JPH0459891A

JPH0459891A - バイオコールの工業的製法

Info

Publication number: JPH0459891A
Application number: JP17209990A
Authority: JP
Inventors: Hideo Murakami; 英穂村上
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1992-02-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はバイオコールの工業的製法に係わるものである
。バイオコールは北海道立工業試験場が開発した石炭・
バイオマス系複合固型燃料である。

バイオコールは着火性が良い、燃焼時のばい煙が少ない
、灰分が少ないという特性を有し、且つバインダーを用
いないで成型可能なので安価である、低品位炭や木質廃
材を利用できるので雀資源となる等の特長から、注目を
集めている断固型燃料である。

発展途上国では燃料として薪炭を使用するため森林破壊
が進みつつあり、環境保全の点から特に有効な新燃料と
して期待されている。

バイオコールの製法の概要フローシートは第１図の通り
である。但し１図中の数値は標準値とする。

石炭、バイオマスを共に各適正水分量になるまで乾燥さ
せてから、それぞれ約３ｍｍ以下になるまで粉砕する。

その後、標準的な配合比を石炭７０〜７５％ニバスオマ
ス２５〜３０％（重量比）として混合した後、加圧成型
する。成型燃料の破壊強度は輸送。

取扱時の破壊・粉化防止のため１００ｋｇｆ以上とする
。

以上が、製法の概要であるが、工業的量産の見地からは
以下の点が重要となってくる。バイオコールの原料はそ
れぞれ、基本的には、そのままで燃料となし得る石炭及
びバイオマスであり、それらに乾燥、粉砕混倉、加圧成
型という処理を施して、複素固型燃料とするのであるか
ら、前述のような多くの特長を有する点を勘案するにし
ても、生産効率を上げ、その製造コストを極力低く押さ
える必要がある二とである。又１発熱量が大きく具なる
二原料を用いて、如何に設定した一定の発熱量を有する
成型燃料を量産するかということである。

又、バインダーを用いないで、如何に一定以上の破壊強
度を有する成型燃料を安定的に量産するかということで
ある。

上述の件に関して、発明者は、初めて且つ唯一のバイオ
コール商業的製造工場の操業経験を通じて。

以下に列記する諸点に問題がある事を見い出した。

第一に、原料の乾燥にかかるエネルギー量が大きく、製
造コストの上昇の一因となっている点である。

第二に、乾燥バイオマス粉を全量、バイオマス二次粉砕
機に投入する方法では、バイオマス粉中に混入している
小砂により、バイオマス二次粉砕機のカッターの摩耗が
激しく、補修のための操業停止損失が大きくなり、かつ
補修費額が大で製造コストに大きく影響する。

第三に、バイオマス二次粉砕機として、−船釣なカッタ
ー式ハンマクラッシャを用いるとバイオマス繊維を切断
して粉砕するので、バイオマス繊維のアスペクト比（細
長比）が小となり、バイオコールの破壊強度が低下して
しまう。

バイオコールはバインターを用いないで成型するので、
バイオマス繊維の絡み合いが破壊強度の向上に果す役割
は大きく、この点に於いて、バイオマス繊維を切断し短
かくする粉砕方式は好ましい方式でない。

第四に１石炭、バイオマスは粉砕後、各貯留ホッパーに
入れ、配合比に従って、それぞれ切り出され、次工程に
送られるが、この際、−船釣なスクリューフィーダでは
、ホッパー内ブリッジ発生による不連続排出により、配
合比に狂いが生じ、成型燃料の品質（発熱量、破壊強度
）に変動が生じてしまうという欠点がある。

第五に、成型後に製品ホッパーに入れられたバイオコー
ルからは、成型熱により水蒸気が発散されるが、それが
ホッパー壁面に結露し、バイオコールを濡らして形状を
崩したり、破壊強度を小さくしてしまうという欠点があ
り、特に寒冷期に著しい。

第六に、成型機、バケットエレベータ−１製品ホッパー
、袋詰機から発生する粉塵、バリを集塵し、ホッパーに
回収して貯留し、時期を見計って工程に再投入する方法
では、これらの大量混入により、成型燃料の品質に変動
が生じるという欠点がある。

本発明はバイオコールを工業的に量産する場合に生じる
以上の問題を解決したものであり、バイオコールという
新複合個型燃料の特性に合致した工業的製法を提供しよ
うとするものである。

第２図は本発明の製造法の機器フローシートの一例であ
り、以下５図面に従って説明する。

原料石炭（ｌ）、原料バイオマス（２）を各原料相から
パケットローダ−（３）により取り出し。

それぞれ、石炭受入ホッパー（５）、バイオマス受人ホ
ッパー（４）に投入する。原料バイオマス（２）は第一
次粗砕処理を施されているものとする。ホッパーに投入
された原料石炭（１）、原料バイオマス（２）をそれぞ
れ１石炭は石炭フィードコンベア（７）を通じて石炭ド
ライヤ（９）へ。

及び、バイオマスはバイオマスフィードコンベア（６）
を通じてバイオマスドライヤ（８）へ投入する。各ドラ
イヤには熱風発生炉（１２）で発生される熱風を導き、
各原料の乾燥処理を行なう、適正水分量まで乾燥させた
石炭を石炭排出スクリューコンベア（１０）で排出した
後、石炭粉砕機（１１）に投入し、粒径３ｗａ以下に粉
砕する。粉砕した粉炭を粉炭輸送ファン（１８）で空気
輸送し、サイクロン（１７）で回収した後、粉炭貯留ホ
ッパー（２１）に入れる。同様に、適正水分量まで乾燥
させたバイオマス粉をバイオマスドライヤ排風ファン（
１６）で空気輸送し、サイクロン（１３）で回収した後
、篩分機（１４）を通過させ、バイオマス二次粉砕機（
１５）に投入し、粒径３ｍｍ以下に粉砕する。バイオマ
ス二次粉砕機（１５）には衝動柱式クラッシャを採用す
る。

粉砕したバイオマス粉をバイオマス粉輸送ファン（２０
）で空気輸送し、サイクロン（１９）で回収した後。

バイオマス粉貯留ホッパー（２２）に入れる。粉炭貯留
ホッパー（２１）　、バイオマス粉貯留ホッパー（２２
）の各底部に径の大きいテーブルフィーダを採用した粉
炭フィーダ（２３）及び、バイオマス粉フィーダ（２４
）により各粉体を配合比に従って切り出し、搬送スクリ
ューコンベア（２５）、搬送フライトコンベア（２６）
、搬送投入コンベア（２７）を通じて、混合機（２８）
に投入する。混合機（２８）で粉炭とバイオマス粉を均
買に混合した後、成型機（２９）で加圧成型し、固型燃
料とする。成型燃料をバケットエレベータ（３０）でト
ロンメル（３１）に導き、成型の際のバリ取りを行なう
０分離したバリは再び混合機（２８）に投入する。バリ
取りを行った成型燃料は製品コンベア（３２）により、
製品ホッパー（３３）に入れる。製品ホッパー（３３）
内の、成型熱により発熱した成型燃料の冷却は、ホッパ
ー内に吸引管（３４）をホッパー底面に近い位置まで挿
入しておき、製品冷却ブロア（３５）で空気を吸引する
ことで行う。

その際、空気の導入はホッパー上面から行うので、流入
した空気は吸引管（３４）に達するまでに、成型燃料間
を通過しながら熱を奪い、冷却すると同時に、成型燃料
から発散される水蒸気も吸引する。

製品ホッパー（３３）の底部に設けた振動フィーダ（３
６）により冷却後の成型燃料を計量袋詰機（３８）に供
給する。振動フィーダ（３６）を成型燃料が通過する際
、さらに分離したバリを落下させる構造とする。バリ受
入ホッパー（３７）に落下したバリは、バリ輸送ブロア
（４２）で空気輸送し、サイクロン（４１）で回収した
後、即時に工程に戻す、同様に、成型機（２９）、バケ
ットエレベータ（３０）、製品ホッパー（３３）　、計
量袋詰機（３８）で発生した粉塵は集塵ファン（３９）
で空気輸送し、サイクロン（４０）で回収した後、即時
に工程に戻す。

本発明のバイオコールの工業的製法は以上の通りであり
、バイオコールという新複合固型燃料の特性に合致した
以下のような秀れた特長を有する。

第−点として、乾燥工程に多大のエネルギーを要する問
題に関しては、乾燥工程の効率を上げることにより、省
エネルギー化を行った。

即ち、石炭ドライヤ（９）で乾燥後、粉砕した粉炭、及
びバイオマスドライヤ（８）で乾燥したバイオマスを空
気輸送する際に、直接、各ドライヤの熱風を吸引させる
ことにより、気流乾燥効果を加えたことである。このこ
とにより、乾燥効率が向上し、省エネルギー上、極めて
有益であると共に、均一に乾燥されるという利点がある
。

乾燥の不均一により、水分量が規定値以上の原料が混入
すると、成型後のスプリングバックが大きくなり、破壊
強度が低い製品ができるが、この点に於いても解決され
る。

第二点として、バイオマス二次粉砕機（１５）の摩耗の
問題に関して、は、バイオマスドライヤ（８）で乾燥し
たバイオマスをバイオマスドライヤ（１５）に投入する
前に篩分機（１４）に通し、混入している小砂や既に粒
径３ｍｍ以下になっているバイオマス粉をバイパスさせ
るように、ラインを変更したことである。このことによ
り、バイオマス二次粉砕機（１５）の摩耗は極めて小さ
くなり、操業停止損失。

補修費による製品コストの上昇を抑えることができる。

又、第一次粗砕処理によって既に粒径３ｍｍ以下になっ
ているバイオマス粉をバイパスさせることにより、バイ
オマス二次粉砕機（１５）の消費電力が小さくなり、省
エネルギー上の効果も大きい。

第三点として、バイオマス二次粉砕機（１５）に衝撃柱
式クラッシャを採用している点にある。

前述のように、バイオコールはバインダーを用いないで
成型するので、成型燃料の強度はバイオマス繊維の絡み
合いに依るところが大きい、従って、粉砕されたバイオ
マス粉の粒子形状に於いて、アスペクト比（細長比）が
重要であり、それが大きい程、強度の大きい成型燃料が
できるという特徴がある。その点に於いて、衝撃柱式ク
ラッシャは叩解方式であるので、粉砕過程で、アスペク
ト比を大きくする効果があると共に繊維を細断しないの
で成型燃料の破壊強度を向上する二とができるという特
長がある。

第四点として、粉炭貯留ホッパー（２１）、バイオマス
粉貯留ホッパー（２２）から、配合比に従った切り出し
を行わせる粉炭フィーダ（２３）、バイオマス粉フィー
ダ（２４）として、共に大径のテーブルフィーダを採用
して、供給の定量性と安定性を計ったことである。大径
のテーブルフィーダを採用することにより、各貯留ホッ
パーの下部排−出部は大径化し、従って、ホッパー斜面
角度を大きくとることができるので、ホッパーブリッジ
の発生を防止することができる。バイオコールは発熱量
が異なる複数の原料からなる複合固型燃料であり、ホッ
パーブリッジの発生により供給が不連続になり、配合比
が安定していないと、成型燃料の発熱量に変動が生じた
り、破壊強度が低下したりして商品としての問題が多い
、従って、バイオコール製造に於いて、配合比の正確性
、安定性を確保することは製品品質の点から極めて重要
である。

第五点として、製品ホッパー（３３）内に於ける成型燃
料の結露による品質劣化の問題をホッパー内に吸引管（
３４）をホッパー底面に近い位置まで挿入し、吸引させ
ることで解決したことである。二のことにより、成型燃
料から発散される水蒸気及び粉塵を吸引させると共に冷
却も同時に行わせるので、省エネルギー上からも極めて
有効である。

又、製品ホッパー（３３）は自重による成型燃料の圧壊
の問題や、冷却効率、出荷作業の容易性から、小・中容
量のホッパーを複数基設置した方が好ましい。

第六点として、成型機（２９）、バケットエレベータ−
（３０）、製品ホッパー（３３）、計量袋詰機（３８）
で発生する粉塵、バリを集塵した後、ホッパーに貯留せ
ず、即時に、工程に少量ずつ連続的に戻すようにしたこ
とである１、このことにより、配合比の変化等による成
型燃料の品質に与える悪影響を最小にできるという特長
がある。

本発明は以上のように、バイオコールという新複合固型
燃料の特性に配慮し、適合した製造ラインにすることに
より、製品品質を高水準に維持しながら量産し得る工業
的製法を確立したものであり、極めて意義深いものと言
えよう、又、本製法は製造ラインの當エネルギー化に配
慮し、製造コストを引き下げることが可能となったので
、バイオコールに商品競争力を付与する上でも有益と言
えよう。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図はバイオコールの製法の概要フローシートである
。第２図は本発明の製法の機器フローシートの一例である
。（１）：　原料石炭（２）　：　原料バイオマス（３）　：　パケットローダ− （４）：　バイオマス受入ホッパー（５）二　石炭受入ホッパー（６）　：　バイオマスフィードコンベア（７）　二　
石炭フィードコンベア（８）：　バイオマスドライヤ（９）二　石炭ドライヤ（１０）　　：　　石炭排出スクリューコンベア（１１
）　　：　　石炭粉砕機（菫２）：　　熱ＩＩＬ発生炉（１３ン　：　サイクロン（１４）　　：　　篩分機（１５）　　：　　バイオマスニ次粉砕機（１６）　　
：（１７）　　：（１８）　　：（１９）　　：（２０）　　：（２１）　　：（２２）　　：（２３）　　：（２４）　　：（２５）　　：（２６）　　：（２７）　　：（２８）二（２９）　　：（３０）　　：（３１）　　：（３２）　　：（３３）　　：（３４）　　：（３５）　　：バイオマスドライヤ排風ファンサイクロン粉炭輸送ファンサイクロンバイオマス粉輸送ファン粉炭貯留ホッパーバイオマス粉貯留ホッパー粉炭フィーダバイオマス粉フィーダ搬送スクリューコンベア搬送フライトコンベア搬送投入コンベア混合機成型機バケットエレベータトロンメル製品コンベア製品ホッパー吸引管製品冷却ブロア（３６）　　：（３７）　　：（３８）　　：（３９）　　：（４０）　　：（４１）　　：（４２）　　：（４３）　　：振動フィーダバリ受入ホッパー計量袋詰機集塵ファンサイクロンサイクロンバリ輸送ブロア煙突

Claims

【特許請求の範囲】　第２図の機器フローシートに於いて［１］石炭ドライヤ（９）で乾燥後、粉砕した粉炭、及
び、バイオマスドライヤ（８）で乾燥したバイオマスを
次工程へ空気輸送する際に、直接、各ドライヤの熱風を
吸引させて行うこと。［２］バイオマスドライヤ（８）で乾燥したバイオマス
をバイオマス二次粉砕機（１５）に投入する前に篩分機
（１４）に通し、混入した小砂及び粒径３ｍｍ以下のバ
イオマス粉をバイパスさせること。［３］バイオマス二次粉砕機（１５）に衝撃柱式クラッ
シャを用いること。［４］粉炭貯留ホッパー（２１）、バイオマス粉貯留ホ
ッパー（２２）の下部に設ける粉炭フィーダ（２３）、
バイオマス粉フィーダ（２４）に共に大径のテーブルフ
ィーダを採用すること。［５］製品ホッパー（３３）内に吸引管（３４）をホッ
パー底面に近い位置まで挿入し、吸引させることで、成
型後の製品の冷却、粉塵の収集、及び、ホッパー内の結
露の防止を行なわせること。［６］成型機（２９）、バケットエレベータ（３０）、
製品ホッパー（３３）、計量袋詰機（３８）で発生する
粉塵、バリを集塵した後、ホッパーに貯留せず、即時に
工程に連続的に戻すようにすること。以上の特徴を有するバイオコールの工業的製法。