改质装置的制作方法

本发明涉及一种通过一边使固体状的有机物流通一边对其加热并连续地干馏而进行改质的改质装置。

背景技术：

在通过一边使固体状的有机物流通一边对其加热并连续地干馏而进行改质的情况下，例如，能够应用下述专利文献1所记载的外热干燥炉。该专利文献1所记载的外热干燥炉通过向内筒内供给处理物(有机物)并使该内筒旋转，从而一边使所述处理物在该内筒的内部流通，一边利用向覆盖内筒的外周的外筒内吹入的加热气体对处理物进行加热并连续地干馏，另一方面，向内筒内供给含氧气体，从而能够使通过处理物的加热而产生的可燃气体燃烧。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-3738号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，在所述专利文献1所记载的外热干燥炉中，所述含氧气体以所述可燃气体的燃烧为目的，所述可燃气体的燃烧仅发生在所述内筒内的气相、层叠所述处理物而成的处理物层的表面，所述处理物的加热主要是基于所述外筒内的所述加热气体而完成的，且在与所述内筒相接的位置处进行，因此，当想要大量地加热所述处理物时，外热干燥炉本身变长，有可能无法有效地对处理物整体进行加热。

据此，本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种能够有效地对有机物整体进行加热的改质装置。

解决方案

解决上述课题的第一发明的改质装置的特征在于，具备：炉主体，其使固体状的有机物在该炉主体的内部流通；间接加热机构，其对所述炉主体的内部的所述有机物间接地加热；气体供给机构，其向在所述炉主体的内部被所述间接加热机构加热而成为规定的温度的、层积所述有机物而成的有机物层内供给含氧的气体；以及送出机构，其送出利用所述气体对所述有机物进一步加热并干馏而改质后的固体状的改质物。

解决上述课题的第二发明的改质装置在上述第一发明的改质装置的基础上，其特征在于，所述气体供给机构具有向所述有机物层内供给所述气体的气体供给喷嘴。

解决上述课题的第三发明的改质装置在上述的第二发明的改质装置的基础上，其特征在于，所述气体供给喷嘴具有多个，多个气体供给喷嘴配置为，向所述有机物成为250℃以上的区域供给所述气体。

解决上述课题的第四发明的改质装置在上述的第二发明或第三发明的改质装置的基础上，其特征在于，所述气体供给喷嘴在相对于通过所述炉主体的中心的垂线而沿该炉主体的旋转方向旋转了休止角±休止角(0°～2×休止角)的范围内延伸。

解决上述课题的第五发明的改质装置在上述的第二发明至第四发明中的任一发明的改质装置的基础上，其特征在于，所述气体供给喷嘴的前端部为水平或者比所述水平向下方弯曲。

解决上述课题的第六发明的改质装置在上述的第一发明的改质装置的基础上，其特征在于，所述改质装置具备覆盖所述炉主体的外筒，所述气体供给机构具有：孔部，其设于所述炉主体，并能够供由所述间接加热机构带来的加热气体流通；以及隔热件，其配置在所述炉主体与所述外筒之间，并覆盖该内筒的下部侧以外的区域。

解决上述课题的第七发明的改质装置在上述的第一发明至第六发明中的任一发明的改质装置的基础上，其特征在于，所述炉主体为一个。

解决上述课题的第八发明的改质装置在上述的第一发明至第六发明中的任一发明的改质装置的基础上，其特征在于，所述炉主体为两个，在一方的所述炉主体中，利用所述间接加热机构将所述有机物加热至所述规定的温度，在另一方的所述炉主体中，生成固体状的改质物，该固体状的改质物是利用所述气体供给机构所供给的所述气体对所述有机物进一步加热并干馏而改质后的物质。

解决上述课题的第九发明的改质装置在上述的第八发明的改质装置的基础上，其特征在于，一方的所述炉主体与另一方的所述炉主体连结。

解决上述课题的第十发明的改质装置在上述的第一发明至第九发明中的任一发明的改质装置的基础上，其特征在于，向所述炉主体内供给所述气体的供给流速被调整为0.05m/秒～3m/秒。

解决上述课题的第十一发明的改质装置在上述的第一发明至第十发明中的任一发明的改质装置的基础上，其特征在于，向所述有机物层内供给所述气体的供给量被调整为3(nl-o2/分/kg-所述有机物)以上且30(nl-o2/分/kg-所述有机物)以下。

解决上述课题的第十二发明的改质装置在上述的第一发明至第十一发明中的任一发明的改质装置的基础上，其特征在于，所述气体的氧浓度为1～10％。

解决上述课题的第十三发明的改质装置在上述的第一发明至第十二发明中的任一发明的改质装置的基础上，其特征在于，所述有机物为低品质煤。

发明效果

根据本发明，改质装置具备：炉主体，其使固体状的有机物在该炉主体的内部流通；间接加热机构，其对所述炉主体的内部的所述有机物间接地加热；气体供给机构，其向在所述炉主体的内部被所述间接加热机构加热而成为规定的温度的、层积所述有机物而成的有机物层内供给含氧的气体；以及送出机构，其送出由所述气体进一步加热所述有机物并干馏而改质后的固体状的改质物，由此，对有机物进行间接加热，并且使含氧的气体与加热至规定的温度的有机物接触而发生发热反应，从而进行直接加热，由此，与对所述有机物进行间接加热的情况相比，能够有效地对所述有机物进行加热。由此，能够缩短所述有机物的处理时间，能够实现装置的小型化。

附图说明

图1是本发明的改质装置的第一个实施方式的概要结构图。

图2是所述改质装置具备的气体供给喷嘴的说明图，图2(a)示出一例，图2(b)示出另一例，图2(c)示出又一例。

图3是本发明的改质装置的第二个实施方式的概要结构图。

图4是本发明的改质装置的第三个实施方式的概要结构图。

图5是本发明的改质装置的第四个实施方式的概要结构图，图5(a)示出该改质装置的整体，图5(b)示出该改质装置具备的内筒的径向剖面。

图6是所述改质装置具备的气体供给构造的说明图，图6(a)示出一例，图6(b)示出另一例。

具体实施方式

基于附图对本发明的改质装置的各实施方式进行说明，但本发明不限于基于附图进行说明的以下的实施方式。

[第一个实施方式]

基于图1～图2来说明本发明的改质装置的第一个实施方式。需要说明的是，在图2(a)、图2(b)以及图2(c)中，附图标记a所示的箭头的朝向表示内筒101的旋转方向。

如图1所示，改质装置100具备：被支承为能够旋转的内筒(炉主体)101、以及覆盖内筒101的外周进行固定支承的外筒102。在内筒101的基端侧，在能够使该内筒101旋转的同时连结有供料器103，该供料器103用于供给作为固体状的有机物的干燥后的褐煤、亚烟煤等低品质煤(低质煤)1。

在供料器103的基端侧设有用于放入所述低品质煤1的进料斗104。进料斗104与搬运线105的前端侧连结，能够接受由搬运线105搬运来的所述低品质煤1。需要说明的是，搬运线105被由氮气构成的非活性气体密封，该非活性气体与所述低品质煤1一同经由进料斗104以及供料器103而供给至内筒101内。

在内筒101的前端侧，在能够使该内筒101旋转的同时连结有分料器106，该分料器106是将对所述低品质煤1进行干馏而改质后的固体状的改质物(干馏物)即改质煤(干馏煤)3向下方落下送出、且将伴随着该低品质煤1的干馏而生成的干馏气体1a从上方送出的送出机构。在分料器106的上方连结有排出所述干馏气体1a的排气管107的基端侧。

在内筒101的前端侧附近的内周部设有板状的坝部121。坝部121的端部121a形成为，在通过内筒101的旋转移动而配置于下方时，位于比之后详述的气体供给喷嘴115的前端部115a靠上方的位置。由此，低品质煤1在内筒101的前端侧越过坝部121开始移动，因此，伴随着内筒101的旋转的朝向内筒101的前端侧的移动比内筒101的基端侧慢，与之相应地在内筒101内停留较长，从而能够与由气体供给喷嘴115供给的含氧气体13长期接触。

在外筒102连结有向该外筒102内供给加热气体21(温度：900～1200℃)的加热气体供给线108的前端侧，且连结有将加热所述内筒101后的加热气体21a排出的加热气体排出线109的基端侧。

上述改质装置100在所述内筒101内的前端侧还具备气体供给装置110，该气体供给装置110向层积所述低品质煤1而成的低品质煤层2内直接供给含氧气体13。气体供给装置110具备气体供给管114和气体供给喷嘴115等。气体供给管114的基端侧与含氧气体输送管113的前端侧连结。含氧气体输送管113的基端侧与输送空气11的空气输送管111的前端侧连结，且与输送氮气等非活性气体12的非活性气体输送管112的前端侧连结。空气输送管111的基端侧与鼓风机111a的气体喷出口连结。非活性气体输送管112的基端侧与存储非活性气体12的气罐等非活性气体供给源112a连结。在空气输送管111以及非活性气体输送管112中分别设有流量调整阀111b、112b。因此，通过控制所述流量调整阀111b、112b的开度以及所述鼓风机111a的工作，使输送并混合所述空气11以及所述非活性气体12而成的含氧气体(处理气体)13经由含氧气体输送管113向气体供给管114流通。

气体供给管114配置为，在与内筒101的中心c1的延伸方向相同的方向上延伸，并且中心与内筒101的中心c1一致。气体供给管114的基端侧固定于分料器106，前端侧经由固定件116而被支承件117支承。支承件117在能够使内筒101旋转的同时固定于该内筒101的基端侧。

在气体供给管114上设有多个(图示例中为八个)气体供给喷嘴115。多个气体供给喷嘴115在气体供给管114的长边方向(图1中的左右方向)上相邻地配置。多个气体供给喷嘴115延伸至层积所述低品质煤1而成的低品质煤层2内。

需要说明的是，在本实施方式中，由外筒102以及加热气体供给线108等构成间接加热机构，由气体供给装置110等构成气体供给机构。

在此，对上述结构的改质装置100的工作进行说明。

首先，通过加热气体供给线108向外筒102内供给加热气体21(温度：900～1200℃)，利用外筒102内的加热气体21对内筒101进行加热。需要说明的是，加热气体21在对所述低品质煤1进行热处理的过程中，经由加热气体供给线108向外筒102内供给，加热内筒101后的加热气体21a经由加热气体排出线109向系统外部排出。在内筒101内，由设于内筒101的非活性气体供给机构(未图示)等供给氮气等非活性气体。

所述低品质煤1被搬运线105搬运而进入进料斗104。进入进料斗104的所述低品质煤1由供料器103向所述内筒101的基端侧供给。供给至内筒101内的所述低品质煤1伴随着内筒101的旋转而被加热气体21间接加热，同时从内筒101的基端侧向前端侧一边被搅拌一边流通(移动)。所述低品质煤1在位于内筒101的前端部侧的区域l12时被所述加热气体21间接加热而成为规定的温度(例如250℃，优选为400℃)以上。在该区域l12内，含氧气体13经由气体供给喷嘴115向所述低品质煤层2内直接供给。含氧气体13在低品质煤层2内流通，由此与低品质煤层2整体直接接触，使得已经升高至规定的温度(例如250℃)的低品质煤1进一步升温。这是因为，当所述低品质煤1升高至所述规定的温度后，反应性变高，与含氧气体13中的氧发生反应而发热。由此，供给至内筒101内的所述低品质煤1被供给至外筒102内的加热气体21间接加热，并且，通过与供给至该低品质煤层2内的含氧气体13进行发热反应而被直接加热，从而有效地被加热。其结果是，与仅利用所述加热气体21进行间接加热的情况相比，能够缩短所述低品质煤1的处理时间，并且能够使改质装置100本身小型化。

另外，利用设于内筒101的前端部附近的坝部121来阻止低品质煤层2向分料器106侧移动，直至低品质煤层2高出坝部121，因此，与内筒101的基端侧相比，在内筒101的前端附近使低品质煤1停留得更长。由此，能够使含氧气体13与低品质煤层2有效地接触。

将低品质煤1加热至例如500℃并干馏而改质后的改质煤3越过坝部121而从分料器106向下方落下送出。

因此，根据本实施方式，利用加热气体21对供给至内筒101内的低品质煤1间接地加热，并且，向成为规定的温度(例如250℃，优选为400℃)以上的、层积低品质煤1而成的低品质煤层2内供给含氧气体13并使其与低品质煤1直接接触，由此，该含氧气体13的氧与低品质煤1进行反应而发热，使该低品质煤1升温，因此能够有效地对低品质煤层2整体进行加热，提高改质煤3的制造效率。由此，能够实现处理时间的缩短、装置的小型化。

需要说明的是，优选的是，内筒101具备驱动该内筒101旋转的驱动机构(未图示)，且将内筒101的旋转速度调整为例如1rpm～5rpm。

内筒101内的低品质煤1的填充率优选为10％～30％。这是因为，当少于10％时，处理量本身少，当超过30％时，无法有效地对层积低品质煤1而成的低品质煤层2整体进行加热，有可能导致生产效率的下降。

作为气体供给喷嘴115，例如能够使用图2(a)所示那样的直管115a、图2(b)所示那样的l字状的管115b、图2(c)所示那样的在前端部附近具有弯曲部的管115c等各种形状的管。在使用直管115a的情况下，优选直管115a的延伸方向l1相对于通过内筒101的中心c1的垂线l2在旋转方向a上的角度x1为休止角x2(低品质煤层2的表面与切线l3所成的角)±休止角x2、即0°～休止角x2的2倍，更优选为休止角x2的1/2倍～休止角x2的3/2倍，进一步优选为休止角x2。这是因为，当小于0°或大于休止角x2的2倍时，所述低品质煤1中的微粉容易进入气体供给喷嘴115a的内部。当直管115a的延伸方向l1为休止角x2时，直管115a的前端部115aa成为低品质煤层2中最深的位置，能够使含氧气体13与低品质煤1有效地接触。

在使用管115c的情况下，优选其前端部115ca在从水平至内筒101的径向之间延伸。这是因为，当向比水平靠内筒101的旋转方向a侧倾斜或向比内筒101的径向靠内筒101的旋转方向a的相反方向、即内筒101的反转方向倾斜时，所述低品质煤1中的微粉容易进入内部。

气体供给喷嘴115优选从低品质煤层2的表面2a延伸至低品质煤层2的50％，更优选延伸至低品质煤层2的80％。这是因为，当气体供给喷嘴115与低品质煤层2的表面2a的距离短于低品质煤层2的50％时，有可能无法在所述低品质煤层2内使低品质煤1与含氧气体13直接接触。

需要说明的是，如图2(a)、图2(b)以及图2(c)所示，在内筒101的内周面上设有在径向上相邻的多个(图示例中为四个)推料器101a。

向所述低品质煤层2供给所述含氧气体13的供给流速例如优选调整为0.05m/秒～3m/秒，更优选调整为0.1m/秒～1m/秒。这是因为，当所述含氧气体13的供给流速小于0.05m/秒时，粉尘(微粉煤)容易进入所述气体供给喷嘴115内，当所述含氧气体13的供给流速大于3m/秒时，所述含氧气体13因惯性力而向所述内筒101的壁面方向流动，从而使含氧气体13无法充分流通地通过所述低品质煤层2内。

向低品质煤层2内供给含氧气体13的供给量例如优选调整为3(nl-o2/分/kg-所述低品质煤1)以上且30(nl-o2/分/kg-所述低品质煤1)以下。这是因为，当向所述低品质煤层2内供给所述含氧气体13的供给量少于3(nl/分/kg-所述低品质煤1)时，有可能无法充分地向低品质煤层2内供给氧，当向所述低品质煤层2内供给所述含氧气体13的供给量多于30(nl/分/kg-所述低品质煤1)时，氧变得过多而可能使反应过度进行。

含氧气体13的氧浓度优选为1～10％。这是因为，当氧浓度低于1％时，提高了无法使低品质煤层2充分地升温的可能性，当氧浓度高于10％时，氧变得过多而可能使反应过度进行。

[第二个实施方式]

基于图3来说明本发明的改质装置的第二个实施方式。本实施方式中，由两个改质装置主体构成上述的第一个实施方式的改质装置。在本实施方式中，针对与第一个实施方式相同的构件标注相同的附图标记。

如图3所示，改质装置200具备第一改质装置主体200a和第二改质装置主体200b，由第一改质装置主体200a将低品质煤加热至规定的温度，由第二改质装置主体200b对规定的温度的低品质煤进一步加热并干馏而改质。

第一改质装置主体200a具备：被支承为能够旋转的内筒201；覆盖内筒201的外周进行固定支承的外筒202；在能够使内筒201旋转的同时与该内筒201连结的供料器203；以及设于供料器203的基端侧的进料斗204。进料斗204与搬运作为固体状的有机物的干燥后的褐煤、亚烟煤等低品质煤(低质煤)31的搬运线205的前端侧连结，能够接受由搬运线205搬运来的所述低品质煤31。

在内筒201的前端侧，在能够使该内筒201旋转的同时连结有分料器206，该分料器206是将加热所述低品质煤31而成为规定的温度(例如250℃，优选为400℃)以上的加热煤32向下方落下送出、并且将伴随着该低品质煤31的加热而生成的气体31a从上方送出的送出机构。在分料器206的上方，连结有排出所述气体31a的排气管207的基端侧。

在外筒202上连结有向该外筒202内供给加热气体41(温度：900～1200℃)的加热气体供给线208的前端侧，且连结有将加热所述内筒201后的加热气体41a排出的加热气体排出线209的基端侧。

第二改质装置主体200b与上述改质装置100同样地具备内筒101、外筒102、供料器103、进料斗104、分料器106、排气管107、加热气体供给线108、加热气体排气线109、以及气体供给装置110。第二改质装置主体200b的进料斗104配置为，能够接受由第一改质装置主体200a的分料器206向下方落下送出的加热煤32。需要说明的是，第一改质装置主体200a的分料器206与第二改质装置主体200b的进料斗104之间被非活性气体密封。

需要说明的是，在本实施方式中，第一改质装置主体200a等构成一方的炉主体，第二改质装置主体200b等构成另一方的炉主体。

在此，对上述结构的改质装置200的工作进行说明。

首先，在第一改质装置主体200a、第二改质装置主体200b中，通过加热气体供给线208、108向外筒202、102内供给加热气体41、21(温度：900～1200℃)，利用外筒202、102内的加热气体41、21对内筒201、101进行加热。需要说明的是，加热气体41、21在对所述低品质煤31以及所述加热煤32进行热处理的过程中，经由加热气体供给线208、108供给至外筒202、102内，加热内筒201、101后的加热气体41a、21a经由加热气体排出线209、109向系统外部排出。在内筒201、101内，由设于内筒201、101的非活性气体供给机构(未图示)等供给有氮气等非活性气体。

所述低品质煤31由搬运线205搬运而进入进料斗204。进入进料斗204的所述低品质煤31由供料器203向所述内筒201的基端侧供给。供给至内筒201内的所述低品质煤31伴随着内筒201的旋转而被加热气体41间接加热，同时从内筒201的基端侧向前端侧一边被搅拌一边流通(移动)。所述低品质煤31在处于内筒201的前端部侧时成为规定的温度(例如为250℃，优选为400℃)以上。

加热至所述规定的温度以上的加热煤32从第一改质装置主体200a的分料器206向下方被落下送出，被第二改质装置主体200b的进料斗104接受。被第二改质装置主体200b的进料斗104接受的加热煤32由供料器103向内筒101内供给。供给至内筒101内的加热煤32伴随着内筒101的旋转而被加热气体21间接加热，同时一边被搅拌一边向前端侧流通(移动)。在内筒101内的被加热气体21间接加热的区域中，由气体供给喷嘴115向层积加热煤32而成的加热煤层33内直接供给含氧气体13，使加热煤32与含氧气体13的氧发生反应而发热。由此，加热煤32被加热气体21间接加热，并且通过所述发热反应而被直接加热，从而有效地被加热。其结果是，与仅利用所述加热气体41、21进行间接加热的情况相比，能够缩短所述低品质煤31的处理时间，并且能够使改质装置200本身小型化。

第二改质装置主体200b与上述的改质装置100同样地具备设于内筒101的前端部附近的坝部121，阻止加热煤层33向分料器106侧移动，直至加热煤层33高于坝部121，因此，能够使加热煤32在内筒101内停留得更长。由此，能够使含氧气体13与加热煤层33有效地接触。

将加热煤32加热至例如500℃进行干馏而改质后的改质煤34越过坝部121而从分料器106向下方落下送出。

因此，根据本实施方式，利用分料器206将加热煤32落下送出并由第二改质装置主体200b的进料斗104接受，该加热煤32是通过加热气体41对供给至第一改质装置主体200a的内筒201内的低品质煤31间接加热而成为规定的温度(例如为250℃，优选为400℃)以上的煤，通过供料器103将被该进料斗104接受的加热煤32向内筒101内供给，伴随着内筒101的旋转，该加热煤32一边被搅拌一边向前端侧移动。此时，加热煤32被加热气体21间接加热，并且通过与直接供给的含氧气体13进行的发热反应被直接加热而升温。因此，能够有效地对低品质煤31(加热煤32)整体进行加热，能够提高改质煤34的制造效率。由此，能够实现处理时间的缩短、装置的小型化。

在改质装置200具有第一改质装置主体200a的情况下，仅需要新设置改质装置主体200b，能够抑制设备成本增加。

需要说明的是，优选的是，内筒201具备驱动该内筒201旋转的驱动机构(未图示)，且将内筒201的旋转速度调整为例如1rpm～5rpm。

内筒201内的低品质煤31的填充率优选为10％～30％。这是因为，当少于10％时，处理量本身少，当多于30％时，无法有效地对层积低品质煤31而成的低品质煤层整体进行加热，有可能导致生产效率的下降。

[第三个实施方式]

基于图4来说明本发明的改质装置的第三个实施方式。本实施方式中，由两个装置主体构成上述的第一个实施方式的改质装置。在本实施方式中，针对与第一个实施方式相同的构件标注相同的附图标记。

如图4所示，改质装置300具备第一改质装置主体300a和第二改质装置主体300b，第一改质装置主体300a所具备的内筒301和第二改质装置主体300b所具备的内筒101连结并能够同步旋转。

第一改质装置主体300a具备：被支承为能够旋转的内筒301；覆盖内筒301的外周进行固定支承的外筒302；在能够使内筒301旋转的同时与该内筒301连结的供料器303；以及设于供料器303的基端侧的进料斗304。进料斗304与搬运作为固体状的有机物的干燥后的褐煤、亚烟煤等低品质煤(低质煤)51的搬运线305的前端侧连结，能够接受由搬运线305搬运来的所述低品质煤51。

在外筒302上连结有向该外筒302内供给加热气体61(温度：900～1200℃)的加热气体供给线308的前端侧，且连结有将加热所述内筒301后的加热气体61a排出的加热气体排出线309的基端侧。

内筒301的前端侧与第二改质装置主体300b的内筒101的基端侧连结，能够将加热所述低品质煤51而成为规定的温度(例如250℃，优选为400℃)以上的加热煤52向改质装置主体300b的内筒101送出。

改质装置主体300b与上述改质装置100同样地具备内筒101、外筒102、分料器106、排气管107、加热气体供给线108、加热气体排气线109、以及气体供给装置110。

需要说明的是，在本实施方式中，第一改质装置主体300a等构成一方的炉主体，第二改质装置主体300b等构成另一方的炉主体。

在此，对上述结构的改质装置300的工作进行说明。

首先，在第一改质装置主体300a、第二改质装置主体300b中，通过加热气体供给线308、108向外筒302、102内供给加热气体61、21(温度：900～1200℃)，利用外筒302、102内的加热气体61、21对内筒301、101进行加热。需要说明的是，加热气体61、21在对所述低品质煤51以及所述加热煤52进行热处理的过程中，经由加热气体供给线308、108供给至外筒302、102内，加热内筒301、101后的加热气体41a、21a经由加热气体排出线309、109向系统外部排出。在内筒301、101内，由设于内筒301、101的非活性气体供给机构(未图示)等供给有氮气等非活性气体。

所述低品质煤51由搬运线305搬运而进入进料斗304。进入进料斗304的所述低品质煤51由供料器303向所述内筒301的基端侧供给。供给至内筒301内的所述低品质煤51伴随着内筒301的旋转而被加热气体61间接加热，同时从内筒301的基端侧向前端侧一边被搅拌一边流通(移动)。所述低品质煤51在处于内筒301的前端部侧时成为规定的温度(例如250℃，优选为400℃)以上。

加热至所述规定的温度以上的加热煤52从内筒301的前端向第二改质装置主体300b的内筒101被输送。输送至第二改质装置主体300b的内筒101的加热煤52伴随着内筒101的旋转而被加热气体21间接加热，同时一边被搅拌一边向前端侧流通(移动)。在内筒101内的被加热气体21间接加热的区域中，由气体供给喷嘴115向层积加热煤52而成的加热煤层53内直接供给含氧气体13，使加热煤52与含氧气体13的氧发生反应而发热。由此，加热煤52被加热气体21间接加热，并且通过所述发热反应而被直接加热，从而有效地被加热。其结果是，与仅利用所述加热气体61、21进行间接加热的情况相比，能够缩短所述低品质煤51的处理时间，并且能够使改质装置300本身小型化。

第二改质装置主体300b与上述的改质装置100同样地具备设于内筒101的前端部附近的坝部121，阻止加热煤层53向分料器106侧移动，直至加热煤层53高于坝部121，因此，使加热煤52在内筒101内停留得更长。由此，能够使含氧气体13与加热煤层53有效地接触。

将加热煤52加热至例如500℃进行干馏而改质后的改质煤54越过坝部121而从分料器106向下方落下送出。

因此，根据本实施方式，将加热煤52直接向第二改质装置主体300b的内筒101内供给，该加热煤52是通过加热气体61对供给至第一改质装置主体300a的内筒301内的低品质煤51间接地加热而成为规定的温度(例如250℃，优选为400℃)以上的煤，伴随着内筒101的旋转，该加热煤52一边被搅拌一边向前端侧移动。此时，加热煤52被加热气体21间接加热，并且通过与直接供给的含氧气体13进行的发热反应而被直接加热。因此，能够有效地对低品质煤51(加热煤52)整体进行加热，能够提高改质煤54的制造效率。由此，能够实现处理时间的缩短、装置的小型化。

在改质装置300具有第一改质装置主体300a的情况下，仅需要新设置改质装置主体300b，能够抑制设备成本增加。

需要说明的是，优选的是，内筒301、101具备驱动该内筒301、101旋转的驱动机构(未图示)，且将内筒301、101的旋转速度调整为例如1rpm～5rpm。

内筒301内的低品质煤51的填充率优选为10％～30％。这是因为，当少于10％时，处理量本身少，当多于30％时，无法有效地对层积低品质煤51而成的低品质煤层整体进行加热，有可能导致生产效率的下降。

[第四个实施方式]

基于图5以及图6来说明本发明的改质装置的第四个实施方式。本实施方式中，变更了上述第一个实施方式的改质装置所具备的气体供给装置。在本实施方式中，针对与第一个实施方式相同的构件标注相同的附图标记。

如图5(a)以及图5(b)所示，改质装置400具备：外侧被外筒102覆盖且设置为能够旋转的内筒401；以及在内筒401的前端侧配置于该内筒401与外筒102之间进行固定支承的隔热件418。在内筒401的前端部附近的内周部设有板状的坝部121。隔热件418设置为覆盖内筒401的规定区域(后述的引导机构415a、415b的设置位置)以外的区域。需要说明的是，作为隔热件418，例如能够使用与加热气体21不具有反应性的通常的隔热件。

在内筒401的基端侧，在能够使该内筒401旋转的同时连结有供料器103，该供料器103用于供给作为固体状的有机物的干燥后的褐煤、亚烟煤等低品质煤(低质煤)71。

在内筒401的前端侧，在能够使该内筒401旋转的同时连结有分料器106，该分料器106是将对所述低品质煤71进行干馏而改质后的固体状的改质物(干馏物)、即改质煤(干馏煤)73向下方落下送出、并且将伴随着该低品质煤1的干馏而生成的干馏气体71a从上方送出的送出机构。

上述改质装置400还具备气体供给机构，该气体供给机构向所述内筒401内的层积所述低质煤71而成的低质煤层72内直接供给加热气体21作为含氧气体。作为所述气体供给机构，能够使用引导机构415a，该引导机构415a具有所述隔热件418、例如图6(a)所示设于内筒401的一部分的多个孔415aa、设于孔415aa的边缘的l字板415ab以及直板415ac，加热气体21蜿蜒地在内筒401内流通。另外，作为所述气体供给机构，能够使用引导机构415b，该引导机构415b具有所述隔热件418、例如图6(b)所示设于内筒401的一部分的多个孔415ba、设于孔415ba的边缘的u字板415bb以及直板415bc，加热气体21蜿蜒地在内筒401内流通。

需要说明的是，在本实施方式中，具有设于内筒401且能够供加热气体21流通的孔415aa、415ba以及配置于内筒401与外筒102之间且覆盖该内筒401的下部侧以外的区域的隔热件418的引导机构415a、415b等构成气体供给机构。

在此，对上述结构的改质装置400的工作进行说明。

首先，通过加热气体供给线108向外筒102内供给加热气体21(温度：900～1200℃)，利用外筒102内的加热气体21对内筒401进行加热。需要说明的是，加热气体21在对所述低品质煤71进行热处理的过程中，经由加热气体供给线108供给至外筒102内，加热内筒101后的加热气体21a经由加热气体排出线109向系统外部排出。在内筒401内，由设于内筒401的非活性气体供给机构(未图示)等供给有氮气等非活性气体。

所述低品质煤71由搬运线105搬运而进入进料斗104。进入进料斗104的所述低品质煤71由供料器103向所述内筒401的基端侧供给。供给至内筒401内的所述低品质煤71伴随着内筒401的旋转而被加热气体21间接加热，同时从内筒401的基端侧向前端侧一边被搅拌一边流通(移动)。所述低品质煤71在处于内筒401的前端部侧的区域l12时被所述加热气体21间接加热而成为规定的温度(例如250℃，优选为400℃)以上。在该区域l12中，作为含氧气体的加热气体21由所述气体供给机构向层积低品质煤71而成的低品质煤层72内直接供给。由于加热气体21在低品质煤层72内流通，因此与低品质煤层72整体直接接触，从而使升高至规定的温度(例如250℃)的低品质煤71进一步升温。这是因为，当所述低品质煤71升至所述规定的温度后，反应性变高，与加热气体21中的氧发生反应而发热。由此，供给至内筒401内的所述低品质煤71被供给至外筒102内的加热气体21间接加热，并且通过与供给至该低品质煤层72内的加热气体21进行发热反应而被直接加热，由此有效地被加热。其结果是，与仅利用所述加热气体21进行间接加热的情况相比，能够缩短所述低品质煤71的处理时间，并且能够使改质装置400本身小型化。

另外，利用设于内筒401的前端部附近的坝部121来阻止低品质煤层72向分料器106侧移动，直至低品质煤层72高于坝部121，因此，与内筒401的基端侧相比，在内筒401的前端附近使低品质煤71停留得更长。由此，能够使加热气体21与低品质煤层72有效地接触。

将低品质煤71加热至例如500℃进行干馏而改质后的改质煤73越过坝部121而从分料器106向下方落下送出。

因此，根据本实施方式，利用加热气体21对供给至内筒401内的低品质煤71间接地加热，并且，向规定的温度(例如250℃，优选为400℃)以上的层积低品质煤71而成的低品质煤层72内供给加热气体21作为含氧气体，并使其与低品质煤71直接接触，由此，该加热气体21的氧与低品质煤71进行反应而发热，使该低品质煤71升温，因此能够有效地对低品质煤层72整体进行加热，能够提高改质煤73的制造效率。由此，能够实现处理时间的缩短、装置的小型化。

需要说明的是，优选的是，内筒401具备驱动该内筒401进行旋转的驱动机构(未图示)，且将内筒401的旋转速度调整为例如1rpm～5rpm。

内筒401内的低品质煤71的填充率优选为10％～30％。这是因为，当少于10％时，处理量本身少，当多于30％时，无法有效地对层积低品质煤71而成的低品质煤层72整体进行加热，有可能导致生产效率的下降。

向所述低品质煤层72供给所述加热气体21的供给流速例如优选调整为0.05m/秒～3m/秒，更优选调整为0.1m/秒～1m/秒。这是因为，当所述加热气体21的供给流速小于0.05m/秒时，粉尘(微粉煤)容易进入所述引导机构415a、415b内，当所述加热气体21的供给流速大于3m/秒时，所述加热气体21因惯性力而向所述内筒101的中心c1流动，从而使加热气体21无法充分流通地通过所述低品质煤层72内。

向低品质煤层72内供给加热气体21的供给量例如优选调整为3(nl-o2/分/kg-所述低品质煤71)以上且30(nl-o2/分/kg-所述低品质煤71)以下。这是因为，当向所述低品质煤层72内供给所述加热气体21的供给量少于3(nl/分/kg-所述低品质煤71)时，有可能无法充分地向低品质煤层72内供给氧，当向所述低品质煤层72内供给所述加热气体21的供给量多于30(nl/分/kg-所述低品质煤71)时，氧变得过多而可能使反应过度进行。

加热气体21的氧浓度优选为1～10％。这是因为，当氧浓度低于1％时，提高了使低品质煤层72无法充分升温的可能性，当氧浓度高于10％时，氧变得过多而可能使反应过度进行。

[其他实施方式]

需要说明的是，上述使用在气体供给管114的基端连接有含氧气体输送管113的改质装置进行了说明，但也可以采用如下的改质装置：将气体供给管114以及气体供给喷嘴设为双重管，在一方连接非活性气体供给源112a以及非活性气体输送管112，在另一方连接空气输送管111以及鼓风机111a。在这样的情况下，也能够起到与上述改质装置同样的作用效果。

上述说明了对干燥后的低品质煤1、31、51、71进行加热并干馏而改质的情况，但本发明不限于此，只要是对固体状的有机物进行加热并干馏而改质的情况，则能够与上述实施方式的情况同样地应用本发明，能够获得与上述实施方式的情况同样的作用效果。

工业实用性

本发明的改质装置能够有效地加热有机物整体，因此，能够极其有益地应用于发电产业等。

附图标记说明：

1、低品质煤(低质煤)；1a、干馏气体；2、低品质煤层；3、改质煤(干馏煤)；11、空气；12、非活性气体(氮气)；13、含氧气体；21、加热气体；31、低品质煤(低质煤)；31a、干馏气体；32、加热煤；33、加热煤层；34、改质煤(干馏煤)；41、加热气体；51、低品质煤(低质煤)；51a、干馏气体；52、加热煤；53、加热煤层；54、改质煤(干馏煤)；61、加热气体；100、改质装置；101、内筒；102、外筒；103、供料器；104、进料斗；105、搬运线；106、分料器；107、排气管；108、加热气体供给线；109、加热气体排出线；110、气体供给装置；111、空气输送管；111a、鼓风机；111b、流量调整阀；112、非活性气体输送管；112a、非活性气体供给源；112b、流量调整阀；113、含氧气体输送管；114、气体供给管；115、气体供给喷嘴；116、固定件；117、支承件；200、改质装置；200a、第一改质装置主体；200b、第二改质装置主体；300、改质装置；300a、第一改质装置主体；300b、第二改质装置主体；400、改质装置；401、内筒；415a、415b、引导机构；418、隔热件；a、内筒的旋转方向；c1、内筒的中心轴；l1、气体供给喷嘴的延伸方向的辅助线；l2、通过内筒的中心的垂线；l3、内筒的切线(辅助线)；l11、基于加热气体的加热区域；l12、基于含氧气体(加热气体)的加热区域。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种改质装置，其特征在于，

所述改质装置具备：

炉主体，其呈筒状，且设置为能够沿周向旋转，并使固体状的有机物在该炉主体的内部从基端侧向前端侧流通；

间接加热机构，其对所述炉主体的内部的所述有机物间接地加热；

气体供给机构，其向在所述炉主体的内部被所述间接加热机构加热而成为规定的温度的、层积所述有机物而成的有机物层内供给含氧的气体；以及

送出机构，其送出利用所述气体对所述有机物进一步加热并干馏而改质后的固体状的改质物。

2.根据权利要求1所述的改质装置，其特征在于，

所述气体供给机构具有向所述有机物层内供给所述气体的气体供给喷嘴。

3.根据权利要求2所述的改质装置，其特征在于，

所述气体供给喷嘴具有多个，多个气体供给喷嘴配置为，向所述有机物成为250℃以上的区域供给所述气体。

4.根据权利要求2或3所述的改质装置，其特征在于，

所述气体供给喷嘴在相对于通过所述炉主体的中心的垂线而沿该炉主体的旋转方向旋转了休止角±休止角(0°～2×休止角)的范围内延伸。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的改质装置，其特征在于，

所述气体供给喷嘴的前端部为水平或者比所述水平向下方弯曲。

6.(修改后)根据权利要求1所述的改质装置，其特征在于，

所述改质装置具备覆盖所述炉主体的外筒，

所述气体供给机构具有：

孔部，其设于所述炉主体，并能够供由所述间接加热机构带来的加热气体流通；以及

隔热件，其配置在所述炉主体与所述外筒之间，并覆盖该炉主体的下部侧以外的区域。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的改质装置，其特征在于，

所述炉主体为一个。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的改质装置，其特征在于，

所述炉主体为两个，

在一方的所述炉主体中，利用所述间接加热机构将所述有机物加热至所述规定的温度，

在另一方的所述炉主体中，生成固体状的改质物，该固体状的改质物是利用所述气体供给机构所供给的所述气体对所述有机物进一步加热并干馏而改质后的物质。

9.根据权利要求8所述的改质装置，其特征在于，

一方的所述炉主体与另一方的所述炉主体连结。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的改质装置，其特征在于，

向所述炉主体内供给所述气体的供给流速被调整为0.05m/秒～3m/秒。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的改质装置，其特征在于，

向所述有机物层内供给所述气体的供给量被调整为3(nl-o2/分/kg-所述有机物)以上且30(nl-o2/分/kg-所述有机物)以下。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的改质装置，其特征在于，

所述气体的氧浓度为1％～10％。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的改质装置，其特征在于，

所述有机物为低品质煤。