JP2014057547A - Method of pretreating biomass - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of pretreating biomass quickly and efficiently performing heating of a substrate mixture and cooling of ammonia evaporated from a pretreated ammonia-containing product for saccharification, at low cost.SOLUTION: In the method of pretreating biomass, a first heat medium and a second heat medium are supplied to a heat pump 19 to conduct heat exchange; the heated first heat medium is used to heat a substrate mixture; and the cooled second heat medium is used to cool ammonia. In a first bypass circulation path 15 and 21 provided to a first circulation path 15, the first heat medium is circulated, and the heated first heat medium is reserved, and the substrate mixture is heated with the first heat medium. In a second bypass circulation path 48 and 52 provided to a second circulation path 48, the second heat medium is circulated, and the cooled second heat medium is reserved, and the ammonia is cooled with the second heat medium.

Description

本発明は、バイオマスの前処理方法に関する。   The present invention relates to a biomass pretreatment method.

近年、自動車用燃料として、ガソリン−エタノール混合燃料を用いることが検討されている。前記エタノールとして、植物性物質の発酵、蒸留により得たバイオエタノールを用いると、土壌管理を厳密に行うことにより所謂カーボンニュートラル効果を得ることができ、二酸化炭素の排出量を低減して地球温暖化の防止に寄与できるものと考えられている。   In recent years, it has been studied to use a gasoline-ethanol mixed fuel as a fuel for automobiles. When bioethanol obtained by fermentation and distillation of plant substances is used as the ethanol, a so-called carbon neutral effect can be obtained by strict soil management, reducing carbon dioxide emissions and global warming. It is thought that it can contribute to prevention of

しかし、前記植物性物質として、例えばサトウキビ、トウモロコシ等の農作物を用いると、該農作物がエタノールの原料として大量に消費されることにより、食料又は飼料としての供給量が減少するという問題がある。そこで、前記植物性物質として、食用又は飼料用とならないリグノセルロース系バイオマスを用いてエタノールを製造する技術が検討されている。   However, when a crop such as sugar cane or corn is used as the plant substance, there is a problem that the supply amount as food or feed decreases because the crop is consumed in large quantities as a raw material for ethanol. Then, the technique which manufactures ethanol using the lignocellulosic biomass which does not become an edible or feed as said plant substance is examined.

前記リグノセルロース系バイオマスはセルロースを含んでおり、糖化酵素を用いて該セルロースを糖化処理することによりグルコース等の糖に分解し、得られたグルコース等を発酵させることによりエタノールを得ることができる。   The lignocellulosic biomass contains cellulose, and saccharification is performed on the cellulose using a saccharifying enzyme to decompose it into sugars such as glucose, and ethanol can be obtained by fermenting the obtained glucose or the like.

ところが、前記リグノセルロース系バイオマスは、セルロースの他にヘミセルロース及びリグニンを主な構成成分としており、通常該セルロース及び該ヘミセルロースは、該リグニンに強固に結合しているため、そのままでは該セルロースに対する酵素糖化反応を行うことが難しい。従って、前記セルロースを酵素糖化反応させるに際しては、予め前記リグノセルロース系バイオマスを前処理して酵素糖化反応が可能な状態としておくことが望ましい。   However, the lignocellulosic biomass mainly contains hemicellulose and lignin in addition to cellulose, and usually the cellulose and the hemicellulose are firmly bound to the lignin. It is difficult to carry out the reaction. Therefore, when enzymatically saccharifying the cellulose, it is desirable that the lignocellulosic biomass is pretreated in advance so that the enzymatic saccharification reaction is possible.

前記リグノセルロース系バイオマスを酵素糖化反応が可能な状態とするために、基質としてのリグノセルロース系バイオマスとアンモニア水とを混合して基質混合物とし、該基質混合物を所定温度に所定時間保持する前処理方法が知られている。前記前処理方法によれば、前記基質からリグニンを解離させ又は該基質を膨潤させることにより、該基質としてのリグノセルロース系バイオマスを酵素糖化反応可能な状態とすることができる。   In order to make the lignocellulosic biomass ready for an enzymatic saccharification reaction, a pretreatment for mixing the lignocellulosic biomass as a substrate with ammonia water to form a substrate mixture and holding the substrate mixture at a predetermined temperature for a predetermined time The method is known. According to the pretreatment method, lignin is dissociated from the substrate or the substrate is swollen, whereby the lignocellulosic biomass as the substrate can be brought into a state capable of enzymatic saccharification reaction.

尚、本願において、解離とは、セルロース等に結合しているリグニンの結合部位のうち、少なくとも一部の結合を切断することをいう。また、膨潤とは、液体の浸入により結晶性セルロースを構成するセルロース等に空隙が生じ、又は、セルロース繊維の内部に空隙が生じて膨張することをいう。   In addition, in this application, dissociation means cut | disconnecting at least one part coupling | bonding among the binding sites of lignin couple | bonded with cellulose etc. Swelling means that voids are formed in cellulose or the like constituting crystalline cellulose by the ingress of liquid, or the voids are generated inside the cellulose fibers to expand.

また、前記アンモニア水は、前記前処理後、前記基質混合物から分離された気体のアンモニアを冷却して凝縮させると共に水に溶解させることにより回収することができる。   Further, the ammonia water can be recovered by cooling and condensing gaseous ammonia separated from the substrate mixture after the pretreatment and dissolving it in water.

そこで、前記前処理方法において、前記アンモニアを凝縮させる際の凝縮熱と水に溶解させる際の溶解熱とを熱源として、ヒートポンプを用いて熱媒体を加熱し、該熱媒体を用いて該基質混合物を加熱する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。   Therefore, in the pretreatment method, the heat medium is heated using a heat pump with the heat of condensation when the ammonia is condensed and the heat of dissolution when the ammonia is dissolved in water, and the substrate mixture is heated using the heat medium. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2010−142680号公報JP 2010-142680 A

一方、前記基質混合物を加熱する熱媒体を第1の熱媒体とすると共に、前記アンモニアを凝縮させる際の凝縮熱と水に溶解させる際の溶解熱とを回収する熱媒体を第2の熱媒体として、該第1の熱媒体を加熱するヒートポンプに第2の熱媒体を供給することが考えられる。このようにするときには、第1の熱媒体と第2の熱媒体との熱交換により、加熱された第1の熱媒体を用いて前記基質混合物を加熱することができると共に、冷却された第2の熱媒体を用いて前記アンモニアを冷却することができる。   On the other hand, the heat medium for heating the substrate mixture is the first heat medium, and the heat medium for recovering the heat of condensation when the ammonia is condensed and the heat of dissolution when it is dissolved in water is the second heat medium. It is conceivable to supply the second heat medium to a heat pump that heats the first heat medium. In this case, the substrate mixture can be heated using the heated first heat medium by heat exchange between the first heat medium and the second heat medium, and the cooled second heat medium can be cooled. The ammonia can be cooled using the heat medium.

しかしながら、前記従来の前処理方法は、回分(バッチ)式で行うときには、前記基質混合物を所定の温度に加熱するまでに大きな熱エネルギーを要し、ヒートポンプ始動時の低温かつ少量の第1の熱媒体では該所定の温度まで速やかに加熱することが難しいという不都合がある。   However, when the conventional pretreatment method is carried out batchwise, it requires a large amount of heat energy to heat the substrate mixture to a predetermined temperature, and a low temperature and a small amount of the first heat at the start of the heat pump. There is a disadvantage that it is difficult to quickly heat the medium to the predetermined temperature.

また、前記回分式では、前記基質混合物の前処理終了直後に、前記アンモニア含有糖化前処理物から放散されて分離されるアンモニアは高濃度かつ大量になる。この結果、前記高濃度かつ大量のアンモニアの冷却に大きな冷却エネルギーを要し、ヒートポンプ始動時の高温かつ少量の第2の熱媒体では速やかに冷却することが難しいという不都合がある。   Further, in the batch system, the ammonia released and separated from the ammonia-containing saccharification pretreatment product immediately after completion of the pretreatment of the substrate mixture becomes a high concentration and a large amount. As a result, there is a disadvantage that a large amount of cooling energy is required for cooling the high concentration and a large amount of ammonia, and it is difficult to quickly cool with a high temperature and a small amount of the second heat medium when starting the heat pump.

前記不都合を解決するために、ヒートポンプ自体を大型化したり、他の熱源又は冷却手段を設けたりすることが考えられるが、このようにするときには設備コストの増大が避けられない。   In order to solve the inconvenience, it is conceivable to increase the size of the heat pump itself or to provide another heat source or cooling means. However, when doing so, an increase in equipment cost is inevitable.

また、前記基質混合物は一旦所定の温度に加熱されれば、その後、該温度に維持する熱エネルギーは該所定の温度に加熱するまでに要する熱エネルギーより小さくなる。同様に、前記アンモニアは前記前処理終了直後の時期を過ぎれば、その後は、濃度及び発生量が低下し、冷却に要する冷却熱エネルギーが低減する。従って、前記基質混合物の前処理終了直後の状態に対応するために設備を大型化すると、運転コストが増大するという不都合もある。   In addition, once the substrate mixture is heated to a predetermined temperature, thereafter, the heat energy maintained at the temperature becomes smaller than the heat energy required for heating to the predetermined temperature. Similarly, when the time immediately after the end of the pretreatment is over, the concentration and generation amount of ammonia are reduced, and the cooling heat energy required for cooling is reduced. Therefore, if the equipment is enlarged in order to cope with the state immediately after the pretreatment of the substrate mixture is completed, there is a disadvantage that the operation cost increases.

本発明は、かかる不都合を解消して、前記基質混合物が前記所定の温度に到達するまでの加熱を速やかにかつ低コストで効率よく行うことができると共に、該基質混合物の前処理終了直後に前記アンモニア含有糖化前処理物から放散される高濃度かつ大量のアンモニアの冷却を速やかにかつ低コストで効率よく行うことができるバイオマスの前処理方法を提供することを目的とする。   The present invention eliminates such inconvenience, and can quickly and efficiently perform heating until the substrate mixture reaches the predetermined temperature, and immediately after the pretreatment of the substrate mixture is completed. It is an object of the present invention to provide a biomass pretreatment method capable of quickly and efficiently cooling a large concentration and a large amount of ammonia released from an ammonia-containing saccharification pretreatment product.

かかる目的を達成するために、本発明は、回分式で基質としてのリグノセルロース系バイオマスとアンモニア水とを混合して基質混合物を得る工程と、該基質混合物を所定の温度に加熱すると共に該温度に所定の時間保持することにより該基質からリグニンを解離させ又は該基質を膨潤させてアンモニア含有糖化前処理物を得る工程と、該アンモニア含有糖化前処理物からアンモニアを放散させてアンモニアが分離されたアンモニア分離糖化前処理物を得る工程と、該アンモニア含有糖化前処理物から放散されたアンモニアを冷却して凝縮させると共に水に溶解させてアンモニア水とし該アンモニア水を回収する工程とを備え、該基質混合物を加熱する第1の熱媒体と、該アンモニアを凝縮させる際の凝縮熱と水に溶解させる際の溶解熱とを回収する第2の熱媒体とをヒートポンプに供給し、該ヒートポンプにおける第1の熱媒体と第2の熱媒体との熱交換により、加熱された第1の熱媒体を用いて該基質混合物を加熱すると共に、冷却された第2の熱媒体を用いて該アンモニアを冷却するバイオマスの前処理方法において、第1の熱媒体を該ヒートポンプと該基質混合物を加熱する部分とに循環させる第1の循環経路に、該基質混合物を加熱する部分を迂回して該ヒートポンプに循環させる第1のバイパス循環経路を設け、第1の熱媒体を第1のバイパス循環経路に循環させることにより、該所定の温度より高温に加熱し、該所定の温度より高温に加熱された第1の熱媒体を予め所定量貯留しておくと共に、該基質混合物が該所定の温度に到達するまでの間、該所定の温度より高温に加熱された第1の熱媒体により該基質混合物を加熱し、第2の熱媒体を該ヒートポンプと該アンモニアを冷却する部分とに循環させる第2の循環経路に、該アンモニアを冷却する部分を迂回して該ヒートポンプに循環させる第2のバイパス循環経路を設け、第2の熱媒体を第2のバイパス循環経路に循環させることにより、第2の熱媒体を第2の循環経路に循環させるときの温度よりも低温に冷却し、第2の循環経路に循環させるときの温度よりも低温に冷却された第2の熱媒体を予め所定量貯留しておくと共に、該アンモニア含有糖化前処理物から放散されるアンモニアの濃度が所定の濃度に低下し、該アンモニアの量が所定の量に低下するまでの間、第2の循環経路に循環させるときの温度よりも低温に冷却された第2の熱媒体により該アンモニアを冷却することを特徴とする。   In order to achieve this object, the present invention comprises a step of mixing a lignocellulosic biomass and ammonia water as a substrate in a batch system to obtain a substrate mixture, heating the substrate mixture to a predetermined temperature, and For a predetermined period of time to dissociate lignin from the substrate or swell the substrate to obtain an ammonia-containing saccharification pretreatment product, and to release ammonia from the ammonia-containing saccharification pretreatment product to separate ammonia. A process for obtaining a pre-treated product for ammonia separation and saccharification, and a step for cooling and condensing ammonia released from the pretreatment product for saccharification containing ammonia and dissolving it in water to obtain ammonia water and recovering the ammonia water, A first heat medium for heating the substrate mixture, a heat of condensation for condensing the ammonia, and a heat of dissolution for dissolving in water. The second heat medium to be collected is supplied to a heat pump, and the substrate mixture is heated using the heated first heat medium by heat exchange between the first heat medium and the second heat medium in the heat pump. And in the biomass pretreatment method for cooling the ammonia using the cooled second heat medium, the first heat medium is circulated between the heat pump and the portion for heating the substrate mixture. A first bypass circulation path is provided in the path to circulate to the heat pump, bypassing a portion that heats the substrate mixture, and the first heat medium is circulated to the first bypass circulation path to thereby achieve the predetermined temperature. A predetermined amount of the first heat medium heated to a higher temperature and heated to a temperature higher than the predetermined temperature is stored in advance, and the predetermined temperature is maintained until the substrate mixture reaches the predetermined temperature. Higher A portion for cooling the ammonia in a second circulation path for heating the substrate mixture with the first heating medium heated to circulate the second heating medium between the heat pump and the portion for cooling the ammonia. When a second bypass circulation path for bypassing and circulating to the heat pump is provided, and the second heat medium is circulated to the second bypass circulation path by circulating the second heat medium to the second circulation path. A predetermined amount of the second heat medium that is cooled to a temperature lower than the temperature of the water and cooled to a temperature lower than the temperature at which it is circulated through the second circulation path is stored in advance, and the ammonia-containing saccharification pretreatment product The second ammonia is cooled to a temperature lower than the temperature at which the ammonia is circulated through the second circulation path until the ammonia concentration to be diffused decreases to a predetermined concentration and the ammonia amount decreases to a predetermined amount. By heat medium The ammonia is cooled.

本発明の前処理方法は、回分(バッチ)式であり、まず、基質としてのリグノセルロース系バイオマスとアンモニア水とを混合して基質混合物を得る。   The pretreatment method of the present invention is a batch type, and first, lignocellulosic biomass as a substrate and aqueous ammonia are mixed to obtain a substrate mixture.

次に、前記基質混合物を所定の温度に所定の時間保持することにより、該基質からリグニンを解離させ又は該基質を膨潤させてアンモニア含有糖化前処理物を得る。前記アンモニア含有糖化前処理物は、前記基質としてのリグノセルロース系バイオマスが酵素糖化反応可能な状態に前処理されているが、アンモニアを含有しているためにpHが高く、そのままでは酵素糖化反応に供することができない。   Next, by holding the substrate mixture at a predetermined temperature for a predetermined time, lignin is dissociated from the substrate or the substrate is swollen to obtain an ammonia-containing saccharification pretreatment product. The ammonia-containing saccharification pretreatment product is pretreated so that the lignocellulosic biomass as the substrate can undergo an enzymatic saccharification reaction, but has a high pH because it contains ammonia. It cannot be served.

そこで、次に、前記アンモニア含有糖化前処理物からアンモニアを放散させて分離する一方、放散されたアンモニアを冷却して凝縮させると共に水に溶解させてアンモニア水とし、該アンモニア水を回収する。この結果、アンモニアが分離されたアンモニア分離前処理物を得ることができ、該アンモニア分離前処理物を酵素糖化反応に供することができる。   Therefore, next, ammonia is diffused and separated from the ammonia-containing saccharification pre-treatment product, while the diffused ammonia is cooled and condensed and dissolved in water to form ammonia water, which is recovered. As a result, an ammonia separation pretreatment product from which ammonia has been separated can be obtained, and the ammonia separation pretreatment product can be subjected to an enzymatic saccharification reaction.

ここで、本発明では、第1の熱媒体により前記基質混合物を加熱する一方、第2の熱媒体により前記アンモニアを凝縮させる際の凝縮熱と水に溶解させる際の溶解熱とを回収する。第1の熱媒体と第2の熱媒体とは、ヒートポンプに供給され、該ヒートポンプで第1の熱媒体と第2の熱媒体との間で熱交換を行うことにより、第1の熱媒体が加熱される一方、第2の熱媒体が冷却される。   Here, in the present invention, the substrate mixture is heated by the first heat medium, while the heat of condensation when the ammonia is condensed by the second heat medium and the heat of dissolution when dissolved in water are recovered. The first heat medium and the second heat medium are supplied to a heat pump, and heat exchange is performed between the first heat medium and the second heat medium by the heat pump, whereby the first heat medium is While being heated, the second heat medium is cooled.

ところで、本発明の前処理方法は回分式であるので、前記基質混合物の加熱の初期には該基質混合物はもちろん、装置自体も加熱されていないため、該基質混合物を所定の温度に加熱するために大きな熱エネルギーが必要となる。   By the way, since the pretreatment method of the present invention is a batch system, not only the substrate mixture but also the apparatus itself is not heated at the initial stage of heating the substrate mixture, so that the substrate mixture is heated to a predetermined temperature. Large heat energy is required.

そこで、本発明の前処理方法では、前記第1の熱媒体を前記ヒートポンプと前記基質混合物を加熱する部分とに循環させる第1の循環経路に、該基質混合物を加熱する部分を迂回して該ヒートポンプに循環させる第1のバイパス循環経路を設け、該第1の熱媒体を該第1のバイパス循環経路に循環させる。このようにすると、前記第1の熱媒体は、熱エネルギーが前記基質混合物の加熱により失われることがないので、次第に高温に昇温される。   Therefore, in the pretreatment method of the present invention, the first heating medium is circulated between the heat pump and the portion for heating the substrate mixture, and the portion for heating the substrate mixture is bypassed to the first circulation path. A first bypass circulation path that circulates through the heat pump is provided, and the first heat medium is circulated through the first bypass circulation path. If it does in this way, since a heat energy will not be lost by the heating of the said substrate mixture, the said 1st heat medium will be heated up gradually to high temperature.

そして、前記のようにして、前記第1の熱媒体を前記所定の温度より高温に加熱すると共に、加熱された第1の熱媒体を予め所定量貯留しておき、前記基質混合物が前記所定の温度に到達するまでの間、加熱された第1の熱媒体により該基質混合物を加熱する。   Then, as described above, the first heat medium is heated to a temperature higher than the predetermined temperature, and a predetermined amount of the heated first heat medium is stored in advance, and the substrate mixture is stored in the predetermined temperature. The substrate mixture is heated by the heated first heating medium until the temperature is reached.

本発明の前処理方法によれば、このようにすることにより、前記基質混合物が前記所定の温度に到達するまでの加熱を速やかに、しかも該加熱を別途他の熱源を設けたり、ヒートポンプ自体を大型化することなく、低コストで効率よく行うことができる。   According to the pretreatment method of the present invention, by doing so, heating until the substrate mixture reaches the predetermined temperature is promptly performed, and the heating pump itself is provided with another heat source. It can be carried out efficiently at low cost without increasing the size.

また、本発明の前処理方法は回分式であるので、前記基質混合物の前処理直後には、前記アンモニア含有糖化前処理物から高濃度かつ大量のアンモニアが放散されることとなり、該アンモニアを冷却するために大きな冷却エネルギーが必要となる。   Further, since the pretreatment method of the present invention is a batch type, immediately after the pretreatment of the substrate mixture, a large amount of ammonia is released from the ammonia-containing saccharification pretreatment product, and the ammonia is cooled. In order to do so, a large amount of cooling energy is required.

そこで、本発明の前処理方法では、前記第2の熱媒体を前記ヒートポンプと前記アンモニアを冷却する部分とに循環させる第2の循環経路に、該アンモニアを冷却する部分を迂回して該ヒートポンプに循環させる第2のバイパス循環経路を設け、第2の熱媒体を該第2のバイパス循環経路に循環させる。このようにすると、前記第2の熱媒体は、冷却エネルギーが前記アンモニアの冷却により失われることがないので、次第により低温に冷却される。   Therefore, in the pretreatment method of the present invention, the second heat medium is circulated between the heat pump and the portion that cools the ammonia, and the portion that cools the ammonia is bypassed to the heat pump. A second bypass circulation path to be circulated is provided, and the second heat medium is circulated through the second bypass circulation path. In this case, the second heat medium is gradually cooled to a lower temperature because the cooling energy is not lost by the cooling of the ammonia.

そこで、前記のようにして、前記第2の熱媒体を前記第2の循環経路に循環させるときの温度よりも低温に冷却すると共に、冷却された第2の熱媒体を予め所定量貯留しておき、前記アンモニア含有糖化前処理物から放散されるアンモニアの濃度が所定の濃度に低下し、該アンモニアの量が所定の量に低下するまでの間、冷却された第2の熱媒体により該アンモニアを冷却する。   Therefore, as described above, the second heat medium is cooled to a temperature lower than the temperature at which the second heat medium is circulated through the second circulation path, and a predetermined amount of the cooled second heat medium is stored in advance. The ammonia is released by the second heat medium cooled until the concentration of ammonia released from the ammonia-containing saccharification pretreatment product is lowered to a predetermined concentration and the amount of ammonia is lowered to the predetermined amount. Cool down.

本発明の前処理方法によれば、このようにすることにより、前記アンモニア含有糖化前処理物から放散されるアンモニアの濃度が所定の濃度に低下し、該アンモニアの量が所定の量に低下するまでの冷却を速やかに、しかも該冷却を別途他の冷却手段を設けたり、ヒートポンプ自体を大型化したりすることなく、低コストで効率よく行うことができる。   According to the pretreatment method of the present invention, in this way, the concentration of ammonia released from the ammonia-containing saccharification pretreatment product is reduced to a predetermined concentration, and the amount of ammonia is reduced to a predetermined amount. Can be quickly and efficiently performed at low cost without providing other cooling means or increasing the size of the heat pump itself.

本発明の前処理方法において、前記ヒートポンプは、単一の熱媒体を用いるものであってもよいが、2種類の熱媒体を備える2元系ヒートポンプを用いることにより、前記アンモニアの冷却をさらに効率よく行うことができる。   In the pretreatment method of the present invention, the heat pump may use a single heat medium, but by using a binary heat pump including two kinds of heat medium, the cooling of the ammonia is more efficient. Can be done well.

また、本発明の前処理方法において、前記所定の温度より高温に加熱された第1の熱媒体の貯留は、例えば、前記基質混合物を得る工程の間に行うことができる。また、第2の循環経路に循環させるときの温度よりも低温に冷却された第2の熱媒体の貯留は、例えば、前記基質混合物を得る工程及び前記アンモニア含有糖化前処理物を得る工程の間に行うことができる。   In the pretreatment method of the present invention, the storage of the first heat medium heated to a temperature higher than the predetermined temperature can be performed, for example, during the step of obtaining the substrate mixture. In addition, the storage of the second heat medium cooled to a temperature lower than the temperature when circulating through the second circulation path is performed, for example, between the step of obtaining the substrate mixture and the step of obtaining the ammonia-containing saccharification pretreatment product. Can be done.

また、本発明の前処理方法は回分式であるので、1つの反応容器においてアンモニア分離糖化前処理物を得る工程が終了した後、次回の基質混合物を得る工程が開始されるまでには、該反応容器の洗浄等の作業が必要となるので、相当の時間がかかる。この間、前記反応容器では前記前処理方法を実施することができないので、十分な処理効率を得ることができない。   In addition, since the pretreatment method of the present invention is a batch type, after the step of obtaining the ammonia separation saccharification pretreatment product in one reaction vessel is completed, the next step of obtaining the substrate mixture is started. Since operations such as washing of the reaction vessel are required, it takes a considerable amount of time. In the meantime, since the pretreatment method cannot be carried out in the reaction vessel, sufficient treatment efficiency cannot be obtained.

そこで、本発明の前処理方法では、前記基質混合物を得る工程と、前記アンモニア含有糖化前処理物を得る工程と、前記アンモニア分離糖化前処理物を得る工程とを行う反応容器を複数設け、1つの反応容器でアンモニア分離糖化前処理物を得る工程が終了し、次回の基質混合物を得る工程が開始されるまでの間に、他の少なくとも1つの反応容器で該基質混合物を得る工程と、該アンモニア含有糖化前処理物を得る工程と、該アンモニア分離糖化前処理物を得る工程とを行い、各反応容器毎に前記第1の循環経路を設けると共に、各反応容器に共通の第1バイパス循環経路を設けることが好ましい。   Therefore, in the pretreatment method of the present invention, a plurality of reaction vessels are provided for performing the step of obtaining the substrate mixture, the step of obtaining the ammonia-containing saccharification pretreatment product, and the step of obtaining the ammonia separation saccharification pretreatment product. A step of obtaining the substrate mixture in at least one other reaction vessel until the step of obtaining the ammonia separation saccharification pretreatment product in one reaction vessel is completed and the step of obtaining the next substrate mixture is started; A step of obtaining an ammonia-containing saccharified pre-treated product and a step of obtaining the ammonia-separated saccharified pre-treated product are provided, the first circulation path is provided for each reaction vessel, and a first bypass circulation common to each reaction vessel It is preferable to provide a route.

このようにすることにより、1つの反応容器においてアンモニア分離糖化前処理物を得る工程が終了した後、次回の基質混合物を得る工程が開始されるまでの間に、他の反応容器で前記前処理を行うことができ、処理効率を向上させることができる。   In this way, after the step of obtaining the ammonia separation saccharification pretreatment product in one reaction vessel is completed, the pretreatment is performed in another reaction vessel before the step of obtaining the next substrate mixture is started. And the processing efficiency can be improved.

また、このとき、各反応容器毎に前記第1の循環経路を設けると共に、各反応容器に共通の第1バイパス循環経路を設け、該第1のバイパス循環径路により前記所定の温度より高温に加熱された第1の熱媒体を予め所定量貯留しておく。そして、前記所定の温度より高温に加熱された第1の熱媒体を各第1の循環経路により各反応容器に供給することにより、装置構成を簡略化することができるので、さらに処理効率を向上させることができる。   At this time, the first circulation path is provided for each reaction vessel, and a common first bypass circulation path is provided for each reaction vessel, and the first bypass circulation path is heated to a temperature higher than the predetermined temperature. A predetermined amount of the first heat medium is stored in advance. The apparatus configuration can be simplified by supplying the first heat medium heated to a temperature higher than the predetermined temperature to each reaction vessel through each first circulation path, thereby further improving the processing efficiency. Can be made.

前記のようにするときには、例えば、1つの反応容器で得られた前記アンモニア含有糖化前処理物からアンモニアを放散させる間に他の1つの反応容器で前記基質混合物を得る工程を行い、同時に前記所定の温度より高温に加熱された第1の熱媒体の貯留を行うことができる。   When doing the above, for example, a step of obtaining the substrate mixture in another reaction vessel while ammonia is released from the ammonia-containing pre-saccharification product obtained in one reaction vessel is performed simultaneously with the predetermined It is possible to store the first heat medium heated to a temperature higher than this temperature.

以上の工程では、ヒートポンプを連続して運転できるため、ヒートポンプをより効率よく稼動させて消費エネルギーを減らすことができる。   In the above process, since the heat pump can be operated continuously, the heat pump can be operated more efficiently and energy consumption can be reduced.

本実施形態の前処理方法を実施する装置の一構成例を示すシステム構成図。The system block diagram which shows the example of 1 structure of the apparatus which implements the pre-processing method of this embodiment. 図1に示す2元系ヒートポンプのラインの一例を概略的に示す説明図。Explanatory drawing which shows schematically an example of the line of the binary system heat pump shown in FIG. 本実施形態の前処理方法を実施する装置の他の構成例を示すシステム構成図。The system block diagram which shows the other structural example of the apparatus which implements the pre-processing method of this embodiment.

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

本実施形態の前処理方法は、例えば、図1に示す前処理装置1を用いて実施することができる。前処理装置1は、反応容器2と、アンモニア凝縮器3と、アンモニア吸収塔4と、アンモニアタンク5とを備えている。   The pre-processing method of this embodiment can be implemented using the pre-processing apparatus 1 shown in FIG. 1, for example. The pretreatment device 1 includes a reaction vessel 2, an ammonia condenser 3, an ammonia absorption tower 4, and an ammonia tank 5.

反応容器2は、上部に、基質供給導管6と、アンモニア水供給導管7とが配設されていると共に、アンモニアガスを排出しアンモニア凝縮器3に案内する第1排気導管8が排気弁9とバグフィルタ10とを介して配設されている。基質供給導管6は、基質としてのリグノセルロース系バイオマス、例えば稲藁を反応容器2に供給し、アンモニア水供給導管7は、図示しないアンモニア水タンクからアンモニア水を反応容器2に供給する。   The reaction vessel 2 is provided with a substrate supply conduit 6 and an ammonia water supply conduit 7 at the top, and a first exhaust conduit 8 for discharging ammonia gas and guiding it to the ammonia condenser 3 is connected to an exhaust valve 9. It is arranged via the bag filter 10. The substrate supply conduit 6 supplies lignocellulosic biomass as a substrate, such as rice straw, to the reaction vessel 2, and the ammonia water supply conduit 7 supplies ammonia water to the reaction vessel 2 from an ammonia water tank (not shown).

また、反応容器2は、上部に配設されたモータ11と、モータ11から反応容器2内部に垂下される回転軸12と、回転軸12から水平方向に延出された攪拌翼13とを備えると共に、外側に熱媒体が流通されるジャケット14を備えている。ジャケット14には温水導管15が接続されている。   The reaction vessel 2 also includes a motor 11 disposed at the top, a rotary shaft 12 that hangs down from the motor 11 into the reaction vessel 2, and a stirring blade 13 that extends from the rotary shaft 12 in the horizontal direction. In addition, a jacket 14 through which a heat medium is circulated is provided. A hot water conduit 15 is connected to the jacket 14.

温水導管15は、ジャケット14の上部から導出された第1の熱媒体としての温水を温水1次タンク16、温水1次ポンプ17、空冷ファン18、2元系ヒートポンプ19、第1切替弁20を介して、ジャケット14の底部に循環させるようになっている。この結果、温水導管15により、第1の循環径路が形成されている。   The hot water conduit 15 supplies hot water as a first heat medium derived from the upper part of the jacket 14 to a hot water primary tank 16, a hot water primary pump 17, an air cooling fan 18, a two-way heat pump 19, and a first switching valve 20. And is circulated to the bottom of the jacket 14. As a result, a first circulation path is formed by the hot water conduit 15.

第1切替弁20には温水バイパス導管21が接続されており、温水バイパス導管21は第2切替弁22を介して他端部が温水1次タンク16に接続されている。この結果、第1切替弁20、温水バイパス導管21、第2切替弁22、温水1次タンク16と、温水1次タンク16から第1切替弁20までの温水導管15とにより、第1のバイパス循環径路が形成されている。   A warm water bypass conduit 21 is connected to the first switching valve 20, and the other end of the warm water bypass conduit 21 is connected to the warm water primary tank 16 via a second switching valve 22. As a result, the first bypass valve 20, the hot water bypass conduit 21, the second switch valve 22, the hot water primary tank 16, and the hot water conduit 15 from the hot water primary tank 16 to the first switch valve 20 provide the first bypass. A circulation path is formed.

また、第2切替弁22には高温水導管23が接続されており、高温水導管23は他端部が温水2次タンク24に接続されている。第1切替弁20、第2切替弁22は、それぞれ2元系ヒートポンプ19に設けられた第1温度センサ25で検知される温度により温水の流路を切り替える。   A high temperature water conduit 23 is connected to the second switching valve 22, and the other end of the high temperature water conduit 23 is connected to the hot water secondary tank 24. The 1st switching valve 20 and the 2nd switching valve 22 switch the flow path of warm water according to the temperature detected by the 1st temperature sensor 25 provided in the binary system heat pump 19, respectively.

温水2次タンク24には高温水供給導管26が設けられており、高温水供給導管26は温水2次ポンプ27を介して、第1切替弁20の下流側で温水導管15に接続されている。尚、温水1次タンク16には第1補給水導管28が設けられており、第1補給水導管28は第1給水弁29を介して第1補給水タンク30に接続されている。   The hot water secondary tank 24 is provided with a high temperature water supply conduit 26, and the high temperature water supply conduit 26 is connected to the hot water conduit 15 on the downstream side of the first switching valve 20 via the hot water secondary pump 27. . The hot water primary tank 16 is provided with a first make-up water conduit 28, and the first make-up water conduit 28 is connected to the first make-up water tank 30 through a first water supply valve 29.

アンモニア凝縮器3は、第1排気導管8から導入されたアンモニアガスの少なくとも一部を冷却することにより凝縮させて液体アンモニアとするものであり、凝縮したアンモニアを排出する第1排液導管31を備えている。第1排液導管31は、凝縮したアンモニアをさらに冷却する凝縮タンク32、第1排液ポンプ33を介してアンモニアタンク5に接続されている。   The ammonia condenser 3 condenses liquid ammonia by cooling at least a part of the ammonia gas introduced from the first exhaust conduit 8, and the first exhaust conduit 31 for discharging the condensed ammonia is provided. I have. The first drainage conduit 31 is connected to the ammonia tank 5 via a condensation tank 32 and a first drainage pump 33 for further cooling the condensed ammonia.

また、アンモニア凝縮器3は、凝縮しなかったアンモニアガスを排出し、アンモニアタンク5に案内する第2排気導管34を備えており、第2排気導管34は開閉弁35を介してアンモニアタンク5に接続されている。第2排気導管34は開閉弁35の上流で第3排気導管36を分岐しており、第3排気導管36は途中に真空ポンプ37を備え、開閉弁35の下流で第2排気導管34に合流している。   The ammonia condenser 3 includes a second exhaust conduit 34 that discharges ammonia gas that has not been condensed and guides the ammonia gas to the ammonia tank 5. The second exhaust conduit 34 is connected to the ammonia tank 5 via an on-off valve 35. It is connected. The second exhaust conduit 34 branches from the third exhaust conduit 36 upstream of the on-off valve 35, and the third exhaust conduit 36 includes a vacuum pump 37 on the way, and joins the second exhaust conduit 34 downstream of the on-off valve 35. doing.

アンモニア吸収塔4は、底部でアンモニアタンク5の天面に連通しており、第2排気導管34によりアンモニアタンク5に案内されたアンモニアガスをアンモニア水に吸収(溶解)させる。このため、アンモニア吸収塔4は、アンモニア水循環導管38を介してアンモニアタンク5から供給されるアンモニア水をシャワリングするシャワリング装置39を上部に備えている。   The ammonia absorption tower 4 communicates with the top surface of the ammonia tank 5 at the bottom, and absorbs (dissolves) the ammonia gas guided to the ammonia tank 5 by the second exhaust conduit 34 in the ammonia water. For this reason, the ammonia absorption tower 4 is provided with a showering device 39 for showering the ammonia water supplied from the ammonia tank 5 via the ammonia water circulation conduit 38.

アンモニア水循環導管38は、アンモニアタンク5から循環ポンプ40、アンモニア水熱交換器41、アンモニア濃度センサ42を介してシャワリング装置39に接続されている。アンモニア水熱交換器41は、アンモニア水循環導管38に循環されるアンモニア水を冷却する機能を備えている。また、アンモニア吸収塔4には、第2補給水導管43が設けられており、第2補給水導管43は第2給水弁44を介して第2補給水タンク45に接続されている。   The ammonia water circulation conduit 38 is connected from the ammonia tank 5 to the showering device 39 via the circulation pump 40, the ammonia water heat exchanger 41, and the ammonia concentration sensor 42. The ammonia water heat exchanger 41 has a function of cooling the ammonia water circulated through the ammonia water circulation conduit 38. The ammonia absorption tower 4 is provided with a second makeup water conduit 43, and the second makeup water conduit 43 is connected to a second makeup water tank 45 via a second water supply valve 44.

アンモニアタンク5は、アンモニア水を排出する第2排液導管46を備えており、第2排液導管46は、第2排液ポンプ47を介して図示しないアンモニア水タンクに接続されている。   The ammonia tank 5 includes a second drainage conduit 46 for discharging ammonia water, and the second drainage conduit 46 is connected to an ammonia water tank (not shown) via a second drainage pump 47.

また、アンモニア凝縮器3には、第1排気導管8から導入されたアンモニアガスを冷却する低温水導管48が接続されている。低温水導管48はアンモニア凝縮器3から導出された第2の熱媒体としての低温水を低温水1次タンク49、低温水1次ポンプ50、2元系ヒートポンプ19、第3切替弁51、アンモニア水熱交換器41、凝縮タンク32を介して、アンモニア凝縮器3に循環させるようになっている。この結果、低温水導管48により、第2の循環径路が形成されている。   The ammonia condenser 3 is connected to a low-temperature water conduit 48 for cooling the ammonia gas introduced from the first exhaust conduit 8. The low-temperature water conduit 48 converts low-temperature water derived from the ammonia condenser 3 as a second heat medium into a low-temperature water primary tank 49, a low-temperature water primary pump 50, a two-way heat pump 19, a third switching valve 51, ammonia. The water is circulated to the ammonia condenser 3 through the water heat exchanger 41 and the condensation tank 32. As a result, the low-temperature water conduit 48 forms a second circulation path.

第3切替弁51には低温水バイパス導管52が接続されており、低温水バイパス導管52は第4切替弁53を介して他端部が低温水1次タンク49に接続される。この結果、第3切替弁51、低温水バイパス導管52、第4切替弁53、低温水1次タンク49と、低温水1次タンク49から第3切替弁51までの低温水導管48とにより、第2のバイパス循環径路が形成されている。   A low temperature water bypass conduit 52 is connected to the third switching valve 51, and the other end of the low temperature water bypass conduit 52 is connected to the low temperature water primary tank 49 via the fourth switching valve 53. As a result, the third switching valve 51, the low temperature water bypass conduit 52, the fourth switching valve 53, the low temperature water primary tank 49, and the low temperature water conduit 48 from the low temperature water primary tank 49 to the third switching valve 51, A second bypass circulation path is formed.

また、第4切替弁53には冷水導管54が接続されており、冷水導管54は他端部が低温水2次タンク55に接続されている。第3切替弁51、第4切替弁53は、それぞれ2元系ヒートポンプ19に設けられた第2温度センサ56で検知される温度により低温水の流路を切り替える。   A cold water conduit 54 is connected to the fourth switching valve 53, and the other end of the cold water conduit 54 is connected to the low temperature water secondary tank 55. The third switching valve 51 and the fourth switching valve 53 switch the flow path of the low-temperature water according to the temperature detected by the second temperature sensor 56 provided in the binary heat pump 19.

低温水2次タンク55には冷水供給導管57が設けられており、冷水供給導管57は低温水2次ポンプ58を介して、第3切替弁51の下流側で低温水導管48に接続されている。尚、低温水1次タンク49には第3補給水導管59が設けられており、第3補給水導管59は第3給水弁60を介して第3補給水タンク61に接続されている。   The low temperature water secondary tank 55 is provided with a cold water supply conduit 57, and the cold water supply conduit 57 is connected to the low temperature water conduit 48 downstream of the third switching valve 51 via the low temperature water secondary pump 58. Yes. The low temperature water primary tank 49 is provided with a third make-up water conduit 59, and the third make-up water conduit 59 is connected to the third make-up water tank 61 through the third water supply valve 60.

次に、本実施形態の前処理装置1の作動について説明する。   Next, the operation of the pretreatment device 1 of this embodiment will be described.

前処理装置1では、まず、前回の処理で得られたアンモニア分離糖化前処理物が反応容器2底部の排出口(図示せず)から排出され、次工程に移送される。その後、反応容器2の内部を洗浄し、基質供給導管6から新たな基質としてのリグノセルロース系バイオマス、例えば稲藁が反応容器2に供給されると共に、アンモニア水供給導管7からアンモニア水が反応容器2に供給される。   In the pretreatment device 1, first, the ammonia separation saccharification pretreatment product obtained in the previous treatment is discharged from the discharge port (not shown) at the bottom of the reaction vessel 2 and transferred to the next step. Thereafter, the inside of the reaction vessel 2 is washed, and a lignocellulosic biomass, for example, rice straw, as a new substrate is supplied from the substrate supply conduit 6 to the reaction vessel 2, and ammonia water is supplied from the ammonia water supply conduit 7 to the reaction vessel. 2 is supplied.

このとき、反応容器2では、モータ11により回転軸12が回転駆動され、攪拌翼13で前記稲藁とアンモニア水とが攪拌されることにより、基質混合液が調製される。本実施形態では、新たな基質とアンモニア水とが反応容器2に供給され、混合されて基質混合物が得られるまでの間が、基質混合物を得る工程に相当する。   At this time, in the reaction vessel 2, the rotating shaft 12 is rotationally driven by the motor 11, and the rice straw and the ammonia water are stirred by the stirring blade 13, whereby the substrate mixed solution is prepared. In the present embodiment, the period from when a new substrate and aqueous ammonia are supplied to the reaction vessel 2 and mixed to obtain a substrate mixture corresponds to the step of obtaining the substrate mixture.

前記基質混合液は、第1の熱媒体として温水導管15からジャケット14に供給される温水により、反応容器2内で所定の温度、例えば80〜85℃の範囲の温度に加熱され、該温度に所定の時間保持される。この結果、前記基質からリグニンが解離され、又は該基質が膨潤されて、該基質としての稲藁が酵素糖化反応可能な状態とされたアンモニア含有糖化前処理物を得ることができる。本実施形態では、前記作動がアンモニア含有糖化前処理物を得る工程に相当する。   The substrate mixed solution is heated to a predetermined temperature, for example, a temperature in the range of 80 to 85 ° C. in the reaction vessel 2 by the hot water supplied from the hot water conduit 15 to the jacket 14 as the first heat medium. Hold for a predetermined time. As a result, it is possible to obtain an ammonia-containing saccharification pretreatment product in which lignin is dissociated from the substrate or the substrate is swollen so that rice straw as the substrate can be enzymatically saccharified. In this embodiment, the said operation | movement corresponds to the process of obtaining an ammonia containing saccharification pre-processing thing.

前処理装置1では、次に、排気弁9を開弁することにより、前記アンモニア含有糖化前処理物に含まれるアンモニアをガスとして放散させ、バグフィルタ10を介して第1排気導管8からアンモニア凝縮器3に案内する。このとき、反応容器2内の圧力は前記加熱により大気圧より高くなっており、排気弁9を開弁することにより、前記アンモニア含有糖化前処理物からアンモニアガスを容易に放散させることができる。   Next, in the pretreatment device 1, the ammonia contained in the ammonia-containing saccharification pretreatment product is diffused as a gas by opening the exhaust valve 9, and ammonia is condensed from the first exhaust conduit 8 through the bag filter 10. Guide to vessel 3. At this time, the pressure in the reaction vessel 2 is higher than the atmospheric pressure due to the heating, and by opening the exhaust valve 9, ammonia gas can be easily diffused from the ammonia-containing pre-saccharification product.

前記アンモニアガスは、第2の熱媒体として低温水導管48からアンモニア凝縮器3に供給される低温水により冷却され、その一部が凝縮し液化して液体アンモニアとなり、第1排液導管31を介して凝縮タンク32に排出される。前記液体アンモニアは、凝縮タンク32において低温水導管48から供給される低温水によりさらに冷却された上、第1排液ポンプ33を介してアンモニアタンク5に送られる。このとき同時に、アンモニア凝縮器3及び凝縮タンク32で前記アンモニアガスを凝縮させる際に生成する凝縮熱が、低温水導管48を流通する低温水により回収される。   The ammonia gas is cooled by low-temperature water supplied from the low-temperature water conduit 48 to the ammonia condenser 3 as a second heat medium, and a part of the ammonia gas is condensed and liquefied to form liquid ammonia. To the condensing tank 32. The liquid ammonia is further cooled by the low-temperature water supplied from the low-temperature water conduit 48 in the condensing tank 32 and then sent to the ammonia tank 5 via the first drainage pump 33. At the same time, the condensation heat generated when the ammonia gas is condensed in the ammonia condenser 3 and the condensation tank 32 is recovered by the low-temperature water flowing through the low-temperature water conduit 48.

また、前記アンモニアガスの残部は、開閉弁35を開弁することにより第2排気導管34を介してアンモニアタンク5に導入される。前記アンモニアガスの圧力は、放散されるに従って低下し、大気圧に等しくなるとそれ以上の放散が難しくなる。そこで、前処理装置1では、前記アンモニアガスの圧力が大気圧に等しくなったならば、開閉弁35を閉弁すると共に真空ポンプ37を作動させて、反応容器2内のアンモニアを吸引し、第2排気導管34、第3排気導管36を介してアンモニアタンク5に導入する。   Further, the remaining part of the ammonia gas is introduced into the ammonia tank 5 through the second exhaust conduit 34 by opening the on-off valve 35. The pressure of the ammonia gas decreases as it is diffused, and when it becomes equal to atmospheric pressure, it becomes difficult to dissipate further. Therefore, in the pretreatment device 1, when the ammonia gas pressure becomes equal to the atmospheric pressure, the on-off valve 35 is closed and the vacuum pump 37 is operated to suck the ammonia in the reaction vessel 2, 2 is introduced into the ammonia tank 5 through the exhaust pipe 34 and the third exhaust pipe 36.

反応容器2では、前記アンモニア含有糖化前処理物から前述のようにしてアンモニアが放散された結果、アンモニアが分離されたアンモニア分離糖化前処理物を得ることができる。本実施形態では、前記作動がアンモニア分離糖化前処理物を得る工程に相当する。   In the reaction vessel 2, the ammonia-separated saccharification pretreatment product from which ammonia has been separated can be obtained as a result of the ammonia being diffused from the ammonia-containing saccharification pretreatment product as described above. In this embodiment, the said operation | movement corresponds to the process of obtaining the ammonia separation saccharification pre-processing thing.

前記アンモニア分離糖化前処理物は、前述のように反応容器2底部の排出口(図示せず)から排出され、次工程に移送される。そして、反応容器2では次回の処理が準備される。   The ammonia separation saccharification pretreatment product is discharged from the discharge port (not shown) at the bottom of the reaction vessel 2 as described above and transferred to the next step. Then, the next process is prepared in the reaction vessel 2.

一方、アンモニアタンク5に導入された前記アンモニアガスは、次いでアンモニアタンク5に連通するアンモニア吸収塔4に導入される。アンモニア吸収塔4では、循環ポンプ40によりアンモニア水循環導管38を介して循環されるアンモニア水をシャワリング装置39からシャワリングすることにより、前記アンモニアガスを該アンモニア水に吸収(溶解)させる。   On the other hand, the ammonia gas introduced into the ammonia tank 5 is then introduced into the ammonia absorption tower 4 communicating with the ammonia tank 5. In the ammonia absorption tower 4, the ammonia water circulated through the ammonia water circulation conduit 38 by the circulation pump 40 is showered from the showering device 39, thereby absorbing (dissolving) the ammonia gas in the ammonia water.

本実施形態では、前記アンモニアガスのアンモニア凝縮器3における凝縮と、アンモニア吸収塔4における吸収(溶解)とが、放散されたアンモニアをアンモニア水として回収する工程に相当する。   In this embodiment, the condensation of the ammonia gas in the ammonia condenser 3 and the absorption (dissolution) in the ammonia absorption tower 4 correspond to a process of recovering the diffused ammonia as ammonia water.

このとき、アンモニア水循環導管38の途中にはアンモニア水熱交換器41が設けられており、アンモニア水循環導管38を流通するアンモニア水が、低温水導管48を流通する低温水と熱交換することにより冷却される。同時に、前記アンモニアガスを前記アンモニア水に吸収(溶解)させる際に生成する溶解熱が、低温水導管48を流通する低温水により回収される。   At this time, an ammonia water heat exchanger 41 is provided in the middle of the ammonia water circulation conduit 38, and the ammonia water flowing through the ammonia water circulation conduit 38 is cooled by exchanging heat with the low temperature water flowing through the low temperature water conduit 48. Is done. At the same time, the heat of dissolution generated when the ammonia gas is absorbed (dissolved) in the ammonia water is recovered by the low-temperature water flowing through the low-temperature water conduit 48.

また、アンモニア水循環導管38にはアンモニア濃度センサ42が設けられており、アンモニア水循環導管38を介して循環されるアンモニア水のアンモニア濃度を検出する。そして、アンモニア濃度センサ42により検出されるアンモニア濃度が所定の値、例えば反応容器2に供給されるアンモニア水の濃度以上になったときには、第2給水弁44が開弁され、第2補給水タンク45から第2補給水導管43を介して、アンモニア吸収塔4に純水が補給される。この結果、アンモニアタンク5に貯留されるアンモニア水の濃度を所定の値、例えば反応容器2に供給されるアンモニア水の濃度に保持することができる。   The ammonia water circulation conduit 38 is provided with an ammonia concentration sensor 42 for detecting the ammonia concentration of the ammonia water circulated through the ammonia water circulation conduit 38. When the ammonia concentration detected by the ammonia concentration sensor 42 becomes a predetermined value, for example, the concentration of the ammonia water supplied to the reaction vessel 2, the second water supply valve 44 is opened, and the second makeup water tank Pure water is supplied to the ammonia absorption tower 4 from 45 through the second supply water conduit 43. As a result, the concentration of ammonia water stored in the ammonia tank 5 can be maintained at a predetermined value, for example, the concentration of ammonia water supplied to the reaction vessel 2.

アンモニアタンク5に貯留されるアンモニア水は、アンモニア凝縮器3及び凝縮タンク32における凝縮及び冷却と、アンモニア吸収塔4におけるアンモニア水への溶解との結果、例えば15〜20℃の範囲の温度に冷却されている。前記範囲の温度に冷却されたアンモニア水は、第2排液導管46を介して第2排液ポンプ47により取出され図示しないアンモニア水タンクに送られ、反応容器2における前記基質混合液の調製に再利用される。   The ammonia water stored in the ammonia tank 5 is cooled to a temperature in the range of 15 to 20 ° C., for example, as a result of condensation and cooling in the ammonia condenser 3 and the condensation tank 32 and dissolution in the ammonia water in the ammonia absorption tower 4. Has been. The ammonia water cooled to the temperature in the above range is taken out by the second drainage pump 47 through the second drainage conduit 46 and sent to an ammonia water tank (not shown) to prepare the substrate mixed solution in the reaction vessel 2. Reused.

次に、反応容器2における前記基質混合物の加熱と、アンモニア凝縮器3及びアンモニア吸収塔4における前記アンモニアガスの冷却とについて、さらに詳細に説明する。   Next, the heating of the substrate mixture in the reaction vessel 2 and the cooling of the ammonia gas in the ammonia condenser 3 and the ammonia absorption tower 4 will be described in more detail.

前処理装置1では、前記基質混合物を得る工程の間に、第1切替弁20が温水導管15と温水バイパス導管21とを接続するように切り替えられると共に、温水1次ポンプ17、空冷ファン18及び2元系ヒートポンプ19が作動される。温水バイパス導管21は、第2切替弁22により上流と下流とが接続されている。   In the pretreatment device 1, during the step of obtaining the substrate mixture, the first switching valve 20 is switched to connect the hot water conduit 15 and the hot water bypass conduit 21, and the hot water primary pump 17, the air cooling fan 18, and The binary heat pump 19 is activated. The hot water bypass conduit 21 is connected upstream and downstream by a second switching valve 22.

このようにすると、温水1次タンク16に貯留されている温水が、温水導管15により、温水1次ポンプ17、空冷ファン18、2元系ヒートポンプ19、第1切替弁20、温水バイパス導管21を経て、温水1次タンク16に戻る第1のバイパス循環経路で循環される。ここで、前記温水は、空冷ファン18で冷却された後、2元系ヒートポンプ19において2元系ヒートポンプ19の熱媒体と熱交換することにより加熱される。   In this way, the hot water stored in the hot water primary tank 16 is passed through the hot water conduit 15 through the hot water primary pump 17, the air cooling fan 18, the two-way heat pump 19, the first switching valve 20, and the hot water bypass conduit 21. Then, it is circulated through the first bypass circulation path that returns to the hot water primary tank 16. Here, the hot water is cooled by the air cooling fan 18 and then heated by exchanging heat with the heat medium of the binary heat pump 19 in the binary heat pump 19.

また、第3切替弁51が低温水導管48と低温水バイパス導管52とを接続するように切り替えられると共に、低温水1次ポンプ50が作動される。低温水バイパス導管52は、第4切替弁53により上流と下流とが接続されている。   Further, the third switching valve 51 is switched so as to connect the low-temperature water conduit 48 and the low-temperature water bypass conduit 52, and the low-temperature water primary pump 50 is operated. The low temperature water bypass conduit 52 is connected upstream and downstream by a fourth switching valve 53.

このようにすると、低温水1次タンク49に貯留されている低温水が、低温水導管48により、低温水1次ポンプ50、2元系ヒートポンプ19、第3切替弁51、低温水バイパス導管52を経て、低温水1次タンク49に戻る第2のバイパス循環経路で循環される。ここで、前記低温水は、2元系ヒートポンプ19において熱媒体と熱交換することにより冷却される。   In this way, the low temperature water stored in the low temperature water primary tank 49 is transferred to the low temperature water primary pump 50, the two-way heat pump 19, the third switching valve 51, and the low temperature water bypass conduit 52 by the low temperature water conduit 48. And then circulated through the second bypass circulation path returning to the low temperature water primary tank 49. Here, the low-temperature water is cooled by exchanging heat with a heat medium in the binary heat pump 19.

2元系ヒートポンプ19は2種類の熱媒体を用いるヒートポンプであり、図2に示すように、第1の循環導管71と、第2の循環導管72との2種類の熱媒体の循環系を備えている。前記2種類の熱媒体として、例えば、第1の循環導管71にはテトラフルオロエタン(R134a)が循環され、第2の循環導管72にはペンタフルオロプロパン(R245fa)が循環される。   The two-way heat pump 19 is a heat pump using two types of heat medium, and includes two types of heat medium circulation systems of a first circulation conduit 71 and a second circulation conduit 72 as shown in FIG. ing. As the two types of heat medium, for example, tetrafluoroethane (R134a) is circulated in the first circulation conduit 71, and pentafluoropropane (R245fa) is circulated in the second circulation conduit 72.

第1の循環導管71は、途中に膨張弁73、低温水導管48に循環される低温水と熱交換する第1熱交換器74、圧縮機75、第2の循環導管72に循環されるペンタフルオロプロパン(R245fa)と熱交換する第2熱交換器76を備えている。また、第2の循環導管72は、途中に膨張弁77、第1の循環導管71に循環されるテトラフルオロエタン(R134a)と熱交換する第2熱交換器76、圧縮機78、温水導管15に循環される温水と熱交換する第3熱交換器79を備えている。   The first circulation conduit 71 is a pentagon that is circulated to the expansion valve 73 and the first heat exchanger 74 that exchanges heat with the low-temperature water circulated to the low-temperature water conduit 48, the compressor 75, and the second circulation conduit 72. A second heat exchanger 76 that exchanges heat with fluoropropane (R245fa) is provided. The second circulation conduit 72 includes an expansion valve 77 and a second heat exchanger 76 for exchanging heat with tetrafluoroethane (R134a) circulated to the first circulation conduit 71 along the way, a compressor 78, and a hot water conduit 15. A third heat exchanger 79 for exchanging heat with the hot water circulated is provided.

ここで、前記低温水は、2元系ヒートポンプ19の第1熱交換器74においてテトラフルオロエタン(R134a)と熱交換することにより冷却される。前記テトラフルオロエタン(R134a)は、第1熱交換器74において前記低温水と熱交換することにより加熱され、圧縮機75で圧縮されてさらに高温にされた後、第2熱交換器76に供給され、第2の循環導管72に循環されるペンタフルオロプロパン(R245fa)と熱交換する。前記テトラフルオロエタン(R134a)は、前記熱交換により冷却された後、膨張弁73で断熱膨張されてさらに冷却された後、第1熱交換器74に戻される。   Here, the low-temperature water is cooled by exchanging heat with tetrafluoroethane (R134a) in the first heat exchanger 74 of the binary heat pump 19. The tetrafluoroethane (R134a) is heated by exchanging heat with the low-temperature water in the first heat exchanger 74, compressed by the compressor 75 and further heated, and then supplied to the second heat exchanger 76. Heat exchange with pentafluoropropane (R245fa) circulated through the second circulation conduit 72. The tetrafluoroethane (R134a) is cooled by the heat exchange, is adiabatically expanded by the expansion valve 73, is further cooled, and is then returned to the first heat exchanger 74.

前記ペンタフルオロプロパン(R245fa)は、第2熱交換器76において前記テトラフルオロエタン(R134a)と熱交換することにより加熱され、圧縮機75で圧縮されてさらに高温にされた後、第3熱交換器79に供給され、温水導管15に循環される温水と熱交換する。前記ペンタフルオロプロパン(R245fa)は、前記熱交換により冷却された後、膨張弁77で断熱膨張されてさらに冷却された後、第2熱交換器76に戻される。前記温水は、第3熱交換器79において前記ペンタフルオロプロパン(R245fa)と熱交換することにより加熱される。   The pentafluoropropane (R245fa) is heated by exchanging heat with the tetrafluoroethane (R134a) in the second heat exchanger 76, compressed by the compressor 75, and further heated to a third heat exchange. Heat is exchanged with the hot water supplied to the vessel 79 and circulated through the hot water conduit 15. The pentafluoropropane (R245fa) is cooled by the heat exchange, then adiabatically expanded by the expansion valve 77 and further cooled, and then returned to the second heat exchanger 76. The hot water is heated by exchanging heat with the pentafluoropropane (R245fa) in the third heat exchanger 79.

2元系ヒートポンプ19における作用は、換言すれば、前記アンモニアの凝縮熱と溶解熱とを回収する第2の熱媒体として前記低温水を、前記基質混合物を加熱する第1の熱媒体としての前記温水を加熱する2元系ヒートポンプ19に供給し、2元系ヒートポンプ19を介して第1の熱媒体と第2の熱媒体との熱交換を行い、第1の熱媒体を加熱すると共に第2の熱媒体を冷却することに相当する。   In other words, the operation of the binary heat pump 19 is that the low-temperature water is used as the second heat medium for recovering the heat of condensation and the heat of dissolution of the ammonia, and the first heat medium for heating the substrate mixture is used as the first heat medium. The hot water is supplied to a binary heat pump 19, the first heat medium and the second heat medium are exchanged via the binary heat pump 19, and the first heat medium is heated and the second heat medium is heated. This corresponds to cooling the heat medium.

2元系ヒートポンプ19によれば、前記テトラフルオロエタン(R134a)と前記ペンタフルオロプロパン(R245fa)との2種類の熱媒体のそれぞれの圧縮比を小さくすることができる。従って、単一の熱媒体を用いる場合に比較して、温水導管15に循環される第1の熱媒体としての前記温水の加熱と、低温水導管48に循環される第2の熱媒体としての前記低温水の冷却とを、共に効率よく行うことができる。   According to the binary heat pump 19, it is possible to reduce the compression ratio of each of the two types of heat mediums of the tetrafluoroethane (R134a) and the pentafluoropropane (R245fa). Therefore, as compared with the case where a single heat medium is used, the warm water as the first heat medium circulated through the hot water conduit 15 and the second heat medium as the second heat medium circulated through the low temperature water conduit 48 are used. Both the cooling of the low-temperature water can be efficiently performed.

温水導管15に循環される第1の熱媒体としての前記温水は、2元系ヒートポンプ19の始動直後には十分に加熱されることがないが、第1のバイパス循環経路により反応容器2を迂回して循環されているので、時間の経過と共に次第に昇温される。そこで、前処理装置1では、2元系ヒートポンプ19の二次側の温水導管15に第1温度センサ25を設け、前記温水の温度を検出する。   The hot water as the first heat medium circulated through the hot water conduit 15 is not sufficiently heated immediately after the start of the binary heat pump 19, but bypasses the reaction vessel 2 by the first bypass circulation path. Thus, the temperature is gradually raised with the passage of time. Therefore, in the pretreatment device 1, the first temperature sensor 25 is provided in the hot water conduit 15 on the secondary side of the binary heat pump 19 to detect the temperature of the hot water.

そして、第1温度センサ25により検出される前記温水の温度が反応容器2において前記基質混合物が加熱される所定の温度(例えば80〜85℃の範囲の温度)より高温の例えば90〜95℃の範囲の温度に加熱されたならば、第2切替弁22が温水バイパス導管21と高温水導管23とを接続するように切り替えられる。この結果、前記範囲の温度の温水(以下、高温水という)が温水2次タンク24に貯留される。   The temperature of the hot water detected by the first temperature sensor 25 is, for example, 90 to 95 ° C., which is higher than a predetermined temperature (for example, a temperature in the range of 80 to 85 ° C.) at which the substrate mixture is heated in the reaction vessel 2. When heated to a temperature in the range, the second switching valve 22 is switched to connect the hot water bypass conduit 21 and the hot water conduit 23. As a result, hot water having a temperature in the above range (hereinafter referred to as high temperature water) is stored in the hot water secondary tank 24.

前記高温水の貯留は、前記基質混合物を得る工程の間を通じて行われる。この間に温水2次タンク24に貯留される前記高温水の水位が上限に達したことが水位センサ(図示せず)により検出されたときは、第2切替弁22が温水バイパス導管21の上流と下流とを接続するように切り替えられ、該高温水は温水1次タンク16に循環される。   The hot water is stored throughout the step of obtaining the substrate mixture. During this time, when the water level sensor (not shown) detects that the water level of the high-temperature water stored in the hot water secondary tank 24 has reached the upper limit, the second switching valve 22 is connected to the upstream side of the hot water bypass conduit 21. The high-temperature water is circulated to the hot water primary tank 16.

また、温水2次タンク24に貯留される前記高温水が不足する場合には、第1給水弁29が開弁され、第1補給水タンク30から第1補給水導管28を介して、温水1次タンク16に純水が補給される。   When the hot water stored in the hot water secondary tank 24 is insufficient, the first water supply valve 29 is opened, and the hot water 1 is supplied from the first make-up water tank 30 through the first make-up water conduit 28. The next tank 16 is supplied with pure water.

次に、前記基質混合物の調製が完了し、該基質混合物を所定の温度に加熱する段階に至ったならば、第2切替弁22により温水バイパス導管21と高温水導管23とが接続された状態で、温水2次ポンプ27を作動させる。このようにすると、温水2次タンク24に貯留されている前記高温水が高温水供給導管26及び温水導管15を介して、反応容器2のジャケット14に供給され、前記基質混合物が前記所定の温度に到達するまでの加熱を速やかに行うことができる。   Next, when the preparation of the substrate mixture is completed and the substrate mixture is heated to a predetermined temperature, the hot water bypass conduit 21 and the hot water conduit 23 are connected by the second switching valve 22. Then, the hot water secondary pump 27 is operated. In this way, the high temperature water stored in the hot water secondary tank 24 is supplied to the jacket 14 of the reaction vessel 2 via the high temperature water supply conduit 26 and the hot water conduit 15, and the substrate mixture becomes the predetermined temperature. Heating up to reaching can be performed quickly.

次に、温水2次タンク24に貯留される前記高温水の水位が下限に達したことが水位センサ(図示せず)により検出されたならば、第1切替弁20が温水導管15の上流と下流とを接続するように切り替えられる。そして、ジャケット14の上部から導出された温水が、第1の循環径路である温水導管15により、温水1次タンク16、温水1次ポンプ17、空冷ファン18、2元系ヒートポンプ19、第1切替弁20を介して、ジャケット14の底部に循環される通常の加熱状態に移行する。   Next, if it is detected by a water level sensor (not shown) that the level of the high-temperature water stored in the hot water secondary tank 24 has reached the lower limit, the first switching valve 20 is set upstream of the hot water conduit 15. It is switched so as to connect the downstream. And the warm water led out from the upper part of the jacket 14 is warmed by the warm water conduit 15 which is the 1st circulation path, the warm water primary tank 16, the warm water primary pump 17, the air cooling fan 18, the two-way system heat pump 19, and 1st switching. A normal heating state is circulated through the valve 20 to the bottom of the jacket 14.

この結果、前記通常の加熱状態の温水により供給される熱エネルギーだけで、前記基質混合物が前記所定の温度に維持され、加熱が継続される。   As a result, the substrate mixture is maintained at the predetermined temperature only by the heat energy supplied by the warm water in the normal heating state, and heating is continued.

一方、低温水導管48に循環される第2の熱媒体としての前記低温水は、2元系ヒートポンプ19の始動直後には十分に冷却されることがないが、第2のバイパス循環経路によりアンモニア凝縮器3とアンモニア吸収塔4とを迂回して循環されているので、時間の経過と共に、次第に降温される。そこで、前処理装置1では、2元系ヒートポンプ19の二次側の低温水導管48に第2温度センサ56を設け、前記低温水の温度を検出する。   On the other hand, the low-temperature water as the second heat medium circulated through the low-temperature water conduit 48 is not sufficiently cooled immediately after the start of the two-way heat pump 19, but is not ammonia by the second bypass circulation path. Since it circulates around the condenser 3 and the ammonia absorption tower 4, the temperature is gradually lowered with time. Therefore, in the pretreatment device 1, the second temperature sensor 56 is provided in the low-temperature water conduit 48 on the secondary side of the binary heat pump 19 to detect the temperature of the low-temperature water.

そして、第2温度センサ56により検出される前記低温水の温度が、アンモニア凝縮器3でアンモニアガスを凝縮させることができる温度より低温に冷却されたならば、第4切替弁53が低温水バイパス導管52と冷水導管54とを接続するように切り替えられる。この結果、アンモニア凝縮器3でアンモニアガスを凝縮させることができる温度、例えば10〜15℃の範囲の温度より低温に冷却された低温水(以下、冷水という)が低温水2次タンク55に貯留される。   If the temperature of the low-temperature water detected by the second temperature sensor 56 is cooled to a temperature lower than the temperature at which the ammonia gas can be condensed by the ammonia condenser 3, the fourth switching valve 53 is connected to the low-temperature water bypass. It is switched to connect the conduit 52 and the cold water conduit 54. As a result, low temperature water (hereinafter referred to as cold water) cooled to a temperature lower than the temperature at which ammonia gas can be condensed by the ammonia condenser 3, for example, in the range of 10 to 15 ° C. is stored in the low temperature water secondary tank 55. Is done.

前記冷水の貯留は、前記基質混合物を得る工程と、前記アンモニア含有糖化前処理物を得る工程との間を通じて行われる。この間に低温水2次タンク55に貯留される前記冷水の水位が上限に達したことが水位センサ(図示せず)により検出されたときは、第4切替弁53が低温水バイパス導管52の上流と下流とを接続するように切り替えられ、該冷水は低温水1次タンク49に循環される。   The cold water is stored between the step of obtaining the substrate mixture and the step of obtaining the ammonia-containing saccharification pretreatment product. During this time, when the water level sensor (not shown) detects that the water level of the cold water stored in the low temperature water secondary tank 55 has reached the upper limit, the fourth switching valve 53 is located upstream of the low temperature water bypass conduit 52. Are switched to connect the downstream and the downstream, and the cold water is circulated to the low temperature water primary tank 49.

また、低温水2次タンク55に貯留される前記冷水が不足する場合には、第3給水弁60が開弁され、第3補給水タンク61から第3補給水導管59を介して、低温水1次タンク49に純水が補給される。   When the cold water stored in the low temperature water secondary tank 55 is insufficient, the third water supply valve 60 is opened, and the low temperature water is supplied from the third makeup water tank 61 via the third makeup water conduit 59. Pure water is supplied to the primary tank 49.

次に、反応容器2において前記アンモニア含有糖化前処理物が得られ、排気弁9を開弁して該アンモニア含有糖化前処理物から放散されるアンモニアガスがアンモニア凝縮器3に導入される段階に至ったならば、第4切替弁53により低温水バイパス導管52と冷水導管54とが接続された状態で、低温水2次ポンプ58を作動させる。このようにすると、低温水2次タンク55に貯留されている前記冷水が冷水供給導管57及び低温水導管48を介して、アンモニア水熱交換器41、凝縮タンク32を経由して、アンモア凝縮器3に供給される。この結果、アンモニア含有糖化前処理物から放散される高濃度かつ大量のアンモニアガスの冷却を速やかに行うことができる。   Next, the ammonia-containing saccharification pretreatment product is obtained in the reaction vessel 2, the exhaust valve 9 is opened, and the ammonia gas released from the ammonia-containing saccharification pretreatment product is introduced into the ammonia condenser 3. If it reaches, the low temperature water secondary pump 58 is operated in a state where the low temperature water bypass conduit 52 and the cold water conduit 54 are connected by the fourth switching valve 53. In this way, the cold water stored in the low temperature water secondary tank 55 passes through the cold water supply conduit 57 and the low temperature water conduit 48, passes through the ammonia water heat exchanger 41, and the condensation tank 32, and then the Ammore condenser. 3 is supplied. As a result, it is possible to quickly cool a large concentration and a large amount of ammonia gas released from the ammonia-containing saccharification pretreatment product.

このとき、低温水2次ポンプ58の流量を低温水1次ポンプ50の流量より大としておくことにより、通常の低温水導管48のみを用いて低温水を循環させる場合よりも、アンモニア凝縮器3に供給される冷水の量を大きくすることができるので好ましい。   At this time, by setting the flow rate of the low-temperature water secondary pump 58 to be larger than the flow rate of the low-temperature water primary pump 50, the ammonia condenser 3 is more effective than the case where low-temperature water is circulated using only the normal low-temperature water conduit 48. Since the quantity of the cold water supplied to can be enlarged, it is preferable.

アンモニア凝縮器3に供給された前記冷水は、前記アンモニアガスの冷却に用いられた後、低温水導管48を介して排出される。そして、低温水1次ポンプ50から2元系ヒートポンプ19に供給されて再冷却された後、低温水バイパス導管52及び冷水導管54を経て低温水2次タンク55に戻される。   The cold water supplied to the ammonia condenser 3 is used for cooling the ammonia gas and then discharged through a low-temperature water conduit 48. Then, after being supplied from the low temperature water primary pump 50 to the binary heat pump 19 and recooled, it is returned to the low temperature water secondary tank 55 via the low temperature water bypass conduit 52 and the cold water conduit 54.

しかし、低温水2次ポンプ58の流量は低温水1次ポンプ50の流量より大であるので、低温水2次タンク55における前記冷水の貯留量は漸減する。そこで、低温水2次タンク55に貯留される前記冷水の水位が下限に達したことが水位センサ(図示せず)により検出されたならば、第3切替弁51が低温水導管48の上流と下流とを接続するように切り替えられる。   However, since the flow rate of the low temperature water secondary pump 58 is larger than the flow rate of the low temperature water primary pump 50, the amount of cold water stored in the low temperature water secondary tank 55 gradually decreases. Therefore, if it is detected by a water level sensor (not shown) that the water level of the cold water stored in the low temperature water secondary tank 55 has reached the lower limit, the third switching valve 51 is located upstream of the low temperature water conduit 48. It is switched so as to connect the downstream.

そして、アンモニア凝縮器3から導出された低温水が、第2の循環径路である低温水導管48により、低温水1次タンク49、低温水1次ポンプ50、2元系ヒートポンプ19、第3切替弁51、アンモニア水熱交換器41、凝縮タンク32を介して、アンモニア凝縮器3に循環される通常の冷却状態に移行する。このときには、放散されるアンモニアガスの濃度も量も既に低減しているので、前記通常の冷却状態の低温水により十分に前記アンモニアガスを冷却し、凝縮させることができる。   Then, the low-temperature water derived from the ammonia condenser 3 is supplied to the low-temperature water primary tank 49, the low-temperature water primary pump 50, the two-way heat pump 19, and the third switching by the low-temperature water conduit 48 which is the second circulation path. The normal cooling state circulated through the ammonia condenser 3 is made via the valve 51, the ammonia water heat exchanger 41, and the condensation tank 32. At this time, since the concentration and amount of the ammonia gas to be diffused have already been reduced, the ammonia gas can be sufficiently cooled and condensed by the low-temperature water in the normal cooling state.

図1に示す前処理装置1は、上述のように反応容器2を1基のみ備えている。しかし、本実施形態の前処理方法は回分式であるので、反応容器2において前記アンモニア分離糖化前処理物を得る工程が終了した後、反応容器2に付着した基質等を除去したり、反応容器2自体を洗浄したりする作業が必要となる。従って、反応容器2を1基しか備えていない場合には、次回の基質混合物を得る工程が開始されるまでに相当の時間を必要とし、この間、反応容器2では前記前処理を実施することができないので、十分な処理効率を得ることができない。   The pretreatment device 1 shown in FIG. 1 includes only one reaction vessel 2 as described above. However, since the pretreatment method of the present embodiment is a batch type, after the step of obtaining the ammonia separation saccharification pretreatment product in the reaction vessel 2 is completed, the substrate or the like attached to the reaction vessel 2 is removed, or the reaction vessel The operation | work which wash | cleans 2 itself is needed. Therefore, when only one reaction vessel 2 is provided, a considerable time is required until the next step of obtaining the substrate mixture is started, and during this time, the pretreatment may be performed in the reaction vessel 2. Therefore, sufficient processing efficiency cannot be obtained.

そこで、前処理装置1は、複数の反応容器2、例えば図3に示すように2基の反応容器2a,2bを備えていてもよい。反応容器2a,2bは、それぞれジャケット14に温水導管15a,15bが接続されると共に、アンモニアガスを排出してアンモニア凝縮器3に案内する第1排気導管8a,8bを備えることを除いて反応容器2と全く同一の構成を備えている。そこで、図3では、反応容器2a,2bについて、温水導管15a,15b及び第1排気導管8a,8b以外の構成は省略して示している。   Therefore, the pretreatment device 1 may include a plurality of reaction vessels 2, for example, two reaction vessels 2a and 2b as shown in FIG. The reaction vessels 2a and 2b are respectively connected to the jacket 14 with hot water conduits 15a and 15b, and are provided with first exhaust conduits 8a and 8b for discharging ammonia gas and guiding it to the ammonia condenser 3, respectively. 2 has exactly the same configuration. Therefore, in FIG. 3, configurations of the reaction vessels 2 a and 2 b other than the hot water conduits 15 a and 15 b and the first exhaust conduits 8 a and 8 b are omitted.

図3に示す前処理装置1において、温水導管15a,15bは、温水導管15の高温水供給導管26との合流点の下流に設けられた第5切替弁62により温水導管15から分岐し、それぞれ反応容器2a,2bのジャケット14の底部に接続されている。また、それぞれ反応容器2a,2bのジャケット14の上部から導出された温水導管15a,15bは、第6切替弁63で合流して温水導管15となり、温水1次タンク16に接続されている。   In the pretreatment device 1 shown in FIG. 3, the hot water conduits 15a and 15b are branched from the hot water conduit 15 by a fifth switching valve 62 provided downstream of the junction of the hot water conduit 15 and the hot water supply conduit 26, respectively. It is connected to the bottom of the jacket 14 of the reaction vessel 2a, 2b. The hot water conduits 15 a and 15 b led out from the upper portions of the jackets 14 of the reaction vessels 2 a and 2 b are joined by the sixth switching valve 63 to become the hot water conduit 15 and connected to the hot water primary tank 16.

この結果、反応容器2aでは温水導管15,15aにより第1の循環径路が形成されており、反応容器2bでは温水導管15,15bにより第1の循環径路が形成されている。一方、第1のバイパス循環径路は、反応容器2a,2bに共通となっている。   As a result, the first circulation path is formed by the hot water conduits 15 and 15a in the reaction vessel 2a, and the first circulation path is formed by the hot water conduits 15 and 15b in the reaction vessel 2b. On the other hand, the first bypass circulation path is common to the reaction vessels 2a and 2b.

また、第1排気導管8a,8bは第7切替弁64で合流して第1排気導管8となり、アンモニア凝縮器3に接続されている。   The first exhaust conduits 8 a and 8 b are joined by the seventh switching valve 64 to become the first exhaust conduit 8 and are connected to the ammonia condenser 3.

次に、図3に示す前処理装置1の作動について説明する。   Next, the operation of the pretreatment device 1 shown in FIG. 3 will be described.

図3に示す前処理装置1では、まず、第5切替弁62及び第6切替弁63が温水導管15と温水導管15aとを接続し、第7切替弁64が第1排気導管8と第1排気導管8aとを接続した状態で、反応容器2aに基質とアンモニア水とを供給する。そして、反応容器2に代えて反応容器2aを用いること以外は、図1に示す前処理装置1と全く同一にして前記基質の前処理を行う。この間、反応容器2bでは、前回の前処理における基質の残渣の除去や反応容器2b自体の洗浄が行われる。   In the pretreatment device 1 shown in FIG. 3, first, the fifth switching valve 62 and the sixth switching valve 63 connect the hot water conduit 15 and the hot water conduit 15a, and the seventh switching valve 64 connects the first exhaust conduit 8 and the first With the exhaust conduit 8a connected, the substrate and ammonia water are supplied to the reaction vessel 2a. Then, the substrate is pretreated in the same manner as the pretreatment apparatus 1 shown in FIG. 1 except that the reaction vessel 2a is used instead of the reaction vessel 2. In the meantime, in the reaction container 2b, the removal of the substrate residue and the cleaning of the reaction container 2b itself in the previous pretreatment are performed.

次に、反応容器2aにおいて、前記アンモニア含有糖化前処理物を得る工程が終了し、該アンモニア含有糖化前処理物からアンモニアを放散させる前記アンモニア分離糖化前処理物を得る工程が開始されたならば、第5切替弁62及び第6切替弁63により温水導管15と温水導管15bとを接続する。そして、反応容器2aにおいて前記アンモニア分離糖化前処理物を得る工程が行われている間に反応容器2bに基質とアンモニア水とを供給し、基質混合物を得る工程を開始する。   Next, in the reaction vessel 2a, if the step of obtaining the ammonia-containing saccharification pretreatment product is completed, and the step of obtaining the ammonia separation saccharification pretreatment product for releasing ammonia from the ammonia-containing saccharification pretreatment product is started. The hot water conduit 15 and the hot water conduit 15b are connected by the fifth switching valve 62 and the sixth switching valve 63. And while the process of obtaining the said ammonia separation saccharification pre-processed product is performed in the reaction container 2a, the process of supplying a substrate and ammonia water to the reaction container 2b and starting a substrate mixture is started.

このとき、反応容器2a,2bはいずれも前記温水による加熱を必要としない。そこで、この間に前記温水を前記第1のバイパス循環径路に循環させ、前記基質混合物が加熱される所定の温度より高温に加熱された前記高温水を温水2次タンク24に貯留することができる。   At this time, neither of the reaction vessels 2a and 2b needs to be heated with the hot water. Therefore, during this time, the hot water can be circulated through the first bypass circulation path, and the hot water heated to a temperature higher than a predetermined temperature at which the substrate mixture is heated can be stored in the hot water secondary tank 24.

また、アンモニア含有糖化前処理物を得る工程で所定の時間保持するときに、余分な高温水や冷温水を生成しないためにヒートポンプ19を停止することがある。この場合、ヒートポンプ19を再起動するために余分なエネルギーが必要となる。これに対し図3に示す前処理装置1は、所定の時間保持している間もヒートポンプ19を稼働して停止しないため、効率よく稼動でき消費エネルギーをより少なくできる。   In addition, when the ammonia-containing saccharification pre-processed product is held for a predetermined time, the heat pump 19 may be stopped in order not to generate excess hot water or cold / hot water. In this case, extra energy is required to restart the heat pump 19. On the other hand, since the pretreatment device 1 shown in FIG. 3 operates and does not stop the heat pump 19 while it is held for a predetermined time, it can operate efficiently and consume less energy.

反応容器2aでは、前記アンモニア分離糖化前処理物を得る工程が終了したならば、該アンモニア分離糖化前処理物が排出されて次工程に移送され、基質の残渣の除去や反応容器2a自体の洗浄が行われる。また、第7切替弁64が第1排気導管8aと第1排気導管8bとを接続することにより、反応容器2bでは、反応容器2aと全く同一にして前記前処理を行うことができる。   In the reaction vessel 2a, when the step of obtaining the ammonia separation saccharification pretreatment product is completed, the ammonia separation saccharification pretreatment product is discharged and transferred to the next step to remove the residue of the substrate and wash the reaction vessel 2a itself. Is done. Further, since the seventh switching valve 64 connects the first exhaust conduit 8a and the first exhaust conduit 8b, the pretreatment can be performed in the reaction vessel 2b in exactly the same manner as the reaction vessel 2a.

図3に示す前処理装置1では、前述のようにして、反応容器2a,2bを交互に用いて前記前処理を行うことにより、処理効率を向上させることができる。   In the pretreatment apparatus 1 shown in FIG. 3, the treatment efficiency can be improved by performing the pretreatment using the reaction vessels 2a and 2b alternately as described above.

尚、図3に示す前処理装置1では、反応容器2を反応容器2a,2bの2基とする例を示しているが、反応容器2を3基以上とし各反応容器2a,2b,2c,…を順次用いて前記前処理を行うようにしてもよい。   In the pretreatment apparatus 1 shown in FIG. 3, an example is shown in which the reaction vessel 2 has two reaction vessels 2a and 2b. However, the reaction vessel 2 has three or more reaction vessels 2a, 2b, 2c, The pre-processing may be performed by sequentially using.

1…前処理装置、 2…反応容器、 3…アンモニア凝縮器、 4…アンモニア吸収塔、 5…アンモニアタンク、 15…温水導管、 16…温水1次タンク、 19…2元系ヒートポンプ、 21…温水バイパス導管、 23…高温水導管、 24…温水2次タンク、 26…高温水供給導管、 48…低温水導管、 49…低温水1次タンク、 52…低温水バイパス導管、 54…冷水導管、 55…低温水2次タンク、 57…冷水供給導管。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pretreatment apparatus, 2 ... Reaction container, 3 ... Ammonia condenser, 4 ... Ammonia absorption tower, 5 ... Ammonia tank, 15 ... Hot water conduit, 16 ... Hot water primary tank, 19 ... Two-way heat pump, 21 ... Hot water Bypass conduit, 23 ... Hot water conduit, 24 ... Hot water secondary tank, 26 ... Hot water supply conduit, 48 ... Low temperature water conduit, 49 ... Low temperature water primary tank, 52 ... Low temperature water bypass conduit, 54 ... Cold water conduit, 55 ... secondary tank for low-temperature water, 57 ... cold water supply conduit.

Claims (5)

回分式で基質としてのリグノセルロース系バイオマスとアンモニア水とを混合して基質混合物を得る工程と、該基質混合物を所定の温度に加熱すると共に該温度に所定の時間保持することにより該基質からリグニンを解離させ又は該基質を膨潤させてアンモニア含有糖化前処理物を得る工程と、該アンモニア含有糖化前処理物からアンモニアを放散させてアンモニアが分離されたアンモニア分離糖化前処理物を得る工程と、該アンモニア含有糖化前処理物から放散されたアンモニアを冷却して凝縮させると共に水に溶解させてアンモニア水とし該アンモニア水を回収する工程とを備え、
該基質混合物を加熱する第1の熱媒体と、該アンモニアを凝縮させる際の凝縮熱と水に溶解させる際の溶解熱とを回収する第2の熱媒体とをヒートポンプに供給し、該ヒートポンプにおける第1の熱媒体と第2の熱媒体との熱交換により、加熱された第1の熱媒体を用いて該基質混合物を加熱すると共に、冷却された第2の熱媒体を用いて該アンモニアを冷却するバイオマスの前処理方法において、
第1の熱媒体を該ヒートポンプと該基質混合物を加熱する部分とに循環させる第1の循環経路に、該基質混合物を加熱する部分を迂回して該ヒートポンプに循環させる第1のバイパス循環経路を設け、第1の熱媒体を第1のバイパス循環経路に循環させることにより、該所定の温度より高温に加熱し、該所定の温度より高温に加熱された第1の熱媒体を予め所定量貯留しておくと共に、該基質混合物が該所定の温度に到達するまでの間、該所定の温度より高温に加熱された第1の熱媒体により該基質混合物を加熱し、
第2の熱媒体を該ヒートポンプと該アンモニアを冷却する部分とに循環させる第2の循環経路に、該アンモニアを冷却する部分を迂回して該ヒートポンプに循環させる第2のバイパス循環経路を設け、第2の熱媒体を第2のバイパス循環経路に循環させることにより、第2の熱媒体を第2の循環経路に循環させるときの温度よりも低温に冷却し、第2の循環経路に循環させるときの温度よりも低温に冷却された第2の熱媒体を予め所定量貯留しておくと共に、該アンモニア含有糖化前処理物から放散されるアンモニアの濃度が所定の濃度に低下し、該アンモニアの量が所定の量に低下するまでの間、第2の循環経路に循環させるときの温度よりも低温に冷却された第2の熱媒体により該アンモニアを冷却することを特徴とするバイオマスの前処理方法。
A step of mixing a lignocellulosic biomass as a substrate with ammonia water in a batch system to obtain a substrate mixture, and heating the substrate mixture to a predetermined temperature and holding the substrate mixture at the temperature for a predetermined time, thereby lignin from the substrate. Dissociating or swelling the substrate to obtain an ammonia-containing saccharification pretreatment product, and releasing ammonia from the ammonia-containing saccharification pretreatment product to obtain an ammonia separation saccharification pretreatment product from which ammonia has been separated, and A step of cooling and condensing ammonia released from the ammonia-containing saccharification pretreatment product and dissolving it in water to obtain ammonia water, and recovering the ammonia water,
Supplying a first heat medium for heating the substrate mixture and a second heat medium for recovering the heat of condensation when condensing the ammonia and the heat of dissolution when dissolving in water to the heat pump; By heat exchange between the first heat medium and the second heat medium, the substrate mixture is heated using the heated first heat medium, and the ammonia is heated using the cooled second heat medium. In the pretreatment method of the biomass to be cooled,
A first bypass circulation path for circulating the first heat medium to the heat pump, bypassing the first heating path for circulating the first heat medium to the heat pump and the part for heating the substrate mixture; And heating the first heat medium to a temperature higher than the predetermined temperature by circulating the first heat medium to the first bypass circulation path, and storing a predetermined amount of the first heat medium heated to a temperature higher than the predetermined temperature. And heating the substrate mixture with a first heating medium heated to a temperature higher than the predetermined temperature until the substrate mixture reaches the predetermined temperature.
A second circulation path for circulating the second heat medium to the heat pump and the part for cooling the ammonia is provided in the second bypass circulation path for bypassing the part for cooling the ammonia and circulating to the heat pump; By circulating the second heat medium to the second bypass circulation path, the second heat medium is cooled to a temperature lower than the temperature at which the second heat medium is circulated to the second circulation path, and is circulated to the second circulation path. A second amount of the second heat medium cooled to a temperature lower than the temperature at the time is stored in advance, and the concentration of ammonia released from the ammonia-containing pre-saccharification product is reduced to a predetermined concentration. Before the biomass is reduced to a predetermined amount, the ammonia is cooled by the second heat medium cooled to a temperature lower than the temperature when circulating in the second circulation path. Management method.
請求項1記載のバイオマスの前処理方法において、前記ヒートポンプは2元系ヒートポンプであることを特徴とするバイオマスの前処理方法。   The biomass pretreatment method according to claim 1, wherein the heat pump is a binary heat pump. 請求項1又は請求項2記載のバイオマスの前処理方法において、前記所定の温度より高温に加熱された第1の熱媒体の貯留は、前記基質混合物を得る工程の間に行われ、第2の循環経路に循環させるときの温度よりも低温に冷却された第2の熱媒体の貯留は、該基質混合物を得る工程及び前記アンモニア含有糖化前処理物を得る工程の間に行われることを特徴とするバイオマスの前処理方法。   The biomass pretreatment method according to claim 1 or 2, wherein the storage of the first heat medium heated to a temperature higher than the predetermined temperature is performed during the step of obtaining the substrate mixture, Storage of the second heat medium cooled to a temperature lower than the temperature when circulating in the circulation path is performed between the step of obtaining the substrate mixture and the step of obtaining the ammonia-containing saccharification pretreatment product. To pre-process biomass. 請求項1〜請求項3のいずれか1項記載のバイオマスの前処理方法において、
前記基質混合物を得る工程と、前記アンモニア含有糖化前処理物を得る工程と、前記アンモニア分離糖化前処理物を得る工程とを行う反応容器を複数設け、1つの反応容器でアンモニア分離糖化前処理物を得る工程が終了し、次回の基質混合物を得る工程が開始されるまでの間に、他の少なくとも1つの反応容器で該基質混合物を得る工程と、該アンモニア含有糖化前処理物を得る工程と、該アンモニア分離糖化前処理物を得る工程とを行い、
各反応容器毎に前記第1の循環経路を設けると共に、各反応容器に共通の第1バイパス循環経路を設けることを特徴とするバイオマスの前処理方法。
In the biomass pretreatment method according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of reaction vessels for performing the step of obtaining the substrate mixture, the step of obtaining the ammonia-containing saccharification pre-treatment product, and the step of obtaining the ammonia separation saccharification pre-treatment product are provided. The step of obtaining the substrate mixture in at least one other reaction vessel and the step of obtaining the ammonia-containing saccharification pre-treatment product until the step of obtaining the next substrate mixture is started. And a step of obtaining the ammonia separation saccharification pretreatment product,
A biomass pretreatment method, characterized in that the first circulation path is provided for each reaction vessel, and a common first bypass circulation path is provided for each reaction vessel.
請求項4記載のバイオマスの前処理方法において、1つの反応容器で得られた前記アンモニア含有糖化前処理物からアンモニアを放散させる間に他の1つの反応容器で前記基質混合物を得る工程を行い、同時に前記所定の温度より高温に加熱された第1の熱媒体の貯留を行うことを特徴とするバイオマスの前処理方法。   In the pretreatment method of biomass according to claim 4, performing the step of obtaining the substrate mixture in another one reaction vessel while releasing ammonia from the ammonia-containing saccharification pretreatment product obtained in one reaction vessel, A biomass pretreatment method characterized in that the first heat medium heated to a temperature higher than the predetermined temperature is stored at the same time.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010115162A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Honda Motor Co Ltd Apparatus for saccharification pretreatment of lignocellulosic biomass
JP2010142680A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Honda Motor Co Ltd Pretreatment device for saccharification of lignocellulose-based biomass
JP2012019730A (en) * 2010-07-14 2012-02-02 Honda Motor Co Ltd Lignocellulosic biomass saccharification pre-treatment device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010115162A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Honda Motor Co Ltd Apparatus for saccharification pretreatment of lignocellulosic biomass
JP2010142680A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Honda Motor Co Ltd Pretreatment device for saccharification of lignocellulose-based biomass
JP2012019730A (en) * 2010-07-14 2012-02-02 Honda Motor Co Ltd Lignocellulosic biomass saccharification pre-treatment device

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