2019 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of exothermic reaction mechanism in pyrolysis of bamboo biomass and application to low temperature oil conversion of waste plastic
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17K06196
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
西村 龍夫 山口大学, その他部局等, 名誉教授 (90136135)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田之上 健一郎 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70293892)
國次 公司 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助手 (10253171)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | トレファクション / 発熱反応 / 吸熱反応 / 共熱分解 / 高位発熱量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バイオマスの主要構成成分の粉末試料の急速熱分解実験を行い，充填層を用いて温度変化や生成ガス速度の測定，ドロップチューブおよび熱天秤を用いて生成物収率の測定を行った．充填層を用いた実験結果から，セルロース粉末については水分蒸発と熱分解の吸熱反応により2つの温度停滞域が見られた．リグニン粉末については吸熱反応が小さいため温度停滞が見られないということが示唆された．ドロップチューブを用いた実験結果から，試料でも温度が上昇するにつれてチャー収率が減少し，ガス生成量は増加しタールの収率は773 Kで最大値をとりその後減少していくことがわかった．熱天秤を用いた測定結果より，チャーが急激に減少する反応とチャーが緩やかに減少する2つの反応がある事が分かった．
竹―ポリスチレン（PS）混合物の共熱分解での低速熱分解実験を行い，竹の割合を増やしていくと，吸熱反応だけではなく発熱反応も見られることが分かった．さらに生成された固形分に着目すると， PSが30 %, 50%では，チャーの色が充填層の上層と下層とで異なり，上層に竹由来のチャーが多く存在し，下層にプラスチック由来のチャーが多く存在し，高位発熱量のバラつきは大きくなるが，50 wt%をこえると，バラつきは小さくなり，ポリスチレンの高位発熱量に漸近していくことが分かった．この時のチャーを卓上粉砕機にて1分間の粉砕を行うと，粒状となり，竹100wt %の場合のチャー粒子のような針状の粒子は存在しなくなり，石炭と同様に中実となる形状を持つことがわかった．
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