全廃棄物(炭化水素を含む),全バイオマス,廃プラは、超高温ガス化発電可能です!!

 今回は、最新超高温ガス化装置の概要紹介です。

超高温での熱分解ですので、ご紹介のガス化装置は当然Tar-Free(No-Tar) の合成ガス(SynGas)が製造できます。従って、タール留分の除去は必要ありません!!

原料は通常の各種バイオマス類の他、各種農林魚業残差に加え、各種産業(廃プラ、灰タイヤ類、他)、及び一般家庭用廃棄物等、炭素(C)・水素(H)を含んだ原料をガス化処理できると言われるガス化製品の優れものです
他に、この様な製品は恐らく存在しないのでは??と思います。
 
過去に紹介の廃プラ油化装置 https://joeh.hatenablog.com/entry/2019/09/18/235449 )でも、全廃プラを油化できる装置もありますが、ディーゼル発電燃料として、その熱分解油は一部(~50%)ブレンド可能だけで、全量(100%)では使えません。更に廃バイオマス類も、水素添加等を行わない単なる油化装置の熱分解油100%では、とてもディーゼル発電に利用できません。
片や本装置なら、勿論廃プラ100%でも、ガス化し、ガス化発電も可能です!!
最近、中国に次いで、マレー̪シヤでも、廃プラ類の輸入禁止の方向です。国内での有効処理が求められます。
 

 処で再生可能エネルギー、或いは発電ビジネス(FIT)では、殆ど全て

A) 液体燃料⇒パーム油、廃油等のバイオ油脂、油⇒ディーゼルエンジン発電⇒FIT発電・売電
 
B) 固体燃料間伐材、PKS等に代表の固体バイオマス⇒ガス化⇒ガスエンジン7発電機⇒FIT発電・販売
。。。と言う方式です。
 
 しかし、上記の様なバイオマス発電(FIT)も、原料問題(入手難、価格高騰、採算性の課題)等も少なく無く、この先そろそろ限界かもしれません!!??
 
既に、EU諸国などでは、FIT制度が無くなっています。日本も、その方向です。FIT制度がなくなれば、当然売電価格も大幅に安くなります。因みにイタリアでは9円kWh(=7セントユーロ)程度です。
 
 でも、その様な状況でも電力は必要ですし、発電に利用できる原料は、ほぼ無限にあります。まだまだ発電ビジネスチャンスはありそうです。
 
ここで紹介する装置は、利用できる原料=有機物=炭素、水素を含む分子の全てです。
 
例えば、
 
・各種廃プラ類全て(塩素を含む塩ビも含め全て)
・プラ類複合材(全プラ類、混合未分別、炭素繊維、金属を含む)
・一般・産業廃棄物(塩素、硫黄、或いは金属、無機物を含むRPF/RDF
・廃家電機器類(粉砕しても、金属類は含む)
・家畜・家禽類の糞
・廃材、鋸粉、バーク類
・低溶融温度バイオマス類(竹、ススキ、ソルガム等各種)
・スラッジ類(下水、油タンク)(無機物を含む)
・農林業廃棄物(籾殻、コーン殻、廃菌床、他各種)
・漁業廃棄物(ウキ、漁網、魚箱、他)、海藻等
・廃タイヤ、ゴム類(硫黄、金属スティール等を含む)
・石炭(硫黄が含まれる)、泥炭、ピート
・産業用廃油、潤滑油(水、金属粉等を含む)
・廃動植物、製紙廃油(黒油)、BDFグリセリン
医療廃棄物(プラ類、綿、紙類,オムツ、他、ガラス、金属等を含む)
・他 。。。。。。。。。。

 


最近、上記の炭素・水素化合物の一部、或いは全てガス化処理できるガス化装置製品が、一部で公表されています。
 
下記は、超高温CCCガス化装置例であり、日産5トンの原料処理が可能な装置です。本装置の長さ12.5mx幅3.0mx高さ4.5m(一部のみ)とコンパクト設計です。
 
 

 
 下記は、より大型の日産25トン処理装置の写真とプロセス図です。装置の長さ25.0mx幅4.5mx高さ10.0m(一部のみ)とコンパクト設計です。

何れも、

1)本プロセスの特徴は1)無酸素状態で、超高温(1000~1500 ℃)熱分解を行う。この為の超高温熱分解炉(炉加熱法は電力 、特殊加熱・超高温方式が本装置の最大の特徴(特許)です。
 
2)この結果、高熱エネルギー合成(SynGas)ガス(3100Kcal/Nm3)が得られる。これは、通常のガス化装置のSynGasの熱量(1000~1500Kcal/Nm3)の2~3倍の熱量となっています(下記表参照)。また、当然の結果、タール成分もなし!です。
 
尚、水素濃度が高く(最大~75%迄可)、高速型のガスエンジン発電機は殆ど使えません(中速型の高水素対応エンジンでも、最大50%程度)。
更に費用は掛かりますが、水素を分離、或いは水素反応装置を追加(鉄酸化・還元反応して、一部を有利な水素ガス販売、或いは高効率燃料電池発電、水素低下の残合成ガス利用のガスエンジン発電の複合ビジネス、高効率発電も可能です。或いは、高エネルギー合成ガス、高水素濃度の為、ガスタービン複合発電も運転可能です。
 
通常の空気を使うSynGasの様に40~50%の窒素ガスが含まれていません。空気の代わり酸素を使うガス化装置で出来る合成ガスと等価の合成ガス・エネルギーが得られます。
 

 
 
3)無酸素状態下のガス化(熱分解前に、2段で空気を除く)なので、有毒物(ダイオキシン、等)の生成も全くなく、極めて安全です。
 
4)原料に含まれる有害ガス成分(塩素、硫黄等)は、酸・アルカリスクラバーで除去し、クリーンなSynGasを製造できる。
 
5)同様に、各種金属(カドミ二ウム、水銀等も可)・無機物は、溶融・固化し、砂状の安全な固形物が得られる(下記写真、建設資材等の用途)。
 

 

6)装置は完全密閉型で、外部にガスの放出はなし(通常のガス化装置のフレアー(緊急ガス大気放出・燃焼)もなしです。

 

7)原料は、前述の単一原料、或いは複合原料が処理でき、その投入サイズは、固体なら1.5 cm3程度に粉砕されたもの、水分~30%程度以下となっています。水分はガス化装置の10~15%に比べ高くても処理可能です。原料水分がこれより、少ない場合、水分を加水分解反応(Hydrolysis)用に投入します。
 
8)高濃度水素(45~75%)を含む合成ガスとなっていて、水素製造用、或いは水素製造、発電併用の用途も可能です。
 
9)1基当たり25トン/日の装置を2基並列設置で50トン/日を、4基並列設置なら100トン/日の処理装置が構成できます。
 
10)ガス化効率は特に高く93%~98%、年間稼働時間は、年8250時間高信頼性ですが、価格もそれなりで、そう安価ではありません。
 
下記は採算計算の例です。単なる計算例ですので、価格、他は、実際とは異なります。具体的にはお問い合わせ下さい。
 

 従って、予算上多少余裕のあるプロジェクト、或いは通常のガス化装置では、ガス化処理できない様な原料(危険物、有毒物質、医療廃棄物、他)対応で、処理費が得られるケースが採算上から最適・不可欠です!!??
 
等。。。。と言う特徴を持つ装置です!!
 
 
仮に、これらを処理し、エネルギー化、或いは発電が出来れば、原料はほゞ無尽蔵で、輸入も不要、身近で原料が確保できます。
 
主にCCCガス化装置の以上の説明を含め、他の高温ガス化装置(Tec-TH、)等、幾つか主に廃棄物対応の高温ガス化装置の紹介があります。
最近は、特に廃プラ原料のガス化発電が注目されています。環境問題対応と高騰するエネルギー(電気料金)対応策として【1石2鳥】です。更に、最近は安価で有力な水素製造法としても最注目です。
 
。。と言うことで、今回はあらゆる炭素・水素化合物(有機物)をガス化し、燃料化(例えば、合成ガスエンジン発電機燃料化)できる最新の汎用・超高温熱分解ガス化炉製品のご紹介でした。
 
この装置を使えば、
最早、原料探し・調達で苦労することもない!?!?
廃プラ処理前に、廃プラタイプ毎に分別し、これは塩ビ(PVC)だから、処理できない等と云うことは起きません。そもそも塩ビを含む複合材から(自動車、電機器具の粉砕廃プラ等)、塩ビのみを除去等は困難です。
また、一般の人にとり、プラスティクの種類等,見ても区別が難いと思います。
一方、本方式なら、全廃プラは元より、他のバイオマス類等、全ての炭素化合物、分別不要、粉砕処理可能です。
 
但し、装置はそう安価ではありません!
 

以上、ご紹介の装置と類似万能タイプの注目の超高温ガス化熱分解装置(DMG)が英国にもあります。

装置の能力も同じ(25トン/日、及び40㌧/日)ですが、多少分解温度も低く(1100℃⇒1000℃)、熱源が異なります(電力⇒合成ガス)。どちらの装置も、高濃度水素が発生できますので、自家発電用の他、高純度水素製造がターゲット・アプリケーションとなっています。

更に、米国製(Tec-TH)も最新設備であり、最注目です。あらゆる廃棄物を高温ガス化し発電が、或いは水素製造、或いは重軽油の製造が可能です。加えて、採算性も良好です。

https://www.biofuels.co.jp/%E7%87%83%E6%96%99%E3%83%BB%E8%A3%BD%E5%93%81%E3%83%90%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B9Tec-TH.pdf

 

 
尚、本装置情報の一般公開は以上です。
これ以上は現時点では行いません。具体的に興味、検討をしたい方は、下記に直接ご連絡下さい
 
 仮に予算上の限界、或いは原料選択(木質系)、用途(発電)限定なら、敢えて紹介の超高温ガス化装置を使わなくとも、次のガス化装置( http://www.biofuels.co.jp/page2 )の比較的安価な (1)FPT・PMX、(2)INSEWR、(3)汎用UG、(4)LiPRO、(5)APLのガス化装置から、使用予定原料、規模、用途等から必要十分なベストなガス化装置を選択下さい。
 
中大型のIFPT・PMX、INSER及びUGタイプなら、何れも性能重視しつつ価格破壊の国内最安値を保証します! 
小型LiPROは、諸事情で最安値とは言えないかも、知れませんが機能・性能最重視のガス化発電装置です。小型APLは、最安値中の最安値ですが、用途が限定的(FITは不可)です。 
 
尚、今回ご紹介の装置は、性能最重視のポルシェ並の価格かもしれません。他社販売のガス化発電装置も、Roles-Royce並の高価格製品も多く、その製品の機能、性能の評価も不可欠で、かつ、それだけのお金を払う価値が有るか、否かを良く吟味しましょう!!
 
何れが良いか、選定に困る場合は、下記に直接お問い合わせ下さい
尚、此れらの諸製品より安価な商用化ガス化装置(FIT対応可能な)製品(例えば、1KW当たりの設備単価)があれば、是非ご教示ください
 
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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『お問い合わせ( https://www.biofuels.co.jp/page7.html )
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以上