JP6677625B2 - Method for producing biomass extract and apparatus for producing biomass extract - Google Patents
Method for producing biomass extract and apparatus for producing biomass extract Download PDFInfo
- Publication number
- JP6677625B2 JP6677625B2 JP2016220129A JP2016220129A JP6677625B2 JP 6677625 B2 JP6677625 B2 JP 6677625B2 JP 2016220129 A JP2016220129 A JP 2016220129A JP 2016220129 A JP2016220129 A JP 2016220129A JP 6677625 B2 JP6677625 B2 JP 6677625B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- biomass
- solvent
- oil
- component
- extract
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims description 258
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 55
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 183
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 52
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 46
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 45
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 43
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 37
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 34
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 33
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 21
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 20
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 20
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 55
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 55
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 14
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 241001133760 Acoelorraphe Species 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- -1 pruned branches Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
本発明は、バイオマス抽出物の製造方法及びバイオマス抽出物の製造装置に関する。 The present invention relates to a method for producing a biomass extract and an apparatus for producing a biomass extract.
「バイオマス」という語は、本来、生物学分野において「生物量」等と訳されていた。しかし、現在では生物学分野の垣根を越えて、生物起源の物質からなる食料、資材、燃料など広い概念を意味する語として用いられている。 The term "biomass" was originally translated as "biomass" in the field of biology. However, at present, it is used as a term that refers to a wide range of concepts, such as food, materials, and fuel, which are made of substances of biological origin, beyond the boundaries of the field of biology.
このバイオマスは、米糠や木炭などのように利用方法が確立しているものもある。また、セルロース等を主成分とする植物由来バイオマスのようにその処理方法が提案されているものもある(例えば特開2004−209462号公報参照)。一方、いわゆる生ゴミや下水汚泥等もバイオマスとされており、これらは未だに処理方法が検討されている段階にある。このため、バイオマスの処理には、コストの低減と共に、燃料等の資源として利用できる処理方法が望まれている。 This biomass has a well-established usage method such as rice bran and charcoal. In addition, there is also proposed a method of treating biomass such as plant-derived biomass containing cellulose or the like as a main component (for example, see JP-A-2004-209462). On the other hand, so-called garbage and sewage sludge are also regarded as biomass, and these are still in the stage of being studied for treatment methods. For this reason, in the treatment of biomass, a treatment method that can be used as a resource such as fuel while reducing the cost is desired.
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、比較的低コストで、燃料等の資源として利用できるバイオマス抽出物の製造方法及びバイオマス抽出物の製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a biomass extract production method and a biomass extract production apparatus which can be used at relatively low cost as a resource such as fuel. And
上記課題を解決するためになされた発明は、バイオマス及び溶剤を混合する工程と、上記混合工程で得られたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる工程と、上記溶出工程で得られたバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液を上記スラリーから分離する工程と、上記分離工程で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる工程とを備えるバイオマス抽出物の製造方法である。 The invention made in order to solve the above problems is a step of mixing biomass and a solvent, a step of eluting a biomass extractable component soluble in a solvent from the biomass in the slurry obtained in the mixing step, A method for producing a biomass extract, comprising: a step of separating, from the slurry, a solution in which the biomass extraction component obtained in the step is dissolved in a solvent; and a step of evaporating the solvent from the solution separated in the separation step.
当該バイオマス抽出物の製造方法は、バイオマスを溶剤と混合し、バイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分の溶出を行う。この溶出工程において、バイオマスが有する油分をバイオマスから分離できる。また、当該バイオマス抽出物の製造方法は、蒸発工程で、バイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液から溶剤を蒸発させる。当該バイオマス抽出物の製造方法では、この溶剤の蒸発によりバイオマス抽出物を得る。このため、当該バイオマス抽出物の製造方法では、バイオマスが有する油分量が制御されたバイオマス抽出物を得ることができる。また、上記バイオマスが有する油分は、蒸発工程で溶剤に含まれて蒸発するので、バイオマス抽出物とは別に回収することができる。従って、当該バイオマス抽出物の製造方法を用いることで、バイオマスが有する油分と共に、バイオマス抽出物を比較的容易に抽出できる。また、当該バイオマス抽出物の製造方法を用いることで、溶剤に不溶な成分を分離してからバイオマス抽出物を抽出するので、溶剤を蒸発させることで抽出が可能となり、比較的低コストでバイオマス抽出物を製造できる。 In the method for producing a biomass extract, biomass is mixed with a solvent, and a biomass extract component soluble in the solvent is eluted from the biomass. In this elution step, the oil component of the biomass can be separated from the biomass. In the method for producing a biomass extract, the solvent is evaporated from a solution in which the biomass extract component is dissolved in the solvent in the evaporation step. In the method for producing a biomass extract, a biomass extract is obtained by evaporating the solvent. Therefore, in the method for producing a biomass extract, a biomass extract in which the amount of oil contained in the biomass is controlled can be obtained. Further, the oil contained in the biomass is contained in the solvent in the evaporation step and evaporates, so that it can be collected separately from the biomass extract. Therefore, by using the method for producing the biomass extract, the biomass extract can be relatively easily extracted together with the oil contained in the biomass. In addition, by using the method for producing a biomass extract, the biomass extract is extracted after separating components insoluble in the solvent, so that the extraction can be performed by evaporating the solvent, and the biomass extraction can be performed at a relatively low cost. Can manufacture things.
上記蒸発工程で蒸発した溶剤を回収する工程を備え、上記回収工程で回収した溶剤を上記混合工程で用いるとよい。バイオマスが有する油分は、比較的安価に入手可能な石油由来の液体燃料や石炭由来のコールタール留分などに比べ、溶剤として用いることで、バイオマス抽出物の抽出効率を向上させる効果がある。このため、蒸発工程で蒸発したバイオマスが有する油分を含む溶剤を混合工程で用いることで、バイオマス抽出物の抽出効率を向上できる。また、回収工程で回収した溶剤を利用することで、バイオマス抽出物の製造コストを低減できる。 The method may further include a step of recovering the solvent evaporated in the evaporation step, and the solvent recovered in the recovery step may be used in the mixing step. The oil content of biomass has the effect of improving the extraction efficiency of the biomass extract by using it as a solvent, as compared with petroleum-derived liquid fuel or coal-derived coal tar fraction which can be obtained relatively inexpensively. Therefore, the extraction efficiency of the biomass extract can be improved by using the solvent containing the oil component of the biomass evaporated in the evaporation step in the mixing step. Further, by using the solvent recovered in the recovery step, the production cost of the biomass extract can be reduced.
上記回収工程で、上記分離工程で得られた溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液から溶剤をさらに回収するとよい。このように固形分濃縮液からもバイオマスが有する油分を含む溶剤を回収することで、バイオマスが有する油分の利用率がさらに向上する。 In the recovery step, the solvent may be further recovered from the solid concentrate containing the solvent-insoluble component obtained in the separation step. By recovering the solvent containing the oil contained in the biomass from the solid concentrate as described above, the utilization rate of the oil contained in the biomass is further improved.
バイオマスとの混合前に上記回収工程において回収した溶剤を分留するとよい。上記溶剤を分留することで、バイオマスが有する油分のうち特定の成分を副産物として利用することができる。 Before the mixing with the biomass, the solvent recovered in the recovery step may be fractionated. By fractionating the solvent, a specific component of the oil contained in biomass can be used as a by-product.
上記課題を解決するためになされた別の発明は、バイオマス及び溶剤を混合する混合部と、上記混合部で得られたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる溶出部と、上記溶出部で得られたバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液を上記スラリーから分離する分離部と、上記分離部で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる溶剤蒸発部とを備えるバイオマス抽出物の製造装置である。 Another invention made in order to solve the above problems, a mixing section for mixing biomass and a solvent, and an elution section for eluting a biomass extractable component soluble in the solvent from the biomass in the slurry obtained in the mixing section. A separation unit that separates the solution in which the biomass extract component obtained in the elution unit is dissolved in the solvent from the slurry, and a solvent evaporation unit that evaporates the solvent from the solution separated in the separation unit. Manufacturing equipment.
当該バイオマス抽出物の製造装置は、バイオマスと溶剤を混合部に投入し、溶出部でバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分の溶出を行う。この溶出部において、バイオマスが有する油分をバイオマスから分離できる。また、当該バイオマス抽出物の製造装置は、蒸発部で、バイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液から溶剤を蒸発させる。当該バイオマス抽出物の製造装置は、この蒸発部での溶剤の蒸発によりバイオマス抽出物を得る。このため、当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、バイオマスが有する油分量が制御されたバイオマス抽出物を得ることができる。また、上記バイオマスが有する油分は、蒸発部で溶剤に含まれて蒸発するので、バイオマス抽出物とは別に回収することができる。従って、当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、バイオマスが有する油分と共に、バイオマス抽出物を比較的容易に抽出できる。また、当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、溶剤に不溶な成分を分離してからバイオマス抽出物を抽出するので、溶剤を蒸発させることで抽出が可能となり、比較的低コストでバイオマス抽出物を製造できる。 The biomass extract manufacturing apparatus inputs the biomass and the solvent into the mixing section, and elutes the biomass extract component soluble in the solvent from the biomass in the elution section. In this elution portion, the oil component of the biomass can be separated from the biomass. In the biomass extract manufacturing apparatus, the evaporating unit evaporates the solvent from a solution in which the biomass extract component is dissolved in the solvent. The biomass extract manufacturing apparatus obtains the biomass extract by evaporating the solvent in the evaporating section. Therefore, by using the biomass extract manufacturing apparatus, a biomass extract in which the amount of oil contained in biomass is controlled can be obtained. Further, the oil contained in the biomass is contained in the solvent in the evaporating section and evaporates, so that it can be collected separately from the biomass extract. Therefore, by using the biomass extract manufacturing apparatus, the biomass extract can be relatively easily extracted together with the oil contained in the biomass. In addition, since the biomass extract is extracted by separating the components insoluble in the solvent by using the biomass extract production apparatus, the extraction can be performed by evaporating the solvent, and the biomass extraction can be performed at a relatively low cost. Can manufacture things.
以上説明したように、当該バイオマス抽出物の製造方法及び当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、比較的低コストで、燃料等の資源として利用できるバイオマス抽出物が製造できる。 As described above, by using the method for producing a biomass extract and the apparatus for producing a biomass extract, a biomass extract that can be used as a resource such as fuel can be produced at a relatively low cost.
以下、本発明に係るバイオマス抽出物の製造装置及び製造方法の実施形態について詳説する。 Hereinafter, an embodiment of an apparatus and a method for producing a biomass extract according to the present invention will be described in detail.
〔バイオマス抽出物の製造装置〕
図1のバイオマス抽出物の製造装置は、バイオマス供給部1と、溶剤供給部2と、混合部3と、ポンプ4と、加熱部5と、溶出部6と、分離部7と、第1溶剤蒸発部8と、第2溶剤蒸発部9と、分留部10とを主に備える。
[Biomass extract production equipment]
1 includes a biomass supply unit 1, a solvent supply unit 2, a mixing unit 3, a pump 4, a
<バイオマス供給部>
バイオマス供給部1は、バイオマスを混合部3へ供給する。バイオマス供給部1としては、常圧状態で使用される常圧ホッパー、常圧状態及び加圧状態で使用される加圧ホッパー等の公知のホッパーを用いることができる。
<Biomass supply department>
The biomass supply unit 1 supplies biomass to the mixing unit 3. As the biomass supply unit 1, a known hopper such as a normal pressure hopper used in a normal pressure state and a pressure hopper used in a normal pressure state and a pressurized state can be used.
上記バイオマスとしては、例えば植物由来の農業系バイオマスや林業系バイオマス等を挙げることができる。上記農業系バイオマスとしては、竹、草、やし殻、パームオイル残渣、野菜、果実、食品残渣等を挙げることができる。また、林業系バイオマスとしては、間伐材、剪定枝、廃材、樹皮チップ等を挙げることができる。また、バイオマスの大きさは特に限定されないが、例えば最大粒子径の上限が500mmとできる。 Examples of the biomass include plant-derived agricultural biomass and forestry biomass. Examples of the agricultural biomass include bamboo, grass, palm hulls, palm oil residues, vegetables, fruits, food residues and the like. Examples of forestry biomass include thinned wood, pruned branches, waste wood, bark chips, and the like. The size of the biomass is not particularly limited, but, for example, the upper limit of the maximum particle diameter can be 500 mm.
<溶剤供給部>
溶剤供給部2は、溶剤を混合部3へ供給する。上記溶剤供給部2は、溶剤を貯留する溶剤タンクを有し、この溶剤タンクから溶剤を混合部3へ供給する。
<Solvent supply section>
The solvent supply unit 2 supplies a solvent to the mixing unit 3. The solvent supply unit 2 has a solvent tank for storing a solvent, and supplies the solvent to the mixing unit 3 from the solvent tank.
この溶剤タンクには、当該バイオマス抽出物の製造装置を稼働させると、後述する分留部10により分留されたバイオマスが有する油分(以下、「バイオマス油分」ともいう)を含む溶剤が供給される。これにより溶剤タンク内の溶剤におけるバイオマス油分の含有量が増加し、当該バイオマス抽出物の製造装置の起動時の溶剤の種類によらず、一定時間経過後には、溶剤タンクの溶剤はバイオマス油分が主成分となり得る。なお、「主成分」とは、最も含有量の多い成分を意味し、例えば含有量が50質量%以上、好ましくは90質量%以上の成分をいう。
When the biomass extract manufacturing apparatus is operated, a solvent containing an oil component of the biomass fractionated by the
なお、当該バイオマス抽出物の製造装置を起動させる際には、予めバイオマス油分を準備して溶剤タンクに貯留する溶剤とすることもできるが、他の溶剤、例えば石油系由来の液体燃料や石炭由来のコールタール留分等を用いてもよい。 When starting the biomass extract production apparatus, the biomass oil can be prepared in advance and used as a solvent stored in a solvent tank, but other solvents such as petroleum-based liquid fuel and coal-derived liquid can be used. May be used.
上記溶剤の沸点は、特に限定されないが、例えば上記溶剤の沸点の下限としては、180℃が好ましく、230℃がより好ましい。一方、上記溶剤の沸点の上限としては、300℃が好ましく、280℃がより好ましい。上記溶剤の沸点が上記下限未満であると、溶剤が揮発し易くなるため、スラリー中のバイオマスと溶剤との混合比の調製及び維持が困難となるおそれがある。逆に、上記溶剤の沸点が上記上限を超えると、溶剤可溶成分と溶剤との分離が困難となるため、溶剤の回収率が低下するおそれがある。 Although the boiling point of the solvent is not particularly limited, for example, the lower limit of the boiling point of the solvent is preferably 180 ° C, more preferably 230 ° C. On the other hand, the upper limit of the boiling point of the solvent is preferably 300 ° C, more preferably 280 ° C. If the boiling point of the solvent is less than the lower limit, the solvent is likely to be volatilized, which may make it difficult to adjust and maintain the mixing ratio between the biomass and the solvent in the slurry. Conversely, when the boiling point of the solvent exceeds the upper limit, it becomes difficult to separate the solvent-soluble component from the solvent, and the recovery rate of the solvent may be reduced.
<混合部>
混合部3は、バイオマス供給部1より供給されるバイオマス及び溶剤供給部2から供給される溶剤を混合する。
<Mixing part>
The mixing unit 3 mixes the biomass supplied from the biomass supply unit 1 and the solvent supplied from the solvent supply unit 2.
上記混合部3は、調製槽31を有する。この調製槽31には、供給管を介して上記溶剤及びバイオマスが供給される。調製槽31は、供給された溶剤及びバイオマスが混合されたスラリーを貯留する。また、上記調製槽31は、攪拌機31aを有している。調製槽31は、混合したスラリーを攪拌機31aで攪拌しながら保持することによりスラリーの混合状態を維持する。
The mixing section 3 has a
調製槽31におけるスラリー中のバイオマスの含有量の下限としては、10質量%が好ましく、15質量%がより好ましい。一方、上記バイオマスの含有量の上限としては、40質量%が好ましく、30質量%がより好ましい。上記バイオマスの含有量が上記下限未満であると、後述する加熱部5で溶出される溶剤可溶成分の溶出量がスラリー処理量に対して少なくなるため、バイオマス抽出物の製造効率が低下するおそれがある。逆に、上記バイオマスの含有量が上記上限を超えると、溶剤中で上記溶剤可溶成分が飽和するため、上記溶剤可溶成分の溶出率が低下するおそれがある。
As a minimum of content of biomass in slurry in
なお、混合部3の調製槽31で調製されたスラリーは、供給管を介して加熱部5へ送られる。
The slurry prepared in the
<ポンプ>
ポンプ4は、混合部3から加熱部5へスラリーを供給する供給管に配設されている。このポンプ4は、混合部3の調製槽31に貯留されているスラリーを、供給管を介して加熱部5へ圧送する。
<Pump>
The pump 4 is provided on a supply pipe that supplies slurry from the mixing section 3 to the
上記ポンプ4の種類は、供給管を介して上記スラリーを加熱部5へ圧送できるものであれば特に限定されないが、例えば容積型ポンプ又は非容積型ポンプを用いることができる。より具体的には、容積型ポンプとしてダイヤフラムポンプやチューブフラムポンプ等を用いることができ、非容積型ポンプとして渦巻ポンプ等を用いることができる。
The type of the pump 4 is not particularly limited as long as the slurry can be pressure-fed to the
<加熱部>
加熱部5は、上記混合部3で得られるスラリーを加熱する。
<Heating section>
The
加熱炉51は、加熱炉51内を通過するスラリーを加熱できるものであれば特に限定されないが、例えば抵抗加熱式ヒーターや誘導加熱コイルが挙げられる。また、熱媒を用いて加熱を行ってもよい。例えば加熱炉51を通過するスラリーの流路の周囲に加熱管を配し、この加熱管に蒸気、油等の熱媒を供給することで加熱炉51内を通過するスラリーを加熱することができる。
The
加熱炉51による加熱後のスラリーの温度の下限としては、300℃が好ましく、360℃がより好ましい。一方、上記スラリーの温度の上限としては、溶出可能な温度であれば特に限定されないが、420℃が好ましく、400℃がより好ましい。上記スラリーの温度が上記下限未満であると、バイオマスを構成する分子間の結合を十分に弱められず、溶出率が低下するおそれがある。逆に、上記スラリーの温度が上記上限を超えると、スラリーの温度を維持するための熱量が不必要に大きくなるため、製造コストが増大するおそれがある。
The lower limit of the temperature of the slurry after heating by the
<溶出部>
溶出部6は、上記混合部3で得られ、加熱部5で加熱されたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる。
<Eluting part>
The
溶出部6は、抽出槽61を有し、この抽出槽61に上記加熱後のスラリーが供給される。上記抽出槽61では、このスラリーの温度を保持しながら溶剤に可溶なバイオマス抽出成分がバイオマスから溶出される。また、上記抽出槽61は、攪拌機61aを有している。この攪拌機61aによりスラリーを攪拌することで上記溶出を促進できる。
The
なお、溶出部6での溶出時間としては、特に限定されないが、バイオマス抽出成分の抽出量と抽出効率との観点から10分以上100分以下とできる。
In addition, the elution time in the
また、このバイオマス抽出成分の溶出時に、バイオマスからバイオマス油分が溶剤に溶出され、分離される。なお、このバイオマス油分には、フェノール等の芳香族炭化水素、メタノール、酢酸、糖類などが含まれる。 When the biomass extract is eluted, the biomass oil is eluted from the biomass into the solvent and separated. The biomass oil contains aromatic hydrocarbons such as phenol, methanol, acetic acid, and saccharides.
また、溶出部6でバイオマスから溶出されるバイオマス油分の割合はバイオマスの種類にもよるが、上記バイオマス油分の割合の下限としては、10質量%が好ましく、15質量%がより好ましい。一方、上記バイオマス油分の割合の上限としては、30質量%が好ましく、25質量%以下がより好ましい。上記バイオマス油分の割合が上記下限未満であると、バイオマス油分の収率が低く、バイオマス油分の利用が困難となるおそれがある。逆に、上記バイオマス油分の割合が上記上限を超えると、バイオマス抽出物の収率が低くなり過ぎ、バイオマス抽出物の利用が困難となるおそれがある。
The ratio of the biomass oil eluted from the biomass in the
<分離部>
分離部7は、上記溶出部で得られたバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液と、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液とを上記スラリーから分離する。なお、溶剤不溶成分とは、主に抽出用溶剤に不溶なバイオマス成分で構成されており、抽出用溶剤も含まれている抽出残分をいう。
<Separation unit>
The
分離部7における上記分離は、具体的には重力沈降法により行うことができる。ここで重力沈降法とは、沈降槽内で重力を利用して固形分を沈降させて固液分離する分離方法である。
The separation in the
重力沈降法により分離を行う場合、スラリーを分離部7内に連続的に供給しながら、バイオマス抽出成分を含む溶液を沈降槽の上部から排出し、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液を沈降槽の下部から排出することができる。これにより連続的な固液分離処理が可能となる。
When the separation is performed by the gravity sedimentation method, the solution containing the biomass extraction component is discharged from the upper part of the sedimentation tank while the slurry is continuously supplied into the
また、重力沈降法ではバイオマス抽出成分を含む溶液は、分離部7の上部に溜まる。この溶液は必要に応じてフィルターユニットを用いて濾過した後、第1溶剤蒸発部8に排出される。一方、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液は、分離部7の下部に溜まり、第2溶剤蒸発部9に排出される。
In the gravity sedimentation method, the solution containing the biomass extraction component accumulates on the upper part of the
分離部7内でスラリーを維持する時間は、特に限定されないが、例えば30分以上120分以下であり、この時間内で分離部7内の沈降分離が行われる。
The time for maintaining the slurry in the
分離部7内は、保温及び加圧することが好ましい。分離部7内の温度の下限としては、300℃が好ましく、350℃がより好ましい。一方、分離部7内の温度の上限としては、420℃が好ましく、400℃がより好ましい。上記温度が上記下限未満であると、バイオマス抽出成分が再析出し、分離効率が低下するおそれがある。逆に、上記温度が上記上限を超えると、熱分解や重合反応によりバイオマス抽出成分の収率が低下するおそれがある。
It is preferable that the inside of the
また、分離部7内の圧力の下限としては、1MPaが好ましく、1.4MPaがより好ましい。一方、上記圧力の上限としては、3MPaが好ましく、2MPaがより好ましい。上記圧力が上記下限未満であると、バイオマス抽出成分が再析出し、分離効率が低下するおそれがある。逆に、上記圧力が上記上限を超えると、加圧のための運転コストが高くなるおそれがある。
Further, the lower limit of the pressure in the
なお、上記溶液及び固形分濃縮液を分離する方法としては、重力沈降法に限られず、例えば濾過法や遠心分離法を用いてもよい。固液分離方法として濾過法や遠心分離法を用いる場合、分離部7として濾過器や遠心分離器などが使用される。
The method for separating the solution and the solid content concentrate is not limited to the gravity sedimentation method, but may be, for example, a filtration method or a centrifugal separation method. When a filtration method or a centrifugal separation method is used as the solid-liquid separation method, a filter, a centrifuge, or the like is used as the
<第1溶剤蒸発部>
第1溶剤蒸発部8は、上記分離部7で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる。この溶剤の蒸発分離によりバイオマス抽出物Aが得られる。
<First solvent evaporation section>
The first
溶剤を蒸発分離する方法としては、一般的な蒸留法や蒸発法(スプレードライ法等)を含む分離方法を用いることができる。上記溶液からの溶剤の分離により、上記溶液からバイオマス抽出物Aを得ることができる。 As a method for evaporating and separating the solvent, a separation method including a general distillation method and an evaporation method (such as a spray drying method) can be used. By separating the solvent from the solution, the biomass extract A can be obtained from the solution.
また、第1溶剤蒸発部8で蒸発させた溶剤は回収され、分留部10へ供給される。なお、上記溶剤は、溶出工程で分離されたバイオマス油分を含む。
Further, the solvent evaporated in the first solvent evaporating
<第2溶剤蒸発部>
第2溶剤蒸発部9は、分離部7で分離された上記固形分濃縮液から、溶剤を蒸発分離する。このように固形分濃縮液からもバイオマスが有する油分を含む溶剤を回収することで、バイオマスが有する油分の利用率がさらに向上する。
<Second solvent evaporation section>
The second
固形分濃縮液から溶剤を分離する方法としては、第1溶剤蒸発部8の分離方法と同様に、一般的な蒸留法や蒸発法(スプレードライ法等)を用いることができる。分離した溶剤は回収され、分留部10へ供給される。なお、溶出工程で分離されたバイオマス油分のうち、固形分濃縮液に含まれるものは、この溶剤に含まれる。また、固形分濃縮液のうち溶剤として分離回収されない残渣Bは、廃棄される。
As a method for separating the solvent from the solid content concentrate, a general distillation method or an evaporation method (such as a spray drying method) can be used as in the separation method of the first solvent evaporating
<分留部>
分留部10は、上記第1溶剤蒸発部8及び第2溶剤蒸発部9で回収したバイオマス油分を含む溶剤を分留する。分留部10としては、公知の分留器を用いることができる。
<Distillation section>
The
この分留により、上記第1溶剤蒸発部8及び第2溶剤蒸発部9で回収したバイオマス油分を含む溶剤は、分留温度より沸点が高い溶剤と、分留温度より沸点が低い副産物Cとに分離される。このうち分留温度より沸点が高い溶剤は、混合部3へ供給され、バイオマスと混合する溶剤として利用される。また、分留温度より沸点が低い副産物Cは、例えば燃料や化学合成品の原料として利用できる。上記副産物Cとしては、分留温度にも依存するが、例えばフェノールを初めとする芳香族等を挙げることができる。
By this fractionation, the solvent containing the biomass oil recovered in the first
分留部10で分留を行う温度は、例えば分留温度より沸点が高い溶剤の量が溶出前の溶剤量と同量となるように決定することができる。具体的には、分留温度は以下の手順により決定できる。まず、図2に示すように溶剤の分留温度と、分留する溶剤全体に対する分留温度より沸点が低い溶剤の割合(累積含有量)[質量%]との関係を予め計測する。また、分離されるバイオマス油分のバイオマスにおける割合R[質量%]を計測する。溶出前のスラリー中の溶剤含有量がW1[質量%]であるとき、分留前の溶剤量は、バイオマス油分が増加するため、上記スラリー100gにつき下記式(1)に示す溶剤量W2[g]に増加する。
W2=W1+(100−W1)×R ・・・(1)
The temperature at which fractionation is performed in the
W2 = W1 + (100−W1) × R (1)
上記W2を元のスラリーの溶剤含有量W1と同じ量とするには、増分である(100−W1)×Rに相当する量の副産物Cが得られるように分留すればよい。つまり、分留前の溶剤全体に対する副産物Cの割合が下記式(2)に示すK[質量%]となるように溶剤を分留すればよい。
K=(100−W1)×R/W2 ・・・(2)
In order to make the above-mentioned W2 the same as the solvent content W1 of the original slurry, it is sufficient to fractionate so that an amount of by-product C corresponding to the increment (100−W1) × R is obtained. That is, the solvent may be fractionated so that the ratio of the by-product C to the entire solvent before the fractionation becomes K [mass%] shown in the following formula (2).
K = (100−W1) × R / W2 (2)
従って、分留温度より沸点が低い溶剤の累積含有量がKとなる分留温度を図2から読み取ることで、分留温度を決めることができる。例えば、溶出前の溶剤含有量W1が80質量%であり、バイオマス油分の割合Rが20質量%である場合、W2、Kは下記式(3)、(4)のように計算できる。この式(4)の結果である4.8質量%となる分留温度は、図2のグラフから184℃と算出できる。
W2=80+(100−80)×0.2=84[質量%] ・・・(3)
K=(100−80)×0.2/84=4.8[質量%] ・・・(4)
Therefore, the fractionation temperature can be determined by reading from FIG. 2 the fractionation temperature at which the cumulative content of the solvent having a boiling point lower than the fractionation temperature is K. For example, when the solvent content W1 before elution is 80% by mass and the ratio R of the biomass oil component is 20% by mass, W2 and K can be calculated as in the following formulas (3) and (4). The fractionation temperature at which the result of this formula (4) is 4.8% by mass can be calculated as 184 ° C. from the graph of FIG.
W2 = 80 + (100−80) × 0.2 = 84 [mass%] (3)
K = (100−80) × 0.2 / 84 = 4.8 [mass%] (4)
なお、上記副産物Cは、決定した分留温度により複数種の化合物を含み得る。副産物Cが複数種の化合物を含む場合、混合状態で副産物Cを利用してもよいが、さらに化合物の種別毎に分留温度を設定して、個別に分離してもよい。 The by-product C may contain a plurality of types of compounds depending on the determined fractionation temperature. When the by-product C contains a plurality of types of compounds, the by-product C may be used in a mixed state, but may be separated separately by setting a fractionation temperature for each type of the compound.
上記分留温度の下限としては、170℃が好ましく、175℃がより好ましい。一方、上記分留温度の上限としては、188℃が好ましく、185℃がより好ましい。上記分留温度が上記下限未満であると、上記副産物Cの収量が不足するおそれがある。逆に、上記分留温度が上記上限を超えると、混合部3への溶剤供給量が不足するおそれがある。 As a minimum of the above-mentioned fractionation temperature, 170 ° C is preferred and 175 ° C is more preferred. On the other hand, the upper limit of the fractionation temperature is preferably 188 ° C, more preferably 185 ° C. When the fractionation temperature is lower than the lower limit, the yield of the by-product C may be insufficient. Conversely, if the fractionation temperature exceeds the upper limit, the amount of the solvent supplied to the mixing section 3 may be insufficient.
〔バイオマス抽出物の製造方法〕
当該バイオマス抽出物の製造方法は、混合工程と、加熱工程と、溶出工程と、分離工程と、第1蒸発工程と、第2蒸発工程と、回収工程とを主に備える。当該バイオマス抽出物の製造方法は、図1のバイオマス抽出物の製造装置を用いて行うことができる。
(Production method of biomass extract)
The method for producing a biomass extract mainly includes a mixing step, a heating step, an elution step, a separation step, a first evaporation step, a second evaporation step, and a recovery step. The method for producing the biomass extract can be performed using the biomass extract production apparatus shown in FIG.
<混合工程>
混合工程では、バイオマス及び溶剤を混合する。具体的には、バイオマス供給部1から供給されるバイオマス及び溶剤供給部2から供給される溶剤を混合部3の調製槽31により混合してスラリーとする。
<Mixing process>
In the mixing step, the biomass and the solvent are mixed. Specifically, the biomass supplied from the biomass supply unit 1 and the solvent supplied from the solvent supply unit 2 are mixed in the
<加熱工程>
加熱工程では、上記混合工程で得られるスラリーを加熱する。具体的には、混合工程で調製されたスラリーを、ポンプ4によって加熱部5の加熱炉51に供給し、所定温度まで加熱する。
<Heating process>
In the heating step, the slurry obtained in the mixing step is heated. Specifically, the slurry prepared in the mixing step is supplied to the
<溶出工程>
溶出工程では、上記混合工程で得られたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる。具体的には、上記加熱後のスラリーを抽出槽61に供給し、攪拌機61aで攪拌しながら所定温度で保持して抽出を行う。
<Elution process>
In the elution step, a biomass extract component soluble in a solvent is eluted from the biomass in the slurry obtained in the mixing step. Specifically, the slurry after the heating is supplied to the
<分離工程>
分離工程では、上記溶出工程で得られるバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液と、溶剤不溶性分を含む固形分濃縮液とをスラリーから分離する。具体的には、抽出槽61から排出されるスラリーを供給し、分離部7内で例えば重力沈降法により供給されたスラリーを上記溶液及び固形分濃縮液に分離する。
<Separation process>
In the separation step, a solution in which the biomass extraction component obtained in the above-mentioned elution step is dissolved in a solvent and a solid concentrate containing a solvent-insoluble component are separated from the slurry. Specifically, the slurry discharged from the
<第1蒸発工程>
第1蒸発工程では、上記分離工程で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる。具体的には、分離部7で分離された溶液を第1溶剤蒸発部8に供給し、第1溶剤蒸発部8で溶剤を蒸発させる。これにより上記溶液を溶剤とバイオマス抽出成分とに分離する。なお、この第1蒸発工程において得られる溶剤は、バイオマス油分を含む。
<First evaporation step>
In the first evaporation step, the solvent is evaporated from the solution separated in the separation step. Specifically, the solution separated by the
<第2蒸発工程>
第2蒸発工程では、上記分離工程で分離した上記固形分濃縮液から溶剤を蒸発させる。具体的には、分離部7で分離された固形分濃縮液を第2溶剤蒸発部9に供給し、第2溶剤蒸発部9で溶剤を蒸発させる。なお、この第2蒸発工程において得られる溶剤は、バイオマス油分を含む。
<Second evaporation step>
In the second evaporation step, the solvent is evaporated from the solid content concentrate separated in the separation step. Specifically, the solid content concentrate separated in the
<回収工程>
回収工程では、上記第1蒸発工程で得られた溶剤及び第2蒸発工程で得られた溶剤を回収する。
<Recovery process>
In the recovery step, the solvent obtained in the first evaporation step and the solvent obtained in the second evaporation step are recovered.
また、上記回収工程では、回収した溶剤を分留する。具体的には、分留部10内で溶剤の分留を行い、バイオマスが有する油分のうち特定の成分を副産物Cとして分離する。
In the recovery step, the recovered solvent is fractionated. Specifically, the solvent is fractionated in the
また、分留される溶剤のうち上記副産物Cを除く部分、つまり分留温度より高い溶剤は、上記混合工程で用いられる。具体的には、分留温度より高い溶剤を、混合部3へ供給し、バイオマスと混合する溶剤として利用する。上記溶剤に含まれるバイオマス油分は、比較的安価に入手可能な石油由来の液体燃料や石炭由来のコールタール留分などに比べ、溶剤として用いることで、バイオマス抽出物の抽出効率を向上させる効果がある。このため、第1蒸発工程及び第2蒸発工程で蒸発したバイオマス油分を含む溶剤を混合工程で用いることで、バイオマス抽出物の抽出効率を向上できる。また、回収工程で回収した溶剤を利用することで、バイオマス抽出物の製造コストを低減できる。 The portion of the solvent to be fractionated except the by-product C, that is, the solvent having a temperature higher than the fractionation temperature, is used in the mixing step. Specifically, a solvent higher than the fractionation temperature is supplied to the mixing unit 3 and used as a solvent to be mixed with biomass. The biomass oil contained in the solvent is more effective at improving the extraction efficiency of the biomass extract by using the biomass extract as a solvent than a petroleum-derived liquid fuel or a coal-derived coal tar fraction that can be obtained relatively inexpensively. is there. Therefore, the extraction efficiency of the biomass extract can be improved by using the solvent containing the biomass oil evaporated in the first evaporation step and the second evaporation step in the mixing step. Further, by using the solvent recovered in the recovery step, the production cost of the biomass extract can be reduced.
〔利点〕
当該バイオマス抽出物の製造方法は、バイオマスを溶剤と混合し、バイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分の溶出を行う。この溶出工程において、バイオマスが有する油分をバイオマスから分離できる。また、当該バイオマス抽出物の製造方法は、蒸発工程で、バイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液から溶剤を蒸発させる。当該バイオマス抽出物の製造方法では、この溶剤の蒸発によりバイオマス抽出物を得る。このため、当該バイオマス抽出物の製造方法では、バイオマスが有する油分量が制御されたバイオマス抽出物を得ることができる。また、上記バイオマスが有する油分は、蒸発工程で溶剤に含まれて蒸発するので、バイオマス抽出物とは別に回収することができる。従って、当該バイオマス抽出物の製造方法を用いることで、バイオマスが有する油分と共に、バイオマス抽出物を比較的容易に抽出できる。また、当該バイオマス抽出物の製造方法を用いることで、溶剤に不溶な成分を分離してからバイオマス抽出物を抽出するので、溶剤を蒸発させることで抽出が可能となり、比較的低コストでバイオマス抽出物を製造できる。
〔advantage〕
In the method for producing a biomass extract, biomass is mixed with a solvent, and a biomass extract component soluble in the solvent is eluted from the biomass. In this elution step, the oil component of the biomass can be separated from the biomass. In the method for producing a biomass extract, the solvent is evaporated from a solution in which the biomass extract component is dissolved in the solvent in the evaporation step. In the method for producing a biomass extract, a biomass extract is obtained by evaporating the solvent. Therefore, in the method for producing a biomass extract, a biomass extract in which the amount of oil contained in the biomass is controlled can be obtained. Further, the oil contained in the biomass is contained in the solvent in the evaporation step and evaporates, so that it can be collected separately from the biomass extract. Therefore, by using the method for producing the biomass extract, the biomass extract can be relatively easily extracted together with the oil contained in the biomass. Further, by using the method for producing the biomass extract, the biomass extract is extracted after separating the components insoluble in the solvent, so that the extraction can be performed by evaporating the solvent, and the biomass extraction can be performed at a relatively low cost. Can manufacture things.
また、当該バイオマス抽出物の製造装置は、バイオマスを溶剤と混合部3に投入し、溶出部6で溶出することでバイオマスが有する油分をバイオマスから分離できる。このため、当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、バイオマスが有する油分量が制御されたバイオマス抽出物を得ることができる。また、上記バイオマスが有する油分は、蒸発部6で溶剤に含まれて蒸発するので、バイオマス抽出物とは別に回収することができる。
Moreover, the biomass extract manufacturing apparatus can separate the oil component of the biomass from the biomass by charging the biomass into the solvent and the mixing unit 3 and eluting the biomass in the
従って、当該バイオマス抽出物の製造方法及び当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、バイオマスが有する油分と共に、バイオマス抽出物を比較的容易に抽出できる。また、当該バイオマス抽出物の製造方法及び当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、溶剤に不溶な成分を分離してからバイオマス抽出物を抽出するので、溶剤を蒸発させることで抽出が可能となり、比較的低コストでバイオマス抽出物を製造できる。 Therefore, by using the method for producing the biomass extract and the apparatus for producing the biomass extract, the biomass extract can be relatively easily extracted together with the oil contained in the biomass. Further, by using the method for producing the biomass extract and the apparatus for producing the biomass extract, the biomass extract is extracted after separating the components insoluble in the solvent, so that the extraction can be performed by evaporating the solvent. Biomass extract can be produced at relatively low cost.
[その他の実施形態]
なお、本発明のバイオマス抽出物の製造装置及びバイオマス抽出物の製造方法は、上記実施形態に限定されるものではない。
[Other Embodiments]
Note that the biomass extract production apparatus and the biomass extract production method of the present invention are not limited to the above-described embodiment.
上記実施形態では、当該バイオマス抽出物の製造方法として、回収工程でバイオマス油分を含む溶剤を回収して混合工程の溶剤として用いる場合を説明したが、この回収工程及び混合工程での利用は必須の工程ではなく、省略することができる。この場合、バイオマス油分は、例えばバイオマス燃料等の他の用途に用いることができる。 In the above embodiment, as the method for producing the biomass extract, the case where the solvent containing the biomass oil is recovered in the recovery step and used as the solvent in the mixing step has been described, but the use in the recovery step and the mixing step is indispensable. It can be omitted instead of the process. In this case, the biomass oil can be used for other uses such as biomass fuel.
上記実施形態では、溶剤をバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液と、溶剤不溶性分を含む固形分濃縮液との双方から回収する場合を説明したが、溶剤をバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液のみから回収してもよい。これにより当該バイオマス抽出物の製造方法の第2蒸発工程を省略することができる。バイオマス油分は上記溶液から分離される溶剤の方に多く含まれるため、バイオマス油分を上記溶液のみから回収し、第2蒸発工程を省略することで、バイオマス油分の収量の低下を抑止しつつ、溶剤の蒸発分離にかかるコストを低減できる。また、当該バイオマス抽出物の製造装置の第2溶剤蒸発部を省略できるので、当該バイオマス抽出物の製造装置の設備コストを低減できる。 In the above embodiment, the case where the solvent is recovered from both the solution in which the biomass extraction component is dissolved in the solvent and the solid content concentrate containing the solvent-insoluble component is described. You may collect from only. Thereby, the second evaporation step of the method for producing the biomass extract can be omitted. Since the biomass oil is more contained in the solvent separated from the solution, the biomass oil is recovered only from the solution, and the second evaporation step is omitted. Cost for evaporative separation can be reduced. Further, since the second solvent evaporating section of the biomass extract manufacturing apparatus can be omitted, the equipment cost of the biomass extract manufacturing apparatus can be reduced.
上記実施形態では、分留部でバイオマス油分の沸点の低い成分を分離して副産物とする場合を説明したが、分留により沸点の高い成分を分離して副産物としたり、沸点が一定範囲内にある成分を分離して副産物とすることもできる。この場合においても、分留温度は、上記副産物を除く溶剤量が溶出前の溶剤量と同量となるように決定することができる。 In the above embodiment, the case where the component having a low boiling point of the biomass oil is separated into a by-product in the fractionating section has been described.However, the component having a high boiling point is separated by fractionation to be a by-product, or the boiling point is within a certain range. Certain components can also be separated into by-products. Also in this case, the fractionation temperature can be determined so that the amount of the solvent excluding the by-products is the same as the amount of the solvent before elution.
また、分留を行わず回収する溶剤をそのまま混合部へ供給してもよい。溶出前の溶剤量より回収される溶剤の量が多い場合は、混過剰な溶剤を回収し、例えば副産物として利用するとよい。 Further, the solvent to be recovered may be directly supplied to the mixing section without performing fractional distillation. When the amount of the recovered solvent is larger than the amount of the solvent before the elution, it is preferable to recover the excess solvent and use it as a by-product, for example.
また、上記実施形態では、バイオマス抽出物の製造装置の調製部が調製槽を有する構成について説明したが、この構成に限らず、溶剤とバイオマスとの混合ができれば、調製槽を省略してもよい。例えばラインミキサーにより上記混合が完了するような場合には、調製槽を省略して供給管と分離部との間にラインミキサーを備える構成としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the preparation unit of the biomass extract manufacturing apparatus has the preparation tank is described. However, the present invention is not limited to this configuration, and the preparation tank may be omitted as long as the solvent and the biomass can be mixed. . For example, when the mixing is completed by a line mixer, the preparation tank may be omitted and a line mixer may be provided between the supply pipe and the separation unit.
また、上記実施形態では、分離工程を連続処理で行う方法を示したが、分離工程を連続処理で行なわず、例えば分離部にスラリーを貯留し分離を行うことを繰り返すバッチ処理としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the method in which the separation step is performed by continuous processing is described. However, the separation step may not be performed by continuous processing, but may be, for example, batch processing in which slurry is stored in a separation unit and separation is repeated.
以上説明したように、本発明の当該バイオマス抽出物の製造方法及び当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、比較的低コストで、燃料等の資源として利用できるバイオマス抽出物が製造できる。 As described above, by using the method for producing a biomass extract and the apparatus for producing a biomass extract of the present invention, a biomass extract that can be used as a resource such as fuel can be produced at a relatively low cost.
1 バイオマス供給部
2 溶剤供給部
3 混合部
31 調製槽
31a 攪拌機
4 ポンプ
5 加熱部
51 加熱炉
6 溶出部
61 抽出槽
61a 攪拌機
7 分離部
8 第1溶剤蒸発部
9 第2溶剤蒸発部
10 分留部
A バイオマス抽出物
B 残渣
C 副産物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Biomass supply part 2 Solvent supply part 3
Claims (3)
上記混合工程で得られたスラリー中の上記バイオマスから上記溶剤に可溶なバイオマス油分を含むバイオマス抽出成分を溶出させる工程と、
上記溶出工程後に上記スラリーを、バイオマス油分を含むバイオマス抽出成分が上記溶剤に溶解した溶液と、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液とに分離する第一分離工程と、
上記分離した溶液から、バイオマス油分を含む溶剤とバイオマス抽出物とを蒸発分離する第二分離工程と、
上記バイオマス油分を含む溶剤を回収する工程と、
上記回収したバイオマス油分を含む溶剤を、分留温度より沸点が低い副産物と、分留温度より沸点が高いバイオマス油分を含む溶剤とに分留する工程と、
上記分留温度より沸点が高いバイオマス油分を含む溶剤を、上記バイオマスと混合する溶剤として使用する工程と
を備えるバイオマス抽出物の製造方法。 Mixing biomass and a solvent,
A step of eluting the biomass extraction component comprising a soluble biomass oil to the solvent from the biomass in the slurry obtained in the mixing step,
The slurry after the elution step, a first separation step of separating into a solution biomass extract component containing biomass oil is dissolved in the solvent, and the solid concentrate containing solvent-insoluble components,
From the top Symbol fraction isolated was dissolved solution, and a second separation step of evaporating separate the solvent and biomass extract containing biomass oil,
Recovering a solvent containing the biomass oil component,
A step of fractionating the solvent containing the recovered biomass oil into a by-product having a boiling point lower than the fractionation temperature and a solvent containing a biomass oil having a boiling point higher than the fractionation temperature,
Using a solvent containing a biomass oil having a boiling point higher than the fractionation temperature as a solvent to be mixed with the biomass.
上記固形分濃縮液から得たバイオマス油分を含む溶剤を、上記第一分離工程で溶液から分離したバイオマス油分を含む溶剤と共に回収する工程と
をさらに備える請求項1に記載のバイオマス抽出物の製造方法。 In the recovery step, from the solid concentrate containing the solvent-insoluble component obtained in the first separation step, a third separation step of separating the solvent and the residue containing the biomass oil component ,
Recovering the solvent containing the biomass oil obtained from the solid concentrate, together with the solvent containing the biomass oil separated from the solution in the first separation step;
The method for producing a biomass extract according to claim 1 , further comprising :
上記混合部で得られたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス油分を含むバイオマス抽出成分を溶出させる溶出部と、
上記溶出部で得られたバイオマス油分を含むバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液と、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液とを上記スラリーから分離する分離部と、
上記分離部で分離した上記溶液からバイオマス油分を含む溶剤とバイオマス抽出物とを蒸発分離させる溶剤蒸発部と、
上記蒸発分離したバイオマス油分を含む溶剤を、分留温度より沸点が低い副産物と、分留温度より沸点が高く、上記バイオマスと混合する溶剤として使用されるバイオマス油分を含む溶剤とに分留する分留部と
を備えるバイオマス抽出物の製造装置。 A mixing unit for mixing biomass and a solvent,
An elution unit that elutes a biomass extract component containing a biomass oil soluble in a solvent from biomass in the slurry obtained in the mixing unit,
A solution in which a biomass extract component containing a biomass oil component obtained in the elution unit is dissolved in a solvent, and a separation unit that separates a solid concentrate containing a solvent-insoluble component from the slurry,
A solvent evaporator that evaporates and separates a solvent containing biomass oil and a biomass extract from the solution separated in the separator .
The solvent containing the biomass oil component separated by evaporation is separated into a by-product having a boiling point lower than the fractionation temperature and a solvent containing a biomass oil component having a boiling point higher than the fractionation temperature and used as a solvent to be mixed with the biomass. An apparatus for producing a biomass extract, comprising:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016220129A JP6677625B2 (en) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | Method for producing biomass extract and apparatus for producing biomass extract |
PCT/JP2017/033580 WO2018088032A1 (en) | 2016-11-11 | 2017-09-15 | Method for producing biomass extract and apparatus for producing biomass extract |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016220129A JP6677625B2 (en) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | Method for producing biomass extract and apparatus for producing biomass extract |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018075546A JP2018075546A (en) | 2018-05-17 |
JP6677625B2 true JP6677625B2 (en) | 2020-04-08 |
Family
ID=62109216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016220129A Active JP6677625B2 (en) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | Method for producing biomass extract and apparatus for producing biomass extract |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6677625B2 (en) |
WO (1) | WO2018088032A1 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2605015B1 (en) * | 1986-10-10 | 1988-12-23 | Lyonnaise Eaux | PROCESS FOR THE CONVERSION OF WASTE CONTAINING ORGANIC MATERIAL. |
JP4798477B2 (en) * | 2004-07-27 | 2011-10-19 | 学校法人日本大学 | Method and apparatus for producing liquid fuel derived from woody biomass |
JP5175072B2 (en) * | 2007-08-10 | 2013-04-03 | 株式会社ミゾタ | Extraction device for useful substances |
JP2011207920A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Jfe Techno Research Corp | Method and apparatus for producing fuel oil from biomass material |
JP2012012568A (en) * | 2010-05-31 | 2012-01-19 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Method for treating biomass |
JP6445832B2 (en) * | 2014-10-20 | 2018-12-26 | 株式会社Kri | Biopitch manufacturing method |
-
2016
- 2016-11-11 JP JP2016220129A patent/JP6677625B2/en active Active
-
2017
- 2017-09-15 WO PCT/JP2017/033580 patent/WO2018088032A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018075546A (en) | 2018-05-17 |
WO2018088032A1 (en) | 2018-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20100159547A1 (en) | Method for separating oil from an oil containing material, method for the production of ethanol, and ethanol production facility | |
CN105316018B (en) | A kind of coal tar deep processing preprocess method | |
EP3594317B1 (en) | Fractionation of biomass-based material | |
MX2013014391A (en) | Process for producing liquid hydrocarbon. | |
JP2009227718A (en) | Manufacturing method for ashless coal | |
WO2019201314A1 (en) | Method and device for treating oily aqueous substance | |
JP2020044530A5 (en) | ||
CN102643611B (en) | High-efficiency energy-saving low-cost high-quality rosin production process and production line equipment | |
WO2021087303A1 (en) | Methods for lignin extraction | |
US20170325474A1 (en) | Method for the Extraction of Oily Components from Coffee Beans and/or of Residual Materials of Coffee Production | |
CN103242880A (en) | High-quality impregnant asphalt production process | |
JP6677625B2 (en) | Method for producing biomass extract and apparatus for producing biomass extract | |
EP3597280A1 (en) | Miscella cleanup following extraction | |
JP5523463B2 (en) | Development of techno-economic organic refining method for coal | |
US20230265352A1 (en) | Continuous oil recovery process from spent oily solid material | |
CA2922837C (en) | Ashless coal production method | |
CN104080893A (en) | Solvent separation method | |
CN103113910A (en) | Pretreatment method for raw material of coal-based needle coke | |
CN103748196A (en) | A process flow sheet for pre-treatment of high ash coal to produce clean coal | |
CN1654616A (en) | Comprehensive extraction method of rosemary essential oil and rosemary antioxidant | |
CN102703212A (en) | Refining method for separating each component of biological oil | |
JP6715709B2 (en) | Method for producing hydrocracked oil and apparatus for producing hydrocracked oil | |
CN203382691U (en) | Device for recovering alcohol and rosin from acid residues | |
JP7316993B2 (en) | Method for producing ashless coal | |
KR20200114391A (en) | Manufacturing Method of Lignin Extracts using Kenaf |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190806 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191007 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200313 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6677625 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |