JP2013075943A - Apparatus and method for recovering palmitic acid - Google Patents

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Toichiro Sasaki
統一郎 佐々木
Hirokazu Goto
寛和 後藤
Shinsuke Kobayashi
信介 小林
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Metawater Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for recovering palmitic acid, with which palmitic acid as valuables can be efficiently recovered from sludge.SOLUTION: A carrier gas including no oxygen is supplied into a sample hopper 7 and into a reaction tube 1 to produce an oxygen-free atmosphere. After the reaction tube 1 is heated to 300-700°C by an electric heater 3, the sludge 13 is placed on a sample holder 5. A gas is generated by heating the sludge 13 under an oxygen-free carrier gas atmosphere. The generated gas is supplied to a recovery tube 11b in a gas cooling part 11 through a tube 12, and is cooled in the recovery tube 11b, and tar of the condensed component is collected in the recovery tube 11b. Palmitic acid is extracted from the tar, and is recovered.

Description

本発明は、汚泥からパルミチン酸を回収するパルミチン酸回収装置およびパルミチン酸回収方法に関する。   The present invention relates to a palmitic acid recovery apparatus and a palmitic acid recovery method for recovering palmitic acid from sludge.

従来、バイオマスを原料としたさまざまなエネルギー変換プロセスが開発されている。特に木質バイオマスを原料としたエネルギー変換技術についての研究開発が多く進められている。しかしながら、木質バイオマスのエネルギー変換技術は、原料となる木質バイオマスのコストなどの問題から、商用化には至っていない。   Conventionally, various energy conversion processes using biomass as a raw material have been developed. In particular, many researches and developments have been made on energy conversion technology using woody biomass as a raw material. However, wood biomass energy conversion technology has not been commercialized due to problems such as the cost of wood biomass as a raw material.

そこで、近年、収集技術が確立されている汚泥を原料としたエネルギー変換技術が注目され、炭化やガス化などのエネルギー変換技術について研究開発が推進されつつある。   Therefore, in recent years, energy conversion technology using sludge as a raw material for which collection technology has been established attracts attention, and research and development is being promoted for energy conversion technology such as carbonization and gasification.

このような汚泥を原料としたエネルギー変換技術としては、特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1には、有機性廃棄物を流動床式のガス化炉に投入して、空気比1以下の低酸素雰囲気下で熱分解ガス、タール、炭素分を含む熱分解残査に熱分解し、ガス化炉の後段に設けたサイクロン装置で熱分解残渣を回収するとともに、タールおよび熱分解ガスを、サイクロン装置の後段に設けた改質炉に供給して改質ガスを生成し、その改質ガスを発電機のエネルギー源として利用する技術が開示されている。この技術によれば、必要分の所内電力を発電しつつ、炭化物を含む熱分解残渣を回収することが可能となる。また、ガス化炉におけるガス化によって生じたタールに対しては、触媒によって低分子化して燃料とする方法も知られている。   As an energy conversion technique using such sludge as a raw material, the technique described in Patent Document 1 is known. In Patent Document 1, organic waste is put into a fluidized bed gasifier and pyrolyzed into a pyrolysis residue containing pyrolysis gas, tar and carbon in a low oxygen atmosphere with an air ratio of 1 or less. The pyrolysis residue is recovered by a cyclone apparatus provided at the latter stage of the gasification furnace, and tar and pyrolysis gas are supplied to the reformer provided at the latter stage of the cyclone apparatus to generate the reformed gas. A technique for using the reformed gas as an energy source of a generator is disclosed. According to this technique, it is possible to recover the pyrolysis residue containing carbides while generating the necessary amount of in-house power. In addition, a method for reducing the molecular weight of a tar generated by gasification in a gasification furnace with a catalyst to obtain a fuel is also known.

さらに、同様のエネルギー変換技術としては、特許文献2に記載された技術も知られている。特許文献2には、都市ごみやバイオマスをガス化炉で熱分解して、得られた熱分解ガスを改質炉で改質して改質ガスを生成し、この改質ガスを有害成分除去装置によって精製した後、得られた精製ガスを燃料として発電装置で発電する技術が開示されている。   Furthermore, as a similar energy conversion technique, the technique described in Patent Document 2 is also known. In Patent Document 2, municipal waste and biomass are pyrolyzed in a gasification furnace, the resulting pyrolysis gas is reformed in a reforming furnace to generate reformed gas, and this reformed gas is removed with harmful components. A technology is disclosed in which, after being purified by an apparatus, the generated refined gas is used as a fuel to generate power with a power generation apparatus.

このようなエネルギー変換技術の進展に伴って、汚泥から有価物を回収する技術の開発も進められている。特許文献3には、下水汚泥焼却灰とアルカリ性反応液とを反応槽内で混合して下水汚泥焼却灰に含まれるリンを液中に抽出したうえで、リン抽出液と処理灰とに固液分離し、このリン抽出液にカルシウム成分を加えてリン酸カルシウム結晶を取り出す技術が記載されている。   With the progress of such energy conversion technology, technology for recovering valuable materials from sludge is also being developed. In Patent Document 3, sewage sludge incineration ash and an alkaline reaction liquid are mixed in a reaction tank to extract phosphorus contained in the sewage sludge incineration ash into the liquid, and then the liquid is separated into a phosphorus extract and treated ash. A technique for separating and adding calcium components to the phosphorus extract to extract calcium phosphate crystals is described.

特開2007−229563号公報JP 2007-229563 A 特開2009−228958号公報JP 2009-228958 A 特開2008−230940号公報JP 2008-230940 A

ところで、汚泥から有価物を回収することを考慮すると、本発明者の検討によれば、汚泥には、可燃性ガスやリン以外にも有益な有価物が種々含まれていると考えられる。しかしながら、汚泥においては、ペプチドグリカンをその構成とする微生物や家庭から排出される油脂などのさまざまな成分が含まれており、熱分解時における汚泥の熱分解挙動やタールの生成挙動の特定が困難であり、ほとんど明らかにされていない。   By the way, considering the recovery of valuable materials from sludge, according to the study of the present inventor, it is considered that the sludge contains various valuable valuable materials other than flammable gas and phosphorus. However, sludge contains various components such as microorganisms composed of peptidoglycan and fats and oils discharged from households, and it is difficult to specify the thermal decomposition behavior of sludge and the generation behavior of tar during thermal decomposition. Yes, little is revealed.

そのため、汚泥に含まれている有価物のうちで、従来回収されていない有価物の回収技術の開発が求められていた。   For this reason, development of a technology for recovering valuable materials that have not been collected in the past among the valuable materials contained in the sludge has been demanded.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、汚泥から有価物としてのパルミチン酸を効率よく回収することができるパルミチン酸回収装置およびパルミチン酸回収方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a palmitic acid recovery apparatus and a palmitic acid recovery method capable of efficiently recovering palmitic acid as a valuable material from sludge. .

本発明者は、上述した課題を解決して上記目的を達成するために、種々実験を行い、鋭意検討を行った。まず、本発明者は、実験によって、汚泥を加熱することにより放出されるガスを冷却して得られるタールに、脂肪酸の一種で有価物のパルミチン酸が含まれていることを知見した。このパルミチン酸は、化粧品、界面活性剤またはバイオディーゼルなどに用いられる非常に有用な有価物であるが、従来汚泥から回収可能であるとの知見は存在しなかった。   In order to solve the above-described problems and achieve the above object, the present inventor has conducted various experiments and intensively studied. First, the present inventor has found through experiments that tar obtained by cooling gas released by heating sludge contains valuable palmitic acid as a kind of fatty acid. This palmitic acid is a very useful valuable material used for cosmetics, surfactants, biodiesel, etc., but there has been no knowledge that it can be recovered from sludge.

そこで、本発明者は、汚泥からパルミチン酸を回収する方法について検討を行い、汚泥からパルミチン酸を得るためには、どのような条件が必要となるかについて種々実験および検討を行った。そして、本発明者は、特許文献1,2に記載されたガス化技術のように水蒸気および空気の雰囲気下においてタールを生成すると、得られたタールにはパルミチン酸が含まれないことを知見するに至った。本発明者が、この知見に基づいて重ねて実験および検討を行った結果、汚泥を加熱してガスを発生させる際の雰囲気を無酸素雰囲気とすることによって、汚泥を加熱することで放出されるガスを冷却してタールとした場合に、このタールにパルミチン酸が多く含まれることを知見するに至った。本発明は、以上の検討に基づいて案出されたものである。   Accordingly, the present inventor has studied a method for recovering palmitic acid from sludge, and has conducted various experiments and studies on what conditions are necessary to obtain palmitic acid from sludge. And when this inventor produces | generates tar in the atmosphere of water vapor | steam and air like the gasification technique described in patent document 1, 2, it discovers that the obtained tar does not contain palmitic acid. It came to. As a result of repeated experiments and examinations based on this knowledge by the present inventors, the atmosphere when generating gas by heating the sludge is released by heating the sludge. When the gas was cooled to obtain tar, this tar was found to contain a large amount of palmitic acid. The present invention has been devised based on the above studies.

したがって、本発明に係るパルミチン酸回収装置は、無酸素雰囲気下において汚泥を加熱可能に構成された無酸素加熱手段と、汚泥から発生するガスを冷却可能に構成された冷却手段と、冷却手段により冷却されたガスから得られた、パルミチン酸を含むタールを貯留する貯留手段と、を有することを特徴とする。   Therefore, the palmitic acid recovery apparatus according to the present invention includes an oxygen-free heating means configured to heat sludge in an oxygen-free atmosphere, a cooling means configured to cool gas generated from the sludge, and a cooling means. And a storage means for storing tar containing palmitic acid obtained from the cooled gas.

本発明に係るパルミチン酸回収装置は、上記の発明において、無酸素加熱手段による汚泥の加熱温度が、典型的には、300℃以上700℃以下、好適には、350℃以上550℃以下であることを特徴とする。   In the palmitic acid recovery apparatus according to the present invention, in the above invention, the heating temperature of the sludge by the oxygen-free heating means is typically 300 ° C. or higher and 700 ° C. or lower, preferably 350 ° C. or higher and 550 ° C. or lower. It is characterized by that.

本発明に係るパルミチン酸回収方法は、無酸素雰囲気下において汚泥を加熱する無酸素加熱工程と、汚泥から発生するガスを冷却してタールを生成し回収する冷却回収工程と、を含むことを特徴とする。   The palmitic acid recovery method according to the present invention includes an oxygen-free heating step for heating sludge in an oxygen-free atmosphere, and a cooling and recovery step for generating and recovering tar by cooling gas generated from the sludge. And

本発明に係るパルミチン酸回収方法は、上記の発明において、無酸素加熱工程における加熱温度を、典型的には、300℃以上700℃以下、好適には、350℃以上550℃以下とすることを特徴とする。   In the palmitic acid recovery method according to the present invention, in the above invention, the heating temperature in the oxygen-free heating step is typically 300 ° C. or higher and 700 ° C. or lower, preferably 350 ° C. or higher and 550 ° C. or lower. Features.

本発明によるパルミチン酸回収装置およびパルミチン酸回収方法によれば、汚泥から有価物である脂肪酸のパルミチン酸を効率よく回収することができる。   According to the palmitic acid recovery device and the palmitic acid recovery method of the present invention, it is possible to efficiently recover palmitic acid, which is a valuable fatty acid, from sludge.

図1は、本発明の一実施形態によるパルミチン酸回収装置の構成を示す略線図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a palmitic acid recovery apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態による回収方法で得られたタール成分に含まれる主要成分の加熱温度依存性を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the heating temperature dependence of the main components contained in the tar component obtained by the recovery method according to one embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment described below.

まず、本発明の一実施形態によるパルミチン酸回収装置について説明する。図1に、この一実施形態によるパルミチン酸回収装置を示す。   First, the palmitic acid collection | recovery apparatus by one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 shows a palmitic acid recovery apparatus according to this embodiment.

図1に示すように、この一実施形態によるパルミチン酸回収装置は、反応管1、ステンレス管2、加熱手段としての電気ヒータ3、断熱部材4、サンプルホルダー5、熱電対6、サンプルホッパー7、ボールバルブ8、ガス流入配管9、バイパス配管10、冷却手段としてのガス冷却部11、およびチューブ12から構成されている。   As shown in FIG. 1, a palmitic acid recovery apparatus according to this embodiment includes a reaction tube 1, a stainless tube 2, an electric heater 3 as a heating means, a heat insulating member 4, a sample holder 5, a thermocouple 6, a sample hopper 7, A ball valve 8, a gas inflow pipe 9, a bypass pipe 10, a gas cooling section 11 as a cooling means, and a tube 12 are configured.

反応管1は、円筒形状の例えば石英からなる石英管であり、その内径は例えば14mm、長さは例えば670mmである。反応管1の内部のサンプルホルダー5は、例えばガラス綿からなり、反応管1の下端から例えば270mmの高さに設けられている。このサンプルホルダー5上に汚泥13が投下されて、載置できるようになっている。   The reaction tube 1 is a cylindrical quartz tube made of, for example, quartz, and has an inner diameter of, for example, 14 mm and a length of, for example, 670 mm. The sample holder 5 inside the reaction tube 1 is made of, for example, glass cotton, and is provided at a height of, for example, 270 mm from the lower end of the reaction tube 1. Sludge 13 is dropped on the sample holder 5 so that it can be placed thereon.

ステンレス管2は、円筒形状であり、反応管1の側面を取り囲むように設けられている。さらに、電気ヒータ3が、このステンレス管2の側面を取り囲むように設けられている。これらのステンレス管2と電気ヒータ3とによって、ステンレス管状炉が構成され、反応管1を所定の温度、例えば850℃まで均一に加熱することができる。さらに、断熱部材4が、電気ヒータ3を取り囲むように設けられている。また、熱電対6は、反応管1とステンレス管2との間およびステンレス管2と電気ヒータ3との間に設けられ、反応管1の温度を計測可能となっている。   The stainless steel tube 2 has a cylindrical shape and is provided so as to surround the side surface of the reaction tube 1. Furthermore, an electric heater 3 is provided so as to surround the side surface of the stainless steel tube 2. The stainless steel tube 2 and the electric heater 3 constitute a stainless tubular furnace, and the reaction tube 1 can be uniformly heated to a predetermined temperature, for example, 850 ° C. Further, a heat insulating member 4 is provided so as to surround the electric heater 3. The thermocouple 6 is provided between the reaction tube 1 and the stainless steel tube 2 and between the stainless steel tube 2 and the electric heater 3 so that the temperature of the reaction tube 1 can be measured.

サンプルホッパー7は、反応管1の上部にボールバルブ8を介して連結されている。また、サンプルホッパー7の上部にガス流入配管9が連結され、例えば窒素(N2)ガスなどを供給するガス供給装置(図示せず)からの酸素を含まないキャリアガスを、サンプルホッパー7の内部に供給する配管である。これにより、サンプルホッパー7の内部を、酸素を含まない無酸素雰囲気とすることができる。なお、サンプルホッパー7の内部の汚泥13が常温に維持されるように構成されている。 The sample hopper 7 is connected to the upper part of the reaction tube 1 via a ball valve 8. A gas inflow pipe 9 is connected to the upper portion of the sample hopper 7, and for example, oxygen-free carrier gas from a gas supply device (not shown) for supplying nitrogen (N 2 ) gas or the like is supplied to the inside of the sample hopper 7. It is the piping which supplies to. Thereby, the inside of the sample hopper 7 can be made an oxygen-free atmosphere containing no oxygen. In addition, it is comprised so that the sludge 13 inside the sample hopper 7 may be maintained at normal temperature.

ボールバルブ8は、反応管1とサンプルホッパー7との間において、これらを連通させたり遮断したりするように開閉動作可能に設けられている。ボールバルブ8が開状態の場合には、反応管1とサンプルホッパー7とが連通して、キャリアガスは、ガス流入配管9およびサンプルホッパー7を通じて直接反応管1に供給される。一方、ボールバルブ8が閉状態の場合には、キャリアガスは、ガス流入配管9およびサンプルホッパー7を通じ、バイパス配管10によってボールバルブ8がバイパスされて反応管1に供給される。   The ball valve 8 is provided between the reaction tube 1 and the sample hopper 7 so as to be openable and closable so as to communicate or block them. When the ball valve 8 is open, the reaction tube 1 and the sample hopper 7 communicate with each other, and the carrier gas is supplied directly to the reaction tube 1 through the gas inflow pipe 9 and the sample hopper 7. On the other hand, when the ball valve 8 is in the closed state, the carrier gas is supplied to the reaction tube 1 through the gas inflow piping 9 and the sample hopper 7, with the ball valve 8 being bypassed by the bypass piping 10.

冷却手段としてのガス冷却部11は、反応管1の下方に設けられている。このガス冷却部11は、例えば氷および水などの冷却材が溜められた冷却容器11aと、タールを回収して貯留する貯留手段としての回収管11bと、冷却容器11aの内部の気体を排気する排気管11cとを備えている。そして、反応管1の内部と連通したチューブ12が、回収管11bの内部に挿入されている。このように構成されたガス冷却部11において、反応管1の内部の気体は、まずチューブ12を通じて回収管11bに供給されて、冷却容器11aの氷および水によって冷却され、回収管11bから冷却容器11aおよび排気管11cを順次通じて、外部に排気される。   A gas cooling unit 11 as a cooling means is provided below the reaction tube 1. The gas cooling unit 11 evacuates a cooling container 11a in which a coolant such as ice and water is stored, a recovery pipe 11b as a storage means for recovering and storing tar, and a gas inside the cooling container 11a. And an exhaust pipe 11c. A tube 12 communicating with the inside of the reaction tube 1 is inserted into the collection tube 11b. In the gas cooling unit 11 configured as described above, the gas inside the reaction tube 1 is first supplied to the recovery tube 11b through the tube 12, cooled by ice and water in the cooling vessel 11a, and then cooled from the recovery tube 11b to the cooling vessel. 11a and exhaust pipe 11c are sequentially passed through and exhausted to the outside.

次に、以上のようにして構成されたパルミチン酸回収装置を用いた、本発明の一実施形態によるパルミチン酸回収方法について説明する。   Next, a palmitic acid recovery method according to an embodiment of the present invention using the palmitic acid recovery apparatus configured as described above will be described.

まず、この一実施形態においては、汚泥13として、例えば4.6gの乾燥汚泥をペレット状にしたものを用いる。ここで、この乾燥汚泥からなる汚泥13は、炭素の含有量が約50%、灰の含有量が約15%、窒素の含有量が約6%である。なお、この汚泥13の灰や窒素の含有量については、木質バイオマスにおける灰の含有量が約0.7%、窒素の含有量が0.1%以下であるのに比して多くなっている。   First, in this embodiment, as the sludge 13, for example, 4.6 g of dried sludge in a pellet form is used. Here, the sludge 13 made of this dried sludge has a carbon content of about 50%, an ash content of about 15%, and a nitrogen content of about 6%. In addition, about the ash and nitrogen content of this sludge 13, it is large compared with the ash content in woody biomass being about 0.7% and the nitrogen content being 0.1% or less. .

次に、図1に示すように、まず、ボールバルブ8を閉状態にして、汚泥13をサンプルホッパー7に封入する。続いて、外部のガス供給装置(図示せず)からガス流入配管9を通じて、例えば窒素ガスなどの酸素を含まないキャリアガスを所定の流量でサンプルホッパー7の内部に供給する。ここで、キャリアガスの所定の流量は、例えば35ml/minとする。他方、キャリアガスはバイパス配管10を通じて反応管1の内部にも供給され、反応管1の内部は無酸素状態となる。   Next, as shown in FIG. 1, first, the ball valve 8 is closed, and the sludge 13 is sealed in the sample hopper 7. Subsequently, a carrier gas not containing oxygen such as nitrogen gas is supplied into the sample hopper 7 at a predetermined flow rate from an external gas supply device (not shown) through the gas inflow pipe 9. Here, the predetermined flow rate of the carrier gas is, for example, 35 ml / min. On the other hand, the carrier gas is also supplied to the inside of the reaction tube 1 through the bypass pipe 10, and the inside of the reaction tube 1 is in an oxygen-free state.

次に、反応管1の内部にキャリアガスを流しつつ、電気ヒータ3によって反応管1を300〜700℃、好適には350〜550℃の範囲内の所定温度になるまで加熱する。なお、このときの温度は熱電対6により計測される。反応管1の内部がこの所定温度まで加熱された後、ボールバルブ8を操作して開状態とする。これにより、重力によって汚泥13が反応管1の内部に投下され、サンプルホルダー5上に載置される。   Next, while flowing the carrier gas into the reaction tube 1, the reaction tube 1 is heated by the electric heater 3 until it reaches a predetermined temperature in the range of 300 to 700 ° C., preferably 350 to 550 ° C. The temperature at this time is measured by the thermocouple 6. After the inside of the reaction tube 1 is heated to the predetermined temperature, the ball valve 8 is operated to open it. Thus, the sludge 13 is dropped into the reaction tube 1 by gravity and placed on the sample holder 5.

反応管1のサンプルホルダー5上に載置された汚泥13は、無酸素のキャリアガス雰囲気において急速に所定温度まで昇温され、加熱される。この加熱によって、汚泥13からは揮発成分および熱分解成分がガスとして発生する。なお、汚泥13に対する加熱は、所定時間、具体的には例えば40分間行う。汚泥の加熱を所定時間行ったことにより生じたガスは、キャリアガスの流れに従ってチューブ12を通じてガス冷却部11に供給される。   The sludge 13 placed on the sample holder 5 of the reaction tube 1 is rapidly heated to a predetermined temperature and heated in an oxygen-free carrier gas atmosphere. By this heating, volatile components and pyrolysis components are generated as gas from the sludge 13. In addition, the heating with respect to the sludge 13 is performed for a predetermined time, specifically 40 minutes. Gas generated by heating the sludge for a predetermined time is supplied to the gas cooling unit 11 through the tube 12 according to the flow of the carrier gas.

発生したガスがガス冷却部11の回収管11bに供給されると、この回収管11bの内部のガスは、冷却容器11a内の例えば氷および水などの冷却材によって冷却される。冷却されたガスのうちの凝縮成分はタールとなって、回収管11bの内部に捕集される。なお、回収管11bの外部に漏れ出たガスが冷却容器11aの内壁やチューブ12の内側に付着して生じたタールについては、アセトンを用いた洗浄により回収される。一方、非凝縮成分(ガス成分)は、回収管11bから冷却容器11aの空間および排気管11cを通じて外部に排気される。   When the generated gas is supplied to the recovery pipe 11b of the gas cooling unit 11, the gas inside the recovery pipe 11b is cooled by a coolant such as ice and water in the cooling container 11a. The condensed component in the cooled gas becomes tar and is collected inside the recovery pipe 11b. Note that the tar generated by the gas leaking to the outside of the recovery pipe 11b adhering to the inner wall of the cooling container 11a or the inside of the tube 12 is recovered by washing with acetone. On the other hand, the non-condensed component (gas component) is exhausted to the outside from the recovery pipe 11b through the space of the cooling container 11a and the exhaust pipe 11c.

回収管11bに捕集されたタール(凝縮成分)には、パルミチン酸が含まれており、従来公知の方法により、このタールからパルミチン酸を抽出して、回収する。   The tar (condensed component) collected in the recovery tube 11b contains palmitic acid, and palmitic acid is extracted from the tar and recovered by a conventionally known method.

次に、以上のように構成されたパルミチン酸回収装置を用いたパルミチン酸の回収方法に基づき、反応管1における汚泥13を加熱する際の所定温度を種々の温度として、タールに含まれる各種成分の含有量の温度依存性を分析した。なお、この一実施形態においては、汚泥13を加熱する際の所定温度として、300℃、400℃、600℃、および700℃を採用した。この測定結果を図2に示す。   Next, based on the palmitic acid recovery method using the palmitic acid recovery apparatus configured as described above, various components contained in the tar with various predetermined temperatures when the sludge 13 in the reaction tube 1 is heated are used. The temperature dependence of the content of was analyzed. In this embodiment, 300 ° C., 400 ° C., 600 ° C., and 700 ° C. are employed as the predetermined temperature when the sludge 13 is heated. The measurement results are shown in FIG.

図2に示すタールに含まれる各種成分の含有量の温度依存性のグラフによれば、タール成分には、パルミチン酸、4−メチル−3ペンテン−2−オン、ジアセトンアルコール、酢酸、および2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノンが主に含まれている。そして、これらの各種含有成分において、加熱する際の所定温度が300〜700℃の範囲では、パルミチン酸が他の含有成分に比して多く含まれていることが分かる。すなわち、汚泥13を反応管1の内部において加熱する際の所定温度として、300〜700℃とすることにより、パルミチン酸を他の含有成分より優位に回収することができる。さらに、パルミチン酸の回収量は加熱する際の所定温度が400℃付近の場合にもっとも多くなることから、加熱する際の所定温度を400℃を含む温度範囲、具体的には、350〜550℃とすることにより、パルミチン酸をさらに効率よく回収することができる。   According to the graph of the temperature dependence of the contents of various components contained in the tar shown in FIG. 2, the tar components include palmitic acid, 4-methyl-3-penten-2-one, diacetone alcohol, acetic acid, and 2 2,6,6-tetramethyl-4-piperidinone. And in these various containing components, when the predetermined temperature at the time of heating is the range of 300-700 degreeC, it turns out that many palmitic acids are contained compared with another containing component. That is, when the sludge 13 is heated to 300 to 700 ° C. as the predetermined temperature when the sludge 13 is heated inside the reaction tube 1, palmitic acid can be recovered over the other components. Furthermore, since the amount of palmitic acid recovered is highest when the predetermined temperature during heating is around 400 ° C., the predetermined temperature during heating is in a temperature range including 400 ° C., specifically, 350 to 550 ° C. By doing so, palmitic acid can be recovered more efficiently.

以上説明した本発明の一実施形態によれば、汚泥を無酸素雰囲気下において、汚泥を300〜700℃、好適には、350〜550℃の温度で加熱することによって、汚泥から生じるガスを冷却して、タール成分を捕集することによって、汚泥からパルミチン酸を含むタールを容易に精製することができ、パルミチン酸という有価物を容易に回収することが可能となる。   According to one embodiment of the present invention described above, the gas generated from the sludge is cooled by heating the sludge at a temperature of 300 to 700 ° C., preferably 350 to 550 ° C. in an oxygen-free atmosphere. By collecting the tar component, the tar containing palmitic acid can be easily purified from the sludge, and a valuable material called palmitic acid can be easily recovered.

なお、上述の一実施形態においては、ボールバルブ8が閉状態でサンプルホッパー7から反応管1に酸素を含まないキャリアガスを供給する際に、バイパス配管10を通じて供給しているが、必ずしもこの方法に限定されるものではなく、ガス供給装置(図示せず)から反応管1の内部に酸素を含まないキャリアガスを直接供給するようにしても良い。   In the above-described embodiment, when supplying the carrier gas not containing oxygen from the sample hopper 7 to the reaction tube 1 with the ball valve 8 closed, the carrier gas is supplied through the bypass pipe 10. The carrier gas not containing oxygen may be directly supplied into the reaction tube 1 from a gas supply device (not shown).

また、上述の一実施形態においては、反応管1の上方にサンプルホッパー7を設け、下方にガス冷却部11を設けているが、反応管1とサンプルホッパー7およびガス冷却部11の位置関係は必ずしもこれに限定されない。すなわち、サンプルホッパー7やガス冷却部11を反応管1の左右に設けるようにしてもよく、サンプルホッパー7を反応管1の下方に設け、ガス冷却部11を反応管1の上方に設けるようにしてもよい。さらに、サンプルホッパー7を設けることなく、汚泥13を直接サンプルホルダー5に載置するように構成することも可能である。   In the above-described embodiment, the sample hopper 7 is provided above the reaction tube 1 and the gas cooling unit 11 is provided below. However, the positional relationship between the reaction tube 1, the sample hopper 7, and the gas cooling unit 11 is as follows. It is not necessarily limited to this. That is, the sample hopper 7 and the gas cooling unit 11 may be provided on the left and right sides of the reaction tube 1, the sample hopper 7 is provided below the reaction tube 1, and the gas cooling unit 11 is provided above the reaction tube 1. May be. Further, the sludge 13 can be directly placed on the sample holder 5 without providing the sample hopper 7.

さらに、上述の一実施形態においては、ガス冷却部11における冷却容器11aの内部のガスを、排気管11cを通じて外部に排気するようにしているが、この排気管11cから排気されるガスを、例えばガスサンプリングバックなどの捕集タンクなどに捕集するように構成することも可能である。また、冷却容器11aの内部の冷却材として、氷と水とのいわゆる氷水を用いているが、その他の冷却材を用いることも可能であり、例えばドライアイスなどを利用することも可能である。   Furthermore, in the above-described embodiment, the gas inside the cooling container 11a in the gas cooling unit 11 is exhausted to the outside through the exhaust pipe 11c. The gas exhausted from the exhaust pipe 11c is, for example, It can also be configured to collect in a collection tank such as a gas sampling bag. Moreover, although the so-called ice water of ice and water is used as the coolant inside the cooling container 11a, other coolants can also be used, for example, dry ice can be used.

1 反応管
2 ステンレス管
3 電気ヒータ
4 断熱部材
5 サンプルホルダー
6 熱電対
7 サンプルホッパー
8 ボールバルブ
9 ガス流入配管
10 バイパス配管
11 ガス冷却部
11a 冷却容器
11b 回収管
11c 排気管
12 チューブ
13 汚泥
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction tube 2 Stainless steel tube 3 Electric heater 4 Heat insulation member 5 Sample holder 6 Thermocouple 7 Sample hopper 8 Ball valve 9 Gas inflow piping 10 Bypass piping 11 Gas cooling part 11a Cooling vessel 11b Recovery pipe 11c Exhaust pipe 12 Tube 13 Sludge

Claims (6)

無酸素雰囲気下において汚泥を加熱可能に構成された無酸素加熱手段と、
前記汚泥から発生するガスを冷却可能に構成された冷却手段と、
前記冷却手段により冷却されたガスから得られた、パルミチン酸を含むタールを貯留する貯留手段と、を有する
ことを特徴とするパルミチン酸回収装置。
Oxygen-free heating means configured to heat sludge in an oxygen-free atmosphere;
A cooling means configured to cool the gas generated from the sludge;
And a storage means for storing tar containing palmitic acid obtained from the gas cooled by the cooling means.
前記無酸素加熱手段による前記汚泥の加熱温度が、300℃以上700℃以下であることを特徴とする請求項1に記載のパルミチン酸回収装置。   The palmitic acid recovery apparatus according to claim 1, wherein a heating temperature of the sludge by the oxygen-free heating means is 300 ° C or higher and 700 ° C or lower. 前記無酸素加熱手段による前記汚泥の加熱温度が、350℃以上550℃以下であることを特徴とする請求項1に記載のパルミチン酸回収装置。   The palmitic acid recovery apparatus according to claim 1, wherein a heating temperature of the sludge by the oxygen-free heating means is 350 ° C or higher and 550 ° C or lower. 無酸素雰囲気下において汚泥を加熱する無酸素加熱工程と、
前記汚泥から発生するガスを冷却してタールを生成し回収する冷却回収工程と、を含む
ことを特徴とするパルミチン酸回収方法。
An oxygen-free heating step for heating sludge in an oxygen-free atmosphere;
A cooling recovery step of cooling the gas generated from the sludge to generate and recover tar, and recovering the palmitic acid.
前記無酸素加熱工程における加熱温度を、300℃以上700℃以下とすることを特徴とする請求項4に記載のパルミチン酸回収方法。   The method for recovering palmitic acid according to claim 4, wherein a heating temperature in the oxygen-free heating step is 300 ° C or higher and 700 ° C or lower. 前記無酸素加熱工程における加熱温度を、350℃以上550℃以下とすることを特徴とする請求項4に記載のパルミチン酸回収方法。   The method for recovering palmitic acid according to claim 4, wherein the heating temperature in the oxygen-free heating step is 350 ° C or higher and 550 ° C or lower.
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