可燃气体重整方法、可燃气体重整装置及气化装置 【技术领域】
本发明涉及可燃气体重整方法、可燃气体重整装置及气化装置，其是将煤、生物物质(バイオマス)、普通废弃物、工业废弃物、RDF(refuse derived fuel，即垃圾衍生燃料)、废塑料等的可燃原料在气化装置中气化，再将所产生的可燃气体进行重整。
背景技术
作为把废弃物等烧弃的技术而被开发的“气化熔炉”，可将废弃物在气化装置中转换成可燃气体，并通过将其直接燃烧，而实现高温燃烧。高温燃烧虽然具有下述优点，例如，由于熔融灰烬而产生的减容、无污染、改善燃烧效率(烧弃的灰烬中的未燃烧成份的减少、或由于低温空气比运转(低温空気比運転)而引起的排气量的减少)等，但是从能源利用的观点来考虑，与以往的烧弃炉相同，由于都是完全转变成热能，因此在效率上有限制，也无法产生可以储存的能量等问题。
由于上述原因，最近，一种新技术被开发出来，即，不会使在气化装置中所产生的气体(以下称为“生成气体”)燃烧，彻底将其作为“燃气”被加以利用。所制造的气体(以下称为“产品气体”)可用于燃气轮机或燃气发动机、燃料电池等的发电装置的燃料或液体合成的原料(例如，参照特开昭52-68207号公报)。
将利用产品气体的发电、以及通过热回收而进行的发电组合而成的废热发电系统(コ一ジエネレ一シヨンシステム)，是可以改善能源利用率的，不仅是废弃物领域，即使在火力发电领域，也作为高效的煤火力发电技术而被研发。而且，利用产品气体作为液体燃料合成的原料的技术，由于可以从以往被舍弃的能源资源中产生出可储存的能量，因此成为可对将来的能源安全做出贡献的技术。
提取这样的生成气体作为产品气体，虽然是过去的已有技术，由于当时只是直接使用可在低温范围气化的气体，因此在生成气体中所包含的焦油(高分子碳氢化合物：400摄氏度以下就会析出，因此会导致阻塞事故)和焦炭(由于含有固形碳，因此在高温下与氧元素接触就会燃烧)的处理上产生问题，因此阻碍其实用化。
在当前的气体利用技术中，为避免上述焦油的问题，采用了下述方法，即，在低温气化装置(温度为500～900摄氏度)的后阶段，设有高温气化装置(温度在1000摄氏度以上)，将产生于低温气化装置的生成气体，在高温气化装置中利用氧化剂(氧气、蒸汽)来进行重整。由于该方法具有两个阶段(低温+高温)的气化处理，因此就使第1阶段的低温气化装置中所产生的生成气体的一部分进行燃烧。由此可避免上述焦油的问题，但由于生成气体的一部分被转化成热能，因此产生了能量利用率低的问题。
以解决上述焦油的问题为目的，考虑到催化剂的使用。这通常是在焦油难以被分解的温度范围内，通过催化剂来促进分解反应，以此来控制由于高温而产生的能量损失。
图1是实施使用以往的催化剂的可燃气体重整方法的气体重整装置的结构示意图。图1中，301是将煤、生物物质、普通废弃物、工业废弃物、RDF、废塑料等原料A，进行气化的气化装置，在该气化装置301中所产生的生成气体GA，在使用催化剂CA的气体重整装置302中被重整(分解焦油)，而得到产品气体GB。在该气体重整装置302中对生成气体GA进行重整，将低温化并劣化的催化剂CA’，转移到催化剂再生装置303中，并在该催化剂再生装置303中，通过外部来的能源、或由该生成气体的部分燃烧而产生的催化剂再生热TB进行加热及再生，被加热及再生的催化剂CA被再次送到气体重整装置302中。
在上述那样的催化剂再生装置303中，为使催化剂加热及再生，催化剂再生热TE是必须的，以往，该催化剂再生热TE是通过生成气体GA的部分燃烧、矿物燃料或电气等的外部能量来提供的。通过使用催化剂，气体重整可在低温下进行，并可降低热损耗，但并没有改变用这些高质能源对催化剂进行加热及再生的事实，因此并没有充分地彻底利用在低温下进行反应的优势。因此，即使气体重整处理其本身可以实现高效率，但由于增加了整体的能量消耗，因而使运行成本增加，因此使LCA评价也被降低。若要使处理能够高效进行，并不能只是单纯的进行热效率的评价，LCA及有效能量(エクセルギ一)(能量质量)等的评价也很重要。
使用催化剂进行气体重整的情况下，与高温气化装置的重整不同，只要在1000摄氏度以下的温度范围内供热即可，因此，作为能量来说，并不需要高质量的外部能源，也不需要使生成气体燃烧。因此，必须提供一种催化剂重整处理，使其有可能通过导热面或介质，来提供使催化剂加热及再生所需的热。
【发明内容】
本发明鉴于上述要点，其目的在于提供可燃气体的重整方法及可燃气体重整装置，其可将煤、生物物质、普通废弃物、工业废弃物、RDF、废塑料等的可燃性原料在气化装置中气化，再对生成气体进行重整，最终产生产品气体，在上述工序中，可以提高使用催化剂进行气体重整时、与该催化剂再生相关的能量利用率，且易于进行催化剂的处理。也就是说，本发明的目的在于提供能制造下述这样的生成气体的气化装置，该生成气体可用于高效的动力回收及发电、各种液体燃料合成处理、各种化学原料的合成处理；其可将焦油的产生控制在最小限度，从而稳定地制得具有优良性状的生成气体。
本发明的目的还在于提供可燃气体重整方法以及可燃气体重整装置，在由催化剂将原料气化而产生的气体重整的过程中，可改善与催化剂再生及气体重整相关的能量利用率，且易于进行催化剂的处理。
为解决上述问题，技术方案1提供可燃气体重整方法，其是将可燃物在气化装置中进行气化，在使用催化剂的气体重整装置中，将由上述气化而得到的生成气体进行重整而得到产品气体，并且将在该气体重整装置中劣化的催化剂在催化剂再生装置中进行再生，其特征在于，利用上述可燃气体重整处理的废热，来作为上述催化剂再生装置的催化剂再生及/或加热用的热源。
技术方案2提供可燃气体重整装置，其具有：将可燃物进行气化的气化装置；气体重整装置，将在该气化装置中所得的生成气体，使用催化剂进行重整，从而得到产品气体；催化剂再生装置，可使在上述气体重整装置中劣化的催化剂进行再生，其特征在于，上述催化剂再生装置的结构是，利用可燃气体重整处理的废热作为使催化剂进行再生及/或加热用的热源。
如上所述，由于在催化剂再生装置中的催化剂再生热以及气体重整装置中的气体重整反应所必需的热源中，利用上述可燃气体重整处理的废热、或者使用具有利用可燃气体重整处理的废热的结构的催化剂再生装置，因此，可将在将原料气化的过程中所产生的排气显热等的廉价热源，作为催化剂的再生热源、气体重整的热源来使用，并可减少或去除外部能源、生成气体的燃烧热，因此可提高生成气体的回收率。结果可以提高整体的效率。因此，不仅整体的能量消耗被减少，而且运行成本也被减小，由此使LCA的评价也得到提高。
技术方案3提供可燃气体重整方法，其是将可燃物在气化装置中进行气化，在使用催化剂的气体重整装置中，将由上述气化而得到的生成气体进行重整从而得到产品气体，并且将在该气体重整装置中劣化的催化剂在催化剂再生装置中进行再生，其特征在于，将在上述气化装置中随着可燃物的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳成分)，在焦炭燃烧装置中燃烧，使用其燃烧热作为上述催化剂再生装置中的催化剂再生及/或加热用的热源。
技术方案4提供可燃气体重整装置，其具有：将可燃物进行气化的气化装置；气体重整装置，将在该气化装置中所得的生成气体，使用催化剂进行重整，从而得到产品气体；催化剂再生装置，其将在上述气体重整装置中劣化的催化剂再生，其特征在于，设有焦炭燃烧装置，其使随着在上述气化装置中可燃物的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳成分)进行燃烧，且上述催化剂再生装置可使用在上述焦炭燃烧装置中所产生的焦炭燃烧热来进行催化剂的加热、再生。
如上所述，将随着在上述气化装置中可燃物的气化而产生的焦炭，在焦炭燃烧装置中进行燃烧，并将其燃烧热用于催化剂再生热、或气体重整装置中的气体重整反应所必需的热源，由此可以减少或去除外部的能量、生成气体的燃烧热，因此可提高生成气体的回收率。结果可提高整体效率。也就是说，通过使部分产品气体燃烧，即使不使用外部能源，也可以进行催化剂的再生。而且，由于可以使用比可燃气体重整处理的废热温度更高的焦炭燃烧热，因此可提高催化剂的加热再生效率(加热再来効率)。因此，可减少整体的能量消耗量，并降低运行成本，从而也提高LCA评价。
技术方案5提供可燃气体重整装置，其具有：将可燃物气化的气化装置；气体重整装置，将在该气化装置中所得的生成气体，使用催化剂进行重整，从而得到产品气体；催化剂再生装置，其将在上述气体重整装置中劣化的催化剂再生，其特征在于，上述气化装置由具备流动层的气化室和燃烧室构成，该气化室可将上述可燃物气化以制造出生成气体，该燃烧室可使随着上述可燃物的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳成分)燃烧；将在上述气化室所制造的生成气体送到上述气体重整装置中进行重整，再将来自上述燃烧室的燃烧排气送到上述催化剂再生装置，利用该燃烧排气的热，对上述催化剂进行加热、再生。
如上所述，通过构成为由具备流动层的气化室和燃烧室构成的炉整合型，在技术方案4效果的基础上，还可增加以下优点，即，具有在气化装置内将原料气化的功能、和燃烧焦炭的功能，而且由于是将在同一装置中所产生的焦炭进行燃烧，因此可避免与焦炭的搬运相关的麻烦等。而且，由于是在流动层中进行原料的气化和焦炭的燃烧，因此其热扩散性好，可稳定地运转。
技术方案6提供可燃气体重整装置，其具有：将可燃物气化的气化装置；气体重整装置，将在该气化装置中所得的生成气体，使用催化剂进行重整，从而得到产品气体；催化剂再生装置，可将在上述气体重整装置中劣化的催化剂再生，其特征在于，上述气化装置具备流动层，其在流动介质的至少一部分中使用催化剂颗粒；而且，还设有焦炭燃烧装置，其可使在上述气化装置中将上述可燃物气化时所产生的焦炭(未燃烧的碳成分)进行燃烧；在上述气化装置中将上述可燃物气化而制造出生成气体的同时，通过上述催化剂颗粒将该生成气体进行重整，再将随着该生成气体的重整而劣化的催化剂颗粒送到上述焦炭燃烧装置中进行加热、再生，再将该再生后的催化剂颗粒送回上述气化装置。
如上所述，气化装置具有流动层，其在流动介质的至少一部分中使用催化剂颗粒，在气化装置中将可燃物气化而制造生成气体的同时，使该生成气体与作为流动介质的催化剂颗粒接触，以进行该生成气体的重整(分解焦油)，在高效进行生成气体重整的同时，在催化剂颗粒中使用具有脱硫剂、除盐剂功能的催化剂颗粒的同时也进行脱硫、除盐。而且，在技术方案3、4效果的基础上，还具有以下优点，即，由于可将原料的气化和气体的重整、焦炭燃烧和催化剂的再生分别在同一个装置中进行，因此，可省去催化剂再生装置，由此降低装置的原始成本。
技术方案7提供可燃气体重整装置，其具有：将可燃物气化的气化装置；气体重整装置，将在该气化装置中所得的生成气体使用催化剂进行重整，从而得到产品气体；催化剂再生装置，可使在上述气体重整装置中劣化的催化剂再生，其特征在于，上述气化装置由具备流动层的气化室和燃烧室构成，上述流动层在流动介质的至少一部分中使用催化剂颗粒，上述气化室可将上述可燃物气化以制造出生成气体，上述燃烧室可使随着该可燃物的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳成分)进行燃烧；在上述气化室中将上述可燃物气化而制造出生成气体的同时，通过上述催化剂颗粒对该生成气体进行重整，再将随着该生成气体的重整而劣化的催化剂颗粒送到上述燃烧室中进行加热、再生，再将该再生后的催化剂颗粒送回上述气化室。
如上所述，气化装置由具备流动层的气化室和燃烧室构成，其使用催化剂颗粒作为流动介质的一部分，在气化室中使可燃物气化而制造生成气体的同时，通过催化剂颗粒对该生成气体进行重整，再将劣化的催化剂颗粒送到燃烧焦炭的燃烧室中进行加热、再生，因此，在技术方案6效果的基础上，还可以解决从气化室到燃烧室的含有焦炭的颗粒的处理问题，且热效率也变高。
技术方案8提供可燃气体重整装置，其具有：将可燃物气化的气化装置；气体重整装置，将在该气化装置中所得的生成气体使用催化剂进行重整，从而得到产品气体，其特征在于，上述气体重整装置是具有下述功能的除尘/催化装置，即，具有可清除包含在上述生成气体中的尘埃的除尘功能、和利用上述催化剂实现的气体重整功能。
如上所述，在具备除尘功能和气体重整功能的除尘/催化装置中，由于可在将气化装置所产生的生成气体通过催化剂进行重整(分解焦油)之前进行除尘，因此不仅可以省略催化剂劣化、以及与尘埃的混合、分离，而且作为催化装置的形状，还可选择固定底座那样的、由于在有尘埃存在的环境下容易堵塞而不能使用形式的反应器类型。而且，还适于防止在低温下用于分解焦油的催化剂的劣化及污染。
技术方案9的特征在于，在技术方案8的可燃气体重整装置中，设有焦炭燃烧装置、和催化剂再生装置，将随着在上述除尘/催化装置中上述生成气体的重整而劣化的催化剂，送到上述催化剂再生装置中，同时将在上述气化装置中使上述可燃物气化而制造出生成气体时所产生的焦炭(未燃烧的碳成分)，送到上述焦炭燃烧装置中进行燃烧，再将其燃烧排气送到该催化剂再生装置中，以将该催化剂加热、再生。
如上所述，将在催化剂再生装置中随着生成气体的重整而劣化的催化剂，通过来自焦炭燃烧装置的燃烧排气的热，进行加热、再生，因此在技术方案8效果的基础上，即使不使用外部能源、或者不将生成气体部分燃烧，也可以由高温的焦炭燃烧热对催化剂进行高效地再生、及加热，从而可提高生成气体的回收率。也就是说，可减少整体的能量消耗量，还可减少运行成本，由此也提高LCA的评价。
技术方案10的特征在于，在技术方案8所述的可燃气体重整装置中，上述气化装置由设有流动层的气化室和燃烧室构成，该气化室使上述可燃物气化以制造出生成气体，该燃烧室可使随着该可燃物的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳成分)进行燃烧，而且还设有催化剂再生装置，将随着在上述除尘/催化装置中生成气体的重整而劣化的催化剂，送到上述催化剂再生装置中，同时将来自上述燃烧室的燃烧排气送到该催化剂再生装置中，以将该催化剂加热、再生。
如上所述，气化装置由设有流动层的气化室和燃烧室构成，将在催化剂再生装置中随着生成气体的重整而劣化的催化剂，利用来自燃烧室的燃烧排气进行加热、再生，因此在技术方案9效果的基础上，还可以解决从气化室到燃烧室的含焦炭颗粒的处理问题，并可减少由于散热引起的热损耗，由此提高热效率。
技术方案11的特征在于，在技术方案8所述的可燃气体重整装置中，上述气化装置由设有流动层的气化室、燃烧室、和除尘/催化室构成，该气化室将上述可燃物气化以制造出生成气体，该燃烧室使随着该可燃物的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳成分)进行燃烧，该除尘/催化室将来自上述气化室的生成气体重整；而且还设有催化剂再生装置，将在上述除尘/催化室中随着生成气体的重整而劣化的催化剂，送到上述催化剂再生装置中，同时将来自上述燃烧室的燃烧排气送到该催化剂再生装置中，以将该催化剂加热、再生，再将该加热、再生后的催化剂送回上述除尘/催化室。
如上所述，气化装置是由具备流动层的气化室、燃烧室和除尘/催化室构成，因此在技术方案10效果的基础上，还可以解决从除尘/催化室到燃烧室的含焦炭颗粒的处理问题，并提高热效率。而且，通过将除尘/催化室与气化装置一体设置，还可降低装置的原始成本。
技术方案12的特征在于，在技术方案8所述的可燃气体重整装置中，上述气化装置由设有流动层炉的气化室、燃烧室、和除尘/催化室构成，该气化室将上述可燃物气化以制造生成气体，该燃烧室使随着该可燃物的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳成分)进行燃烧，该除尘/催化室将来自上述气化室的生成气体进行重整，将在上述除尘/催化室中随着生成气体的重整而劣化的催化剂，送到上述燃烧室，并在该燃烧室中加热、再生，然后再送回该除尘/催化室。
如上所述，将在除尘/催化室中随着生成气体的重整而劣化的催化剂送到燃烧室，在该燃烧室中加热、再生，然后回到该除尘/催化室，因此在技术方案11效果的基础上，还可以省略催化剂再生装置。这样就可以提高热效率，并降低装置的原始成本。
技术方案13提供可燃气体重整装置，其具有：将可燃物气化的气化装置；气体重整装置，将在该气化装置中所得的生成气体，使用催化剂进行重整，从而得到产品气体；催化剂再生装置，可使在上述气体重整装置中劣化的催化剂进行再生，其特征在于，还设有由上述气体重整装置和催化剂再生装置所构成的催化装置、和使随着在上述气化装置中可燃物的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳成分)进行燃烧的焦炭燃烧装置，上述催化装置是由使用催化剂颗粒对生成气体进行重整的气体重整室、和将该催化剂进行再生的催化剂再生室一体构成的，该催化剂再生室是将该气体重整室中因气体重整而劣化的催化剂加热、再生，再将该再生后的催化剂返回该气体重整室中，将来自上述气化装置的生成气体送到上述气体重整室进行重整，以获得产品气体，同时，将来自上述焦炭燃烧装置的燃烧排气送到上述催化剂再生室中，通过该燃烧排气的热将催化剂加热、再生。
如上所述，气体重整装置和催化剂再生装置是由气体重整室和催化剂再生室一体构成的，上述气体重整室是使用催化剂颗粒对生成气体进行重整，而上述催化剂再生室可将上述催化剂进行再生，因此，通过催化剂颗粒的流动，可高效的进行生成气体的重整，且可将由于气体重整而劣化的催化剂颗粒进行高效的加热、再生，由此减少散热引起的热损耗，从而提高热效率。而且，可以降低装置的原始成本。也就是说，可以减少整体的能量消耗量，并可减少运行成本，从而也提高LCA评价。
技术方案14的特征在于，在技术方案13所述的可燃气体重整装置中，上述气化装置是由具备流动层的气化室和燃烧室构成的，该气化室可将上述可燃物气化以制造生成气体，该燃烧室可使随着该可燃物的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳成分)进行燃烧；将在上述气化室所制造出的生成气体送到上述气体重整室中进行重整，再将来自上述燃烧室的燃烧排气送到上述催化剂再生室，通过该燃烧排气的热将上述催化剂加热、再生。
如上所述，气化装置由具有流动层的气化室和燃烧室构成，在技术方案13效果的基础上，还可以解决从气化室到燃烧室的含焦炭颗粒的处理问题，从而提高热效率。
技术方案15提供可燃气体重整装置，其具有：将可燃物气化的气化装置；气体重整装置，其将在该气化装置中所得的生成气体，使用催化剂进行重整，从而得到产品气体；催化剂再生装置，其使在上述气体重整装置中劣化的催化剂进行再生，其特征在于，上述气化装置是由具有流动层的气化室和燃烧室构成的，该气化室将上述可燃物气化以制造出生成气体，该燃烧室使随着上述可燃物的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳成分)燃烧；上述气体重整装置和催化剂再生装置具备设有流动层的气体重整室和催化剂再生室，该流动层在流动介质的至少一部分中使用催化剂颗粒，上述催化剂再生室将在上述气体重整室中由于气体重整而劣化的催化剂进行加热、再生，再将该再生后的催化剂送回上述气体重整室；上述气化室、燃烧室、气体重整室以及催化剂再生室在一个炉内被一起构成，并将来自上述气化装置的生成气体送到上述气体重整室进行重整，以得到产品气体，同时将来自上述燃烧室的燃烧排气送到上述催化剂再生室，利用该燃烧排气的热对上述催化剂进行加热、再生。
如上所述，由气化室、燃烧室、气体重整室以及催化剂再生室一起在一个炉中构成，因此在技术方案14效果的基础上，还可以进一步改善热效率。并且，也可进一步降低装置的原始成本(イニジヤルコスト))。
技术方案16的特征在于，在技术方案1或3所述的可燃气体重整方法中，在上述催化剂再生装置中作为再生用气体，提供含有氧、水蒸气、氢中的任意一种或者多种的气体，并将催化剂再生时所产生的反应热与处理废热一起用于催化剂颗粒的加热、再生。
技术方案17的特征在于，在技术方案2、4、5直到技术方案15中任意一项所述的可燃气体重整装置中，在上述催化剂再生装置中作为再生用气体，提供含有氧、水蒸气、氢中的任意一种或者多种的气体，并将在催化剂再生时所产生的反应热同处理废热一起，用于催化剂颗粒的加热、再生。
如技术方案16、17所述，作为催化剂再生用的气体，可提供含有氧、水蒸气、氢中的任意一种或者多种的气体，将在催化剂再生时所产生的反应热同处理废热一起，用于催化剂颗粒的加热、再生，由此就可使用反应热来补充处理废热不足的热量，从而进一步提高生成气体的回收率。
技术方案18的特征在于，在技术方案2、4、5直到技术方案17中任意一项所述的可燃气体重整装置中，在将原料气化时，将能吸收氯化物或硫化物的吸收剂投入到气化装置中。
如上所述，通过在气化装置中投入可吸收氯化物及硫化物的吸收剂，可减少氯化物或硫化物，从而减轻催化剂中毒，由此可延长催化剂寿命，并能降低运行成本。
【附图说明】
图1是实施以往的使用催化剂的可燃物气化方法的装置的系统构成的示意图。
图2是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图3是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图4是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图5是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图6是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图7是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图8是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图9是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图10是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图11是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图12是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图13是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图14是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图15是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图16是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图17是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图18是用于实施本发明可燃气体重整方法的装置的除尘/催化装置的结构实例示意图。
图19是用于实施本发明可燃气体重整方法的装置的除尘/催化装置的结构实例示意图。
图20是用于实施本发明可燃气体重整方法的装置的除尘/催化装置的结构实例示意图。
图21是用于实施本发明可燃气体重整方法的装置的除尘/催化装置的结构实例示意图。
图22是用于实施本发明可燃气体重整方法的装置的除尘/催化装置的结构实例示意图。
图23是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图24是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图25是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图26是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图27是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图28是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图29为图28所示装置的锅炉部分的结构示意图。
图30是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图31为图30所示装置的炉部分的结构示意图。
图32是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图33是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图34是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。
图35是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图36是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图37是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图38是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图39是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图40是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图41是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图42是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图43是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图44是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图45是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图46是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图47是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图48是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图49是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图50是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图51是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图52是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图53是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图54是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图55是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图56是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图57是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图58是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图59是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图60是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图61是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图62A以及图62B是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图63A至图63C是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。
图64是本发明气化装置的构成实例示意图。
图65是本发明气化装置的构成实例示意图。
图66是本发明气化装置的构成实例示意图。
图67是本发明气化装置的构成实例示意图。
图68是本发明气化装置的裂化装置的构成实例示意图。
图69是本发明气化装置的构成实例示意图。
图70是本发明气化装置的构成实例示意图。
【具体实施方式】
下面，说明本发明的实施方式。作为在可燃气体重整装置中的反应(分解焦油)，在下述反应中将焦油成分以CnHm来表示。
1)裂化
2)水蒸气重整
3)二氧化碳重整
裂化(热分解反应)是在催化剂上进行热分解，分解成低分子的碳氢化合物以及一氧化碳。同时，在催化剂表面析出碳。这些碳就是使催化剂劣化的原因之一(碳覆盖在催化剂上，由此使催化剂失去活性。碳析出了的催化剂，必须通过在再生装置中的高温氧化环境下进行碳的燃烧，以将其除去)。这样的反应就是所谓的“裂化”反应，这与在工业上石油的精炼处理方法中，将常压残油等、与焦油同样的高分子碳氢化合物轻质化的反应相同，氧化硅铝及沸石或者活性白土等促进裂化的催化剂也是众所周知的一般物质。
在水蒸气重整以及二氧化碳重整中，通过将焦油成分与水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)反应，而将其“重整”成CO、H2。碳氢化合物和H2O、CO2的通过催化剂进行的反应，与从天然气中生成氢的制造处理方法、以及近年来由粗汽油、煤油那样的高分子碳氢化合物制造合成气体的处理方法相同，Ni族的催化剂等可促进重整的催化剂为公知的一般物质。
上述裂化、水蒸气重整、二氧化碳重整的反应，可通过使用催化剂，促进在低温下的反应。这些催化剂虽然可分别进行裂化、水蒸气重整、二氧化碳重整的反应，但还希望在裂化反应中，使用典型金属(Al、Si、Ca、Mg)及其氧化物、或者这些物质的混合物。具体来说，就是沸石(含水铝硅酸盐)、氧化硅铝(SiO2-Al2O3)、活性氧化铝(Al2O3)、活性白土(SiO2-Al2O3)、白云石(CaO、MgO)、石灰石(CaCO3)、氧化钙(CaO)等。这些物质中，特别希望焦油成分具有可在催化剂颗粒内扩散的10～150埃左右的细孔，而且希望高分子的碳氢化合物具有优良的吸附型。
为促进上述蒸气重整以及二氧化碳重整的反应而希望使用下述这样的催化剂，其是将上述催化剂作为载体，在载体上将下述金属(Rh、Ru、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、Ir、Re、Fe、Na、K)或这些金属的氧化物的至少一种以上在载体表面分散、担持的催化剂(例如Ni/Al2O3、Ni/CaO·Al2O3、Ru/MgO·Al2O3等)。
如上所述，通过催化剂的选择，是具有对于裂化反应活性较高的物质，对于蒸气重整、二氧化碳重整的反应活性较高的物质，不仅可进行焦炭分解，还可通过改变重整后的气体组成，进行调整气体重整后的产品气体的组成。若使用对于裂化反应活性较高的催化剂，则可得到多种气体，如甲烷(CH4)、乙烯(C2H2)等的碳氢化合物。若要进行蒸气重整、二氧化碳重整的反应，在H2、CO的混合气体、蒸气重整中，H2的浓度大，而在二氧化碳重整中，CO浓度大，因此通过改变重整用气体的分压，就可改变产品气体的H2/CO。
图2是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。图2中，11是气化装置，通过将煤、生物物质、普通废弃物、工业废弃物、RDF、废塑料等原料A投入到该气化装置11中，并在使用催化剂(催化剂颗粒)CA的气体重整装置12中，将焦油分解，而将被气化而成的生成气体GA进行重整，从而得到产品气体GB。在该重整装置12中因进行气体重整而劣化的催化剂CA’被转移到催化剂再生装置13中，且在该催化剂再生装置13中，利用由气化处理而产生的处理废热TP而被再生，再生的催化剂CA又被转移到气体重整装置12中。此外，最适合由催化剂而进行的气体重整的温度是800摄氏度～1100摄氏度(最好为900摄氏度)。
如上所述，通过利用处理废热TP作为将在催化剂再生装置13中劣化的催化剂CA’进行再生用的催化剂再生热，可控制外部能量的消耗，也能改善热的有效利用率。而且，由于外部能量消耗的降低会引起运行成本减少，从而也改善LCA的评价。
如上所述，通过使用处理废热TP作为催化剂再生装置13的催化剂再生热，虽然具有上述优点，但催化剂CA再生所需要的热量大多数情况是高温且大量的。另一方面，由于在处理过程中产生的热量的大多数被用于蒸气回收或者投入气体的预热等，因此剩余发热就成为难于被利用的低温(低温等级)的废热。因此，在将部分高温热用于催化剂再生的情况下，蒸气回收或预热所需的热量会不足，必须辅助燃料等，因此使外部能量的消耗增加。此外，最适合催化剂CA再生的温度为950～1100摄氏度(最好为950～1000摄氏度)。
例如，一般来说催化剂的再生需要在比作为催化剂而作用的反应温度更高的温度下进行。但是，为了要将通过催化剂CA而进行重整后的气体成为催化反应以上的温度，就必须燃烧部分的产品气体GB，或者使用辅助燃料(助燃料)。在燃烧部分产品气体GB的情况下，与作为高温处理的气体重整相比，就失去了可在低温下进行气体重整的利用催化剂方法的优点。
图3是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。图3中，与图2相同的部分用相同的符号表示。而且，在其他图中也是如此。由于本装置具有为解决上述问题而使用处理废热TP来作为上述催化剂再生热的结构，因此，设有焦炭燃烧装置14，其可将在图2所示的装置的气化装置11中，随着原料A的气化而产生的焦炭(未燃烧的碳)CX进行燃烧，再将在该焦炭燃烧装置14中由焦炭的燃烧而产生的燃烧排气GC的热，作为催化剂再生热供应给催化剂再生装置13。
气体重整装置12中的催化剂CA，由于将来自气化装置11的生成气体GA进行重整(分解焦油)使得碳被析出等，而导致催化剂功能劣化。催化剂再生装置13将该催化剂功能已劣化的催化剂CA’，通过来自焦炭燃烧装置14的燃烧排气GC来进行加热再生，再将被再生的催化剂CA再次投入到气体重整装置12中。
将含有大量固形炭的煤或木质的生物物质等的原料A在气化装置11中进行气化时，产生含有大量固形炭的焦炭CX。由于该焦炭CX的燃烧速度与挥发性气体相比是极慢的，因此被积存在气化装置11内。被积存在该气化装置11内的焦炭CX会在实际作业中引起很多问题。例如在气化装置11由流动层锅炉构成的情况下，由于焦炭的比重比流动介质轻，因此会被积存在流动层的表面。所以，即使为了清除未燃物而从炉底进行流动介质的清除，也无法除掉焦炭CX，只能清除流动介质，因此有时会由于炉内焦炭板结而导致作业停止。
焦炭燃烧速度与气体燃烧速度的关系是，焦炭燃烧速度小于等于气体燃烧速度，因此，通常与焦炭燃烧相比会首先进行气体燃烧而消耗掉氧。所以，即使为了控制焦炭CX的积存量，吹入氧气来增加焦炭CX的燃烧量，也会使可燃气体燃烧(转换成超过可燃气体所需的能量的热)。当然由于吹入氧气的分炉内的温度上升，虽然由于温度上升会具有一定的焦炭燃烧效率的改善效果，但对焦炭燃烧速度的影响不太大(对于气体反应性上升程度那方面来说较大)。
如上所述，除了气化装置11以外还设有焦炭燃烧装置14，将来自气化装置11的焦炭去除燃烧，由此而产生下列优点。
1)可在适于进行与气化装置11独立的焦炭燃烧的条件下进行燃烧(燃烧温度和停留时间等)。
2)以焦炭燃烧为目的，不会使成为产品气体的气体由于所投入的氧而被燃烧。
3)可燃性气体不会被焦炭燃烧气体所稀释(可取出高热量的气体)。
4)可分别单独利用作为产品的高价可燃气体和低价燃气。
5)当原料A是煤、木质类生物物质等含有大量固形炭的物质的情况下，将被大量排出的焦炭CX去除、废弃的情况下，燃料的能量利用率比完全燃烧时低。在焦炭燃烧装置14中使焦炭CX燃烧，通过利用其热能而改善原料A的能量效率。
在将煤及生物物质等的含有大量固形炭的原料A气化的情况下，作为将气化装置11内产生上述焦炭的问题的解决方法，设有焦炭燃烧装置14，将从气化装置11取出的焦炭CX进行燃烧，再将其燃烧排气GC供应到催化剂再生装置13，将其用作催化剂的再生热，由此，即使不燃烧部分的产品气体GB、或者不利用外部能源，也可以使劣化的催化剂CA’再生。
由于很难使所有的焦炭CX气化而生成产品气体GB(虽然没有详细说明，但其具有反应复杂、气化速度慢、焦炭供应量和产生气体量不平衡等原因)。因此，在含有大量固形炭的原料A的气化过程中，碳的转换率(燃料中的碳只有那些能转化成气体？)是进行良好评价的标准。但是，对于不易气化(或者说难于转变成气体)的固形炭来说，即使不能气化，也可以通过设置上述焦炭燃烧装置14将其燃烧，以对其能量进行利用(若不进行燃烧就会使能量原封不动地流失)。
以往的通过气化形成的发电及废热供暖系统(コ一ジエネレ一シヨン)的想法中，通过焦炭CX燃烧而产生的燃烧排气GC，通过蒸汽将其显热进行回收，并用于发电。但是，当通过催化剂CA在较低温度下制造气化气体的情况下，由于得到高温显热的那部分被限制，因此最好将其作为催化剂再生所必需的热来加以利用(若以所回收的部分电气进行加热，虽然可以控制外部能量的消耗，但效率会降低从热到电的转换损耗部分)。
图4是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置与图3装置的不同点在于，设有除尘装置15，以去除来自气化装置11的生成气体GA中所包含的尘埃；还设有分选装置16，其可将不燃物I从气化装置11中取出的不燃物I、灰烬J和焦炭CX的混合体中除去；还设有除尘装置17，其可从焦炭燃烧装置14所排出的含有灰烬J的燃烧排气GC中将灰烬J去除。
通过将可燃性气体进行重整的装置由上述那样构成，可使来自气化装置11的含有灰烬J和焦炭CX的生成气体GA，通过除尘装置15去除其中的灰烬J和焦炭CX，然后供应到气体重整装置12中，同时，将所去除的灰烬J和焦炭CX供应到焦炭燃烧装置14中。然后，从来自气化装置11的不燃物I、灰烬J和焦炭CX的混合体中，通过分选装置16有选择地出去除不燃物I，再将灰烬J和焦炭CX送到焦炭燃烧装置14中去。再利用除尘装置17将来自焦炭燃烧转装置14的燃烧排气GC中的灰烬J除去，然后将其供应至催化剂再生装置13，将该燃烧排气GC的显热用作催化剂再生热。
在将可燃性气体进行重整的上述装置中，从气化装置11内的还原环境中排出的焦炭CX，在高温状态下被选出来，并使其与氧接触燃烧。因此，要从气化装置11中选出焦炭CX，需要通过下述方法。
a)保持高温状态下的还原环境地进行挑选(例如封入氮气或蒸气净化(パ一ジ)等)。
b)边冷却边选出(为防止焦油板结，必须进行蒸汽净化)。
但是，a)的情况下，由于很难清除封装的氮气及净化气体、不能保证运送通路的密封性、气化装置(炉)内的压力平衡紊乱等各种原因而导致有氧气从外部流入。只要流入少量的氧，就会产生局部燃烧，而使温度急剧上升，产生板结问题或溶渣导致的堵塞故障。
此外，b)的情况下，虽然对于焦炭CX的燃烧比较安全，但是有可能伴有气化炉内存在的焦油成分，而有可能由于冷却焦油析出而造成阻塞。因此，必须通过蒸汽等将选出的路径进行净化并将焦油清除。而且，在将选出的焦炭燃烧，而利用其热能的情况下，必须在冷却后再次进行加热，因此无法提高效率。
而且，搬运的焦炭CX的流量也很重要。虽然选出时必须将炉内的存留量保持在预定量，但在焦炭CX的产生量较多的原料中，焦炭的搬运量就会非常大，因此就需要大型的搬运装置。焦炭的产生量÷炉内浓度＝焦炭搬运量，因此当气化装置(炉)11内的焦炭CX具有相同浓度时，产生量与搬运量成正比。
此外，气化装置11为流动层炉时，很难做到只将焦炭有选择地选出(但可以利用容易留在表层的趋势，来进行有选择地选出一定程度)，在大体的情况下，会与流体介质一起被选出。因此，必须设置可区分选出的流动介质与焦炭CX的装置(离心分离、筛分、比重差分选等)，或者将焦炭燃烧装置14也做为流动层炉，并必须使两者的流动介质进行循环。
图5是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图，可改善图4所示的装置的上述问题。本装置与图4装置的不同点在于，使用的是炉整合型，其可将具有流动层的气化室11-1和具有流动层的燃烧室11-2整合在气化装置11中；还设有分选装置18，其可从由气化室11-1选出的不燃物I、焦炭CX及灰烬J的混合体中将不燃物I挑选分离出来，然后将残留的焦炭CX及灰烬J供应至燃烧室11-2。
如上所述，通过将气化装置11制成具有气化室11-1和燃烧室11-2的炉整合型，就可以具有在气化装置11内进行原料A的气化的功能和焦炭燃烧的功能。由此，由于是在同一装置内使产生的焦炭CX进行燃烧，因此避免了与焦炭CX运输相关的麻烦。
在气化装置11内分为将原料A进行气化的区间(气化室)、以及将焦炭CX进行燃烧的区间(燃烧室)，因此可将原料A气化而成的生成气体GA和将焦炭CX燃烧而产生的燃烧排气GC分别独立的取出。例如，将自由空间(フリ一ボ一ド)由间隔板等完全分割成两个区域。而且，由于要向燃烧室11-2供应只使焦炭CX燃烧的氧气，因此，为了不使该氧气流入气化室11-1中，不仅要将自由空间、还要将直至炉底的部分分割成两个区域。
如上所述，将气化装置11内部分割成气化室11-1和燃烧室11-2，为从气化室11-1向燃烧室11-2运送焦炭CX，需要通过搬运介质来进行，作为搬运介质，可以使用流动层中的流动介质MX。将在气化室11-1中所产生的焦炭CX与流动介质MX一起送入燃烧室11-2，并在燃烧室11-2燃烧焦炭CX，再使被该燃烧热加热的流动介质MX返回到气化室11-1。
通过将流动介质MX从燃烧室11-2返回气化室11-1，还可以将燃烧室11-2的部分热作为气化室11-1的热分解热源来利用。这时，具有流动介质MX的炉底部的两区域中，必须具有仅可供流动介质移动的通道。通过维持流动介质MX的存在及其适当的流动化速度，就可以在一定程度上防止氧从燃烧室11-2流入气化室11-1，也可以像内部循环流动床气化炉那样，在气化室11-1和燃烧室11-2之间，设置流动介质移动的层，使流动介质返回到原料浓度低的气化室11-1的底部。
当原料A中所含不燃物较多时，必须设置与以往的气化装置相同的从气化室11-1进行选出的机构(不燃物排出装置、分选装置)。这里，设有分选装置18，其可从来自气化室11-1的不燃物I、焦炭CX以及灰烬J的混合体中将不燃物I挑选分离出来，再将焦炭CX和灰烬J供应到燃烧室11-2中。当从气化室11-1进行选出时，虽然对于同时进行的焦炭的处理，必须注意氧气的隔绝以及防止堵塞，但不用同以往方法那样麻烦，要将只与焦炭产生量相应的量全部选出，因此缓解了产生故障的危险性。
将来自气化室11-1的含有焦炭CX及灰烬J的生成气体GA通入除尘装置15，将焦炭CX及灰烬J除去后进行供应，根据需要(焦炭CX较多的情况下)使该除去的焦炭CX返回燃烧室11-2(用于焦炭CX的燃烧)、气化室11-1(用于焦炭CX的气化)。而且，向气体重整装置12补充催化剂CA，并根据催化剂反应条件投入(蒸汽+氧)等的氧化剂OX从而能高温化。
图32是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图，是表示图5所示装置的其它构成实例的示意图，特别是该结构的装置可以很好解决将原料A1进行热分解时所产生的焦炭较少时的问题。
上述问题，通过再将原料A1供应给气化室101的同时，将原料A2供应至燃烧室102，由此通过在燃烧室102中对给予流动介质的热量的不足部分进行补充能够解决。也就是说，将在燃烧室102向流动介质所提供的能量，作为在气化室101中的气化热源来有效的使用。
作为本实施例，可将整合型气化炉100的结构如下述那样构成，对于气化室101和燃烧室102，可将原料A1和原料A2分别投入到气化室101、燃烧室102中。
而且，也可以在燃烧室102上部设置燃烧器，即可将可燃性气体作为原料A2导入并使其燃烧，同时将可燃物作为原料A2供应至燃烧室102。
在本实施方式中，从气化室101生成的生成气体GA，经过除尘装置103、气体重整装置104、气体降温清洗装置105，最终成为产品气体GB。另一方面，从燃烧室102所得到的燃烧气体GD，经过废热回收装置107(例如废热锅炉)、集尘装置108、导引鼓风机109，然后从烟囱110被排放到大气中。
作为集尘装置108，例如在原料A1、A2中所含有的重金属及氯的含有浓度较低时，除了袋式集尘器以外，特别是还可以使用电动集尘器。在使用锅炉作为废热回收装置107时，可以使用得到的蒸汽作为导入气化室101中的气体GE。
而且，燃烧气体GD经过可进行分流的分流管120，再将部分气体导入催化剂再生装置115，就可以提供催化剂再生所必须的热量。失去热量的气体从催化剂再生装置115再次经过分流管112，回到燃烧气体GD的通道111。
此外，原料A2也可以使用与原料A1相同的物质或者使用辅助燃料性质的物质。在原料A1和原料A2中含有大量不燃物时，不仅是可从气化室101将不燃物挑出来的机构，也可以设置可将不燃物从燃烧室102挑出来的机构，作为将不燃物从气化室101及燃烧室102挑出的分选机构，既可使用通用的机构，也可以分别使用各自的。
图6是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置与图5所示装置的不同点在于，使用流动介质(砂)MX和催化剂(催化剂颗粒)CA的混合体，作为气化装置11的流动层的流动介质，将从气化装置11的气化室11-1或燃烧室11-2挑出的焦炭CX、灰烬J、不燃物I、流动介质MX以及催化剂CA’的混合体导入分选装置18中，在分选装置18中除去不燃物I，再使焦炭CX和灰烬J返回燃烧室11-2，使催化剂CA通过搬运路径19回到气体重整装置12，而且由气体重整装置12进行气体重整，再将劣化的催化剂CA’送回燃烧室11-2中。
通过将实施可燃气体重整方法的装置由上述那样构成，就可以在气化装置11的燃烧室11-2中，利用焦炭CX的燃烧热等的热量，将劣化的催化剂CA’进行加热再生，并可以省略图5装置中的催化剂再生装置13。此外，进而通过将劣化的催化剂CA’直接投入到燃烧室11-2中，就可以将作为劣化原因之一的析出碳进行燃烧、除去，以进行再生。而且，还可以向搬运路径19补充催化剂CA。并且，上述焦炭CX、灰烬J、不燃物I、流动介质MX以及催化剂CA的混合体，在不燃物I较多时，从气化室11-1将不燃物I挑选出来，若不这样，从气化室11-1及燃烧室11-2任何一个中选出都可以。
图7是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置与图6的不同点在于，将从气化装置11的燃烧室11-2再生的催化剂CA、以及含有灰烬J的燃烧排气GC导入除尘装置17，从该燃烧排气GC中去除催化剂CA以及灰烬J，再将该去除的催化剂CA和灰烬J导入分选装置，在分选装置20中将灰尘区别出去，再将残留的催化剂CA通过搬运路径19’送回到气体重整装置12中。此外，气体重整装置12通过搬运路径19’可以对催化剂CA进行补充。
图8是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置与图5所示装置的不同点在于，将在催化剂再生装置13中再生的催化剂CA导入到气化装置11的气化室11-1中，在该气化室11-1中将原料A进行气化并对生成气体GA进行重整(分解焦油)，进而，将来自该气化室11-1的被重整后的生成气体GA’、焦炭CX、灰烬J以及由于进行气体重整而劣化的催化剂CA’的混合体导入除尘装置15，以除去焦炭CX、灰烬J及催化剂CA’，由此而使被重整后的生成气体GA’成为产品气体GB。
由除尘装置15所除去的焦炭CX、灰烬J以及催化剂CA’也被导入分选装置20中，在使焦炭CX以及灰烬J被分选出后送到燃烧室11-2，同时将残留的劣化催化剂CA’送到催化剂再生装置13中去。在该催化剂再生装置13中加热再生的催化剂CA被送到上述那样的气化室11-1中。而且，还要向对气化室11-1输送催化剂CA的搬运路径补充催化剂CA。
图9是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置与图8所示装置的不同点在于，将从在除尘装置15被重整的生成气体GA’去除的焦炭CX及灰烬J，送回到气化装置11的燃烧室11-2；还在于，将从气化装置11的气化室11-1挑出的焦炭CX、灰烬J、不燃物I以及劣化的催化剂的混合体导入分选装置18，在该分选装置18中不燃物I被选择排出，焦炭CX以及灰烬J又回到燃烧室11-2，劣化的催化剂CA’被转移到催化剂再生装置13。此外，还要向气化室11-1补充催化剂CA。
图10是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置是使用流动层炉作为气化装置，而且使用催化剂颗粒作为流动介质。21是具有流动层气化炉的、使用催化剂(催化剂颗粒)CA作为流动介质的气化装置，在该气化装置21中将原料A进行气化的同时，进行气体的重整(焦油的分解)，将该重整后的生成气体GA’通过除尘装置22，以除去其中所含的焦炭CX和灰烬J以及劣化的催化剂(作为流动介质而被利用的劣化的催化剂颗粒)CA’，最终得到产品气体GB。由该除尘装置22所去除的焦炭CX、灰烬J以及催化剂CA’，被送到焦炭燃烧装置24，在该焦炭燃烧装置24中焦炭CX进行燃烧。
从气化装置21挑出的不燃物I、焦炭CX、灰烬J以及催化剂CA’的混合体被送到分选装置23，并通过在分选装置23中进行筛分、磁选、比重差等的分选，不燃物I被选择除去并被排出。残留的焦炭CX、灰烬J以及催化剂CA’被送入焦炭燃烧装置24。在该焦炭燃烧装置24中，焦炭CX与来自上述除尘装置22的焦炭CX一起被燃烧，通过该焦炭燃烧热的显热，劣化的催化剂CA’被加热再生，并转变成为催化剂CA，再从炉底被选出并再次送入气化装置21，作为流动介质及催化剂加以利用。
当来自焦炭燃烧装置24的催化剂颗粒容易被粉碎而变细时，或者使用比原先颗粒直径小的催化剂CA时，由于大量催化剂CA会随着燃烧排气GC飞散，因此会被送入除尘装置25，并且在该除尘装置25中，催化剂CA及灰烬J被捕捉而从燃烧排气中被除去。该被捕捉除去的催化剂CA及灰烬J被送到分选装置26中，在该分选装置26中将催化剂CA及灰烬J分离，在灰烬J被选择除去并被排出的同时，催化剂CA被送到气化装置21中，与来自上述焦炭燃烧装置24的催化剂CA相同，被作为流动介质以及催化剂加以利用。在该分选装置26中，由于催化剂CA呈颗粒状态，因此可使用利用比重差进行分选或利用离心分离进行分选的分选装置。
在图10所示结构的装置中，必须对含有焦炭CX的颗粒进行处理，以阻挡氧气的进入。但是，由于在气化的同时要进行通过催化剂而进行的焦油分解，因此即使搬运路径被冷却，也可以减少焦油板结发生故障的可能性，因此可将含有焦炭CX的颗粒冷却再进行运送。不过，在另一方面，将催化剂CA冷却再使其返回气化装置会导致热效率的下降。
图11是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。由于本装置是为了改善图10所示装置的上述问题的装置，因此本装置与图10所示装置的不同点在于，气化装置21是由具有流动层的气化室21-1和燃烧室21-2所构成的炉整合型。在气化室21-1中将原料A进行气化，同时将生成气体GA与作为流动介质的催化剂CA进行接触以进行重整，将该重整后的生成气体GA’通过除尘装置22，以除去其中所含的焦炭CX、灰烬J以及催化剂(劣化催化剂)CA’，最终得到产品气体GB。在该除尘装置22所除去的焦炭CX、灰烬J以及催化剂CA’被送到燃烧室21-2进行燃烧。
来自气化室21-1的含有焦炭CX的催化剂(流动介质)CA’，被送入燃烧室21-2，该催化剂CA’通过焦炭CX的燃烧热被加热再生，而形成再生催化剂CA，并被再次送入气化室21-1中。而且，从气化室21-1挑出的不燃物I、焦炭CX、灰烬J以及催化剂CA’的混合体被送入分选装置23，并在该分选装置23中将不燃物I选择除去，剩下的焦炭CX、灰烬J以及催化剂CA’被送入燃烧室21-2，在该燃烧室21-2中，焦炭CX进行燃烧，再将劣化的催化剂CA’进行加热再生。将来自燃烧室21-2的灰烬J以及含有焦炭CX的排气GC送入除尘装置25，灰烬J以及催化剂CA被去除排出。该除去的灰烬J以及催化剂CX被送入分选装置26，在该分选装置26中，灰烬J和催化剂CA被选择分离，催化剂CA被再次送入气化室21-1中。
同样，将流动层炉内作为流动介质的颗粒状的催化剂CA直接进行移动。移动方法如内部循环型流动床气化炉那样，通过利用气化室21-1和燃烧室21-2的流动介质的流动化速度的差来使流动介质(催化剂CA)移动。与图10所示装置的情况相同，当催化剂CA容易破碎、以小粒径容易飞散的情况下，也可以从由除尘装置25所捕捉的灰烬J和催化剂CA的混合体中，通过分选装置26将催化剂CA进行选择并使其回到气化室21-1。而且，需要将气化室21-1和燃烧室21-2相互隔离、防止氧从燃烧室21-2混入气化室21-1的装置，这些与上述相同。
能使用焦油分解用的催化剂颗粒(CaO、Al2O3Ni、FeSiO2、MgSiO2等)来作为用于上述气化装置21的流动层炉的流动介质、以及能同时进行原料A的气化和由催化剂作用而导致的焦油分解。而且，CaO等也具有脱硫剂、除盐剂的功能，因此可以同时进行脱硫、除盐。
图12是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置如图所示，可将生物物质、普通废弃物、工业废弃物、RDF、废塑料等的原料A在气化装置31中进行气化，再将其生成气体GA在除尘/催化装置32中进行除尘、重整，最后得到产品气体GB。
对于从气化装置31排出的生成气体GA来说，由于含有上述那样的焦油、尘埃以及焦炭，因此必须将其除去。若是重整(分解焦油)以后的气体，通过湿式气体清洗即可除去尘埃和焦炭。但是，由于在焦油分解之前的气体会因冷却而产生焦油析出的问题，因此必须在冷却前将焦油分解。为防止低温下对焦油进行分解的催化剂的劣化和污染，最好在催化剂装置的前一阶段进行除尘。
作为在将原料A气化的气化温度范围内使用的高温除尘装置，使用的是陶瓷过滤器。但是如果在不进行焦油分解的状态下除尘，高温运转时虽不会出什么问题，但在停止时氧气与焦油的反应而使局部高温，就会容易导致破损、或因焦油析出而产生筛眼堵塞等的问题。
为了改善上述问题，图12所示的系统中采用的结构是，在气化装置31的后阶段设置除尘/催化装置32。也就是说，除尘/催化装置32，可在除尘装置的过滤部分进行催化剂的担持，或者由填充催化剂颗粒的颗粒过滤器作为除尘装置。通过具有催化功能的这些过滤器的生成气体GA不仅可由过滤器除尘，还可以通过催化反应促进焦油的分解。
图13是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图，采用的是在图12装置的基础上进一步扩展的结构。如图所示，在除尘/催化装置32中进行气体重整(分解焦油)，再将劣化的催化剂CA’从除尘/催化装置32中选出，并将其送往催化剂再生装置33，转变为再生的催化剂CA后再次被提供至除尘/催化装置32。
将从气化装置31挑出的不燃物I、焦炭CX以及灰烬J的混合体送到分选装置34，在该分选装置34中进行不燃物I的分选除去，留下的焦炭CX和灰烬J被送到焦炭燃烧装置35，在该焦炭燃烧装置35中将焦炭CX进行燃烧。来自焦炭燃烧装置35的含有灰烬J的燃烧排气GC被送到除尘装置36中，在该除尘装置36中除去灰烬J，留下的燃烧排气GC被送到催化剂再生装置33，并在该催化剂再生装置33中利用燃烧排气GC的显热对劣化的催化剂CA’进行加热再生。也可以在除尘/催化装置32中进行重整(分解焦油)，将劣化的催化剂CA’投入催化剂再生装置33中，并分选出被加热再生的催化剂CA送回到除尘/催化装置32。
图14是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图，采用的是在图9所示装置的基础上进一步发展的结构。本装置与图9所示装置的不同点在于，将气化装置31成为由具有流动层的气化室31-1和具有流动层的燃烧室31-2所构成的炉整合型。如上所述，通过将气化装置31形成为综合了将原料A气化的气化室31-1和使焦炭燃烧的燃烧室31-2的炉综合型，可使气化装置31内具有使原料A气化的功能和燃烧焦炭的功能。
气化装置31内的气化室31-1和燃烧室31-2，为了可以将由于使原料A气化而产生的生成气体GA和使焦炭CX燃烧而产生的燃烧排气GC分别独立的取出，例如将自由空间(Free board)由间隔板等完全分割成两个区域。此外，由于向燃烧室31-2提供只够焦炭CX燃烧的氧，因此为了使该氧不会漏入气化室31-1，最好不仅要分割自由空间，还要将直到炉底的部分相互隔离成两个区域。
如上所述，将气化装置31内分割成气化室31-1和燃烧室31-2，并利用流动层的流动介质MX从气化室31-1向燃烧室31-2中运送焦炭CX。也就是说，将在气化室31-1中产生的焦炭CX与流动介质MX一起送入到燃烧室31-2，并在燃烧室31-2中将焦炭CX燃烧，再将被该燃烧热加热的流动介质MX再次送回气化室31-1中。
通过使流动介质MX从燃烧室31-2返回到气化室31-1，可将燃烧室31-2的部分热作为气化室31-1的热分解热源来加以利用。这种情况下，在具有流动介质MX的炉底部，两区域上必须要有只供流动介质MX移动的通路。通过保持流动介质MX的存在和适当的流动化速度，可在一定程度上防止氧气从燃烧室31-2漏到气化室31-1，但也可以和内部循环流动床气化炉那样，在气化室31-1和燃烧室31-2之间设有可供流动介质MX移动的层，使流动介质MX返回到原料浓度低的气化室31-1的底部。
当原料A中含有大量不燃物I时，必须设有与以往气化装置相同的从气化室31-1将不燃物I挑出的不燃物挑出机构(不燃物排出装置、分选装置)。这里，设有分选装置34，可从由气化室31-1选出的不燃物I、焦炭CX以及灰烬J的混合体中将不燃物I选择除去，并将焦炭CX和灰烬J提供给燃烧室31-2。从气化室31-1进行选出时，对于同时进行的焦炭处理，必须注意氧的隔绝，并防止堵塞，但由于并不必同以往方法那样，将全部只对应焦炭产生量的量选出，因此可缓解产生问题的危险性。
而且，在除尘/催化装置32中所除去的焦炭CX，根据需要(焦炭CX含量较多时)，将该焦炭CX返回到燃烧室31-2(以燃烧为目的)或者气化室31-1(以气化为目的)。而且，在上述例中，也可以将在除尘/催化装置32中劣化的催化剂CA’，在催化剂再生装置33中加热再生，并使其再次返回到除尘/催化装置32中，但也可利用燃烧室31-2进行催化剂再生。也就是说，还可以在除尘/催化装置32中进行重整(分解焦油)，并将劣化的催化剂CA’投入到燃烧室31-2中，将被加热再生的催化剂CA进行分选再使其回到除尘/催化装置32中。
图15是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图，采用的是在图13装置的基础上进一步发展而成的结构，本装置为将图13的气化装置31的气化功能、焦炭燃烧装置35的焦炭燃烧功能、以及除尘/催化装置32的除尘/催化功能，在一个流动层炉中实现，因此，设有气化/燃烧/除尘重整装置40。也就是说，气化/燃烧/除尘重整装置40是由可将原料A进行气化的气化室40-1、可使焦炭CX进行燃烧的燃烧室40-2、和对生成气体GA进行除尘及重整(分解焦油)的除尘/催化室40-3构成的。
如图13所示，设有除尘/催化装置32，在该除尘/催化装置32中使用有催化剂颗粒构成的颗粒过滤器时，虽然可以在固定层(填充层)使用，但在考虑到催化剂颗粒的处理的情况下，如果如图13所示那样使用流动层，就可以容易的进行催化剂颗粒的处理。
当对劣化的过滤器的催化剂颗粒进行加热、再生、再利用时，例如在使用焦炭CX的燃烧热来使劣化的催化剂颗粒再生，再将该再生的催化剂颗粒提供到过滤器的情况下，像这种从过滤器选出催化剂颗粒，并将其提供到再生装置，将再生的催化剂颗粒提供到过滤器等的必要处理很多。与在固定层通过分批式进行催化剂颗粒选出的方法相比，如图14、15所示，若使用利用流动层(移动层)技术的气化装置31及气化/燃烧/除尘重整装置40，就可以连续选出催化剂(催化剂颗粒)CA，并可进行连续的供给。
而且，在催化剂再生装置33中，作为热源的燃烧排气GC和催化剂CA的接触率上升，使得流动层有效，与使其在填充层接触的情况相比，也很容易从催化剂再生装置33进行再生完成的催化剂CA的选出。
在使用旋风式除尘装置或通过离心分离的除尘装置时，在除尘装置前阶段吹入催化剂颗粒使可燃气体进行重整以后，催化剂CA与生成气体GA中的焦炭CX及尘埃一起被捕集，而与生成气体GA分离，并被送到焦炭燃烧室(催化剂再生室)，由此可同时进行除尘和重整(焦油分解)。
图16是在燃烧室31-2中使图14的催化剂再生装置33的催化剂再生的情况下的构成例。气化装置31如图所示，具有流动层31a的流动层炉，被间隔壁31b分割成气化室31-1和燃烧室31-2。而且，流动层31a的间隔壁31b的下端下方，形成流动介质的移动通路。除尘/催化装置32设有过滤件32a，在该过滤件32a上填充催化剂CA。
将来自气化室31-1的含有焦炭CX及灰烬J的生成气体GA，提供到除尘/催化装置32的过滤件32a的下方，由此使焦炭CX及灰烬J被过滤件32a捕集去除，生成气体GA从散气喷嘴32c喷射到催化剂CA的固定层(填充层)32b中，通过该催化剂CA的固定层32b被重整(分解焦油)，从而生成产品气体GB。被过滤件32a捕集去除的焦炭CA及灰烬J被根据需要提供到燃烧室31-2及气化室31-1。
从气化室31-1的流动层31a选出的不燃物I、灰烬J、焦炭CX以及作为流动介质的催化剂CA的混合体被提供到分选装置34，不燃物I被选择去除，留下的灰烬J、催化剂CA和焦炭CX被送回燃烧室31-2。在除尘/催化装置32中进行生成气体GA的重整(分解焦油)，并将劣化(催化功能的衰退)的催化剂CA’送到燃烧室31-2，在该燃烧室31-2进行加热再生，再作为再生的催化剂CA被送回到除尘/催化装置32中。在燃烧室被加热、再生的催化剂CA被送到气化室31-1。来自燃烧室31-2的燃烧排气通过热回收装置37被进行热回收，并通过除尘装置38将尘埃除去，排出。
图17是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图，是将图11的气化、催化再生和除尘以及重整在同一流动层炉中进行的情况下的构成示意图。气化/燃烧/除尘重整装置40如图所示，具备流动层40a的流动层炉被间隔壁40b、40c划分成气化室40-1、燃烧室40-2、以及除尘/催化室40-3。流动层40a的间隔壁40b、40c的下端下方形成了作为流动介质的劣化的催化剂CA’的移动通道。
除尘/催化室40-3的下方设有除尘室41。在除尘室41设有过滤件41a。在气化室40-1中使原料A气化的含有焦炭CX以及灰烬J的生成气体GA，被送到除尘室41的过滤件41a的下方，焦炭CX及灰烬J被过滤件41a捕集，剩下的生成气体GA通过散气喷嘴41b被喷射到流动层40a中，并通过构成流动层40a的、作为流动介质的催化剂CA而被重整(分解焦油)，最后被作为产品气体GB从除尘/催化室40-3中排出。此外，一般将空气L作为流动气体及氧化剂吹入流动层40a的底部。
由于在除尘/催化室40-3中进行的生成气体GA的重整(分解焦油)而劣化的催化剂CA’被转移到燃烧室40-2，并被加热再生，通过搬运路径40d又回到除尘/催化室40-3。来自燃烧室40-2的燃烧排气GC通过热回收装置37被热回收，再通过除尘装置38将尘埃除去，并排出。而且，在燃烧室40-2被加热再生的催化剂通过搬运路径40e又回到气化室40-1。
图18是除尘/催化装置32的结构实例示意图。如图所示，在除尘/催化装置32内设有过滤件32a，将含有灰烬J以及焦炭CX的生成气体GA从气体导入口32-1导入，通过浸入过滤件32a，由过滤件32a将灰烬J及焦炭CX与生成气体GA分离。被该过滤件32a除去灰烬J及焦炭CX的生成气体GA，通过形成在过滤件32a上的催化剂CA的填充层32b来进行重整(分解焦油)，最后作为产品气体GB从气体排出口32-2排出。这里，过滤件32a使用的是陶瓷或金属制的过滤器。被分离的灰烬J及焦炭CX从排出口32-3被排出。
而且，除尘/催化装置32如图19所示，也可以在其内部设有填充着作为填充剂OX的砂或陶瓷颗粒的填充层32c，来取代过滤件，并从通过气体导入口32-1被导入的含有灰烬J及焦炭CX的生成气体GA，将灰烬J及焦炭CX分离出来。该填充层32c通过使填充剂OX流下等来使其进行移动。通过将含有灰烬J及焦炭CX的生成气体GA浸入填充层32c，而使该填充层32c的填充剂OX的颗粒与灰烬J及焦炭CX接触并进行捕集，从而将灰烬J及焦炭CX从生成气体GA分离出来。透过该填充层32c的生成气体GA被设置在从填充层32c到气体排出口32-2的流路中，通过催化剂CA的填充层32b被重整(分解焦油)，并作为产品气体GB从气体排出口32-2被排出。由于催化剂CA与填充剂OX混合使用，也可以将填充剂OX本身全部置换成催化剂CA。
从排出口32-3排出的填充剂OX、灰烬J、以及焦炭CX，通过比重差分选机，利用填充剂OX、灰烬J、以及焦炭CX的比重差，进行区分，被区别的填充剂OX再次回到除尘/催化装置32的填充层32c中，当灰烬J冷却以后将其进行回收。这些区分是在还原环境下进行的。
而且，除尘/催化装置32如图20所示，为了在从气体导入口32-1导入的含有灰烬J及焦炭CX的生成气体GA中，利用回旋流的离心力作用，将灰烬J及焦炭CX进行分离，也可以使用所谓的旋风式离心分离器。在除尘/催化装置32中或者气体导入口32-1附近，通过闸斗仓42(ロツクホツパ一)等的可将生成气体GA的环境与外界大气的环境隔离的装置，将催化剂(催化剂颗粒)CA注入到该生成气体GA中，由此，通过回旋流的混合搅拌作用使生成气体GA中的焦油成分在催化剂CA的作用下分解。在该除尘/催化装置32中，从焦油分解后的生成气体GA将灰烬J和焦炭CX以及劣化催化剂CA’分离出来，并从排出口32-3排出，再将进行焦油分解后的生成气体GA作为产品气体GB从排出口32-2排出。
而且，除尘/催化装置32如图21所示，在装置内设有过滤件32a，将含有灰烬J和焦炭CX的生成气体GA从气体导入口32-1导入，通过使含有灰烬J和焦炭CX的生成气体GA浸透该过滤件32a，可由该过滤件32a捕集分离灰烬J和焦炭CX，并将该灰烬J和焦炭CX从排出口32-3排出。
通过在从过滤件32a到气体排出口32-2的流通路径中所填充的催化剂CA，来进行生成气体GA的焦油分解，再将被重整的生成气体GA作为产品气体GB从气体排出口32-2排出。这里，过滤件32a可以是陶瓷或金属制的过滤器。
催化剂CA在用于焦油分解之后，其催化功能会劣化，就要进行其再生，因此在过滤件32a上方设置散气喷嘴32b等的散气装置，由此将生成气体GA喷出并使催化剂CA流动移动，再将劣化的催化剂CA’从催化剂排出口32-4排出到外部。除尘/催化装置32内的过滤件32a设有斜面，以便越靠近催化剂排出口32-4的位置越低，其有利于劣化的催化剂CA’的排出。
图22是除尘/催化装置其他构成实例的示意图。本除尘/催化装置32如图所示，可在装置内将灰烬J和焦炭CX从生成气体GA中分离出来，还设有代替过滤件的填充层32c，其填充着作为填充剂OX的砂和陶瓷颗粒。该填充层32c通过填充剂OX的流下等进行移动。将含有该灰烬J以及焦炭CX的生成气体从气体导入口32-1导入，并使其浸透填充层32c，通过该填充层32c的填充剂OX的颗粒，接触捕集灰烬J以及焦炭CX，使其从生成气体GA分离。被该填充层32c所分离的灰烬J和焦炭CX被从排出口32-3排出到外部。
在除尘/催化装置32中还设有催化剂填充层32d，其填充有再生的催化剂CA。该催化剂填充层32d与填充剂32c相同，通过催化剂CA的流下等进行移动。若使生成气体GA浸透在该催化剂填充层32d，就可以使焦油在催化剂CA作用下分解，并使劣化的催化剂CA’从催化剂出口32-5排出。
在图22所示结构的除尘/催化装置32中，催化剂CA与填充剂OX同样成颗粒状，也可将其与填充剂OX混合使用、或者将所有填充剂OX本身置换成催化剂CA。这时，通过填充层32c而分离的灰烬J和焦炭CX，由比重差分选机利用填充剂OX(催化剂CA)、灰烬J和焦炭CX的比重差进行区分。
催化剂CA与填充剂OX同样呈颗粒状，将其与填充剂OX混合使用，或者将填充剂OX本身全部置换成催化剂CA的情况下，若除尘/催化装置32的温度为900～1000摄氏度的高温，则盐类就会挥发，而不会留在灰烬J中，因此，由填充层32c分离的灰烬J和焦炭CX，就可以和填充剂OX及催化剂CA一起原封不动地被提供给焦炭燃烧装置或燃烧室。
图23是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置设有由间隔壁43a将流动层炉分割成气化室43-1和燃烧室43-2的气化装置43。从还原环境下的气化室43-1，将流动介质MX(砂)、劣化的催化剂CA’、以及焦炭CX移动到氧化环境下的燃烧室43-2中，在该燃烧室43-2中，进行焦炭CX的燃烧，并将劣化的催化剂CA’加热再生，使其成为催化剂CA。该再生的催化剂CA被再次移动至气化室43-1中，并将燃烧排气GC排出。
气化室43-1的流动层43-1a中存在着流动介质MX(砂)和催化剂CA，原料A在被气化的同时，由催化剂CA进行重整(分解焦油)，被重整的生成气体GA被导入使用与图20具有大致相同结构的旋风式离心分离器的除尘/催化装置32中。而且，从气化室43-1的流动层43-1a选出的不燃物I、含有未反应部分的劣化催化剂CA’、流动介质MX以及灰烬J的混合体，被导入分选装置34中，在该分选装置34将不燃物I进行选择分离，留下的催化剂CA’、流动介质MX以及灰烬J被导入除尘催化装置32中。
在除尘/催化装置32与图20的情况相同，通过将生成气体GA和催化剂CA气相混合使生成气体GA被进一步重整，而得到产品气体GB。来自除尘/催化装置32的催化剂CA’、流动介质MX以及灰烬J又被送回到气化装置43的燃烧室43-2中。
图24是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置具有与图12的气化装置31具有大致相同结构的气化装置31、以及与图20的除尘/催化装置32具有大致相同结构的除尘/催化装置32。从气化室31-1的流动层31a选出的不燃物I、催化剂CA’、以及灰烬J的混合体，被导入分选装置34中，在该分选装置34将不燃物I进行选择去除，留下的催化剂CA’以及灰烬J又回到气化室31-1中。在气化室31-1中将原料A气化的同时，通过催化剂CA来进行生成气体GA的重整。来自气化室31-1的生成气体GA、灰烬J以及焦炭CX的混合体被移送会除尘/催化装置32中。
在除尘/催化装置32中，与图20的情况相同，通过将生成气体GA和催化剂CA气相混合，使生成气体GA’被进一步重整，从而得到产品气体GB。来自除尘/催化装置32的催化剂CA’、焦炭CX及灰烬J又被送回到气化装置31的燃烧室31-2中。
图25是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置是使用流动层催化装置56作为如图所示的催化剂反应再生装置的装置。在流动层催化装置56中，使用催化剂颗粒作为流动介质，将炉内分为与催化剂CA进行反应的反应室56-1和将劣化的催化剂CA’进行再生的再生室56-2。在反应室56-1内为还原环境，再生室56-2内为氧化环境。通过间隔板(图未示)等使反应室56-1和再生室56-2被分割成为各自独立通过气体的状态。通过与两区域之间所需处理的生成气体GA的量相应的设计，来保持适当的流动速度，从而使得作为流动介质的催化剂CA在相互的区域循环。
将煤、生物物质、普通废弃物、工业废弃物、RDF、废塑料等的原料A通过气化装置51进行气化，并将其生成气体GA送往除尘装置52，以除去该生成气体GA中所含的焦炭CX和灰烬J，并将其送到流动层催化装置56的反应室56-1中。在还原环境下的反应室56-1中，在使催化剂CA在被送来的生成气体GA中流动的同时，进行生成气体GA的重整(分解焦油)，从而得到产品气体GB。
将来自气化装置51的不燃物I、焦炭CX及灰烬J的混合体，送入分选装置53中，以将不燃物I进行选择去除，留下的焦炭CX以及灰烬J的混合体又被送到焦炭燃烧室54中，在该焦炭燃烧室54中进行焦炭CX的燃烧。将来自该焦炭燃烧室54的含有灰烬的燃烧排气GC送到除尘装置55中，以除去灰烬J，再将燃烧排气GC送到流动层催化装置56的再生室56-2中。
将由于进行了焦油分解而使催化功能劣化的催化剂CA’，从反应室56-1送到再生室56-2中，在氧化环境下的再生室56-2中，利用燃烧排气GC的热使劣化的催化剂CA’进行加热再生。含在来自反应室56-1的催化剂CA’中的焦炭CX量较大时，向再生室56-2投入可用于燃烧的含氧气体(空气等)，以使该焦炭CX燃烧。通过燃烧排气GC的显热和残留焦炭CX的燃烧热而被再生的催化剂CA，被再次提供给反应室56-1。
在反应室56-1中虽然在存在催化剂CA的情况下焦油分解(热分解反应)会导致炉内温度降低，但通过从再生室56-2所提供的作为流动介质的催化剂CA所携带的热量、和生成气体GA的显热，可以对热分解提供充足的热量。此外，变得能够向流动层催化装置56的反应室56-1中补充催化剂CA。
图26是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。本装置与图25所示装置相同，使用流动层催化装置56作为催化反应再生装置，与图25装置的不同点在于，在气化装置51中使用流动层锅炉，将炉内分割成可使原料A气化的还原环境下的气化室51-1、和氧化环境下的燃烧室51-2。利用间隔板(图未示)等将气化室51-1和燃烧室51-2间隔成可各自独立通过气体的状态，以使流动介质可在两区域间循环。
从气化室51-1选出的不燃物I、焦炭CX以及灰烬J的混合体被送到分选装置53，在该分选装置53中将不燃物I进行选择去除，留下的焦炭CX以及灰烬J被提供至燃烧室51-2中。来自气化室51-1的流动介质MX和焦炭CX被送到燃烧室51-2，并在该燃烧室51-2中进行焦炭CX的燃烧，被加热的流动介质MX被再次送回气化室51-1。与图25所示装置相同点在于，将来自气化室51-1的生成气体以及燃烧室51-2的燃烧排气GC，分别通过除尘装置52和除尘装置55进行除尘，再将其送到流动层催化装置56的反应室56-1和再生室56-2。在除尘装置52中从生成气体GA除去的焦炭CX和灰烬J，根据需要(焦炭CX量多的情况下)以燃烧目的和气化目的被返回到燃烧室51-2、气化室51-1中。此外，变得能向流动层催化装置56的反应室中补充催化剂CA。
另外，在图25、26的装置中，虽然是将设有具有流动层的反应室56-1和再生室56-2的流动层催化装置56作为催化剂反应再生装置，但也可以不仅限于流动层催化装置，将通过催化剂使生成气体重整的反应室、与可使由于气体重整而劣化的催化剂加热再生的再生室一体构成也可以。
在图25所示结构的装置中，虽然是作为预处理，将提供到流动层催化装置56的生成气体GA及燃烧排气GC分别在除尘装置52、55中进行除尘，也可以将作为催化剂流动层锅炉的流动层催化装置56，作为颗粒过滤器来使用，如图27所示，作为具有除尘功能的流动层催化除尘装置56’来使用。在图27中，来自反应室56’-1的劣化的催化剂、灰烬J以及焦炭CX被移送到再生室56’-2中，并在该再生室56’-2中进行焦炭CX的燃烧，再通过该燃烧热将劣化的催化剂CA’加热再生，并使其返回到反应室56’-1中，灰烬J被排出到流动层催化装置56之外。
而且，在图26所示结构的装置中，被提供到流动层催化装置56中的生成气体以及燃烧排气GC，虽然作为预处理被送到除尘装置52、55中进行除尘，但也可以将作为催化剂流动层炉的流动层催化装置56如图28所示，作为具有除尘功能的流动层催化除尘装置56’来使用。在图28中，来自反应室56’-1的劣化的催化剂CA’、灰烬J以及焦炭CX被移送到再生室56’-2中，并在该再生室56’-2中进行焦炭CX的燃烧，再通过该燃烧热将劣化的催化剂CA’加热再生，并使其返回到反应室56’-1中，灰烬J被排出到流动层催化除尘装置56’之外。而且，来自反应室56’-1的焦炭CX及灰烬J被送到气化装置51的燃烧室51-2中。
图29是图28所示装置的炉部分的结构示意图。如图所示，气化装置51被间隔壁51a划分成气化室51-1和燃烧室51-2，气化室51-1的流动层51-1a和燃烧室51-2的流动层51-2a在间隔壁51a的下端下方相连通，来自气化室51-1的流动层51-1a的流动介质MX和焦炭CX，通过连通路径51b移动到燃烧室51-2的流动层51-2a中。而且，在燃烧室51-2中通过焦炭CX的燃烧热等被加热的流动介质MX，从流动层51-2a向气化室51-1的流动层51-1a移动。
流动层催化除尘装置56’被间隔壁56’a划分成反应室56’-1和再生室56’-2，反应室56’-1的流动层56’-1a与再生室56’-2的流动层56’-2a，在间隔壁56’a的下端下方相连通，来自反应室56’-1的流动层56’-1a的劣化催化剂CA’、灰烬J和焦炭CX通过连通路径56’b进行移动。而且，将在再生室56’-2中通过焦炭CX燃烧热等被加热再生的催化剂CA，供应到反应室56’-1的流动层56’-1a中。
在气化装置51的气化室51-1中将原料A进行气化，其生成气体GA、灰烬J和焦炭CX的混合体被供应到流动层催化除尘装置56’的反应室56’-1中，生成气体GA通过催化剂CA被重整(分解焦油)，并被作为产品气体GB排出。并且，来自气化装置51的燃烧室51-2的燃烧排气GC被供应到流动层催化除尘装置56’的再生室56’-2中，在进行过劣化的催化剂CA’的加热再生以后被排出。
图30是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图，是将图28的气化装置51和流动层催化装置56’统一在同一锅炉中的装置的示意图。如图所示，气化装置51和流动层催化除尘装置56’被统一在一个流动层炉60中。气化装置51和流动层催化除尘装置56’的动作作用，与图28大致相同，因此省略其说明。
图31为图30所示装置的锅炉部分的结构示意图。如图所示，气化装置51和流动层催化除尘装置56’被统一在一个流动层炉60中，上部为流动层催化除尘装置56’，下部为气化装置51。被间隔壁61划分为气化装置51的气化室51-1和燃烧室51-2、与流动层催化除尘装置56’的反应室56’-1和燃烧室56’-2。气化装置51的气化室51-1中所产生的生成气体GA，通过流动层催化除尘装置56’的反应室56’-1底部的散气板62，被提供到流动层56’-1a，在燃烧室51-2所产生的燃烧气体GC通过再生室56’-2底部的散气板62被提供到流动层56’-2a。
在气化装置51的气化室51-1将原料A进行气化的同时，生成气体GA通过催化剂CA被重整(分解焦油)。该生成气体GA进而从流动层催化除尘装置56’的反应室56’-1底部的散气板62被喷出到流动层56’-1a，这里，生成气体GA再次与催化剂CA接触，进一步被进行重整，从而作为被彻底重整的产品气体GB而排出。此外，来自气化装置51的燃烧室51-2的燃烧排气GC，从流动层催化除尘装置56’的再生室56’-2底部的散气板62被喷出到流动层56’-2a，变成为清洁的燃烧排气GC被排出。
图33是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。在通过进行水蒸气重整及二氧化碳重整反应，将焦油进行分解的情况下，使用与其相适应的物质作为催化剂的同时，重整反应所必需的重整用气体GR必须在气体重整装置12的入口充分含有。通常在来自气化装置11的生成气体GA中，含有水和二氧化碳，但当量比(量論比)(焦油分解所需的量为1)必须要在1～3左右，因此，如果必要，如图所示，在气体重整装置12入口投入作为重整用气体GR的蒸气(H2O)或二氧化碳(CO2)。气体重整装置12内的温度为700～1000摄氏度，最好在800～950摄氏度。
作为催化剂再生装置13的功能，在上述实例中就是将催化剂CA上的不纯物加热再生。催化剂再生装置13的功能虽然是将催化剂CA进行加热，但是将催化剂CA加热并不等于再生。不仅仅是加热，还需要进行其他各种反应。但也不能说加热是不必要的。由于必须在催化剂再生装置13以及气体重整装置12中保持一定程度的温度，因此在催化剂再生装置13中催化剂CA必须被加热。由此，就要向气体重整装置12、催化剂再生装置13中提供必要的热量(维持反应温度)，以进行由于气体重整装置12中的不纯物的析出/附着而失去活性、劣化的催化剂CA’的再生。
通过向催化剂CA提供热量，可进行劣化的催化剂CA’的再生。不仅如此，由于使用该热量是为了在催化剂再生装置13、气体重整装置12中保持必要的温度，因此也起到对催化剂CA加热的作用。而且，由于气体重整装置12中的反应是吸热反应，因此在催化剂再生装置13中对催化剂的加热，在维持气体重整装置12的温度方面很重要。
催化剂再生的具体再生反应，如下述1)～4)所示。
1)燃烧(氧化)再生(再生用气体＝氧气)
通过将催化剂表面析出的碳C、硫S等进行燃烧，以将其除去，为如下所示的发热反应。
这是由上述裂化反应的副反应所生成的碳成份的燃烧而进行的除去反应。而且，即使对于硫S也可以考虑使用相同的再生方法。虽然该反应是当然必要的，但除此之外，必须使用氧气O2作为进行再生的气体。氧气可以是纯氧、空气、或含有残留氧的排气等都可以。由于是发热反应，因此可以利用该热作为热源。
2)氢化再生(再生用气体＝氢气)
氧化、氯化、硫化的催化剂的还原再生(CA是催化剂，典型的Pt等的过渡金属)，是如下述所示的吸热反应。
这是通过氢化而进行的再生，将氧化、氯化、硫化的催化剂(催化剂中的Pt等的过渡金属)，通过在含氢气体中进行还原，而成为还原状态的金属，由此来进行再生。
3)水蒸气再生(再生用气体＝水蒸气)
氯化、硫化的催化剂的还原再生(CA为催化剂，典型的是Ca、Al、Si、Mg)，是如下述所示的吸热反应。
这是由氢进行的再生，将氯化、硫化的催化剂与上述2)同样地进行还原再生。
4)加热再生(再生用气体＝高温排气等)
将催化剂表面溶融的低熔点金属(Na、K、Pb、Hg等)通过加热蒸发来除去，是吸热反应。
作为气体重整装置12的热源，在上述实例中，是处理废热TP，具体来说是表示的是利用焦炭CX的燃烧排气GC的显热的例子，但并不仅限于此，例如，也可以将上述1)的燃烧(氧化)再生时所产生的热(碳C、硫磺S等的燃烧再生时的燃烧热)、生成气体的由于部分燃烧而产生的燃烧热、或者这些热的组合作为热源。而且，通过使用原料本身所具有的热量，就可以不必使用辅助燃料。
图34是实施本发明可燃气体重整方法的装置的系统构成实例示意图。如图所示，这里，向催化剂再生装置13提供处理废热TP和再生用气体GT，并将来自催化剂再生装置13的燃烧排气GC排出。作为再生用气体GT，使用的是氧气(O2)(纯氧、空气、排气)、氢气(H2)(纯氢、含氢废气等)、水蒸气(H2O)。催化剂CA的再生方法，根据上述1)～4)的再生方法。催化剂再生装置13的温度条件为800～1000摄氏度，最好为900～1000摄氏度。
图35是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用燃烧排气GC的显热的情况。气化装置11由气化室11-1和焦炭燃烧室11-2构成，从气化室11-1向焦炭燃烧室11-2提供流动介质MX和焦炭CX，从焦炭燃烧室11-2向气化室11-1提供流动介质MX。在向气体重整装置12提供重整用气体GR的同时，还从气化室11-1提供生成气体GA，并从焦炭燃烧室11-2向催化剂再生装置13提供燃烧排气GC。从气体重整装置12向催化剂再生装置13提供劣化的催化剂CA’，再从催化剂再生装置13向气体重整装置12提供经过再生的催化剂CA。再生方法可以用于上述燃烧(氧化)再生、加热再生的情况。
图36是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用再生反应热的情况。向催化剂再生装置13提供再生用气体GT，并通过该再生用气体GT进行再生(利用所含氧气进行燃烧再生)，由此进行再生以及热源的供应。这时，由于也可以不使用焦炭的燃烧排气GC，因此气化装置11也可以是部分燃烧气化炉。再生方法可以只用于上述燃烧(氧化)再生的情况。
图37是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用燃烧排气GC的显热和再生反应热的情况。向气体重整装置12供应重整用气体GR和来自气化室11-1的生成气体GA。向催化剂再生装置13所提供的再生用气体GT、与来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC之间通过热交换器70进行热交换、被加热供应。加热再生用气体GT的热交换器70，可以使用即使在700～1000摄氏度左右的温度也可以使用的特殊铸钢、陶瓷等的高温热交换器。再生方法可以用于上述燃烧(氧化)再生、氢化再生、水蒸气再生的情况。
图38是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用燃烧排气GC的显热和再生反应热的情况。向气体重整装置23提供重整用气体GR和来自气化室11-1的生成气体GA。该生成气体GA通过热交换器71与来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC之间进行热交换、被加热供应。向催化剂再生装置13提供再生用气体GT。加热生成气体GA的热交换器71使用的是即使在700～1000摄氏度左右的温度、以及还原环境中也可以使用的特殊铸钢、陶瓷等的高温热交换器。再生方法可以用于上述燃烧(氧化)再生、氢化再生、水蒸气再生的情况。
图39是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用燃烧排气GC的显热和再生反应热的情况。向气体重整装置12供应的重整用气体GR与来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC之间通过热交换器72进行热交换、被加热供应。而且，向气体重整装置12供应来自气化室11-1的生成气体GA，向催化剂再生装置13提供再生用气体GT。加热重整用气体GR的热交换器72，可以使用即使在700～1000摄氏度左右的温度也可以使用的特殊铸钢、陶瓷等的高温热交换器。再生方法可以用于上述燃烧(氧化)再生、氢化再生、水蒸气再生的情况。
图40是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用燃烧排气GC的显热和再生反应热的情况。向气体重整装置12提供重整用气体GR和来自气化室11-1的生成气体GA。向催化剂再生装置13提供再生用气体GT和来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC。再生方法可以用于上述燃烧(氧化)再生、氢化再生、水蒸气再生等的情况。
图37、38、39及40所示的任意装置都可以用于上述燃烧(氧化)再生、氢化再生、水蒸气再生。但是，由于氢化再生以及水蒸气再生都是吸热反应，因此必须提供热源，所以只能在燃烧排气GC的显热充足时才能成立。再生反应热和其他的热源组合的情况下，即使在氢化再生那样的吸热反应时，只要用其他热源对其加以补充，即可实现该处理，因此，即使再生反应热为负的情况下，也可以进行实际处理。
图41是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用生成气体燃烧热的情况。向催化剂再生装置13供应来自气化装置11的部分生成气体GA，同时还提供空气L(O2)。这里的劣化的催化剂CA’的再生，是指加热再生，将在催化剂表面溶融的低熔点金属(Na、K、Pb、Hg等)通过加热蒸发来除去。
图42是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用再生反应热和生成气体燃烧热的情况。向气体重整装置12提供重整用气体GR和来自气化装置11的部分生成气体GA。向催化剂再生装置13提供来自气化装置11的部分生成气体GA、再生用气体GT和空气L(O2)。再生方法可以用于上述燃烧(氧化)再生、氢化再生、水蒸气再生等的情况。
图43是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用燃烧排气GC的显热和生成气体燃烧热的情况。向气体重整装置12供应重整用气体GR和来自气化室11-1的生成气体GA。该生成气体通过热交换器71与来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC之间进行热交换、被加热供应。向催化剂再生装置13提供通过热交换器71而被加热的部分生成气体GA和空气L(O2)。再生方法可用于加热再生的情况。
图44是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用燃烧排气GC的显热和生成气体燃烧热的情况。向气体重整装置12供应重整用气体GR和来自气化室11-1的部分生成气体GA。向催化剂再生装置13提供来自气化室11-1的部分生成气体GA和空气L(O2)。该空气L(O2)通过热交换器70被来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC加热。再生方法可用于加热再生。
图45是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用燃烧排气GC的显热和生成气体燃烧热的情况。向气体重整装置12提供通过热交换器72而被来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC加热的重整用气体GR、和来自气化室11-1的部分生成气体GA。向催化剂再生装置13提供来自气化室11-1的部分生成气体GA和空气L(O2)。作为再生方法可以用于加热再生。
图46是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用燃烧排气的显热和生成气体燃烧热的情况。向气体重整装置12提供重整用气体GR和来自气化室11-1的部分生成气体GA。向催化剂再生装置13提供来自气化室11-1的部分生成气体GA、来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC、以及空气L(O2)。作为再生方法可用于加热再生。
图47是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用生成气体燃烧热、燃烧排气GC的显热以及再生反应热的情况。向气体重整装置12提供重整用气体GR和来自气化室11-1的部分生成气体GA。生成气体GA通过热交换器71与来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC进行热交换、被加热供给。向催化剂再生装置13提供被加热的部分生成气体GA、再生用气体GT和空气L(O2)。作为再生方法可以用于燃烧(氧化)再生、氢化再生、水蒸气再生。
图48是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用生成气体燃烧热、燃烧排气GC的显热和再生反应热的情况。向气体重整装置12提供重整用气体GR和来自气化室11-1的部分生成气体GA。向催化剂再生装置13提供再生用气体GT以及通过热交换器70而与来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC之间进行热交换、并被加热的空气L(O2)。作为再生方法可以用于燃烧(氧化)再生、氢化再生、水蒸气再生。
图49是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用燃烧排气GC的显热、生成气体燃烧热以及再生反应热的情况。向气体重整装置12供应重整用气体GR和来自气化室11-1的部分生成气体GA。向催化剂再生装置13提供空气L(O2)以及通过热交换器70而与来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC之间进行热交换、并被加热的再生用气体GT。作为再生方法可以用于加热再生。
图50是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用生成气体燃烧热、燃烧排气GC的显热和再生反应热的情况。向气体重整装置12供应通过热交换器72而与来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC之间进行热交换、并被加热的重整用气体GR和来自气化室11-1的部分生成气体GA。向催化剂再生装置13提供部分生成气体GA、空气L(O2)和再生用气体GT。作为再生方法可以用于加热再生。
图51是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图，表示的是使用生成气体燃烧热、燃烧排气的显热和再生反应热的情况。向气体重整装置12供应重整用气体和GR和来自气化室11-1的部分生成气体GA。向催化剂再生装置13提供部分生成气体GA、再生用气体GT、空气L(O2)以及来自焦炭燃烧室11-2的燃烧排气GC。作为再生方法可用于加热再生。
在气体重整装置中劣化的催化剂，必须在催化剂再生装置中进行再生操作，并且必须进行连续或间断的催化剂颗粒的循环。在上述实例中，如图52所示，虽然表示的是气体重整室201和催化剂再生室202构成一体型流动层200的实例，但气体重整/催化剂再生的装置形式具有如下所述的形式。此外，在图52中，203、204是旋风式除尘机，从气体重整室201底部供应生成气体GA，并从催化剂再生室202底部供应燃烧排气GC。
图53是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。这是双塔循环方式，气体重整装置210和催化剂再生装置211都是由气流层构成。在气体重整装置210和催化剂再生装置211的各层中，气体要以空塔速度被供应到各塔，上述空塔速度是催化剂粒子以终端速度移动所必须的速度。从气体重整装置210飞出的劣化的催化剂(颗粒)CA’在旋风式除尘机212中与产品气体GB分离，并被提供到催化剂再生装置211，从催化剂再生装置211飞出的再生后的催化剂(颗粒)CA’在旋风式除尘机213中与燃烧排气GC分离，并被提供到气体重整装置210中。这样，催化剂颗粒就可在两塔间连续循环。
图54是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。这是双塔循环方式，气体重整装置220和催化剂再生装置221都是由浓稠流动层构成的。从催化剂再生装置221被加热再生的催化剂CA通过溢流(オ一バ一フロ一)而被转移到气体重整装置220，而且，劣化的催化剂CA’从气体重整装置220的下部被选出，通过气流搬运224被转移到催化剂再生装置221。作为气流搬运224用的气体，可以使用具有相应压力的空气L等。从气体重整装置220飞出的催化剂(颗粒)CA’在旋风式除尘机222中与产品气体GB分离，并返回气体重整装置220中，从催化剂再生装置211飞出的被再生的催化剂(颗粒)CA在旋风式除尘机223中与燃烧排气GC分离，并再次返回催化剂再生装置221中。这样，催化剂颗粒就可以在两塔间连续循环。
图55是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。这虽然与图54是相同的形式，但与图54不同，来自气体重整装置220的劣化的催化剂CA’通过溢流被提供到催化剂再生装置221中，在该催化剂再生装置221中被加热/再生的催化剂CA由气流搬运224被运送到气体重整装置220中。作为该气体搬运用的气体，可以使用具有相应压力的生成气体GA或氮气(N2)、水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)或丙烷气体等可燃气体。
图56是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。这是双塔循环方式，气体重整装置220和催化剂再生装置221都是由浓稠流动层构成的。虽然在催化剂再生装置221中被加热/再生的催化剂CA通过溢流被提供到气体重整装置220这一点，与图54相同，但在气体重整装置220中劣化的催化剂CA’从气体重整装置220的下部被选出，通过螺旋式传送机225和传送带226等的机械传送装置，将其移动到催化剂再生装置221中。
图57是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。这虽然有与图56情况的相同之处，但与图56的情况也有所不同，来自气体重整装置220的劣化的催化剂CA’通过溢流被进行搬运，以供应到催化剂再生装置221，并且在该催化剂再生装置221中被加热/再生的催化剂CA从催化剂再生装置221的下部被选出，通过螺旋式运输机225和传送带226等的机械搬运装置，被转移到气体重整装置220。
图58是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。这是双塔循环方式，气体重整装置220和催化剂再生装置221都是浓稠流动层。将来自气体重整装置220的劣化的催化剂CA’向催化剂再生装置221的转移、以及将在催化剂再生装置221中被加热再生的催化剂向气体重整装置220的转移都是通过溢流来进行的。
图59是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。这是双塔循环方式，气体重整装置210是气流层、催化剂再生装置221是浓稠流动层。从气体重整装置210飞出的劣化的催化剂(颗粒)CA’在旋风式除尘机212中与产品气体GB分离，并被供应到催化剂再生装置221中，来自催化剂再生装置221的被加热/再生的催化剂CA通过溢流被转移到气体重整装置210中。
图60是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。虽然有与图59相同的情况，但也有与图59不同之处，即，气体重整装置220是浓稠流动层，而催化剂再生装置211是气流层。从催化剂再生装置211飞出的被加热/再生的催化剂CA在旋风式除尘机213中与燃烧排气GC分离，被送到气体重整装置220中，来自气体重整装置220的劣化的催化剂CA’通过溢流被转移到催化剂再生装置211中。
图61是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。这是固定层交换方式，230、231分别为催化剂层。催化剂可以是粒状、圆筒状、蜂窝状等的任意形状，另一方面，在将催化剂层230作为气体重整装置并向其供应生成气体GA时，将另一个催化剂层231作为催化剂再生装置向其提供燃烧排气GC，经过一定时间，若催化剂层230的催化剂CA失去活性，则向该催化剂层230供应燃烧排气GC以使劣化的催化剂CA’再生，同时向催化剂层231供应生成气体GA，以对生成气体GA进行重整。该生成气体GA和燃烧排气GC的切换通过阀门V1～V8的切换操作来进行。
在图61所示的催化剂再生/气体重整装置中，间歇地进行催化剂的再生。再生本身即使是间歇的也没有问题，但由于必须要获取热能，因此在催化剂本身的热容量不足的情况下，催化剂层230、231不只有催化剂层，还必须使用陶瓷等的蓄热体，或者如图62A以及图62B所示，有必要通过使催化剂层232、233的双塔分别在生成气体GA和燃烧排气GC相互不混合的情况下，大面积地相接触，来进行导热。而且，图62A为纵剖面图，图62B为线A-A的剖面图。
图63A至图63C是本发明催化剂再生/气体重整装置的构成实例示意图。这是旋转固定层方式，在圆筒状的外壳234内，形成为蜂窝状的催化剂颗粒的填充层(圆筒)236，由旋转轴237被旋转自如的容纳支撑着。外壳234的两端形成有室234a、234b，该室234a、234b被两张间隔板239、239分割成上下两个区域，这两张间隔板239、239被配置成夹持着旋转轴237的状态。催化剂颗粒的填充层236通过驱动装置235进行旋转。
向室234a的上方供应生成气体GA，向室234a的下方提供燃烧排气GC，从室234b的上方排出被重整的产品气体GB，从室234b的下方排出燃烧排气GC。而且，间隔板239和间隔板239之间流入氮气(N2)等的清洁气体GPA以保持生成气体GA不与燃烧排气GC混合。催化剂颗粒填充层236的上半部分通常作为气体重整部，下半部分作为催化剂再生部。催化剂颗粒填充层236的催化剂被半连续的再生。这时，催化剂本身的热容量不足时，必须在催化剂颗粒填充层236的一部分上设有蓄热体，以进行气体重整部和催化剂再生部的热传导。此外，图63A为纵剖面图，图63B为线A-A剖面图，图63C为说明清洁气体流动状态的图。
图64是本发明气化装置的构成实例示意图。本气化装置具有热分解炉240、流动层焦炭燃烧炉241。原料A通过搬运机构242被运送到具有微小倾斜的旋转式热分解炉240中进行热分解，在产生含有焦油成分的生成气体GA的同时，也产生有不燃物I以及焦炭CX。在热分解炉240内，为了提供热能并促进热分解，而向其中投入蒸汽U。
从热分解炉240排出的不燃物I以及焦炭CX，暂时滞留在料斗243中以后，通过双闸板245以及搬运机构246被投入到流动层焦炭燃烧炉241中。在此，暂时滞留在料斗243中是因为焦炭CX及不燃物I通过双闸板间断地或连续地被提供到流动层焦炭燃烧炉241中，由此可防止从流动层焦炭燃烧炉241的燃烧气体的泄漏。流动层焦炭燃烧炉241是将砂作为流动介质的浓稠流动层，作为流动气体，除使用空气和氧气以外还可使用蒸汽。所提供的流动层的空气应该是与焦炭CX燃烧所必须的空气比为1.2～2左右。流动层焦炭燃烧炉241中，在将焦炭CX进行燃烧的同时，将不燃物I从流动层下部排出。
在该流动层焦炭燃烧炉241中进行焦炭CX的燃烧，燃烧所残留的焦炭CX和燃烧排气GC被转移到旋风式除尘机247中，从而将燃烧排气GC和焦炭CX分离，将焦炭CX返回到流动层焦炭燃烧炉241中，燃烧排气GC(900～1000摄氏度)被运送到热交换器248，在该热交换器248内进行生成气体GA和燃烧排气GC间的热交换，生成气体GA被加热并被移动到气体重整装置。来自热交换器248的燃烧排气GC被供应到热分解炉240中。此外，热分解炉240为双重构造，内部可进行原料A的流通，从其外侧依靠燃烧排气GC来进行加热。
图65是本发明气化装置的构成实例示意图。本气化装置具有部分燃烧气化炉250，通过搬运机构将原料A供应到该部分燃烧气化炉250中。部分燃烧气化炉250中作为流动气体可使用相对原料A空气比为0.2～0.5左右的空气L(或者氧气O2)，此外还可以加上蒸汽U。通过使用蒸汽U，可以促进原料A的气化。通过投入空气(或者氧气O2)，进行原料A的部分燃烧，由此维持流动层的层温，同时提供原料A的热分解、气化所必须的热量。部分燃烧气化炉250是将砂作为流动介质的浓稠流动层炉。部分燃烧气化炉250的出口设有图未示的除尘装置，由该除尘装置对生成气体GA中的焦炭CX进行捕捉，并使其返回到部分燃烧气化炉250中。
图66是使用双塔循环型催化剂流动层气化炉的气化装置的系统构成实例示意图。双塔循环型催化剂流动层气化炉，是由流动层气化炉251和流动层燃烧炉252这两个主要设备构成的。流动层气化炉251和流动层燃烧炉252之间，具有可使流动介质MX进行循环的流动介质循环机构。该流动介质MX至少一部分是铝或钙的化合物等的催化剂颗粒。
向流动层气化炉251，提供原料A(RDF、废塑料等的各种废弃物、煤、生物物质等)，通过蒸汽等的气化用气体V进行原料A的热分解气化、以及热分解气体的分解/重整。这里，在流动介质MX的至少一部分中使用催化剂颗粒，由此，可以将以往的问题中的焦油等的高分子化合物不使炉内温度升高地将其在炉内进行分解。流动层气化炉251内的催化剂颗粒，将焦油等高分子化合物进行分解时，其表面会有碳析出。焦炭和含有催化剂颗粒的流动介质MX的一部分，从流动层气化炉251被提供到流动层燃烧炉252中。
由流动层气化炉251而生成的生成气体(热分解气体)，通过流动介质MX中催化剂颗粒的移动，被分解、重整，变成更低分子化的生成气体。该生成气体GA可被供给到燃气轮机、燃气发动机等的动力回收或发电，甲醇合成或DME合成等的各种液体燃料合成处理、各种化学原料合成处理等。
向流动层燃烧炉252提供空气等的氧化剂W，以将与流动介质MX一起从流动层气化炉251运送来的焦炭(只要是未燃烧的碳)CX进行燃烧。而且，在流动层气化炉251中催化剂颗粒表面所析出的碳成份，也在流动层燃烧炉252中进行燃烧，因此可进行催化剂颗粒的再生。流动层燃烧炉252中通过上述焦炭CX等可燃物的燃烧热而被高温化的、含有再生催化剂颗粒的流动介质MX，被返回到流动层气化炉251。该高温化的流动介质MX所具有的显热，作为流动层气化炉251中的热分解气化的热源被供应。而且，当只依靠流动层气化炉251的焦炭CX等可燃物的燃烧，不能得到流动层气化炉251所必需的热量时，就要向流动层燃烧炉252提供辅助燃料X，使其燃烧。从流动层燃烧炉252排出的燃烧排气GC，在被回收其显热、除去有害物质，并被除尘后，被放入大气中。
由于还有从流动层气化炉251流出的生成气体GA，含有大量高分子化合物的情况，因此希望通过后阶段的用途，使其低分子化转变成氢、一氧化碳或者甲烷等。在这种情况下，在流动层气化炉251的后段设有裂化装置253，其可将高分子化合物低分子化，以形成产品气体(重整气体)GB。对于该裂化装置253来说最好是流动层型的。
为了吸收去除从流动层气化炉251流出的生成气体GA中所包含的氯化物及硫化物等有害物质，最好在流动介质的至少一部分使用钙的化合物等的吸收催化剂颗粒。
图67是本发明气化装置系统的构成实例示意图。如图所示，本气化装置是将浓稠流动层气化炉261和浓稠流动层燃烧炉262这两个浓稠流动层炉，用两根流动介质搬运管266、266连接而成的。各炉的流动介质MX通过溢流从流动层261a、262a，经过流动介质搬运管266、266，被相互提供到对方的炉内。该流动介质MX的至少一部分是铝或钙的化合物等的催化剂颗粒。
向浓稠流动层气化炉261提供原料A，通过蒸汽等的气化剂(气化用气体)V，来进行原料A的热分解、气化、以及热分解气体的分解、重整。这里，流动介质MX的至少一部分使用的是催化剂颗粒，因此可以将以往的问题中的焦油等高分子化合物在不升高炉内温度的情况下进行分解。在将焦油等高分子化合物分解时，浓稠流动层气化炉261内的催化剂颗粒的表面会析出碳。这里所使用的催化剂颗粒可以是CaO、FeSiO2、MgSiO2、Al2O3等。
在浓稠流动层气化炉261中生成的焦炭CX，与流动介质MX一起从浓稠流动层气化炉261的流动层261a通过溢流被排出到流动介质搬运管266，然后流入浓稠流动层燃烧炉262。在浓稠流动层气化炉261中所生成的生成气体，通过为吸收从流动层261a的上部飞出的流动介质MX而设有炉出口261b的旋风式除尘机263，被提供到后阶段的处理中。被旋风式除尘机263捕集的流动介质MX又返回到浓稠流动层气化炉261中。
向浓稠流动层燃烧炉262中提供空气等的氧化剂W，以将从浓稠流动层气化炉261经过流动介质搬运管266而被供应来的催化剂颗粒MX中的焦炭CX等的可燃物进行燃烧。而且，浓稠流动层气化炉261中的分解、重整过程中，在催化剂颗粒表面析出的碳等，在浓稠流动层燃烧炉262中通过含有氧气的氧化剂W而被燃烧，结果使催化剂颗粒被再生。被浓稠流动层燃烧炉262中的焦炭CX等可燃物的燃烧热高温化的含有再生催化剂颗粒的流动介质MX，从浓稠流动层燃烧炉262的流动层262b通过溢流被排出到流动介质搬运管266中，从而返回浓稠流动层气化炉261中。该高温化的流动介质MX所具有的显热，作为浓稠流动层气化炉261中的热分解、气化的热源而被提供。
当只依靠浓稠流动层燃烧炉262中的焦炭CX等可燃物的燃烧，不能提供浓稠流动层气化炉261所必须的热能时，就要向浓稠流动层燃烧炉262提供辅助燃料X，通过其燃烧，而使流动介质MX高温化。在通过设于浓稠流动层燃烧炉262的锅炉出口262b的旋风式除尘机264将飞散的流动介质MX捕集后，来自浓稠流动层燃烧炉262的燃烧排气GC的显热被吸收，其有害物质也被除去，在经过除尘以后被释放到大气中。此外，被旋风式除尘机264捕集的流动介质MX又被返回到浓稠流动层燃烧炉262中。
有时，从旋风式除尘机263流出的产品气体GB中还含有高分子化合物，这就希望能通过后阶段的作用来进一步使其低分子化，这种情况下为了对其进行分解、重整，将产品气体GB提供给裂化装置265。该裂化装置265具有催化剂，催化剂的种类可以是钙类、铝、铁类、镍类等任何物质。而且，催化剂是蜂窝等成型体或者颗粒状都可以，裂化装置265的形式也可以是固定层、移动层、流动层等的任意形式。
将在裂化过程中，催化剂表面所析出的碳成份进行燃烧、去除，以进行催化剂再生，虽然上述过程是必要的，但将裂化装置265作为固定装置的情况下，通过并排设置两个以上的装置，可以相应地切换用于重整反应和用于催化剂再生的线。
而且，最好在裂化装置265中使用流动层。在这种情况下，可构成在两个流动层之间催化剂颗粒的循环，其中一个流动层用于重整反应，另一个流动层用于催化剂再生。向重整反应用流动层供应生成气体GA，向催化剂再生用流动层供应燃烧用的空气等含有氧气的气体。
当裂化装置265是流动层型的时候，如图68所示，通过使用内部循环型流动层，就可以容易地进行在重整反应用流动层和催化剂再生用流动层之间催化剂颗粒的循环。使用内部循化型流动层的裂化装置265，在装置内具有被间隔壁270分割开的重整反应室267和催化剂再生室268，在该间隔壁270在流动层内，具有连接两室的开口部270a。催化剂颗粒经过该开口部270a在重整反应室267和催化剂再生室268之间循环，因此可以在裂化装置265内，使产品气体(重整气体)GB、不与催化剂再生时所产生的燃烧排气GC混合的情况下，进行回收。
生成气体GA从重整反应室267底部被提供，在重整反应室267中，在使催化剂颗粒流动的同时将所含的高分子化合物被低分子化。而且，将重整反应所必需的蒸气等的重整剂(重整用气体)GR与生成气体GA一起从重整反应室267的底部供应也可以。将被低分子化的产品气体GB，提供到后阶段的处理中，使其用于动力回收、发电、燃料合成、化学原料化等。由于催化剂颗粒在重整反应中，会因为其表面有碳等析出而失去活性，为使催化剂颗粒再生而将其送到催化剂再生室268。
在催化剂再生室268中，从底部提供氧化剂V，在使从重整反应是267供应来的催化剂颗粒流动的同时，将其表面析出的碳等进行燃烧、去除。通过碳等的燃烧时催化剂颗粒高温化。高温化的再生催化剂颗粒返回到重整反应室267中。通过该催化剂颗粒的循环，可以将重整反应所必需的热量供应到重整反应室267中。在催化剂再生室268中所产生的燃烧排气GC，在不与产品气体GB混合的情况下，被降温、除尘、去除有害物质，然后被排出到系统外。
也可以在催化剂再生室268中设有层内导热管271以进行热回收，以及流动层温度的控制。通过该温度控制，可保持最适合重整反应的流动层温度。而且，也可以在流动层内使用间隔壁272将其分割成：将催化剂颗粒表面所析出的碳等进行燃烧的催化剂再生室268、和进行热回收的热回收室269，并使催化剂颗粒在两室之间循环。这时，从热回收室269的底部提供流动化气体N。根据该流动化气体N的供应量，可以控制热回收量。由此，在氧化剂V的供应量及流动层的层高不变的情况下，就可以容易地控制催化剂再生室268的层温。
在裂化装置265中被分解、重整的产品气体GB，可以被供应到燃气轮机、燃气发动机等的动力回收或发电，甲醇合成或DME合成等的各种液体燃料合成处理，各种化学原料合成处理等中。
为了将从气化炉流出的生成气体GA中所含的氯化物和硫化物等有害物质吸收、去除，也可以在流动介质MX的至少一部分中使用钙化物等的吸收催化剂颗粒。
图69是本发明气化装置的裂化装置的构成实例示意图。如图所示，本气化装置的结构是，具有高速流动层气化炉281和高速流动层燃烧炉282这两个高速流动层炉。在两个高速流动层炉的炉出口281b、282b上设有旋风式除尘机283、284，从各流动层飞出的流动介质(颗粒)被旋风式除尘机283、284分离、回收，并提供到另一个高速流动层炉中。流动介质MX的至少一部分是铝或钙的化合物等的催化剂颗粒。
向高速流动层气化炉281提供原料A，通过蒸汽等的气化剂V，来进行原料A的热分解、气化、以及热分解气体的分解、重整。流动介质MX的至少一部分使用的是催化剂颗粒，由此可以将以往问题中的焦油等高分子化合物，在不升高炉内温度的情况下，进行分解。在将焦油等高分子化合物分解时，高速流动层气化炉281内的催化剂颗粒的表面会析出碳。这里所使用的催化剂颗粒可以是CaO、FeSiO2、MgSiO2、Al2O3等。
在高速流动层气化炉281中生成的焦炭CX(主要是未燃碳)，与流动介质MX一起随着生成气体GA从高速流动层气化炉281流出，并在旋风式除尘机283中被分离、回收，再被提供到高速流动层燃烧炉282。在高速流动层气化炉281中所生成的、并在旋风式除尘器283中与焦炭CX及流动介质MX相分离的生成气体GA，被提供到后阶段的处理中。
向高速流动层燃烧炉282中提供空气等的氧化剂W，以将从高速流动层气化炉281而被供应来的流动介质MX中的焦炭CX等的可燃物进行燃烧。而且，高速流动层气化炉281中的分解、重整反应中，在流动介质MX中的催化剂颗粒表面析出的碳等，在高速流动层燃烧炉282中通过含有氧气的气体而被燃烧、去除，结果，催化剂颗粒被再生。在高速流动层燃烧炉282中的被碳等的燃烧热高温化的含有再生催化剂颗粒的流动介质MX，随着燃烧排气GC一起从锅炉出口282流出，在旋风式除尘机284中被分离、回收以后，又返回到高速流动层气化炉281中。
该高温化的流动介质MX所具有的显热，作为热分解、气化的热源而被提供到高速流动层气化炉281中。当只依靠高速流动层燃烧炉282中的焦炭CX等可燃物的燃烧，不能提供高速流动层气化炉281所必须的热能时，就要向高速流动层燃烧炉282提供辅助燃料X，通过该燃烧，而使流动介质MX高温化。来自高速流动层燃烧炉282的燃烧排气GC被设于锅炉出口282b的旋风式除尘机284将焦炭CX及流动介质MX分离出去后，其显热被吸收，有害物质也被除去，在经过除尘以后被释放到大气中。
有时，从上述旋风式除尘机283流出的生成气体GA中还含有高分子化合物，这就希望能通过后阶段的用途来进一步使其低分子化，这种情况下为了对其进行分解、重整，将生成气体GA提供给到裂化装置285。该裂化装置285具有催化剂，催化剂的种类可以是钙类、铝、铁类、镍类等任何物质。而且，催化剂是蜂窝状等的成型体或者颗粒状都可以，裂化装置285的形式也可以是固定层、移动层、流动层等的任意形式。
将在裂化装置285的裂化过程中，催化剂表面所析出的碳进行燃烧、去除，以进行催化剂再生这个过程是必要的。但将裂化装置285作为固定装置的情况下，通过并排设置两个以上的装置，可以相应地切换用于重整反应和用于催化剂再生的线。而且，最好在裂化装置285中使用流动层。在这种情况下，可构成在两个流动层之间催化剂颗粒的循环，其中一个流动层用于重整反应，另一个流动层用于催化剂再生。向重整反应用流动层供应生成气体GA，向催化剂再生用流动层供应燃烧用的空气等含有氧气的气体。
当裂化装置285是流动层型的时候，使用的是与图68所示的裂化装置相同的结构和方法。在裂化装置285中被分解、重整的产品气体(重整气体)GB，可以被供应到燃气轮机、燃气发动机等的动力回收或发电、甲醇合成或DME合成等的各种液体燃料合成处理、各种化学原料合成处理等中。
为了将从高速流动层气化炉281流出的、并在旋风式除尘机283中与流动介质MX相分离的生成气体GA中所含的氯化物和硫化物等有害物质吸收、去除，也可以在流动介质MX的至少一部分中使用钙化合物等的吸收催化剂颗粒。
图70是本发明气化装置的系统构成实例示意图。如图所示，本气化装置的结构是，具有浓稠流动层气化炉291和浓稠流动层燃烧炉292这两个浓稠流动层炉。从浓稠流动层气化炉291向浓稠流动层燃烧炉292的流动介质MX的移动，虽然是利用流动介质搬运管293而进行的溢流形式，但从浓稠流动层燃烧炉292向浓稠流动层气化炉291的流动介质MX的运送，却是利用气流搬运管294而进行的气流搬运的方式。流动介质MX的至少一部分是铝或钙的化合物等的催化剂颗粒。
向浓稠流动层气化炉291提供原料A，通过蒸汽等的气化剂V，来进行原料A的热分解、气化、以及热分解气体的分解、重整。流动介质MX的至少一部分使用的是催化剂颗粒，由此可以将以往问题中的焦油等高分子化合物，在不升高炉内温度的情况下，在炉内进行分解。在将焦油等高分子化合物分解时，浓稠流动层气化炉291内的催化剂颗粒的表面会析出碳。这里所使用的催化剂颗粒可以是CaO、FeSiO2、Al2O3等。在浓稠流动层气化炉291中生成的焦炭，与流动介质MX一起从浓稠流动层气化炉291的流动层通过溢流而被排出到流动介质搬运管293中，并流入浓稠流动层燃烧炉292中。在浓稠流动层气化炉291中所生成的生成气体GA，被提供到后阶段的处理中。
向浓稠流动层燃烧炉292中提供空气等的氧化剂W，以将从浓稠流动层气化炉291供应来的流动介质MX中的焦炭CX等的可燃物进行燃烧。而且，浓稠流动层气化炉291的分解、重整反应中，在催化剂颗粒表面析出的碳等，在浓稠流动层燃烧炉292中通过含有氧气的气体而被燃烧、去除，结果，催化剂颗粒被再生。在浓稠流动层燃烧炉292中的被焦炭等的燃烧热高温化的含有再生催化剂颗粒的流动介质MX，通过气流搬运管294被返回到浓稠流动层气化炉291中。
该高温化的流动介质MX所具有的显热，作为热分解、气化的热源而被提供到浓稠流动层气化炉291中。当仅依靠浓稠流动层燃烧炉292中的焦炭等可燃物的燃烧，不能提供浓稠流动层气化炉291中所必须的热能时，就要向浓稠流动层燃烧炉292提供辅助燃料X，通过其燃烧，而使流动介质MX高温化。来自浓稠流动层燃烧炉292的燃烧排气GC，其显热被吸收，有害物质也被除去，在经过除尘以后被释放到大气中。
有时，从浓稠流动层气化炉291流出的生成气体GA中还含有高分子化合物，这就希望能通过后阶段的作用来进一步使其低分子化，这种情况下，为了对其进行分解、重整，将生成气体GA提供给裂化装置295。该裂化装置295具有催化剂，催化剂的种类可以是钙类、铝、铁类、镍类等任何物质。而且，催化剂是蜂窝状等的成型体或者颗粒状都可以，裂化装置295的形式也可以是固定层、移动层、流动层等的任意形式。
将在裂化过程中催化剂表面所析出的碳进行燃烧、去除，以进行催化剂再生，虽然这个过程是必要的，但将裂化装置295作为固定装置的情况下，通过并排设置两个以上的装置，可以相应地切换用于重整反应和用于催化剂再生的线。而且，最好在裂化装置295中使用流动层。在这种情况下，可构成在两个流动层之间催化剂颗粒的循环，其中一个流动层用于重整反应，另一个流动层用于催化剂再生。向重整反应用流动层供应生成气体GA，向催化剂再生用流动层供应燃烧用的空气等含有氧气的气体。
当裂化装置295是流动层型的时候，使用的是与图68所示的裂化装置相同的结构和方法。在裂化装置295中被分解、重整的产品气体(重整气体)GB，可以被供应到燃气轮机、燃气发动机等的动力回收或发电、甲醇合成或DME合成等的各种液体燃料合成处理、各种化学原料合成处理等中。
为了将从浓稠流动层气化炉291流出的生成气体GA中所含的氯化物和硫化物等有害物质吸收、去除，也可以在流动介质MX的至少一部分中使用钙化合物等的吸收催化剂颗粒。
此外，虽然以上使用了浓稠流动层、高度流动层、气流层这样的词语，这些都是对使用气体来使任何一种颗粒浮游(即使从装置的下部提供气体，也可以依靠其力量使颗粒悬浮)的方法的称呼，三者的不同之处在于所提供的气体量的差异。提供的气体量以浓稠流动层(大约2m/s左右)＜高速流动层(3～16m/s左右)＜气流层(15～20m/s左右)这样的顺序增大。其定义如下。
浓稠流动层是，颗粒几乎不会从上方飞出，而留在装置(流动层炉等)内，层内的空隙率为0.6～0.8(体积比)。层内存在许多具有明显界面的气泡。
高速流动层是，通过提供比浓稠流动层更多的气体来使颗粒飞出，层内的空隙率为0.8～0.98(体积比)。多具有使飞出的颗粒在装置上部被捕集，并令其返回到层内(再循环)的机构。
气流层是，通过提供比高速流动层更多的气体来使颗粒处于托载在气流上而被搬运的状态，层内的空隙率在0.99以上(体积比)。
如上所述，若为各项技术方案所记载的那样，就可获得下述的优异效果。
若为技术方案1及技术方案2所述的发明，由于在催化剂再生装置中的催化剂再生热以及气体重整装置中的气体重整反应所必需的热源中，利用上述可燃气体重整处理的废热、或者使用具有利用可燃气体重整处理的废热的结构的催化剂再生装置，因此，可将在将原料气化的过程中所产生的排气显热等的廉价热源，作为催化剂的再生热源、气体重整的热源来使用，并可减少或去除外部能源、生成气体的燃烧热，因此可提高生成气体的回收率。结果可以提高整体的效率。
若为技术方案3及技术方案4，将随着在上述气化装置中可燃物的气化而产生的焦炭，在焦炭燃烧装置中进行燃烧，并将其燃烧热用于催化剂再生热、或气体重整装置中的气体重整反应所必需的热源，由此可以减少或去除外部的能量、生成气体的燃烧热，因此可提高生成气体的回收率。结果可提高整体效率。
若为技术方案5，通过构成为由具备流动层的气化室和燃烧室构成的炉整合型，在技术方案4效果的基础上，还可增加以下优点，即，具有在气化装置内将原料气化的功能、和燃烧焦炭的功能，而且由于是将在同一装置中所产生的焦炭进行燃烧，因此可避免与焦炭的搬运相关的麻烦等。而且，由于是在流动层中进行原料的气化和焦炭的燃烧，因此其热扩散性好，可稳定地运转。
若为技术方案6，气化装置具有流动层，其在流动介质的至少一部分中使用催化剂颗粒，在气化装置中将可燃物气化而制造生成气体的同时，使该生成气体与作为流动介质的催化剂颗粒接触，以进行该生成气体的重整(分解焦油)，由此能高效进行生成气体重整。而且，在技术方案3、4效果的基础上，还具有以下优点，即，由于可将原料的气化和气体的重整、焦炭燃烧和催化剂的再生分别在同一个装置中进行，因此，可省去催化剂再生装置，由此降低装置的原始成本。
若为技术方案7，气化装置由具备流动层的气化室和燃烧室构成，其使用催化剂颗粒作为流动介质的一部分，在气化室中使可燃物气化而制造生成气体的同时，通过催化剂颗粒对该生成气体进行重整，再将劣化的催化剂颗粒送到燃烧焦炭的燃烧室中进行加热、再生，因此，在技术方案6效果的基础上，还可以解决从气化室到燃烧室的含有焦炭的颗粒的处理问题，且热效率也变高。
若为技术方案8，在具备除尘功能和气体重整功能的除尘/催化装置中，由于可在将气化装置所产生的生成气体通过催化剂进行重整(分解焦油)之前进行除尘，因此不仅可以省略催化剂劣化、以及与尘埃的混合、分离，而且作为催化装置的形状，还可选择固定底座那样的、由于在有尘埃存在的环境下容易堵塞而不能使用形式的反应器类型。而且，还适于防止在低温下用于分解焦油的催化剂的劣化及污染。
若为技术方案9，将在催化剂再生装置中随着生成气体的重整而劣化的催化剂，通过来自焦炭燃烧装置的燃烧排气的热，进行加热、再生，因此在技术方案8效果的基础上，即使不使用外部能源、或者不将生成气体部分燃烧，也可以由高温的焦炭燃烧热对催化剂进行高效地再生、及加热，从而可提高生成气体的回收率。也就是说，可减少整体的能量消耗量，还可减少运行成本，由此也提高LCA的评价。
若为技术方案10，气化装置由设有流动层的气化室和燃烧室构成，将在催化剂再生装置中随着生成气体的重整而劣化的催化剂，利用来自燃烧室的燃烧排气进行加热、再生，因此在技术方案9效果的基础上，还可以解决从气化室到燃烧室的含焦炭颗粒的处理问题，并可减少由于散热引起的热损耗，由此提高热效率。
若为技术方案11，气化装置是由具备流动层的气化室、燃烧室和除尘/催化室构成，因此在技术方案10效果的基础上，还可以解决从除尘/催化室到燃烧室的含焦炭颗粒的处理问题，并提高热效率。而且，通过将除尘/催化室与气化装置一体设置，还可降低装置的原始成本。
若为技术方案12，将在除尘/催化室中随着生成气体的重整而劣化的催化剂送到燃烧室，在该燃烧室中加热、再生，然后回到该除尘/催化室，因此在技术方案11效果的基础上，还可以省略催化剂再生装置。这样就可以提高热效率，并降低装置的原始成本。
若为技术方案13，气体重整装置和催化剂再生装置是由具有气体重整室和催化剂再生室的流动层催化装置构成的，上述气体重整室具有使用催化剂颗粒作为至少一部分流动介质的流动层，因此，通过催化剂颗粒的流动，可高效的进行生成气体的重整，且可将由于气体重整而劣化的催化剂颗粒进行高效的加热、再生，由此减少散热引起的热损耗，从而提高热效率。而且，可以降低装置的原始成本。也就是说，可以减少整体的能量消耗量，运行成本小，从而LCA评价也提高。
若为技术方案14，气化装置由具有流动层的气化室和燃烧室构成，在技术方案13效果的基础上，还可以解决从气化室到燃烧室的含焦炭颗粒的处理问题，从而提高热效率。
若为技术方案15，由气化室、燃烧室、气体重整室以及催化剂再生室一起在一个炉中构成，因此在技术方案14效果的基础上，还可以进一步改善热效率。并且，也可进一步降低装置的原始成本。
若为技术方案16和17，作为催化剂再生用的气体，可提供氧、水蒸气、氢气中的任意一种或者多种的气体，将在催化剂再生时所产生的反应热同处理废热一起，用于催化剂颗粒的加热、再生，由此，当由生成气体的部分燃烧而产生的热、或者催化剂再生时所产生的反应热这些处理废热中不足热量可使用反应热来补充，从而进一步提高生成气体的回收率。
若为技术方案18，通过在气化装置中投入可吸收氯化物或硫化物的吸收剂，可降低氯化物或硫化物的浓度。
产业上的可利用性
本发明可利用于可燃气体重整方法和可燃气体重整装置，该可燃气体重整方法和可燃气体重整装置将煤、生物物质、普通废弃物、工业废弃物、RDF(refuse derived fuel)、废塑料等的可燃原料在气化装置中气化，再将所产生的可燃气体进行重整。