JPH02307598A - バイオリアクタからの発生ガスによるボイラの運転方法 - Google Patents
バイオリアクタからの発生ガスによるボイラの運転方法Info
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- JPH02307598A JPH02307598A JP1127475A JP12747589A JPH02307598A JP H02307598 A JPH02307598 A JP H02307598A JP 1127475 A JP1127475 A JP 1127475A JP 12747589 A JP12747589 A JP 12747589A JP H02307598 A JPH02307598 A JP H02307598A
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 83
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
- C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は嫌気性処理を行うバイオリアクタからの発生ガ
スによるボイラの運転方法に関するものである。
スによるボイラの運転方法に関するものである。
（従来の技術）
嫌気性処理を行うバイオリアクタからは有機物の分解に
伴って可燃性の消化ガスが発生する。このガスの発熱量
は容量５０イのバイオリアクタでは１日当たり３６０万
Ｘｃａｌに達し、約４００４！の重油に相当する熱量と
なる。一方、この種のバイオリアクタは通常加温の必要
があるため、上記の発生ガスによりボイラを運転して得
られた温水によりバイオリアクタの加温を行っている。
伴って可燃性の消化ガスが発生する。このガスの発熱量
は容量５０イのバイオリアクタでは１日当たり３６０万
Ｘｃａｌに達し、約４００４！の重油に相当する熱量と
なる。一方、この種のバイオリアクタは通常加温の必要
があるため、上記の発生ガスによりボイラを運転して得
られた温水によりバイオリアクタの加温を行っている。
一般にこのようなシステムは、設計負荷においては発生
ガスの発熱量の方がバイオリアクタの加温に必要な熱量
よりも過剰となるため、余剰熱を温水として外部へ供給
できるようにしている。ところが実負荷が設計負荷より
も下がった場合には熱量が不足することもあるにもかか
わらず、従来のシステムにおいてはそのような場合にも
外部への温水の供給を続けており、そのために加温のた
め外部から無気等による多量の熱供給を行わなければな
らなくなり、全体的な熱量の有効利用という観点からは
無駄が多かった。
ガスの発熱量の方がバイオリアクタの加温に必要な熱量
よりも過剰となるため、余剰熱を温水として外部へ供給
できるようにしている。ところが実負荷が設計負荷より
も下がった場合には熱量が不足することもあるにもかか
わらず、従来のシステムにおいてはそのような場合にも
外部への温水の供給を続けており、そのために加温のた
め外部から無気等による多量の熱供給を行わなければな
らなくなり、全体的な熱量の有効利用という観点からは
無駄が多かった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記したような従来の問題点を解決して、バイ
オリアクタの排水処理量が変動する場合にもできるだけ
外部から熱供給することなくシステムを稼動させ、しか
も余剰熱が生じた場合にはこれを温水として有効に外部
へ供給できるようにしたバイオリアクタからの発生ガス
によるボイラの運転方法を提供するために完成されたも
のである。
オリアクタの排水処理量が変動する場合にもできるだけ
外部から熱供給することなくシステムを稼動させ、しか
も余剰熱が生じた場合にはこれを温水として有効に外部
へ供給できるようにしたバイオリアクタからの発生ガス
によるボイラの運転方法を提供するために完成されたも
のである。
（ｉｌｌ！を解決するための手段）
上記の課題を解決するためになされた本発明は、バイオ
リアクタからの発生ガスによりバイオリアクタ加温用の
ボイラを運転し、同時に余剰の温水を外部へ供給するに
あたり、ガスホルダのレベルが中位８０以上のとき温水
槽の温度に応じてボイラをオンオフ運転するとともに、
ガスホルダのレベルが高位Ｈ１以上のときは無条件で外
部へ温水を供給し、ガスホルダのレベルが高位Ｈ□と中
位Ｈ５の間にあるときには温水槽の温度が中温１１１以
上であれば外部へ温水を供給し、ガスホルダのレベルが
中位Ｈ９以下のときには外部への温水供給を停止するこ
とを特徴とするものである。
リアクタからの発生ガスによりバイオリアクタ加温用の
ボイラを運転し、同時に余剰の温水を外部へ供給するに
あたり、ガスホルダのレベルが中位８０以上のとき温水
槽の温度に応じてボイラをオンオフ運転するとともに、
ガスホルダのレベルが高位Ｈ１以上のときは無条件で外
部へ温水を供給し、ガスホルダのレベルが高位Ｈ□と中
位Ｈ５の間にあるときには温水槽の温度が中温１１１以
上であれば外部へ温水を供給し、ガスホルダのレベルが
中位Ｈ９以下のときには外部への温水供給を停止するこ
とを特徴とするものである。
以下に本発明を図示の実施例とともに更に詳細に説明す
る。
る。
（実施例）
図中、（１）は嫌気性処理を行うバイオリアクタ、（２
）は脱硫器、（３）は脱硫された発生ガスを貯溜するガ
スホルダ、（４）はバイオリアクタ加温用のボイラ、（
５）はボイラ（４）により得られた温水を溜める温水槽
、（６）は熱交換器である。また（７）は温水槽（５）
とボイラ（４）との間に設けられた第１ポンプ、（８）
は温水槽（５）の出口側に設けられた第２ポンプ、（９
）は温水槽（５）の出口と熱交換Ｈ（６）との間に設け
られた第１バルブ、０ωは温水槽（５）内の温水を外部
へ供給するための第２バルブである。この第１バルブ（
９）はバイオリアクタ（１）の加温を必要とするときに
開き、温水を熱交換器（６）へ送るためのものである。
）は脱硫器、（３）は脱硫された発生ガスを貯溜するガ
スホルダ、（４）はバイオリアクタ加温用のボイラ、（
５）はボイラ（４）により得られた温水を溜める温水槽
、（６）は熱交換器である。また（７）は温水槽（５）
とボイラ（４）との間に設けられた第１ポンプ、（８）
は温水槽（５）の出口側に設けられた第２ポンプ、（９
）は温水槽（５）の出口と熱交換Ｈ（６）との間に設け
られた第１バルブ、０ωは温水槽（５）内の温水を外部
へ供給するための第２バルブである。この第１バルブ（
９）はバイオリアクタ（１）の加温を必要とするときに
開き、温水を熱交換器（６）へ送るためのものである。
ガスホルダ（３）にはレベル計（１１）が設けられてお
り、例えば趙高位）ＩＨ１高位高位中位Ｈ１、低位１．
ｌ、超低位しオの５段階のレベル信号を発信するように
なっている。また温水槽（５）には温度針面が設けられ
ており、例えば超高温Ｈ）Ｉ、高温Ｈ１中温し３、低温
Ｌｚ−，Ｂ低部位ＬＬの５段階の温度信号を発信するこ
とができるようになっている。
り、例えば趙高位）ＩＨ１高位高位中位Ｈ１、低位１．
ｌ、超低位しオの５段階のレベル信号を発信するように
なっている。また温水槽（５）には温度針面が設けられ
ており、例えば超高温Ｈ）Ｉ、高温Ｈ１中温し３、低温
Ｌｚ−，Ｂ低部位ＬＬの５段階の温度信号を発信するこ
とができるようになっている。
このようなシステムにおいては、超高位Ｈ１１，超低位
Ｌｔ−Ｂ高温＋１８、は警報レベルである。以下にその
運転条件について準じ説明する。 まずボイラ（４）は
、ガスホルダ（３）のレベルが中位Ｈ１以上のときに、
温水槽（５）の温度に応じてオンオフ運転される。即ち
、温水槽（５）の温度が高ｉｌｌとなるとオフとなり、
低温り、まで低下するとオンとなる。ボイラ（４）がオ
ンのときには当然に第１ポンプ（７）もオンとされ、こ
れにより温水槽（５）の温度を適切な範囲内に維持する
。
Ｌｔ−Ｂ高温＋１８、は警報レベルである。以下にその
運転条件について準じ説明する。 まずボイラ（４）は
、ガスホルダ（３）のレベルが中位Ｈ１以上のときに、
温水槽（５）の温度に応じてオンオフ運転される。即ち
、温水槽（５）の温度が高ｉｌｌとなるとオフとなり、
低温り、まで低下するとオンとなる。ボイラ（４）がオ
ンのときには当然に第１ポンプ（７）もオンとされ、こ
れにより温水槽（５）の温度を適切な範囲内に維持する
。
なおボイラ（４）は、ガスホルダ（３）のレベルが低位
Ｌ１以下にあるときには運転されず、これによりバイオ
リアクタ（１）の温度が低下し、かつ温水槽温度が低下
して温水槽温度がＬＬ以下となった場合には止むを得ず
外部からの熱源を必要とする。実施例では、蒸気弁０３
）が温水槽温度ＬＬのとき間となり、Ｈに達すると閉に
なるよう自動制御を組み込んである。
Ｌ１以下にあるときには運転されず、これによりバイオ
リアクタ（１）の温度が低下し、かつ温水槽温度が低下
して温水槽温度がＬＬ以下となった場合には止むを得ず
外部からの熱源を必要とする。実施例では、蒸気弁０３
）が温水槽温度ＬＬのとき間となり、Ｈに達すると閉に
なるよう自動制御を組み込んである。
次に温水を外部へ供給するための第２バルブ００）は、
ガスホルダ（３）のレベルと温水槽（５）の温度に応じ
て以下のとおりオンオフされる。
ガスホルダ（３）のレベルと温水槽（５）の温度に応じ
て以下のとおりオンオフされる。
まずガスホルダ（３）のレベルが高位６２以上のときは
無条件で第２バルブ（１（Ｄがオンとなり、外部へ温水
を供給する。
無条件で第２バルブ（１（Ｄがオンとなり、外部へ温水
を供給する。
外部へ温水を供給すると、温水槽の水位が下がる。温水
槽の温度が下がると、温水槽へボールタップα〜から冷
水（常温）が供給され、温水槽の温度が下がる。そして
、温水槽の温度が下降し、Ｌ２に達するとボイラーがオ
ン、第２バルブはオフとなりガスホルダーのレベルを下
降させ、かつ、温水を必要以上に外部へ供給させないで
おく。
槽の温度が下がると、温水槽へボールタップα〜から冷
水（常温）が供給され、温水槽の温度が下がる。そして
、温水槽の温度が下降し、Ｌ２に達するとボイラーがオ
ン、第２バルブはオフとなりガスホルダーのレベルを下
降させ、かつ、温水を必要以上に外部へ供給させないで
おく。
またガスホルダ（３）のレベルが高位Ｈ２と中位Ｈ１の
間にあるときには、温水槽（５）の温度が中温り、以上
であることを条件として第２バルブＱ（Ｄがオンとなり
、外部へ温水を供給する。
間にあるときには、温水槽（５）の温度が中温り、以上
であることを条件として第２バルブＱ（Ｄがオンとなり
、外部へ温水を供給する。
更にガスホルダのレベルが中位Ｈ３以下のときには、温
水槽（５）の温度に関わらず外部への温水供給を停止す
る。
水槽（５）の温度に関わらず外部への温水供給を停止す
る。
（作用）
次に実際の運転状況について説明する。
■ボイラの発熱量がバイオリアクタの加温に要する熱量
よりも多い場合 この場合にはガスホルダ（３）のレベルが高位！（３と
中位Ｈ，の間を上下し、第２バルブ（ｌｒｊがオンオフ
しつつ外部へ温水を送る。！ＩＩＩち、ガスホルダ（３
）のレベルが高位りに達すると無条件で第２バルブＣω
がオンとなり・、外部へ温水を供給する。この結果、温
水槽（５）内に給水が行われ、温度が低下する。そして
温水槽（５）の温度が低温し、まで低下すると給水が停
止するとともにボイラ（４）がオンとなり、この結果ガ
スホルダ（３）のレベルが高位Ｈ□から次第に低下し始
める。しかしガスホルダ（３）のレベルが高位■８と中
位Ｈ，の間にあるときには、温水槽（５）の温度が再び
上昇して中温Ｌ＋以上となればまた第２バルブ０ωがオ
ンとなり、外部へ温水を供給する。このように温水槽（
５）の温度は中温り、〜低温Ｌ２の間を上下しつつ外部
へ温水を送るが、もし温水槽（５）の温度が高温Ｈとな
るとボイラ（４）はオフとなる。この時ガスホルダーは
上昇して高位Ｉ１．となって外部へ温水を供給するので
温水槽温度が下がりボイラ（４）はオンとなる。ボイラ
（４）がオフとなるまではガスホルタ（３）のレベルは
低下し続け、ガスホルダ（３）のレベルが中位Ｈ１以下
となれば、温水槽（５）の温度に関わらず外部への温水
供給は停止される。
よりも多い場合 この場合にはガスホルダ（３）のレベルが高位！（３と
中位Ｈ，の間を上下し、第２バルブ（ｌｒｊがオンオフ
しつつ外部へ温水を送る。！ＩＩＩち、ガスホルダ（３
）のレベルが高位りに達すると無条件で第２バルブＣω
がオンとなり・、外部へ温水を供給する。この結果、温
水槽（５）内に給水が行われ、温度が低下する。そして
温水槽（５）の温度が低温し、まで低下すると給水が停
止するとともにボイラ（４）がオンとなり、この結果ガ
スホルダ（３）のレベルが高位Ｈ□から次第に低下し始
める。しかしガスホルダ（３）のレベルが高位■８と中
位Ｈ，の間にあるときには、温水槽（５）の温度が再び
上昇して中温Ｌ＋以上となればまた第２バルブ０ωがオ
ンとなり、外部へ温水を供給する。このように温水槽（
５）の温度は中温り、〜低温Ｌ２の間を上下しつつ外部
へ温水を送るが、もし温水槽（５）の温度が高温Ｈとな
るとボイラ（４）はオフとなる。この時ガスホルダーは
上昇して高位Ｉ１．となって外部へ温水を供給するので
温水槽温度が下がりボイラ（４）はオンとなる。ボイラ
（４）がオフとなるまではガスホルタ（３）のレベルは
低下し続け、ガスホルダ（３）のレベルが中位Ｈ１以下
となれば、温水槽（５）の温度に関わらず外部への温水
供給は停止される。
なお、バイオリアクタ（１）の温度が低下すると第１バ
ルブ（９）が開き温水槽（５）から温水が熱交換器（６
）へ送られるが、ボイラ（４）の発熱量がバイオリアク
タ（１）の加温に要する熱量よりも多いため、外部への
温水供給を停止すれば必ずガスホルダ（３）のレベルは
上昇し始めることとなり、以下同様の運転状況となる。
ルブ（９）が開き温水槽（５）から温水が熱交換器（６
）へ送られるが、ボイラ（４）の発熱量がバイオリアク
タ（１）の加温に要する熱量よりも多いため、外部への
温水供給を停止すれば必ずガスホルダ（３）のレベルは
上昇し始めることとなり、以下同様の運転状況となる。
■ボイラの発熱量がバイオリアクタの加温に要する熱量
よりも少ない場合 実際にはガスホルダ（３）のレベルは中位Ｈ１と低位Ｌ
＋との間を上下し、外部への温水供給は行われない。即
ち、バイオリアクタ（１）の加温のために温水槽（５）
から温水が熱交換器（６）へ送られ、温水槽（５）の温
度が低温Ｌ８まで低下するとボイラ（４）がオンとなり
、しばらくして温水槽（５）の温度が高温Ｈとなるとボ
イラ（４）はオフとなる。このようにして次第にガスホ
ルダ（３）の１７ベルは低位Ｌｔまで下がってい（こと
となり、ついにはボイラ（４）の作動が不可能となるの
で、蒸気等により外部から熱を補いバイオリアクタ（１
）を加温する必要がある。
よりも少ない場合 実際にはガスホルダ（３）のレベルは中位Ｈ１と低位Ｌ
＋との間を上下し、外部への温水供給は行われない。即
ち、バイオリアクタ（１）の加温のために温水槽（５）
から温水が熱交換器（６）へ送られ、温水槽（５）の温
度が低温Ｌ８まで低下するとボイラ（４）がオンとなり
、しばらくして温水槽（５）の温度が高温Ｈとなるとボ
イラ（４）はオフとなる。このようにして次第にガスホ
ルダ（３）の１７ベルは低位Ｌｔまで下がってい（こと
となり、ついにはボイラ（４）の作動が不可能となるの
で、蒸気等により外部から熱を補いバイオリアクタ（１
）を加温する必要がある。
（発明の効果）
以上に説明したように、本発明によればボイラの発熱量
がバイオリアクタの加温に要する熱量よりも多く、余剰
の温水を外部へ供給することができる場合にも、ガスホ
ルダのレベルを常に中位１１１以上に保つようにし、加
温のための熱量を常に確保しておくことができる。従う
て本発明によれば、従来のようにガスホルダのレベルと
無関係に外部への温水の供給を続け、いざという場合に
ボイラに外部から燃料を供給しなければならなくなると
いうような無駄を生じることがない。
がバイオリアクタの加温に要する熱量よりも多く、余剰
の温水を外部へ供給することができる場合にも、ガスホ
ルダのレベルを常に中位１１１以上に保つようにし、加
温のための熱量を常に確保しておくことができる。従う
て本発明によれば、従来のようにガスホルダのレベルと
無関係に外部への温水の供給を続け、いざという場合に
ボイラに外部から燃料を供給しなければならなくなると
いうような無駄を生じることがない。
また本発明によれはボイラの発熱量がバイオリアクタの
加温に要する熱量よりも少ない場合には外部への温水の
供給を行わず、バイオリアクタから発生する熱量を１０
０％バイオリアクタの加熱に利用することができる。
加温に要する熱量よりも少ない場合には外部への温水の
供給を行わず、バイオリアクタから発生する熱量を１０
０％バイオリアクタの加熱に利用することができる。
このように本発明においてはガス発生量の多少にかかわ
らず完全に熱量が過剰となったときだけに外部への温水
供給を行うものであり、バイオリアクタの排水処理量が
変動する場合にもできるだけ外部から熱供給することな
くシステムを稼動させることができる。よって本発明は
従来の問題点を解決したバイオリアクタからの発生ガス
にょるボイラの運転方法として、産業の発展に寄与する
ところは極めて大きいものである。
らず完全に熱量が過剰となったときだけに外部への温水
供給を行うものであり、バイオリアクタの排水処理量が
変動する場合にもできるだけ外部から熱供給することな
くシステムを稼動させることができる。よって本発明は
従来の問題点を解決したバイオリアクタからの発生ガス
にょるボイラの運転方法として、産業の発展に寄与する
ところは極めて大きいものである。
第１図は本発明の詳細な説明する制御系統図である。
（１）；バイオリアクタ、（３）：ガスホルダ、（４）
：ボイラ、（５）：温水槽、（９）：第１バルブ、ａＣ
Ｏ：第２バルブ。
：ボイラ、（５）：温水槽、（９）：第１バルブ、ａＣ
Ｏ：第２バルブ。
Claims (1)
- バイオリアクタからの発生ガスによりバイオリアクタ加
温用のボイラを運転し、同時に余剰の温水を外部へ供給
するにあたり、ガスホルダのレベルが中位Ｈ＿１以上の
とき温水槽の温度に応じてボイラをオンオフ運転すると
ともに、ガスホルダのレベルが高位Ｈ＿２以上のときは
無条件で外部へ温水を供給し、ガスホルダのレベルが高
位Ｈ＿２と中位Ｈ＿１の間にあるときには温水槽の温度
が中温Ｌ＿１以上であれば外部へ温水を供給し、ガスホ
ルダのレベルが中位Ｈ＿１以下のときには外部への温水
供給を停止することを特徴とするバイオリアクタからの
発生ガスによるボイラの運転方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12747589A JPH067959B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | バイオリアクタからの発生ガスによるボイラの運転方法 |
| DE69006637T DE69006637T2 (de) | 1989-05-19 | 1990-05-16 | Verfahren zur Steuerung eines Heizkessels mit durch einen Bioreaktor hergestellten Gasen. |
| EP90305250A EP0400837B1 (en) | 1989-05-19 | 1990-05-16 | Boiler operating method with gases produced from bioreactor |
| US07/524,796 US4992173A (en) | 1989-05-19 | 1990-05-18 | Boiler operating method with gases produced from bioreactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12747589A JPH067959B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | バイオリアクタからの発生ガスによるボイラの運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307598A true JPH02307598A (ja) | 1990-12-20 |
| JPH067959B2 JPH067959B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=14960853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12747589A Expired - Fee Related JPH067959B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | バイオリアクタからの発生ガスによるボイラの運転方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4992173A (ja) |
| EP (1) | EP0400837B1 (ja) |
| JP (1) | JPH067959B2 (ja) |
| DE (1) | DE69006637T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5354159A (en) * | 1993-12-09 | 1994-10-11 | Excellon Automation | Cable drive for drilling machine Z-axis |
| CN101348764B (zh) * | 2008-06-06 | 2011-06-01 | 兰州理工大学 | 太阳热能与生物质能互补的冷热电联产系统 |
| US20140259997A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | PLACE, Inc. | Life to waste to energy complex |
| CN106369814B (zh) * | 2016-08-29 | 2019-10-22 | 李其锐 | 一种沼气供暖系统 |
| CN113500080A (zh) * | 2021-05-23 | 2021-10-15 | 华北理工大学 | 一种生物质多元耦合气化系统 |
Citations (2)
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| JPS516991A (en) * | 1974-07-01 | 1976-01-20 | Takeda Chemical Industries Ltd | Ikokankagobutsuno seizoho |
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Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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