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公開番号2025154314
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057237
出願日2024-03-29
発明の名称木質バイオペレット、及び木質バイオペレット
出願人ガス・ウォーター株式会社
代理人弁理士法人日峯国際特許事務所
主分類C10L 5/44 20060101AFI20251002BHJP(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】処理原料の木質材から半炭化炭化物を生成し、処理原料の木質材から高ネエルギー化された半炭化炭化物を生成し、高ネエルギー化された半炭化炭化物から高ネエルギー化された木質バイオガスを生成する。
【解決手段】高分子のセルロース成分が低分子化したセルロース成分と、高分子リグニン成分が低分子化したリグニン成分と、これらのセルロース成分及びリグニン成分に凝固、固着した、ヘミセルロース系の複数の単糖類と、を主成分とした、半炭化炭化物の木質バイオ材又は木質バイオペレット。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
高分子のセルロース成分が低分子化したセルロース成分と、高分子リグニン成分が低分子化したリグニン成分と、これらのセルロース成分及びリグニン成分に凝固、固着した、ヘミセルロース系の複数の単糖類と、を主成分とした、半炭化炭化物の木質バイオ材。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
高分子のセルロース成分が低分子化したセルロース成分と、高分子リグニン成分が低分子化したリグニン成分と、これらのセルロース成分及びリグニン成分に凝固、固着した、ヘミセルロース系の複数の単糖類と、を主成分とした、半炭化炭化物の木質バイオペレット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質バイオペレット、及び木質バイオペレットに係る。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
木質材（木質チップともいう）を半炭化し、生成された半炭化物を木質ペレットとする方法が知られる。木質材、すなわち木質チップは、一定速度で定量フイダーにてロータリーキルンに投入される。半炭化処理時の炉内温度は２００から３００℃、滞在時間は約６０分とし、半炭化物は、ロータリーキルン出口のドラム缶に貯留される。
【０００３】
「半炭化」とは、別名「トレファクション」とも呼ばれ、木質バイオマスを低酸素状態で２００～３００℃で加熱することで、有機物を分解して炭素成分が多い物質にする燃料化技術であることが知られる。半炭化処理することで、エネルギー密度が高くなり、粉砕性や耐水性が向上することが知られ、ある種の半炭化処理装置によれば、乾燥と半炭化を１台で行うことで原料に直接熱風を吹き付けることで半炭化速度を大きくとれることが知られる。
【０００４】
「トレファクション」は、ＩＥＡ（国際エネルギー機関）では「減酸素雰囲気下２５０～３２０℃で行う熱処理」と定義される。
【０００５】
ペレット化装置には、粉体状の半炭化物を直径６ｍｍ程度の円柱状に造立できる装置が用いられる。
【０００６】
欧米向けでは主に数万ｔ（トン）規模の大規模生産設備建設がなされている。国内には、森林資源が多くあり、小規模分散利用がし易いうえ、燃料を化石資源から地域資源に代替でき、地域活性化へ寄与することができる。
【０００７】
小規模分散利用が可能な地域資源として、間伐材及び風倒木などの林地残材あるいは建築廃材がある。
【０００８】
木質材を構成している主成分は、セルロース、ヘミセルロース、リグニンなどの高分子であり、ヘミセルロースが約２０％、セルロース及びリグニンが８０％を占め、木質材を加熱すると、高分子成分が熱分解され、低分子化し、残りは炭化残渣となる。これらの構成成分は、分解する温度帯がそれぞれ異なり、ヘミセルロースは約４５０～５７０Ｋ（１７７～２９７℃）、セルロースは５１０～６７０Ｋ（２３７～３９７℃）、リグニンは５５０～８２０Ｋ（２７７～５４７℃）で分解する。
【０００９】
木質バイオガス化発電システムが知られている。当該木質バイオガス化発電システムは、固定床ガス化炉、サイクロン、スクラバー、冷却塔、フイルター装置及びガスエンジン発電機を備える。ガスエンジン発電機は、例えば電力８０ｋＷを発電する。
【００１０】
特許文献１には、ヘミセルロースの分解が緩慢に進行する２００～２４０℃の温度域で５～９０分間保持を行なうことにより、ヘミセルロース分解生成物が揮発し、チャー化する前に炭化物外部に拡散することが記載される。１段階目の温度は、２１０～２３５℃であることが好ましく、炭化時間は、１５～６０分間であることが好ましく、２段目の炭化温度は、２５０～２８０℃であることが好ましく、炭化時間は、１５～６０分間であることが記載される。
（【００１１】以降は省略されています）

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