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Research on the development of a new metal removal method from biomass and application conditions

Research Project

Project/Area Number 19K12406
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 64030:Environmental materials and recycle technology-related
Research InstitutionKanagawa University

Principal Investigator

Ito hiroyuki  神奈川大学, 工学部, 教授 (30372270)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsバイオマス / 灰除去 / 水洗浄 / 酸洗浄 / アルカリ洗浄 / 電場 / ブリケット / 燃焼時間 / もみ殻 / 竹 / AAEMs / 触媒効果 / 塩酸 / 直流 / 交流 / 周波数 / 水 / 電荷交換 / 水含侵 / 塩酸含侵 / 超音波 / 金属除去 / 酸 / 燃焼特性
Outline of Research at the Start

バイオマスブリケット燃焼利用における重要な課題として燃焼灰の排出がある。燃焼灰は燃焼器トラブルの原因になるほか処理に手間やコストを要するなど利用普及の妨げとなっている。本研究は、ブリケット製造に供する粉砕したバイオマス試料から燃焼灰の原因となる金属成分を効率よく除去出来る手法を調べ、金属成分を除去したバイオマス試料の燃料、燃焼特性を調べることを目的とする。このためバイオマス試料を酸溶媒に含侵し電場を付与することで金属成分の除去促進を試みる。また酸によりバイオマスの炭化水素成分も溶出される可能性があるため、金属の除去効果と炭化水素成分損失への影響を見極め、活用できる処理条件範囲を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Ground samples were impregnated and washed with water and aqueous solutions to remove ash. The effect of impregnation and washing methods on ash removal was investigated using bamboo and Japanese cypress. In addition, Japanese cypress was impregnated with hydrochloric acid aqueous solution, applied DC and AC electric fields, and clarified the effects of voltage and frequency on ash removal. Next, ground rice husk was impregnated with an alkaline aqueous solution, and the effect on ash removal and organic component loss was investigated. Finally, the ash-removed bamboo samples were made into briquette. The fact that the application of an electric field during acid washing promotes the removal of ash is a new finding. From the observation of the combustion duration of briquettes made from the ash-removed samples, a very significant result was obtained that while the ash removal had the effect of suppressing thermal decomposition, the char combustion was promoted.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、バイオマス試料中の灰分を除去するため酸洗浄や水洗浄が行われていたが、含侵や洗浄方法の灰除去効果の比較は見られなかった。酸洗浄の際に電場を印加することで灰除去の促進効果が見られるという結果は全く新しい知見であり、灰除去の効率化に寄与するものである。灰除去した試料によって製造されたブリケットの燃焼継続時間を調べた結果から、灰除去が熱分解を抑制する効果が見られた一方で、炭の燃焼は促進されるという従来とは異なる知見が得られた意義は大きい。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2022 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 竹含有灰分の洗浄除去への洗浄条件の影響2020

    • Author(s)
      伊東弘行,宮田滉也,三浦正義
    • Journal Title

      スマートプロセス学会誌

      Volume: 9-6 Pages: 281-286

    • NAID

      130007940438

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] バイオマス燃料からの灰除去に及ぼす電場印加の影響2022

    • Author(s)
      八木孝道
    • Organizer
      機械学会関東学生会第61回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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