未利用バイオマス資源を高密度に固形化した低環境負荷燃料の製造技術開発

开发通过高密度固化未使用的生物质资源制造低环境影响燃料的技术

基本信息

批准号：
21656186
负责人：
高倉章雄
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656186/
关键词：
材料加工・処理バイオマス燃料環境材料廃棄物再資源化

项目摘要

本研究は,これまで森林や畑に捨てられる(枝打ち材,葉,もみがら,稲わら等)または産業廃棄物として処理される(剪定材,食物植物の粕等)未利用バイオマス資源を高密度の耐水性を有する固形体に加工し,石炭に替わる十分な発熱量を有する低環境負荷燃料の成形技術の確立を目的としている本年度は,固形化に適した塑性加工法による成形を試み,成形の可能性と問題点および得られた固形体の燃料特性を検討した.連続的な加工法の開発として,まず,射出成形の利点を考慮して木材の含水率の調整が可能な加熱部と固形化部を分離させた加工装置を試作した.各種のバイオマスにおいて射出成形の可能性が確かめられ、耐水性を有した密度約1.2g/cm3以上の高密度の固形体が得られた.また,燃焼試験の結果,いずれのバイオマスにおいてもその固形体は有炎燃焼の後に無煙燃焼を示し、単位体積当たりの発熱量は、3800～7400cal/cm3であり,この発熱量の値は木材の2～4倍,石炭の40～80%に達することが確かめられた連続成形の可能性を検討するために加熱・射出金型,固形金型,冷却金型を組み合わせた装置を試作した.この装置では,水分量を調節したバイオマスが加熱・射出金型内で加熱された後に,固形金型にノズルから少量ずつ射出されて逐次固形化され,その後冷却金型を通過して装置から排出される.適切な加工条件(バイオマスの水分量および成形温度、成形圧力)において,連続した固形体(長尺の丸棒)が得られることが確認された.なお,この連続成形で作製した固形体の密度,発熱量および耐水性は上述の値と同様であることも確認された

这项研究已被用来开发一种技术，用于形成低环境的燃料，并在过去产生足够的热量，并调查造成森林和田间（修剪材料，叶子，浮渣，稻草等）中产生的固体的可能性和问题用足够的热量产生来代替煤炭。在今年，我们试图使用适合凝固的塑料加工方法进行塑造，并检查了成型的可能性和问题，以及所获得的固体的燃料特性。在开发一种连续处理方法中，我们首先创建了一个原型处理设备，其中可以根据注射成型的优势来调整加热部分和固体以调节木材的水含量。确认了各种生物量的注射成型的可能性，并获得了约1.2g/cm3或更多密度的高密度固体。此外，燃烧测试结果表明，生物质用于创建生物量生产方法。然而，固体在火焰燃烧后表现出无烟燃烧，每单位体积产生的热量为3800-7400 cal/cm3，每单位体积产生的热量是木材和40-80％的煤的2-4倍，并创建了一个原型设备，以结合固体模具，固体模具，固体模具和冷却模具。在此设备中，在加热/注入模具中加热了具有控制水分含量的生物量，将其从喷嘴少量注入固体模具中以固化，然后通过冷却模具并从设备中排出。可以证实，在适当的加工条件（生物质和成型温度的水含量，成型压力）下，可以获得连续的固体（长圆条）。还证实，这种连续成型产生的固体的密度，热产生和水耐性与上述值相同。