JP6410976B1 - 成型体の製造方法及び炭化物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
種子分離装置の一実施形態は、種子及び繊維状バイオマスを含む繊維状バイオマス原料と、上記繊維状バイオマス原料を同伴するガスとを上方に向かって供給する供給口を有し、上記種子と上記繊維状バイオマスとの終末速度の差を利用して、繊維状バイオマスリッチ分と種子リッチ分とに分離する容器と、上記容器の上部に設けられ、上記容器内から上記繊維状バイオマスリッチ分を排出する第一排出部と、上記容器の下部に設けられ、上記容器内から上記種子リッチ分を排出する第二排出部と、を有する。上記供給口の上端における上記容器の水平方向における断面の断面積が上記供給口の面積よりも大きい。
成型体の製造方法の一実施形態は、種子及び繊維状バイオマスを含む繊維状バイオマス原料を種子と、繊維状バイオマスとの終末速度の差を利用して、繊維状バイオマスリッチ分と種子リッチ分とに分離する工程、繊維状バイオマスリッチ分を粉砕して、粉砕物を得る工程、及び、粉砕物を押出成型して成型体を得る工程、を有する。上記成型体の製造方法により製造される成型体は、十分に高い密度を有しており、例えば、シャフト式の廃棄物ガス化溶融炉等の溶融炉において使用される石炭を原料とするコークスの代替物として適している。また炭化物の製造方法の一実施形態は、上記成型体の製造方法が含む工程に加えて、成型体を炭化する工程を更に含む。
繊維状バイオマス原料として、パームヤシ空果房(種子含有率:乾燥質量で0.2質量%)を22.05kg用意した。このパームヤシ空果房を破砕機により破砕して破砕物を得た。得られた破砕物を、押込みファンからの空気の流れに乗せて、7.25kg、7.73kg及び6.75kgの3回に分けて、図1に示すような種子分離装置に投入した。種子分離装置の容器内部における平均ガス流速が6.75m/秒となるように調整することで、パームヤシ空果房から種子の少なくとも一部を分離して、パームヤシ空果房リッチ分(繊維状バイオマスリッチ分に相当)と種子リッチ分とに分けた。得られたパームヤシ空果房リッチ分における種子含有率、種子除去率、及び種子分離装置に投入した破砕物全質量を基準とした繊維状バイオマスリッチ分(パームヤシ空果房)の収率(以下、歩留まりともいう)を算出した。結果を表1に示す。
種子含有率(%)=[(繊維状バイオマスリッチ分中の種子の質量)/(繊維状バイオマスリッチ分の全質量)]×100・・・(I)
種子除去率(%)=[(繊維状バイオマスリッチ分中の種子の質量)/(繊維状バイオマスリッチ原料中の種子の質量)]×100・・・(II)
歩留まり(質量%)=[(繊維状バイオマスリッチ分中の繊維状バイオマスの乾燥質量)/(パームヤシ空果房からなる繊維状バイオマス原料中の繊維状バイオマスの乾燥質量)]×100・・・(II)
繊維状バイオマス原料として、パームヤシ空果房(種子含有率:乾燥質量で4.2質量%)を18.3kg用意した。このパームヤシ空果房を破砕機により破砕して破砕物を得た。得られた破砕物を、押込みファンからの空気の流れに乗せて、図1に示すような種子分離装置に投入した。なお、パームヤシ空果房の粉砕物は、5.40kg、6.15kg及び6.75kgの3回に分けて容器内に投入した。種子分離装置の容器内部における平均ガス流速が8.7m/秒となるように調整することで、パームヤシ空果房リッチ分と種子リッチ分とに分けた。得られたパームヤシ空果房リッチ分における種子含有率、種子除去率、及び歩留まりを算出した。結果を表1に示す。
繊維状バイオマス原料として14.4kgのパームヤシ空果房(種子含有率:乾燥質量で3.6質量%)を用いたこと、パームヤシ空果房の粉砕物を表1に示す量で3回に分けて投入したこと、及び種子分離装置にストッパーを設けた(図2に示すような種子分離装置を使用した)こと以外は、実施例2と同様にして実験を行った。結果を表2に示す。
繊維状バイオマス原料として33.45kgのパームヤシ空果房(種子含有率:乾燥質量で3.6質量%)を用いたこと、及びパームヤシ空果房の粉砕物を表1に示す量で6回に分けて投入したこと以外は実施例3と同様にして実験を行った。結果を表1に示す。
繊維状バイオマス原料として、パームヤシ空果房(種子含有率:乾燥質量で3.8質量%、初期の油分含有量:乾燥質量で4.0質量%、初期質量:2トン)を貯蔵ヤードに集積し保管した。貯蔵ヤードにて貯蔵中に空気を供給することでパームヤシ空果房に含まれる油分の少なくとも一部を分解した。貯蔵中、3日目、4日目、5日目及び7日目に、集積物の内部からパームヤシ空果房をサンプリングし、繊維状バイオマスのみを取出し粉砕して、粉砕物を得た。粉砕物に含まれる油分はJIS K0102:2013のヘキサン抽出物質の測定方法に沿って決定した。また、7日間経過した後、集積物の内部からパームヤシ空果房をサンプリングして、種子と、繊維状バイオマスとに一旦分離した、種子と繊維状バイオマスとを再度混合して、種子含有率が、7.5質量%(実施例6)、5.0質量%(実施例7)、及び2.5質量%(実施例8)のサンプルをそれぞれ500kgずつ調製した。得られた各サンプルを粉砕して、粉砕物を得た。得られた粉砕物に含まれる油分を測定した。保管日数と粉砕物中の油分含有量の関係を示す結果を表2及び図7に示す。
実施例5と同様にパームヤシ空果房を貯蔵ヤードに集積し、貯蔵中に空気を供給しながら、7日間貯蔵することでパームヤシ空果房に含まれる油分の少なくとも一部を分解した。7日間経過後、集積物の内部からパームヤシ空果房をサンプリングして、種子と、繊維状バイオマスとに一旦分離した。一旦分離した種子と繊維状バイオマスとを再度混合して、種子含有率を調整し、得られたサンプルを粉砕し、粉砕物を得て油分量を決定した。粉砕物に含まれる油分の含有率が、乾燥質量で3.9質量%、3.6質量%、2.2質量%、2.1質量%、及び1.8質量%であった粉砕物を選択して、それぞれ押出成型することで成型体を得た。得られた成型体の密度を測定した。結果を表3及び図8に示す。
Claims (5)
- 種子及び繊維状バイオマスを含む繊維状バイオマス原料を前記種子と前記繊維状バイオマスとの終末速度の差を利用して、繊維状バイオマスリッチ分と種子リッチ分とに分離する工程、
前記繊維状バイオマスリッチ分を粉砕して、粉砕物を得る工程、及び、
前記粉砕物を押出成型して成型体を得る工程、を有する、成型体の製造方法。 - 前記繊維状バイオマス原料の集積物に、前記集積物の下方に位置するガス供給手段から前記集積物の内部に酸素を含むガスを吹き込むことによって前記繊維状バイオマス原料中の前記繊維状バイオマスに含まれる油分の少なくとも一部を分解する工程を更に有する、請求項1に記載の成型体の製造方法。
- 前記繊維状バイオマスリッチ分の集積物に、前記集積物の下方に位置するガス供給手段から前記集積物の内部に酸素を含むガスを吹き込むことによって前記繊維状バイオマスリッチ分に含まれる油分の少なくとも一部を分解する工程を更に有する、請求項1又は2に記載の成型体の製造方法。
- 前記粉砕物に含まれる油分が、前記粉砕物の全質量を基準として、乾燥質量で2.5質量%以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の成型体の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の成型体の製造方法により製造される成型体を炭化して炭化物を得る工程を有する、炭化物の製造方法。
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