WO2008136477A1

WO2008136477A1 - バイオコークス製造装置及び製造方法

Info

Publication number: WO2008136477A1
Application number: PCT/JP2008/058233
Authority: WO
Inventors: Yoshimasa Kawami; Jun Satou; Tamio Ida
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Environment Engineering Co., Ltd.; Kinki University
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2008-11-13
Also published as: JP2008274114A

Abstract

バイオマスを原料とし、石炭コークスの代替燃料として利用可能であるバイオコークスの製造装置及び製造方法を提供する。バイオマス原料を粉砕して、反応容器に充填し、反応容器で、前記バイオマス原料中のヘミセルロースが熱分解して接着効果を発現する温度範囲まで加熱し、該加熱した状態で前記バイオマス粉砕物中のリグニンが熱硬化反応を発現する圧力範囲まで加圧して、該加圧状態を保持して冷却した内容物の排出が行い、前記反応容器複数個を円状に配置し、複数個の反応容器を、円の外周に沿って回転させながら、反応容器が１周する前に、前記充填、加熱、加圧、冷却及び排出を行う。

Description

明細書バイォコ一クス製造装置及び製造方法技術分野

本発明は、光合成を起因とするバイオマスを原料とし、石炭コークスの代替燃料としても利用可能であるバイオコ一クスの製造装置及び製造方法に関する。背景技術

近年、大気中の二酸化炭素濃度の上昇を一因とする地球温暖化現象や、将来的に予測されている化石燃料の枯渴などを考慮して、バイオマスという再生可能でクリーンなエネルギー源が注目されている。

一般にバイォマスとは、再生可能な生物由来の有機性資源のうち化石資源を除いたものをいい、このバイオマスを炭化ガス化処理することで熱、電力、炭化物等の有価物の回収が可能となり、また廃棄物としてのバイオマスを処理できるので、環境の浄化にも役立つ。さらに、バイオマスは有機物であるため、燃焼すると二酸化炭素を発生するが、この二酸化炭素は、バイオマスが成長過程において光合成によって大気中から吸収した二酸化炭素に由来するの、大気中の二酸化炭素を増加させていないと考えられる。このことは力一ボンニュートラルと呼ばれている。従って、近年大気中の二酸化炭素濃度上昇による地球温度化の進行が問題となっているため、バイオマスの活用が要望されている。

一方、昨今の中国における急速な鉄鋼需要により、石炭コークス'のコスト力 S急上昇し、日本の铸物又は鉄鋼メ一力一の経営を圧迫している。従って、铸物製造又は製鉄において、石炭コ一クスの一部を代替することができる高硬度固形燃料を開発し、燃料コストを削減するとともに、バイオマスのカーボンニュートラルな性質によって地球温暖化現象の一因となっている大気中の二酸化炭素濃度の増加を抑えることが切望されている。

そこで、バイオマスを燃料化する方法として、例えば特許文献 1にバイオマス水スラリーの製造方法が、また特許文献 2には生ゴミ、下水道汚泥等を燃料化する方法が開示されている。

しかしながら、特許文献 1及び 2に記載の発明は何れもバイオマスを固形燃料化する技術ではなく、石炭コークス代替として利用することはできない。

また、バイオマスを固形燃料化する技術として、特許文献 3にペレット製造技術が開示されている。

しかしながら、特許文献 3に開示された方法では、製造されたペレットを石炭コ一クス代替として使用するためには、材料の含水量が多いため製造されたペレッ卜が充分な発熱量を有しておらず、また製造されたペレツトには空隙が存在するため、ペレット内への空気（酸素）の拡散が生じ、燃焼時間が短く、粉体バイォマス間の結合が無いため、十分な硬度を有していない物である。

従って、石炭コ一クス代替として使用することは困難である。

また、その他のバイオマスを固形燃料化する技術としては、原料を細片化して炭ィ匕させる製造技術（特許文献 4)、高いエネルギー収率で木炭よりも容積エネルギー密度及び重量エネルギー密度の高い固形燃料を製造する技術（特許文献 5 )、木質バイオマスエネルギー輸送特性をより高めるための半炭化圧密燃料製造技術

(特許文献 6 ) が開示されているが、これら特許文献 4〜 6の何れの技術によつて得られる固形燃料も、石炭コークスに比して充分な発熱量を有しているとはいい難く、更に硬度性能についても充分ではないため、石炭コークス代替として使用することは困難である。発明の開示

本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、光合成を起因とするバイオマスを原料とし、石炭コークスの代替燃料として利用可能であるバイオコ一クスの製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。ここで光合成を起因とするバイオマスとは、太陽光の中で、大気中の二酸化炭素と、根から吸い上げた水を使って光合成を行い、糖類、セルロース、リグニンなどの有機物を生成するものをいう。上記課題を解決するため本発明においては、

光合成を起因とするバイオマス原料を粉砕する粉碎手段と、該粉砕手段で粉砕したバイォマス粉砕物を反応容器に充填する充填手段と、反応容器内で加熱しながら加圧成型してバイオコークスを製造するバイオコークス製造装置であって、前記反応容器には、前記バイオマス粉砕物中のへミセルロースが熱分解して接着効果を発現する温度範囲まで加熱する加熱手段と、該加熱した状態で前記バイオマス粉碎物中のリグニンが熱硬ィヒ反応を発現する圧力範囲まで加圧して保持する加圧手段と、該加圧状態を保持後に冷却する冷却する冷却手段と、該冷却した後に内容物を排出する排出手段を備え、前記反応容器を複数個設けて円状に配置するとともに、該円状に配置した複数の反応容器を円の外周に沿って回転させる回転手段を有し、前記回転手段によって前記複数個の円形に配置した反応容器を円の外周に沿って回転させながら、反応容器が 1周する前に、前記充填、加熱、加圧、冷却及び排出を行うようにしたことを特徴とする。

このとき、過剰なプロセスエネルギーを必要とせず、バイオコ一クスを得るためには、加熱手段における温度条件を 1 1 5〜2 3 0 ° (：、加圧手段における圧力条件を 8〜2 5 M P aとすることが好ましく、加熱温度条件を 1 8 0〜2 3 0 °C、加圧圧力条件を 1 2〜1 9 M P aとすることがさらに好ましい。この加熱温度及び加圧圧力条件を一定時間保持することでバイォコークスを得ることができ、該保持時間は例えば円柱状の筒型容器を反応容器として用いる場合、円柱の円部分の直径（mm) に対して、 0 . ' 2〜0 . 4分 Zmmとすることが好ましい。また、前記円状に配置する反応容器の個数は特に限定されるものではなく、生産規模に応じて決めることができる。さらに、前記充填、加熱、加圧、冷却時間の調整を可能とするため、前記回転手段による回転速度を調整できるようにしておくことが好ましい。

さらに、前記加熱手段は、前記反応容器外周に設けたジャケットに熱媒を流通させることで加熱を行う手段であって、前記反応容器を配置した円に沿ったスリットを有し熱媒が充填された熱媒供給槽を設け、前記ジャケットと接続した管の解放端を前記反応容器の回転に合わせて、前記スリットに沿つて移動させることで、ジャケットに熱媒が流入するようにするとともに、前記反応容器を配置した円に沿ったスリットを有した熱媒排出槽を設け、前記ジャケットと接続した管の解放端を前記反応容器の回転に合わせて、前記スリットに沿つて移動させることで、ジャケットから熱媒が排出するようにすることで、ジャケットに熱媒を流通させることを特徴とする。

前記熱媒供給槽は 1つの部材で構成されていてもよいが、複数のプロックの組み合わせによって構成されていることが好ましい。

さらに、前記冷却手段は、前記反応容器外周に設けたジャケットに冷媒を流通させることで冷却を行う手段であって、前記反応容器を配置した円に沿ったスリットを有し冷媒が充填された冷媒供給槽を設け、前記ジャケットと接続した配管の解放端を前記反応容器の回転に合わせて、前記スリツトに沿って移動させることで、ジャケットに冷媒が流入するようにするとともに、前記反応容器を配置した円に沿ったスリットを有した冷媒排出槽を設け、前記ジャケットと接続した管の解放端を前記反応容器の回転に合わせて、前記スリットに沿って移動させることで、ジャケットから冷媒が排出するようにすることで、ジャケットに冷媒を流通させることを特徴とする。

前記冷媒供給槽は 1つの部材で構成されていてもよいが、複数のプロックの組み合わせによって構成されていることが好ましい。

加熱手段として前記熱媒供給槽を用いる手段、冷却手段として前記冷媒供給槽を用いる手段はそれぞれ別個に利用することができるが、両者を併せて利用することがさらに好ましい。

さらにまた、前記バイオマス粉碎物を前記充填手段によって前記反応容器に投入する前に、予め円柱状ペレットに圧縮成型しておく圧縮手段を設けることを特徵とする。

前記圧縮手段によってかさ密度 0 . 9〜1 . 0程度の円柱状ペレットに圧縮成型しておくことが好ましい。

例えば木くず等のかさ密度の小さなバイオマス原料を用いる場合、前記圧縮手段によってあらかじめ圧縮成型してかさ密度を大きくしておくと、前記反応容器に充填するバイオコークス原料の容積が小さくなり、反応容器を大型化する必要がなくなる。

また、前記充填手段は、前記圧縮手段を用いて円柱状ペレットに圧縮したバイォマス粉砕物を前記反応容器に充填することができることに加えて、前記圧縮手段をバイパスしてバイオマス粉砕物を直接前記反応容器に充填することができるようにしておくと、ノィォマス原料のかさ密度に応じて前記圧縮手段を用いるか用いないかを決定することができ、かさ密度の小さなバイオマス原料を用いる場合のみ前記圧縮手段を用いればいいため、圧縮手段の稼動コストを最低限に抑えることができる。

また、光合成を起因とするバイオマス原料を粉砕して、反応容器に充填し、反応容器内で加熱しながら加圧成型してバイオコ一クスを製造するバイオコ—クス製造方法であって、前記反応容器で、前記バイオマス原料中のへミセルロースが熱分解して接着効果を発現する温度範囲まで加熱し、該加熱した状態で前記バイォマス粉碎物中のリグニンが熱硬化反応を発現する圧力範囲まで加圧して、該加圧状態を保持して冷却した内容物の排出が行い、前記反応容器複数個を円状に配置し、複数個の反応容器を、円の外周に沿って回転させながら、反応容器が 1周する前に、前記充填、加熱、加圧、冷却及び排出を行うことを特徴とする。本発明のバイオコークス製造装置を用いることによって、最高圧縮強度 6 0〜 2 0 0 MP a、発熱量 1 8〜2 3 M J / k g及びかさ比重 1 . 4程度であり、石炭コ一クスの代替燃料として利用可能であるバイオコ一クスを製造することができる。

さらに、複数個の円形に配置した反応容器を回転させることで、充填、加圧、加熱、冷却、排出を連続して行うことができる。また回転速度を変えることで反応時間を容易に調整することができる。

また、前記熱媒供給槽を用いることで加熱手段（ジャケット）への熱媒の供給設備を小型化することができるとともに、熱媒供給槽を前記反応容器を配置してできる円の内側のスペースを有効活用することができ、装置全体の小型化にも繋がる。

さらに、前記冷媒供給槽を用いる場合も、前記熱媒供給槽を用いる場合と同様の効果が得られる。

さらにまた、前記熱媒供給槽及び前記冷媒供給槽を用いることにより、加熱と冷却の切り替えが容易となる。前記熱媒供給槽及び前記冷媒供給槽の間に熱媒も冷媒も供給しない靳熱部を設けると熱ロスを小さくすることもできる。

そして、前記熱媒供給槽及び前記冷媒供給槽を複数のプロックで構成すると、 3

6 プロック部分の交換によつて前記熱媒供給槽及び前記冷媒供給槽の大きさを容易に変更することができ、加熱と冷却の割合を容易に変更することができる。

さらに圧縮手段を用いることで、かさ密度の小さなバイォマス原料を用いる場合にも反応容器を大型化する必要がなくなる。

また前述のように、前記円形に配置された複数の反応容器は、円の外周に沿つて回転しているため、圧縮手段は前記円近傍の 1ケ所に固定して設ければよく、例えば反応容器 1つに対して圧縮装置 1つを有する場合と比して設置コストが大幅に低減される。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係るバイオコークス製造装置の上平面図である。

第 2図は、本発明に係るバイオコ一クス製造装置の側面図である。

第 3図は、圧縮成型機の該略図である。

第 4図は、反応容器周辺の側面図である。

第 5図は、媒体供給槽及び媒体排出槽周辺の側面図である。

第 6図は、媒体供給槽及びノズル板の一部の斜視図である。

第 7図は、図 5における A— A断面図の一例である。

第 8図は、図 5における A— A断面図の別の一例である発明を実施するための最良の形態

本発明に係るバイオコークス製造装置及び方法において用いる原料のバイオマスは、光合成に起因するバイオマス原料であればよく、例えば木質類、草本類、農作物類、厨芥類等のバイォマスを挙げることができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。伹しこの実施例に記載されている圧力、温度、材料の種類及び、製造部品の種類、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、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 -

【実施例 1】

図 1は、本発明に係るバイオコークス製造装置の上平面図、図 2は本発明に係るバイオコークス製造装置の側面図である。

例えばかさ比重が 0 . 2〜0 . 3程度の木くずを原料のバイオマスとして用いる場合、バイオマスを含水率 5〜1 0 %に調湿した後、バイオマスを粒子径が 3 mm以下、好ましくは 0 . 1 mm以下になるようにミキサー等の粉碎手段によつて粉碎し、受入ホツバ 3へ投入する。

パイォマスはそのままの状態では空隙が非常に大きいこと、受熱表面積が小さいため、加熱加工には適さず、均質な加工を行うために受入ホッパ 3へ投入する前に粉碎しておくことは重要である。

受入ホッパ 3に投入されたバイオマスは、図 3に概略図を示した圧縮成型機 2 によってかさ密度 0 . 9〜1 . 0の円柱状のペレットに成型される。

該圧縮成型機 2においては、受入ホッパ 3に投入されたバイオマスは、スクリュ一押出機 3 1及び 3 2によって、ピストン 3 3を備えたシリンダ 3 7内に送られる。シリンダ 3 7内ではピストン 3 3によって原料バイオマスを押し出すとともに、油圧シリンダ 3 5によってシリンダ 3 7出口開口部の面積を調節することでシリンダ 3 7内の圧力を調整してバイオマスをかさ密度 0. 9〜1 . 0に圧縮し、シリンダ 3 7出口部に設けたカツ夕 3 6で必要な大きさに切断して円柱状べレツトに成型している。

なお、油圧シリンダ 3 5でシリンダ 3 7出口開口部の面積を調節できるようにするため、シリンダ 3 7にはヒンジ 3 4を設けている。

このようにして圧縮成型機 2で円柱状ペレツトに成型されたバイオマスは、マジックハンド 4によって圧縮反応機 1に円形状に配置された 5 0個の反応容器 1 0のうちの 1つに投入される。

円形状に配置された反応容器は回転し、加熱反応工程 6、冷却工程 7を経て、バイオコ一クスとなり、製品排出コンベア 5より排出されるようになっている。次に前記加熱反応工程 6、冷却工程 7について詳細に説明する。

図 4は前記反応容器 1 0周辺の側面図である。前記円柱状ペレットに成型されたバイオマスは、反応容器 1 0内に投入され、上部油圧シリンダ 1 1によって 8 〜2 5 MP a、より好ましくは 1 2〜1 9 M P aに加圧'圧縮される。反応容器 1 0及び上部油圧シリンダ 1 1は、前記 8〜2 5 M P a、より好ましくは 1 2〜 8

19MP aの加圧状態を保ったまま回転し、加熱反応工程 6に移動する。

なお、本実施例においては原料のバイォマスとしてかさ比重の小さな木くずを用いているが、例えば茶殻などのかさ比重の大きなバイオマス原料を用いる場合、原料投入容器 13を用いて粉砕後のバイオマス粉砕物を反応容器 10に充填すればよい。この場合、まず上部ゲート 16 bを開けてバイオマス粉碎物を原料投入容器 13に、バイオマス粉砕物の位置を検出する位置検出センサ 14の位置まで投入する。その後上部ゲート 16 bを閉じ、下部ゲ一ト 16を開放することで一定量のバイオマス粉砕物を反応容器に充填することができる。

加熱反応工程 6における加熱は、反応容器 10の外部に設けたジャケット 19 に媒体供給管 21 aより熱媒を連続的に供給し、媒体排出管 22 aより熱媒を連続的に排出することによって 115°C〜230°C、より好ましくは 180〜23 0°Cに加熱する。ここで、ジャケット 19からの熱を反応容器内部へ伝達しやすくするため、上部シリンダ 11の下部及び反応容器 10下部に例えば銀、銅等の熱伝導率の高い金属板 17、 18を設けることが好ましい。

つまり、加熱反応工程 6では、 115〜230°C、 8〜25MPa (より好ましくは 180〜230° (：、 12〜19MPa) の条件でバイオマスの加熱及び加圧成型が行われており、この加熱'加圧状態を、反応容器の内径に対して 0. 2 〜 0. 4分 Zmm保持するように反応容器の回転速度を調整する。

前記条件で加熱 ·加圧成型を行うことにより、高硬度かつ高発熱量を有するバィォコ一クスを得ることができる。これは、 115〜230°C (より好ましくは 180〜 230 ）の温度条件で加熱を行うことにより、バイオマス原料の主成分の 1つであるへミセルロースが熱分解し、反応容器 10内に発生する過熱水蒸気によりリグニンがその骨格を保持したまま低温で反応し、圧密効果と相乗的に作用することによって、より硬度が増すことに起因している。

加熱反応工程 6で加熱 ·加圧成型を行った後、反応容器は前記 8〜25MP a (より好ましくは 12〜19MP a) の加圧状態を保ったままさらに回転し、冷却工程 7に移動する。なお、加熱反応工程 6と冷却工程 7の間に加熱又は冷却の何れも行わない断熱部を設けてもよい。冷却工程 7における冷却は、前記加熱反応工程 6と同様に、反応容器 10の外部に設けたジャケット 19に媒体供給管 2 T JP2008/058233

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1 aより冷媒を連続的に供給し、媒体排出管 2 2 aより冷媒を連続的に排出することによって 4 0で〜 5 0 以下に冷却する。この温度よりも冷却温度が高いとへミセルロースによる接着効果が低下し、硬度の低下の原因となる。

また、冷却時間は 3 0〜6 0分程度かけることが好ましい。急速に冷却すると製造されたバイォコ一クス表面にひび割れ等が生じ、硬度の低下の原因となるからである。

冷却工程 7で冷却を行った後、反応容器 1 0はさらに回転し、製品排出コンペァ 5の位置へ移動し、反応容器 1 0の下部を開け、上部油圧シリンダ 1 1によつて反応容器 1 0の下部に位置する製品排出コンベア 5へ製造された円柱ペレツト状のバイオコークスを押し出して排出し、製品排出コンベア 5によって荷造り · 出荷等の後工程へ排出される。

次に前記加熱反応工程 6、冷却工程 7への熱媒及び冷媒の供給及び排出について詳細に説明する。

図 5は前記媒体供給管 2 1 aに媒体を供給する媒体供給槽 2 1及び前記媒体排出管 2 2 aから媒体が排出される媒体排出槽 2 2周辺の側面図である。

必要な温度に調節された媒体は媒体供給配管 2 5を通じて媒体供給槽 2 1へ送液される。媒体供給槽 2 1は上部に供給スリット 2 3が設けられており、該供給スリット 2 3から前記媒体供給管 2 1 aの先端に位置しノズル板 2 1 b上に設けたノズル 2 1 cを通じて媒体供給管 2 1 aに媒体が送液される。

一方、加熱反応工程 6又は冷却工程 7で加熱又は冷却に使用され、ジャケット 1 9から排出された媒体は媒体排出管 2 2 a及び媒体排出管 2 2 aの先端に位置しノズル板 2 2 b上に設けたノズル 2 2 cを通じて下部に供給スリット 2 4が設けられた媒体排出槽 2 2へ送液される。該媒体排出槽 2 2へ送液された媒体は媒体排出配管 2 6を通じて排出される。

図 6は媒体供給槽 2 1及びノズル板 2 1 bの一部の斜視図である。媒体供給槽 2 1は熱媒供給槽 2 1 1及び冷媒供給槽 2 1 2から構成されており、該熱媒供給槽 2 1 1と冷媒供給槽 2 1 2の間は媒体が互いに移動しないように仕切られている。また熱媒供給槽 2 1 1及び冷媒供給槽 2 1 2にはそれぞれ熱媒供給配管 2 5 a及び冷媒供給配管 2 5 bが設けられており、さらに熱媒供給スリット 2 3 a及 08 058233

10 び冷媒供給スリット 2 3 bがそれぞれ設けられている。

このように構成された媒体供給槽 2 1上にノズル板 2 1 bを配置し、ノズル板 2 1 bには反応容器 1 0のジャケット 1 9に媒体を供給する媒体供給管 2 1 aの先端部に位置するノズル 2 1 cが設けられている。

ノズル板 2 1 bが反応容器 1 0の回転に合わせて回転し、前記ノズル 2 1じが熱媒供給スリット 2 3 a上に位置するときには反応容器 1 0のジャケット 1 9へ熱媒が供給され、前記ノズル 2 1 cが冷媒供給スリット 2 3 b上に位置するときは、反応容器 1 0のジャケット 1 9へ冷媒が供給される。

このように熱媒及び冷媒の供給することで、加熱反応工程 6から冷却工程 7への媒体の切り替えを短時間で行うことができるとともに、反応容器毎に直接媒体を供給せず媒体供給槽にのみ媒体を供給すればいいため、媒体供給設備を大型化する必要がない。

なお、媒体排出槽 2 2及びノズル板 2 2 bに関しても、前記図 6に示した媒体供給槽 2 1及びノズル板 2 l bと同じ構成である。

図 7は図 5における A— A断面図の一例である。加熱反応工程 6で加熱のために使用された熱媒は媒体排出管 2 2 a及び熱媒排出槽 2 2 1の下部の設けられた熱媒排出スリット 2 4 aを通じて熱媒排出槽 2 2 1へ送液され、該熱媒排出槽 2 2 1へ送液された熱媒は熱媒排出配管 2 6 aにより外部へ排出される。

同様に、冷却工程 7で冷却のために使用された冷媒は媒体排出管 2 2 a及び冷媒排出槽 2 2 2の下部に設けられた冷媒排出スリット 2 4 bを通じて冷媒排出槽 2 2 2へ送液され、該冷媒排出槽 2 2 2へ送液された冷媒は冷媒排出配管 2 6 a により外部へ排出される。

図 8は図 5における A— A断面図の別の一例である。熱媒排出槽 2 2.1及び冷媒排出槽 2 2 2は前記図 7に示した例と同様であるが、熱媒供給 6 aから冷媒供給 7 bへの切り替え直後及び冷媒供給 7 bから熱媒供給 6 aへの直後には熱媒と冷媒が混合するため、混合した媒体を排出する媒体混合排出区間 8、 9を設けている。

熱媒供給 6 aから冷媒供給 7 bへの切り替え直後の媒体混合排出区間 9では、熱媒と冷媒の混合物は媒体排出管 2 2 a及び媒体混合排出槽 2 2 3の下部の設け 3

11 られた媒体混合排出スリット 2 4 cを通じて媒体混合排出槽 2 2 3へ送液され、該媒体混合排出槽 2 2 3へ送液された熱媒は熱媒排出配管 2 6 bにより外部へ排出される。

同様に、冷媒供給 7 bから熱媒供給 6 aへの切り替え直後の媒体混合排出区間 8では、熱媒と冷媒の混合物は媒体排出管 2 2 a及び媒体混合排出槽 2 2 4の下部の設けられた媒体混合排出スリット 2 4 dを通じて媒体混合排出槽 2 2 4へ送液され、該媒体混合排出槽 2 2 4へ送液された熱媒は熱媒排出配管 2 6 dにより外部へ排出される。

熱媒と冷媒に同じ物質（例えばシリコンオイル）を用いる場合、図 7に示したような構成が好ましく、熱媒と冷媒に異なる物質 (例えば熱媒にシリコンオイル、冷媒に水）を用いる場合、図 8に示したような構成が好ましい。産業上の利用可能性

本発明により、石炭コ一クス代替燃料となるバイオコークスを製造する装置及びその方法として好適に利用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 光合成を起因とするバイオマス原料を粉砕する粉碎手段と、該粉砕手段で粉砕したバイオマス粉碎物を反応容器に充填する充填手段と、反応容器内で加熱しながら加圧成型してバイオコークスを製造するバイオコ一クス製造装置であつて、

前記反応容器には、前記バイオマス粉碎物中のへミセルロースが熱分解して接着効果を発現する温度範囲まで加熱する加熱手段と、該加熱した状態で前記バイォマス粉碎物中のリグニンが熱硬化反応を発現する圧力範囲まで加圧して保持する加圧手段と、該加圧状態を保持後に冷却する冷却する冷却手段と、該冷却した後に内容物を排出する排出手段を備え、

前記反応容器を複数個設けて円状に配置するとともに、該円状に配置した複数の反応容器を円の外周に沿って回転させる回転手段を有し、

前記回転手段によって前記複数個の円形に配置した反応容器を円の外周に沿つて回転させながら、反応容器が 1周する前に、前記充填、加熱、加圧、冷却及び排出を行うようにしたことを特徴とするバイオコークス製造装置。

2 . 前記加熱手段は、前記反応容器外周に設けたジャケットに熱媒を流通させることで加熱を行う手段であって、

前記反応容器を配置した円に沿ったスリットを有し熱媒が充填された熱媒供給槽を設け、前記ジャケッ卜と接続した管の解放端を前記反応容器の回転に合わせて、前記スリットに沿って移動させることで、ジャケットに熱媒が流入するようにするとともに、

前記反応容器を配置した円に沿ったスリツトを有した熱媒排出槽を設け、前記ジャケットと接続した管の解放端を前記反応容器の回転に合わせて、前記スリットに沿って移動させることで、ジャケットから熱媒が排出するようにすることで、ジャケットに熱媒を流通させることを特徴とする請求項 1記載のバイオコークス製造装置。

3 . 前記冷却手段は、前記反応容器外周に設けたジャケットに冷媒を流通させることで冷却を行う手段であって、前記反応容器を配置した円に沿ったスリットを有し冷媒が充填された冷媒供給槽を設け、前記ジャケットと接続した配管の解放端を前記反応容器の回転に合わせて、前記スリットに沿って移動させることで、ジャケットに冷媒が流入するようにするとともに、

前記反応容器を配置した円に沿ったスリットを有した冷媒排出槽を設け、前記ジャケットと接続した管の解放端を前記反応容器の回転に合わせて、前記スリットに沿って移動させることで、ジャケットから冷媒が排出するようにすることで、ジャケットに冷媒を流通させることを特徴とする請求項 1又は 2記載のバイォコークス製造装置。

4. 前記バイオマス粉砕物を前記充填手段によって前記反応容器に投入する前に、予め円柱状ペレットに圧縮成型しておく圧縮手段を設げることを特徴とする請求項 1〜 3何れかに記載のバイオコ一クス製造装置。 ,

5 . 光合成を起因とするバイオマス原料を粉碎して、反応容器に充填し、反応容器内で加熱しながら加圧成型してバイオコ一クスを製造するバイオコークス製造方法であって、

前記反応容器で、前記バイオマス原料中のへミセルロースが熱分解して接着効果を発現する温度範囲まで加熱し、該加熱した状態で前記バイオマス粉碎物中のリグニンが熱硬化反応を発現する圧力範囲まで加圧して、該加圧状態を保持して冷却した内容物の排出が行い、

前記反応容器複数個を円状に配置し、複数個の反応容器を、円の外周に沿って回転させながら、反応容器が 1周する前に、前記充填、加熱、加圧、冷却及び排出を行うことを特徴とするバイオコークス製造方法。