[发明专利]利用生物能的气化反应装置

摘要

本发明涉及如下的利用生物能的气化反应装置可根据所投入的生物能的性状及种类而进行选择性的运行，不仅能够增加合成气体的生产量，而且回收所排出的合成气体的显热而提高作为氧化剂而供给的空气的温度并重新投入到气化工序，从而提高能源效率。

主权项

一种利用生物能的气化反应装置，其特征在于，包括：反应器，其从上侧投入生物能及作为氧化剂的空气，从而由所述生物能生成合成气体，并从填充有所述生物能的内部空间的上侧依次形成有干燥区域、热分解区域、氧化区域和还原区域；多个第1空气供给组件，它们以从所述反应器的上侧向下倾斜地贯穿而延伸至所述氧化区域为止的方式，沿着所述反应器的外表面隔开配置，将用于燃烧所述生物能的空气供给到所述氧化区域；多个第2空气供给组件，它们以从所述反应器的上侧向下倾斜地贯穿而延伸至所述氧化区域为止的方式，沿着所述反应器的外表面隔开配置，且配置在所述第1空气供给组件与相邻的第1空气供给组件之间，并且与所述第1空气供给组件相比，将更多的用于燃烧所述生物能的空气供给到所述氧化区域；热交换单元，其配置在形成于所述反应器的下部侧的气体排出口，以利用所述合成气体的显热对从外部供给的空气进行加热的方式，使从还原区域排出的所述合成气体与从外部供给的空气相互交替流动，从而进行热交换；以及分配单元，其配置在所述反应器的上侧外表面，将由所述热交换单元进行了热交换后的空气作为所述干燥区域的热源而进行使用，并供给到所述第1空气供给组件及所述第2空气供给组件，所述空气通过所述第1空气供给组件及所述第2空气供给组件中的一个或全部而被投入到所述氧化区域中，所述第1空气供给组件包括：第1主管道，其配置于所述反应器的上侧外表面，从在内部形成有用于临时收容由所述热交换单元进行了热交换后的空气的滞留空间的分配单元朝向所述反应器的下部侧分支而形成；第1阀，其对所述第1主管道内的流路进行开闭；空气供给管道，其相对于所述第1主管道倾斜地延伸而形成向所述氧化区域注入所述热交换的空气的流路，所述第2空气供给组件包括：第2主管道，其配置于所述反应器的上侧外表面，从在内部形成有用于临时收容由所述热交换单元进行了热交换后的空气的滞留空间的分配单元朝向所述反应器的下部侧分支而形成；第2阀，其对所述第2主管道内的流路进行开闭；第1气缸部，其与所述第2主管道连通而形成供所述热交换后的空气通过的连通空间；第2气缸部，其贯穿所述第1气缸部的两端部而配置，使从一端部供给的外部的空气与通过了所述连通空间的所述热交换后的空气进行合流，从而从另一端部高速地喷出，所述热交换单元包括：气体导管，其与所述气体排出口连接而形成排出所述合成气体的流路；交换夹套，其在一侧具备供从外部流入空气的空气流入端口，在另一侧具备向配置于所述反应器的上侧外表面的分配单元的滞留空间供给由所述热交换单元进行了热交换后的空气的空气排出端口，并且包围所述气体导管的整个外周面而在内部形成交换空间；以及空气挡板，其在所述交换夹套的内周面与所述气体导管的外周面之间，沿着所述交换空间的形成方向而形成为螺旋状，所述反应器包括：反应器上体，其形成为从上侧起逐渐变宽的形状，且在内部形成有所述干燥区域和所述热分解区域，并且形成有用于临时收容所述热交换后的空气的滞留空间的分配单元以沿着上侧外表面而包围所述干燥区域的外部的方式形成为带形状；外部壳体，其从所述反应器上体的下端部边缘进行连接，且在一侧形成有所述气体排出口；以及内部壳体，其收容于所述外部壳体，并与所述反应器上体的内部连通而在内部形成所述氧化区域和所述还原区域，所述第1空气供给组件和所述第2空气供给组件分别沿着所述内部壳体的上侧内周面而倾斜地配置，所述利用生物能的气化反应装置还包括灰排出单元，该灰排出单元配置于所述反应器的下部侧，将从所述还原区域排出所述合成气体而剩下的灰排出到所述反应器的外部。