JP7261176B2 - 固体燃料の製造方法 - Google Patents
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Description
(1) ユーカリ属木材を含有するサイズが50mm以下の木質系バイオマスの粉砕物を、酸素濃度10%以下で、かつ物質温度240~350℃の条件下で焙焼し、得られた焙焼物を嵩密度(JIS K 2151の6に従って測定)が600kg/m3以上の成型物とすることを含む、固体燃料の製造方法。
(2) 固体燃料の成型物の機械的耐久性(木質ペレット品質規格に従って測定)が95%以上である(1)記載の方法。
(3) ユーカリ属木材の容積重が450kg/m3以上である、(1)または(2)記載の方法。
(4) 前記固体燃料が、石炭と混焼するためのものである、(1)~(3)のいずれかに記載の方法。
(5) 成形物がブリケットまたはペレットの形態である、(1)~(4)のいずれかに記載の方法。
<容積重>
JIS P 8114:1994に従って測定した。
<S/V比>
アルカリ・ニトロベンゼン酸化を利用して、シリンガアルデヒドとバニリンの比(S/V比)を測定した。アセトン-水混合溶媒(10:1、v:v)で前抽出した試料400mgを2N水酸化ナトリウム水溶液6mLおよびニトロベンゼン0.5mLと共に20mL容ステンレスオートクレーブに封入し、170℃、2時間、振とうしながら処理した。処理後、内容物をガラスフィルターでろ別し、ろ液をジクロロメタンで抽出し、過剰のニトロベンゼンを除去した。水層を1N塩酸でpH2とした後、内部標準として3-エトキシ-4-ハイドロキシベンズアルデヒドを含むジクロロメタン1mLを加え、ジクロロメタンでニトロベンゼン酸化分解物を抽出した。減圧乾燥した後、トリメチルシリル化してガスクロマトグラフィーでバニリンとシリンガアルデヒドを定量し、S/V比を算出した。
ユーカリ・ユーログランディス(Eucalyptus urograndis、容積重:506kg/m3、S/V比:2.7)の皮付きチップをナイフ切削型バイオマス燃料用チッパー(緑産社製、Wood Hacker MEGA360DL)にて粉砕処理した。粉砕後、50mmのスクリーンを通過したものを原料として、乾燥機で120℃、10分間乾燥処理を行い、水分を10%に調製した。続いて大型キルン型炭化炉を用い、窒素パージして、炭化炉内のチップ粉砕物の物質温度が255℃となるようにして、滞留時間60分で焙焼を行って生成物を得た。得られた生成物の水分を20%に調整し、フラットダイ式ペレタイザー(ダルトン社製、ディスクペレッターF-5/11-175型)にてダイ穴直径5mm、ダイ厚さ20mmのフラットダイを用いて高密度化処理を行い、固体燃料の成型物を得た。
物質温度を280℃とした以外は、実施例1と同様にして固体燃料の成型物を製造した。
ユーカリ・グロビュラス(Eucalyptus globulus、容積重:570kg/m3、S/V比:4.8)の皮付きチップを使用した以外は、実施例1と同様にして固体燃料の成型物を製造した。
ユーカリ・グロビュラス(Eucalyptus globulus、容積重:570kg/m3、S/V比:4.8)の皮付きチップを使用した以外は、実施例2と同様にして固体燃料の成型物を製造した。
ユーカリ・ナイテンス(Eucalyptus nitens、容積重:430kg/m3、S/V比:2.9)の皮付きチップを使用した以外は、実施例1と同様にして固体燃料の成型物を製造した。
ユーカリ・ナイテンス(Eucalyptus nitens、容積重:430kg/m3、S/V比:2.9)の皮付きチップを使用した以外は、実施例2と同様にして固体燃料の成型物を製造した。
杉の皮付きチップ(容積重:335kg/m3、S/V比:0)を使用した以外は、実施例1と同様にして固体燃料の成型物を製造した。
杉の皮付きチップ(容積重:335kg/m3、S/V比:0)を使用した以外は、実施例2と同様にして固体燃料の成型物を製造した。
スプルースのチップ(樹皮なし、容積重:352kg/m3、S/V比:0)を使用した以外は、実施例1と同様にして固体燃料の成型物を製造した。
スプルースのチップ(樹皮なし、容積重:352kg/m3、S/V比:0)を使用した以外は、実施例2と同様にして固体燃料の成型物を製造した。
<物質収支>
物質収率は焙焼処理前後の試料の重量から計算した。
JIS K 2151の6「かさ密度試験方法」に従った。
固体燃料の成型物について、木質ペレット品質規格(日本木質ペレット協会、2011年3月31日制定)の「機械的耐久性の試験方法」に基づいて木質ペレットの機械的耐久性を評価した。木質ペレット品質規格の機械的耐久性は、欧州の規格であるEN15210-1に準拠して規格化されたものであり、機械的衝撃力に対する木質ペレットの耐粉化性能に関する。具体的には、DT―T型ペレット耐久試験機(三洋貿易社製)を用いて、下式により固体燃料の成型物の機械的耐久性を算出した。
・機械的耐久性(%)=m1/m0×100
m1:回転処理前のサンプル質量(g)
m0:回転処理後のサンプル質量(g)
Claims (5)
- 石炭と混焼するための固体燃料を製造する方法であって、
サイズが50mm以下の木質系バイオマスの粉砕物を、酸素濃度10%以下で、かつ物質温度240~350℃の条件下で焙焼し、得られた焙焼物を嵩密度(JIS K 2151の6に従って測定)が600kg/m3以上の成型物とすることを含み、木質系バイオマスが、容積重が450kg/m 3 以上であるユーカリ属木材を含む、上記方法。 - 固体燃料の成型物の機械的耐久性(木質ペレット品質規格に従って測定)が97%以上である、請求項1記載の方法。
- ユーカリ属木材の容積重が500kg/m3以上である、請求項1または2記載の方法。
- ユーカリ属木材が、ユーカリ・ユーログランディスおよび/またはユーカリ・グロビュラスを含む、請求項1~3のいずれかに記載の方法。
- 成形物がブリケットまたはペレットの形態である、請求項1~4のいずれかに記載の方法。
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