JP3928095B2 - 木酢液の製造方法 - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
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- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材や間伐材、廃木材または竹、草類などの植物資原から、医薬原料、食品添加用、工業原料、染料原料、農薬原料、脱臭剤、土壌改良剤用など目的に応じた木酢液を効率よく製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、木酢液は、炭焼き炉で木炭の原材料を蒸し焼きにして木炭を製造する工程で副生する水蒸気と揮発分を冷却することにより得ていた。
【０００３】
工業的に木炭を製造す発生るための専用装置として、ロータリーキルン炉、スクリュウ炉、流動炭化炉といった連続炭化炉があり、これらの炉から発生する水蒸気と揮発分からも木酢液を得ることができる。
【０００４】
一般に、炭焼き炉から発生する木酢液は、粗木酢液と呼ばれ、木タールを含むために、木酢液として用いるには、これを精製して木タールを除去する必要がある。
【０００５】
木タールの除去方法としては、１）木酢液を数ケ月間静置して、木タールを重量分離する方法、２）木酢液に活性炭を加えタール分を吸着させた後、濾過によりタール吸着活性炭を除く方法、３）蒸留により木タールを分留する方法などがある。
【０００６】
しかしながら、１）重量分離は長い時間を要する上にタール分を完全には分離できず、２）活性炭法は有効成分まで除去してしまう可能性があり、そのうえ使用済み活性炭の廃棄処分が必要であり、３）蒸留分離法は製造コストが高く付く、といった問題がある。
【０００７】
近年、木酢液は医薬原料、食品添加用、工業原料、染料原料、農薬原料、脱臭剤、土壌改良剤など様々な有効価値が見出されてきた。したがって木酢液を効率的に製造する技術が望まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
木酢液は、たとえば、これを農薬原料、土壌改良剤として用いるときは、少々精製度が低くてもまた悪臭がしても構わないが、医薬原料、食品添加用として用いる場合は、かなり高い精製度が求められ、悪臭のしないものが望まれる。
【０００９】
本発明は、乾留温度の違いにより回収される木酢液の性状に差違が生じることに着目し、用途別に木酢液を回収することで無駄な精製過程を省略し、効率的に木酢液を製造する方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による木酢液製造方法は、原材料を乾留して木酢液を製造するに当たり、前段乾留炉で乾留を温度１５０℃〜２５０℃の範囲で行って、木酢液を回収し、次いで、未炭化原料を後段乾留炉へ送り、乾留を２５０℃〜３５０℃の範囲で行って粗木酢液を回収することを特徴とする方法である。
【００１３】
本発明方法により回収された木酢液は、有害物、木タール、悪臭物等を含まず、精製不要のものである。
【００１４】
木炭の原材料は、木材および間伐材や廃木材または竹、草類などであってよい。
【００１５】
乾留のための加熱は、乾留炉に外装された電気ヒーターや燃焼バーナーによる外熱方式、あるいは炉内に過熱水蒸気や熱風を吹込む直接加熱方式により行われてよい。
【００１６】
前段乾留炉での滞留時間は好ましくは３０分〜１時間であり、後段乾留炉での滞留時間は好ましくは１〜２時間である。
【００１７】
前段および後段乾留炉は、好ましくは、ロータリーキルン炉やスクリュー炉のように、原材料を炉前端部から炉後端部下側の未炭化原材料排出口まで送る搬送機構を内装する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
【００１９】
実施例１（参考例）
図１の実験装置を用いて実施例を説明する。
【００２０】
はじめに、杉木屑試料を電気加熱炉(5) に入れておく。真空ポンプ(3) により電気加熱炉(5) 内を真空に引き、続いて同炉内に窒素ボンベ(1) から流量計(2) を経て窒素を流し込み、炉内を低酸素濃度雰囲気下に保つ。
【００２１】
電気加熱炉(5) に外装された電気ヒーター(4) の温度を２００℃に設定し、炉の加熱を開始する。発生した水蒸気と揮発分は、炉から水冷式冷却管(6) へ出てここで凝縮される。この凝縮液は木酢液として回収瓶(7) に回収され、重量計(8) で計量される。木酢液が出なくなるまで約１時間加熱する。
【００２２】
次に電気ヒーター(4) の温度を３００℃に設定し、木酢液が出なくなるまで試料を約１時間加熱する。
【００２３】
加熱温度の違いによる木酢液性状の違いを調べた。この結果を表１に示す。色、臭いおよびｐＨは加熱温度３００℃付近で大きく異なった。加熱温度２００℃で回収された木酢液には木タールが全く混入せず、精製をしなくても透明であり、木質のよい香りがした。
【００２４】
【表１】
【００２５】
つぎに、加熱温度の違いによる木酢液組成の違いを調べた。この結果を表２に示す。含水量、有機酸類の濃度から見て、２００℃で製造した木酢液も、３００℃で作成した木酢液も、木酢液としての品質基準を十分満たしている。
【００２６】
【表２】
【００２７】
実施例２
図２において、この実施例では、回収温度の異なる木酢液を連続的に製造するために乾留炉を二つに分ける。
【００２８】
木材および間伐材や廃木材または竹草類などの原材料は、原材料供給口(11)より前段乾留炉(12)に供給される。原材料は、同乾留炉(12)に外装された電気ヒーターにより１５０℃〜２５０℃の温度範囲で乾留されながら、前段乾留炉(12)に内装されたスクリューにより炉後端下側部の未炭化残渣排出口(14)へ搬送される。原材料の乾留中に発生した水蒸気と揮発分は、炉後端の前段排煙口(13)から排出される。これを冷却することにより精製不要の高品質の木酢液が得られる。
【００２９】
未炭化残渣はその排出口(14)より排出され、空気漏れ防止機能付きロータリーバルブ(15)を介して後段乾留炉(16)に供給される。未炭化残渣は、同乾留炉(16)に外装された電気ヒーターにより２５０℃〜３５０℃の温度範囲で乾留されながら、後段乾留炉(16)に内層されたスクリューにより炉後端下側部の後段排出口(17)に搬送される。後段乾留中に発生した水蒸気と揮発分は、炉後端の後段排煙口(18)から排出される。同気体は空気漏れ防止機能付きロータリーバルブ(15)により乾留炉(12)へは逆流しない。この混合気体を冷却することにより粗木酢液が得られる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明方法によれば、乾留温度を１５０℃〜２５０℃の範囲にすることにより、木タールなどの不純物を含まず精製が不要で香りの良い木酢液を回収することができ、医薬原料、食品添加用、脱臭剤などに適した木酢液を得ることができる。
【００３１】
上記の操作で木酢液を回収した残りの原材料を温度１５０℃〜２５０℃の範囲で乾留することにより、粗木酢液を回収することができ、これを簡単な精製に付して農薬原料、脱臭剤、土壌改良剤に適した木酢液を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で用いた実験装置の概略図である。
【図２】実施例２で用いた木酢液製造装置の概略図である。
【符号の説明】
(1) ：窒素ボンベ
(2) ：流量計
(3) ：真空ポンプ
(4) ：電気ヒーター
(5) ：電気加熱炉
(6) ：水冷式冷却管
(7) ：回収瓶
(8) ：重量計
(11)：原材料供給口
(12)：前段乾留炉
(13)：前段排煙口
(14)：未炭化残渣排出口
(15)：空気漏れ防止機能付きロータリーバルブ
(16)： 後段乾留炉
(17)：後段排出口
(18)：後段排煙口
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材や間伐材、廃木材または竹、草類などの植物資原から、医薬原料、食品添加用、工業原料、染料原料、農薬原料、脱臭剤、土壌改良剤用など目的に応じた木酢液を効率よく製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、木酢液は、炭焼き炉で木炭の原材料を蒸し焼きにして木炭を製造する工程で副生する水蒸気と揮発分を冷却することにより得ていた。
【０００３】
工業的に木炭を製造す発生るための専用装置として、ロータリーキルン炉、スクリュウ炉、流動炭化炉といった連続炭化炉があり、これらの炉から発生する水蒸気と揮発分からも木酢液を得ることができる。
【０００４】
一般に、炭焼き炉から発生する木酢液は、粗木酢液と呼ばれ、木タールを含むために、木酢液として用いるには、これを精製して木タールを除去する必要がある。
【０００５】
木タールの除去方法としては、１）木酢液を数ケ月間静置して、木タールを重量分離する方法、２）木酢液に活性炭を加えタール分を吸着させた後、濾過によりタール吸着活性炭を除く方法、３）蒸留により木タールを分留する方法などがある。
【０００６】
しかしながら、１）重量分離は長い時間を要する上にタール分を完全には分離できず、２）活性炭法は有効成分まで除去してしまう可能性があり、そのうえ使用済み活性炭の廃棄処分が必要であり、３）蒸留分離法は製造コストが高く付く、といった問題がある。
【０００７】
近年、木酢液は医薬原料、食品添加用、工業原料、染料原料、農薬原料、脱臭剤、土壌改良剤など様々な有効価値が見出されてきた。したがって木酢液を効率的に製造する技術が望まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
木酢液は、たとえば、これを農薬原料、土壌改良剤として用いるときは、少々精製度が低くてもまた悪臭がしても構わないが、医薬原料、食品添加用として用いる場合は、かなり高い精製度が求められ、悪臭のしないものが望まれる。
【０００９】
本発明は、乾留温度の違いにより回収される木酢液の性状に差違が生じることに着目し、用途別に木酢液を回収することで無駄な精製過程を省略し、効率的に木酢液を製造する方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による木酢液製造方法は、原材料を乾留して木酢液を製造するに当たり、前段乾留炉で乾留を温度１５０℃〜２５０℃の範囲で行って、木酢液を回収し、次いで、未炭化原料を後段乾留炉へ送り、乾留を２５０℃〜３５０℃の範囲で行って粗木酢液を回収することを特徴とする方法である。
【００１３】
本発明方法により回収された木酢液は、有害物、木タール、悪臭物等を含まず、精製不要のものである。
【００１４】
木炭の原材料は、木材および間伐材や廃木材または竹、草類などであってよい。
【００１５】
乾留のための加熱は、乾留炉に外装された電気ヒーターや燃焼バーナーによる外熱方式、あるいは炉内に過熱水蒸気や熱風を吹込む直接加熱方式により行われてよい。
【００１６】
前段乾留炉での滞留時間は好ましくは３０分〜１時間であり、後段乾留炉での滞留時間は好ましくは１〜２時間である。
【００１７】
前段および後段乾留炉は、好ましくは、ロータリーキルン炉やスクリュー炉のように、原材料を炉前端部から炉後端部下側の未炭化原材料排出口まで送る搬送機構を内装する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
【００１９】
実施例１（参考例）
図１の実験装置を用いて実施例を説明する。
【００２０】
はじめに、杉木屑試料を電気加熱炉(5) に入れておく。真空ポンプ(3) により電気加熱炉(5) 内を真空に引き、続いて同炉内に窒素ボンベ(1) から流量計(2) を経て窒素を流し込み、炉内を低酸素濃度雰囲気下に保つ。
【００２１】
電気加熱炉(5) に外装された電気ヒーター(4) の温度を２００℃に設定し、炉の加熱を開始する。発生した水蒸気と揮発分は、炉から水冷式冷却管(6) へ出てここで凝縮される。この凝縮液は木酢液として回収瓶(7) に回収され、重量計(8) で計量される。木酢液が出なくなるまで約１時間加熱する。
【００２２】
次に電気ヒーター(4) の温度を３００℃に設定し、木酢液が出なくなるまで試料を約１時間加熱する。
【００２３】
加熱温度の違いによる木酢液性状の違いを調べた。この結果を表１に示す。色、臭いおよびｐＨは加熱温度３００℃付近で大きく異なった。加熱温度２００℃で回収された木酢液には木タールが全く混入せず、精製をしなくても透明であり、木質のよい香りがした。
【００２４】
【表１】
つぎに、加熱温度の違いによる木酢液組成の違いを調べた。この結果を表２に示す。含水量、有機酸類の濃度から見て、２００℃で製造した木酢液も、３００℃で作成した木酢液も、木酢液としての品質基準を十分満たしている。
【００２６】
【表２】
実施例２
図２において、この実施例では、回収温度の異なる木酢液を連続的に製造するために乾留炉を二つに分ける。
【００２８】
木材および間伐材や廃木材または竹草類などの原材料は、原材料供給口(11)より前段乾留炉(12)に供給される。原材料は、同乾留炉(12)に外装された電気ヒーターにより１５０℃〜２５０℃の温度範囲で乾留されながら、前段乾留炉(12)に内装されたスクリューにより炉後端下側部の未炭化残渣排出口(14)へ搬送される。原材料の乾留中に発生した水蒸気と揮発分は、炉後端の前段排煙口(13)から排出される。これを冷却することにより精製不要の高品質の木酢液が得られる。
【００２９】
未炭化残渣はその排出口(14)より排出され、空気漏れ防止機能付きロータリーバルブ(15)を介して後段乾留炉(16)に供給される。未炭化残渣は、同乾留炉(16)に外装された電気ヒーターにより２５０℃〜３５０℃の温度範囲で乾留されながら、後段乾留炉(16)に内層されたスクリューにより炉後端下側部の後段排出口(17)に搬送される。後段乾留中に発生した水蒸気と揮発分は、炉後端の後段排煙口(18)から排出される。同気体は空気漏れ防止機能付きロータリーバルブ(15)により乾留炉(12)へは逆流しない。この混合気体を冷却することにより粗木酢液が得られる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明方法によれば、乾留温度を１５０℃〜２５０℃の範囲にすることにより、木タールなどの不純物を含まず精製が不要で香りの良い木酢液を回収することができ、医薬原料、食品添加用、脱臭剤などに適した木酢液を得ることができる。
【００３１】
上記の操作で木酢液を回収した残りの原材料を温度１５０℃〜２５０℃の範囲で乾留することにより、粗木酢液を回収することができ、これを簡単な精製に付して農薬原料、脱臭剤、土壌改良剤に適した木酢液を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で用いた実験装置の概略図である。
【図２】実施例２で用いた木酢液製造装置の概略図である。
【符号の説明】
(1) ：窒素ボンベ
(2) ：流量計
(3) ：真空ポンプ
(4) ：電気ヒーター
(5) ：電気加熱炉
(6) ：水冷式冷却管
(7) ：回収瓶
(8) ：重量計
(11)：原材料供給口
(12)：前段乾留炉
(13)：前段排煙口
(14)：未炭化残渣排出口
(15)：空気漏れ防止機能付きロータリーバルブ
(16)： 後段乾留炉
(17)：後段排出口
(18)：後段排煙口
Claims (1)
- 原材料を乾留して木酢液を製造するに当たり、前段乾留炉で乾留を温度１５０℃〜２５０℃の範囲で行って、木酢液を回収し、次いで、未炭化原料を後段乾留炉へ送り、乾留を２５０℃〜３５０℃の範囲で行って粗木酢液を回収することを特徴とする木酢液と木炭の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000240885A JP3928095B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 木酢液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000240885A JP3928095B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 木酢液の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002053867A JP2002053867A (ja) | 2002-02-19 |
| JP3928095B2 true JP3928095B2 (ja) | 2007-06-13 |
Family
ID=18732170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000240885A Expired - Fee Related JP3928095B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 木酢液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3928095B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP5765659B2 (ja) * | 2013-05-10 | 2015-08-19 | 有限会社オフイスヨコオ | 木酢液の製造方法及び木酢液の使用方法 |
-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000240885A patent/JP3928095B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2002053867A (ja) | 2002-02-19 |
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