JP2018145252A - Fuel pellet, and method of producing fuel pellet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボイラー等の燃焼燃料として使用される燃料用ペレット、及び、燃料用ペレットの製造方法に関するものである。 The present invention relates to fuel pellets used as combustion fuel for boilers and the like, and a method for producing fuel pellets.
近年、バイオマス燃料の原料として、パーム椰子からパーム油を採取した際に副産物として得られるパーム椰子殻(PKS:Palm Kernel Shell)が用いられている。特に最近では、バイオマス原料となる間伐材の供給が不足する傾向にあり、パーム椰子殻(PKS)の使用量が増加傾向にある。 In recent years, palm coconut shell (PKS) obtained as a by-product when palm oil is collected from palm coconut has been used as a raw material for biomass fuel. In particular, recently, there is a tendency that the supply of thinned wood as a biomass raw material is insufficient, and the amount of palm coconut shell (PKS) used is increasing.
パーム椰子からパーム油を採取するパーム産業においては、上述のパーム椰子殻(PKS)以外にも、空果房(EFB:Empty Fruit Bunch)、パーム古木(OPT:Oil Palm Trunk)、パーム枝葉(OPF:Oil Palm Frond)等が副産物として発生する。 In the palm industry for collecting palm oil from palm palm, in addition to the palm palm shell (PKS) described above, empty fruit bunches (EFB), old palm trees (OPT: Oil Palm Trunk), palm branches and leaves (OPF) : Oil Palm Front) etc. are generated as by-products.
ここで、空果房(EFB)においては、パーム椰子の生鮮果房(FFB:Fresh Fruit Bunch)から実を採取する際に蒸煮することから、このときの蒸気によって空果房(EFB)の水分量は65%以上であり、脱水工程が必要になること、及び、カリウム含有量が多いことにより、燃焼用の燃料としては適してはいない。このため、空果房(EFB)は、パーム農園に戻して放置されるか、水分を30〜50%程度含有した状態で搾油工場内のボイラーを用いて燃焼し、その燃焼灰を肥料として利用している。なお、水分を比較的多く含んだ燃料であることから、水分を蒸発させる熱量が必要となり、ボイラーの熱効率は低くなる。 Here, in the empty fruit bunches (EFB), steaming is performed when fruits are collected from fresh fruit bunches (FFBs) of palm palm, so the moisture in the empty fruit bunches (EFB) is caused by the steam at this time. The amount is 65% or more, and is not suitable as a fuel for combustion due to the necessity of a dehydration step and a high potassium content. For this reason, empty fruit bunches (EFB) are either left back to the palm plantation or burned using a boiler in an oil mill while containing about 30 to 50% water, and the combustion ash is used as fertilizer doing. In addition, since the fuel contains a relatively large amount of moisture, a heat amount for evaporating the moisture is required, and the thermal efficiency of the boiler is lowered.
また、パーム椰子の木は、樹齢が25年程度となると経済性が低くなるため切り倒されて、新しい木に植え替えが行われる。このとき、パーム古木(OPT)が発生することになる。ここで、このパーム古木(OPT)の発生量は、パーム椰子殻(PKS)の約3倍である。上述のパーム古木(OPT)においては、組織が脆弱であるため通常の木材加工には適しておらず、最外層の一部が合板材として利用されるのみであった。また、パーム椰子の樹齢によって発生することから、供給量が年次によってばらつくおそれがあった。
なお、最近では、例えば特許文献1−3に開示されているように、パーム古木(OPT)に対して搾汁を行い、得られた樹液に含まれる糖分からエタノールや乳酸を製造する技術が提案されている。
In addition, palm palm trees are cut down when the age of the tree is about 25 years, so that they are cut down and replanted with new trees. At this time, an old palm tree (OPT) is generated. Here, the generation amount of this old palm tree (OPT) is about three times that of palm coconut shell (PKS). In the above-mentioned old palm tree (OPT), the structure is fragile, so it is not suitable for ordinary wood processing, and only a part of the outermost layer is used as a plywood material. Moreover, since it generate | occur | produces with the age of a palm palm tree, there existed a possibility that a supply amount might vary according to a year.
In addition, recently, for example, as disclosed in Patent Documents 1-3, a technique for squeezing old palm trees (OPT) and producing ethanol and lactic acid from sugar contained in the obtained sap is proposed. Has been.
ところで、パーム枝葉(OPF)は、パーム椰子の果房を収穫する際に伐採されるものであり、一つの果房を採取する際に2本のパーム枝葉が伐採される。このパーム枝葉(OPF)は、組織が脆弱で、かつ、水分量も約77%と多いことから、使用用途がなく、現状では、農場に放置されている。現地の農場では、パーム椰子の果房を狙う野ネズミ対策として、野ネズミを退治する蛇の棲み処として利用されている。 By the way, palm branches and leaves (OPF) are harvested when harvesting palm fruit bunches, and two palm branches and leaves are harvested when one fruit tress is collected. This palm branch and leaf (OPF) has a weak tissue and a high moisture content of about 77%, so it has no intended use and is currently left on the farm. At local farms, it is used as a snake cradle for extermination of wild mice, as a countermeasure against wild rats aiming at palm fruit bunches.
しかしながら、このパーム枝葉(OPF)は、その発生量がパーム椰子殻(PKS)の約10倍であり、パーム枝葉(OPF)を有効利用することが求められている。また、パーム椰子は、熱帯雨林地方で栽培されていることから、パーム枝葉(OPF)は年間を通して安定して供給可能であるため、バイオマス燃料として利用することで大きな効果を得ることが可能となる。 However, the amount of palm branch leaves (OPF) produced is about 10 times that of palm coconut shells (PKS), and it is required to effectively use palm branch leaves (OPF). Moreover, since palm palm is cultivated in the rainforest region, palm branches and leaves (OPF) can be supplied stably throughout the year, so that it is possible to obtain a great effect by using it as biomass fuel. .
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、パーム枝葉(OPF)をバイオマス燃料として利用することが可能な燃料用ペレット、及び、この燃料用ペレットの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a fuel pellet capable of using palm branches and leaves (OPF) as a biomass fuel, and a method for producing the fuel pellet. Objective.
上記の課題を解決するために、本発明の燃料用ペレットは、燃焼燃料として使用される燃料用ペレットであって、パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉の圧縮成形体からなり、半炭化処理が施されていることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the fuel pellet of the present invention is a fuel pellet used as a combustion fuel, comprising a compression-molded body of palm branches and leaves that grow around palm fruit bunches, and is semi-carbonized. It is characterized by being treated.
この構成の燃料用ペレットにおいては、パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉の圧縮成形体で構成されているので、パーム椰子の果房を収穫する際に伐採されるパーム枝葉を原料としており、供給量が多く、かつ、年間を通して供給量が安定しており、バイオマス燃料として安定供給することが可能となる。また、従来は有効利用されていなかったパーム枝葉(OPF)をバイオマス燃料として利用することが可能となる。 The fuel pellet of this configuration is made up of a compression molding of palm branches and leaves that grow around the palm coconut bunches. Since the supply amount is large and the supply amount is stable throughout the year, the biomass fuel can be stably supplied. In addition, palm branches and leaves (OPF) that have not been effectively used in the past can be used as biomass fuel.
さらに、半炭化処理を行っているので、燃焼用ペレットの含水量を低減することができるとともに、揮発成分も低減はするが単位重量当たりの熱量を向上させることができ、バイオマス燃料として特に適している。さらに、半炭化処理によって燃焼用ペレットの表面が疎水性となり、水に接触した場合でも燃焼用ペレットが容易に崩壊することがなく、取り扱性及び保管性に優れている。 Furthermore, since the semi-carbonization treatment is carried out, the moisture content of the pellets for combustion can be reduced and the amount of heat per unit weight can be improved although the volatile components are reduced, making it particularly suitable as a biomass fuel. Yes. Further, the surface of the combustion pellets becomes hydrophobic due to the semi-carbonization treatment, and even when it comes into contact with water, the combustion pellets do not easily collapse, and the handling and storage properties are excellent.
ここで、本発明の燃料用ペレットにおいては、ハードグローブ粉砕性指数(HGI)が22以上50以下の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、燃料用ペレットが十分な硬度を有しており、石炭等に混合して粉砕することが可能となる。よって、化石燃料である石炭の使用量を低減することができ、二酸化炭素の発生量の低減を図ることができる。
Here, in the fuel pellet of the present invention, the hard glove grindability index (HGI) is preferably in the range of 22 to 50.
In this case, the fuel pellets have sufficient hardness, and can be mixed with coal and pulverized. Therefore, the amount of coal used as fossil fuel can be reduced, and the amount of carbon dioxide generated can be reduced.
また、本発明の燃料用ペレットにおいては、含水量が12%以下とされていることが好ましい。
この場合、含水量が十分に低減されているので、燃焼させた際に大きなエネルギーを得ることができ、バイオマス燃料として特に適している。
In the fuel pellet of the present invention, the water content is preferably 12% or less.
In this case, since the water content is sufficiently reduced, a large amount of energy can be obtained when burned, which is particularly suitable as a biomass fuel.
さらに、本発明の燃料用ペレットにおいては、熱量が20kJ/kg以上24kJ/kg以下の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、熱量が十分に高く、燃焼させた際に大きなエネルギーを得ることができ、バイオマス燃料として特に適している。
Furthermore, in the fuel pellets of the present invention, the amount of heat is preferably in the range of 20 kJ / kg to 24 kJ / kg.
In this case, the amount of heat is sufficiently high, large energy can be obtained when burned, and it is particularly suitable as a biomass fuel.
本発明の燃料用ペレットの製造方法は、上述の燃料用ペレットの製造方法であって、パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉を圧搾して樹液と圧搾残渣とを得る搾汁工程と、得られた前記圧搾残渣を破砕する破砕工程と、前記破砕工程で得られたパーム枝葉破砕物を乾燥して水分調整する乾燥工程と、乾燥後のパーム枝葉破砕物を半炭化処理する半炭化処理工程と、半炭化処理されたパーム枝葉破砕物を粉砕する粉砕工程と、得られたパーム枝葉粉砕物にパーム由来のリグニンを添加するとともに圧縮成形してペレット化するペレット成形工程と、を備えていることを特徴としている。 The fuel pellet manufacturing method of the present invention is a fuel pellet manufacturing method as described above, and a squeezing step for obtaining a sap and a pressed residue by pressing palm branches and leaves that grow around the fruit bunches of palm palm, A crushing step for crushing the obtained pressing residue, a drying step for drying and crushing the palm branches and leaves obtained in the crushing step, and a semi-carbonizing treatment for semi-carbonizing the dried palm branches and leaves A pulverizing step for pulverizing the semi-carbonized palm branches and leaves, and a pellet molding step for adding palm-derived lignin to the obtained pulverized palm branches and leaves and compressing and pelletizing them. It is characterized by being.
この構成の燃料用ペレットの製造方法においては、パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉を圧搾して樹液と圧搾残渣を得て、得られた圧搾残渣を破砕し、得られたパーム枝葉破砕物を乾燥後、半炭化処理し、半炭化処理されたパーム枝葉破砕物をペレット製造に適切な寸法まで粉砕し、パーム椰子半炭化粉状物に必要分のパーム由来のリグニンを添加し、圧縮成形してペレット化しているので、上述した燃料用ペレットを製造することができる。
また、搾汁工程によって樹液を採取することができ、この樹液をエタノールや乳酸の原料として使用することができる。また、樹液を採取することで粉砕物の状態での含水量を低減することができる。
In the fuel pellet manufacturing method of this configuration, the palm branches and leaves that grow around the palm cocoons are squeezed to obtain the sap and the pressed residue, the resulting pressed residue is crushed, and the obtained palm branch and leaf crush is obtained. After the product is dried, it is semi-carbonized, pulverized semi-carbonized palm branches and leaves are crushed to a size suitable for pellet production, palm palm lignin is added to palm palm semi-carbonized powder, and compressed. Since it is formed into pellets, the above-described fuel pellets can be manufactured.
Moreover, a sap can be extract | collected by a squeezing process, and this sap can be used as a raw material of ethanol or lactic acid. Moreover, the water content in the state of a pulverized material can be reduced by collecting sap.
バイオマスの主成分はセルロース、ヘミセルロース、リグニンであるが熱分解温度が高くなるにつれて分解物の量が多くなる。残差は炭であり、概ねその収率は10%〜25%である。
バイオマスの熱分解工程では、先ず水分が蒸発(〜110℃)、次いでヘミセルロースが約200〜260℃、セルロースは240〜340℃、リグニンは280〜500℃で分解する。
ペレット固化にはリグニンが必要とされるが、半炭化・炭化の温度条件により ペレットを固化する役割のあるリグニンが熱分解する場合がある。その場合、半炭化、炭化物をペレット化する為には 別途リグニンを添加する必要が生じる。例えば、半炭化温度が200℃〜350℃の温度条件によりペレット化する場合には280℃以上でリグニンの添加が必要となる場合が生じる。通常は別途リグニンを購入する必要があるが、添加するリグニンは、バームの由来のリグニン(例えば、葉柄部分の粉状物)を使用することができる。これにより、自己完結するペレット化が可能となる。
The main components of biomass are cellulose, hemicellulose, and lignin, but the amount of degradation products increases as the thermal decomposition temperature increases. The residual is charcoal and the yield is generally between 10% and 25%.
In the thermal decomposition process of biomass, water is first evaporated (˜110 ° C.), then hemicellulose is decomposed at about 200 to 260 ° C., cellulose is 240 to 340 ° C., and lignin is decomposed at 280 to 500 ° C.
Lignin is required for pellet solidification, but lignin, which has the role of solidifying pellets, may be thermally decomposed depending on the temperature conditions of semi-carbonization and carbonization. In that case, it is necessary to add lignin separately to pelletize the semi-carbonized carbide. For example, when pelletization is performed under a temperature condition of a semi-carbonization temperature of 200 ° C. to 350 ° C., it may be necessary to add lignin at 280 ° C. or higher. Usually, it is necessary to purchase lignin separately, but as the lignin to be added, lignin derived from balm (for example, a powdered material in a petiole portion) can be used. Thereby, self-completed pelletization becomes possible.
また、本発明の燃料用ペレットの製造方法は、上述の燃料用ペレットの製造方法であって、パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉を圧搾して樹液と圧搾残渣とを得る搾汁工程と、得られた前記圧搾残渣を破砕する破砕工程と、得られたパーム枝葉破砕物を圧縮成形してペレット化するペレット成形工程と、ペレット成形された圧縮成形体を半炭化処理する半炭化処理工程と、を備えていることを特徴としている。 The fuel pellet manufacturing method of the present invention is the above-described fuel pellet manufacturing method, wherein a sap and a press residue are obtained by compressing palm branches and leaves that grow around the fruit bunches of palm palm. A crushing step of crushing the obtained pressing residue, a pellet forming step of compressing and pelletizing the obtained palm branch and leaf crushed material, and a semi-carbonizing treatment for semi-carbonizing the pellet-molded compression molded body And a process.
この構成の燃料用ペレットの製造方法においては、パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉を粉砕し、得られたパーム枝葉粉状物を圧縮成形してペレット化し、得られた圧縮成形体に対して半炭化処理を行っているので、上述した燃料用ペレットを製造することができる。
また、搾汁工程によって樹液を採取することができ、この樹液をエタノールや乳酸の原料として使用することができる。また、樹液を採取することで粉砕物の状態での含水量を低減することができる。
In the fuel pellet manufacturing method of this configuration, the palm branches and leaves that grow around the palm cocoons are pulverized, and the resulting palm branch powder is compression molded into pellets. On the other hand, since the semi-carbonization treatment is performed, the above-described fuel pellets can be manufactured.
Moreover, a sap can be extract | collected by a squeezing process, and this sap can be used as a raw material of ethanol or lactic acid. Moreover, the water content in the state of a pulverized material can be reduced by collecting sap.
本発明によれば、パーム枝葉(OPF)をバイオマス燃料として利用することが可能な燃料用ペレット、及び、この燃料用ペレットの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pellet for fuels which can utilize palm branch leaves (OPF) as biomass fuel, and the manufacturing method of this pellet for fuels can be provided.
以下に、本発明の一実施形態に係る燃料用ペレット、及び、燃料用ペレットの製造方法について、添付した図面を参照して説明する。
本実施形態である燃料用ペレット20は、パーム椰子の生鮮果房(FFB)の周囲に生えるパーム枝葉(OPF)を原料とするものである。
Hereinafter, a fuel pellet and a fuel pellet manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The
パーム椰子からパーム油を採取するパーム油生産プラントにおいては、以下のようにしてパーム油を製造している。
まず、パーム農場で栽培されたパーム椰子の生鮮果房(FFB)を収穫し、収穫された生鮮果房(FFB)を蒸煮して果実を取り出す。得られた果実を圧搾精製し、パーム油の原油を得る。圧縮精製した際に得られた残渣は、パーム核と中果皮繊維とに分離される。
パーム核はさらに核と殻(PKS)に分離され、核から核油が生産される。殻(PKS)と中果皮繊維(Fiber)はボイラー等の燃焼燃料として利用される。
In a palm oil production plant that extracts palm oil from palm palm, palm oil is produced as follows.
First, the palm fruit fresh fruit bunches (FFB) cultivated on the palm farm are harvested, and the harvested fresh fruit bunches (FFB) are steamed to extract the fruits. The obtained fruit is squeezed and refined to obtain palm oil crude oil. The residue obtained upon compression purification is separated into palm kernels and mesocarp fibers.
The palm kernel is further separated into a core and a shell (PKS), and nuclear oil is produced from the core. Shell (PKS) and mesocarp fiber (Fiber) are used as combustion fuel for boilers and the like.
ここで、パーム椰子の生鮮果房(FFB)を収穫する際には、生鮮果房(FFB)の周囲に生えているパーム枝葉(OPF)を伐採する必要がある。なお、1つの生鮮果房(FFB)を収穫する際には、2本のパーム枝葉(OPF)が伐採されることになる。
パーム椰子は熱帯雨林地方で栽培されており、1本のパーム椰子において年間で約11個の生鮮果房(FFB)が収穫可能であり、この収穫の際に2本のパーム枝葉(OPF)が伐採されることなる。このため、パーム枝葉(OPF)は、年間を通じて安定して多量に得られることになる。
このパーム枝葉(OPF)は、含水量が多く燃料に不適であったため、従来は、有効活用されることなく、農場に放置されていた。本実施形態である燃料用ペレット20は、上述のパーム枝葉(OPF)をバイオマス燃料として有効活用するものである。
Here, when harvesting the fresh palm fruit bunches (FFB) of palm palm, it is necessary to cut the palm branches and leaves (OPF) growing around the fresh fruit bunches (FFB). In addition, when harvesting one fresh fruit bunch (FFB), two palm branches and leaves (OPF) will be cut down.
Palm palms are cultivated in the rainforest region, and about 11 fresh fruit bunches (FFB) can be harvested annually in one palm palm. Two palm branches (OPF) are harvested during this harvest. It will be cut down. For this reason, palm branch leaves (OPF) will be obtained stably and in large quantities throughout the year.
Since this palm branch and leaf (OPF) has a high water content and is unsuitable for fuel, it has conventionally been left on the farm without being effectively utilized. The
図1に示すように、パーム枝葉(OPF)10は、葉柄11と葉部12とを備えている。ここで、現地の農場では、パーム枝葉(OPF)10を、パーム椰子の果房を狙う野ネズミを退治する蛇の棲み処として利用していることから、本実施形態においては、葉部12は農場に残しておき、葉柄11を燃料用ペレット20の原料とする。もちろん、葉部12も含めて燃料用ペレット20の原料とすることも可能である。なお、パーム枝葉(OPF)10において、葉柄11と葉部12との重量比はおよそ50:50である。
As shown in FIG. 1, the palm branch (OPF) 10 includes a
そして、本実施形態である燃料用ペレット20は、上述したパーム枝葉(OPF)10の粉砕物を半炭化処理し、これを圧縮成形したものである。本実施形態である燃料用ペレット20においては、図2に示すように、例えば概略円柱形状をなしており、直径D:4mm以上20mm以下、長さL:5mm以上100mm以下の範囲内とされている。
また、その嵩比重が0.65以上 0.85以下の範囲内とされている。
And the
The bulk specific gravity is in the range of 0.65 or more and 0.85 or less.
そして、本実施形態である燃料用ペレット20においては、半炭化処理によって水分及び揮発成分が除去されており、燃料用ペレット20における含水量は12%以下に調整されており、熱量が20kJ/kg以上24kJ/kg以下の範囲内とされている。
さらに、本実施形態である燃料用ペレット20においては、JIS M 8801で規定されているハードグローブ粉砕性指数(HGI)が22以上50以下の範囲内とされている。
また、本実施形態である燃料用ペレット20においては、半炭化処理によって燃料用ペレット20の表面は疎水性を有しており、耐水性が向上されている。すなわち、本実施形態である燃料用ペレット20を水に浸漬しても、容易に崩壊せずに形状が維持されることになる。
In the
Furthermore, in the
Further, in the
次に、上述した本実施形態である燃料用ペレット20の製造方法について、図3のフロー図を用いて説明する。
まず、農場よりパーム枝葉(OPF)10の葉柄11を入荷する。入荷した葉柄11を洗浄・脱水した後、圧搾し、樹液を採取する(搾汁工程)。なお、得られた樹液は、エタノールや乳酸の原料として使用される。また、この樹液から得られるバイオガスを、当該製造方法におけるエネルギー源として利用することもできる。
Next, the manufacturing method of the
First, the
圧搾して得られた圧搾ケーキ(残渣)を破砕してパーム枝葉破砕物を得る(破砕工程)。ここで、本実施形態においては、破砕工程で得られるパーム枝葉破砕物の寸法が、後段の乾燥工程、半炭化工程での破砕動力と乾燥・半炭化エネルギーの折り合う最適サイズになるように、おおよそ50mm〜150mm範囲で破砕条件を調整する。なお、破砕方法に特に限定はなく、既存の手法を適宜選択して採用すればよい。
すなわち、乾燥工程においては原料のサイズは小さいほど効率良く乾燥でき、半炭化工程においても原料のサイズは小さいほど効率良く半炭化できるが、原料を小さく破砕するためには、大きな動力が必要となる。このため、取り扱い性等も考慮してパーム枝葉破砕物の寸法を設定することが好ましい。
The pressed cake (residue) obtained by pressing is crushed to obtain a crushed palm branch and leaf (crushed step). Here, in the present embodiment, the size of the palm branch crushed material obtained in the crushing process is approximately such that the crushing power in the subsequent drying process and the semi-carbonizing process and the drying / semi-carbonizing energy are balanced. The crushing conditions are adjusted in the range of 50 mm to 150 mm. In addition, there is no limitation in particular in the crushing method, What is necessary is just to select and employ | adopt an existing method suitably.
That is, in the drying process, the smaller the raw material size, the more efficiently it can be dried, and even in the semi-carbonizing process, the smaller the raw material size, the more efficient it can be semi-carbonized. . For this reason, it is preferable to set the dimension of the palm branch crushed material in consideration of handling properties and the like.
次に、得られたパーム枝葉破砕物を、水分調整を目的として乾燥する(乾燥工程)。
そして、乾燥工程を実施後に、半炭化炉に装入して半炭化処理を施す(半炭化処理工程)。ここで、半炭化処理工程の条件は、保持温度が200℃以上350℃以下、保持時間が5min以上90min以下、炉内雰囲気を酸素濃度が低減された雰囲気にしなければならない。
この半炭化処理工程において、水分と揮発成分とが低減される。これにより、単位重量当たりの発熱量が向上する。例えば、半炭化処理によって重量が30%低減され、熱量が10%低減した場合には、半炭化処理前後で単位重量当たりのエネルギーは約1.3倍となる。
Next, the obtained palm branch and leaf crushed material is dried for the purpose of moisture adjustment (drying step).
And after implementing a drying process, it inserts into a semi-carbonization furnace and performs a semi-carbonization process (semi-carbonization process process). Here, the conditions of the semi-carbonizing process step are that the holding temperature is 200 ° C. or more and 350 ° C. or less, the holding time is 5 minutes or more and 90 minutes or less, and the atmosphere in the furnace is an atmosphere in which the oxygen concentration is reduced.
In this semi-carbonization process, moisture and volatile components are reduced. Thereby, the calorific value per unit weight improves. For example, when the weight is reduced by 30% and the calorific value is reduced by 10% by the semi-carbonization treatment, the energy per unit weight is about 1.3 times before and after the semi-carbonization treatment.
次に、半炭化処理されたパーム枝葉破砕物をペレット化する最適サイズに粉砕する(粉砕工程)。例えば、径8mmのペレット製造時には、粉砕物のサイズは10mm以下とすることが好ましい。粉砕する手段としては、ハンマーミル、コーンミル、ピンミル等の既存設備を適宜選択して使用することができる。
そして、得られたパーム枝葉粉砕物に対してパーム由来のリグニンを添加し、これを圧縮成形してペレット化する(ペレット成形工程)。ここで、圧縮成形方法に特に限定はなく、既存の手法を適宜選択して採用すればよい。
以上の工程により、本実施形態である燃料用ペレット20が製造される。
Next, the semi-carbonized palm branch and leaf crushed material is pulverized to an optimum size for pelletization (pulverization step). For example, when manufacturing pellets having a diameter of 8 mm, the size of the pulverized product is preferably 10 mm or less. As a means for pulverizing, existing equipment such as a hammer mill, a cone mill, and a pin mill can be appropriately selected and used.
And the lignin derived from palm is added with respect to the obtained palm branch pulverized material, this is compression-molded and pelletized (pellet molding process). Here, the compression molding method is not particularly limited, and an existing method may be appropriately selected and adopted.
Through the above steps, the
以上のような構成とされた本実施形態である燃料用ペレット20においては、パーム椰子の新鮮果房(FFB)を収穫する際に伐採されるパーム枝葉(OPF)10を原料としていることから、原料の供給量が多く、かつ、年間を通して供給量が安定しており、バイオマス燃料として安定供給することが可能となる。また、従来は有効利用されていなかったパーム枝葉(OPF)10をバイオマス燃料として利用することが可能となる。
In the
さらに、本実施形態においては、パーム枝葉(OPF)10を破砕して得られたパーム枝葉破砕物に対して半炭化処理を行い、この半炭化処理を施したパーム枝葉破砕物を、粉砕後、圧縮成形することよってペレット化されているので、燃料用ペレット20における含水量を低減することができるとともに、揮発成分を除去することで単位重量当たりの熱量を向上させることができる。
さらに、半炭化処理によって燃料用ペレット20の表面が疎水性となり、水に接触した場合でも燃料用ペレット20が容易に崩壊することがなく、取り扱性及び保管性に優れている。
Further, in the present embodiment, the palm branches and leaves crushed material obtained by crushing the palm branches and leaves (OPF) 10 is subjected to a semi-carbonization treatment, and after the pulverized palm branch and leaves crushed material subjected to the semi-carbonization treatment, Since it is pelletized by compression molding, the water content in the
Further, the surface of the
さらに、本実施形態である燃料用ペレット20においては、JIS M 8801で規定されているハードグローブ粉砕性指数(HGI)が22以上50以下の範囲内とされているので、燃料用ペレット20が十分な硬度を有しており、石炭等に混合して粉砕することが可能となる。よって、化石燃料を使用している火力発電所等において、石炭の代用として本実施形態である燃料用ペレット20を混在させて使用することができ、石炭等の使用量を低減することが可能となる。
Furthermore, in the
また、本実施形態である燃料用ペレット20においては、含水量が12%以下とされており、含水量が十分に低減されているので、燃焼させた際に大きなエネルギーを得ることができ、バイオマス燃料として特に適している。
さらに、本実施形態である燃料用ペレット20においては、熱量が20kJ/kg以上24kJ/kg以下の範囲内とされているので、熱量が十分に高く、燃焼させた際に大きなエネルギーを得ることができ、バイオマス燃料として特に適している。
Further, in the
Furthermore, in the
また、本実施形態である燃料用ペレット20においては、図2に示すように、概略円柱形状をなしており、直径D:4mm以上20mm以下 長さL:5mm以上100mm以下の範囲内とされており、嵩比重が0.65以上0.85以下の範囲内とされているので、取り扱い性、搬送性に優れている。
Further, in the
さらに、本実施形態においては、パーム枝葉(OPF)10を搾汁して樹液を採取する搾汁工程を有しているので、搾汁工程で採取された樹液からエタノールや乳酸を生産することが可能となる。また、この樹液から得られたバイオマスガス等を当該製造方法のエネルギー源として利用することが可能となる。 Furthermore, in this embodiment, since it has the squeezing process of squeezing palm branch leaves (OPF) 10 and collecting sap, ethanol and lactic acid can be produced from the sap collected in the squeezing process. It becomes possible. Moreover, biomass gas obtained from this sap can be used as an energy source for the production method.
また、本実施形態では、半炭化工程の後に粉砕工程を有しているので、粉砕に要するエネルギーを低く抑えることができる。
さらに、本実施形態では、ペレット成形工程でパーム由来のリグニンを添加しているので、別途リグニンを購入する必要がなく、自己完結で燃料用ペレットを製造することが可能となる。
Moreover, in this embodiment, since it has a grinding | pulverization process after a semi-carbonization process, the energy required for a grinding | pulverization can be restrained low.
Furthermore, in this embodiment, since palm-derived lignin is added in the pellet forming step, it is not necessary to purchase lignin separately, and it is possible to manufacture fuel pellets in a self-contained manner.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、図2に示すように概略円柱形状をなす燃料用ペレットを例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、その他の形状であってもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.
For example, in the present embodiment, the fuel pellet having a substantially cylindrical shape as illustrated in FIG. 2 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other shapes may be used.
また、本実施形態では、図3のフロー図に示すように、パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉を圧搾して樹液と圧搾残渣とを得る搾汁工程と、得られた前記圧搾残渣を破砕する破砕工程と、前記破砕工程で得られたパーム枝葉破砕物を乾燥して水分調整する乾燥工程と、乾燥後のパーム枝葉破砕物を半炭化処理する半炭化処理工程と、半炭化処理されたパーム枝葉破砕物を粉砕する粉砕工程と、得られたパーム枝葉粉砕物にパーム由来のリグニンを添加するとともに圧縮成形してペレット化するペレット成形工程を有する製造工程で燃料用ペレットを製造するものとして説明したが、これに限定されることはなく、図4のフロー図に示すように、パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉を圧搾して樹液と圧搾残渣とを得る搾汁工程と、得られた前記圧搾残渣を破砕する破砕工程と、得られたパーム枝葉破砕物を圧縮成形してペレット化するペレット成形工程と、ペレット成形された圧縮成形体を半炭化処理する半炭化処理工程と、を有する製造工程で燃料用ペレットを製造してもよい。 Moreover, in this embodiment, as shown to the flowchart of FIG. 3, the squeezing process which obtains a sap and a pressing residue by pressing the palm branch and leaf which grows around the fruit bunch of palm palm, and the said pressing residue obtained A crushing process for crushing, a drying process for drying the palm branches and leaves crushed material obtained in the crushing process, a semi-carbonizing process for semi-carbonizing the dried palm branches and leaves crushed material, and a semi-carbonizing process A pellet for fuel is manufactured by a pulverization step of pulverizing the crushed palm branch and leaf, and a pellet forming step of adding palm-derived lignin to the obtained pulverized palm branch and leaf and compressing and pelletizing it. Although demonstrated as a thing, it is not limited to this, As shown in the flowchart of FIG. 4, the squeeze process which squeezes the palm branch and leaf which grows around the fruit bun of a palm cocoon, and obtains sap and a pressing residue , Crushing step of crushing the obtained pressing residue, pellet forming step of compressing and pelletizing the obtained palm branch and leaf crushed material, and semi-carbonizing step of semi-carbonizing the pellet-molded compression molded body A fuel pellet may be manufactured in a manufacturing process including:
以下に、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。
本実施形態で記載された方法によって、パーム枝葉(OPF)の粉砕物を半炭化処理して圧縮成形し、燃料用ペレットを得た。
比較対象として、市販されているパーム椰子殻(PKS)、石炭、木質ペレットを準備した。
Below, the result of the confirmation experiment performed in order to confirm the effect of this invention is demonstrated.
By the method described in the present embodiment, a pulverized product of palm branches and leaves (OPF) was semi-carbonized and compression molded to obtain fuel pellets.
For comparison, commercially available palm coconut shells (PKS), coal, and wood pellets were prepared.
これらのハードグローブ粉砕性指数(HGI)、含水量、熱量、嵩密度、体積エネルギー密度、表面特性を評価した。評価結果を表1に示す。 These hard glove grindability index (HGI), water content, heat quantity, bulk density, volume energy density, and surface characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示すように、本発明である燃料用ペレットにおいては、石炭と同等のハードグローブ粉砕性指数(HGI)、熱量、体積エネルギー密度を有しており、石炭代替燃料として使用可能であることが確認された。 As shown in Table 1, the fuel pellets according to the present invention have a hard globe grindability index (HGI), calorie, and volume energy density equivalent to those of coal, and can be used as coal substitute fuels. Was confirmed.
10 パーム枝葉(OPF)
11 葉柄
12 葉部
20 燃料用ペレット
10 Palm branches and leaves (OPF)
11 Petite 12
Claims (6)
パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉の圧縮成形体からなり、半炭化処理が施されていることを特徴とする燃料用ペレット。 Fuel pellets used as combustion fuel,
A fuel pellet comprising a compression-molded body of palm branches and leaves that grows around palm fruit bunches and is semi-carbonized.
パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉を圧搾して樹液と圧搾残渣とを得る搾汁工程と、
得られた前記圧搾残渣を破砕する破砕工程と、
前記破砕工程で得られたパーム枝葉破砕物を乾燥して水分調整する乾燥工程と、
乾燥後のパーム枝葉破砕物を半炭化処理する半炭化処理工程と、
半炭化処理されたパーム枝葉破砕物を粉砕する粉砕工程と、
得られたパーム枝葉粉砕物にパーム由来のリグニンを添加するとともに圧縮成形してペレット化するペレット成形工程と、
を備えていることを特徴とする燃料用ペレットの製造方法。 It is a manufacturing method of the pellet for fuels as described in any one of Claims 1-4, Comprising:
Squeezing the palm branches and leaves that grow around the palm bunches to obtain sap and squeezed residue; and
Crushing step of crushing the obtained pressing residue;
A drying step of drying the palm branch and leaf crushed material obtained in the crushing step to adjust the water content;
A semi-carbonizing process for semi-carbonizing the dried palm branches and leaves,
A pulverization step of pulverizing the semi-carbonized palm branches and leaves,
A pellet molding step of adding palm-derived lignin to the obtained palm branch and leaf pulverized product and compressing and pelletizing it,
A method for producing fuel pellets, comprising:
パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉を圧搾して樹液と圧搾残渣とを得る搾汁工程と、
得られた前記圧搾残渣を破砕する破砕工程と、
得られたパーム枝葉破砕物を圧縮成形してペレット化するペレット成形工程と、
ペレット成形された圧縮成形体を半炭化処理する半炭化処理工程と
を備えていることを特徴とする燃料用ペレットの製造方法。 It is a manufacturing method of the pellet for fuels as described in any one of Claims 1-4, Comprising:
Squeezing the palm branches and leaves that grow around the palm bunches to obtain sap and squeezed residue; and
Crushing step of crushing the obtained pressing residue;
Pellet forming step of compressing and pelletizing the obtained palm branch and leaf crushed material,
A method for producing a pellet for fuel, comprising: a semi-carbonizing treatment step of semi-carbonizing a compression-molded body formed into a pellet.
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