JPWO2018230715A1 - Fuel pellet, biomass fueling system, and method for producing biomass-derived fuel pellet - Google Patents
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Abstract
発熱量が大きく、ボイラーを劣化させ難いバイオマス由来燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法を提供する。【解決手段】パーム空果房からなる原料111を、原料111中のカリウムの溶出を促すよう破砕し、繊維をすり潰す破砕工程131と、破砕工程131により破砕された破砕物112を、温水で洗浄することにより破砕物112中のカリウムを除去する洗浄工程132と、洗浄工程132でカリウムが除去された洗浄物113の水分含有率を低下させて乾燥物114にする乾燥工程134と、乾燥工程134により水分含有率の低下した乾燥物114中の塩素を除去し、水分含有率をさらに低下させ、乾燥物114を炭化させる炭化工程136と、炭化工程136によって処理された炭化物117を燃料の形状に造粒する造粒工程138とを含む。The present invention provides a biomass-derived fuel pellet having a large calorific value and less likely to deteriorate the boiler, a biomass fueling system, and a method of producing the biomass-derived fuel pellet. SOLUTION: A raw material 111 consisting of palm empty fruit bunches is crushed so as to promote the elution of potassium in the raw material 111, and a crushing process 131 for grinding fibers and a crushed material 112 crushed in the crushing process 131 are treated with hot water. A washing step 132 for removing potassium in the crushed material 112 by washing, a drying step 134 for reducing the water content of the washed material 113 from which potassium has been removed in the washing step 132 to a dried material 114, and a drying step By removing the chlorine in the dried material 114 having a reduced water content by 134, further reducing the water content and carbonizing the dried product 114, the carbide 117 processed by the carbonizing process 136 is shaped as a fuel And granulating step 138.
Description
本発明は、例えばパーム製品製造工場で廃棄されるパーム空果房のようなバイオマスを原料とする燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法に関する。 The present invention relates to a biomass-based fuel pellet such as a palm empty fruit bunch discarded in a palm product manufacturing plant, a biomass fueling system, and a method of producing biomass-derived fuel pellet, for example.
従来、パームオイル製造工場において、パーム空果房のようなパームヤシ残渣の多くは、使用されず、廃棄されていた。そこで、特許文献1に開示されるような植物由来バイオマスの乾燥方法およびバイオマス燃料の製造方法が提案された。しかし、この製造方法によって製造された燃料に含まれるカリウムや塩素等は、ボイラーの配管を詰まらせたり、腐食させたりして、ボイラー設備の劣化を早めていた。 Conventionally, in palm oil manufacturing plants, many palm palm residues such as palm empty fruit bunches have not been used but have been discarded. Then, the drying method of plant origin biomass and the manufacturing method of biomass fuel which are disclosed by patent document 1 were proposed. However, potassium, chlorine and the like contained in the fuel manufactured by this manufacturing method clogged or corroded the piping of the boiler and accelerated the deterioration of the boiler equipment.
また、廃棄物を再利用して製造された燃料ペレットの中には、発熱量が小さいために、発熱量の大きい他の燃料に混合しなければ使用できないものもあった。 In addition, some fuel pellets produced by recycling wastes can not be used unless they are mixed with other fuels having a large calorific value because the calorific value is small.
他方で、バイオマスと他の燃料とを混焼する場合、例えば、石炭と共にミル(粉砕機)に投入されたバイオマス燃料がローラで粉砕されずに残ると、搬送用の空気の通過を妨げることが原因でミル内の粉砕物の保有量が増加し、それによってミル入口とミル内部の圧力差が増大し、燃料の供給に支障が出るという問題があった。 On the other hand, in the case of co-firing biomass and other fuels, for example, if the biomass fuel input to the mill (crusher) together with the coal remains without being crushed by the roller, it is because the passage of the transport air is hindered. As a result, the amount of grinding material in the mill increases, which increases the pressure difference between the inlet of the mill and the inside of the mill, resulting in a problem in that the supply of fuel is hindered.
本発明の目的の一は、発熱量が大きく、ボイラーを劣化させ難く、しかもバイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させることができる、燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法を提供することにある。 One of the objects of the present invention is that the calorific value is large, it is difficult to deteriorate the boiler, and it is possible to improve the mixed combustion rate, which is the ratio of biomass to the total used fuel when mixing biomass and other fuels. It is an object of the present invention to provide a fuel pellet, a biomass fueling system, and a method of producing biomass-derived fuel pellets.
本発明の第1の側面に係る燃料ペレットは、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質及び/又は腐食の原因となる物質の含有量を低減させたことを特徴としている。 The fuel pellet according to the first aspect of the present invention is characterized in that the content of a substance causing scale and / or a substance causing corrosion at the time of using the boiler is reduced.
また、本発明の第2の側面に係る燃料ペレットは、発熱量が20MJ/kg以上であることを特徴としている。 The fuel pellet according to the second aspect of the present invention is characterized in that the calorific value is 20 MJ / kg or more.
さらにまた、本発明の第3の側面に係る燃料ペレットは、前記バイオマスがパーム空果房であることを特徴としている。 Furthermore, the fuel pellet according to the third aspect of the present invention is characterized in that the biomass is a palm empty fruit bunch.
さらにまた、本発明の第4の側面に係る燃料ペレットは、前記スケールの原因となる物質が、少なくともナトリウム、カリウムのいずれか一であり、前記腐食の原因となる物質が、少なくとも塩素であることを特徴としている。 Furthermore, in the fuel pellet according to the fourth aspect of the present invention, the substance causing the scale is at least one of sodium and potassium, and the substance causing the corrosion is at least chlorine. It is characterized by
さらにまた、本発明の第5の側面に係る燃料ペレットは、前記ナトリウムの含有量が、0mg/kg以上2000mg/kg以下であり、前記カリウムの含有量が、0mg/kg以上2000mg/kg以下であり、前記塩素の含有量が、0mg/kg以上1000mg/kg以下であることを特徴としている。 Furthermore, in the fuel pellet according to the fifth aspect of the present invention, the sodium content is 0 mg / kg or more and 2000 mg / kg or less, and the potassium content is 0 mg / kg or more and 2000 mg / kg or less It is characterized in that the content of the chlorine is 0 mg / kg or more and 1000 mg / kg or less.
さらにまた、本発明の第6の側面に係る燃料ペレットは、水分含有率が0%以上10%以下であることを特徴としている。 Furthermore, the fuel pellet according to the sixth aspect of the present invention is characterized by having a water content of 0% or more and 10% or less.
さらにまた、本発明の第7の側面に係る燃料ペレットは、破砕された原料を常温水又は温水で洗浄することにより原料中の、スケールの原因となる物質の含有量を低減させ、該スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させ、該水分含有率が低下した原料をさらに破砕し、該破砕された原料を燃料の形状に造粒した後、炭化することにより、バイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させたことを特徴としている。 Furthermore, in the fuel pellet according to the seventh aspect of the present invention, the content of the substance causing scale in the raw material is reduced by washing the crushed raw material with normal temperature water or warm water, The water content of the raw material whose content of the causative substance is reduced is reduced, the raw material whose water content is reduced is further crushed, and the crushed raw material is granulated in the shape of fuel and then carbonized. Thus, the present invention is characterized in that the mixed combustion rate, which is the ratio of biomass to the total amount of used fuel when mixing biomass and other fuels, is improved.
さらにまた、本発明の第8の側面に係るバイオマス燃料化システムは、バイオマスからなる原料を、原料中のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、破砕する破砕装置と、前記破砕装置により破砕された原料を、常温水又は温水で洗浄することにより原料中の、前記スケールの原因となる物質の含有量を低減させる洗浄装置と、前記洗浄装置で前記スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させる乾燥装置と、前記乾燥装置により水分含有率の低下した原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化装置、又は前記乾燥装置により水分含有率の低下した原料を燃料の形状に造粒する造粒装置と、前記炭化装置によって処理された原料を燃料の形状に造粒する造粒装置、又は前記造粒装置により造粒された原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化装置とを備えることを特徴としている。 Furthermore, according to an eighth aspect of the present invention, there is provided a biomass fueling system comprising: a crushing device for crushing a raw material composed of biomass so as to promote elution of a substance causing scale in the raw material; A cleaning device for reducing the content of the substance causing the scale in the raw material by washing the raw material with normal temperature water or warm water, and the content of the substance causing the scale in the cleaning device The drying device for reducing the water content of the reduced raw material, and the content of the substance causing corrosion in the raw material whose water content is reduced by the drying device is reduced, and the water content is further reduced, A carbonizing apparatus for carbonizing a raw material, or a granulating apparatus for granulating a raw material having a reduced water content into a fuel shape by the drying apparatus, and a raw material processed by the carbonizing apparatus A carbonization apparatus for reducing the content of a substance causing corrosion in a granulating apparatus for granulating to a shape, or a raw material granulated by the granulating apparatus, further reducing the water content, and carbonizing the raw material And an apparatus.
さらにまた、本発明の第9の側面に係るバイオマス燃料化システムは、前記炭化装置が、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化装置又は原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置であることを特徴としている。 Furthermore, in the biomass fueling system according to the ninth aspect of the present invention, the carbonizing apparatus heats the raw material in steam and makes the carbonization semi-carbonizing device or the raw material heating in oil and fly carbonization device It is characterized by being.
さらにまた、本発明の第10の側面に係るバイオマス燃料化システムは、前記炭化装置が、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置であることを特徴としている。 Furthermore, the biomass fueling system according to the tenth aspect of the present invention is characterized in that the carbonizing apparatus is a frying apparatus for heating and carbonizing a raw material in oil.
さらにまた、本発明の第11の側面に係るバイオマス燃料化システムは、前記炭化装置が、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化装置と、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置とからなり、さらに、前記半炭化装置と前記フライ装置とにより炭化された原料を混ぜ合わせる混合装置を備えることを特徴としている。 Furthermore, in the biomass fueling system according to the eleventh aspect of the present invention, the carbonizing apparatus heats the raw material in steam and makes the carbonization semi-carbonizing, and the fly carbonizes the raw material in oil and carbonizes The apparatus is characterized by further comprising a mixing device for mixing the carbonized material by the half-carbonizing device and the frying device.
さらにまた、本発明の第12の側面に係るバイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、バイオマスからなる原料を、原料中の、スケールの原因となる物質の溶出を促すよう、破砕する破砕工程と、前記破砕工程により破砕された原料を、常温水又は温水で洗浄することにより原料中のスケールの原因となる物質の含有量を低減させる洗浄工程と、前記洗浄工程で、前記スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させる乾燥工程と、前記乾燥工程により水分含有率の低下した原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化工程、又は前記乾燥工程により水分含有率の低下した原料を燃料の形状に造粒する造粒工程と、前記炭化工程によって処理された原料を燃料の形状に造粒する造粒工程、又は前記造粒工程により造粒された原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化工程とを含むことを特徴としている。 Furthermore, in the method for producing biomass-derived fuel pellets according to the twelfth aspect of the present invention, a crushing step of crushing a raw material composed of biomass so as to promote elution of a substance that causes scale in the raw material; In the washing step of washing the raw material crushed in the crushing step with normal temperature water or warm water to reduce the content of the substance causing the scale in the raw material, and in the washing step, the substance causing the scale The content of a substance that causes corrosion in the drying process that reduces the water content of the material whose content is reduced, and the water content decreased in the drying process is reduced, and the water content is further reduced Carbonization step of carbonizing the raw material, or a granulation step of granulating the raw material whose water content rate is reduced by the drying step into a fuel shape, and the carbonization step In the granulation step of granulating the raw material into the shape of the fuel, or the content of the substance causing corrosion in the raw material granulated by the granulation step is reduced to further reduce the water content, And carbonizing the carbonized product.
さらにまた、本発明の第13の側面に係るバイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、前記炭化工程が、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化工程であることを特徴としている。 Furthermore, the method for producing a biomass-derived fuel pellet according to a thirteenth aspect of the present invention is characterized in that the carbonizing step is a semi-carbonizing step of heating the raw material in steam to semi-carbonize.
さらにまた、本発明の第14の側面に係るバイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、前記炭化工程が、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ工程であることを特徴としている。 Furthermore, the method for producing biomass-derived fuel pellets according to the fourteenth aspect of the present invention is characterized in that the carbonizing step is a frying step of heating and carbonizing the raw material in oil.
さらにまた、本発明の第15の側面に係るバイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、前記炭化工程が、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化工程と、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ工程とからなり、さらに、前記半炭化工程と前記フライ工程とにより炭化された原料を混ぜ合わせる混合工程を含むことを特徴としている。 Furthermore, in the method of producing biomass-derived fuel pellets according to the fifteenth aspect of the present invention, the carbonizing step heats the raw material in steam and semi-carbonizing the material to make it carbonize; and heating the raw material in oil The method is characterized by including a frying step of carbonizing, and further including a mixing step of mixing the raw materials carbonized by the half carbonization step and the frying step.
本発明によれば、発熱量が大きく、ボイラーを劣化させ難く、バイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させることができる、燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法を提供できる。 According to the present invention, a fuel pellet having a large calorific value, which is hard to deteriorate a boiler, and capable of improving a mixed combustion ratio which is a ratio of biomass to the total used fuel when mixing biomass and other fuels And a biomass fueling system and a method of producing biomass-derived fuel pellets can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法を例示するものであって、本発明はそれらを以下のものに特定しない。例えば本発明の燃料ペレットの原料となるバイオマスとしては、パーム空果房(EFB)、パーム椰子の殻(PKS)、果肉ファイバー、パーム椰子の剪定枝、パーム椰子の古木(トランク)、又はファルカタの殻、樹皮(バーク)、ファルカタの剪定枝、ファルカタの古木、或いはユーカリ、アカシア、アブラギリ、マングローブの樹皮(バーク)、木質チップ取得後の心材、剪定枝、或いはバナナの空果房、バナナの剪定枝、バナナの葉、バナナの古木、又はパイナップル、大豆の草部分でなる熱帯植物の廃棄物、又は木片、木皮の木質系廃棄物等が挙げられる。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
(原料111、211、311、411、511、611、711、A11,B11、C11、D11、E11、F11)Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. However, the embodiments shown below exemplify a fuel pellet for embodying the technical idea of the present invention, a biomass fueling system, and a method of producing biomass-derived fuel pellets, and the present invention Does not specify them as: For example, as biomass used as a raw material of the fuel pellet of the present invention, empty palm bunch (EFB), palm coconut shell (PKS), pulp fiber, palm coconut pruned branch, palm coconut old tree (trunk), or falcata Husk, Bark (Burk), Pruning branch of Falcata, Old wood of Falcata, or Eucalyptus, Acacia, Agari, Bark of Mangrove (Burk), Heartwood after obtaining wood chips, Pruning branch or Empty fruit bunch of banana, Pruning of banana Branches, banana leaves, old banana trees, or pineapples, tropical plant wastes made of soybean grass, or wood wastes of wood chips, wood peels, etc. may be mentioned. Further, the present specification does not in any way specify the members described in the claims to the members of the embodiment. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention to the scope of the present invention unless otherwise specified. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for the sake of clarity. Further, in the following description, the same names and reference numerals indicate the same or the same members, and the detailed description will be appropriately omitted. Furthermore, each of the elements constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and one member shares the plurality of elements, or conversely, the function of one member is realized by a plurality of members It can be shared and realized.
(
後述する第一実施形態から第七実施形態において、原料111、211、311、411、511、611、711はパーム空果房である。また第八実施形態から第十一実施形態では、原料A11,B11、C11、D11、E11、F11は、一般的にパーム空果房等に比べて水分含有量が多いパーム椰子の茎葉である。
In the first to seventh embodiments described later, the
パーム空果房は、工場などから未利用材として廃棄されるパーム空果房が使用される。パーム空果房は、中空形状をしており、嵩高であるため、廃棄されるものをそのまま燃料として利用しようとすると、移送コストに見合わないという問題や、パーム空果房に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等が、ボイラー等を閉塞させ、塩素、硫黄等が、水管等の設備を腐食させるという問題があり、燃料の原料としては敬遠されていた。そこで、本実施形態では、前述の物質の除去を行い、ペレット化することにより、パーム空果房を原料とした燃料ペレットを製造する。 For palm empty fruit bunches, palm empty fruit bunches that are discarded as unused materials from factories etc. are used. The palm empty fruit bunch has a hollow shape and is bulky, so if it is attempted to use the waste as it is as fuel, there is a problem that it does not meet the transfer cost, sodium contained in the palm empty fruit bunch, There is a problem that potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, glass etc block the boiler etc, and chlorine, sulfur etc corrode the facilities such as water pipes, so as fuel source It had been. So, in this embodiment, the above-mentioned substance is removed and it pelletizes to manufacture the fuel pellet which used as a raw material palm empty fruit bunch.
また、後述する炭化工程236において、フライ装置226で利用される油は、パーム酸油(Palm Acid Oil)が使用される。
(バイオマス由来燃料ペレット11、21、31、41、51、61、71)In addition, palm oil (Palm Acid Oil) is used as an oil used in the
(Biomass-derived
バイオマス由来燃料ペレット11、21、31、41、51、61、71は、それぞれ、後述するバイオマス燃料化システム12、22、32、42、52、62、72を使用して、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法13、23、33、43、53、63、73により製造される。以降、主として、バイオマス由来燃料ペレット11について説明し、バイオマス由来燃料ペレット21、31、41、51、61、71については、バイオマス由来燃料ペレット11と重複する工程の説明を省略し、相違する工程を説明する。
The biomass-derived
バイオマス由来燃料ペレット11は、パーム空果房よりなり、18MJ/kg以上27MJ/kg以下の発熱量、より好ましくは20MJ/kg以上、さらに好ましくは23MJ/kg以上の発熱量を有し、ナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のボイラー使用時にスケールの原因となる物質の含有量と、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質の含有率を低減させた燃料ペレットである。
The biomass-derived
バイオマス由来燃料ペレット11は、ボイラー使用時にスケールの原因となるカリウムの含有量が、0mg/kg以上2000mg/kg以下、より好ましくは、0mg/kg以上1000mg/kg以下の燃料ペレットである。また、バイオマス由来燃料ペレット11は、ボイラー使用時にスケールの原因となるナトリウムの含有量も同様に、0mg/kg以上2000mg/kg以下、より好ましくは、0mg/kg以上1000mg/kg以下の燃料ペレットである。カリウム、ナトリウムのいずれも含有量が2000mg/kgを越えるとスケールができやすくなる。
The biomass-derived
バイオマス由来燃料ペレット11は、ボイラー使用時に腐食の原因となる塩素の含有量が、0mg/kg以上1000mg/kg以下、より好ましくは、0mg/kg以上500mg/kg以下の燃料ペレットである。塩素の含有量が、1000mg/kgを越えると腐食が起こりやすくなる。
The biomass-derived
また、バイオマス由来燃料ペレット11は、ボイラー使用時に腐食の原因となる硫黄濃度が0質量%以上0.20質量%以下、より好ましくは、0質量%以上0.10質量%以下の燃料ペレットである。硫黄濃度が0.20質量%を越えると腐食が起こりやすくなる。
Further, the biomass-derived
バイオマス由来燃料ペレット51、61、71は、破砕された原料を常温水又は温水で洗浄することにより原料中のカリウム等のスケールの原因となる物質の含有量を低減させ、該スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させ、該水分含有率が低下した原料をさらに破砕し、該破砕された原料を燃料の形状に造粒した後、炭化することにより、混焼率を向上させた燃料ペレットである。ここで混焼率とは、バイオマスと他の燃料を混焼した際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合(混焼率=使用したバイオマスの熱換算量/(使用したバイオマスの熱換算量+使用した他の燃料の熱換算量))をいう。
The biomass-derived
バイオマス由来燃料ペレット11のサイズは、Φ5mm以上Φ25mm以下が好ましく、より好ましくはΦ6mm以上Φ10mm以下である。また、後述するバイオマス由来燃料ペレットの第二製造方法23(フライ装置226を用いて、油中炭化する方法)によってバイオマス由来燃料ペレット21を製造する場合、ペレットサイズは、Φ6mm以上Φ10mm以下が好ましい。例えば、バイオマス由来燃料ペレット11、21のサイズを木質ペレットのサイズ規格と同様のΦ6mm又はΦ8mmとすることで、既存のボイラーにおいて、当該燃料ペレット11、21をそのまま燃料ペレットとして使用でき、従来の燃料ペレットに、混合したり、代替したりすることが可能となる。
The size of the biomass-derived
また、バイオマス由来燃料ペレット11の長さは、ボイラー等の仕様に合わせ適宜変更できる。
Further, the length of the biomass-derived
バイオマス由来燃料ペレット11については、後述するバイオマス由来燃料ペレットの製造方法13、23、33、43において詳細に説明する。
(第一実施形態に係るバイオマス燃料化システム12)The biomass-derived
(Biomass fueling system 12 according to the first embodiment)
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第一実施形態に係るバイオマス燃料化システム12の構成を図1Aに示す。 It is a preferred embodiment of the biomass fueling system according to the present invention, and the configuration of the biomass fueling system 12 according to the first embodiment is shown in FIG. 1A.
図1Aに示すように、バイオマス燃料化システム12は、原料111に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料111を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物112にする破砕装置121と、破砕物112を洗浄することにより、破砕物112に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物113にする洗浄装置122と、洗浄物113の水分含有率を低下させる乾燥装置124と、乾燥装置124により水分含有率を低下させた後、乾燥物114を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物114に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物117にする炭化装置126と、炭化物117を燃料の形状に造粒し、燃料ペレット11にする造粒装置128と、燃料ペレット11の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット11を混合する計測・混合装置129とを備えている。なお、スケールの原因となる物質の溶質を促すとは、スケールの原因となる各種物質の全てに対して溶出を促すという意味ではない。また原料中のスケールの原因となる物質を低減するとは、スケールの原因となる各種物質の全てに対して低減するという意味ではなく、スケールの原因となる物質のうちの少なくとも一つを低減する場合もあり得る。また腐食の原因となる物質についても同様である。
As shown in FIG. 1A, the biomass fueling system 12 promotes the elution of substances causing scale such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur and glass contained in the
バイオマス燃料化システムについては後述するバイオマス由来燃料ペレットの製造方法13、23、33、43において詳細に説明する。
(バイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法13)The biomass fueling system will be described in detail in production methods 13, 23, 33, 43 of biomass-derived fuel pellets described later.
(First method for producing biomass-derived fuel pellets 13)
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレット11、及び、バイオマス燃料化システム12、バイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法13について、バイオマス由来燃料ペレットの製造工程に沿って詳細に説明する。
The biomass-derived
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法13の流れを示すフローチャートを図2Aに、本実施の形態に係る破砕機1211の模式図を図3に、摩砕機1212の模式図を図4に、洗浄槽1221の模式図を図5に、炭化装置システム1261の模式図を図7に、リングダイ式造粒機1281の模式図を図8に示す。
FIG. 2A is a flowchart showing the flow of the first method 13 for producing biomass-derived fuel pellets according to the present invention, FIG. 3 is a schematic view of a
図2Aに示すように、本実施の形態に係るバイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法13は、原料111に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料111を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物112にする破砕工程131と、破砕物112を洗浄することにより、破砕物112に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物113にする洗浄工程132と、洗浄物113の水分含有率を低下させて乾燥物114にする乾燥工程134と、乾燥工程134により水分含有率を低下させた後、乾燥物114を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物114に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物117にする炭化工程136と、炭化物117を燃料の形状に造粒し、燃料ペレット11にする造粒工程138と、燃料ペレット11の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット11を混合する計測・混合工程139とからなる。
(破砕工程131)As shown to FIG. 2A, the 1st manufacturing method 13 of the biomass origin fuel pellet which concerns on this Embodiment is sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, glass, etc. which are contained in the raw material 111 By crushing the raw material 111 consisting of palm empty fruit bunches and mashing the fibers so as to promote the elution of the substance causing the scale of the crushing process 131 to make the crushed material 112 and washing the crushed material 112 By the washing step 132 to reduce the causative substance of the scale contained in the crushed material 112 to make the washing material 113, the drying step 134 to reduce the water content of the washing material 113 to make the drying material 114, and the drying step 134 After the moisture content is reduced, the moisture content is further reduced by carbonizing the dried material 114, and , Pelletize the carbide 117 into fuel shape by reducing the substances that cause corrosion at the time of boiler use such as chlorine, sulfur, etc., and making it the carbide 117 with an increased amount of heat per unit weight, fuel pellet It comprises a granulation step 138 for making 11 and a measurement / mixing step 139 for measuring the heat quantity and brittleness of the fuel pellet 11 and mixing the fuel pellet 11 so that the quality of the product becomes constant.
(Crushing process 131)
破砕工程131は、破砕装置121を使用して、細胞壁を破壊することによって、原料であるパーム空果房に多量に含まれるカリウム等のスケールの原因物質を、洗浄工程132において、溶出しやすくさせるための前処理工程である。
In the crushing
原料111は、工場などから未利用材として廃棄されたパーム空果房を使用するため、容積が大きい。まず、破砕工程131では、後述するような破砕機1211により、原料であるパーム空果房は、5mm以上50mm以下、より好ましくは、10mm以上20mm以下に破砕されて(減容)破砕物112Aにされ、その後、後述するような摩砕機1212により、破砕物112Aの表面同士を圧密し、すり合せることにより、破砕物112A表面に多数の傷を入れる。破砕物112A表面に多数の傷を入れ、細胞壁を破壊するような処理をすると、洗浄工程132において、破壊された細胞壁から、スケールの原因物質が溶出するため、スケールの原因物質を、より多く、短時間で、取り除くことができる。
The
破砕工程131に使用される破砕装置121は、例えば、原料111をせん断する破砕機1211や、破砕物112A同士を圧密し、すり合せることによって、繊維をすり潰し、繊維を破壊する摩砕機1212が利用できる。破砕機1211は、例えば、図3に示すような破砕機が使用できる。また、摩砕機1212は、例えば、図4に示すような摩砕機が使用できる。破砕装置は、破砕、粉砕、摩砕等ができる装置であれば、特に限定はされず、例えば、一軸破砕機、二軸破砕機、リファイナー、ハンマー型破砕機、ニーダー等を用いることができる。
The crushing
本実施の形態においては、破砕機1211で粗破砕後、摩砕機1212で摩砕する場合について説明する。なお、後処理工程の洗浄工程が洗浄槽等を用いたバッジ式の場合、粗破砕、破砕、粉砕、摩砕等の破砕工程での破砕の程度・態様、及び、スクリーンの態様によって、水捌け易さが変わってくることから、スケールの原因物質の溶出具合も影響を受ける。このような場合には、洗浄工程における水捌け易さを優先して、粉砕、摩砕等は行わず、粗破砕のみに留めてもよく、スクリーンサイズを原料の破砕サイズに応じて変更してもよい。
In the present embodiment, a case will be described where grinding is carried out with a
まず、破砕機1211は、図3に示すように、原料111を投入する投入口1211Aと、投入された原料111を破砕する回転刃1211E及び固定刃1211Fと、回転刃1211Eが取り付けられたローター1211Dと、ローター1211Dに原料111を押しつけるプッシャー1211Cと、固定刃1211Fが取り付けられた破砕室1211Bと、複数の孔が設けられ、所定サイズ以下に粗破砕された破砕物112Aのみを通過させるスクリーン1211Gと、スクリーン1211Gを通過した粗破砕された破砕物112Aを排出する排出口1211Hとを備えている。
First, as shown in FIG. 3, the
原料111は、破砕機1211の投入口1211Aより、破砕室1211Bに投入される。投入された原料111は、プッシャー1211Cにより、ローター1211Dに押しつけられる。押しつけられた原料111は、ローター1211Dに取り付けられた回転刃1211Eと、破砕室1211B内に取り付けられた固定刃1211Fとで、スクリーン1211Gを通過するサイズになるまで、繰り返し破砕される。スクリーン1211Gを通過した破砕物112Aは排出口1211Hより排出される。なお、本実施の形態におけるスクリーン1211Gの孔のサイズはΦ50mmである。
The
続いて、摩砕機1212は、図4に示すように、粗破砕済みの破砕物112Aを投入する投入口1212Aと、投入された破砕物112Aを受ける筒状部1212Bと、投入された破砕物112Aを摩砕する回転刃部1212D及び固定刃部1212Eと、回転刃部1212D及び固定刃部1212Eの間へ破砕物112Aを移送する螺旋状回転体1212Cと、摩砕された破砕物112Bを排出する排出口1212Fとを備えている。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the
破砕物112Aは、摩砕機1212の投入口1212Aより、筒状部1212Bに投入される。投入された破砕物112Aは、螺旋状回転体1212Cにより、回転刃部1212D及び固定刃部1212Eの間へ押し込まれる。回転刃部1212D及び固定刃部1212Eにより、すり潰される。すり潰された破砕物112Bは排出口1212Fより排出される。本実施の形態においては、摩砕済みの破砕物112Bを破砕物112とする。
The crushed
なお、破砕方法は、物理的処理に限られず、細胞壁を破壊できるような方法であればよく、凍結処理、超音波処理、化学処理、微生物処理などでもよい。 The crushing method is not limited to physical treatment, and any method capable of destroying the cell wall may be used, and freezing treatment, ultrasonic treatment, chemical treatment, microorganism treatment, etc. may be used.
破砕工程において、原料111を均一に破砕することで、後述する洗浄工程において、スケールの原因物質が均一に除去でき、加えて、後述する炭化工程において、均一に炭化できる。よって、バイオマス由来燃料ペレット11の品質を均一にできる。また、細かく破砕することにより、低温の水でも溶出が可能である。
(洗浄工程132)In the crushing step, by uniformly crushing the
(Washing step 132)
洗浄工程132は、原料中に含まれ、燃料ペレット使用時にボイラー等を閉塞させるカリウム等のスケールの原因物質を除去するための工程である。
The cleaning
洗浄工程132では、破砕工程131で処理された破砕物112を、水に浸すことで破砕物112中に含まれるカリウム等のスケールの原因物質を水中に溶出させる。水の温度は、20℃以上110℃以下、より好ましくは、50℃以上80℃以下の水である。熱水を用いることで、スケールの原因物質の溶出時間を短縮し、溶出割合を増やすことができる。水温の調整には、工場の廃熱利用が有効である。
In the
溶出時間は、破砕工程131における破砕具合や原料である椰子の品種、混合比率により、異なるため、サンプリング等を行い、スケールの原因物質の残存量を測定機で計測して決めることが望ましい。
The elution time is different depending on the degree of crushing in the crushing
洗浄工程132に使用される洗浄装置122は、例えば、洗浄槽1221が利用できる。
The
図5に示すように、洗浄槽1221は、破砕物112を投入する投入口1221Aを有し、破砕物112を洗浄する洗浄室1221Bと、洗浄室1221B内の水を撹拌する撹拌機1221Cと、洗浄室1221B内の水を加温する加温機構1221Dと、洗浄物113を排出する排出口1221Eとを備えている。
As shown in FIG. 5, the
破砕物112は、投入口1221Aから、80℃程度の水が張られた洗浄室1221Bに投入され、数分から数日間、水に浸される。洗浄槽1221は、攪拌機1221Cを備えることができ、撹拌により、スケールの原因物質の溶出が促進されるとともに、均一な除去ができる。また、洗浄槽1221は、加温機構1221Dを備えることができ、洗浄室1221B内の水の温度が上昇することにより、スケールの原因物質の溶出が促進される。加温機構1221Dは、例えば、洗浄室の周囲に巻き付けられ、工場から排出される熱水を通す配管などで、洗浄室内の水と、配管内の熱水とで熱交換が行われることにより、洗浄室内の水が加温される。洗浄された洗浄物113は、排出口1221Eより排出される。乾燥工程移行前に、スクリュープレス(図示せず)などの脱水機で、脱水してもよい。
The crushed
洗浄回数は、1回に限られず、洗浄・脱水を複数回行ってもよい。例えば、傾斜エキストラクター(図示せず)のような脱水・洗浄装置が利用できる。また、スケールの原因物質の残存量が少ないものに使用した水は、スケールの原因物質の残存量が多いものに再利用してもよい。 The number of times of washing is not limited to one, and washing and dehydration may be performed multiple times. For example, a dewatering and cleaning device such as a tilt extractor (not shown) can be used. In addition, water used for a small amount of residual substances of scale may be reused for a large amount of residual substances of scale.
破砕・洗浄処理されたバイオマス由来燃料ペレット11は、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質の含有量を低くできる。
The crushed and washed biomass-derived
バイオマス由来燃料ペレット11のカリウム含有量は、好ましくは、0mg/kg以上2000mg/kg以下であり、より好ましくは0mg/kg以上1000mg/kg以下である。
The potassium content of the biomass-derived
破砕工程131、及び、洗浄工程132により、原料となるパーム空果房に多量に含まれるカリウム等のスケールの原因物質を効率的に除くことができる。よって、燃料ペレットを使用する際に、ボイラー等の設備を閉塞させるスケールの原因物質を低減させた燃料ペレットが製造できる。
(乾燥工程134)By the crushing
(Drying step 134)
乾燥工程134は、洗浄工程132で処理された洗浄物113中の水分量を減らし、炭化工程136での炭化に要するエネルギーを下げるための工程である。
The drying
乾燥工程134は、工場内の廃熱など余剰エネルギーを利用した乾燥機1241を使用するか、天日干しなどの自然乾燥が有効な手段である。自然乾燥で、より短時間に乾燥させるためには、布や網を利用して、表面積を増やすことが有効である。乾燥工程134は、洗浄物113の水分含有率15%未満が目安となるが、省エネ、製造コストの面から、水分含有率がより低下した状態で炭化工程136に移行することが好ましい。
In the drying
乾燥工程134に使用される乾燥装置124は、例えば、乾燥機1241や、乾燥システムが利用できる。
As the
まず、乾燥機1241は、洗濯乾燥機のような高温の熱風により、乾燥させる装置である。このような乾燥機1241の使用にあたっては、工場内の余剰エネルギーの利用が好ましい。
First, the
図6に示すように、乾燥機1241は、例えば、洗浄物113を投入する原料入口1241Aと、投入された洗浄物113を回転させる回転シェル1241Bと、回転シェル1241Bの内側に固定され、回転する洗浄物113に熱風を送る主管1241Cと、系外から供給される外気を加熱する熱源機構1241Eと、熱源機構1241Eにおける燃焼に必要な外気を送風するための燃焼ファン1241Fと、熱源機構1241Eにて加熱された熱風を、主管1241Cを介して回転シェル1241B内に吸い込むための吸込ファン1241Gと、回転シェル1241B内の排気ガスから粉塵などの粒子を分離する集塵装置1241Hと、集塵装置1241Hにて粉塵などの粒子が取り除かれた排気ガスを系外へ排出するための排気ファン1241Iと、回転シェル1241B内で乾燥した乾燥物114を排出する乾燥品出口1241Jとを備えている。また、乾燥機1241は、集塵装置1241Hにて粉塵などの粒子が取り除かれ、加熱状態にある排気ガスを、熱源機構1241Eに供給することで再利用している。
As shown in FIG. 6, for example, the
洗浄物113は、原料入口1241Aから投入され、回転シェル1241B内で回転しながら、熱源機構1241Eで加熱され、吸込ファン1241Gによって、主管1241Cを介して送風された熱風に晒されることで乾燥し、水分含有率が15%程度となった乾燥物114として乾燥品出口1241Jから排出される。
The
乾燥工程134により、水分を多量に含んでいる洗浄物113中の水分量を減らし、炭化工程136での炭化に要するエネルギーを下げることができる。
(炭化工程136)The drying
(Carbonization process 136)
炭化工程136は、乾燥工程134で処理された乾燥物114を炭化させることにより、ボイラー使用時に腐食の原因となる塩素を除去し、単位重量当たりのカロリーを増やすための工程である。
The
ヘミセルロースの熱分解温度である200℃から300℃での炭化は、トレファクション(半炭化)と呼ばれ、高温域での炭化に比べ、高熱量が保持されるとともに、破砕性や耐水性が向上する。一方、300℃以上での炭化には、不要成分を低減する効果がある。本明細書では、「炭化」の用語を、半炭化を含む概念とし、第一実施例では、200℃以上300℃未満で、半炭化する方法について説明し、第二実施例では、300℃以上で炭化する方法について説明する。
(炭化工程の第一実施例)Carbonization at 200 ° C to 300 ° C, which is the thermal decomposition temperature of hemicellulose, is called trefaction (semi-carbonization), and maintains a high amount of heat and improves friability and water resistance as compared to carbonization at high temperatures. Do. On the other hand, carbonization at 300 ° C. or higher has an effect of reducing unnecessary components. In the present specification, the term "carbonization" is a concept including half carbonization, and in the first embodiment, a method of half carbonization at 200 ° C. or more and less than 300 ° C. is described, and in the second embodiment, 300 ° C. or more I will explain how to carbonize.
(First embodiment of carbonization process)
炭化工程136の第一実施例では、乾燥させた乾燥物114を、半炭化させる。半炭化することにより、収率が増え、発熱量の大きい燃料ペレット11を製造できる。
In a first embodiment of the
炭化工程136において、乾燥工程134で乾燥された乾燥物114は、200℃以上290℃以下の水蒸気中、より好ましくは220℃以上280℃以下の水蒸気中、さらに好ましくは230℃以上270℃以下の水蒸気中で加熱され、半炭化される。200℃未満では半炭化できない場合があり、290℃を超えるとセルロースが分解され、熱量が低下してしまうため好ましくない。炭化温度は、ヤシの品種や破砕サイズによって変動するため、適宜変更する。
In the
半炭化処理時間は、60分以下が好ましく、40分以下がより好ましい。長時間の処理は、セルロースが分解される可能性があるためである。ただし、処理時間については、60分以下に限定されず、ヤシの品種や破砕サイズによって適宜変更できる。また、加熱温度は、一定温度である必要はなく、徐々に温度を高くするなど、各種ヒートパターンで加熱することができる。 The half carbonization treatment time is preferably 60 minutes or less, and more preferably 40 minutes or less. Long-time processing is because cellulose may be degraded. However, about processing time, it is not limited to 60 minutes or less, and can be suitably changed with the kind and crushing size of a palm. In addition, the heating temperature does not have to be a constant temperature, and heating can be performed with various heat patterns, such as gradually raising the temperature.
このような炭化装置としては、例えば、図7に示すような炭化システム1261が利用できる。
As such a carbonization apparatus, for example, a
炭化システム1261は、図7に示すように、100℃の飽和水蒸気を発生させる蒸気ボイラー1261Aと、100℃の飽和水蒸気をさらに大気圧より大きな圧力下で加熱し、100℃以上の水蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置1261Bと、過熱蒸気によって乾燥物114を炭化させる炭化炉1261Cと、炭化炉1261Cから排出されるゴミを取り除くサイクロン1261Dと、炭化炉1261Cから排出された気体等の温度を下げる熱交換器1261Eと、熱交換器1261Eを冷やす冷却水を冷却する冷却塔1261Fと、炭化炉1261Cから排出される塩化水素、炭化水素等の不要なガスを洗浄、吸着し、排出するスクラバー1261Gとを備えている。
As shown in FIG. 7, the
まず、乾燥工程134で乾燥された乾燥物114は、炭化炉1261Cの投入口から投入される。蒸気ボイラー1261Aにより、100℃の飽和水蒸気を発生させ、発生した水蒸気を過熱蒸気発生装置1261Bに送り、250℃の過熱蒸気を発生させる。続いて、過熱蒸気発生装置1261Bから投入口を閉じた炭化炉1261Cに過熱蒸気を送る。乾燥物114は、過熱蒸気によって、約250℃に維持された炭化炉1261Cで、約30分間加熱され、炭化物117となる。炭化炉1261Cから排出された蒸気等は、サイクロン1261Dに送られ、ゴミなどが取り除かれた後、スクラバー1261Gに送られ、不要なガスが洗浄された後、スクラバー1261Gの排出口より排出される。炭化物117は、発火温度以下に放熱された後、排出口より、排出される。
First, the dried
なお、熱交換器1261Eを、熱回収が可能な装置にすることにより、廃熱が利用できるため、省エネである。また、水蒸気中での炭化を例に説明したが、水蒸気中に限定されず、5容量%以下の低酸素雰囲気、又は、不活性ガス雰囲気下で炭化してもよい。
(炭化工程の第二実施例)In addition, since waste heat can be used by making the
(Second embodiment of carbonization process)
炭化工程136の第二実施例では、乾燥させた乾燥物114を、300℃以上で炭化させる。
In a second embodiment of the
炭化工程136では、例えば、乾燥工程134で乾燥された乾燥物114を、炭化システム1261を用いて、加熱蒸気700℃、炉内温度400℃で加熱し、炭化させる。
(造粒工程138)In the
(Granulation process 138)
造粒工程138は、炭化工程136で炭化された炭化物117を、運搬や使用が容易なペレットに成形するための工程である。
The
造粒装置128としては、図8に示すようなリングダイ方式の造粒機1281や、フラットダイ方式の造粒装置、スクリュー方式の造粒装置(特開昭63−214421に記載されているような「産業廃棄物の圧縮成型装置」)、押し出し式エキストルーダ等がある。
As the
例えば、リングダイ式造粒機1281によって、造粒する場合について、図8に基づいて、説明する。
For example, the case of granulation using a ring die
リングダイ式造粒機1281は、図8に示すように、炭化物117を投入する投入口1281Aと、ペレットの略直径サイズの無数の孔を有するリングダイ1281Cと、投入された炭化物117をリングダイ1281Cの内部へ押し込む押し込み装置1281Bと、リングダイ1281Cの内部から外部へ炭化物117を押し出すプレスロール1281Dと、押し出された炭化物117を一定のサイズにカットするカッター1281Eと、燃料ペレット11を排出する排出口1228Fとを備えている。
As shown in FIG. 8, the ring die
まず、炭化物117は、投入口1281Aから投入される。続いて、投入された炭化物117は、投入口1281A下方に設けられた押し込み装置1281Bによって、リングダイ1281Cの内部に移送される。リングダイ1281C内部に移送された炭化物117は、プレスロール1281Dとリングダイ1281Cの間に噛み込まれ、リングダイ1281Cに多数設けられたΦ6mm又はΦ8mmの孔から外部へ押し出される。押し出された炭化物117は、カッター1281Eで一定サイズにカットされることにより、ペレット化されて、排出口1281Fから排出される。
First, the
ペレットサイズは、Φ5mm以上Φ25mm以下が好ましく、より好ましくはΦ6mm以上Φ10mm以下である。 The pellet size is preferably Φ5 mm or more and Φ25 mm or less, and more preferably Φ6 mm or more and Φ10 mm or less.
本製造方法により製造されたバイオマス由来燃料ペレット11は、一般的なボイラーで使用し易く、加えて、運搬の際に崩れにくい。
(計測・混合工程139)The biomass-derived
(Measurement and mixing process 139)
計測・混合工程139は、造粒された燃料ペレットの熱量や脆さ等を計測し、計測データを元に混合することで製品の品質を一定にするため工程である。
The measurement /
主な計測項目としては、カリウム等のスケールの原因となる物質の残存量、塩素等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質の残存量、単位重量あたりの発熱量などである。配合割合は、計測データに基づき、仕様ボイラーの種類に合わせ適宜変更することができる。 The main measurement items are residual amount of substances causing scale such as potassium, residual amount of substances causing corrosion when using boiler such as chlorine, calorific value per unit weight, and the like. The blending ratio can be appropriately changed according to the type of specification boiler based on the measurement data.
バイオマス由来燃料ペレットは、工場などから未利用材として廃棄されるパーム空果房を原料111として使用するため、品種や個体差などさまざまな要因により、原料111の品質を一定に保つことは難しく、バラツキがでる。この原料111のバラツキによって、製造された燃料ペレット11の成分、性質などに違いがでるため、所定の項目について、計測を行い、計測データに基づき、燃料ペレット11を混合する。計測し、混合することで、品質の安定したバイオマス由来燃料ペレット11を提供できる。
(第二実施形態に係るバイオマス燃料化システム22)Since biomass-derived fuel pellets use empty palm bunches discarded as unused materials from factories etc. as
(Biomass fueling system 22 according to the second embodiment)
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第二実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図1Bに示す。 It is a preferred embodiment of the biomass fueling system according to the present invention, and the configuration of the biomass fueling system according to the second embodiment is shown in FIG. 1B.
図1Bに示すように、バイオマス燃料化システム22は、原料211に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料211を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物212にする破砕装置221と、破砕物212を洗浄することにより、破砕物212に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物213にする洗浄装置222と、洗浄物213の水分含有率を低下させて乾燥物214にする乾燥装置224と、乾燥装置224により水分含有率を低下させた後、油中で加温することにより、乾燥物214を炭化させ、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物214に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物217にするフライ装置226と、炭化物217を燃料の形状に造粒し、燃料ペレット21にする造粒装置228と、燃料ペレット21の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット21を混合する計測・混合装置229とを備えている。
As shown in FIG. 1B, the biomass fueling system 22 promotes the elution of substances causing scale such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, and glass contained in the
バイオマス燃料化システム22についての詳細については、後述するバイオマス由来燃料ペレットの製造方法23において説明する。
(バイオマス由来燃料ペレットの第二製造方法23)Details of the biomass fueling system 22 will be described in the method 23 of producing biomass-derived fuel pellets described later.
(Second Production Method of Biomass Derived Fuel Pellet 23)
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第二製造方法の流れを示すフローチャートを図2Bに、本実施の形態に係るフライ装置226の模式図を図9に示す。
The flowchart which shows the flow of the 2nd manufacturing method of the biomass origin fuel pellet which concerns on this invention is shown to FIG. 2B, and the schematic diagram of the
バイオマス由来燃料ペレットの第二製造方法23は、図2Bに示すように、炭化工程236及び造粒工程238以外の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法13に記載の工程と同様であり、破砕工程231・洗浄工程232・乾燥工程234・計測・混合工程239は、それぞれ、破砕工程131・洗浄工程132・乾燥工程134・計測・混合工程139に対応する。
(炭化工程236)As shown in FIG. 2B, in the second production method 23 for biomass-derived fuel pellets, the steps other than the
(Carbing process 236)
炭化工程236において、乾燥工程234で乾燥された乾燥物214は、フライ装置226により、120℃以上300℃以下の油中、より好ましくは140℃以上200℃以下の油中、さらに好ましくは150℃以上170℃以下の油中で加熱され、炭化される。120℃未満では処理時間がかかりすぎる場合があり、300℃を超えるとセルロースが分解され、熱量が低下してしまうため好ましくない。炭化温度は、ヤシの品種や破砕サイズによって変動するため、適宜設定できる。
In the
炭化処理時間は、10分以上90分以下が好ましく、より好ましくは20分以上60分以下、さらに50分以上70分以下が最適である。10分未満であると分解されないヘミセルロースが残る可能性があり、90分を超えるとセルロースが分解される可能性があるからである。ただし、処理時間については、10分以上90分以下に限定されず、ヤシの品種や破砕サイズによって適宜設定できる。また、加熱温度は、一定温度である必要はなく、徐々に温度を高くするなど、各種ヒートパターンで加熱することができる。 The carbonization treatment time is preferably 10 minutes to 90 minutes, more preferably 20 minutes to 60 minutes, and most preferably 50 minutes to 70 minutes. If less than 10 minutes, hemicellulose which is not decomposed may remain, and if it exceeds 90 minutes, cellulose may be decomposed. However, the treatment time is not limited to 10 minutes or more and 90 minutes or less, and can be appropriately set according to the type of palm and the size of crushing. In addition, the heating temperature does not have to be a constant temperature, and heating can be performed with various heat patterns, such as gradually raising the temperature.
このようなフライ装置226としては、図9に示すようなフライヤー2261が用いられる。フライ装置226は、油をいれる油槽2261Aと、油槽内に張られた油を加温する加温機2261Bを備えている。均一に炭化するために、撹拌装置や移動装置を備えてもよい。
As such a
加熱方法は、カゴに入れられた乾燥物214を加熱した油中に一定時間浸すようにしてもよいし、乾燥物214を乗せたコンベアが油中を移動するような方法でもよい。カゴもしくはコンベアの投入口に乾燥装置224の出口を直結させることで、より効率的な運転が可能である。
The heating method may be such that the dried
十分に炭化された炭化物217は、網上で油切りされ、または、遠心分離機、若しくは、圧搾機を使用して、余分な油分を分離し、適した油量に調整される。適した油量とは、造粒工程238で造粒する際に油分が分離しない程度であり、造粒工程238での圧縮度合いに合わせて適宜調整される。
(造粒工程238)The fully carbonized
(Granulation process 238)
造粒工程238は、造粒工程138と同様の方法、装置が利用できる。
The
ペレットサイズは、φ5mm以上φ25mm以下が好ましく、より好ましくはΦ6mm以上Φ10mm以下である。
(第三実施形態に係るバイオマス燃料化システム32)The pellet size is preferably φ5 mm or more and φ25 mm or less, and more preferably Φ6 mm or more and Φ10 mm or less.
(Biomass fueling system 32 according to the third embodiment)
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第三実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図1Cに示す。 It is a preferred embodiment of the biomass fueling system according to the present invention, and the configuration of the biomass fueling system according to the third embodiment is shown in FIG. 1C.
図1Cに示すように、バイオマス燃料化システム32は、原料311に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料311を破砕し、繊維をすり潰すことにより、一次破砕物312にする一次破砕装置321と、一次破砕物312を洗浄することにより、一次破砕物312に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物313にする洗浄装置322と、洗浄物313の水分含有率を低下させて乾燥物314にする乾燥装置324と、乾燥装置324により水分含有率を低下させた乾燥物314を炭化及び造粒に適したサイズに破砕する二次破砕装置325と、二次破砕装置325によって破砕された二次破砕物315を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、二次破砕物315に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物317にする炭化装置326と、炭化物317を燃料の形状に造粒し、燃料ペレット31にする造粒装置328と、燃料ペレット31の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット31を混合する計測・混合装置329とを備えている。
As shown in FIG. 1C, the biomass fueling system 32 promotes the elution of scale-causing substances such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, and glass contained in the
バイオマス燃料化システム32についての詳細については、後述するバイオマス由来燃料ペレットの第三製造方法33において説明する。
(バイオマス由来燃料ペレットの第三製造方法33)The details of the biomass fueling system 32 will be described in the third method 33 for producing biomass-derived fuel pellets described later.
(Third Production Method of Biomass-Derived Fuel Pellet 33)
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第三製造方法の流れを示すフローチャートを図2Cに示す。 The flowchart which shows the flow of the 3rd manufacturing method of the biomass origin fuel pellet which concerns on this invention is shown to FIG. 2C.
バイオマス由来燃料ペレットの第三製造方法33は、図2Cに示すように、破砕工程131の代わりに、一次破砕工程331を行い、炭化工程336の前に、二次破砕工程335を行う。その他の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法13に記載の工程と同様であり、洗浄工程332・乾燥工程334・造粒工程338・計測・混合工程339は、それぞれ、洗浄工程132・乾燥工程134・造粒工程138・計測・混合工程139に対応する。
(一次破砕工程331)As shown in FIG. 2C, the third method for producing biomass-derived fuel pellets performs a primary crushing
(Primary crushing process 331)
一次破砕工程331は、破砕工程131と略同様である。
The primary crushing
炭化、造粒工程に最適化した破砕は、二次破砕工程335で行われるため、この工程では、原料311は、カリウム等のスケールの原因となる物質の溶出のしやすさを主に考慮したサイズに破砕される。
(二次破砕工程335)Since the crushing optimized for the carbonization and granulation processes is performed in the secondary crushing
(Secondary crushing process 335)
二次破砕工程335では、乾燥物314は、炭化、造粒工程に最適化したサイズに破砕される。
(炭化工程336)In the secondary crushing
(Carbing process 336)
炭化工程336は、炭化工程136と同様である。
(第四実施形態に係るバイオマス燃料化システム42)The
(Biomass fueling system 42 according to the fourth embodiment)
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第四実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図1Dに示す。 It is a preferred embodiment of the biomass fueling system according to the present invention, and the configuration of the biomass fueling system according to the fourth embodiment is shown in FIG. 1D.
図1Dに示すように、バイオマス燃料化システム42は、原料411に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料411を破砕し、繊維をすり潰すことにより、一次破砕物412にする一次破砕装置421と、一次破砕物412を洗浄することにより、一次破砕物412に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物413にする洗浄装置422と、洗浄物413の水分含有率を低下させて乾燥物414にする乾燥装置424と、乾燥装置424により水分含有率を低下させた後、乾燥物414を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物414に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物417にする炭化装置426と、炭化物417を造粒に適したサイズに破砕する二次破砕装置427と、二次破砕装置427によって破砕された炭化物418を燃料の形状に造粒し、燃料ペレット41にする造粒装置428と、燃料ペレット41の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット41を混合する計測・混合装置429とを備えている。
As shown in FIG. 1D, the biomass fueling system 42 promotes the elution of scale-causing substances such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur and glass contained in the
バイオマス燃料化システム42についての詳細については、後述するバイオマス由来燃料ペレットの製造方法43において説明する。
(バイオマス由来燃料ペレットの第四製造方法43)Details of the biomass fueling system 42 will be described in the method 43 for producing biomass-derived fuel pellets described later.
(Fourth production method of biomass-derived fuel pellets 43)
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第四製造方法の流れを示すフローチャートを図2Dに示す。 The flowchart which shows the flow of the 4th manufacturing method of the biomass origin fuel pellet which concerns on this invention is shown to FIG. 2D.
バイオマス由来燃料ペレットの第四製造方法43は、図2Dに示すように、破砕工程131の代わりに、一次破砕工程431を行い、トレファクション工程436の後に、二次破砕工程437が行われる。その他の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法13に記載の工程と同様であり、洗浄工程432・乾燥工程434・造粒工程438・計測・混合工程439は、それぞれ、洗浄工程132・乾燥工程134・造粒工程138・計測・混合工程139に対応する。
(一次破砕工程431)In the fourth method 43 for producing biomass-derived fuel pellets, as shown in FIG. 2D, a primary crushing
(Primary crushing process 431)
一次破砕工程431は、一次破砕工程331と同じである。
(トレファクション工程436)The primary crushing
(Trerection process 436)
トレファクション工程436では、ヘミセルロースの熱分解温度である200℃から300℃で乾燥装置424により水分含有率を低下させた乾燥物414を半炭化する。具体的な方法、及び使用装置は、炭化温度が200℃から300℃に限定される点を除き、炭化工程136における半炭化と同じである。
In the
トレファクションを行うことにより、炭化物417は、高熱量を保持でき、破砕性や耐水性が向上する。
(二次破砕工程437)By performing torrefaction, the
(Secondary crushing process 437)
二次破砕工程437では、炭化物417を造粒しやすいサイズに破砕する。
In the secondary crushing
炭化物417は、トレファクション工程436により、破砕性が向上しており、第三実施形態における二次破砕機に比べ、小型の破砕機でも破砕できる。よって、製造エネルギー、コストを抑えることができる。
(スケール原因物質の除去試験)The
(Removal test of scale causing substance)
製造された燃料ペレットにおいて、スケール原因物質となるナトリウム、カリウム、及び、腐食の原因となる塩素が適切に除去されているかを評価するため、前記スケール原因物質の除去試験を行った。
(試験方法)In order to evaluate whether or not sodium, potassium which is a scale causative substance, and chlorine which is a corrosion are properly removed from the produced fuel pellets, the scale causative substance removal test was performed.
(Test method)
洗浄工程後のパーム空果房と炭化工程後のパーム空果房に対して、前記スケール原因物質の含有量を計測した。サンプルは、図3に示すような破砕機で粗破砕後、図4に示すような摩砕機で摩砕した後、洗浄工程にて洗浄を行った実施例1と、図3に示すような破砕機で粗破砕後、洗浄工程にて洗浄を行った実施例2との二種類用意した。洗浄は、バッジ式の洗浄槽を用いて、水を投入し、10分程度撹拌し、その後排水する作業を3回繰り返した。スケール原因物質の含有量は、カリウム及びナトリウムについては、乾式分解後、フレーム原子吸光法により測定し、乾燥サンプル換算にて算出した。また、塩素については、燃焼管式空気法を用いて、イオンクロマトグラフにより測定し、乾式サンプル換算にて算出した。
(実施例1)The content of the scale causing substance was measured for the empty palm fruit bunches after the washing step and the empty palm fruit bunches after the carbonizing step. The sample was roughly crushed with a crusher as shown in FIG. 3 and then ground with an attritor as shown in FIG. 4 and then crushed as shown in FIG. After roughly crushing with a machine, two types with Example 2 which washed in a washing process were prepared. Washing was carried out using a badge-type washing tank, pouring in water, stirring for about 10 minutes, and then draining work three times. The content of the scale causative substance was measured by flame atomic absorption spectrometry after dry decomposition of potassium and sodium, and calculated in terms of dry sample. Moreover, about chlorine, it measured by the ion chromatograph using the combustion pipe | tube type | formula air method, and it computed by dry sample conversion.
Example 1
300kgのパーム空果房を、図3に示すような破砕機において、φ50のスクリーンを用いて、粗破砕を実施した。その後、図4に示すような摩砕機で摩砕した。この摩砕後のパーム空果房の写真を図10に示す。この図に示すように、実施例1のパーム空果房は、繊維長が30〜70mm程度となり、繊維が縮れた状態となった。その後、3回の洗浄を行い、前述の測定方法により、実施例1の洗浄工程後のスケール原因物質の含有量を算出した。また、実施例1のパーム空果房については、乾燥工程134にて乾燥させた後、炭化工程136にて炭化させたサンプルも作製し、前述の測定方法により、実施例1の炭化工程後のスケール原因物質の含有量も算出した。
(実施例2)Rough crushing was performed on 300 kg of palm empty fruit bunches using a screen of φ 50 in a crusher as shown in FIG. Thereafter, it was milled with a mill as shown in FIG. A photograph of the palm empty fruit bunch after grinding is shown in FIG. As shown to this figure, the palm empty fruit bunch of Example 1 became about 30-70 mm in fiber length, and it was in the state by which the fiber was shrunk. Thereafter, washing was performed three times, and the content of the scale causative substance after the washing step of Example 1 was calculated by the above-mentioned measurement method. Moreover, about the palm empty fruit bunch of Example 1, after making it dry at the
(Example 2)
460kgのパーム空果房を、図3に示すような破砕機において、ローター回転刃とφ50のスクリーンを用いて、粗破砕した。この粗破砕後の原料の写真を図11に示す。この図に示すように、実施例2のパーム空果房は、繊維長が30〜70mm程度となり、繊維が解れた状態となった。その後、3回の洗浄を行い、前述の測定方法により、実施例2の洗浄工程後のスケール原因物質の含有量を算出した。
(カロリーの測定)460 kg of palm empty fruit bunches were roughly crushed using a rotor rotary blade and a screen of φ 50 in a crusher as shown in FIG. The photograph of the raw material after this coarse crushing is shown in FIG. As shown to this figure, the palm empty fruit bunch of Example 2 became about 30-70 mm in fiber length, and it was in the state in which the fiber was disintegrated. Thereafter, washing was performed three times, and the content of the scale causative substance after the washing step of Example 2 was calculated by the above-mentioned measurement method.
(Measurement of calories)
実施例1のパーム空果房を乾燥工程134にて乾燥させた後、炭化工程136にて炭化して作製したサンプルの高位発熱量をボンブ熱量計によって測定した。
(評価)The palm empty fruit bunch of Example 1 was dried in the drying
(Evaluation)
表1は、洗浄後の、実施例1及び実施例2のパーム空果房のスケール原因物質の含有量を示している。
前述したように、バイオマス由来燃料ペレット11のカリウム含有量及びナトリウム含有量は、いずれも、好ましくは、0mg/kg以上2000mg/kg以下であり、より好ましくは0mg/kg以上1000mg/kg以下であることが要求されるところ、表1に示すように、洗浄工程後は極めて低い値となり、炭化工程後は、要求される数値範囲内の値となった。また、バイオマス由来燃料ペレット11の塩素含有量は、好ましくは、0mg/kg以上1000mg/kg以下であり、より好ましくは0mg/kg以上500mg/kg以下であることが要求されるところ、同様に、洗浄工程後は極めて低い値となり、炭化工程後は、要求される数値範囲内の値となった。さらに、バイオマス由来燃料ペレットは、18MJ/kg以上27MJ/kg以下の発熱量、より好ましくは20MJ/kg以上の発熱量を有することが要求されるところ、実施例1のパーム空果房由来の燃料ペレットの発熱量は20.4MJ/kgの発熱量と計測された。
As described above, the potassium content and the sodium content of the biomass-derived
以上のことから、本実施の形態によれば、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質の含有量を低くでき、実用レベルの発熱量を有する燃料ペレットを提供できる。 From the above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the content of the substance causing the scale when using the boiler, and to provide a fuel pellet having a practical level of calorific value.
第一実施形態乃至第四実施形態においては、主として、破砕工程や洗浄工程を工夫することで、パーム空果房からなる原料から、効率良く、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質を溶出し得る種々のシステム及び製造方法を示すと共に、実験によって、製造される炭化物は、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質の含有量が低く、実用レベルの大きな発熱量が得られることを示した。 In the first to fourth embodiments, mainly by devising the crushing step and the washing step, it is possible to efficiently elute the substance causing the scale at the time of using the boiler from the raw material consisting of palm empty fruit bunches In addition to showing various systems and manufacturing methods, experiments have shown that the carbides produced have a low content of scale-causing materials when using a boiler, and a large practical calorific value can be obtained.
ここからは、第五実施形態乃至第七実施形態において、主として、製造過程において原料を燃料の形状に造粒した後、炭化することにより、バイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させ得る種々のシステム及び製造方法を示すと共に、実験によって、製造される炭化物は、当該混焼率が高く、実用レベルの大きな発熱量が得られることを示す。
(第五実施形態に係るバイオマス燃料化システム52)From here, in the fifth embodiment to the seventh embodiment, the raw material is mainly granulated in the form of fuel in the manufacturing process, and then carbonized to mix the biomass and other fuels with all the fuels used. In addition to showing various systems and manufacturing methods that can improve the mixed combustion rate, which is the ratio based on the calorific conversion of biomass, the carbides manufactured by experiments show that the mixed combustion rate is high and a large calorific value of practical level can be obtained. Show.
(Biomass fueling system 52 according to the fifth embodiment)
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第五実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図12Aに示す。 It is a preferred embodiment of the biomass fueling system according to the present invention, and the configuration of the biomass fueling system according to the fifth embodiment is shown in FIG. 12A.
図12Aに示すように、バイオマス燃料化システム52は、原料511に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料511を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物512にする破砕装置521と、破砕物512を洗浄することにより、破砕物512に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物513にする洗浄装置522と、洗浄物513の水分含有率を低下させて乾燥物514にする乾燥装置524と、乾燥装置524により水分含有率を低下させた後、乾燥装置524により水分含有率が低下した乾燥物514を燃料の形状に造粒し、造粒物516にする造粒装置528と、造粒物516を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物516に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレット51にする炭化装置526と、燃料ペレット51の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット51を混合する計測・混合装置529とを備えている。なお、破砕装置521において、繊維をすり潰す摩砕は省略してもよく、また、計測・混合装置529による計測自体を省略してもよい。
As shown in FIG. 12A, the biomass fueling system 52 promotes the elution of substances causing scale such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, and glass contained in the
バイオマス燃料化システム52についての詳細については、後述するバイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法53において説明する。
(バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法53)The details of the biomass fueling system 52 will be described in the fifth method 53 for producing biomass-derived fuel pellets described later.
(Fifth manufacturing method of biomass-derived fuel pellets 53)
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法の流れを示すフローチャートを図13Aに示す。 The flowchart which shows the flow of the 5th manufacturing method of the biomass origin fuel pellet which concerns on this invention is shown to FIG. 13A.
バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法53は、図13Aに示すように、破砕工程531から乾燥工程534までが、バイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法13における破砕工程131から乾燥工程134と同様である。第五製造方法53は、乾燥工程534の後に、造粒工程538があって、その後に、炭化工程536を行う点で、第一製造方法13と異なっている。計測・混合工程539は、計測・混合工程139に対応している。
(乾燥工程534)In the fifth production method 53 of biomass-derived fuel pellets, as shown in FIG. 13A, from the crushing
(Drying step 534)
乾燥工程534では、第一製造方法13の乾燥工程134のように、乾燥機1241や乾燥システムを利用して、洗浄工程532により、洗浄・脱水され、水分含有率が40%程度含まれる洗浄物513を水分含有量が15%程度となるまで乾燥させる。
In the drying
このように、造粒工程538の前工程で、乾燥物514に水分を例えば15%程度含ませておくことは、造粒工程538において乾燥物514を圧縮しやすく、固めやすいため、造粒しやすいというメリットがある。また、炭化工程536においては、ほぼ無酸素状態となるよう水蒸気を送風して造粒物516を加熱するところ、造粒物516の繊維が水分を含んでいるので、その水分が気化して水蒸気となるので、遮へいして造粒物516に熱風を送ることで一部は燃焼するものの大半は炭化させることができる。
(造粒工程538)Thus, in the previous step of the
(Granulation process 538)
造粒工程138では、リングダイ式造粒機1281にて、炭化物117を造粒したが、造粒工程538においては、リングダイ式造粒機を用いて、乾燥工程534を経て水分が低下した乾燥物514を好ましくはφ5mm以上φ25mm以下、より好ましくはΦ6mm以上Φ10mm以下のサイズに造粒する。
(炭化工程536)In the
(Carbing process 536)
炭化工程136では、乾燥させた乾燥物114を半炭化させる炭化工程の第一実施例と、乾燥させた乾燥物114を炭化させる炭化工程の第二実施例とがあり、適宜使い分けるが、炭化工程536においては、造粒物516を半炭化又は炭化させる。造粒物516の状態で炭化させることにより、燃料ペレット51がしっかりと固まるので、燃料ペレットとしての耐水性が向上する。また、造粒物516の形態で熱処理を行うことで、繊維では燃焼してしまうような場合であっても、燃焼させずに炭化させることも可能である。
(第六実施形態に係るバイオマス燃料化システム62)In the
(Biomass fueling system 62 according to the sixth embodiment)
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第六実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図12Bに示す。 It is a preferred embodiment of the biomass fueling system according to the present invention, and the configuration of the biomass fueling system according to the sixth embodiment is shown in FIG. 12B.
図12Bに示すように、バイオマス燃料化システム62は、原料611に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料611を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物612にする破砕装置621と、破砕物612を洗浄することにより、破砕物612に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物613にする洗浄装置622と、洗浄物613の水分含有率を低下させて乾燥物614にする乾燥装置624と、乾燥装置624により水分含有率を低下させた後、乾燥装置624により水分含有率が低下した乾燥物614を燃料の形状に造粒し、造粒物616にする造粒装置628と、造粒物616を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物616に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレット61にする炭化装置626と、燃料ペレット61の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット61を混合する計測・混合装置629とを備えている。
(バイオマス由来燃料ペレットの第六製造方法63)As shown in FIG. 12B, the biomass fueling system 62 promotes the elution of substances causing scale such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, glass, etc. contained in the
(Sixth method for producing biomass-derived fuel pellets 63)
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第六製造方法の流れを示すフローチャートを図13Bに示す。 The flowchart which shows the flow of the 6th manufacturing method of the biomass origin fuel pellet concerning this invention is shown to FIG. 13B.
バイオマス由来燃料ペレットの第六製造方法63は、図13Bに示すように、炭化工程636以外の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法53に記載の工程と同様であり、破砕工程631・洗浄工程632・乾燥工程634・造粒工程638・計測・混合工程639は、それぞれ、破砕工程531・洗浄工程532・乾燥工程534・造粒工程538・計測・混合工程539に対応する。
(炭化工程636)In the sixth production method 63 of biomass-derived fuel pellets, as shown in FIG. 13B, the steps other than the
(Carbing process 636)
炭化工程536では、水蒸気を送風して造粒物516を加熱することで、造粒物516を半炭化又は炭化させるが、炭化工程636においては、造粒物616をフライ装置626により炭化させる。炭化工程636の詳細は、炭化工程236と同様であるので省略する。
(第七実施形態に係るバイオマス燃料化システム72)In the
(Biomass fueling system 72 according to the seventh embodiment)
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第七実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図12Cに示す。 It is a preferred embodiment of the biomass fueling system according to the present invention, and the configuration of the biomass fueling system according to the seventh embodiment is shown in FIG. 12C.
図12Cに示すように、バイオマス燃料化システム72は、原料711に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料711を破砕し、繊維をすり潰すことにより、一次破砕物712にする一次破砕装置721と、一次破砕物712を洗浄することにより、一次破砕物712に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物713にする洗浄装置722と、洗浄物713の水分含有率を低下させて乾燥物714にする乾燥装置724と、乾燥装置724により水分含有率を低下させた乾燥物714を造粒に適したサイズに破砕し、二次破砕物715にする二次破砕装置725と、二次破砕装置725により破砕された二次破砕物715を燃料の形状に造粒し、造粒物716にする造粒装置728と、造粒物716を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物716に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレット71にする炭化装置726と、燃料ペレット71の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット71を混合する計測・混合装置729とを備えている。
(バイオマス由来燃料ペレットの第七製造方法73)As shown in FIG. 12C, the biomass fueling system 72 promotes the elution of substances causing scale such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, and glass contained in the
(Seventh Production Method of Biomass-Derived Fuel Pellet 73)
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第七製造方法の流れを示すフローチャートを図13Cに示す。 The flowchart which shows the flow of the 7th manufacturing method of the biomass origin fuel pellet which concerns on this invention is shown to FIG. 13C.
バイオマス由来燃料ペレットの第七製造方法73は、図13Cに示すように、バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法53において、乾燥工程534と造粒工程538の間で、二次破砕工程735を行う。したがって、二次破砕工程735以外の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法53に記載の工程と同様であり、破砕工程731・洗浄工程732・乾燥工程734・造粒工程738・炭化工程736・計測・混合工程739は、それぞれ、破砕工程531・洗浄工程532・乾燥工程534・造粒工程538・炭化工程536・計測・混合工程539に対応する。
(二次破砕工程735)The seventh method for producing biomass-derived fuel pellets 73 performs a secondary crushing
(Secondary crushing process 735)
二次破砕工程735では、乾燥工程734によって水分含有率が低下した乾燥物714に対して、二次破砕を行う。この後に行う造粒工程738で利用するリングダイ式造粒機のリングダイに多数設けられた孔のサイズがΦ6mm又はΦ8mmであるため、その孔に入りやすく圧縮しやすいように、二次破砕工程735では、10mm前後の繊維の長さに粉砕する。この粉砕した二次破砕物715を造粒工程738にて造粒後に炭化工程736にて炭化することで、均一に炭化されたバイオマス由来燃料ペレット71が得られる。また、このバイオマス由来燃料ペレット71は、細かく粉砕されてから、しっかりと固められているため、高い耐水性を有すると共に、粉砕性に優れるため、他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させることができる。
(混焼率の評価試験)In the secondary crushing
(Evaluation test of mixed burning rate)
製造されたバイオマス由来燃料ペレット71において、他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を評価するための試験を行った。
(試験方法)In the produced biomass-derived
(Test method)
粉砕性が優れる場合、高い混焼率が得られ、粉砕性が劣る場合、混焼率が低くなる相関があるので、混焼率を評価するに当たり、粉砕性を評価することで、混焼率も評価することができる。 There is a correlation that when the crushability is excellent, a high co-firing rate is obtained and when the crushability is poor, there is a correlation that the co-firing rate becomes low, so in evaluating the co-firing rate, the co-firing rate is also evaluated Can.
JIS M 8801に準拠して、粉砕性の評価試験を行った。試験は、試料を所定の方法で採取し気乾するか、又は縮分したものを所定の大きさ以下に予備粉砕してから、更に所定の大きさになるように粉砕、ふるい分けをして調製したものを供試試料とする。 An evaluation test of grindability was conducted in accordance with JIS M 8801. The test is prepared by collecting the sample according to a predetermined method and air-drying it, or pre-milling the fraction to a predetermined size or less, and then grinding and sieving the sample to a predetermined size. The sample is taken as the test sample.
この供試試料を所定の試験機で粉砕した後、所定のふるいでふるい分け、ふるい下の質量をはかり、所定の実験式によって求めた値をHGI(ハードグローブ粉砕指数)として表す。 The sample to be tested is crushed by a predetermined testing machine, then sieved by a predetermined sieve, the mass under the sieve is weighed, and the value determined by a predetermined experimental formula is represented as HGI (Hard Glove Grinding Index).
第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット71を作成し、上記の試験方法によって、このバイオマス由来燃料ペレット71の粉砕性指数であるHGIを求めた。
(混焼率の評価)The biomass-derived
(Evaluation of mixed burning rate)
第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット71のHGIは、44という値となった。この値は、各種燃料ペレットの標準的なHGIの値である、木質チップの16、原料PKS(パーム椰子殻)の14、PKSの25、木質ペレットの22、と比較して、大きな値である。このことは、第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット71は、各種燃料ペレットよりも粉砕しやすいことを示しており、少なくとも、第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット71によれば、混焼率が向上することが判明した。
(カロリーの測定)The HGI of the biomass-derived
(Measurement of calories)
第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット71の高位発熱量をボンブ熱量計によって測定した。
(カロリーの評価)The high calorific value of the biomass-derived
(Evaluation of calories)
前述したように、バイオマス由来燃料ペレットは、18MJ/kg以上27MJ/kg以下の発熱量、より好ましくは20MJ/kg以上の発熱量を有することが要求されるところ、第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット71の発熱量は22.1MJ/kgの発熱量と計測された。
As described above, biomass-derived fuel pellets are required to have a calorific value of 18 MJ / kg or more and 27 MJ / kg or less, more preferably 20 MJ / kg or more. The calorific value of the
以上のことから、本実施の形態によれば、発熱量が大きく、バイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させることができる燃料ペレットを提供できる。
(第八実施形態に係るバイオマス燃料化システム82)From the above, according to the present embodiment, a fuel pellet having a large calorific value and capable of improving the mixed combustion rate, which is a ratio of biomass to the total amount of fuel used when co-firing biomass and other fuel, in terms of calories conversion Can provide
(Biomass fueling system 82 according to the eighth embodiment)
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第八実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図14Aに示す。 It is a preferred embodiment of the biomass fueling system according to the present invention, and the configuration of the biomass fueling system according to the eighth embodiment is shown in FIG. 14A.
図14Aに示すように、バイオマス燃料化システムA2は、原料A11に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム椰子の茎葉からなる原料A11を圧搾することにより、圧搾物A19にする圧搾装置A30と、圧搾物A19を洗浄することにより、圧搾物A19に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物A13にする洗浄装置A22と、洗浄物A13の水分含有率を低下させて乾燥物A14にする乾燥装置A24と、乾燥装置A24により水分含有率を低下させた後、乾燥物A14を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物A14に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物A17にする炭化装置A26と、炭化物A17を燃料の形状に造粒し、燃料ペレットA1にする造粒装置A28と、燃料ペレットA1の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットA1を混合する計測・混合装置A29とを備えている。なお、計測・混合装置A29による計測自体を省略してもよい。 As shown to FIG. 14A, biomass fueling system A2 promotes elution of the substance which causes scales, such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, glass contained in raw material A11 So, by squeezing the raw material A11 consisting of the stems and leaves of palm palm, the press causing the pressed product A19 and washing the pressed product A19 reduce the causative substance of the scale contained in the pressed product A19 The dried product A14 is carbonized after the dried product A14 is reduced by the cleaning apparatus A22 to be the product A13, the drying apparatus A24 to reduce the moisture content of the washed product A13 to make the dry product A14, and the drying apparatus A24. , Which further reduces the water content and causes the corrosion of the boiler, such as chlorine and sulfur, contained in the dry matter A14. Carbonization device A26 for reducing carbide substances to increase the amount of heat per unit weight, granulating device A28 for granulating carbide A17 into fuel shape and for fuel pellet A1, and fuel pellet A1 And a measuring / mixing device A29 for mixing the fuel pellets A1 so as to measure the amount of heat, brittleness, etc., and to keep the product quality constant. In addition, you may abbreviate | omit the measurement itself by measurement / mixing apparatus A29.
バイオマス燃料化システムA2についての詳細については、後述するバイオマス房由来燃料ペレットの製造方法A3において説明する。
(バイオマス由来燃料ペレットの第八製造方法A3)The details of the biomass fueling system A2 will be described in a method A3 for producing biomass bunch-derived fuel pellets described later.
(The eighth method for producing biomass-derived fuel pellets A3)
本発明に係るパーム空果房由来燃料ペレットの第八製造方法A3は、図15Aに示すように、原料A11に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料A11を圧搾し、圧搾物A19にする圧搾工程A40と、圧搾物A19を洗浄することにより、圧搾物A19に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物A13にする洗浄工程A32と、洗浄物A13の水分含有率を低下させて乾燥物A14にする乾燥工程A34と、乾燥工程A34により水分含有率を低下させた後、乾燥物A14を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物A14に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物A17にする炭化工程A36と、炭化物A17を燃料の形状に造粒し、燃料ペレットA1にする造粒工程A38と、燃料ペレットA1の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットA1を混合する計測・混合工程A39とからなる。 As shown in FIG. 15A, the eighth production method A3 of the palm empty fruit bunch-derived fuel pellet according to the present invention includes sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, glass contained in the raw material A11. Contained in the pressed product A19 by squeezing the raw material A11 comprising palm empty fruit bunches and promoting the pressed product A19 to squeeze the pressed product A19 so as to promote the elution of the substance causing the scale etc. The water content is reduced by the washing step A32 to reduce the causative substance of the scale to be washed, the drying step A34 to reduce the water content of the washing material A13 to the dry matter A14 to reduce the water content of the Then, the dried product A14 is carbonized to further reduce the water content, and the boiler such as chlorine and sulfur contained in the dried product A14 is used. Carbonization step A36 to reduce the substances that cause corrosion at the time to increase the amount of heat per unit weight to carbide A17, and granulate step A38 to granulate carbide A17 into fuel shape and convert it to fuel pellets A1 And a measurement / mixing step A39 for measuring the heat quantity and brittleness of the fuel pellet A1 and mixing the fuel pellet A1 so that the quality of the product becomes constant.
圧搾工程A40以外の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法13に記載の工程と同様であり、洗浄工程A32・乾燥工程A34・炭化工程A36・造粒工程A3A・計測・混合工程A39は、それぞれ、洗浄工程132・乾燥工程134・炭化工程136・造粒工程138・計測・混合工程139に対応する。なお洗浄工程A32では、圧搾物A19を複数段階に分けて洗浄してもよい。
The steps other than the pressing step A40 are the same as the steps described in the first method for producing biomass-derived fuel pellets 13. The washing step A32, drying step A34, carbonization step A36, granulation step A3A, measurement and mixing step A39 These correspond to the
圧搾工程A40において、原料A11は圧搾装置A30により圧搾されて、原料A11中の植物細胞が破壊され、原料A11に含まれる水分が一定量除去されると共に、原料A11中のカリウム等のスケールの原因物質の溶出が促される。この段階で原料A11に含まれる水分が、質量において40%以上減少するのが望ましい。圧搾装置A30は、例えば公知のスクリュー式の圧搾機、油圧プレス機等を用いることができる。
(第九実施形態に係るバイオマス燃料化システムB2)In the pressing step A40, the raw material A11 is pressed by the pressing device A30, the plant cells in the raw material A11 are destroyed, a certain amount of water contained in the raw material A11 is removed, and the cause of scale such as potassium in the raw material A11 Elution of the substance is promoted. It is desirable that the water content of the raw material A11 be reduced by 40% or more in mass at this stage. For example, a known screw-type press, a hydraulic press, or the like can be used as the press A30.
(Biomass fueling system B2 according to the ninth embodiment)
図14Bに示すように、バイオマス燃料化システムB2は、原料B11に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム椰子の茎葉からなる原料B11を圧搾することにより、圧搾物B19にする圧搾装置B30と、圧搾物B19を洗浄することにより、圧搾物B19に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物B13にする洗浄装置B22と、洗浄物B13の水分含有率を低下させて乾燥物B14にする乾燥装置B24と、乾燥装置B24により水分含有率を低下させた後、乾燥装置B24により水分含有率が低下した乾燥物B14を燃料の形状に造粒し、造粒物B16にする造粒装置B28と、造粒物B16を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物B16に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレットB1にする炭化装置B26と、燃料ペレットB1の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットB1を混合する計測・混合装置B29とを備えている。なお、計測・混合装置B29による計測自体を省略してもよい。 As shown to FIG. 14B, biomass fueling system B2 promotes elution of the substance which causes scales, such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, glass contained in raw material B11 So, by pressing the raw material B11 consisting of the stems and leaves of palm dumpling, by washing the pressing device B30 to make a pressed object B19 and the pressing object B19, the causative substance of the scale contained in the pressed object B19 is reduced and washed The water content is reduced by the drying device B24 after the water content is reduced by the cleaning device B22 to be the substance B13, the drying device B24 to reduce the moisture content of the cleaning material B13 to be the dry matter B14, and the drying device B24 Granulates the dried product B14 with a reduced amount of fuel into a form of fuel, and carbonizes the As a result, the water content is further reduced, and substances contained in the granulated material B16 that cause corrosion during boiler use, such as chlorine and sulfur, are reduced to increase the amount of heat per unit weight to the fuel pellet B1. And a measurement / mixing device B29 for measuring the heat quantity and brittleness of the fuel pellet B1 and mixing the fuel pellet B1 so that the quality of the product becomes constant. In addition, the measurement itself by measurement / mixing apparatus B29 may be abbreviate | omitted.
バイオマス燃料化システムB2についての詳細については、後述するバイオマス房由来燃料ペレットの製造方法B3において説明する。
(バイオマス由来燃料ペレットの第九製造方法B3)The details of the biomass fueling system B2 will be described in the method for producing biomass bunch-derived fuel pellets B described later.
(Ninth manufacturing method B3 of biomass-derived fuel pellet)
バイオマス由来燃料ペレットの第九製造方法B3は、図15Bに示すように、圧搾工程B40から乾燥工程B34までが、バイオマス由来燃料ペレットの第八製造方法A83における圧搾工程A40から乾燥工程A34と同様である。第九製造方法B3は乾燥工程B34後に造粒工程B38があって、その後に、炭化工程B36を行う点で、第八製造方法A3と異なっている。計測・混合工程B39は、計測・混合工程A39に対応している。
(第十実施形態に係るバイオマス燃料化システムC2)In the ninth production method B3 for biomass-derived fuel pellets, as shown in FIG. 15B, from the pressing step B40 to the drying step B34 is the same as the pressing step A40 to the drying step A34 in the eighth production method A83 for biomass-derived fuel pellets is there. The ninth manufacturing method B3 is different from the eighth manufacturing method A3 in that the granulation step B38 follows the drying step B34 and then the carbonization step B36 is performed. The measurement and mixing process B39 corresponds to the measurement and mixing process A39.
(Biomass fueling system C2 according to the tenth embodiment)
図14Cに示すように、バイオマス燃料化システムC2は、原料C11に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料C11を破砕することにより、破砕物C12にする破砕装置C21と、破砕物C12を圧搾することにより、圧搾物C19にする圧搾装置C30と、圧搾物C19を洗浄することにより、圧搾物C19に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物C13にする洗浄装置C22と、洗浄物C13の水分含有率を低下させて乾燥物C14にする乾燥装置C24と、乾燥装置C24により水分含有率を低下させた後、乾燥物C4を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物C4に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物C17にする炭化装置826と、炭化物C17を燃料の形状に造粒し、燃料ペレットC1にする造粒装置C28と、燃料ペレットC1の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットC1を混合する計測・混合装置C29とを備えている。なお、計測・混合装置C29による計測自体を省略してもよい。 As shown in FIG. 14C, the biomass fueling system C2 promotes the elution of scale-causing substances such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, and glass contained in the raw material C11. Thus, the crushing device C21 to make crushed material C12 by crushing the raw material C11 consisting of palm empty fruit bunches, and the pressing device C30 to make compressed material C19 and the compressed material C19 by cleaning the crushed material C12 By doing this, the causative agent of the scale contained in the pressed product C19 is reduced, and the washing apparatus C22 for producing the washed product C13, the drying apparatus C24 for reducing the moisture content of the washed product C13 to produce the dried product C14, and drying After the moisture content is reduced by the device C24, the moisture content is further reduced by carbonizing the dried product C4. The carbonization device 826 to reduce the substances that cause corrosion at the time of using the boiler such as chlorine and sulfur contained in the dry matter C4 to make the carbide C17 with an increased amount of heat per unit weight, and the carbide C17 into a fuel shape A pelletizer C28 for granulating and forming fuel pellets C1, and a measuring / mixing device C29 for measuring the heat quantity and brittleness of the fuel pellets C1 and mixing the fuel pellets C1 so that the product quality is constant ing. In addition, you may abbreviate | omit the measurement itself by measurement / mixing apparatus C29.
バイオマス燃料化システムC2についての詳細については、後述するバイオマス房由来燃料ペレットの製造方法C3において説明する。
(バイオマス由来燃料ペレットの第十製造方法C3)The details of the biomass fueling system C2 will be described in the method for producing biomass bunch-derived fuel pellets C3, which will be described later.
(The tenth method for producing biomass-derived fuel pellets C3)
本発明に係るパーム空果房由来燃料ペレットの第十製造方法C3は、図15Cに示すように、原料C11に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、原料C11を破砕することにより、破砕物C12にする破砕工程C31と、破砕物C12を圧搾することにより、圧搾物C19にする圧搾工程C40と、圧搾物C19を洗浄することにより、圧搾物C19に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物C13にする洗浄工程C32と、洗浄物C13の水分含有率を低下させて乾燥物C14にする乾燥工程C34と、乾燥工程C34により水分含有率を低下させた後、乾燥物C14を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物C14に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物C17にする炭化工程C36と、炭化物C17を燃料の形状に造粒し、燃料ペレットC1にする造粒工程C38と、燃料ペレットC1の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットC1を混合する計測・混合工程C39とからなる。破砕工程C31で原料を破砕して圧搾工程C39に供給することにより、圧搾工程C39における圧搾装置C30により圧搾処理がし易くなり能率が上がる。 As shown in FIG. 15C, the tenth method for producing a palm empty fruit bunch-derived fuel pellet according to the present invention includes sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur and glass contained in the raw material C11. Shredding process C31 made into crushed material C12 by crushing raw material C11 so as to promote elution of the substance causing scale etc., squeezing process C40 made into pressed object C19 by squeezing crushed material C12 By washing the press C19, the causative agent of the scale contained in the press C19 is reduced, and the water content of the wash C13 is reduced to be the dry C14. After the moisture content is reduced by the drying step C34 and the drying step C34, the moisture content is further reduced by carbonizing the dried product C14. Together with the carbonization process C36 to reduce the amount of substances that cause corrosion during boiler use such as chlorine and sulfur contained in the dry matter C14 to increase the amount of heat per unit weight, and the carbide C17 as fuel A pelletizing process C38 for granulating the fuel pellet C1 into fuel pellets C1 and measuring the heat quantity and brittleness of the fuel pellets C1 and mixing the fuel pellets C1 so that the quality of the product becomes constant C39 It consists of By crushing the raw material in the crushing process C31 and supplying it to the squeezing process C39, the squeezing process can be easily performed by the squeezing device C30 in the squeezing process C39, and the efficiency is increased.
第十製造方法C3では、圧搾工程C40・洗浄工程C32・乾燥工程C34・炭化工程C36・造粒工程C38・計測・混合工程C39は、それぞれ、バイオマス由来燃料ペレットの第八製造方法83と同様であり、破砕工程C31では、原料C11を圧搾装置C30により処理するのに適した大きさになるように、破砕装置C21により破砕する。破砕工程C31で生じた破砕物C19は圧搾工程C40へ供給される。この破砕装置C21は、第一実施形態に係るバイオマス燃料化システム12の破砕装置121と同様のものである。
(第十一実施形態に係るバイオマス燃料化システムD2)In the tenth manufacturing method C3, the pressing step C40, the washing step C32, the drying step C34, the carbonization step C36, the granulation step C38, and the measurement and mixing step C39 are respectively the same as the eighth method 83 for producing biomass-derived fuel pellets In the crushing step C31, the raw material C11 is crushed by the crushing device C21 so as to be a size suitable for processing by the pressing device C30. The crushed material C19 generated in the crushing step C31 is supplied to the pressing step C40. The crushing apparatus C21 is the same as the crushing
(Biomass fueling system D2 according to the eleventh embodiment)
図14Dに示すように、バイオマス燃料化システムD2は、原料D11に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料D11を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物D12にする破砕装置D21と、破砕物D12を圧搾することにより、圧搾物D19にする圧搾装置D30と、圧搾物D19を洗浄することにより、圧搾物D19に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物D13にする洗浄装置D22と、洗浄物D13の水分含有率を低下させて乾燥物D14にする乾燥装置D24と、乾燥装置D24により水分含有率を低下させた後、乾燥物D4を燃料の形状に造粒することにより、造粒物D16にする造粒装置D28と、造粒物D16を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物D16に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレットD1にする炭化装置D26と、燃料ペレットD1の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットD1を混合する計測・混合装置D29とを備えている。なお、計測・混合装置D29による計測自体を省略してもよい。 As shown in FIG. 14D, the biomass fueling system D2 promotes the elution of scale-causing substances such as sodium, potassium, phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, and glass contained in the raw material D11. Thus, a crushing device D21 for crushing the raw material D11 consisting of palm empty fruit bunches and crushing fibers to make a crushing material D12, and a squeezing device D30 for forming a compression product D19 by squeezing the crushing material D12, By washing the pressed product D19, the causative agent of the scale contained in the pressed product D19 is reduced, and the water content of the washing product D13 is reduced to be the dried product D14. Granules D16 are obtained by granulating the dried product D4 in the form of fuel after the water content is reduced by the apparatus D24 and the drying apparatus D24. By carbonizing the granulating apparatus D28 and the granulated product D16, the water content is further reduced and, at the same time, the substances contained in the granulated product D16, such as chlorine and sulfur, which cause corrosion during boiler use are reduced. And measure the heat quantity and brittleness of the fuel pellet D1 and carbonize the fuel pellet D1 to increase the heat quantity per unit weight, and mix the fuel pellet D1 so that the product quality becomes constant. And a mixing device D29. The measurement itself by the measurement / mixing device D29 may be omitted.
バイオマス燃料化システムD2についての詳細については、後述するバイオマス房由来燃料ペレットの製造方法D3において説明する。
(バイオマス由来燃料ペレットの第十一製造方法D3)The details of the biomass fueling system D2 will be described in the method for producing biomass bunch-derived fuel pellets D3 described later.
(The eleventh method for producing biomass-derived fuel pellets D3)
本発明に係るパーム空果房由来燃料ペレットの第十一製造方法の流れを示すフローチャートを図15Dに示す。 The flowchart which shows the flow of the 11th manufacturing method of the palm empty fruit bunch origin fuel pellet which concerns on this invention is shown to FIG. 15D.
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第十一製造方法D3は、図15Dに示すように、破砕工程D31から乾燥工程D34までが、バイオマス由来燃料ペレットの第十製造方法C3における破砕工程C31から乾燥工程C34と同様である。第十一製造方法D3は、乾燥工程D34後に造粒工程D36があって、その後に、炭化工程D38を行う点で、第十製造方法C3と異なっている。計測・混合工程D39は、計測・混合工程C39に対応している。
(第十二実施形態に係るバイオマス燃料化システムE2)The eleventh method for producing biomass-derived fuel pellets according to the present invention, as shown in FIG. 15D, from the crushing step D31 to the drying step D34 is drying from the crushing step C31 in the tenth method for producing biomass-derived fuel pellets C3. It is the same as step C34. The eleventh manufacturing method D3 differs from the tenth manufacturing method C3 in that the granulation step D36 is performed after the drying step D34, and then the carbonization step D38 is performed. The measurement and mixing process D39 corresponds to the measurement and mixing process C39.
(Biomass fueling system E2 according to the twelfth embodiment)
図16Eに示すように、バイオマス燃料化システムE2は、パーム椰子の茎葉からなる原料E11を加熱することにより、加工しやすい加熱物E11aにする加熱装置E30Aと、原料E11に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム椰子の茎葉からなる原料E11を圧搾することにより、圧搾物E19にする圧搾装置E30と、圧搾物E19を洗浄することにより、圧搾物E19に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物E13にする洗浄装置E22と、洗浄物E13の水分含有率を低下させて乾燥物E14にする乾燥装置E24と、乾燥装置E24により水分含有率を低下させた後、乾燥物E14を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物E14に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物E17にする炭化装置E26と、炭化物E17を燃料の形状に造粒し、燃料ペレットE1にする造粒装置E28と、燃料ペレットE1の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットE1を混合する計測・混合装置E29とを備えている。なお、計測・混合装置E29による計測自体を省略してもよい。 As shown to FIG. 16E, the biomass fueling system E2 is the heating apparatus E30A made into the heating material E11a which is easy to process by heating the raw material E11 which consists of a stem and leaf of a palm coconut, and sodium, potassium contained in the raw material E11 Squeeze machine which makes pressed object E19 by pressing raw material E11 which consists of leaves and leaves of palm coconut to promote elution of scale causing substances such as phosphorus, zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur, glass etc. By washing E30 and press E19, the causative agent of the scale contained in the press E19 is reduced, and the water content of the wash E13 and the wash E13 to be the wash E13 is reduced to dry the dry E14. After the water content is reduced by the drying device E24 and the drying device E24, the dried material E14 is carbonized. Further, the carbon content is reduced to further reduce the water content and to reduce substances contained in the dry matter E14 that cause corrosion during boiler use, such as chlorine and sulfur, to make the carbide E17 an increased amount of heat per unit weight. The pelletizing device E28 which granulates the device E26 and the carbide E17 into the shape of fuel and makes it into the fuel pellet E1, measures the heat quantity and brittleness of the fuel pellet E1, etc., and makes the product quality constant And a measuring and mixing device E29 for mixing the The measurement itself by the measurement / mixing device E29 may be omitted.
バイオマス燃料化システムE2の詳細については、後述するバイオマス房由来燃料ペレットの製造方法E3において説明する。
(バイオマス由来燃料ペレットの第十二製造方法E3)The details of the biomass fueling system E2 will be described in a method E3 for producing biomass bunch-derived fuel pellets described later.
(The 12th production method E3 of biomass-derived fuel pellets)
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第十二製造方法E3は、図17Eに示すように、洗浄工程E32から造粒工程E38までが、図14Aに示すバイオマス由来燃料ペレットの第八製造方法A3における洗浄工程A32から造粒工程A38と同様である。第十二製造方法E3は、圧搾工程E40の前に加熱工程E40Aがあり、加熱工程E40Aで原料E11を加熱することにより加熱物E11aとし、圧搾工程E40は加熱物E11aを圧搾する点で、第八製造方法A3と異なっている。計測・混合工程E39は、計測・混合工程A39に対応している。 The twelfth production method E3 of the biomass-derived fuel pellet according to the present invention is, as shown in FIG. 17E, from the washing step E32 to the granulation step E38 in the eighth production method A3 for the biomass-derived fuel pellet shown in FIG. 14A. The steps from the washing step A32 to the granulation step A38 are the same. The twelfth production method E3 has a heating step E40A prior to the pressing step E40, and the raw material E11 is heated in the heating step E40A to make a heated product E11a, and the pressing step E40 squeezes the heating material E11a. (V) It differs from manufacturing method A3. The measurement and mixing step E39 corresponds to the measurement and mixing step A39.
加熱装置E30Aは、例えば蒸し器、熱風を吹き付ける公知のドライヤー等を用いることができ、原料E11を加熱して柔らかくし、原料E11から水分を絞り出し易くする。原料の加熱は、例えば温度が摂氏100度から摂氏200度に保たれた容器中に原料を10分から1時間収容することで行う。
(第十三実施形態に係るバイオマス燃料化システムF2)The heating device E30A can use, for example, a steamer, a well-known drier or the like that blows hot air, heats and softens the raw material E11, and facilitates squeezing out water from the raw material E11. The heating of the raw material is performed, for example, by containing the raw material for 10 minutes to 1 hour in a container in which the temperature is maintained at 100 ° C. to 200 ° C.
(Biomass fueling system F2 according to the thirteenth embodiment)
図16Fに示すように、バイオマス燃料化システムF2は、パーム椰子の茎葉からなる原料F11を加熱することで加工しやすい加熱物E11aにする加熱装置E30Aと、原料F11に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム椰子の茎葉からなる原料F11を圧搾することにより、圧搾物F19にする圧搾装置F30と、圧搾物F19を洗浄することにより、圧搾物F19に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物F13にする洗浄装置F22と、洗浄物F13の水分含有率を低下させて乾燥物F14にする乾燥装置F24と、乾燥装置F24により水分含有率を低下させた後、乾燥装置F24により水分含有率が低下した乾燥物F14を燃料の形状に造粒し、造粒物F16にする造粒装置F28と、造粒物F16を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物F16に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレットF1にする炭化装置F26と、燃料ペレットF1の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットF1を混合する計測・混合装置F29とを備えている。なお、計測・混合装置F29による計測自体を省略してもよい。
(バイオマス由来燃料ペレットの第十三製造方法F3)As shown to FIG. 16F, the biomass fueling system F2 is the heating apparatus E30A made into the heating material E11a which is easily processed by heating the raw material F11 which consists of a stem and leaf of a palm coconut, and sodium, potassium, phosphorus contained in the raw material F11 Squeezing machine F30 which squeezes the raw material F11 consisting of the stems and leaves of palm palm to promote the elution of scale-causing substances such as zinc, lead, copper, aluminum, calcium, sulfur and glass And, by washing the pressed product F19, the causative substance of the scale contained in the pressed product F19 is reduced, and the water content of the washed product F13 is reduced to the dried product F14. After the water content is reduced by the drying device F24 and the drying device F24, the water content is low by the drying device F24. The granulated product F14 is granulated in the form of fuel, and the granulating apparatus F28 to form the granulated product F16 and the granulated product F16 are carbonized to further reduce the water content and to be included in the granulated product F16 To measure the amount of heat, brittleness, etc. of the fuel pellet F1 by reducing the substances that cause corrosion when using the boiler such as chlorine and sulfur, and making the fuel pellet F1 with an increased amount of heat per unit weight And a measuring / mixing device F29 for mixing the fuel pellets F1 so that the product quality is constant. In addition, you may abbreviate | omit the measurement itself by measurement / mixing apparatus F29.
(The 13th Production Method of Biomass Derived Fuel Pellets F3)
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第十三製造方法F3は、図17Fに示すように、洗浄工程F32から造粒工程F38までが、図14Bに示すバイオマス由来燃料ペレットの第九製造方法B3における洗浄工程B32から造粒工程B38と同様である。第十三製造方法F3は、圧搾工程F40の前に加熱工程F40Aがあり、加熱工程F40Aで原料F11を加熱することにより加熱物F11aとし、圧搾工程F40は加熱物E11aを圧搾する点で、第九製造方法B3と異なっている。計測・混合工程F39は、計測・混合工程B39に対応している。 As shown in FIG. 17F, the thirteenth manufacturing method F3 of biomass-derived fuel pellets according to the present invention includes the washing step F32 to the granulation step F38 in the ninth manufacturing method B3 of biomass-derived fuel pellets shown in FIG. 14B. The process is the same as the washing process B32 to the granulation process B38. The thirteenth manufacturing method F3 has a heating step F40A before the squeezing step F40, and the raw material F11 is heated in the heating step F40A to make a heated product F11a, and the pressing step F40 squeezes the heated material E11a. It is different from nine manufacturing method B3. The measurement and mixing process F39 corresponds to the measurement and mixing process B39.
本発明によれば、第八実施形態から第十三実施形態に係るバイオマス燃料化システムA2、B2、C2、D2、E2、F2において、過熱水蒸気により原料を炭化する炭化装置A26、B26、C26、D26、E26、F26を、第二実施形態における炭化装置226と同様のものに替えることができる。この場合、第八から第十三製造方法A3、B3、C3、D3、E3、F3は、それぞれ高温の油中で原料を炭化する炭化工程を含むものとなる。
According to the present invention, in biomass fueling systems A2, B2, C2, D2, E2 and F2 according to eighth to thirteenth embodiments, carbonization devices A26, B26, C26, and C26 for carbonizing raw materials with superheated steam D26, E26, F26 can be replaced with the same one as the
また、第八実施形態、第十実施形態、第十二実施形態に係るバイオマス燃料化システムA2、C2、E2において、乾燥装置A24、C24、E24と、炭化装置A26、C26、E26を、第三実施形態係るバイオマス燃料化システム32における、乾燥装置334と、二次破砕装置335と、炭化装置336とに替えることができる。この場合、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、乾燥工程と炭化工程との間に、乾燥物を二次破砕装置により造粒に適したサイズに破砕してから炭化する二次破砕工程を含むものとなる。
さらに、第八実施形態、第十実施形態、第十二実施形態に係るバイオマス燃料化システムA2、C2、E2において、炭化装置A26、C26、E26と、造粒装置A28、C28、E28を、第四実施形態係るバイオマス燃料化システム42における、炭化装置426と、二次破砕装置427と、造粒装置428に替えことができる。この場合、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、炭化工程と造粒工程との間に、炭化物を二次破砕装置により造粒に適したサイズに破砕する二次破砕工程を含むものとなる。In the biomass fueling systems A2, C2 and E2 according to the eighth embodiment, the tenth embodiment and the twelfth embodiment, the drying devices A24, C24 and E24, and the carbonizing devices A26, C26 and E26 In the biomass fueling system 32 according to the embodiment, the
Furthermore, in biomass fueling systems A2, C2, E2 according to the eighth embodiment, the tenth embodiment, the twelfth embodiment, the carbonizing devices A26, C26, E26, and the granulating devices A28, C28, E28, In the biomass fueling system 42 according to the four embodiments, the
また、第九実施形態、第十一実施形態、第十三実施形態に係るバイオマス燃料化システムB2、D2、F2において、乾燥装置B24、D24、F24と、造粒装置B28、D28、F28を第七実施形態係るバイオマス燃料化システム72における、乾燥装置734と、二次破砕装置735と、炭化装置736に替えることができる。この場合、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、乾燥工程と造粒工程との間に、乾燥物を二次破砕装置により造粒に適したサイズに破砕する二次破砕工程を含むものとなる。
In the biomass fueling systems B2, D2, and F2 according to the ninth embodiment, the eleventh embodiment, and the thirteenth embodiment, the drying devices B24, D24, and F24, and the granulation devices B28, D28, and F28 are selected. In the biomass fueling system 72 according to the seventh embodiment, the
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、パーム製品の製造工場などで、廃棄物として処理されていたパーム空果房を燃料化する用途に適用できる。 A biomass-derived fuel pellet, a biomass fueling system, and a method of producing a biomass-derived fuel pellet according to the present invention fuel empty palm bunches that have been treated as waste in a palm product manufacturing plant or the like Applicable to applications.
11…バイオマス由来燃料ペレット
111…原料、112…破砕物、113…洗浄物、114…乾燥物
12…バイオマス燃料化システム
121…破砕装置:1211…破砕機、1211A…投入口、1211B…破砕室、1211C…プッシャー、1211D…ローター、1211E…回転刃、1211F…固定刃、1211G…スクリーン、1211H…排出口、1212…摩砕機、1212A…投入口、1212B…ハウジング、1212C…ローター、1212D…排出口
122…洗浄装置:1221…洗浄槽、1221A…投入口、1221B…洗浄室、1221C…撹拌機、1221D…加温機構、1221E…排出口
124…乾燥装置:1241…乾燥機、1241A…原料入口、1241B…回転シェル、1241C…主管、1241D…熱風吹込管、1241E…熱源機構、1241F…燃焼ファン、1241G…吸込ファン、1241H…集塵装置、1241I…排気ファン、1241J…乾燥品出口
126…炭化装置:1261…炭化システム、1261A…蒸気ボイラー、1261B…過熱蒸気発生装置、1261C…炭化炉、1261D…サイクロン、1261E…熱交換器、1261F…冷却塔、1261G…スクラバー
128…造粒装置:1281…リングダイ式造粒機、1281A…投入口、1281B…押し込み装置、1281C…リングダイ、1281D…プレスロール、1281E…カッター、1281F…排出口
129…計測・混合装置
13…バイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法
131…破砕工程、132…洗浄工程、134…乾燥工程、136…炭化工程、138…造粒工程、139…計測・混合工程
22…バイオマス燃料化システム
226…フライ装置:2261…フライヤー、2261A…油槽、2261B…加温機
228…造粒装置
23…バイオマス由来燃料ペレットの第二製造方法
236…炭化工程、238…造粒工程
32…バイオマス燃料化システム
321…一次破砕装置、325…二次破砕装置、326…炭化装置
33…バイオマス由来燃料ペレットの第三製造方法
331…一次破砕工程、335…二次破砕工程、336…トレファクション工程
42…バイオマス燃料化システム
421…一次破砕装置、426…炭化装置、427…二次破砕装置
43…バイオマス由来燃料ペレットの第四製造方法
431…一次破砕工程、436…トレファクション工程、437…二次破砕工程
51…バイオマス由来燃料ペレット
52…バイオマス燃料化システム
521…破砕装置、522…洗浄装置、524…乾燥装置、526…炭化装置、528…造粒装置、529…計測・混合装置
53…バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法
531…破砕工程、532…洗浄工程、534…乾燥工程、538…造粒工程、536…炭化工程、539…計測・混合工程
62…バイオマス燃料化システム
621…破砕装置、622…洗浄装置、624…乾燥装置、628…造粒装置、626…炭化装置、629…計測・混合装置
63…バイオマス由来燃料ペレットの第六製造方法
631…破砕工程、632…洗浄工程、634…乾燥工程、638…造粒工程、636…炭化工程、639…計測・混合工程
72…バイオマス燃料化システム
721…一次破砕装置、722…洗浄装置、724…乾燥装置、725…二次破砕装置、728…造粒装置、726…炭化装置、729…計測・混合装置
73…バイオマス由来燃料ペレットの第七製造方法
731…一次破砕工程、732…洗浄工程、734…乾燥工程、735…二次破砕工程、738…造粒工程、736…炭化工程、739…計測・混合工程
A2…バイオマス燃料化システム
A30…圧搾装置、A22…洗浄装置、A24…乾燥装置、A26…炭化装置、A28…造粒装置、A29…計測・混合装置、A29…計測・混合装置
A3…バイオマス由来燃料ペレットの第八製造方法
A40…圧搾工程、A32…洗浄工程、A34…乾燥工程、A36…炭化工程、A38…造粒工程、A39…計測・混合工程
B2…バイオマス燃料化システム
B30…圧搾装置、B22…洗浄装置、B24…乾燥装置、B28…造粒装置、B26…炭化装置、B29…計測・混合装置、B29…計測・混合装置
B3…バイオマス由来燃料ペレットの第九製造方法
B40…圧搾工程、B32…洗浄工程、B34…乾燥工程、B38…造粒工程、B36…炭化工程、B39…計測・混合工程
C2…バイオマス燃料化システム
C21…破砕装置、C30…圧搾装置、C22…洗浄装置、C24…乾燥装置、C26…炭化装置、C28…造粒装置、C29…計測・混合装置、C29…計測・混合装置
C3…バイオマス由来燃料ペレットの第十製造方法
C31…破砕工程、C40…圧搾工程、C32…洗浄工程、C34…乾燥工程、C36…炭化工程、C38…造粒工程、C39…計測・混合工程
D2…バイオマス燃料化システム
D21…破砕装置、D30…圧搾装置、D22…洗浄装置、D24…乾燥装置、D28…造粒装置、D26…炭化装置、D29…計測・混合装置、D29…計測・混合装置
D3…バイオマス由来燃料ペレットの第十一製造方法
D31…破砕工程、D40…圧搾工程、D32…洗浄工程、D34…乾燥工程、D38…造粒工程、D36…炭化工程、D39…計測・混合工程
E2…バイオマス燃料化システム
E30A…加熱装置、E30…圧搾装置、E22…洗浄装置、E24…乾燥装置、E28…造粒装置、E26…炭化装置、E29…計測・混合装置、E29…計測・混合装置
E3…バイオマス由来燃料ペレットの第十二製造方法
E40A…加熱工程、E40…圧搾工程、E32…洗浄工程、E34…乾燥工程、E36…炭化工程、E38…造粒工程、E39…計測・混合工程
F2…バイオマス燃料化システム
F30A…破砕装置、F30…圧搾装置、F22…洗浄装置、F24…乾燥装置、F28…造粒装置、F26…炭化装置、F29…計測・混合装置、F29…計測・混合装置
F3…バイオマス由来燃料ペレットの第十三製造方法
F40A…加熱工程、F40…圧搾工程、F32…洗浄工程、F34…乾燥工程、F38…造粒工程、F36…炭化工程、F39…計測・混合工程11: biomass-derived fuel pellet 111: raw material, 112: crushed material, 113: washed material, 114: dried material 12: biomass fueling system 121: crushing device: 1211: crushing machine, 1211 A: insertion port, 1211 B: crushing chamber, 1211 C: pusher, 1211 D: rotor, 1211 E: rotary blade, 1211 F: fixed blade, 1211 G: screen, 1211 H: outlet, 1212: grinding machine, 1212 A: inlet, 1212 B: housing, 1212 C: rotor, 1212
Claims (15)
前記バイオマスは、発熱量が20MJ/kg以上である燃料ペレット。A fuel pellet according to claim 1, wherein
The said biomass is a fuel pellet whose calorific value is 20 MJ / kg or more.
前記バイオマスがパーム空果房である燃料ペレット。A fuel pellet according to claim 1 or claim 2, wherein
The fuel pellet whose biomass is a palm empty fruit bunch.
前記スケールの原因となる物質は、少なくともナトリウム、カリウムのいずれか一であり、前記腐食の原因となる物質は、少なくとも塩素である燃料ペレット。The fuel pellet according to any one of claims 1 to 3, wherein
The material causing the scale is at least one of sodium and potassium, and the material causing the corrosion is at least chlorine.
前記ナトリウムの含有量は、0mg/kg以上2000mg/kg以下であり、前記カリウムの含有量は、0mg/kg以上2000mg/kg以下であり、前記塩素の含有量は、0mg/kg以上1000mg/kg以下である燃料ペレット。The fuel pellet according to claim 4, wherein
The sodium content is 0 mg / kg or more and 2000 mg / kg or less, the potassium content is 0 mg / kg or more and 2000 mg / kg or less, and the chlorine content is 0 mg / kg or more and 1000 mg / kg Fuel pellets that are less.
水分含有率が0%以上10%以下である燃料ペレット。The fuel pellet according to any one of claims 1 to 5, wherein
Fuel pellets having a water content of 0% or more and 10% or less.
破砕された原料を常温水又は温水で洗浄することにより原料中の、スケールの原因となる物質の含有量を低減させ、該スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させ、該水分含有率が低下した原料をさらに破砕し、該破砕された原料を燃料の形状に造粒した後、炭化することにより、バイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させた燃料ペレット。The fuel pellet according to any one of claims 1 to 6, wherein
By washing the crushed raw material with normal temperature water or warm water, the content of the substance causing the scale in the raw material is reduced, and the water content of the raw material in which the content of the substance causing the scale is reduced The raw material with reduced water content is further crushed, and the crushed raw material is granulated in the shape of a fuel, and then carbonized to produce a mixture of biomass and other fuels, for all the fuels used. Fuel pellets with improved co-firing rate, which is the ratio of biomass to calories.
前記破砕装置により破砕された原料を、常温水又は温水で洗浄することにより原料中の、前記スケールの原因となる物質の含有量を低減させる洗浄装置と、
前記洗浄装置で前記スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させる乾燥装置と、
前記乾燥装置により水分含有率の低下した原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化装置、又は前記乾燥装置により水分含有率の低下した原料を燃料の形状に造粒する造粒装置と、
前記炭化装置によって処理された原料を燃料の形状に造粒する造粒装置、又は前記造粒装置により造粒された原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化装置と、
を備えるバイオマス燃料化システム。A crushing device for crushing the raw material made of biomass so as to promote elution of a substance causing scale in the raw material;
A cleaning device for reducing the content of the substance causing the scale in the raw material by washing the raw material crushed by the crushing device with normal temperature water or warm water;
A drying device for reducing the water content of the raw material in which the content of the substance causing the scale is reduced by the cleaning device;
A carbonization apparatus which reduces the content of a substance causing corrosion in the raw material having a reduced water content by the drying device, further reduces the water content, and carbonizes the raw material, or contains the water by the drying device A granulating device for granulating the reduced raw material into a fuel shape,
A granulation apparatus for granulating the raw material processed by the carbonizing apparatus into a fuel shape, or the content of a substance causing corrosion in the raw material granulated by the granulating apparatus, to reduce the water content Further reducing the carbon content and carbonizing the raw material,
Biomass fueling system equipped with
前記炭化装置は、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化装置又は原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置であるバイオマス燃料化システム。The biomass fueling system according to claim 8, wherein
The biomass carbonization system, wherein the carbonization apparatus is a carbonization apparatus for heating the raw material in steam and semi-carbonizing or a frying apparatus for heating and carbonizing the raw material in oil.
前記炭化装置は、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置であるパーム空果房燃料
化システム。The palm empty fruit bunch fueling system according to claim 8, wherein
The said carbonization apparatus is a fry apparatus which heats and carbonizes a raw material in oil, and the palm empty fruit bunch fueling system.
前記炭化装置は、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化装置と、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置とからなり、さらに、
前記半炭化装置と前記フライ装置とにより炭化された原料を混ぜ合わせる混合装置を備えるバイオマス燃料化システム。The biomass fueling system according to claim 8, wherein
The carbonizing apparatus comprises a half-carbonizing apparatus for heating and semi-carbonizing the raw material, and a frying apparatus for heating and carbonizing the raw material,
The biomass fueling system provided with the mixing apparatus which mixes the raw material carbonized by the said half carbonization apparatus and the said frying apparatus.
前記破砕工程により破砕された原料を、常温水又は温水で洗浄することにより原料中の前記スケールの原因となる物質の含有量を低減させる洗浄工程と、
前記洗浄工程で、前記スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させる乾燥工程と、
前記乾燥工程により水分含有率の低下した原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化工程、又は前記乾燥工程により水分含有率の低下した原料を燃料の形状に造粒する造粒工程と、
前記炭化工程によって処理された原料を燃料の形状に造粒する造粒工程、又は前記造粒工程により造粒された原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化工程と、
を含むバイオマス由来燃料ペレットの製造方法。A crushing step of crushing the raw material consisting of biomass so as to promote elution of a substance causing scale in the raw material;
A cleaning step of reducing the content of the substance causing the scale in the raw material by washing the raw material crushed in the crushing step with normal temperature water or warm water;
A drying step of reducing the water content of the raw material in which the content of the substance causing the scale is reduced in the cleaning step;
The content of the substance that causes corrosion in the raw material whose water content rate is reduced by the drying step is reduced, the water content rate is further reduced, and the water-containing step is performed by the carbonization step of carbonizing the raw material Granulating step of granulating the reduced raw material into fuel shape;
The content of substances causing corrosion in the granulation process for granulating the raw material treated in the carbonization process into the shape of fuel, or the raw material granulated in the granulation process is reduced, and the water content rate Further reducing the carbon content and carbonizing the raw material;
A method of producing biomass-derived fuel pellets comprising
前記炭化工程は、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化工程であるバイオマス由来燃料ペレットの製造方法。The method for producing a biomass-derived fuel pellet according to claim 12.
The said carbonization process is a manufacturing method of the biomass origin fuel pellet which is the half carbonization process which heats a raw material in steam and it is made to carbonize semi.
前記炭化工程は、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ工程であるバイオマス由来燃料ペレットの製造方法。The method for producing a biomass-derived fuel pellet according to claim 12.
The method for producing biomass-derived fuel pellets, wherein the carbonizing step is a frying step of heating and carbonizing the raw material in oil.
前記炭化工程は、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化工程と、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ工程とからなり、さらに、
前記半炭化工程と前記フライ工程とにより炭化された原料を混ぜ合わせる混合工程を含むバイオマス由来燃料ペレットの製造方法。The method for producing a biomass-derived fuel pellet according to claim 12.
The carbonizing step comprises a half-carbonizing step of heating the raw material in steam and half-carbonizing it, and a frying step of heating the raw material in oil and carbonizing it,
The manufacturing method of the biomass origin fuel pellet including the mixing process which mixes the raw material carbonized by the said half carbonization process and the said frying process.
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