JP2013136651A - ヤシガラ炭の製造方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】ヤシガラを原料とするヤシガラ炭を、原料費を低減して製造する方法及び装置を得る。
【解決手段】本発明に係るヤシガラ炭製造方法は、ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるボイラ３と、自燃式直接加熱型キルン３３によりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置３１とを利用したヤシガラ炭製造方法であって、前記自燃式直接加熱型キルン３３から排出される未燃分を含む排ガスに２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラに搬送して導入するようにしたことを特徴とするものである。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明に係るヤシガラ炭製造方法は、ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるボイラ３と、自燃式直接加熱型キルン３３によりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置３１とを利用したヤシガラ炭製造方法であって、前記自燃式直接加熱型キルン３３から排出される未燃分を含む排ガスに２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラに搬送して導入するようにしたことを特徴とするものである。
【選択図】 図１
Description
本発明は、アブラヤシのヤシガラ(PKS:Palm Kernel Shell)を乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭の製造方法及びシステムに関し、特にヤシガラ炭の製造コストを下げてヤシガラ炭を効率的に製造するヤシガラ炭の製造方法及びシステムに関する。
ヤシ油産業の廃棄物であるヤシガラ(PKS : Palm Kernel Shell)は低品位石炭に似た性状を有し、石炭代替のバイオマス燃料として利用される。
また、このヤシガラを乾留して得られるヤシガラ炭は、ヤシガラ活性炭の原料や冶金用コークスの代替として価値がある。
表１にヤシガラとヤシガラ炭の工業分析の例を示す。
また、このヤシガラを乾留して得られるヤシガラ炭は、ヤシガラ活性炭の原料や冶金用コークスの代替として価値がある。
表１にヤシガラとヤシガラ炭の工業分析の例を示す。
上記のようなヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造方法にとしては、例えば特許文献１に開示されるように、自燃式の直接加熱型ロータリーキルンによってヤシガラを乾留して行われる。
ヤシガラ炭の原料となるヤシガラは、5〜6年ほど前までは無価値なものとされ、ボイラは廃棄物であるヤシガラの焼却炉としても位置付けられていた。
しかし、昨今のバイオマスエネルギー利用の普及により、現在では低品位炭よりも高価格の燃料として、45US$/ton程度で取引されている。ヤシガラの発熱量は湿ベースでも低品位炭より高く、硫黄分や灰分は石炭より少ないため、単純燃焼用としても価値のある燃料である。
一方、ヤシガラ炭はヤシガラ活性炭の原料や冶金用コークス代替物として利用され、その価格は350US$/ton程度である。
しかし、昨今のバイオマスエネルギー利用の普及により、現在では低品位炭よりも高価格の燃料として、45US$/ton程度で取引されている。ヤシガラの発熱量は湿ベースでも低品位炭より高く、硫黄分や灰分は石炭より少ないため、単純燃焼用としても価値のある燃料である。
一方、ヤシガラ炭はヤシガラ活性炭の原料や冶金用コークス代替物として利用され、その価格は350US$/ton程度である。
表１にも示されるように、ヤシガラ中には揮発分の割合が高く、ヤシガラ炭１トンを製造するには、ヤシガラは４〜５トンほど必要であるため、歩留りは20〜25%程度である。特に揮発分の少ない冶金用ヤシガラ炭の歩留りは20%程度であるため、ヤシガラ炭１トンを製造するには５トンのヤシガラが必要であり、原料費は45×5=225US$/tonに達する。すなわち350US$のヤシガラ炭を製造するのに、225US$のヤシガラが必要であり、ヤシガラ炭価格に占める原料費の割合は64%に達する。
したがって、ヤシガラ炭製造において、原料費を低減することは採算性向上に直結する。
したがって、ヤシガラ炭製造において、原料費を低減することは採算性向上に直結する。
しかしながら、ヤシガラ炭の製造方法については、特許文献１に開示されるように、種々の方法が提案されているが、原料費を削減して、ヤシガラ炭製造コストを低減する方法や装置、システムについては、何らの提案もされていないのが現状である。
そこで、本発明においては、最近高騰しているヤシガラを原料とするヤシガラ炭を、原料費を低減して製造する方法及びシステムを提案するものである。
発明者は、上記課題を解決するために、ヤシガラを多量に発生させるヤシ油工場に着目した。
ヤシ油工場の多くには、ヤシガラやファイバー（油絞りかす）を燃料とするバイオマスボイラが設置され、このバイオマスボイラによって得られた蒸気をヤシ油製造用のプロセス蒸気として、あるいは発電用のタービン駆動用に利用している。
ヤシ油工場の多くには、ヤシガラやファイバー（油絞りかす）を燃料とするバイオマスボイラが設置され、このバイオマスボイラによって得られた蒸気をヤシ油製造用のプロセス蒸気として、あるいは発電用のタービン駆動用に利用している。
ヤシ油工場におけるバイオマスボイラの利用状況の説明図を図４に示す。図４には機器等の構成に加えて各プロセスデータを示している。
図４に示されるように、ヤシ油工場における設備としては、バイオマスボイラ２１と、タービン２３と、発電機２５と、ヤシ油製造プラント２７を備えている。
図４における設備では、ファイバー6ton/h（常温）とPKS（ヤシガラ）4ton/h（常温）を燃料としてバイオマスボイラ２１を炊き、20MPaの蒸気を25ton/h発生させ、この蒸気でタービン２３を回し発電機２５を駆動して8，000KWの電力を得て、これをヤシ油製造プラント２７の電力として使用する。また、タービン２３を回した後の蒸気（0.4MPa、25ton/h)もヤシ油製造プラント２７において利用する。
バイオマスボイラ２１の排ガス（300℃）は、集塵機へ送られて集塵後に大気に排出される。
なお、図４のヤシ油工場の規模は、果房(FFB:Fresh Fruit Bunches)処理量50ton/h、ヤシ油製造量12ton/hの標準的なサイズである。
図４に示されるように、ヤシ油工場における設備としては、バイオマスボイラ２１と、タービン２３と、発電機２５と、ヤシ油製造プラント２７を備えている。
図４における設備では、ファイバー6ton/h（常温）とPKS（ヤシガラ）4ton/h（常温）を燃料としてバイオマスボイラ２１を炊き、20MPaの蒸気を25ton/h発生させ、この蒸気でタービン２３を回し発電機２５を駆動して8，000KWの電力を得て、これをヤシ油製造プラント２７の電力として使用する。また、タービン２３を回した後の蒸気（0.4MPa、25ton/h)もヤシ油製造プラント２７において利用する。
バイオマスボイラ２１の排ガス（300℃）は、集塵機へ送られて集塵後に大気に排出される。
なお、図４のヤシ油工場の規模は、果房(FFB:Fresh Fruit Bunches)処理量50ton/h、ヤシ油製造量12ton/hの標準的なサイズである。
ヤシ油工場においては、ヤシガラはいわば廃棄物であり、この廃棄物を燃料として有効利用しているのである。
しかし、ヤシガラをヤシガラ炭の原料として見ると、最近高騰している原料を単に燃料としているので有効利用とは言えない面もある。
しかし、ヤシガラをヤシガラ炭の原料として見ると、最近高騰している原料を単に燃料としているので有効利用とは言えない面もある。
また、発明者は、ヤシガラ炭の製造プロセスにも着目した。図５は、ヤシガラ炭製造装置の概要を示す図である。
図５に基づいてヤシガラ炭製造装置及び方法を概説する。
ヤシガラ炭製造装置３１は、ロータリーキルン３３と、ロータリーキルン３３に原料であるヤシガラを装入する原料投入口３５と、ロータリーキルン３３の排出口３７から排出されるヤシガラ炭を貯留するピット３８と、ピット３８に堆積したヤシガラ炭を搬送する高温用コンベア３９と、ロータリーキルン３３から排出される排ガスを２次燃焼させる２次燃焼塔４１を備えている。
図５に基づいてヤシガラ炭製造装置及び方法を概説する。
ヤシガラ炭製造装置３１は、ロータリーキルン３３と、ロータリーキルン３３に原料であるヤシガラを装入する原料投入口３５と、ロータリーキルン３３の排出口３７から排出されるヤシガラ炭を貯留するピット３８と、ピット３８に堆積したヤシガラ炭を搬送する高温用コンベア３９と、ロータリーキルン３３から排出される排ガスを２次燃焼させる２次燃焼塔４１を備えている。
上記のように構成されるヤシガラ炭製造装置３１によるヤシガラ炭製造方法を以下において説明する。
原料のヤシガラは原料投入口３５からロータリーキルン３３に供給され、出口側に向って搬送される。搬送過程において、燃焼空気により、ヤシガラ中の揮発分が主に燃焼する。ロータリーキルン３３内においては、可燃揮発分が発生して燃焼し、燃焼熱が放射伝熱でキルン内のヤシガラに伝えられてヤシガラの乾留が進行する。
キルン内滞留時間は１時間程度である。揮発分の発熱量が高いため、乾留に必要な熱は、キルン起動時を除いて外部から加える必要がない。
乾留後の製品であるヤシガラ炭は排出口３７からピット３８に排出され、さらに高温用コンベア３９で所定の場所に搬送される。
ロータリーキルン３３における原料投入側から排出される排ガスにはまだ未燃分が含まれるため、２次燃焼塔４１で２次燃焼空気が供給されて燃焼し、燃焼後に大気放散される。
原料のヤシガラは原料投入口３５からロータリーキルン３３に供給され、出口側に向って搬送される。搬送過程において、燃焼空気により、ヤシガラ中の揮発分が主に燃焼する。ロータリーキルン３３内においては、可燃揮発分が発生して燃焼し、燃焼熱が放射伝熱でキルン内のヤシガラに伝えられてヤシガラの乾留が進行する。
キルン内滞留時間は１時間程度である。揮発分の発熱量が高いため、乾留に必要な熱は、キルン起動時を除いて外部から加える必要がない。
乾留後の製品であるヤシガラ炭は排出口３７からピット３８に排出され、さらに高温用コンベア３９で所定の場所に搬送される。
ロータリーキルン３３における原料投入側から排出される排ガスにはまだ未燃分が含まれるため、２次燃焼塔４１で２次燃焼空気が供給されて燃焼し、燃焼後に大気放散される。
上記のようなヤシガラ炭製造におけるプロセスデータを示すと以下の通りである。
PKS（ヤシガラ）2ton/h（常温）をロータリーキルン３３に投入し、一次燃焼空気を3,200m3N/h（常温）導入し、キルン内で乾留することで、燃焼ガス（CO:9.7%,H2:10.5%）（5,050m3n/h、860℃）が発生する。発生した燃焼ガスは、２次燃焼塔４１内に排気され、２次燃焼空気（6,850m3n/h、常温）を供給することで２次燃焼し、高温排ガス（11,000
m3n/h、1000℃）として大気放散される。
PKS（ヤシガラ）2ton/h（常温）をロータリーキルン３３に投入し、一次燃焼空気を3,200m3N/h（常温）導入し、キルン内で乾留することで、燃焼ガス（CO:9.7%,H2:10.5%）（5,050m3n/h、860℃）が発生する。発生した燃焼ガスは、２次燃焼塔４１内に排気され、２次燃焼空気（6,850m3n/h、常温）を供給することで２次燃焼し、高温排ガス（11,000
m3n/h、1000℃）として大気放散される。
ヤシガラ炭製造プロセスにおいては、ヤシガラの乾留によって発生する燃焼ガスが発生するが、これが有効利用されていないのが現状である。
以上のように、ヤシ油製造プロセスにおいては、ボイラを炊く必要から、ヤシガラを燃料として利用するものの、ヤシガラを高価なヤシガラ炭の原料とみると必ずしも有効利用とは言えず、他方、ヤシガラ炭製造プロセスにおいては、多量の燃焼ガスが無駄に排気されている。
発明者は、このようなヤシ油工場とヤシガラ炭製造工場の現状に着目し、両者における無駄をなくすることで、ヤシガラ炭の製造コスト低減を実現できるのではないかとの着想を得て、さらに鋭意検討を重ね本願発明を完成させたものであり、具体的には以下のような構成からなるものである。
発明者は、このようなヤシ油工場とヤシガラ炭製造工場の現状に着目し、両者における無駄をなくすることで、ヤシガラ炭の製造コスト低減を実現できるのではないかとの着想を得て、さらに鋭意検討を重ね本願発明を完成させたものであり、具体的には以下のような構成からなるものである。
（１）本発明に係るヤシガラ炭製造方法は、ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるボイラと、自燃式直接加熱型キルンによりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置とを利用したヤシガラ炭製造方法であって、前記自燃式直接加熱型キルンから排出される未燃分を含む排ガスに２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラに搬送して導入するようにしたことを特徴とするものである。
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記高温ガスを前記ボイラに搬送するために、前記排ガスを２次燃焼させる２次燃焼空気をエジェクタ効果を発揮する噴流として使用することを特徴とするものである。
（３）本発明に係るヤシガラ炭製造システムは、ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるボイラと、自燃式直接加熱型キルンによりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置と、前記自燃式直接加熱型キルンから排出される未燃分を含む排ガスを２次燃焼させるための２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラに搬送して導入する高温ガス搬送・導入装置とを備えたことを特徴とするものである。
（４）また、上記（３）に記載のものにおいて、前記高温ガス搬送・導入装置は、前記高温ガスを前記ボイラに導く流路に２次燃焼空気の導入口を有し、該導入口に２次燃焼空気をエジェクタ効果を発揮するように導入させ、該２次燃焼空気によるエジェクタ効果によって前記高温ガスを吸引して前記ボイラへ導入することを特徴とするものである。
（５）また、本発明に係るヤシガラ炭製造システムは、ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から未燃分を含む排ガスを導入して燃料として利用できるボイラと、自燃式直接加熱型キルンによりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置と、前記自燃式直接加熱型キルンから排出される未燃分を含む排ガスを前記ボイラに導入させるための導入路を構成する排ガス導入ダクトと、前記ボイラに導入される前記排ガスを２次燃焼させる２次燃焼バーナとを有し、該２次燃焼バーナは、エジェクタ効果を発揮するように２次燃焼空気を導入する２次燃焼空気導入部を備えてなり、該２次燃焼空気のエジェクタ効果によって前記排ガスダクト内の排ガスを前記２次燃焼バーナに引き込むようにしたことを特徴とするものである。
本発明においては、ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるボイラと、自燃式直接加熱型キルンによりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置とを利用したヤシガラ炭製造方法であって、前記自燃式直接加熱型キルンから排出される未燃分を含む排ガスに２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラに搬送して導入するようにしたので、従来においては燃料として使用していたヤシガラをヤシガラ炭の原料に回して利用することができ、その結果、ヤシガラ炭を、原料費を低減して製造することが可能となる。
［実施の形態１］
本発明のヤシガラ炭製造方法を実現するヤシガラ炭製造システムを、図１に基づいて説明する。なお、図１において、図４、図５と同一部分には同一の符号が付してある。
本発明の一実施の形態に係るヤシガラ炭製造システム１は、図１に示すように、ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるボイラ３と、自燃式直接加熱型キルンであるロータリーキルン３３によりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置３１と、前記自燃式直接加熱型キルンから排出される未燃分を含む排ガスに２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラ３に搬送して導入する高温ガス搬送・導入装置５とを備えている。
各構成を詳細に説明する。
本発明のヤシガラ炭製造方法を実現するヤシガラ炭製造システムを、図１に基づいて説明する。なお、図１において、図４、図５と同一部分には同一の符号が付してある。
本発明の一実施の形態に係るヤシガラ炭製造システム１は、図１に示すように、ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるボイラ３と、自燃式直接加熱型キルンであるロータリーキルン３３によりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置３１と、前記自燃式直接加熱型キルンから排出される未燃分を含む排ガスに２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラ３に搬送して導入する高温ガス搬送・導入装置５とを備えている。
各構成を詳細に説明する。
＜ボイラ＞
ボイラ３はヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるものである。つまり、ヤシガラを燃料として燃焼するためのバーナ（図示なし）と外部から高温ガスを導入する高温ガス導入部７とを有し、導入される高温ガスとバーナの燃焼によって発生する燃焼ガスの両方のガスを伝熱部に導入して給水を加熱できるものである。
ボイラ３が設置されるヤシ油工場には、前述したように、例えば、ボイラ３で発生した蒸気を利用するタービン２３と、タービン２３によって駆動される発電機２５と、発電機２５の電力及びタービン２３に供給された後の蒸気を利用するヤシ油製造プラント２７が設けられている。
ボイラ３はヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるものである。つまり、ヤシガラを燃料として燃焼するためのバーナ（図示なし）と外部から高温ガスを導入する高温ガス導入部７とを有し、導入される高温ガスとバーナの燃焼によって発生する燃焼ガスの両方のガスを伝熱部に導入して給水を加熱できるものである。
ボイラ３が設置されるヤシ油工場には、前述したように、例えば、ボイラ３で発生した蒸気を利用するタービン２３と、タービン２３によって駆動される発電機２５と、発電機２５の電力及びタービン２３に供給された後の蒸気を利用するヤシ油製造プラント２７が設けられている。
＜ヤシガラ炭製造装置＞
ヤシガラ炭製造装置３１は、自燃式直接加熱型キルンによりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造する。自燃式直接加熱型キルンは、例えば図５に示したのと同様のロータリーキルン３３を用いることができる。
ヤシガラ炭製造装置３１は、自燃式直接加熱型キルンによりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造する。自燃式直接加熱型キルンは、例えば図５に示したのと同様のロータリーキルン３３を用いることができる。
ヤシガラ炭製造装置３１においては、図５に示すように、原料のヤシガラを原料投入口３５からロータリーキルン３３に供給すると共に、ロータリーキルン３３における原料投入口３５と対向する側から１次燃焼空気を導入する。ヤシガラはロータリーキルン３３内を排出口３７に向かって移動しながら乾留される。
ロータリーキルン３３における原料投入側から排出される排ガスにはまだ未燃分が含まれており、この排ガスが高温ガス搬送・導入装置５側に排出される。
なお、自燃式直接加熱型キルンの例として、ロータリーキルン３３の他に、揺動式キルンやシャフトキルンなどでもよい。
ロータリーキルン３３における原料投入側から排出される排ガスにはまだ未燃分が含まれており、この排ガスが高温ガス搬送・導入装置５側に排出される。
なお、自燃式直接加熱型キルンの例として、ロータリーキルン３３の他に、揺動式キルンやシャフトキルンなどでもよい。
＜高温ガス搬送・導入装置＞
高温ガス搬送・導入装置５は、ロータリーキルン３３から排出される未燃分を含む排ガスに２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラ３に導入する。
高温ガス搬送・導入装置５の主な構成は、ロータリーキルン３３とボイラ３とを繋ぐ高温ガスの流路９（ダクト）と、流路９に設けられて高温ガスをボイラ３側に搬送するポンプとして機能するエジェクタ装置１０である。
高温ガス搬送・導入装置５は、ロータリーキルン３３から排出される未燃分を含む排ガスに２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラ３に導入する。
高温ガス搬送・導入装置５の主な構成は、ロータリーキルン３３とボイラ３とを繋ぐ高温ガスの流路９（ダクト）と、流路９に設けられて高温ガスをボイラ３側に搬送するポンプとして機能するエジェクタ装置１０である。
エジェクタ装置１０は、流路９の途中に設けられて２次燃焼空気を流路９内に導入する導入口１１と、該導入口１１に２次燃焼空気をエジェクタ効果を発揮するように導入するブロワ等の送風装置（図示なし）とを備えている。このように構成されるエジェクタ装置１０は、図２に示すように、導入口１１から２次燃焼空気を高速の噴流として流路９内に送り込み、送り込まれた２次燃焼空気の誘引作用を利用して排ガス及び排ガスが燃焼した高温ガスをボイラ３側に圧送する。
次に、上記のように構成されたヤシガラ炭製造システム１を用いたヤシガラ炭製造方法を説明する。
PKS（ヤシガラ）をロータリーキルン３３に投入し、一次燃焼空気をロータリーキルン３３に導入し、キルン内でヤシガラを乾留する。ヤシガラの乾留で発生する未燃分を含む排ガスは、高温ガス搬送・導入装置５側に排出される。
高温ガス搬送・導入装置５の流路９（ダクト）に排出された排ガスは、エジェクタ装置１０から吹き込まれる２次燃焼空気と混合され、燃焼して高温ガスになると共に、２次燃焼空気によるエジェクタ効果によって流路９内をボイラ３側に圧送され、ボイラ３に導入される。
PKS（ヤシガラ）をロータリーキルン３３に投入し、一次燃焼空気をロータリーキルン３３に導入し、キルン内でヤシガラを乾留する。ヤシガラの乾留で発生する未燃分を含む排ガスは、高温ガス搬送・導入装置５側に排出される。
高温ガス搬送・導入装置５の流路９（ダクト）に排出された排ガスは、エジェクタ装置１０から吹き込まれる２次燃焼空気と混合され、燃焼して高温ガスになると共に、２次燃焼空気によるエジェクタ効果によって流路９内をボイラ３側に圧送され、ボイラ３に導入される。
一方、ボイラ３では、ファイバーとPKS（ヤシガラ）を燃料としてバーナを燃焼させた燃焼ガスと、高温ガス搬送・導入装置５から導入される高温ガスとによって伝熱部で水を加熱して蒸気を発生させる。この蒸気でタービン２３を回し、発電機２５を駆動して電力を得て、これをヤシ油製造プラント２７の電力として使用する。また、タービン２３を回した後の蒸気もヤシ油製造プラント２７において利用する。
ボイラ３の排ガスは、集塵機へ送られて集塵後に大気に排出される。
ボイラ３の排ガスは、集塵機へ送られて集塵後に大気に排出される。
上記のように構成された本実施の形態のヤシガラ炭製造システム１におけるプロセスデータを示す。以下に示すデータは、図４に示したボイラ３と同等の蒸気を発生させ、図５に示したものと同量のヤシガラ炭を製造する場合である。
PKS（ヤシガラ）2ton/h（常温）をロータリーキルン３３に投入し、一次燃焼空気を3,200m3N/h（常温）導入し、キルン内で乾留することで、排ガス（CO:9.7%,H2:10.5%）（5,050m3n/h、860℃）が発生する。発生した排ガスは、高温ガス搬送・導入装置５に排出される。860℃の排ガス5,050m3N/hを燃焼させるのに必要な２次燃焼空気量は6,850m3N/hであり、このような２次燃焼空気を供給することで排ガス中の未燃分COとH2が燃焼することによりガス温度は1,010℃に上昇してボイラ３に供給される。
なお、例えばダクト長さの合計距離を50m、流路９の曲りに設けるエルボ数を３個、ダクト系の圧損を1,500Paに達すると想定したとしても、導入する２次燃焼空気の流速を36m/sにとるとエジェクタ効果による圧力上昇は2,600Paとなり、この２次燃焼空気のエジェクタ効果によって高温ガスを十分にボイラ３まで搬送できる。
なお、例えばダクト長さの合計距離を50m、流路９の曲りに設けるエルボ数を３個、ダクト系の圧損を1,500Paに達すると想定したとしても、導入する２次燃焼空気の流速を36m/sにとるとエジェクタ効果による圧力上昇は2,600Paとなり、この２次燃焼空気のエジェクタ効果によって高温ガスを十分にボイラ３まで搬送できる。
ボイラ３では、ファイバー6ton/h（常温）とPKS（ヤシガラ）3ton/h（常温）を燃料としてボイラ３を炊き、20MPaの蒸気を25ton/h発生させ、この蒸気でタービン２３を回し発電機２５を駆動して8，000KWの電力を得て、これをヤシ油製造プラント２７の電力として使用する。また、タービン２３を回した後の蒸気（0.4MPa、25ton/h)もヤシ油製造プラント２７において利用する。
ボイラ３の排ガス（300℃）は、集塵機へ送られて集塵後に大気に排出される。
ボイラ３の排ガス（300℃）は、集塵機へ送られて集塵後に大気に排出される。
以上のように、ボイラ３とロータリーキルン３３が別々に存在した場合（図４、図５参照）に必要であった燃料としてのヤシガラの量は4ton/hであったのが、本実施の形態では3ton/hに減少した。この減少分である１ton/hのヤシガラをヤシガラ炭の原料に回すと、元々ヤシガラ炭製造用原料として必要であった原料ヤシガラ2ton/hが1ton/hに半減する。
このことから、ヤシガラ炭価格350US$/tonに占める原料費が半減したと考えることができ、そう考えると原料費は112.5US$となり、製品価格に占める原料費の割合は32%となり収益が上昇する。
収益が上昇することで、製品価格を下げることもできる。現在冶金用コークスの価格とヤシガラ炭価格はほぼ拮抗しているが、ヤシガラ炭価格を300US$/ton以下に価格を下げられれば競争力を確保できる。
このことから、ヤシガラ炭価格350US$/tonに占める原料費が半減したと考えることができ、そう考えると原料費は112.5US$となり、製品価格に占める原料費の割合は32%となり収益が上昇する。
収益が上昇することで、製品価格を下げることもできる。現在冶金用コークスの価格とヤシガラ炭価格はほぼ拮抗しているが、ヤシガラ炭価格を300US$/ton以下に価格を下げられれば競争力を確保できる。
以上のように、本実施の形態のヤシガラ炭製造システム１によれば、従来例においては燃料として使用していたヤシガラをヤシガラ炭の原料に回して利用可能となり、その結果、ヤシガラ炭を、原料費を低減して製造することが可能となる。
上記の実施の形態においては、高温ガス搬送・導入装置５に設けたエジェクタ装置１０によって高温ガスをボイラ３側に搬送するようにした。このため、高温ガスを簡易な手段によってボイラ３側に圧送することが可能になるという効果が得られている。
なお、高温ガス搬送・導入装置５において高温ガスをボイラ３側に圧送する装置としては、本実施の形態のヤシガラ炭製造システム１で扱う1000℃前後の高温ガスを圧送できるような耐熱性のある装置であれば、エジェクタ装置１０以外の装置であってもよい。
なお、高温ガス搬送・導入装置５において高温ガスをボイラ３側に圧送する装置としては、本実施の形態のヤシガラ炭製造システム１で扱う1000℃前後の高温ガスを圧送できるような耐熱性のある装置であれば、エジェクタ装置１０以外の装置であってもよい。
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係るヤシガラ炭製造システムを図３に基づいて説明する。図３において、図１と同一部分には同一の符号が付してある。
本実施の形態のヤシガラ炭製造システム１３は、ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から未燃分を含む排ガスを導入して燃料として利用できるボイラ３と、ロータリーキルン３３によりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置３１と、前記ロータリーキルン３３から排出される未燃分を含む排ガスを前記ボイラ３に導入させるための導入路を構成する排ガス導入ダクト１５と、ボイラ３に導入される前記排ガスを２次燃焼させる２次燃焼バーナ１７とを有し、２次燃焼バーナ１７は、エジェクタ効果を発揮するように２次燃焼空気を導入する２次燃焼空気導入部１９を備えてなり、該２次燃焼空気のエジェクタ効果によって前記排ガス導入ダクト１５内の排ガスを２次燃焼バーナ１７に引き込むようにしたものである。
本発明の実施の形態２に係るヤシガラ炭製造システムを図３に基づいて説明する。図３において、図１と同一部分には同一の符号が付してある。
本実施の形態のヤシガラ炭製造システム１３は、ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から未燃分を含む排ガスを導入して燃料として利用できるボイラ３と、ロータリーキルン３３によりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置３１と、前記ロータリーキルン３３から排出される未燃分を含む排ガスを前記ボイラ３に導入させるための導入路を構成する排ガス導入ダクト１５と、ボイラ３に導入される前記排ガスを２次燃焼させる２次燃焼バーナ１７とを有し、２次燃焼バーナ１７は、エジェクタ効果を発揮するように２次燃焼空気を導入する２次燃焼空気導入部１９を備えてなり、該２次燃焼空気のエジェクタ効果によって前記排ガス導入ダクト１５内の排ガスを２次燃焼バーナ１７に引き込むようにしたものである。
実施の形態１においては、ロータリーキルン３３で発生した未燃分を含む排ガスを高温ガス搬送・導入装置５の流路９（ダクト）内で燃焼させて高温ガスとし、この高温ガスをボイラ３に供給するようにしていた。
しかし、本実施の形態では、排ガスを流路９（ダクト）内で燃焼させることなくボイラ３側に供給し、ボイラ３側に設けた２次燃焼バーナ１７で燃焼させるようにしたものである。
本実施の形態では、２次燃焼バーナ１７の構成として、エジェクタ効果を発揮するように２次燃焼空気を導入する２次燃焼空気導入部１９を備え、該２次燃焼空気のエジェクタ効果によって排ガスを２次燃焼バーナ１７に引き込んで燃焼させるようにしている。
しかし、本実施の形態では、排ガスを流路９（ダクト）内で燃焼させることなくボイラ３側に供給し、ボイラ３側に設けた２次燃焼バーナ１７で燃焼させるようにしたものである。
本実施の形態では、２次燃焼バーナ１７の構成として、エジェクタ効果を発揮するように２次燃焼空気を導入する２次燃焼空気導入部１９を備え、該２次燃焼空気のエジェクタ効果によって排ガスを２次燃焼バーナ１７に引き込んで燃焼させるようにしている。
なお、本実施の形態では、ロータリーキルン３３で発生する排ガスは流路９（ダクト）内で燃焼させないで、かつ２次燃焼バーナ１７によって引き込むようにするので、ロータリーキルン３３とボイラ３を繋ぐ装置として、実施の形態１の高温ガス搬送・導入装置５のように排ガスに２次燃焼空気を供給して燃焼させ、かつ発生する高温ガスをボイラ３側に搬送するという機能は不要であることから、ロータリーキルン３３とボイラ３を繋ぐ流路は単なるダクトである排ガス導入ダクト１５を設置している。
本実施の形態のヤシガラ炭製造システム１３によれば、実施の形態１と同様に、従来例においては燃料として使用していたヤシガラをヤシガラ炭の原料に回して利用可能となり、その結果、ヤシガラ炭を、原料費を低減して製造することが可能となる。
なお、上記の説明では、２次燃焼バーナ１７を一基設置した例を示したが、２次燃焼バーナ１７の数は１基に限らず、複数基設けるようにしてもよい。
１ ヤシガラ炭製造システム（実施の形態１）
３ ボイラ
５ 高温ガス搬送・導入装置
７ 高温ガス導入部
９ 流路
１０ エジェクタ装置
１２ 導入口
１３ ヤシガラ炭製造システム（実施の形態２）
１５ 排ガス導入ダクト
１７ ２次燃焼バーナ
１９ ２次燃焼空気導入部
２１ バイオマスボイラ
２３ タービン
２５ 発電機
２７ ヤシ油製造プラント
３１ ヤシガラ炭製造装置
３３ ロータリーキルン
３５ 原料投入口
３７ 排出口
３８ ピット
３９ 高温用コンベア
４１ ２次燃焼塔
３ ボイラ
５ 高温ガス搬送・導入装置
７ 高温ガス導入部
９ 流路
１０ エジェクタ装置
１２ 導入口
１３ ヤシガラ炭製造システム（実施の形態２）
１５ 排ガス導入ダクト
１７ ２次燃焼バーナ
１９ ２次燃焼空気導入部
２１ バイオマスボイラ
２３ タービン
２５ 発電機
２７ ヤシ油製造プラント
３１ ヤシガラ炭製造装置
３３ ロータリーキルン
３５ 原料投入口
３７ 排出口
３８ ピット
３９ 高温用コンベア
４１ ２次燃焼塔
Claims (5)
- ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるボイラと、自燃式直接加熱型キルンによりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置とを利用したヤシガラ炭製造方法であって、
前記自燃式直接加熱型キルンから排出される未燃分を含む排ガスに２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラに搬送して導入するようにしたことを特徴とするヤシガラ炭製造方法。 - 前記高温ガスを前記ボイラに搬送するために、前記排ガスを２次燃焼させる２次燃焼空気をエジェクタ効果を発揮する噴流として使用することを特徴とする請求項１記載のヤシガラ炭製造方法。
- ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から高温ガスを導入して利用できるボイラと、自燃式直接加熱型キルンによりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置と、前記自燃式直接加熱型キルンから排出される未燃分を含む排ガスを２次燃焼させるための２次燃焼空気を供給して燃焼させて高温ガスとし、該高温ガスを前記ボイラに搬送して導入する高温ガス搬送・導入装置とを備えたことを特徴とするヤシガラ炭製造システム。
- 前記高温ガス搬送・導入装置は、前記高温ガスを前記ボイラに導く流路に２次燃焼空気の導入口を有し、該導入口に２次燃焼空気を、エジェクタ効果を発揮するように導入させ、該２次燃焼空気によるエジェクタ効果によって前記高温ガスを吸引して前記ボイラへ導入することを特徴とする請求項３記載のヤシガラ炭製造システム。
- ヤシガラを燃料として利用できると共に外部から未燃分を含む排ガスを導入して燃料として利用できるボイラと、自燃式直接加熱型キルンによりヤシガラを乾留してヤシガラ炭を製造するヤシガラ炭製造装置と、前記自燃式直接加熱型キルンから排出される未燃分を含む排ガスを前記ボイラに導入させるための導入路を構成する排ガス導入ダクトと、前記ボイラに導入される前記排ガスを２次燃焼させる２次燃焼バーナとを有し、該２次燃焼バーナは、エジェクタ効果を発揮するように２次燃焼空気を導入する２次燃焼空気導入部を備えてなり、該２次燃焼空気のエジェクタ効果によって前記排ガスダクト内の排ガスを前記２次燃焼バーナに引き込むようにしたことを特徴とするヤシガラ炭製造システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2011287204A JP2013136651A (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | ヤシガラ炭の製造方法及びシステム |
| PCT/JP2012/076317 WO2013099405A1 (ja) | 2011-12-28 | 2012-10-11 | ヤシガラ炭の製造方法及びシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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|---|---|
| JP2013136651A true JP2013136651A (ja) | 2013-07-11 |
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| JP2011287204A Pending JP2013136651A (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | ヤシガラ炭の製造方法及びシステム |
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|---|---|
| JP (1) | JP2013136651A (ja) |
| WO (1) | WO2013099405A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63207498A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Ebara Corp | スクリユ−プレスの圧力調整方法及びその装置 |
| JP2002364816A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-18 | Kubota Corp | 乾溜ガス加熱移送装置 |
| JP2009096943A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Ihi Corp | 廃棄物炭化処理設備 |
| JP4567100B1 (ja) * | 2010-05-12 | 2010-10-20 | スチールプランテック株式会社 | ヤシガラ炭の製造方法及び装置 |
-
2011
- 2011-12-28 JP JP2011287204A patent/JP2013136651A/ja active Pending
-
2012
- 2012-10-11 WO PCT/JP2012/076317 patent/WO2013099405A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|
| WO2013099405A1 (ja) | 2013-07-04 |
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