JP3090745B2 - 木粉の液化方法および装置 - Google Patents
木粉の液化方法および装置Info
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Description
原料や燃料源などとして有用な木材溶液に液化する方法
および装置に関するものである。
がくず、木材チップなど)を有効に利用する方法とし
て、液化して得られた木材溶液を種々の化学工業原料や
燃料源などに用いることが知られている。
の溶媒(水およびフェノール)を所定の割合(木粉:
水:フェノール=1:1:1)で耐熱耐圧容器に投入
し、これを耐熱耐圧容器内で攪拌羽根により攪拌しなが
ら所定の温度(約 250℃)に加熱して一定の時間(約1
〜2時間)保持することにより木粉を溶媒と反応させて
液化させ、反応を完了したのちに液化した木材溶液を同
一容器内で所定の温度(約100℃)に冷却して取出す。
木粉の液化方法は、同一耐熱耐圧容器内で加熱・反応・
冷却の3工程を行うバッチ方式であるため、加熱に5時
間、反応に2時間、冷却に2時間と合計9時間もかか
り、極めて非能率的である。また、加熱・反応工程で加
熱された容器を冷却工程で冷却したり、冷却工程で冷却
された容器を加熱・反応工程で加熱したりするように、
同一容器を加熱・冷却するため、熱エネルギーの消費が
甚大である。更に、木粉を耐熱耐圧容器の外部からの熱
伝導により加熱しているため、木粉に熱が伝わり難く、
しかも、均一な加熱が困難である。
案されたもので、その目的とするところは、加熱・反応
・冷却の3工程を分離独立させて時間短縮と省エネルギ
ーを図るとともに、複数個の金属ボールを混入すること
により木粉の加熱を均一、かつ、迅速に行なう木粉の液
化方法および装置を提供しようとするものである。
するため、予加熱槽で木粉と複数の金属ボールを水蒸気
と高周波或いはいずれか一方で直接加熱することにより
予加熱し、次いで、反応槽で予加熱した木粉と複数個の
金属ボールを所定の溶媒とともに攪拌羽根で攪拌しなが
ら加熱することにより木粉を溶媒と反応させて木材溶液
に液化し、しかる後、冷却槽で液化した木材溶液を真空
冷却するようにした木粉の液化方法を提供する。
熱する水蒸気加熱手段と高周波加熱手段或いはいずれか
一方を設けた予加熱槽と、内部に上記木粉と複数の金属
ボールを所定の溶媒とともに攪拌する攪拌羽根を設け、
かつ、外部に上記木粉と複数個の金属ボールを所定の溶
媒とともに熱伝導加熱する熱媒ジャケットを設けた反応
槽と、真空冷却手段を設けた冷却槽からなる木粉の液化
装置を提供する。
冷却の3工程がバッチ連続して行うことができ、木粉の
液化の連続化が可能である。また、予加熱槽で木粉と複
数個の金属ボールを水蒸気と高周波或いはいずれか一方
により直接加熱することにより数十分で所定の温度に加
熱することができる。更に、反応槽で木粉と複数個の金
属ボールを混在した状態で攪拌羽根で攪拌しながら加熱
するから、木粉を均一、かつ、迅速に加熱することがで
きる。
説明する。
る装置の一例を示すもので、木粉と複数の金属ボールを
予加熱するための予加熱槽(A)と、木粉を液化反応す
るための反応槽(B)と、液化した木粉(木材溶液)を
冷却するための冷却槽(C)で構成されている。
スまたは耐食性材料等で製造された耐熱耐圧容器(1)
からなり、上部には第1仕切弁(2)を介して木粉
(a)と耐食性材料で製造された金属ボール(b)を収
容するホッパー(3)および高周波加熱手段、例えばマ
イクロ波発振器(図示せず)のマイクロ波を取入るため
の取入口(4)が設けてあるとともに、中間部には外周
に水蒸気が流通するジャケット(5)が設けてあり、か
つ、下部には第2仕切弁(6)および直接高温高圧の水
蒸気を内部に供給する配管(7)が設けてある。上記ジ
ャケット(5)には高温高圧の水蒸気を供給する配管
(8)およびドレン等を排出する配管(9)が接続され
ており、配管(8)を通して供給する高温高圧の水蒸気
によって耐熱耐圧容器(1)内が加熱されるとともに、
ジャケット(5)内に発生したドレン等が配管(9)を
通して外部に排出される。
れた耐熱耐圧容器(10)からなり、上部には予加熱槽
(A)の第2仕切弁(6)に連結される投入管(11)が
設けてあるとともに、中間部には外周にオイル等の熱媒
が流通する熱媒ジャケット(12)が設けてあり、かつ、
下部には排出口(13)を介して仕切弁(14)が設けてあ
り、更に、内部にはモーター(15)によってプーリー
(16)、ベルト(17)、プーリー(18)および回転軸
(19)を介して回転駆動される攪拌羽根(20)が設けて
ある。この反応槽(B)には図示されていないが溶媒供
給装置が接続されており、この溶媒供給装置によって耐
熱耐圧容器(10)内に所定の溶媒(水およびフェノー
ル)が所定量供給される。上記熱媒ジャケット(12)に
はヒーター(21)およびポンプ(22)等を設けた熱媒循
環装置(23)が接続されており、この熱媒循環装置(2
3)によって温度コントロールされた熱媒が熱媒ジャケ
ット(12)へ循環流通される。
または耐食性材料等で製造された耐熱耐圧容器(24)か
らなり、上部には上記反応槽(B)の仕切弁(14)に連
結された供給口(25)が設けてあるとともに、下部には
排出弁(26)が設けてある。また、この冷却槽(C)に
は水タンク(27)、水エゼクター(28)、水循環ポンプ
(29)、チラーユニット(30)、クーリングタワー送水
ポンプ(31)およびクーリングタワー(32)等を設けた
真空冷却装置(33)が接続されており、この真空冷却装
置(33)によって耐熱耐圧容器(24)の内部が真空冷却
されるとともに、耐熱耐圧容器(24)の内部に発生した
臭気が除去される。
液化方法について説明する。
を開いてホッパー(3)内に収容される所定量の木粉
(a)と複数個の金属ボール(b)を耐熱耐圧容器
(1)内へ適当量供給した後、この耐熱耐圧容器(1)
をジャケット(5)内を流通する水蒸気によって加熱す
るとともに、耐熱耐圧容器(1)内に供給された所定量
の木粉(a)と複数個の金属ボール(b)をマイクロ波
発振器からマイクロ波取入口(4)を介して取入られた
マイクロ波によるマイクロ波加熱および配管(6)を通
して供給される水蒸気による直接水蒸気加熱により所定
の温度(約 250℃)に予加熱させる。このように所定量
の木粉(a)と複数個の金属ボール(b)をマイクロ波
および水蒸気で直接加熱すると、所定量の木粉(a)と
複数個の金属ボール(b)は数十分で所定の温度(約 2
50℃)に加熱される。
(6)を開いて当該予加熱槽(A)内で所定の温度(約
250℃)に予加熱された所定量の木粉(a)と複数個の
金属ボール(b)を投入管(11)を通して反応槽(A)
の耐熱耐圧容器(10)内へ供給するとともに、溶媒供給
装置によって所定量の溶媒(水およびフェノール)を反
応槽(B)の耐熱耐圧容器(10)内に供給し、この反応
槽(B)の耐熱耐圧容器(10)内で木粉(a)、金属ボ
ール(b)および溶媒をモーター(15)によって回転駆
動される攪拌羽根(20)で攪拌するとともに、木粉
(a)と溶媒を予加熱された複数個の金属ボール(b)
による直接加熱および熱媒ジャケット(12)内を流通す
るオイル等の熱媒による熱伝導加熱により加熱する。こ
のように予加熱槽(A)で所定の温度(約 250℃)に加
熱された所定量の木粉(a)と複数個の金属ボール
(b)とを混在した状態で反応槽(B)の耐熱耐圧容器
(10)内で攪拌羽根(20)で攪拌しながら加熱すると、
木粉(a)と溶媒を複数個の金属ボール(b)で均一、
かつ、迅速に加熱させることができる。そして、反応槽
(B)の耐熱耐圧容器(10)内で木粉(a)と溶媒を所
定の時間(約1〜2時間)攪拌しながら加熱すると、木
粉(a)は溶媒と反応して木材溶液に液化する。このよ
うにして反応槽(B)の耐熱耐圧容器(10)内で木粉
(a)が完全に木材溶液に液化すると、反応槽(B)の
仕切弁(14)を開いて当該反応槽(B)で液化された木
材溶液をその排出口(13)から冷却槽(C)の供給口
(25)を通して耐熱耐圧容器(24)内に供給する。この
時に反応槽(B)の耐熱耐圧容器(10)の排出口(13)
から金属ボール(b)が出ていかないように、排出口
(13)に木材溶液のみ通過し得るよう例えば複数本のガ
イドバー(図示せず)が並列に設けてある。そして、反
応槽(C)の耐熱耐圧容器(24)内に供給された木材溶
液を真空冷却装置(33)によって所定の温度(約 100
℃)に真空冷却する。この後、冷却槽(C)の排出弁
(26)を開いて木材溶液を所定の部位に取出す。そし
て、以後は同様の操作を繰り返すことにより、木粉を連
続的に液化することが可能である。
びフェノールの溶媒を加えて反応させる場合について述
べているが、本発明は木粉(a)にポリオールと酸触媒
等を加えて反応させる場合にも適用できることは云うま
でもなく、この場合に発生する臭気を真空冷却装置(3
3)によって除去させている。
く、ワラやモミガラ等の農業廃棄物およびコーヒー豆が
ら等を液化することも可能である。
液化を予加熱・反応・冷却の3工程に分離独立して行わ
せているから、木粉を連続的に液化することが可能とな
って従来に比べ約1/4に大幅な時間短縮を図ることが
できるとともに、従来のように同一耐熱耐圧容器を加熱
・冷却するのでなく、各工程の耐熱耐圧容器に夫々の工
程に必要な熱エネルギーのみ供給すれば良いので、エネ
ルギーの消費を大幅に削減することができて大幅な省エ
ネルギーを図ることができる。また、反応槽で攪拌羽根
と複数個の金属ボールを使用して木粉と溶媒を攪拌しな
がら加熱するから、木粉と溶媒を均一に加熱することが
できて液化の品質向上に対して顕著な効果が発揮され
る。
例を示す概略構成図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 予加熱槽で木粉と複数の金属ボールを水
蒸気と高周波或いはいずれか一方で直接加熱することに
より予加熱し、 次いで、反応槽で予加熱した木粉と複数個の金属ボール
を所定の溶媒とともに攪拌羽根で攪拌しながら加熱する
ことにより木粉を溶媒と反応させて木材溶液に液化し、 しかる後、冷却槽で液化した木材溶液を真空冷却するよ
うにしたことを特徴とする木粉の液化方法。 - 【請求項2】 木粉と複数個の金属ボールを直接加熱す
る水蒸気加熱手段と高周波加熱手段或いはいずれか一方
を設けた予加熱槽と、 内部に上記木粉と複数の金属ボールを所定の溶媒ととも
に攪拌する攪拌羽根を設け、かつ、外部に上記木粉と複
数個の金属ボールを所定の溶媒とともに熱伝導加熱する
熱媒ジャケットを設けた反応槽と、 真空冷却手段を設けた冷却槽からなることを特徴とする
木粉の液化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03345767A JP3090745B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 木粉の液化方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03345767A JP3090745B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 木粉の液化方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05179253A JPH05179253A (ja) | 1993-07-20 |
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Family
ID=18378838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03345767A Expired - Fee Related JP3090745B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 木粉の液化方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP2020019912A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 国立大学法人信州大学 | 炭化水素の製造方法およびバイオクルードの製造方法 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP03345767A patent/JP3090745B2/ja not_active Expired - Fee Related
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