固体燃料制造系统、固体燃料制造方法及固体燃料与流程

1.本发明涉及固体燃料制造系统、固体燃料制造方法及固体燃料。


背景技术：

2.已知有由包含废塑料的原料制造固体燃料的固体燃料制造系统。例如，专利文献1所记载的固体燃料制造系统具备通过水热反应将包含聚氯乙烯的有机性废弃物分解的反应室。固体燃料制造系统将分解后的固体成分供给至混合搅拌槽，并且将水供给至混合搅拌槽，在混合搅拌槽中进行混合搅拌，由此降低固体成分的氯浓度。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2010-37536号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的课题
7.然而，煤的氯浓度相当低。因此，例如，在火力发电所使用的煤锅炉中，在代替煤的一部分而使用固体燃料的情况下，若不充分地降低固体燃料的氯浓度，则燃烧气体或燃烧灰所接触的构件有可能会腐蚀。然而，在上述固体燃料制造系统中，存在无法充分降低固体燃料的氯浓度的课题。
8.本发明的目的之一在于降低固体燃料的氯浓度。
9.用于解决课题的方案
10.在一个方面，固体燃料制造系统由包含废塑料的原料制造固体燃料。
11.固体燃料制造系统具备水热反应装置、清洗装置以及分离装置。
12.水热反应装置包括：反应室，其通过水热反应将原料分解为微粒；分散液供给部，其在分解后向反应室供给分散液；以及悬浮液排出部，其排出在所供给的分散液中分散有微粒的悬浮液。清洗装置通过搅拌所排出的悬浮液来清洗微粒。分离装置通过从悬浮液中分离微粒而生成固体燃料。
13.在另一个方面，固体燃料制造方法由包含废塑料的原料制造固体燃料。
14.固体燃料制造方法包括：
15.在反应室中通过水热反应将原料分解为微粒；
16.原料分解后向反应室导入分散液；
17.从反应室排出在导入的分散液中分散有微粒的悬浮液；
18.通过搅拌所排出的悬浮液来清洗微粒；
19.通过从悬浮液中分离微粒而生成固体燃料。
20.在另一个方面，固体燃料通过将包含废塑料的原料利用水热反应分解为微粒并且清洗微粒来制造。
21.固体燃料中，固体燃料的平均粒径小于1180μm，并且固体燃料的氯浓度为0.30重
量％浓度以下。
22.发明效果
23.能够降低固体燃料的氯浓度。
附图说明
24.图1是表示第一实施方式的固体燃料制造系统的构成的框图。
25.图2是表示第一实施方式的水热反应装置以及清洗装置的构成的说明图。
26.图3是表示第一实施方式的固体燃料制造方法的流程图。
27.图4是表示第一实施方式的第一变形例的固体燃料制造系统的构成的框图。
28.图5是表示第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统的构成的框图。
29.图6是表示固体燃料的氯浓度相对于粒径及有无清洗的变化的一例的图表。
30.图7是表示第二实施方式的固体燃料制造系统的构成的框图。
31.图8是表示第三实施方式的固体燃料制造系统的构成的框图。
32.图9是表示第四实施方式的固体燃料制造系统的构成的框图。
33.图10是表示第五实施方式的固体燃料制造系统的构成的框图。
具体实施方式
34.以下，参照图1至图10对关于本发明的固体燃料制造系统、固体燃料制造方法及固体燃料的各实施方式进行说明。
35.《第一实施方式》
36.(概要)
37.第一实施方式的固体燃料制造系统由包含废塑料的原料制造固体燃料。
38.固体燃料制造系统具备水热反应装置、清洗装置以及分离装置。
39.水热反应装置包括：反应室，其通过水热反应将原料分解为微粒；分散液供给部，其在分解后向反应室供给分散液；以及悬浮液排出部，其排出在所供给的分散液中分散有微粒的悬浮液。清洗装置通过搅拌所排出的悬浮液来清洗微粒。分离装置通过从悬浮液中分离微粒而生成固体燃料。
40.然而，有时因由水热反应生成的微粒凝聚而生成凝聚体。凝聚体即使与分散液一起被搅拌也难以分解。另外，进入到凝聚体内部的含氯物质即使与分散液一起被搅拌也难以溶出。含氯物质是含有氯原子的物质。因此，例如，如专利文献1中记载的固体燃料制造系统那样，在利用水热反应进行分解后不向反应室供给分散液而将固体成分从反应室排出的情况下，有无法充分降低所生成的固体燃料的氯浓度的担忧。
41.与此相对，根据第一实施方式的固体燃料制造系统，水热反应装置具备：分散液供给部，其在分解后向反应室供给分散液；以及悬浮液排出部，其排出在分散液中分散有微粒的悬浮液。由此，能够抑制因水热反应而生成的微粒凝聚。其结果，通过清洗装置中的清洗，能够降低微粒的氯浓度，因此能够降低固体燃料的氯浓度。
42.接着，对第一实施方式的固体燃料制造系统更详细地进行说明。
43.(构成)
44.如图1所示，固体燃料制造系统1由包含废塑料的原料制造固体燃料。在本例中，原
料由第一原料和第二原料构成。
45.在本例中，第一原料是废塑料。废塑料是包含塑料的废弃物。例如，废塑料包括包装商品的容器。在本例中，废塑料包含附着于容器的食盐以及聚氯乙烯等含氯物质。
46.在本例中，第二原料为生物质。例如，生物质为废纸、污泥、草、稻草、麦秆、稻壳或木质生物质(例如，流木、间伐材或木质废料等)等。例如，木质废料是在制材时产生的树皮或锯屑、木屑、建筑物的解体材料、或者修剪枝等。
47.固体燃料制造系统1具备水热反应装置10、第一原料供给部11、第二原料供给部12、蒸汽供给部13、水供给部14、氢氧化物供给部15、蒸汽回收部16、清洗装置20、大直径微粒供给部25、脱水装置30、干燥装置40、分离液贮存部51以及排水处理装置52。
48.如图2所示，水热反应装置10具备反应室101、搅拌体102、电动机103、第一原料导入部104、第二原料导入部105、蒸汽导入部106、水导入部107、氢氧化物导入部108、蒸汽排出部109和悬浮液排出部110。
49.反应室101是设置于水热反应装置10的内部的空间。在本例中，反应室101是在预定的延伸方向上延伸的圆柱状。反应室101保持具有预定压力和预定温度的水。在本例中，反应室101保持亚临界状态的水(换言之，亚临界水)。例如，反应室101所保持的亚临界水的压力为1.5mpa至3.5mpa的压力。例如，反应室101所保持的亚临界水的温度为180℃至250℃的温度。
50.在本例中，反应室101通过将亚临界水保持预定时间，从而通过水热反应将原料分解为微粒。例如，反应室101保持亚临界水的时间为1分钟～60分钟的时间。
51.搅拌体102具备多个搅拌叶片。需要说明的是，搅拌体102所具备的搅拌叶片也可以为1个。例如，搅拌叶片是螺旋桨叶片、涡轮叶片、桨叶片、锚式叶片或螺旋带形叶片等。另外，水热反应装置10也可以在反应室101的内壁具备挡板。
52.搅拌体102在反应室101中以旋转的中心轴在延伸方向上延伸的方式被可旋转地支撑。搅拌体102由电动机103旋转驱动。通过这样的构成，搅拌体102对导入至反应室101的物质进行搅拌。
53.本例中，通过沿第一旋转方向旋转驱动搅拌体102，从而使导入至反应室101的物质以接近延伸方向上的反应室101的中央的方式移动。另一方面，通过沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转驱动搅拌体102，从而使导入至反应室101的物质以接近延伸方向上的反应室101的端部的方式移动。例如，搅拌体102每经过预定的时间就变更旋转方向。
54.第一原料导入部104将由第一原料供给部11供给的第一原料向反应室101导入。第一原料导入部104调整向反应室101导入的第一原料的量。另外，水热反应装置10所具备的第一原料导入部104的数量也可以是2个以上。
55.第二原料导入部105将由第二原料供给部12供给的第二原料向反应室101导入。第二原料导入部105调整向反应室101导入的第二原料的量。需要说明的是，水热反应装置10所具备的第二原料导入部105的数量也可以为2个以上。
56.另外，水热反应装置10也可以代替第一原料导入部104以及第二原料导入部105而具备将由第一原料和第二原料构成的原料向反应室101导入的原料导入部。
57.蒸汽导入部106将由蒸汽供给部13供给的蒸汽向反应室101导入。蒸汽导入部106调整向反应室101导入的蒸汽的量。在本例中，蒸汽供给部13供给水蒸气。需要说明的是，由
蒸汽供给部13供给的蒸汽也可以是水溶液(例如，由氢氧化物供给部15供给的氢氧化物的水溶液)的蒸汽。另外，水热反应装置10所具备的蒸汽导入部106的数量也可以是2个以上。
58.水导入部107将由水供给部14供给的水向反应室101导入。水导入部107调整向反应室101导入的水的量。在本例中，通过水导入部107向反应室101导入的水与在基于水热反应的原料分解之后向反应室101导入的分散液对应。需要说明的是，分散液也可以为由氢氧化物供给部15供给的氢氧化物的水溶液。另外，水热反应装置10所具备的水导入部107的数量也可以是2个以上。
59.氢氧化物导入部108将由氢氧化物供给部15供给的氢氧化物向反应室101导入。氢氧化物导入部108调整向反应室101导入的氢氧化物的量。例如，氢氧化物为氢氧化钙。
60.在本例中，在向反应室101导入氢氧化物后产生水热反应。在水热反应中，原料分解为微粒。此时，推定通过由氢氧化物生成的氢氧化物离子与废塑料中所含的聚氯乙烯反应，从而聚氯乙烯所具有的氯被羟基取代。
61.另外，推定通过由该反应生成的氯离子与由氢氧化物生成的钙离子反应，从而生成氯化钙。进而，推定所生成的氯化钙混合存在于通过水热反应而生成的微粒中。如后所述，混合存在于微粒中的氯化钙通过清洗装置20中的清洗而被去除。这样，能够充分降低清洗后的微粒的氯浓度。
62.另外，氢氧化物也可以是钙以外的金属(例如铝、镍、铁、镁、锌、铜或钠等)的氢氧化物。另外，固体燃料制造系统1也可以使用氨代替氢氧化物。另外，水热反应装置10所具备的氢氧化物导入部108的数量也可以为2个以上。
63.蒸汽排出部109在基于水热反应的原料分解之后将反应室101内的蒸汽向蒸汽回收部16排出。推定该蒸汽包含含氯物质。蒸汽排出部109具备对连通反应室101和蒸汽回收部16的通路进行开闭的阀。另外，水热反应装置10所具备的蒸汽排出部109的数量也可以是2个以上。
64.蒸汽回收部16包括贮存水的贮水槽。蒸汽回收部16向贮存于贮水槽中的水中导入从反应室101排出的蒸汽。如图1所示，蒸汽回收部16向排水处理装置52供给作为贮存于贮水槽中的水的回收水。
65.如图2所示，悬浮液排出部110将反应室101内的悬浮液向水热反应装置10的外部排出。在本例中，就悬浮液而言，在反应室101中通过水热反应生成的微粒分散在由水导入部107导入的分散液(在本例中为水)中。
66.悬浮液排出部110具备对连通反应室101和水热反应装置10的外部的通路进行开闭的阀。另外，水热反应装置10所具备的悬浮液排出部110的数量也可以是2个以上。
67.如图1所示，清洗装置20具备第一清洗部21、大直径微粒去除部22、蒸汽清洗部23以及第二清洗部24。
68.如图2所示，第一清洗部21具备清洗槽211、搅拌体212和悬浮液排出部213。
69.清洗槽211贮存从水热反应装置10的悬浮液排出部110排出的悬浮液。
70.搅拌体212具备搅拌叶片。需要说明的是，搅拌体212所具备的搅拌叶片的数量也可以为2个以上。例如，搅拌叶片是螺旋桨叶片、涡轮叶片、桨叶片、锚式叶片或螺旋带形叶片等。此外，第一清洗部21也可以在清洗槽211的内壁具备挡板。
71.搅拌体212在清洗槽211的内部以能够旋转的方式被支撑，并且被未图示的电动机
驱动而旋转。通过这样的构成，搅拌体212对导入至清洗槽211的物质(本例中为悬浮液)进行搅拌。
72.此外，第一清洗部21也可以将由水供给部14供给的水向清洗槽211导入。另外，第一清洗部21也可以将由氢氧化物供给部15供给的氢氧化物导入至清洗槽211。
73.在本例中，第一清洗部21具备未图示的加热器，利用加热器产生的热对导入到清洗槽211的物质进行加热。例如，第一清洗部21将导入到清洗槽211的物质的温度保持为预定的温度。例如，由第一清洗部21保持的温度为40℃至90℃的温度。
74.通过这样的结构，第一清洗部21通过对从反应室101排出的悬浮液进行加热和搅拌来清洗微粒。需要说明的是，第一清洗部21也可以不加热悬浮液，而通过搅拌悬浮液来清洗微粒。
75.悬浮液排出部213将清洗槽211内的悬浮液排出到第一清洗部21的外部。悬浮液排出部213具备对连通清洗槽211的内部和第一清洗部21的外部的通路进行开闭的阀。
76.大直径微粒去除部22具备分级体221。从悬浮液排出部213排出的悬浮液被供给至分级体221。分级体221捕捉所供给的悬浮液中所含的微粒中的粒径大于预定的基准粒径的微粒即大直径微粒，并使所供给的悬浮液中的大直径微粒以外的部分通过。在本例中，基准粒径为0.2mm。需要说明的是，基准粒径可以为0.1mm～5mm的长度。
77.在本例中，分级体221是楔形丝筛网。在本例中，彼此相邻的楔形丝之间的间隔与基准粒径大致相等。需要说明的是，分级体221也可以是楔形丝筛网以外的丝筛网、金属制或树脂制的网、冲孔金属网或多孔质体。另外，大直径微粒去除部22也可以通过slit saver等固液分离装置来实现。
78.通过这样的结构，大直径微粒去除部22从由第一清洗部21清洗后的微粒中去除大直径微粒。
79.大直径微粒去除部22将由分级体221捕捉的大直径微粒供给到大直径微粒供给部25。进而，大直径微粒去除部22将通过了分级体221的悬浮液供给到蒸汽清洗部23。
80.蒸汽清洗部23具备固液分离体231。通过了分级体221的悬浮液被供给至固液分离体231。固液分离体231捕捉所供给的悬浮液中所含的微粒，并使所供给的悬浮液中的微粒以外的部分(换言之，分离液)通过。
81.在本例中，固液分离体231是楔形丝筛网。彼此相邻的楔形丝之间的间隔比基准粒径短。在本例中，彼此相邻的楔形丝之间的间隔为20μm。另外，彼此相邻的楔形丝之间的间隔也可以是1μm至100μm的长度。另外，固液分离体231也可以是楔形丝筛网以外的丝筛网、金属制或树脂制的网、冲孔金属网或多孔质体。
82.蒸汽清洗部23通过向由固液分离体231捕捉的微粒喷吹由蒸汽供给部13供给的蒸汽，从而使用蒸汽来清洗微粒。
83.蒸汽清洗部23将由固液分离体231捕捉并使用蒸汽清洗后的微粒供给至第二清洗部24。进而，蒸汽清洗部23将通过了固液分离体231的分离液供给至分离液贮存部51。
84.第二清洗部24具备清洗槽241和搅拌体242。
85.如图1及图2所示，清洗槽241贮存从水供给部14供给的水。在本例中，清洗槽241所贮存的水也可以表示为清洗液。需要说明的是，清洗液也可以是由氢氧化物供给部15供给的氢氧化物的水溶液。从蒸汽清洗部23向清洗槽241供给微粒。通过这样的结构，清洗槽241
贮存由蒸汽清洗部23清洗后的微粒分散在从水供给部14供给的水中的悬浮液。
86.搅拌体242具备搅拌叶片。需要说明的是，搅拌体242所具备的搅拌叶片的数量也可以为2个以上。例如，搅拌叶片是螺旋桨叶片、涡轮叶片、桨叶片、锚式叶片或螺旋带形叶片等。此外，第二清洗部24也可以在清洗槽241的内壁具备挡板。
87.搅拌体242在清洗槽241的内部以能够旋转的方式被支撑，并且被未图示的电动机驱动而旋转。通过这样的结构，搅拌体242对清洗槽241中贮存的物质(本例中为悬浮液)进行搅拌。
88.在本例中，第二清洗部24具备未图示的加热器，利用加热器产生的热对导入到清洗槽241的物质进行加热。例如，第二清洗部24将导入至清洗槽241的物质的温度保持为预定的温度。例如，由第二清洗部24保持的温度为40℃至90℃的温度。
89.通过这样的结构，第二清洗部24通过对由蒸汽清洗部23清洗后的微粒分散在水中的悬浮液进行加热和搅拌来清洗微粒。需要说明的是，第二清洗部24也可以不加热悬浮液，而通过搅拌悬浮液来清洗微粒。
90.如图1所示，第二清洗部24向脱水装置30供给分散有清洗后的微粒的悬浮液。
91.大直径微粒供给部25将由大直径微粒去除部22去除的大直径微粒向反应室101供给。在本例中，大直径微粒供给部25经由第一原料导入部104向反应室101供给大直径微粒。需要说明的是，水热反应装置10除了第一原料导入部104以外，还可以具备将大直径微粒向反应室101导入的大直径微粒导入部。
92.脱水装置30通过对从第二清洗部24供给的悬浮液进行脱水，从而从该悬浮液中分离分离液。在本例中，脱水装置30是压滤式的脱水装置。需要说明的是，脱水装置30也可以是压滤机式以外的方式(例如，螺旋压滤机式、带式压滤机式或离心分离式等)的脱水装置。
93.脱水装置30将脱水后的脱水滤饼向干燥装置40供给。进而，脱水装置30将分离出的分离液向分离液贮存部51供给。
94.干燥装置40通过对从脱水装置30供给的脱水滤饼进行干燥而生成固体燃料。在本例中，由干燥装置40生成的固体燃料是微粉状或颗粒状。
95.这样，在本例中，脱水装置30和干燥装置40构成通过从由清洗装置20清洗后的悬浮液中分离微粒来生成固体燃料的分离装置。
96.如图1及图2所示，分离液贮存部51具备贮存从蒸汽清洗部23供给的分离液以及从脱水装置30供给的分离液的贮存槽511。分离液贮存部51将贮存的分离液向排水处理装置52供给。
97.排水处理装置52进行将从分离液贮存部51供给的分离液以及从蒸汽回收部16供给的回收水清洁化的处理(换言之，清洁化处理)。在本例中，清洁化处理包括去除分离液和回收水中所含的含氯物质的处理。
98.需要说明的是，固体燃料制造系统1也可以具备将脱水滤饼成形为预定形状(例如，棒状等)的成形装置，通过干燥装置40对成形后的脱水滤饼进行干燥。
99.另外，固体燃料制造系统1也可以具备将干燥后的固体燃料成形为预定形状(例如，棒状等)的成形装置。
100.(动作)
101.接着，参照图3对固体燃料制造系统1的动作进行说明。
102.首先，水热反应装置10中，第一原料导入部104将由第一原料供给部11供给的第一原料向反应室101导入，并且第二原料导入部105将由第二原料供给部12供给的第二原料向反应室101导入。这样，向水热反应装置10的反应室101供给原料(步骤s101)。
103.接着，水热反应装置10中，蒸汽导入部106将由蒸汽供给部13供给的蒸汽向反应室101导入，并且水导入部107将由水供给部14供给的水向反应室101导入，且氢氧化物导入部108将由氢氧化物供给部15供给的氢氧化物向反应室101导入。这样，向水热反应装置10的反应室101供给蒸汽、水及氢氧化物(步骤s102)。
104.接着，水热反应装置10通过旋转驱动搅拌体102，从而一边搅拌导入到反应室101的物质，一边使反应室101将具有预定压力和预定温度的水(在本例中为亚临界水)保持预定时间，由此通过水热反应将原料分解为微粒(步骤s103)。
105.接着，水热反应装置10中，蒸汽排出部109将反应室101内的蒸汽向蒸汽回收部16排出，并且水导入部107将由水供给部14供给的分散液(本例中为水)向反应室101导入。这样，从水热反应装置10的反应室101排出蒸汽，并且向反应室101供给分散液(步骤s104)。由此，在反应室101中，通过水热反应生成的微粒不会干燥，生成通过水热反应生成的微粒分散在分散液(本例中为水)中的悬浮液。
106.接着，水热反应装置10中，悬浮液排出部110将反应室101内的悬浮液向水热反应装置10的外部排出，由此将悬浮液向第一清洗部21的清洗槽211供给(步骤s105)。此时，在本例中，水热反应装置10的搅拌体102沿着第一旋转方向被旋转驱动。由此，使反应室101内的悬浮液以靠近悬浮液排出部110的方式移动。
107.接着，清洗装置20通过第一清洗部21在清洗槽211中对由反应室101供给的悬浮液进行加热和搅拌来清洗微粒(步骤s106)。接着，清洗装置20通过第一清洗部21将清洗槽211内的悬浮液向第一清洗部21的外部排出，从而将悬浮液供给至大直径微粒去除部22。
108.接着，清洗装置20中，大直径微粒去除部22通过分级体221捕捉所供给的悬浮液中的大直径微粒，由此从悬浮液中去除大直径微粒(步骤s107)。
109.接着，清洗装置20的大直径微粒去除部22将被去除的大直径微粒供给到大直径微粒供给部25。在本例中，大直径微粒供给部25在下一次向反应室101供给原料时，将由大直径微粒去除部22供给的大直径微粒供给至反应室101。
110.进而，清洗装置20的大直径微粒去除部22将通过了分级体221的悬浮液向蒸汽清洗部23供给。
111.接着，清洗装置20的蒸汽清洗部23通过固液分离体231捕捉所供给的悬浮液中所含的微粒，由此从悬浮液中分离微粒和分离液。进而，清洗装置20中，蒸汽清洗部23向由固液分离体231捕捉的微粒喷吹蒸汽，由此使用蒸汽对微粒进行清洗(步骤s108)。
112.接着，在清洗装置20中，蒸汽清洗部23将被固液分离体231捕捉并且使用蒸汽进行了清洗后的微粒向第二清洗部24供给。进而，清洗装置20的蒸汽清洗部23将通过了固液分离体231的分离液向分离液贮存部51供给。
113.接着，在清洗装置20中，第二清洗部24通过使由蒸汽清洗部23供给的微粒分散在贮存于清洗槽241的清洗液中而生成悬浮液，在清洗槽241中，通过对生成的悬浮液进行加热及搅拌来清洗微粒(步骤s109)。
114.接着，清洗装置20的第二清洗部24将在清洗液中分散有清洗后微粒的悬浮液向脱
水装置30供给。
115.接着，脱水装置30对从第二清洗部24供给的悬浮液进行脱水，从而从悬浮液中分离分离液和脱水滤饼。由此，脱水装置30生成脱水滤饼(步骤s110)。
116.接着，脱水装置30将生成的脱水滤饼向干燥装置40供给，并且将分离液向分离液贮存部51供给。
117.接着，干燥装置40通过对从脱水装置30供给的脱水滤饼进行干燥来生成固体燃料(步骤s111)。
118.另外，分离液贮存部51的贮存槽511贮存从蒸汽清洗部23供给的分离液以及从脱水装置30供给的分离液，并将贮存的分离液向排水处理装置52供给。接着，排水处理装置52对从分离液贮存部51供给的分离液和从蒸汽回收部16供给的回收水进行清洁化处理。
119.这样，固体燃料制造系统1由包含废塑料的原料制造固体燃料。需要说明的是，固体燃料制造系统1也可以反复执行上述的动作。
120.如以上说明的那样，第一实施方式的固体燃料制造系统1由包含废塑料的原料制造固体燃料。固体燃料制造系统1具备水热反应装置10、清洗装置20、分离装置(本例中为脱水装置30及干燥装置40)。
121.水热反应装置10具备反应室101、分散液导入部(本例中为水导入部107)和悬浮液排出部110。反应室101通过水热反应将原料分解为微粒。分散液导入部在分解后向反应室101导入分散液(本例中为水)。悬浮液排出部110排出在导入的分散液中分撒有微粒的悬浮液。清洗装置20通过搅拌所排出的悬浮液来清洗微粒。分离装置通过从悬浮液中分离微粒而生成固体燃料。
122.然而，有时因水热反应生成的微粒凝聚而生成凝聚体。凝聚体即使与分散液一起被搅拌也难以分解。另外，进入到凝聚体内部的含氯物质即使与分散液一起被搅拌也难以溶出。因此，如专利文献1所记载的固体燃料制造系统那样，在基于水热反应的分解之后，在不向反应室导入分散液而将固体成分从反应室排出的情况下，有可能无法充分降低所生成的固体燃料的氯浓度。
123.与此相对，根据固体燃料制造系统1，水热反应装置10具备在分解后向反应室101导入分散液的分散液导入部(本例中为水导入部107)和排出在分散液中分散有微粒的悬浮液的悬浮液排出部110。由此，能够抑制因水热反应而生成的微粒凝聚。其结果，通过清洗装置20中的清洗，能够降低微粒的氯浓度，因此能够降低固体燃料的氯浓度。
124.进而，在第一实施方式的固体燃料制造系统1中，清洗装置20包括从清洗后的微粒中去除粒径比预定的基准粒径大的微粒即大直径微粒的大直径微粒去除部22。
125.微粒的粒径越大，则基于水热反应的分解不充分的可能性越高。另外，微粒的粒径越大，则为凝聚体的可能性越高。因此，粒径越大，微粒的氯浓度越容易变高。因此，如固体燃料制造系统1那样，通过去除比基准粒径大的大直径微粒，能够降低固体燃料的氯浓度。
126.进而，第一实施方式的固体燃料制造系统1具备将去除的大直径微粒向反应室101供给的大直径微粒供给部25。
127.由此，能够将基于水热反应的分解不充分的微粒或凝聚体再次通过水热反应而分解为微粒。因此，能够抑制生成的固体燃料的量减少。
128.进而，在第一实施方式的固体燃料制造系统1中，清洗装置20包括在清洗之后使用
蒸汽清洗微粒的蒸汽清洗部23。
129.由此，由于蒸汽的温度比悬浮液的温度高，因此能够将通过悬浮液的搅拌未溶出的含氯物质从微粒中去除。其结果，能够降低固体燃料的氯浓度。
130.此外，第一实施方式的固体燃料制造系统1为批量式。需说明的是，固体燃料制造系统1也可以是连续式。
131.另外，固体燃料制造系统1所具备的蒸汽清洗部的数量也可以为2个以上。另外，固体燃料制造系统1所具备的清洗部的数量也可以为1或3以上。
132.(固体燃料)
133.接着，对使用第一实施方式的固体燃料制造系统1制造的固体燃料进行说明。
134.对于固体燃料，根据jis m8801测定的哈德格罗夫可磨性指数为100～200的值。需要说明的是，煤的哈德格罗夫可磨性指数约为40。因此，固体燃料的哈德格罗夫可磨性指数高于煤。
135.另外，对于固体燃料，按照jis z7302-6测定的氯浓度为0.05重量％浓度至0.1重量％浓度的值。因此，固体燃料的氯浓度为0.1重量％浓度以下。
136.另外，对于固体燃料，按照jis z7302-2测定的发热量为20mj/kg至40mj/kg的值。因此，固体燃料的发热量为20mj/kg以上。
137.这样，第一实施方式的固体燃料由包含废塑料的原料制造。进而，固体燃料的哈德格罗夫可磨性指数高于煤，并且固体燃料的氯浓度为0.1重量％浓度以下。
138.然而，在固体燃料的粉碎性比煤低的情况下，例如在火力发电所使用的煤锅炉中，有可能无法粉碎固体燃料。另外，若不充分降低固体燃料的氯浓度，则燃烧气体或燃烧灰接触的构件有可能会腐蚀。
139.与此相对，根据第一实施方式的固体燃料，例如，在火力发电所使用的煤锅炉中，能够代替煤的一部分而使用固体燃料。
140.《第一实施方式的第一变形例》
141.接着，对第一实施方式的第一变形例的固体燃料制造系统进行说明。第一实施方式的第一变形例的固体燃料制造系统相对于第一实施方式的固体燃料制造系统，在不具备蒸汽清洗部这一点上不同。以下，以不同点为中心进行说明。另外，在第一实施方式的第一变形例的说明中，标注了与在第一实施方式中使用的符号相同的符号的部分是相同或大致同样的部分。
142.(构成)
143.如图4所示，就第一实施方式的第一变形例的固体燃料制造系统1a而言，在第一实施方式的固体燃料制造系统1中，清洗装置20被置换为清洗装置20a。
144.就清洗装置20a而言，在第一实施方式的清洗装置20中，蒸汽清洗部23被置换为固液分离部26a。固液分离部26a具备与蒸汽清洗部23同样的固液分离体。固液分离部26a使固液分离体捕捉所供给的悬浮液中所含的微粒，并使所供给的悬浮液中的微粒以外的部分(换言之，分离液)通过。固液分离部26a将由固液分离体捕捉的微粒向第二清洗部24供给，并且将通过了固液分离体的分离液向分离液贮存部51供给。
145.根据这样的构成，通过第一实施方式的第一变形例的固体燃料制造系统1a，也能够起到与第一实施方式的固体燃料制造系统1同样的作用及效果。
146.《第一实施方式的第二变形例》
147.接着，对第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统进行说明。第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统相对于第一实施方式的固体燃料制造系统，在不具备第一清洗部这一点上不同。以下，以不同点为中心进行说明。需说明的是，在第一实施方式的第二变形例的说明中，标注了与在第一实施方式中使用的符号相同的符号的部分是相同或大致同样的部分。
148.(构成)
149.如图5所示，就第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统1f而言，在第一实施方式的固体燃料制造系统1中，清洗装置20被置换为清洗装置20f。
150.就清洗装置20f而言，除了不具备第一清洗部21这一点之外，具有与第一实施方式的清洗装置20同样的构成。
151.根据这样的构成，通过第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统1f，也能够起到与第一实施方式的固体燃料制造系统1同样的作用及效果。
152.(实验例)
153.接着，对为了调查固体燃料的氯浓度相对于固体燃料的粒径及有无清洗的变化而进行的实验例进行说明。
154.在实验例中，使用第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统1f，生成固体燃料的未清洗样品和固体燃料的已清洗样品。
155.未清洗样品如下生成：在水热反应结束后，不向反应室101供给分散液，利用干燥装置40对通过水热反应生成的微粒进行干燥。
156.已清洗样品如上生成：将由大直径微粒去除部22去除的大直径微粒供给至蒸汽清洗部23，利用蒸汽清洗部23和第二清洗部24进行清洗，利用脱水装置30进行脱水，并利用干燥装置40进行干燥。
157.对于未清洗样品和已清洗样品，按照jis z7302-6测定的氯浓度如表1所示。在本例中，对7个粒径范围分别测定氯浓度。粒径范围是未清洗样品和已清洗样品的粒径的范围。在本例中，表1中的粒径范围表示：未清洗样品及已清洗样品的粒径包含在
“‑”
的左侧的数值以上且小于
“‑”
的右侧的数值的范围内。
158.[表1]
[0159][0160]
图6是表示表1所示的氯浓度相对于粒径的变化的图表。
[0161]
如图6所示，在任一粒径范围内，已清洗样品的氯浓度均为未清洗样品的氯浓度以下。在粒径小于1180μm的情况下，与粒径为1180μm以上的情况相比，已清洗样品的氯浓度通过进行清洗而大幅降低。已清洗样品的氯浓度在粒径小于1180μm的情况下为0.30重量％浓度以下。
[0162]
进而，在粒径小于600μm的情况下，与粒径为600μm以上的情况相比，已清洗样品的氯浓度通过进行清洗而进一步大幅降低。在粒径小于600μm的情况下，已清洗样品的氯浓度为0.24重量％浓度以下。
[0163]
进而，在粒径小于425μm的情况下，与粒径为425μm以上的情况相比，已清洗样品的氯浓度通过进行清洗而进一步大幅降低。在粒径小于425μm的情况下，已清洗样品的氯浓度为0.19重量％浓度以下。
[0164]
进而，在粒径小于105μm的情况下，与粒径为105μm以上的情况相比，已清洗样品的氯浓度通过进行清洗而最大程度地降低。在粒径小于105μm的情况下，已清洗样品的氯浓度为0.06重量％浓度以下。
[0165]
因此，使用第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统1f制造的固体燃料在平均粒径小于1180μm的情况下，为0.30重量％浓度以下。另外，使用第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统1f制造的固体燃料在平均粒径小于600μm的情况下，为0.24重量％浓度以下。另外，使用第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统1f制造的固体燃料在平均粒径小于425μm的情况下，为0.19重量％浓度以下。另外，使用第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统1f制造的固体燃料在平均粒径小于105μm的情况下，为0.06重量％浓度以下。
[0166]
例如，平均粒径可以是通过激光衍射/散射法测定的粒径分布(换言之，粒度分布)中的累积值为50％的粒径。另外，平均粒径也可以是通过激光衍射/散射法求出的粒径分布(换言之，粒度分布)中的具有最频值的粒径。
[0167]
需要说明的是，使用第一实施方式的固体燃料制造系统1、第一实施方式的第一变形例的固体燃料制造系统1a、或后述的第二实施方式至第五实施方式的固体燃料制造系统制造的固体燃料也与使用第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统1f制造的固体
燃料同样。
[0168]
(固体燃料)
[0169]
接着，对使用第一实施方式的第二变形例的固体燃料制造系统1f制造的固体燃料进行说明。
[0170]
对于固体燃料，根据jis m8801测定的哈德格罗夫可磨性指数为100～200的值。需要说明的是，煤的哈德格罗夫可磨性指数约为40。因此，固体燃料的哈德格罗夫可磨性指数高于煤。
[0171]
另外，对于固体燃料，通过激光衍/散射法测定的平均粒径小于200μm。
[0172]
另外，对于固体燃料，按照jis z7302-6测定的氯浓度为0.06重量％浓度至0.1重量％浓度的值。因此，固体燃料的氯浓度为0.1重量％浓度以下。
[0173]
另外，对于固体燃料，按照jis z7302-2测定的发热量为20mj/kg至40mj/kg的值。因此，固体燃料的发热量为20mj/kg以上。
[0174]
这样，第一实施方式的第二变形例的固体燃料由包含废塑料的原料制造。进而，固体燃料的哈德格罗夫可磨性指数高于煤，并且固体燃料的平均粒径小于200μm，且固体燃料的氯浓度为0.1重量％浓度以下。
[0175]
然而，在固体燃料的粉碎性比煤低的情况下，例如在火力发电所使用的煤锅炉中，有可能无法粉碎固体燃料。另外，若不充分降低固体燃料的氯浓度，则燃烧气体或燃烧灰接触的构件有可能会腐蚀。
[0176]
与此相对，根据第一实施方式的第二变形例的固体燃料，例如，在火力发电所使用的煤锅炉中，能够代替煤的一部分而使用固体燃料。
[0177]
《第二实施方式》
[0178]
接着，对第二实施方式的固体燃料制造系统进行说明。第二实施方式的固体燃料制造系统相对于第一实施方式的固体燃料制造系统，在将回收水向水热反应装置供给这一点上不同。以下，以不同点为中心进行说明。另外，在第二实施方式的说明中，标注了与在第一实施方式中使用的符号相同的符号的部分是相同或大致同样的部分。
[0179]
(构成)
[0180]
如图7所示，就第二实施方式的固体燃料制造系统1b而言，在第一实施方式的固体燃料制造系统1中，蒸汽回收部16被置换为蒸汽回收部16b。
[0181]
蒸汽回收部16b包括贮存水的贮水槽。蒸汽回收部16b向贮水槽中贮存的水中导入从反应室101排出的蒸汽。
[0182]
进而，蒸汽回收部16b具备氯浓度检测部161b。氯浓度检测部161b也可以表示为回收水氯浓度检测部。氯浓度检测部161b在向贮水槽中贮存的水中导入蒸汽之后，检测贮水槽中贮存的水即回收水的氯浓度。
[0183]
蒸汽回收部16b在由氯浓度检测部161b检测出的氯浓度比预定的第一基准浓度低的情况下，在基于水热反应的原料的分解之后，将贮存于贮水槽的回收水向反应室101供给。另一方面，蒸汽回收部16b在由氯浓度检测部161b检测出的氯浓度比第一基准浓度高的情况下，将贮水槽中贮存的回收水向排水处理装置52供给。
[0184]
根据这样的构成，通过第二实施方式的固体燃料制造系统1b，也能够起到与第一实施方式的固体燃料制造系统1同样的作用及效果。
[0185]
进而，第二实施方式的固体燃料制造系统1b包括贮存水的贮水槽，并且具备向贮存的水中导入从反应室101排出的蒸汽的蒸汽回收部16b。蒸汽回收部16b包括氯浓度检测部161b，该氯浓度检测部161b在导入蒸汽之后，对所贮存的水即回收水的氯浓度进行检测。蒸汽回收部16b在检测出的氯浓度比预定的第一基准浓度低的情况下，在基于水热反应的原料的分解之后向反应室101供给回收水。
[0186]
由此，能够将从反应室101排出的蒸汽所包含的含氯物质通过溶解于所贮存的水中而进行回收。此外，在通过水热反应进行分解之后，通过向反应室101供给回收水，能够减少为了生成悬浮液而另行向反应室101供给的分散液(在本例中为由水供给部14供给的水)的量。
[0187]
然而，回收水的氯浓度越高，则微粒中所含的含氯物质在回收水中溶出的量变得越少。因此，如固体燃料制造系统1b那样，在回收水的氯浓度比第一基准浓度低的情况下，通过向反应室101供给回收水，能够通过清洗装置20中的清洗可靠地降低微粒的氯浓度。
[0188]
《第三实施方式》
[0189]
接着，对第三实施方式的固体燃料制造系统进行说明。第三实施方式的固体燃料制造系统相对于第一实施方式的固体燃料制造系统，在将回收水供给至清洗装置这一点上不同。以下，以不同点为中心进行说明。需说明的是，在第三实施方式的说明中，标注了与在第一实施方式中使用的符号相同的符号的部分是相同或大致同样的部分。
[0190]
(构成)
[0191]
如图8所示，就第三实施方式的固体燃料制造系统1c而言，在第一实施方式的固体燃料制造系统1中，蒸汽回收部16被置换为蒸汽回收部16c。
[0192]
蒸汽回收部16c包括贮存水的贮水槽。蒸汽回收部16c向贮水槽中贮存的水中导入从反应室101排出的蒸汽。
[0193]
进而，蒸汽回收部16c具备氯浓度检测部161c。氯浓度检测部161c也可以表示为回收水氯浓度检测部。氯浓度检测部161c在向贮水槽中贮存的水中导入蒸汽之后，检测贮水槽中贮存的水即回收水的氯浓度。
[0194]
蒸汽回收部16c在由氯浓度检测部161c检测出的氯浓度低于预定的第一基准浓度的情况下，将贮水槽中贮存的回收水向第二清洗部24的清洗槽241供给。另一方面，蒸汽回收部16c在由氯浓度检测部161c检测出的氯浓度比第一基准浓度高的情况下，将贮水槽中贮存的回收水向排水处理装置52供给。
[0195]
根据这样的构成，通过第三实施方式的固体燃料制造系统1c，也能够起到与第一实施方式的固体燃料制造系统1同样的作用及效果。
[0196]
进而，第三实施方式的固体燃料制造系统1c包括贮存水的贮水槽，并且具备向所贮存的水中导入从反应室101排出的蒸汽的蒸汽回收部16c。蒸汽回收部16c包括氯浓度检测部161c，该氯浓度检测部161c在导入蒸汽之后，对所贮存的水即回收水的氯浓度进行检测。蒸汽回收部16c在检测出的氯浓度低于预定的第一基准浓度的情况下，向清洗装置20供给回收水。
[0197]
由此，能够将从反应室101排出的蒸汽所包含的含氯物质通过溶解于所贮存的水中而进行回收。进而，通过向清洗装置20供给回收水，能够减少另行向清洗装置20供给的清洗液(在本例中为由水供给部14供给的水)的量。
[0198]
然而，回收水的氯浓度越高，则微粒中所含的含氯物质在回收水中溶出的量越少。因此，如固体燃料制造系统1c那样，在回收水的氯浓度比第一基准浓度低的情况下，通过向清洗装置20供给回收水，能够通过清洗装置20中的清洗可靠地降低微粒的氯浓度。
[0199]
《第四实施方式》
[0200]
接着，对第四实施方式的固体燃料制造系统进行说明。第四实施方式的固体燃料制造系统相对于第一实施方式的固体燃料制造系统，在将分离液供给至水热反应装置这一点上不同。以下，以不同点为中心进行说明。需说明的是，在第四实施方式的说明中，标注了与在第一实施方式中使用的符号相同的符号的部分是相同或大致同样的部分。
[0201]
(构成)
[0202]
如图9所示，就第四实施方式的固体燃料制造系统1d而言，在第一实施方式的固体燃料制造系统1中，分离液贮存部51被置换为分离液贮存部51d。
[0203]
分离液贮存部51d具备贮存从蒸汽清洗部23供给的分离液以及从脱水装置30供给的分离液的贮存槽。
[0204]
进而，分离液贮存部51d具备氯浓度检测部512d。氯浓度检测部512d也可以表示为分离液氯浓度检测部。氯浓度检测部512d检测贮存于贮存槽的分离液的氯浓度。
[0205]
分离液贮存部51d在由氯浓度检测部512d检测出的氯浓度比预定的第二基准浓度低的情况下，在基于水热反应的原料分解之后，将贮存于贮存槽的分离液向反应室101供给。另一方面，分离液贮存部51d在由氯浓度检测部512d检测出的氯浓度比第二基准浓度高的情况下，将贮存于贮存槽的分离液向排水处理装置52供给。
[0206]
根据这样的构成，通过第四实施方式的固体燃料制造系统1d，也能够起到与第一实施方式的固体燃料制造系统1同样的作用及效果。
[0207]
进而，第四实施形态的固体燃料制造系统1d具备贮存从悬浮液分离微粒后的液体即分离液的分离液贮存部51d。分离液贮存部51d包括检测所贮存的分离液的氯浓度的氯浓度检测部512d。分离液贮存部51d在检测出的氯浓度比预定的第二基准浓度低的情况下，在基于水热反应的原料分解之后向反应室101供给分离液。
[0208]
由此，在通过水热反应进行分解之后，通过向反应室101供给分离液，能够减少为了生成悬浮液而另行向反应室101供给的分散液(在本例中为由水供给部14供给的水)的量。
[0209]
然而，分离液的氯浓度越高，则微粒中所含的含氯物质在分离液中溶出的量越少。因此，如固体燃料制造系统1d那样，在分离液的氯浓度比第二基准浓度低的情况下，通过向反应室101供给分离液，能够通过清洗装置20中的清洗可靠地降低微粒的氯浓度。
[0210]
《第五实施方式》
[0211]
接着，对第五实施方式的固体燃料制造系统进行说明。第五实施方式的固体燃料制造系统相对于第一实施方式的固体燃料制造系统，在向清洗装置供给分离液这一点上不同。以下，以不同点为中心进行说明。需说明的是，在第五实施方式的说明中，标注了与在第一实施方式中使用的符号相同的符号的部分是相同或大致同样的部分。
[0212]
(构成)
[0213]
如图10所示，就第五实施方式的固体燃料制造系统1e而言，在第一实施方式的固体燃料制造系统1中，分离液贮存部51被置换为分离液贮存部51e。
[0214]
分离液贮存部51e具备贮存从蒸汽清洗部23供给的分离液以及从脱水装置30供给的分离液的贮存槽。
[0215]
进而，分离液贮存部51e具备氯浓度检测部512e。氯浓度检测部512e也可以表示为分离液氯浓度检测部。氯浓度检测部512e检测贮存于贮存槽的分离液的氯浓度。
[0216]
在由氯浓度检测部512e检测出的氯浓度比预定的第二基准浓度低的情况下，分离液贮存部51e将贮存于贮存槽的分离液向第二清洗部24的清洗槽241供给。另一方面，在由氯浓度检测部512e检测出的氯浓度比第二基准浓度高的情况下，分离液贮存部51e将贮存于贮存槽的分离液向排水处理装置52供给。
[0217]
根据这样的构成，通过第五实施方式的固体燃料制造系统1e，也能够起到与第一实施方式的固体燃料制造系统1同样的作用及效果。
[0218]
进而，第五实施方式的固体燃料制造系统1e具备贮存从悬浮液分离微粒后的液体即分离液的分离液贮存部51e。分离液贮存部51e包括对所贮存的分离液的氯浓度进行检测的氯浓度检测部512e。分离液贮存部51e在检测出的氯浓度低于预定的第二基准浓度的情况下，向清洗装置20供给分离液。
[0219]
由此，通过向清洗装置20供给分离液，能够减少向清洗装置20另行供给的清洗液(在本例中为由水供给部14供给的水)的量。
[0220]
然而，分离液的氯浓度越高，则微粒中所含的含氯物质在分离液中溶出的量越少。因此，如固体燃料制造系统1e那样，在分离液的氯浓度比第二基准浓度低的情况下，通过向清洗装置20供给分离液，能够通过清洗装置20中的清洗可靠地降低微粒的氯浓度。
[0221]
需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式。例如，可以在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式施加本领域技术人员能够理解的各种变更。
[0222]
符号说明
[0223]
1，1a，1b，1c，1d，1e，1f：固体燃料制造系统、10：水热反应装置、101：反应室、102：搅拌体、103：电动机、104：第一原料导入部、105：第二原料导入部、106：蒸汽导入部、107：水导入部、108：氢氧化物导入部、109：蒸汽排出部、110：悬浮液排出部、11：第一原料供给部、12：第二原料供给部、13：蒸汽供给部、14：水供给部、15：氢氧化物供给部、16，16b，16c：蒸汽回收部、161b，161c：氯浓度检测部、20，20a，20f：清洗装置、21：第一清洗部、211：清洗槽、212：搅拌体、213：悬浮液排出部、22：大直径微粒去除部、221：分级体、23：蒸汽清洗部、231：固液分离体、24：第二清洗部、241：清洗槽、242：搅拌体、25：大直径微粒供给部、26a：固液分离部、30：脱水装置、40：干燥装置、51：分离液贮存部、511：贮存槽、512d，512e：氯浓度检测部、51d，51e：分离液贮存部、52：排水处理装置。