JP2010279916A - 植物系バイオマスの多元的有効利用システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】植物系バイオマスから水を溶媒としてマイクロ波加熱により精油等を抽出する精油抽出手段1と、抽出後の植物系バイオマスをガス化するガス化手段2と、生成したガスからメタノール等を合成するアルコール合成手段3と、ガス化残渣を燃焼する燃焼手段4と、燃焼で発生したCO2を触媒を用いてマイクロ波を照射して水素と反応させメタノール等を合成するマイクロ波アルコール合成手段5とからなる。
【選択図】図1
Description
特許文献6の方法では、バイオマスはガス化部で電気炉により加熱されてガス化され、またガス化されなかった未反応のバイオマスは取り出された後、燃焼部で燃やされ、その燃焼熱はガス化部の補助熱源として用いられる。ガス化部の底部にはタール分解用触媒が設置されており、ガス化により発生したガス中のタール分が取り除かれ、さらにガス化により発生したガスは活性炭等の吸着剤を装着したガス精製部で不純物を除去された後、燃料製造部でメタノール等に変換される。この方法においても、装置の下部に移動台車を設けることで、装置を移動できるように工夫されている。
精油抽出後の植物バイオマスをガス化するガス化手段2と、
ガス化により得られたガスからアルコールを合成するアルコール合成手段3と、
ガス化残渣のススやタールを燃焼させる燃焼手段4と、
燃焼手段4で発生するCO2に、触媒存在下で水素を導入するとともに、マイクロ波を照射してアルコールを合成するマイクロ波アルコール合成手段5と、
を有する植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(2)前記精油抽出手段1を水の沸点で実施する、前記(1)に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(3)前記ガス化手段2において、酸素あるいは空気と水蒸気をガス化剤として用いる、前記(1)又は(2)に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(4)前記アルコール合成手段3において、酸化銅−酸化亜鉛−アルミナを触媒として用いる、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(5)前記燃焼手段4が、燃焼炉である、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(6)前記マイクロ波アルコール合成手段5において、酸化銅−酸化亜鉛−アルミナを触媒として用いる、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(7)前記アルコール合成手段3での排ガスを、前記マイクロ波アルコール合成手段5に導入し、排ガス中のCO2からアルコールを合成する、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(8)水を電気分解する電気分解手段13をさらに有し、該電気分解手段で得られた水素を、前記マイクロ波アルコール合成手段5に導入しCO2と反応させアルコールを合成する、前記(1)〜(7)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(9)前記電気分解手段13で副生する酸素を、前記ガス化手段2でのガス化剤として利用する、前記(8)に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(10)前記電気分解手段13で副生する酸素を、前記燃焼手段4での燃焼剤として利用する、前記(8)に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(11)前記アルコールがメタノールである、前記(1)〜(10)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(12)前記精油抽出手段1の後に、濾過手段6をさらに有し植物系バイオマスと抽出液を分離する、前記(1)〜(11)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(13)前記ガス化手段2の前に、植物系バイオマスを乾燥する予備乾燥手段7をさらに有する、前記(1)〜(12)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(14)前記ガス化手段2の後に、生成したガスを冷却する冷却手段8をさらに有し、該冷却手段で冷却水が、該ガス化手段で生成したガスとの熱交換により加熱されて発生する水蒸気を、前記ガス化手段でのガス化剤として利用する、前記(1)〜(13)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(15)前記冷却手段8で発生した水蒸気を、前記予備乾燥手段7に利用する、前記(14)に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(16)前記アルコール合成手段3の前に、ガス精製手段9をさらに有する、前記(1)〜(15)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(17)前記ガス精製手段9が、水中にガスを流通させて精製する湿式法である、前記(16)に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(18)前記ガス精製手段9が、活性炭にガスを流通させて精製する乾式法である、前記(16)に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
(19)前記ガス精製手段9の後に、ガス圧縮手段10をさらに有する、前記(1)〜(18)のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
2 ガス化手段
3 アルコール合成手段
4 燃焼手段
5 マイクロ波アルコール合成手段
6 濾過手段
7 予備乾燥手段
8 冷却手段
9 ガス精製手段
10 ガス圧縮手段
11 蒸留手段
12 蒸留手段
13 電気分解手段
Claims (19)
- 植物系バイオマスから水を溶媒としてマイクロ波加熱により精油、香料あるいは色素を抽出するとともに、植物系バイオマス中の蛋白質や核酸等の細胞内物質を抽出除去する精油抽出手段と、
精油抽出後の植物バイオマスをガス化するガス化手段と、
ガス化により得られたガスからアルコールを合成するアルコール合成手段と、
ガス化残渣のススやタールを燃焼させる燃焼手段と、
燃焼手段で発生するCO2に、触媒存在下で水素を導入するとともに、マイクロ波を照射してアルコールを合成するマイクロ波アルコール合成手段と、
を有する植物系バイオマスの多元的有効利用システム。 - 前記精油抽出手段を水の沸点で実施する、請求項1に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記ガス化手段において、酸素あるいは空気と水蒸気をガス化剤として用いる、請求項1または2に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記アルコール合成手段において、酸化銅−酸化亜鉛−アルミナを触媒として用いる、請求項1〜3のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記燃焼手段が、燃焼炉である、請求項1〜4のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記マイクロ波アルコール合成手段において、酸化銅−酸化亜鉛−アルミナを触媒として用いる、請求項1〜5のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記アルコール合成手段での排ガスを、前記マイクロ波アルコール合成手段に導入し、排ガス中のCO2からアルコールを合成する、請求項1〜6のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 水を電気分解する電気分解手段をさらに有し、該電気分解手段で得られた水素を、前記マイクロ波アルコール合成手段に導入しCO2と反応させアルコールを合成する、請求項1〜7のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記電気分解手段で副生する酸素を、前記ガス化手段でのガス化剤として利用する、請求項8に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記電気分解手段で副生する酸素を、前記燃焼手段での燃焼剤として利用する、請求項8に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記アルコールがメタノールである、請求項1〜10のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記精油抽出手段の後に、濾過手段をさらに有し植物系バイオマスと抽出液を分離する、請求項1〜11のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記ガス化手段の前に、植物系バイオマスを乾燥する予備乾燥手段をさらに有する、請求項1〜12のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記ガス化手段の後に、生成したガスを冷却する冷却手段をさらに有し、該冷却手段で冷却水が、該ガス化手段で生成したガスとの熱交換により加熱されて発生する水蒸気を、前記ガス化手段でのガス化剤として利用する、請求項1〜13のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記冷却手段で発生した水蒸気を、前記予備乾燥手段に利用する、請求項14に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記アルコール合成手段の前に、ガス精製手段をさらに有する、請求項1〜15のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記ガス精製手段が、水中にガスを流通させて精製する湿式法である、請求項16に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記ガス精製手段が、活性炭にガスを流通させて精製する乾式法である、請求項16に記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
- 前記ガス精製手段の後に、ガス圧縮手段をさらに有する、請求項1〜18のいずれかに記載の植物系バイオマスの多元的有効利用システム。
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