ペレット/ブリケット専用の中型・高発電効率ガス化発電装置の紹介です !

今回はペレット/ブリケット専用(限定)中型・高発電効率ガス化発電装置(E-Green,@1.0 ~1.2MWe)の紹介です。
ガス化方式は、流動床・噴流型・2段ガス化方式
   (Two Stage Fluidized Bed, Entrained Flow Gasification Technology )
    Hybrid型ガス化炉の例です。
ペレット/ブリケット原料を使いA-Tec/INSER/CCC/UG/LiPRO等(下記ガス化のURL参照)と同様、No-Tar/Tar-Freeの合成ガスを生産し、高効率ガスエンジン発電が可能です。
 
 小型化ガス化装置の多くは、装置の安定性確保の為、ペレット限定、それも木質
ペレット限定のガス化発電装置の例が多くありますが、本中型ガス化発電装置は、
後述の様に木質ペレットは勿論、各種廃棄物のペレット、或いはブリケット化原料
もガス化原料として使える中型ガス化装置です。
 
余談ですが、先ずは原料チップとペレット/ブリケットの特質(長所、欠点)を簡単に比較します。
1) 通常、チップ材(甲)は、丸太⇒チップ化(切削)⇒乾燥(必要なら)処理工程で完了ですが、一方
ペレット/ブリケット材(乙)は、更に、再粉砕(微細化)⇒ペレット化(ブリケット化)等の追加工程が必要になります。
2) 甲に比べ、乙は工程数も多く、設備費、設置面積、要員数、及び運転経費(特に電力費)もより多く必要です。
尚、特殊なケースとして、原料が乾燥状態の粉体の場合(例、家具工場の鋸粉)は、直ちにチップ化/ブリケット化も可能であり、工程数減、要員数減、運転経費減となり得ます(それでも、ペレット化/ブリケット化の電力費は特に高額)。
3) 甲に比べ、乙は品質(熱量、サイズ分布、水分)も安定し、原料供給装置関連の詰まり、故障も少なく、ガス化(発電)設備サイドからは、通常歓迎される原料です。また、設備費も多少減額できる場合もあります。
4) ガス化設備によっては、乙原料専用の設備も、特に小型機では多く存在します。
甲の原料が使えるガス化装置は、原則乙も使えます。
5) 甲に比べ、乙の方が、コンパクト(高密度)、高熱量(単位容積当たり)であり、輸送コスト減、保管容量減となります。
6) 甲は、再乾燥処理により、通常ガス化原料の水分(5~15%)迄、再乾燥処理が簡単に可能ですが、乙は水分を(多く)吸うと膨張し、元の細粉状に崩れ、最悪、再度乾燥処理⇒再ペレット化/ブリケット化が必要となります。
7) 甲の価格に比べ、乙の方が通常、高価格な原料となり、ガス化発電を含めた採算性に大きく影響を及ぼします。
8)  ペレット/ブリケット原料が高価で採算性が低下すると言っても、仮にチップでガス化発電装置が稼働しなければ、採算性は更に低下し、最悪赤字化する筈ですから、安全第一で考えるなら、木質ペレットを使うガス化もありです。
 
 以上、ペレット/ブリケットの特質の概略を理解した上で、
バイオマス、廃棄物専用E-Greenガス化ガス化発電装置の概要を紹介します。。
 
下記添付の写真は、最新EU製ガス化発電装置(1.0~1.2MWe)であり、注目のガス化製品の1例です。
先方と交渉中ですので、こちらは写真と主な特徴のみの一般公開で、詳細内容は
非公開です。
先ずは、このE-Greenガス化発電装置の写真です。
このコンパクトな装置で、1MWe(最大~1.2MWe)のガス化発電が可能です。
 
イメージ 8
 
 下記は、反対側からの写真です。
イメージ 9
 
主な本ガス化発電装置(E-Green)の特徴は下記です。
 
①ガス化炉内でタールは副生しません
 特殊な2段流動床ガス化方式を採用し、その他、ガス化炉の工夫で、タールが(殆ど)副生しません。従って、兎角ガス化でトラブル原因となるタールの詰まりによる故障、保守作業は発生しません。
 
②ガス精製は熱回収と微粉炭(Char)除去フィルターのみです
 タール処理(除去・クリーン化工程も不要であり、乾式(Dry)方式が簡単に採用出来て、その結果廃水処理は不要です
 
③ユニークな装置構造により、様々な原料を使え、原料切り替えも簡単です
 特に高灰分4~7%)の原料(農業廃棄物、バーク材、下水スラッジ)も原料対応できます。添付写真は下水処理場のスラッジ・ガス化の設置例、スラッジと木質廃棄物との混合原料を使っている。
小型ガス化装置の多くは、装置を安定化させる為、ペレット専用機とし販売中、更に同じペレットでも、実際は高価な(間伐材木質ペレット専用機となっています。
 
高効率、高信頼性、年8000時間以上稼働の実績・保証をしています。
 原料に対し30%+の高冷ガス化効率を実現し、かつ年8,000時間稼働を保証している高信頼装置です。これらを保証しているガス化装置メーカーは、他に殆どありません。
 
運転自動化により、無人運転可能です
 原則、人の介添えは原料の投入と炭(Char)の除去時のみです。
 
保守は短時間、保守費も安価です
 月1度の保守時間は6時間程度、保守費も安価です。
 
2段流動床方式の中型・EU製でも価格は手ごろです
 彼らの宣伝文句では、競合の半値ということです。
 

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⑧従来使われなかった様な低品質廃棄物原料(鶏糞、廃水スラッジ、他)も利用できます
 原料は複合原料のペレット化/ブリケット化する必要があります(ガス流量・発電量の安定化)が、木質原料に加え、各種農業・林業・産業廃棄物も使えます。
 
⑨ガス化装置の停止、再稼働が短時間にできます
 これらを可能となる理由は、2段流動床ガス化の特徴、装置内の残留物が少ないからです。
小型ガス化装置の多くはDown-Draft法を採用していますが、こちらは通常再稼働時には、合成ガスがエンジンで使える迄、長時間掛かります。
最もガス化炉が停止後、内部が高温を維持した状況下での再稼働(Hot-Restart)は短時間で済みますが、炉内温度が低下後の再稼働(Cold-Restart)では、大幅に時間がかかります。
 
遠隔監視機能、自動運転機能が充実しています
  
コンパクト設計(200㎡2)、モジュール化により、工期の短縮が可能です
 1MWクラスのガス化炉で、ペレット貯槽も含め、この様な設置面積の例は少ないと思われます。上記の添付写真を参照下さい。
 
環境に有害な排出物汚染廃水、或いは新たな副生排気物は副生しません(No-Tar・乾式方式)
 廃棄物は原則、少量の炭(灰)のみです。これも、仮にクリーンな木質ペレット原料なら、有効利用できます。
 
原料発生現場近く、排熱利用(CHP:温水利用)場所の近くに、どこでも設置できます(分散型装置)
 
⑭小規模ガス化機(165~180KWe)限定なら、木質ペレット専用の小型独製Burkhardt等も良いかもしれませんが・・・
 但し、中規模(1MWe)以上なら、Burkhardt等の小型機を5~6セット~以上、時に10セット以上も多数・並列接続構成するより、本E-Greenガス化(Burkhandtの兄貴分)の方がベターです。例え高圧接続の上限2MW(未満)発電の場合でも2セット設置で済み、遥かに効率的、コンパクトで優れています。
更に、E-Greenなら、製造費も購入費も高価な木質ペレット原料の他、安価(無料)の各種廃棄物のガス化も、ペレット化・ブリケット化後なら原料化可能であり、採算性も向上します。
 
等です。
 
下記は、E-Greenの設置例の写真です。
 

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今回は、ペレット/ブリケット専用の中型E-Greenガス化発電装置の紹介記事でした。
 
何かお問い合わせがあれば、下記に直接メールでお願いします。
 
では、また。。。。
Joe.H
 
追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、
H.P. .( http://www.biofuels.co.jp/index.html )経由なら
『お問い合わせ ( http://www.biofuels.co.jp/page70-1.html )
フォームよりお願いします。
或いは、下記メールアドレスに,ご連絡下さい。
info@biofuels-llc.com
尚、必ずご本人氏名、連絡先、電話番号等を添えて下さい。
以上

 

バイオマス・ガス化発電装置なら、最高発電効率の装置がベストな選択です!!

今回は、最高の発電効率を実現している最注目の A-Tec統合ガス化発電装置

の概要説明書を新規に最近作成しました。 バイオマス発電、特に木質を計画中の方は是非参照ください。

 

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A-Tec Plant

1)最新のA-Tecガス化製品の紹介は、下記のH.P.です。

最新情報を含め装置の説明を纏めてあります。

ボイラー発電なら、発電効率は20%~25%以下程度、ガス化発電でも、25%~30%以下程度と云われています。

A-Tecなら最高~42%にも、生チップ(水分55%)をそのまま使い達成できます。

貴重なバイオマスを最低量使い最大量の発電が可能となります。

http://www.biofuels.co.jp/page20-3.html

 

2)別途A-Tecガス化装置の紹介(PDF)もあります。

本A-Tecガス化発電装置の特徴を簡単に説明しています。

http://www.biofuels.co.jp/統合型A-Tecガス化発電装置の概要.pdf 

http://www.biofuels.co.jp/説明書A-Tecガス化.pdf

 

3)採算計算の例(1.8MWe)です(PDF)。

間伐材100%なら、最高の投資利回りが期待できます。

但し、これは単なる計算例です・。

異なった条件で、ご自身で試算も可能ですが、必要なら、下記お問い合わせ先に、ご連絡頂ければ、試算結果を報告させて頂くことも可能です。

http://www.biofuels.co.jp/採算性ATec1.82MW-ORC55.pdf

 

4)過去のA-TecのBlog記事は下記です。

この当時の発電出力は750KWeでしたが、最新の状況は,各1系列当たりガスエンジン発電機(820KWe)及びORC(90KWe)を加えると、合計910KWe@グロスです。

https://joeh.hatenablog.com/entry/22506321

 

今回は、最新のバイオマス専用の統合A-Tecガス化発電装置の紹介記事でした。
何かお問い合わせがあれば、下記に直接メールでお願いします。
では、また。。。。
Joe.H
 
追伸)
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 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、
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大型コンテナー方式メタン発酵装置の紹介

 今回は、最新大型並列メタン発酵ガス発電装置(Puxin)の紹介記事です。

 

 各種メタン・ガス化(発電)装置、世界中の装置メーカーと接触( Contact)をしていると、この分野で商業化された優れた廃棄物バイオ(メタン)ガス発酵装置製品が数多く見受けられます。

例えば、次のの5タイプのメタン発酵法(http://www.biofuels.co.jp/page8.html等が存在します。

 

①小型乾式コンテナー式、及び中型乾式メタン発酵法

②大型並列コンテナー式メタン発酵法

③多段法(2段法)湿式メタン発酵法

④ラグーン・湿式メタン発酵法

 

これらの内、本Blogでは、

大型並列コンテナー式メタン発酵(発電)方式

の装置に関するものです。

今回、新たに既に国内で取り扱い中の廃棄物メタン発酵(発電)装置の1タイプに追加されました。

 

技術的、機能的にに優れたもの、特にバイオガス(メタン)発酵技術の優れた製品、価格性能比の優れた製品等は、世の中には幾つもあります。

顧客にご紹介するに当たり、弊社のバイオ・ガス化(メタン発酵)装置の選択基準と評価ポイントは、常に技術的先進性、優秀性、機能性、効率性、そして価格バランス(機能性能価格比)です。

しかし、どんなに高性能の製品でも、採算性が得られないと思われる特に高価格製品は選びませんし興味もなく、顧客から特別にメーカー・機種指定が無い限り、弊社側から顧客にご紹介も、お薦めもしない様にしています。

顧客に紹介する基準、或いは国内販売代理店として最重視している製品は、これらの基準に全て合致するバイオガス(メタン発酵)装置製品グループです。

 

この様な観点から、紹介製品は、注目の新規

大型並列コンテナー式バイオ(メタン)ガス発酵(発電)方式

です。

 

メタン発酵発電の必要性に於ける最大の課題は、

①その廃棄物処理問題です。家畜(牛、豚、家禽類等)の糞尿処理問題、食品・野菜残渣処理、等は、地域の環境問題です。これらの解決策が第一の課題です。

原料価格の高騰問題等は存在しません。原料は無料ですし、更に処理費をかけても解決すべき重要課題です。

売電(FIT)価格も高価(39円/KWh)です。事業は長期20年間の安定ビジネスになります。この間、木質バイオマスの様な、原料費の高騰等、予想外の費用増は考えられません。

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メタン発酵のプロセスの流れ

④バイオガス発酵の売電ビジネスは付録、本質は環境問題の解決策の提供です!!

 環境問題の解決と売電ビジネスの成功、正に1石2鳥です。

 

1.大型並列コンテナー式メタン発酵装置の紹介

 このメタン発酵装置の特徴は、全て大型並列コンテナー方式のメタン発酵装置であり、H.P.の『メタン発酵発電装置』ページ( http://www.biofuels.co.jp/page8.html )の『大型並列コンテナー式メタン発酵』

( http://www.biofuels.co.jp/page80-2.html )で簡単に紹介されています。

 

1)メタン発酵のプロセスフロー

下記は、メタン発酵の概略フロー図です。コンテナー式も、タンク方式も、ほゞ同じです。

 先ず予備処理タンク(Pretreatment Tank)に溜められた処理すべき廃棄物(固体、液体)があります。必要であれば、事前に粉砕、石、金属等の無機物の除去処理等の前処理をします。

これ以降が、本装置の本体部です。

先ずフィードポンプ(Feeding Pump)で廃棄物を吸い取り、メタン発酵反応器(Digestor)本体へ連続的に移送します。

反応器が複数構成の場合は、それぞれへ移送します。反応器は指定の温度になる様に、熱交換器(Heat Exchanger)を介して温度管理が行われます(反応温度は35℃~55℃)。

 

発生メタンガスはバッグ・タンクBiogas Storage Bag)に貯蔵されます。

バッグ・タンクの目的は、発生ガスとガス使用側のバランスをとるバッファーの役割があります。

その後、バイオガスは、バイオ・ガス精製(Biogas Purification),バイオガス・ポンプ(Biogas Pump)を経て、バイオ(メタン)ガス発電、ガス燃料等、用途先へ移送されま

一方、メタン発酵反応器の液状残渣として液肥、及び少量の固形残渣としてスラッジが排出します。

 

2)本コンテナー式バイオ(メタン)ガス装置の特徴

本装置の主な特徴は下記です。

①ハイテク・デザイン、関連コンポーネントも全てコンテナー内に格納される完全な

 嫌気性バイオ(メタン)発酵システム化

②適切な寒冷地対応、装置加熱に加え、コンテナー仕様の為、季節の影響なし

③高性能:35℃から55℃と一定した反応(高)温度に安定保持(低温では、バイオガス反応速度が低下し、バイオガスへの転換率低下、処理能力低下、他)

④自動混合およびフルオートマチック操作

⑤レストラン、リゾート、学校、ホテル、スーパーマーケット、畜産農場、食肉処理場などの幅広い応用分野

⑥長寿命:20年+(ステンレス仕様、他)

 

3)メタン発酵装置の実例とその構成

次に示すのが、本コンテナー式並列メタン発酵装置の1例(⑥40GPx10)です。

①バイオガス(メタン発酵)原料の廃固液ピット(溜め池)ですが、タンク方式でも可能です。

②バイオガス(メタン発酵)反応器(1段目の合計10基、40FT)です。内部はステンレス製のタンク(次の写真、容量33KL)が格納されています。

 

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メタン発酵装置例(GP40x10,搾乳牛数400頭想定)

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コンテナー内部(ステンレス反応槽)

③バイオ(メタン)ガス貯蔵タンク・コンテナー(2段積の40FT,8基)です。内部は次の写真の様なプラ製(メンブレン)バッグが、収まっています。この貯蔵タンクは、ガス発生量と使用側のバランスで決まるものですが、この例では、8基、発生量の約14時間分を貯蔵可能です。尚、20FT/40FTコンテナー用ガス貯蔵容量は、それぞれ20m3/50m3です。

 

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プラ製メタンガス貯蔵タンク(コンテナー内)

④固形残渣のスラッジ貯蔵用のコンテナー(40FT)です。

⑤ポンプ、エンジン等、その他付属機器用コンテナーです。

この例では、20FTコンテナーです。

 

4)コンテナー式バイオ(メタン)ガス装置の構成例

次の表は、牛糞尿処理のバイオガス処理を例とした牧場規模別(概略の搾乳成牛数)の構成例です。

最小規模は、①20頭以下では、ガス化装置(20FTコンテナー)、及びの1基構成、②20~40頭の場合、ガス化装置(40FTコンテナー)1基及びガスタンク・バッグ(20FTコンテナー)1基構成、以下、順に頭数が増え、⑥この例の最大構成では、400頭規模、それぞれ10基、及び8基構成で、プロセス構成を説明した最初のイメージ写真例となっています。

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コンテナー式バイオガス発酵装置(乳牛頭数とコンテナ数構成)


例えば、⑥GP40x10の場合、1200KWh/d とありますが、これは発電効率35%が前提の数値です。通常、もっと発電量が増えます。高発電効率40%なら、発電量は1900KWh/dとなります。

上の表は、それぞれのケース毎の牛糞尿量(L/d),バイオ(メタン)ガス発生量(Nm3/d),ガス熱量(Kcal/Nm3@LHV)、発電量(KWh/d)、及び内部消費電力(KWh/d)の参考値を掲げてあります。尚、発電量は、エンジンの選択により、大幅に変わりますので、注意が必要です。

 

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メタンガス用エンジン発電機の例(100KWe)

上記はキャタピラー社のバイオガス発電機ですが、発電効率38%となっています。通常は中小型発電機の発電効率は35%~40%の範囲内です。

 

5)その他、コンテナー式の写真例

①次の写真は、最小型の20FT、1基の実例(①20GP)です。バイオ(メタン)ガス・タンクは、コンテナー内に格納ではなく、そのままの設置例です。

 

 

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メタン発酵(20FTコンテナー仕様装置:20GPx1)例

 

②この写真例は、40FTコンテナー1基構成(②40GP)で、前例と同じくバイオ(メタン)ガス・タンクは、そのまま『むきだし』設置です。コンテナー費が節約できますが、見栄えは劣ります。

 

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メタン発酵(40FTコンテナー仕様装置:40GPx1)例

 

③ この例は、全て40FTコンテナー式の③40GPx3の例です。基本は、⑥40GPx10構成の小型版で搾乳牛100頭程度の規模に対応しています。

 

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メタン発酵(40FTコンテナー仕様装置:40GPx3)例

 

6)その他、廃棄物処理量と発生バイオ(メタン)ガス量

下記は20FT、及び40FTコンテナー仕様1基当たりのスペック表です。

牛糞の他に、豚、鶏、及び野菜廃棄物の処理量とメタンガス発生量が示されています。牛糞尿の場合、前述の⑥40GPx10なら、2,400㎏/dx10=24,000Kg/dの処理量で、最大のバイオ(メタン)ガスの発生量は、80Nm3/dx10=800 Nm3/dとなります。

同様に、豚の糞尿なら1778Kg/dx10=17,780Kg/dを、野菜屑廃棄物なら26,000Kg/d程度の処理が可能で、推定発生バイオ(メタン)ガス量は、ともに最大800Nm3/d程度と推定されます。

以上は概算推定値ですので、より正確な数値は、別と検討が必要です。

 

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各コンテナーの性能指標(20FT/40FT)

 2.ガスエンジン発電機

 バイオ(メタン)ガス発電機は規模により、また価格により数多くの選択肢が存在します。下記はその1例です。100KWe程度の発電が可能です。

 

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バイオガス用エンジン発電機例(廉価版100KWe)

更に大規模発電用なら、次は1MWeの発電が可能な例ですが、比較的小規模のコンテナー式メタン発酵では、これ程大きなガス発電機、殆ど存在しないと思われます。同じバイオガス用でも、遥かに大規模のラグーン式、或いは多段法等向けとなります。

 

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大型バイオガス用エンジン発電機の例(1MWe)

 

何れにしても、バイオ(メタン)ガス発生量とその発電機稼働時間等により、また予算等により、各種選択可能です。

 

以上、大型並列バイオ(メタン)発酵(発電)装置の概要を紹介しました。

弊社で取り扱う類似の装置は、冒頭でも述べた様に、他に乾式(小型、中型)、多段法、及びラグーン式の4タイプ、合計5タイプを取り扱い中です。

顧客の様々なご要望に充分出来ると思います。

何か、具体的なご質問なり、ご相談、或いはコンサルティング、見積依頼等の際は、直接下記の『問い合わせ先』にご連絡下さい。

 

今回は、コンテナー方式大型バイオガス発酵装置の紹介記事でした。
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エネルギー作物ジャイアント・ミスカンサス、本年6年目も成長継続中です!!

 多収量エネルギー作物候補の一つとして、相変わらず注目されているジャイアント・ミスカンサスの試験栽培の写真紹介です。

本Blogでも、6~7年前から紹介し、試験販売報告や苗販売等をしてきました。

 試験栽培の報告は、過去でも下記に紹介しています。

苗入手から、開始して、その後の成長を写真等で紹介済みです。添付は1昨年度の2118年度(同年3月以降~次年2月末頃迄)のものです。このBlog記事から、前年度、前々年度。。。と逆順に戻ることもできます。

https://joeh.hatenablog.com/entry/22053169

 

 昨年度の2019年度はBlog記事は4年が経過し、ほぼ定常状態に達したと思い紹介を休みました。

下記の写真は、栽培中の本年6年目、本日2020年6月10日朝の写真です。

4年時とほぼ同じ状態で順調に生育中です。

相変わらず、無肥料で成長し、すでに人の背高を越える高さに成長しています。

春から夏頃の季節は、特に成長が旺盛です。

特に、施肥、病外注消毒等の諸管理作業もしていません。

放置状態で、単に春の到来(発芽)前に刈り取るだけです。

 

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 今後も、時々写真を掲載します。

又、ジャイアント・ミスカンサス、等のバイオマス原料、及びバイオ油原料(ポンがミア、等)の各種バイオ原料の紹介・説明は、下記のH.P.にも掲載されています。

http://www.biofuels.co.jp/page5.html

耕作放棄地等向けの大量植栽の場合は、組織培養苗の輸入しか方法はありません。

https://joeh.hatenablog.com/entry/20050196

理由は簡単で、我々も、仲間も、そして最近他社でもジャイアント・ミスカンサス苗を販売可能の様ですが、数が限定的です。5000株や1万株程度では、0.1~0.1ha (1000~3000㎡2)程度の植栽様です。商業規模(100~300ha)の栽培では、とても数量的に対応できません。

 

尚、ジャイアント・ミスカンサスをチップ化、等をすれば、ガス化装置でガス化分解すれば、発電等にも利用できます。

http://www.biofuels.co.jp/page2.html

或いは、液化すれば、バイオ軽油が得られ、半炭化すればバイオコールが得られ、固体燃料が得られます。

http://www.biofuels.co.jp/page4.html

バイオ軽油なら、バイオ油発電も、

http://www.biofuels.co.jp/page3.html

バイオコールなら、上記のガス化原料にも、或いはボイラー/ストーブ等の燃料等にも利用できます。

 

今回は、栽培中のジャイアント・ミスカンサス成長6年目の紹介記事でした。何かお問い合わせがあれば、下記にメールでお願いします。
では、また。。。。
Joe.H
 
追伸)
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最新汎用気泡流動床ガス化発電装置の紹介です!!

 今回は、最新汎用気泡流動床ガス化(S-Nova)発電装置をご紹介します。

 

本ガス化発電装置は、ドイツに於ける長年の各種バイオマス類、及び廃棄物のガス化炉技術及び経験を基に、最新ガス化技術である流動床ガス化、特に気泡流動床ガス化BFBG: Bubbling Fluidized Bed Gasification )テクノロジーを採用したOEM化製品です。必要なら、下記の情報も併せて参照下さい。

http://www.biofuels.co.jp/page2.html

 

 その特徴は、中(小)型から(超)大型装置迄を統一設計思想(アーキテクチュア―)と広範な拡張性(Scalability)を保持した 最新汎用型ガス化(発電)装置製品です。本ガス化装置本体の製作は、顧客のご希望等により、ドイツ(EU)での製作の他、日本でも製作可能な見込です。
 本ガス化装置は、(超)大型ガス化装置に採用される流動床ガス化方式の一つである気泡流動床ガス化BFBG)方式を採用した ガス化炉装置であり、他に循環流動床ガス化(CFBG) (Circulating Fluidized Bed Gasification)方式等もあります。 伴に、大型石油反応・分解装置(流動接触分解装置:FCC)、流動燃焼・焼却炉、流動ガス化燃焼炉、及び流動床ボイラー炉等で使われてる代表的な大型燃焼、及びガス化熱分解プロセス技術です。

下記写真はBFBG方式の小型ガス化装置(300KWth)であり、各種原料(バイオマス、RPF,他)の試験、デモ用等の装置です。

 

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次の写真は、BFBG方式のガス化装置の1例で、発電能力は3MWeです。

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一方、小中(大)型ガス化装置では、殆ど固定床ガス化(FBG:Fixed Bed Gasification)方式であり、本Blogで既にご紹介済のAPL(Down-Draft),LiPRO(Multi-Stage & Twin-Fire),FPT(Up-Draft),更にA-Tec (Multi-Stage & Twin-Fire),INSER(Hybrid)法等の各種ガス化方式が存在します。その他、取扱中のUG(同伴流: Entrained-Flow)方式、及びサイクロン方式(現状,非取扱)、流動床2筒式(非取扱)等のガス化方式もありますが、何れも流動(床)方式であり、固定床タイプではありません。

これら個々の詳しい装置紹介は、過去の本Blogの記事の他、下記H.P.(

http://www.biofuels.co.jp/page2.html )を参照下さい。

これらガス化装置は 特定の条件下では、優れた特徴・性能を発揮しますが、後述のガス化装置諸条件を全て同時に解決出来ません。

何らかの条件は優れていても、他の条件では使用制限が発生したり、或いは使用できません。簡単な見分け方は、主に本Blogでも紹介済ですが、ガス化発電装置選択の早見表(最後に添付)を参照下さい。 殆ど国内他メーカーのガス化(発電)装置も同様で、特定の条件下では、優れた特徴を持つかもしれませんが、左記①~⑦の諸条件を全て満たす製品は存在しないか、少なくとも存在することをを知りません。

一方、本ガス化装置は、汎用・万能型ガス化炉ですから、この様な制限条件が何ら付かないのが特徴です。

 本ガス化(発電)装置は、BFBGガス化方式を採用しています。 このBFBG方式ガス化は、元々フィンランドValmetの大型 バイオマス・ボイラー 等、或いは石炭ボイラー等で採用されている(超)大型ボイラー燃焼技術であり、 本製品も大型バイオマス・ボイラー(30~70MWth)の技術、経験、稼働実績、及び最新のバイオマス・ガス化炉技術等を併せ持つドイツ企業の協力と支援を受けて、弊社と小型化(スケール・ダウン)を行い商品化したガス化製品です。


尚、ボイラー燃焼炉とガス化分解炉とは、全く異なる別プロセス方式が通常ですが、本BFB(Bubbling Fluidized Bed)方式のボイラー炉も、ガス化炉も類似点が多く、炉構造の基本はほゞ同一です。従って、ガス化炉本体の形状も従来のガス化炉とは異なり、下記の様にボイラー類似です。

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更に、排熱回収法も類似点は数多くあります。 豊富なボイラー経験を基に、より高効率なガス化装置へスムーズな技術移転が図られています。ボイラーの場合、発生燃焼熱を蒸気発生に使い、ボイラー炉外へ出るのは大量の廃(排気)ガスですが、ガス化炉では、全てクリーンな合成ガス燃料(Syngas)であり、廃ガスは一切排出しません。 従って、ガス化装置は、ボイラーに比べ高エネルギ-効率であるばかりでなく環境に優しい方式となっています。これらの違いはありますが、固形燃料(廃棄物/バイオマス類)を熱化学的に同じ気体(廃ガス)化、或いはガス(合成ガス)化を行います。 前者は通常空気を過剰に投入し完全燃焼させ、出るのは排気ガス炭酸ガス)となります。後者は空気を制限し合成ガス(水素、一酸化炭素、メタンガス等)と言うガス燃料が得られます。この合成ガスはガスエンジン発電機のガス燃料として使います。

 因みに、前記Valmet社は(超)大型バイオマス・ガス化でも有名企業であり、既存大型バイオマス燃焼ボイラーからガス化炉へプロセス転換する業務(Retrofit)もしています。このことは、プロセスの類似性を証明しています。
ボイラーの場合は、微小粒子を除去し大量の高温ガスが大気排出されます。 片やガス化炉では、更に冷却操作等を行い、生成ガスの大気排出は一切なく、全て合成ガス燃料としてガスエンジン等に供給されます。ボイラー方式の豊富な実績・信頼性(年間稼働8000時間+)・大規模化等の恩恵をBFBG方式のガス化でも充分に得られています。
BFBGガス化方式では、炉内の熱媒体・触媒としての砂(Quartz/Olivine,等)とバイオマス原料は炉底部からの加熱空気で、分解炉内は流動状態(Bubbling Fluidized) となります。ガス化温度は自由設定で、比較的低温(650~700前後)でも高速に均一熱分解反応が進み完結します。

本ガス化装置は、従来のガス化装置の様な各種制限項目のない汎用ガス化装置を目標に設計・製品化された装置となっています。 本装置は弊社のOEM製品扱いですので、顧客のご希望により、国内製作も、或いは海外製作も選択可能です。

一般にガス化装置は、下記の何れかの制限項目付ですが、本BFBG方式のガス化装置は何れの制限項もなしです。


1) 原料種の制限なし

通常のガス化装置は、木質(ペレット、或いはチップ)限定が多く(原料多様化に弱い)(Single Fuel)、カリウム等を多く含む低融点の木質廃棄物(バーク材)、 農業廃棄物、PKS/EFB、竹材、更に廃プラ、廃棄物RPF/RDF、及びこれら原材料の半炭化ペレット(Bio-Carbon/Black-Pellet) ,等は使用できない場合が殆どですが、本ガス化炉は、原料多様化対応(Flexible Multi-Fuels)可能となっています。

 

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BFBG方式のガス化温度は、比較的低温(600800℃でも、極めて効率的にガス化反応が進み、例え、低融点物質(K)が多く含まれていても、その融点温度以下でガス化反応を行い炭・灰残渣の溶融もなく、また猛毒のダイキシン等も発生しません。

 

2)原料サイズの制限なし

 通常は木質チップ材だと、上限は4~5cm以下、及び下限は15~20mm以上程度ですが、本装置のガス化炉内の原料サイズの制限なしです。 但し、原料投入コンベアーの制限もあり、通常は10cm以下程度迄(CFBG炉:10~20mm以下)となっています。この為、チップ材では、原則必要になる上下限原料除去スクリーニング処理は不要です。特殊サイズの原料投入可否は投入コンベアーの設計次第となります。

 
3) 水分含有量の制限なし

 通常ガス化炉は原料水分制限があり、ほぼ10~15%以下です。アップドラフト型ガス化装置でも、最大30~40%以下ですが、 この装置は最大60%(+)迄、対応可能です。従って、原則必ず必要な原料乾燥機は原則不要です。


4) ガス化発電能力の制限なし

通常のガス化装置は、製品により、定まった発電能力となっています(INSER:500KW,LiPRO:50KW、等)が、本装置は、BFBG方式の採用により、 拡張性(Scalability)はほゞ無制限で100MW程度迄、設備能力のスケール・アップアップも、逆にスケール・ダウンも75KW迄可能です。 但し、現状需要、設計費等を考慮しつつ単体ガス化発電能力250KW,500KW程度の中小型,及び1MW,2MW,10MW及び25MW程度迄の中大超大型のガス化装置を順次ご提供予定です。 通常、ご提案のガス化発電設備は単一基設置構成ではなく、予算が許すなら高信頼性設計の複数基設置構成ですから、2倍(以上)のプラント規模となります。

下記は、プロセス・フローの例です。

 

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ご要望があれば、その他の発電能力装置でも自由な構成で対応できます。
今後大規模な廃棄物(RPF/RDF,PKS/EFB,等)ガス化発電では、ボイラー燃焼方式に代わり、その能力を100%発揮します。

 

5) ガス・エンジン発電機の制限なし

 本BFBGガス化装置も、弊社で取り扱い中のFPT,INSER,UG,等と同様、ガス化炉製品であり、発電用途では組み合わせるガスエンジン発電機が別途必要ですが、エンジン発電機の選定は自由です。 発電規模、予算等により合成ガス・エンジン発電機、及び複合発電(排熱回収蒸気ボイラー・タービン発電、ORC)、ガスタービン等を自由に選択出来て、これらの制限は全くありません。
尚、お薦めは安価で高信頼性中速型Zichaiガスエンジン発電機(中国製,下記1MWe、安価)等です。

 

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同様に、下記も同じ1MWeタイプですが、V型16気筒タイプです。前者はL(直列)9気筒であり、回転数は720rpm(50Hz),或いは750rpm(@60Hz)です(ターボ付なら600rpm)。

片や、こちらは600rpm(@50/60Hz)であり、より低回転となっています。500KWeならL8タイプもあります。いずれも、オプションでターボ付を選択すれば、ガス燃料/発電効率は32.7%から36%へと効率アップする様です。

この発電効率36%達成なら、高価な高速型(1500・800rpm)JeanBacherガスエンジンと同じ高効率合成ガス・エンジン発電が、比較的安価で実現します。

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ご要望があれば、高価ですが、有名な高速型Jenbacher(オーストリア製)(高発電効率)ガス・エンジン発電機、等も自由に選択・組み合わせが出来ます。


6) 発電以外の展開も制限なし

 各種廃棄物(RPF/RDF、農林業残渣)等を使う発電・熱供給等と言った用途から、次世代バイオ系天然ガス・化学への展開も(酸素使う)BFBGガス化が主流です。


7) 価格も安価、制限もなし

 BFBG方式のガス化炉は、海外でも未だ数は少なく、有っても通常極めて高価ですが、本ガス化装置は、以上の説明の様な汎用性・万能性にも拘わらず企業努力により、大規模プラントなら、発電1KWe当たり55~60万円程度と言う特に低価格/性能比を実現し、ガス化の欠点である前述の様な各種制限項目もなしです。

 

参考に、添付の各種原料に対するガス化売電採算計算例2MW @1基構成)も併せて参照下さい。通常同じ2MW規模プラントでも,1MWx2基構成の場合、1基構成の添付価格より5~8%程度アップを、500KWx4基構成だと10~15%程度それぞれアップします。何れにしても、本ガス化装置は、全てカスタム設計であり、その設備価格は顧客との仕様の打ち合わせ、概念設計、及びEPC企業の選定、等の後により正確な価格をご提案させて頂きます。

 

大型のガス化炉の場合、運転費用高の酸素及び加圧方式が多いのですが、本ガス化装置は空気・常圧方式を採用しています。従って、酸素製造設備(PSA)、及び加圧コンプレッサー等の付帯設備費も不要で、全体の設備費も,運転経費も比較的安価となります。

 

以下、添付(ガス化装置簡易選択表、売電採算計算例採算性計算例)は単なる参考計算の例です。具体的な投資金額等は必ずお問い合わせ下さい。

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各種ガス化発電装置早見表

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今回は、BFBG方式(Bubbling Fluidized Bed Gasification)の汎用ガス化発電装置の紹介記事でした。何かお問い合わせがあれば、下記にメールでお願いします。
 
では、また。。。。
Joe.H
 
追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、
H.P. .( http://www.biofuels.co.jp/index.html )経由なら
『お問い合わせ ( http://www.biofuels.co.jp/page7.html ) 
フォームよりお願いします。
或いは、下記メールアドレスに,ご連絡下さい。
info@biofuels-llc.com
尚、必ずご本人氏名、連絡先、電話番号等を添えて下さい。
以上
 

米APL社小型バイオマス・ガス化発電装置(PP30)、期間限定年末クリスマス・セールのご案内です!!!

 米国All Power Labs. Inc.(APL)社の最新小型バイオマス・ガス化発電装置(PP30、下記写真)を、主催APL社と協賛し、今回限り年末期間限定のクリスマス・セール(値引販売)を行います。

圧倒的に低コストのPP30機、ご希望の方は早急に検討し、ご連絡下さい。

 

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PP30のバイオマス・ガス化装置部(バイオマス材料供給、ガス化炉、ガス精製・冷却部)は、改良型ダウンドラフト型を採用し、主に木質チップ材を使いガス化を行います。

ガス化装置部の生成ガス(Syngas)は、ガスエンジン燃料として使われエンジンを駆動し、更に連結発電機を駆動し発電を行います。

この発電機仕様は、発電能力25KW、200V/3相(50/60サイクル選択可)

詳細な仕様(英語版)は下記ですが、ご不明なら、最下段のお問い合わせ先に、氏名、電話番号、他を添えてご連絡下さい。ご説明を致します。

http://www.biofuels.co.jp/APL-PP30.pdf

 

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尚、販売条件は下記です。

本体割引価格(FOB) 8,000,000円 (消費税、送料、教育費等、別と、

約14%特別値引),発電能力1KW当たり32万円

因みに、他の小型バイオマス・ガス化発電機(LiPRO50KW等)と比べ、

勿論発電能力・機能差がありますが、

大幅安2.5~3.0分の1と云う単価設定!!

提供期間:本日より、令和元年12月15日

販売数:40セット限定(販売台数に達し次第終了)

申込金:100万円

残金払:上記の50%(米国出荷8週間前)、残金(米国出荷前)

標準納期:3~4ヶ月
 
では、また。。。。
Joe.H
 
追伸)
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注目の最新中小型連続式廃プラ油化装置の紹介です!!

  今回は、最近大(再)注目のコンテナ仕様パッケージ・タイプ中小型連続式廃プラ油化装置の概容紹介記事です!!

製造メーカーはドイツBIOFABRIK社の製品で、国内問い合わせ先は下記です。

http://www.biofuels.co.jp/page7.html

 

尚、これまで油化装置については、過去にも紹介済みです。

廃プラ油化ビジネスが現在大注目です!!?? - JoeHのブログ

廃プラ等の廃棄物原料を使う油化装置の導入、その利用法と限界について、考えよう!!!! - JoeHのブログ

その他、廃プラ及び廃タイヤ等の熱分解については、下記の上段(1)廃プラ油化燃料(廃プラ/廃タイヤ油化)装置の項参照下さい。

http://www.biofuels.co.jp/page9.html

 さて今回の紹介の新製品は、基本的には、下記写真の様なコンテナ―仕様の製品(オプション)で、分散型廃プラ油化処理機です。

廃プラが発生する場所、或いはその近辺での油化処理を行う機器で、最新の高性能、高品質、優れたデザイン性の3拍子揃ったドイツ製品です。

日量1~5㌧程度迄の中小型油化装置は、殆ど通常バッチ方式ですが、本製品は、小型ながら(日処理量1㌧から1㌧刻みで処理能力増可能)完全な連続自動運転方式です。

 

下記2枚の写真は、コンテナ―に納まったデモ機です。オプションの粉砕機も付帯しています。

尚、デモ機は、商業機の日量1㌧/ユニットではなく、その4分の1の250㎏/ユニットとなっています。

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尚、この油化装置の内部構成の概略を示すのが、下記のフロー図です。

先ずは廃プラの粉砕機①でチップ化します(0.5㎝)~1.0㎝程度)。この粉砕機はオプションで選択は自由です。チップ状の廃プラが得られる場合は不要です。

次に、チップはバッファー(容器)②に一旦収納されます。直接チップを投入する場合は、必要に応じ原料供給をバッチ的に投入します。

それ以降は、連続的に投入槽③を介してチップは油化装置④に連続供給され、油化処理されることになります。分解反応炉工程では、電力で高温(450℃~500℃)で熱分解され、高温ガスと炭・無機物は分離器⑤で分離され、分解ガスは冷却器⑥、⑦で順次冷却され、最終的に得られる熱分解油はフィルター・ポンプ⑧を介して装置外に排出されます。熱分解装置は以上迄です。

その後、更に分解油はタンクに一旦貯められ、そしてボイラー燃料用等として外部販売も、或いはその場でディーゼル発電機(別オプション)用燃料油としての利用も可能です。熱分解時に発生するガスは、熱分解炉の加熱燃料としての利用の他、余剰の熱分解ガスは併せて、(Dual-Fuel)エンジン発電機(オプション)なら、(油+ガス)燃料としても使用できます。不要なら燃焼・大気放出⑨されます。全体制御用の制御機器⑩も付帯されていて、遠隔監視も可能です。

 

尚、この油化装置は、1ユニット当たり、毎時(40kg)(日量約1トン)を処理し、廃プラ(PE/PP/PS)から、毎時40L程度の熱分解油、及び毎時2Kg程度の炭(及び無機物)が得られます。

即ち、本油化装置では、1Kgの原料(PE/PP/PS)で、1Lの熱分解油ものエンジン・燃焼用燃料油高収率に得られます。

更に、得られる熱分解油は単なる熱分解油ではなく,、小型船舶用のMDO(Marine Diesel Oil)の燃料基準(EU)に合致した硫黄分を含まない船舶用燃料(A重油相当)が高収率100%(L/Kg)も得られます。

 

従って、軽油重油等とブレンド処理を行うことなく、本熱分解油(MDO)100%ディーゼル発電が可能です。軽油燃料仕様のディーゼルエンジンでも使用可能と思われます。出来れば、長期間の信頼性等から、現状軽油・A重油仕様(小)中大型ディーゼル・エンジン(発電機)用の燃料としての使用が望ましいと思います。

因みに、本熱分解油は、同じ量の天ぷら廃油・パーム油の1.1~1.2倍もの発電が可能の見込です(熱量差、粘度・燃焼性差)。この結果、1KWh当たりの必要燃料、価格が10~20%低下出来る見込となり有利です。

 

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 下記写真は、組立中の上記基本油化装置ユニットの正面からの写真です。内部機器の製作中で、周りの各サイドにパネルがありません。

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 同様にユニットの横から写真です。

何れも、BIOFABRIK社を訪問時に写した写真となっています。

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下記写真は、1ユニット構成(毎時40Kg,日量1トン)の処理装置がコンテナー内に納めた写真となります。

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 下記は、40フィートコンテナ―に納めた最大構成であり、BIOFABRIK社油化装置5ユニット(日量5トン)構成の例です。

 

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これを更に、並列設置すれば、日量、10㌧、15㌧、20㌧、。。と大型化も可能です。

 

下記は、BIOFABRIK社油化装置40フィート・コンテナ―(5㌧/日)並列6セット設置の例(イメージ図)ですが、30㌧/日(=5x6)となります。

日量30㌧クラスの油化装置は、単一機器の例もありますが、欧米製の場合、費用も高額となり、現場工期も長期となります。

 

本設備の主用途は、中小型・分散型廃プラ油化機向けですが、スパコンも、今や特注の1セット構成ではなく、大量生産可能なマイクロ・プロセッサーを、何千、何万個と並列連結する多重プロセッサーが主流の時代です。

廃プラ油化機も、多重プロセス・ユニット構成が、将来的には本命かも(??)しれません。

30㌧/日処理なら、基本油化ユニットが30セット構成です。

仮に、300油化基本ユニット構成(40フィートコンテナ―60セット)なら、日量300㌧もの廃プラ処理が可能となります。

出来た油を全量発電に廻せば、可成り大規模な60MW分ものディーゼル発電用燃料を廃プラ熱分解油だけで、パーム油等の様な価格変動、輸入に頼らずとも、自己で完全に供給できる計算です。

 

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尚、本設備は、彼らの販売戦略から、通常の売り切り販売の他、ライセンス料付の割引販売方式(こちらが主)もあります。

1.標 準:1年保証、通常の単体設備販売、ライセンス料なし

 この売切販売の標準本体販売価格に対し;

2.パートナー:2年保証、標準販売価格の70%の価格、及びランニング・ライセンス料(対分解油販売額の10%) 

3.プレミアム:2年保証、標準販売価格の50%の価格、及びランニング・ライセンス料(対分解油販売額の25%)

4.上記の各価格は、規模が日量2トン処理(2ユニット)なら1.5倍、日量3トン処理(3ユニット)なら2倍、日量4トン処理)(4ユニット)なら2.5倍、日量5トン(5ユニット)なら3倍程度の基本販売価格の設定となります。

海外製品のサポートに不安な方は、上記2,或いは3を選択すれば、サポート面でも安心ですし、当初の投資額は少なくて済みます。

但し、長期に廃プラ油で利益を得たいなら、多分ランニング・ライセンス料不要の1の買取方式が有利と思われます。一応、彼らメーカー側の熱分解油の想定販売価格は50円/L(40Euro-Cent/L)程度の模様です。

廃プラ油化装置のオプション選択として、コンテナ―仕様(20,40フィート・ハイキューブ)、廃プラ粉砕機、ディーゼル発電機(副生分解ガス・熱分解油を使用)等が可能です。

 

尚、同社の製品には、上記廃プラ油化装置の他、各種製品(廃プラ洗浄装置、廃油蒸留装置、脱硫・脱塩素装置、ディーゼル発電装置、ガス化・熱分解装置等)も同じ設計思想で製品化され、また順次製品化も計画されています。

下記写真はその一例の小型自動連続油蒸留装置です。

この装置で、日量3000Lの蒸留が可能です。この装置も連結すれば、6000L/日(2ユニット)、9000L/日(3ユニット)、。。と処理能力アップが可能です。

蒸留温度(Cut-Point)も任意に設定でき、かつ連続蒸留が可能です。

通常は、廃石油系燃料油類、車両用燃料油類、及び廃潤滑油類等の再生・精製処理等を行う装置です。

必要なら、廃プラ熱分解油も蒸留操作で、灯油、軽油重油類等に分けることも可能です。揮発温度による分流・分離操作に加えて、固形分(スラッジ、金属摩耗粉)も分離可能です。

 

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注目の本廃プラ油化装置、及び廃油蒸留装置は、EU(ドイツの他、イギリス、スペイン,な等)、米国、東南アジア、中国及び中東・アフリカ地域でも販売されつつあります。

BIOFABRIK社は、2011年設立、2013年から6年(+)の開発期間を要し油化装置の開発・製品化に成功しましたが、未だ新しいStart-Up企業です。

今後、大手投資家からの潤沢な資金・優れた技術力に加え、有力販売パートナーを得て、急速に販売増が予想されます。

 

現在、本油化装置,及び蒸留装置等全BIOFABRIK社

https://biofabrik.com/en )の製品は、弊社(国内代理店)を介して導入、教育、保守等の諸サービスをご提供します。

 

高効率の小型連続油化装置蒸留装置、等に興味がある方、或いはご質問がある方等、下記に直接お問い合わせ下さい。直接先方に問い合わせても、こちらに自動的に転送されます。

 

尚、この他にも、軽油相当の熱分解油が直接得られると言う中大型(年1万~2万トン以上)廃プラ油化装置メーカーも存在します。

用途、事業規模、及びご予算等に応じ最適な油化製品をご紹介できます。

また、その前段の油化関連のコンサルサービスも可能です。

併せて、下記よりお問い合わせ下さい。

 
では、また。。。。
Joe.H
 
追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
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