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公開番号2025128454
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2024025079
出願日2024-02-22
発明の名称固形燃料の製造方法、固形燃料の製造装置、及び固形燃料
出願人DOWAエコシステム株式会社
代理人個人,個人
主分類C10L 5/44 20060101AFI20250827BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】高い生産性を有し、かつ高い圧縮強度を有する固形燃料を製造することができる、固形燃料の製造方法の提供。
【解決手段】生薬残渣から固形燃料を製造する固形燃料の製造方法であって、前記生薬残渣の含水率が3質量%以上10質量%以下となるように、前記生薬残渣を乾燥する乾燥工程と、ピストンを備える成形用シリンダーを用い、100MPa以上の圧力で前記生薬残渣を突き押しする突押工程と、を含む固形燃料の製造方法である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
生薬残渣から固形燃料を製造する固形燃料の製造方法であって、
前記生薬残渣を破砕する破砕工程と、
前記生薬残渣の含水率が３質量％以上１０質量％以下となるように、前記生薬残渣を乾燥する乾燥工程と、
ピストンを備える成形用シリンダーを用い、１００ＭＰａ以上の圧力で前記生薬残渣を突き押しする突押工程と、
を含むことを特徴とする固形燃料の製造方法。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記破砕工程は、前記生薬残渣の粒径が２ｍｍ以下となるように前記生薬残渣を破砕する、請求項１に記載の固形燃料の製造方法。
【請求項３】
前記生薬残渣は、草本系根類及び草本系茎類の少なくとも一方を含む、請求項１から２のいずれかに記載の固形燃料の製造方法。
【請求項４】
前記突押工程後に、突き押しされた前記生薬残渣と部分的に接触する支持部材によって、前記生薬残渣を支持しながら前記生薬残渣を徐冷する徐冷工程を含む、請求項１から２のいずれかに記載の固形燃料の製造方法。
【請求項５】
前記徐冷工程は、前記生薬残渣の温度が８０℃以下となるように徐冷する、請求項４に記載の固形燃料の製造方法。
【請求項６】
前記徐冷工程は、降温速度が３℃／分間以上２０℃／分間以下で前記生薬残渣を徐冷する、請求項４に記載の固形燃料の製造方法。
【請求項７】
前記徐冷工程において、少なくとも２つ以上の前記支持部材によって、前記生薬残渣の外周部から中心部の方向に、長さ８００ｍｍあたり２００Ｎ以上５００以下の圧力で前記生薬残渣を挟持する、請求項４に記載の固形燃料の製造方法。
【請求項８】
前記突押工程は、直径が４０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下である成形用シリンダーを用い、突き押し長さ１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下で前記生薬残渣を突き押しする、請求項１から２のいずれかに記載の固形燃料の製造方法。
【請求項９】
前記突押工程において、前記成形用シリンダー内のピストンを回転数３００ｒｐｍ以上で駆動させる、請求項１から２のいずれかに記載の固形燃料の製造方法。
【請求項１０】
前記突押工程において、前記成形用シリンダーを１２０℃以上２００℃以下に加熱する、請求項１から２のいずれかに記載の固形燃料の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形燃料の製造方法、固形燃料の製造装置、及び固形燃料に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のバイオコークス等の固形燃料の製造方法の１つとしては、バッチ式の方法が知られている。
前記バッチ式の方法としては、例えば、有底筒状の反応容器にバイオマス細粒体を充填し、該バイオマス細粒体を略密状態にて半炭化或いは半炭化前固形物を得る温度範囲及び圧力範囲で加熱しながら加圧成形した後、冷却してバイオコークスを製造するバイオコークス製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、従来のバッチ式の方法であると、バイオマス原料を充填する必要があるため処理能力が低く、固形燃料の生産性が低いという問題があった。この点については、生薬残渣を原料とする場合にも同様である。
【０００４】
また、生薬残渣などのバイオマス原料から固形燃料を製造する際に、密閉されたシリンダー内で生薬残渣に含まれる水分が加圧・加熱されることで亜臨界状態に到達し、セルロース・ヘミセルロース・リグニン等の成分が、分解・軟化する。加圧を行いながら冷却を行うことで、分解・軟化成分がそれぞれ結合し、固形燃料を製造する。加圧を行いながら冷却を行わない場合、亜臨界状態の水分が水蒸気となるため、水蒸気爆発若しくは水蒸気の噴き出しによる割れが発生し固形燃料が成形できない若しくは著しく圧縮強度が低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－１００８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高い生産性を有し、かつ高い圧縮強度を有する固形燃料を製造することができる、固形燃料の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。
＜１＞生薬残渣から固形燃料を製造する固形燃料の製造方法であって、
前記生薬残渣の含水率が３質量％以上１０質量％以下となるように、前記生薬残渣を乾燥する乾燥工程と、
ピストンを備える成形用シリンダーを用い、１００ＭＰａ以上の圧力で前記生薬残渣を突き押しする突押工程と、
を含むことを特徴とする固形燃料の製造方法である。
＜２＞前記生薬残渣の粒径が２ｍｍ以下となるように前記生薬残渣を破砕する破砕工程を含む、＜１＞に記載の固形燃料の製造方法である。
＜３＞前記生薬残渣は、草本系根類及び草本系茎類の少なくとも一方を含む、＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の固形燃料の製造方法である。
＜４＞前記突押工程後に、突き押しされた前記生薬残渣と部分的に接触する支持部材によって、前記生薬残渣を支持しながら前記生薬残渣を徐冷する徐冷工程を含む、＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の固形燃料の製造方法である。
＜５＞前記徐冷工程は、前記生薬残渣の温度が８０℃以下となるように徐冷する、＜４＞に記載の固形燃料の製造方法である。
＜６＞前記徐冷工程は、降温速度が３℃／分間以上２０℃／分間以下で前記生薬残渣を徐冷する、＜４＞から＜５＞のいずれかに記載の固形燃料の製造方法である。
＜７＞前記徐冷工程において、少なくとも２つ以上の前記支持部材によって、前記生薬残渣の外周部から中心部の方向に、長さ８００ｍｍあたり２００Ｎ以上５００Ｎ以下の圧力で前記生薬残渣を挟持する、＜４＞から＜６＞に記載の固形燃料の製造方法である。
＜８＞前記突押工程は、直径が４０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下である成形用シリンダーを用い、突き押し長さ１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下で前記生薬残渣を突き押しする、＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の固形燃料の製造方法である。
＜９＞前記突押工程において、前記成形用シリンダー内のピストンを回転数３００ｒｐｍ以上で駆動させる、＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の固形燃料の製造方法である。
＜１０＞前記突押工程において、前記成形用シリンダーを１２０℃以上２００℃以下に加熱する、＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の固形燃料の製造方法である。
＜１１＞生薬残渣から固形燃料を製造する固形燃料の製造装置であって、
前記生薬残渣の含水率が３質量％以上１０質量％以下となるように、前記生薬残渣を乾燥する乾燥手段と、
成形用シリンダーの内部で生薬残渣を１００ＭＰａ以上の圧力で突き押し可能な突押手段を有することを特徴とする固形燃料の製造装置である。
＜１２＞前記成形用シリンダーは、直径が４０ｍｍ以上１２０ｍｍであり、突き押し長さが１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である、＜１１＞に記載の固形燃料の製造装置である。
＜１３＞前記生薬残渣の粒径を２ｍｍ以下に破砕する破砕手段を有する、＜１１＞から＜１２＞のいずれかに記載の固形燃料の製造装置である。
＜１４＞＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の固形燃料の製造方法で得られる固形燃料であって、
見掛け比重１．０５以上１．３０以下であり、圧縮強度が１０ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下であることを特徴とする固形燃料である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することができる。即ち、本発明は、高い生産性を有し、かつ高い圧縮強度を有する固形燃料を製造することができる、固形燃料の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施形態における固形燃料の製造装置の一例を示す全体概略図である。
本発明の一実施形態における固形燃料の製造装置の突押手段によって固形燃料が形成されるまでの過程を示す概略図である。
本発明の一実施形態における固形燃料の製造装置の徐冷手段における支持部材の一例を示す概略断面図である。
本発明の一実施形態における固形燃料の製造装置の徐冷手段における支持部材の他の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（固形燃料の製造方法及び固形燃料の製造装置）
本発明の固形燃料の製造方法としては、乾燥工程、及び突押工程を含み、更に必要に応じて破砕工程、徐冷工程等のその他の工程を含むことができる。
本発明の固形燃料の製造装置としては、乾燥手段、及び突押手段を含み、更に必要に応じて破砕手段、徐冷手段等のその他の手段を含むことができる。
前記突押工程としては、前記突押手段によって実行することができ、前記破砕工程としては、前記破砕手段によって実行することができ、前記乾燥工程としては、前記乾燥手段によって実行することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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