JPWO2021014151A5

JPWO2021014151A5 -

Info

Publication number: JPWO2021014151A5
Application number: JP2022504098A
Authority: JP
Publication date: 2023-07-24

Claims

固体バイオマス燃料を生成するための方法であって、
（ｉ）１０００μｍ～１００００μｍの粒子サイズを有する１又は２以上のバイオマス粉末を準備するステップ、
（ii）前記１又は２以上のバイオマス粉末を、０．２５～５時間の期間、１６０℃～４２０℃の温度に加熱して、加熱バイオマス生成物を提供するステップ、及び
（iii）前記加熱バイオマス生成物を成型して、固体バイオマス燃料を提供するステップ
を含み、
前記１又は２以上のバイオマス粉末が、１又は２以上のバイオマスの供給源に由来し；前記１又は２以上のバイオマスの供給源が、（ｉ）籾殻からなるか、若しくは籾殻から本質的になる；（ii）籾殻と、混合木材などの木材との混合物を含むか、若しくは混合物から本質的になる；（iii）籾殻とカリアンドラ・カロティルススとの混合物からなるか、若しくは混合物から本質的になる；又は（iv）少なくとも１５重量％の量の籾殻と、カリアンドラ・カロティルススとを含み；前記１又は２以上のバイオマスの供給源が、籾殻からなるか、又は籾殻から本質的になる場合、バイオマスに由来する材料が、前記固体バイオマス燃料中に、前記固体バイオマス燃料の総燃料含有量の少なくとも９５重量％の量で存在し；
前記固体バイオマス燃料が、９５％以上の、ＤＩＮＥＮ１５２１０－１によって決定される機械的耐久性、及び水中に浸漬させる場合、５０００ｐｐｍ以下の、ＧＢ／１１９１４－８９によって決定される化学的酸素要求量（ＣＯＤ）、を有する、前記方法。
（ａ）１又は２以上のバイオマスの供給源が、籾殻からなるか、又は籾殻から本質的になる；
（ｂ）１又は２以上のバイオマスの供給源が、混合木材などの木材、カリアンドラ・カロティルスス、又はこれらの組合せをさらに含む；又は
（ｃ）１又は２以上のバイオマスの供給源が、（ｉ）籾殻及びカリアンドラ・カロティルスス、又は（ii）籾殻及び混合木材などの木材、を含む；
請求項１に記載の方法。
１又は２以上のバイオマスの供給源が、２０重量％～８０重量％の量の籾殻、及び
任意に（ａ）２０重量％～８０重量％の量の混合木材などの木材；又は
（ｂ）２０重量％～８０重量％の量のカリアンドラ・カロティルスス
を含む、
請求項１に記載の方法。
１又は２以上のバイオマス粉末を加熱するステップ（ii）が、０．５～３時間の期間行われる、及び／又は前記１又は２以上のバイオマス粉末を加熱するステップが、前記１又は２以上のバイオマス粉末を、１８０℃～３５０℃、任意に２１０℃～２８０℃の温度に加熱することを含む、請求項１に記載の方法。
加熱バイオマス生成物を成型するステップ（iii）の前に、前記加熱バイオマス生成物を冷却するステップをさらに含み、
及び／又は、１又は２以上のバイオマス粉末を準備するステップ（ｉ）が、１若しくは２以上のバイオマスの供給源を微粉化すること、及び／又は前記１若しくは２以上のバイオマス粉末を混合することを含む、
請求項１に記載の方法。
１又は２以上のバイオマス粉末を加熱するステップ（ii）を、加熱バイオマス生成物の均一性が制御されるように適応させ、ステップ（ii）を前記加熱バイオマス生成物の均一性が制御されるように適応させることが、前記１又は２以上のバイオマス粉末を加熱しながら回転させる装置において、ステップ（ii）を実施することを含み；任意にステップ（ii）を加熱バイオマス生成物の均一性が制御されるように適応させることが、前記１又は２以上のバイオマス粉末の回転の速さ又は方向を制御することを含み、任意に前記１又は２以上のバイオマス粉末を、前記装置において反時計回りと時計回りとの両方の方向に回転させる、請求項１に記載の方法。
ＤＩＮＥＮ１５１０３によって決定される固体バイオマス燃料のバルク密度が、０．４０ｋｇ／ｌ～０．６５ｋｇ／ｌ、好ましくは０．４５ｋｇ／ｌ～０．６０ｋｇ／ｌ、最も好ましくは０．５０～０．６０ｋｇ／ｌであり、及び／又はＤＩＮＥＮ１５２１０－１によって決定される固体バイオマス燃料の機械的耐久性が、９５％以上、９６％以上、９７％以上、若しくは９８％以上である、請求項１に記載の方法。
（ｉ）１又は２以上のバイオマスの供給源が、籾殻を含むか、又は籾殻から本質的になり、固体バイオマス燃料が、０．４０ｋｇ／Ｌ～０．４８ｋｇ／Ｌのバルク密度を有し、前記固体バイオマス燃料の機械的耐久性が９５％以上であり、
（ii）前記１又は２以上のバイオマスの供給源が、籾殻と混合木材などの木材との混合物を含み、前記固体バイオマス燃料が、０．５０ｋｇ／Ｌ～０．６５ｋｇ／Ｌのバルク密度を有し、前記固体バイオマス燃料の機械的耐久性が９５％以上であり、又は
（iii）前記１又は２以上のバイオマスの供給源が、籾殻とカリアンドラ・カロティルススとの混合物を含み、前記固体バイオマス燃料が、０．４５ｋｇ／Ｌ～０．６０ｋｇ／Ｌのバルク密度を有し、前記固体バイオマス燃料の機械的耐久性が９５％以上であり、
前記バルク密度がＤＩＮＥＮ１５１０３によって決定され、前記機械的耐久性がＤＩＮＥＮ１５２１０－１によって決定される、
請求項１に記載の方法。
（ｉ）バイオマス固体燃料の総乾燥硫黄含有量が、０．０５重量％以下、好ましくは０．０４重量％以下、最も好ましくは０．０３重量％以下であり、前記総乾燥硫黄含有量がＤＩＮＥＮ１５２８９によって決定される；（ii）前記バイオマス固体燃料の総乾燥水素含有量が、５重量％以上、好ましくは５重量％～１０重量％、より好ましくは５重量％～７重量％であり、前記総乾燥水素含有量がＤＩＮＥＮ１５１０４によって決定される；（iii）前記バイオマス固体燃料の総乾燥酸素含有量が、３４重量％以上、好ましくは３４重量％～４０重量％、より好ましくは３４重量％～３８重量％であり、前記総乾燥酸素含有量がＤＩＮＥＮ１５２９６によって決定される；（iv）前記バイオマス固体燃料の総乾燥炭素含有量が、４０重量％以上、好ましくは４５重量％～５５重量％、より好ましくは５０重量％～５２重量％であり、総乾燥炭素含有量がＤＩＮＥＮ１５１０４によって決定される；及び／又は（ｖ）前記バイオマス固体燃料の総乾燥窒素含有量が、０．５重量％未満、好ましくは０．４重量％未満、より好ましくは０．３重量％未満であり、前記総乾燥窒素含有量がＤＩＮＥＮ１５１０４によって決定される、請求項１に記載の方法。
（ｉ）固体バイオマス燃料の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が、水中に浸漬させる場合、５０００ｐｐｍ以下、好ましくは４０００ｐｐｍ以下、最も好ましくは３０００ｐｐｍ以下であり、前記化学的酸素要求量がＧＢ／１１９１４－８９によって決定される；（ii）前記固体バイオマス燃料の固定炭素含有量が、２８重量％以上、好ましくは２８重量％～３５重量％、より好ましくは３０重量％～３３重量％であり、前記固定炭素含有量がＤＩＮＥＮ５１７３４によって決定される；（iii）前記固体バイオマス燃料の灰分が、２５重量％未満、好ましくは２０重量％未満、最も好ましくは１８重量％未満であり、前記灰分が５５０℃において、ＥＮ１４７７５によって決定される；及び／又は（iv）前記固体バイオマス燃料の揮発性物質含有量が、４０重量％～６５重量％、より好ましくは４５重量％～６０重量％であり、前記揮発性物質含有量がＤＩＮＥＮ１５１４８によって決定される、請求項１に記載の方法。
成型するステップの前に、石炭、酸化剤、点火剤、又はこれらの組合せを加熱バイオマス生成物に加えることを含まず、固体バイオマス燃料が、石炭、酸化剤、点火剤、又はこれらの組合せを含まない、請求項１に記載の方法。
１又は２以上のバイオマス粉末を加熱するステップ（ii）が、前記１又は２以上のバイオマス粉末を、３０分～５時間、任意に１時間～５時間の期間、加熱することを含む、請求項１に記載の方法。
１又は２以上のバイオマスの供給源に由来する固体バイオマス燃料であって、前記１又は２以上のバイオマスの供給源が、（ｉ）籾殻からなるか、若しくは籾殻から本質的になる；（ii）籾殻と、混合木材などの木材との混合物を含み、若しくは混合物から本質的になる；（iii）籾殻とカリアンドラ・カロティルススとの混合物からなるか、若しくは混合物から本質的になる；又は（iv）少なくとも１５重量％の量の籾殻と、カリアンドラ・カロティルススとを含み、前記１又は２以上のバイオマスの供給源が、籾殻からなるか、又は籾殻から本質的になる場合、バイオマスに由来する材料が、前記固体バイオマス燃料中に、前記固体バイオマス燃料の総燃料含有量の少なくとも９５重量％の量で存在し、
前記固体バイオマス燃料が、９５％以上の、ＤＩＮＥＮ１５２１０－１によって決定される機械的耐久性；及び水中に浸漬させる場合、５０００ｐｐｍ以下の、ＧＢ／１１９１４－８９によって決定される化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を有し；
前記固体バイオマス燃料が、請求項１に記載の方法によって得ることができる又は得られた、
前記固体バイオマス燃料。
固体バイオマス燃料が、請求項３に記載の通りである、請求項１３に記載の固体バイオマス燃料。
請求項１３に記載の固体バイオマス燃料を、エネルギーを生じるように燃焼させるステップを含む燃焼方法であって、
任意に、石炭などの化石燃料と一緒に前記固体バイオマス燃料を同時焼成し、燃焼させる；及び／又は
前記方法におけるＰＭ１．０排出が、１７５ｍｇ／ｋｇ未満、好ましくは１５０ｍｇ／ｋｇ未満である；
燃焼方法。