JP4814403B1 - メタン製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のメタン製造装置10は、炭酸カリウム水溶液と植物油とから水油混合体を製造する水油混合体製造部1と、水油混合体製造部1で製造された水油混合体を原料としてメタンと二酸化炭素を発生させるガス化反応部2と、ガス化反応部2で発生した二酸化炭素を、炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させて炭酸水素カリウムを生成するとともに、メタンを外部に取り出し製造するメタン製造部3と、メタン製造部3で生成した炭酸水素カリウムを分解して炭酸カリウム水溶液を再生し、水油混合体製造部1に循環供給する炭酸カリウム水溶液再生部4と、を備えることを特徴としている。
【選択図】図1
Description
図2は本発明のメタン製造装置の具体的な構成例を示す図である。図2において、本発明のメタン製造装置10Aは、水油混合体製造部1Aと、ガス化反応部2Aと、メタン製造部3Aと、炭酸カリウム水溶液再生部4Aとから構成されている。
また、部位hと部位kとの圧力差を利用してその間に動力回収タービンを設置することも可能である。
気液分離器403内の分離された水はポンプ404によって溶液再生塔401に戻される。また、気液分離器403に設けられた液面計419が気液分離器403内の余剰の凝縮水を検出したときは、その検出信号がポンプ417に出力され、ポンプ417はオフからオンとなってその余剰の凝縮水を抜き出し、凝縮水タンク410に送り出す(部位r)。
1)炭酸カリウム(K2CO3)が界面活性剤、反応触媒及びCO2吸収剤の三役を担う。
2)炭酸カリウムが系外に出る量は極わずかであるため消費量が極端に少ない。
3)系内の炭酸カリウムは半永久的に繰り返し使用できるため運転費が安い。仮に系外へ排出されたとしても食品添加物として使用されているぐらいなので安全である。
4)植物油は種類を選ばず、廃天ぷら油等の廃食用油も使用可能。放射性物質を含む汚染土壌の浄化に使われた菜の花及びひまわりの種子油も使用可能。
5)水は硬度が1,000以下ならば水道水でも、工業用水でもいかなる水でも使用可能。放射性物質を含む汚染水も海水でなければ可能。
6)原料費及びエネルギー費が安いため、運転費が安い。反応式(1)のCO2の生成熱が大きくその熱を利用できるために定常運転での熱エネルギー費は極端に小さくなる。
7)プロセスがシンプルなため建設費が安い。
8)メタン製造単価が極端に安い。
9)製造メタンの純度が高い(99%以上(乾きガス))
10)炭酸カリウム水溶液再生部で放出されるCO2及び製造されたメタンの燃焼によるCO2はともにゼロエミッションである。
11)硫黄分が無いので、製造メタンの燃焼排ガス中の硫黄酸化物(SOx)はゼロ。
12)生成したCO2は取引で収入になる(22ユーロ/CO21ton)
13)LNG(液化天然ガス)の代替となり得る。
14)製造したメタンにLPGを付加し、付臭剤を添加すれば都市ガスの13Aを製造できる。
15)廃天ぷら油1kgから得られる燃料の総発熱量はBDF(バイオディーゼル燃料)よりも大きい。
16)原料の植物油はいかなる植物油の混合にも対応できる(プロセス設計ができる)。
17)学校給食の廃食用油(廃天ぷら油等)と水道水を原料にメタンを製造し、学校冷暖房のGHP(ガスヒートポンプ)の燃料の13Aの補助燃料あるいは全量を賄える。学校の他にもオフィスビル等のビル冷暖房GHPの燃料となり得る。
18)原料の植物油は精油でなくても精製前の素油でも可能である(原料安)。
19)原料の植物油としては、パーム油、ダイズ油、コーン油、ナタネ油、ヒマワリ油、藻油、ジャトロハ油、カメリナ油、その他の植物油が使用可能である。
20)新自然エネルギー及び新再生可能エネルギーである。
1A 水油混合体製造部
2 ガス化反応部
2A ガス化反応部
3 メタン製造部
3A メタン製造部
4 炭酸カリウム水溶液再生部
4A 炭酸カリウム水溶液再生部
10 メタン製造装置
10A メタン製造装置
101 植物油タンク
102 ポンプ
103 流量計
104 混合器
105 水タンク
106 ポンプ
107 流量計
108 流量制御弁
109 混合器
110 炭酸カリウム水溶液タンク
111 ポンプ
112 流量計
113 質量流量計
150 制御部
201 熱交換器
202 加熱蒸発器
203 反応器
204 熱交換器
301 CO2吸収塔
301 溶液再生塔
302 クーラー
401 溶液再生塔
402 凝縮器
403 気液分離器
404 ポンプ
405 リボイラ
406 気液分離器
407 ポンプ
408 流量制御弁
409 水タンク
410 凝縮水タンク
411 ポンプ
412 流量制御弁
413 ポンプ
414 質量流量計
415 流量制御弁
416 流量計
417 ポンプ
418 濃度計(電気伝導率式)
419 液面計
420 流量計
450 制御部
460 制御部
Claims (4)
- メタンを製造するメタン製造装置において、
炭酸カリウムを水に溶かして得られた炭酸カリウム水溶液と、植物油とから水油混合体を製造する水油混合体製造部と、
上記水油混合体製造部で製造された水油混合体を原料としてメタンと二酸化炭素を発生させるガス化反応部と、
上記ガス化反応部で発生した二酸化炭素を、炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させて炭酸水素カリウムを生成するとともに、メタンを外部に取り出し製造するメタン製造部と、
上記メタン製造部で生成した炭酸水素カリウムを分解して炭酸カリウム水溶液を再生し、上記水油混合体製造部に循環供給する炭酸カリウム水溶液再生部と、
を備えることを特徴とするメタン製造装置。 - 上記炭酸カリウム水溶液再生部で再生された炭酸カリウム水溶液の一部は、メタン製造部に供給される、請求項1に記載のメタン製造装置。
- 上記炭酸カリウム水溶液再生部は、炭酸水素カリウムの分解で生成された二酸化炭素を外部に排出する、請求項1または2に記載のメタン製造装置。
- 上記植物油は廃天ぷら油である、請求項1から3の何れか1項に記載のメタン製造装置。
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