JP4997546B2 - 超臨界水バイオマスガス化装置及びそれを含むシステム - Google Patents
超臨界水バイオマスガス化装置及びそれを含むシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4997546B2 JP4997546B2 JP2006096468A JP2006096468A JP4997546B2 JP 4997546 B2 JP4997546 B2 JP 4997546B2 JP 2006096468 A JP2006096468 A JP 2006096468A JP 2006096468 A JP2006096468 A JP 2006096468A JP 4997546 B2 JP4997546 B2 JP 4997546B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- biomass
- fluidized bed
- bed reactor
- water
- slurry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
図1は、本発明の一実施形態として説明する超臨界水によるバイオマスガス化システムの概略構成を示す図である。図1に示すように、本発明に係る超臨界水によるバイオマスガス化システム(以下、単に「システム」と称する。)100は、破砕ポンプ10、水タンク11、モーノポンプ20、第一熱交換器30、第二熱交換器31、前処理装置40、スラリー供給装置50、流動層反応器60、クーラー70、減圧器71、気液分離器80、ガスタンク81、固液分離器82、バーナー90などを備える。
次に、本実施の一形態として、バイオマスから燃料ガスを生成する方法について説明する。
含水率90%のジャガイモペースト100質量部に、粒径100μmの活性炭を30質量部、又は60質量部加えて撹拌混合し、高圧ポンプにより流動層反応器に圧入し、500℃,25MPaの条件下で1時間、超臨界水による反応を行った。また、対照実験として、活性炭を添加しないで同様に超臨界水によるガス化反応を行った。その結果、活性炭を添加しない場合には、二酸化炭素に換算してガス化率が20%以下であるのに対し、活性炭を30質量部添加した場合には、ガス化率が30%と上昇することが明らかになった。また、活性炭を60質量部と増量させた場合には、ガス化率が60%とさらに上昇することが明らかになった。
次に、水80質量部、セルロース粉末20質量部、及び平均粒径100μmの活性炭20質量部を撹拌混合してスラリーを調製した。その後、攪拌機を備えた167mlのオートクレーブにスラリー40mlを注入し、圧力25MPaで撹拌しながら400℃まで温度上昇させて1時間保持して超臨界水によるガス化反応を行った。反応後、室温まで冷却し、生成ガスを回収して炭素ガス化率を求めた。また、対照実験として、活性炭を添加せずに同様の処理を行った。その結果、活性炭を添加しない場合には炭素ガス化率が10%であるのに対し、活性炭を添加した場合には炭素ガス化率が30%と上昇することが明らかになった。
図2に示すように、導入口210及び排出口220を設けた流動層反応器60(φ12.3mm×2400mm)の下方に分散板(網)を備え、平均粒径が1mmのアルミナボールを流動媒体として設置した。この流動層反応器60に、バイオマス(灰)や非金属系触媒の代わりにアルミナ粒子(平均粒径が180〜250μm、あるいは、平均粒径が250〜300μm)を水に混合した混合液を、アルミナ粒子が飛び出し、流動媒体であるアルミナボールが飛び出さない流量(0.19m/s〜0.60m/s)で導入口210から導入し、排出口220から排出されたアルミナ粒子を回収した。
20 モーノポンプ 30 第一熱交換器
31 第二熱交換器 40 前処理装置
50 スラリー供給装置 60 流動層反応器
70 クーラー 71 減圧器
80 気液分離器 81 ガスタンク
82 固液分離器 90 バーナー
100 超臨界水によるバイオマスガス化システム
Claims (18)
- 非金属系触媒の存在下において、バイオマスを100〜250℃の範囲内の温度、及び0.1〜4MPaの範囲内の圧力の条件下で熱水処理する前処理装置と、
前記前処理装置において熱水処理することにより得られた、前記非金属系触媒を含む前記バイオマスのスラリー体を、374℃以上の温度、及び22.1MPa以上の圧力の条件下で水熱処理する流動層反応器と、
を備え、
前記流動層反応器は、
前記流動層反応器内に前記スラリー体を下方から導入する導入口と、
前記流動層反応器において水熱処理することにより生成された生成ガス及び灰分、並びに、前記非金属系触媒及び水を上方から前記流動層反応器外に排出する排出口と、
前記スラリー体の導入により前記流動層反応器内に流動層を形成する流動媒体と、
前記導入口から導入した前記スラリー体を、前記流動層の下方で分散させる分散部と、
を備え、
前記流動媒体は、前記スラリー体の導入速度では排出されない形状で構成されており、
前記分散部を、アルミナボールを積み重ねることにより形成することを特徴とする超臨界水によるバイオマスガス化システム。 - 前記流動層反応器から排出された、前記生成ガス、前記灰分、前記非金属系触媒、及び前記水を、前記生成ガスと、前記灰分、前記非金属系触媒、及び水を含む混合液とに分離する気液分離装置をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記混合液中の前記非金属系触媒を回収する手段をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
- 前記生成ガスの一部を利用して前記流動層反応器を加熱する加熱装置をさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のシステム。
- 前記前処理装置で熱水処理する前記バイオマスをあらかじめ破砕する破砕機をさらに備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシステム。
- 前記流動層反応器において水熱処理される前記スラリー体を前記流動層反応器に供給する手段と、
前記排出口から排出された、前記生成ガス、前記灰分、前記非金属系触媒、及び水を含む排出物の熱を利用して、前記流動層反応器に供給される前記スラリー体を予熱する熱交換器と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシステム。 - 前記前処理装置において熱水処理される前記バイオマスを前記前処理装置に供給する手段と、
前記スラリー体の熱を利用して、前記前処理装置に供給される前記バイオマスを予熱する熱交換器と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシステム。 - 前記前処理装置において熱水処理される前記バイオマスを前記前処理装置に供給する手段と、
前記排出口から排出された、前記生成ガス、前記灰分、前記非金属系触媒、及び水を含む排出物の熱を利用して、前記前処理装置に供給される前記バイオマスを予熱する熱交換器と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシステム。 - 前記前処理装置での熱水処理を、所定の圧力及び当該圧力における水の飽和温度の条件下で行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のシステム。
- 前記流動媒体が、アルミナボールであることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のシステム。
- 前記非金属系触媒が、活性炭であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のシステム。
- 前記活性炭が、平均粒径200μm以下の粉末であることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
- 前記流動層反応器での水熱処理を、600℃の温度、及び25MPaの圧力の条件下で行うことを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載のシステム。
- 超臨界水によりバイオマスをガス化する超臨界水バイオマスガス化装置であって、
前記装置内に非金属系触媒を含む前記バイオマスのスラリー体を下方から導入する導入口と、
前記装置内で前記スラリー体を、374℃以上の温度、及び22.1MPa以上の圧力の条件下で水熱処理することにより生成された生成ガス及び灰分、並びに、前記非金属系触媒及び水を上方から前記装置外に排出する排出口と、
前記スラリー体の導入により前記装置内に流動層を形成する流動媒体と、
前記導入口から導入した前記スラリー体を、前記流動層の下方で分散させる分散部と、
を備え、
前記流動媒体は、前記スラリー体の導入速度では排出されない形状で構成されており、
前記分散部を、アルミナボールを積み重ねることにより形成することを特徴とする超臨界水バイオマスガス化装置。 - 前記流動媒体が、アルミナボールであることを特徴とする請求項14に記載の装置。
- 前記非金属系触媒が、活性炭であることを特徴とする請求項14又は15に記載の装置。
- 前記活性炭が、平均粒径200μm以下の粉末であることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 前記水熱処理を、600℃の温度、及び25MPaの圧力の条件下で行うことを特徴とする請求項14〜17のいずれかに記載の装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006096468A JP4997546B2 (ja) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | 超臨界水バイオマスガス化装置及びそれを含むシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006096468A JP4997546B2 (ja) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | 超臨界水バイオマスガス化装置及びそれを含むシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007269945A JP2007269945A (ja) | 2007-10-18 |
JP4997546B2 true JP4997546B2 (ja) | 2012-08-08 |
Family
ID=38673070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006096468A Expired - Fee Related JP4997546B2 (ja) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | 超臨界水バイオマスガス化装置及びそれを含むシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4997546B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5463524B2 (ja) * | 2007-12-20 | 2014-04-09 | 国立大学法人広島大学 | バイオマスガス化方法、及びバイオマスガス化システム |
JP5504455B2 (ja) * | 2009-01-30 | 2014-05-28 | 国立大学法人広島大学 | 超臨界水ガス化に伴う活性炭回収方法 |
NL1039006C2 (en) * | 2011-08-26 | 2013-02-27 | Klaas Gerrit Smit | A process for the gasification of wet biomass. |
NL1039007C2 (en) | 2011-08-26 | 2013-02-27 | Klaas Gerrit Smit | A process and a reaction apparatus for the gasification of wet biomass. |
KR101699820B1 (ko) * | 2015-06-25 | 2017-01-26 | 한국생산기술연구원 | 바이오매스와 촉매를 이용한 바이오 케미컬 제조장치 및 제조방법 |
CN116590053B (zh) * | 2023-07-17 | 2023-09-08 | 太原理工大学 | 一种煤炭高效气化制氢的方法及装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2961247B2 (ja) * | 1997-12-10 | 1999-10-12 | 工業技術院長 | セルロース系バイオマスのガス化方法 |
JP2004131560A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-04-30 | Tokyo Gas Co Ltd | 有機物の超臨界水処理によるエネルギー回収方法及び装置 |
JP4164658B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2008-10-15 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃料ガスの製造方法 |
JP2004298818A (ja) * | 2003-04-01 | 2004-10-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 有機物の超臨界水処理における前処理方法及び装置 |
JP4719864B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-07-06 | 国立大学法人広島大学 | 超臨界水によるバイオマスガス化システム |
-
2006
- 2006-03-31 JP JP2006096468A patent/JP4997546B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007269945A (ja) | 2007-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5036037B2 (ja) | バイオマスガス化発電システム | |
JP4719864B2 (ja) | 超臨界水によるバイオマスガス化システム | |
JP5463524B2 (ja) | バイオマスガス化方法、及びバイオマスガス化システム | |
JP2006274013A (ja) | バイオマスガス化システム | |
JP5382679B2 (ja) | リン酸塩回収方法 | |
JP4997546B2 (ja) | 超臨界水バイオマスガス化装置及びそれを含むシステム | |
JP5688724B2 (ja) | バイオマス処理方法 | |
JP6070906B1 (ja) | 超臨界水ガス化システムおよびガス化方法 | |
JP2007271146A (ja) | 二重管構造 | |
JP5305426B2 (ja) | リン酸塩回収方法 | |
JP5030275B2 (ja) | バイオマスガス化発電システム | |
JP6573261B2 (ja) | 超臨界水ガス化システム | |
JP5688723B2 (ja) | バイオマス付着防止方法 | |
JP5177477B2 (ja) | 流体供給装置およびそれを備えるシステム | |
JP5007999B2 (ja) | 気液分離器 | |
JP5859713B1 (ja) | バイオマスガス化システムおよびバイオマスガス化方法 | |
JP5504455B2 (ja) | 超臨界水ガス化に伴う活性炭回収方法 | |
JP6364645B2 (ja) | バイオマス処理システム | |
JP5317163B2 (ja) | リン酸塩回収方法 | |
JP5509445B2 (ja) | 超臨界水ガス化に伴う非金属系触媒回収方法、非金属系触媒再使用方法、排水使用方法 | |
WO2020217398A1 (ja) | 超臨界水ガス化システム | |
JP6163623B1 (ja) | 気液分離器およびそれを用いた超臨界水ガス化システム | |
JP6098912B2 (ja) | バイオマス処理システム | |
WO2022268275A1 (en) | Cost efficient integration of hydrothermal liquefaction and wet oxidation wastewater treatment | |
WO2020217399A1 (ja) | 超臨界水ガス化システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090319 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120323 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120410 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120424 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4997546 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |