は
質量(重量%)の変化で示すグラフである。
【図8】炉の高さ位置における容積分率の変化 縦軸を高さの変化(%)で示し、横軸を酸素,二酸化炭
素、水蒸気、一酸化炭素、水素、窒素の容積分率の変化
(%)で示すグラフである。
【図9−a】集積粗粒により整流効果 移動床内の集積粗粒(バイオマス)により、高温ガスが
整流される様子をイメージ的に示す。
【図9−b】下降流域内での反応モデル 高温ガス(CO,HO,N,Nox)とチャー
(炭化物)の反応生成ガス(H,CO,CO)とが
合体して次の層で反応するモデルを示す。
【図10】活性炭製造・処理・蒸気発生システム 反応炉で活性炭を製造し、その際発生する還元性ガスを
隣接するボイラで燃焼し、発生した熱エネルギーにより
高温高圧の蒸気をつくり、タービン・発電機に送って電
気をつくるシステムを示す。
【符号の説明】 反応炉 投入口 火格子 ガス吹込口 水蒸気ノズル 活性炭取出口 連絡煙道 燃焼炉 補助燃料バーナ ▲10▼空気ノズル ▲11▼空気送風機 ▲12▼‥ ▲13▼空気送風管 ▲14▼‥ ▲15▼‥ ▲16▼ガス再循環機 ▲17▼再循環煙道 ▲18▼過熱器 ▲19▼‥ ▲20▼‥ ▲21▼給水管 ▲22▼ 節炭器 ▲23▼蒸気ドラム ▲24▼降水管 ▲25▼水ドラム ▲26▼水冷壁 ▲27▼強圧通風機 ▲28▼空気予熱器 ▲29▼風道 ▲30▼空気ノズル ▲31▼補助燃料バーナ ▲32▼誘引通風機 ▲33▼ガス清浄装置 ▲34▼煙道 ▲35▼煙突 ▲36▼給水連絡管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 593095232 長菱ハイテック株式会社 長崎県諌早市貝津町2165番地 (72)発明者 坂井 正康 長崎市網場町536 長崎総合科学大学内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉頂部にバイオマス(木材等)の投入
    口、空気吹込口及び補助燃料吹込口と、炉下部には火格
    子と、当該火格子上部に固形物(活性炭等)取出口と、
    火格子下部にガス(可燃ガス等)取出口をそれぞれ有す
    る反応炉において、炉頂部より数mm内至数百mmに破
    砕されたバイオマスを順次投入して火格子上部に下降流
    の移動床を形成させる一方、炉頂部より投入された空気
    と補助燃料及び/又はバイオマスの揮発分の燃焼反応に
    よって生成され、且つ数%内至十数%濃度の酸素を含有
    する高温ガスを上記移動床の中を上から下へ通過させ、
    バイオマスと反応させることに依り、下向移動床を上よ
    り順に乾燥層、揮発層、燃焼層、炭化層、賦活層及び活
    性炭層で形成させ、火格子上部より活性炭を火格子下部
    より可燃ガスを取り出すことを特徴とする活性炭製造装
    置。 注)下向移動床 火格子は火炉下部に固定され、原料は火炉上部より供給
    される。火炉で生成された活性炭を下方より取出すの
    で、床の構成物質は下方へ移動する。故に下向移動床と
    称す。
  2. 【請求項2】 請求項1の炉頂部に更にガス吹込口と、
    炉中央部に補助的水蒸気吹込口を設け、当該ガス吹込口
    に火格子下部より取り出された可燃ガスの一部を再循環
    して炉頂部に吹込み空気との燃焼反応によって数%内至
    十数%の濃度の酸素を含有する高温ガスを生成し、移動
    床に供給して、補助燃料を節減若しくは零にすると共
    に、補助的水蒸気によりチャー(炭化物)の賦活を強化
    することを特徴とする請求項1の活性炭製造装置。
  3. 【請求項3】 請求項1の炉頂部にガス吹込口と炉中央
    部に補助的水蒸気吹込口と更には請求項1の反応炉下部
    可燃ガス取出口に接続して燃焼室を有し、当該燃焼室で
    可燃ガスを1000℃以上の高温で燃焼し、当該燃焼ガ
    スの一部を上記ガス吹込口に再循環して、空気吹込口か
    らの空気と合体して数%内至十数%の濃度の酸素を有す
    る高温ガスを生成し移動床に供給すると共に補助的水蒸
    気によりチャーの賦活を強化することことを特徴とする
    請求項1の活性炭製造装置。
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007119698A1 (ja) * 2006-04-10 2007-10-25 Intellectual Property Bank Corp. 活性炭及びその製造方法、並びに製造装置
WO2008152746A1 (ja) * 2007-06-14 2008-12-18 Hitachi Zosen Corporation 気相生成炭素構造体の製造装置および製造方法
WO2008081409A3 (de) * 2006-12-28 2009-10-15 Schweiger, Martin Vorrichtung zur behandlung von fest-/fluessiggemischen
CN108441262A (zh) * 2018-01-24 2018-08-24 石辉权 一步生成活性炭的生物质气化炉
CN110079351A (zh) * 2019-05-30 2019-08-02 青岛科技大学 一种以螺旋管移动床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺
CN111378509A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 中国石油化工股份有限公司 一种生物质微波热解气化方法及系统
CN111646467A (zh) * 2020-06-29 2020-09-11 厦门中科城环新能源有限公司 一种生物质发电耦合活性炭制造的方法以及系统装置
CN111792645A (zh) * 2020-08-11 2020-10-20 聚农(湖州)新能源科技有限公司 可移动小型化生物质连续热裂解炭化活化的方法及一体机
CN111804272A (zh) * 2020-06-23 2020-10-23 生态环境部南京环境科学研究所 一种有机污水处理用生物炭吸附剂制备及活化一体装置
JP2021028354A (ja) * 2019-08-09 2021-02-25 吉田 茂 炭化装置
CN112940765A (zh) * 2021-02-07 2021-06-11 四川大学 生物质非相变干燥耦合下行床热解的系统
CN113509920A (zh) * 2021-07-16 2021-10-19 江门市崖门新财富环保工业有限公司 一种高温热再生活性炭的处理装置
CN113685817A (zh) * 2021-08-11 2021-11-23 生态环境部华南环境科学研究所 一种三段式垃圾焚烧系统及方法
CN115926827A (zh) * 2023-01-13 2023-04-07 西安热工研究院有限公司 一种立式制焦炉及制焦系统和方法
CN117023584A (zh) * 2023-08-09 2023-11-10 湖北稀金新材料技术有限公司 一种生物质制备活性炭的设备及其制备方法

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007119698A1 (ja) * 2006-04-10 2007-10-25 Intellectual Property Bank Corp. 活性炭及びその製造方法、並びに製造装置
WO2008081409A3 (de) * 2006-12-28 2009-10-15 Schweiger, Martin Vorrichtung zur behandlung von fest-/fluessiggemischen
WO2008081410A3 (de) * 2006-12-28 2009-10-15 Schweiger, Martin Semikontinuierliches verfahren zur herstellung von werk- und/oder brennstoffen aus fest-/flüssig-gemischen
WO2008152746A1 (ja) * 2007-06-14 2008-12-18 Hitachi Zosen Corporation 気相生成炭素構造体の製造装置および製造方法
JP2008308359A (ja) * 2007-06-14 2008-12-25 Hitachi Zosen Corp 気相生成炭素構造体の製造装置および製造方法
CN108441262A (zh) * 2018-01-24 2018-08-24 石辉权 一步生成活性炭的生物质气化炉
CN111378509B (zh) * 2018-12-28 2021-05-04 中国石油化工股份有限公司 一种生物质微波热解气化方法及系统
CN111378509A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 中国石油化工股份有限公司 一种生物质微波热解气化方法及系统
CN110079351A (zh) * 2019-05-30 2019-08-02 青岛科技大学 一种以螺旋管移动床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺
JP2021028354A (ja) * 2019-08-09 2021-02-25 吉田 茂 炭化装置
CN111804272A (zh) * 2020-06-23 2020-10-23 生态环境部南京环境科学研究所 一种有机污水处理用生物炭吸附剂制备及活化一体装置
CN111646467A (zh) * 2020-06-29 2020-09-11 厦门中科城环新能源有限公司 一种生物质发电耦合活性炭制造的方法以及系统装置
CN111792645A (zh) * 2020-08-11 2020-10-20 聚农(湖州)新能源科技有限公司 可移动小型化生物质连续热裂解炭化活化的方法及一体机
CN112940765A (zh) * 2021-02-07 2021-06-11 四川大学 生物质非相变干燥耦合下行床热解的系统
CN113509920A (zh) * 2021-07-16 2021-10-19 江门市崖门新财富环保工业有限公司 一种高温热再生活性炭的处理装置
CN113685817A (zh) * 2021-08-11 2021-11-23 生态环境部华南环境科学研究所 一种三段式垃圾焚烧系统及方法
CN113685817B (zh) * 2021-08-11 2023-08-25 生态环境部华南环境科学研究所 一种三段式垃圾焚烧系统及方法
CN115926827A (zh) * 2023-01-13 2023-04-07 西安热工研究院有限公司 一种立式制焦炉及制焦系统和方法
CN117023584A (zh) * 2023-08-09 2023-11-10 湖北稀金新材料技术有限公司 一种生物质制备活性炭的设备及其制备方法

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