水溶液又は含水状態のセルロース系バイオマスをニッケル触媒の存在下で、加圧加熱しガス化する方法

開放特許情報番号
L2000005701 この特許の事業構築のヒントや可能性をご覧頂けます
開放特許情報登録日
2000/9/9
最新更新日
2015/8/12

基本情報

出願番号 特願平09-339555
出願日 1997/12/10
出願人 工業技術院長
公開番号 特開平11-172262
公開日 1999/6/29
登録番号 特許第2961247号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 セルロース系バイオマスのガス化方法
技術分野 有機材料、化学・薬品、食品・バイオ
機能 環境・リサイクル対策、洗浄・除去、加熱・冷却
適用製品 有機性廃棄物、とくにアルコール発酵残渣、パルプスラッジ、下水汚泥等の処理施設、未利用有機資源例えば林地残渣、竹林、ホテイアオイ等の有効利用施設で使用できるバイオマスガス化装置、設備。都市ゴミ、農林産廃棄物、古紙、泥炭等にも適用できる。
目的 本発明は、木材等のガス化によるエネルギー生産、固形状の有機性廃棄物のガス化によるエネルギー回収、廃棄物処理の分野での利用を目的とする。低温ガス化反応、即ち、金属触媒を用い、300〜400℃程度、高圧の熱水中での木材などの有機性物質、バイオマスをメタンや水素の気体燃料に変換する反応の工程の改良法として、固形状の原料を前処理として水に可溶化し、次いでガス化反応を行うための工業的プロセスを提供する。
効果 本発明は水を含んだセルロース系バイオマスをガス化する新しいプロセスを提供する。通常、セルロース系バイオマスは固形状であり、高温高圧下での操作に適さずガス化反応は実用化されていない。前処理の水可溶化工程を組込むことで、エネルギー効率の向上、連続処理の可能性、低温ガス化などのメリットが出てきた。又、水溶性バイオマスに適用した場合、副反応である重合反応が抑えられ、炭状物の生成もないので、これまでの触媒被毒や反応装置配管の閉塞の問題も同時に解決できる。低濃度の排水以外に、スラッジにも適用できる。
技術概要
セルロース5gを水30ml、炭酸ナトリウム0.25gと混合し、回分式の加圧反応容器中で、可溶化処理した。予め窒素ガスで30気圧に加圧した後、電気炉で約10℃/分の昇温速度で300℃まで加熱、30分間保持した。この場合、圧力は水の飽和蒸気圧以上に保たれた。冷却、減圧後取り出した可溶化処理生成物は固液分離され、タール状物が容器の底部に黄褐色透明な水溶液は上方に分離していた。水溶液は全有機炭素22,000ppm、PH4であった。タール状固体は約1.5gであり、炭素、水素、酸素の含有率はそれぞれ73、7、20重量%であった。高位発熱量は31kJ/gと石炭並みの発熱量で、固形燃料として利用可能である。得られた水溶液はニッケル触媒1gを混合し、同じ加圧反応器中で、ガス処理した。350℃まで加熱し、直ちに冷却した。生成ガスは1gでガスクロマトグラフィーで分析すると、組成は水素、二酸化炭素、メタン、炭素数2以上の炭化水素がそれぞれ、55、34、10、1容積%であった。ガス化率は炭素基準で約50%であった。処理水溶液はTOC5600ppm、PH7でありTOC除去率は75%であった。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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