バイオマス系廃棄物の再資源化のための新規前処理法の開発

生物质废弃物资源化预处理新方法的开发

• 批准号: 15760577
• 负责人: 長谷川 功
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760577/
• 关键词: バイオマス; 脱リグニン; 成分分離; アセトン; 抽出; 流通反応; リグニン; 流通反応器

昨年度に続いて、抽出条件が抽出率におよぼす種々の影響を検討した。溶剤としては同じくアセトン水溶液を用いた。一段回分式と二段流通式を比較した結果、両プロセスとも同程度の抽出率を示すことがわかった。一段回分式では50%アセトン水溶液の200℃抽出によって、50%の抽出率を示した。これは二段流通式の脱リグニン温度230℃より低温であるが、回分式であるために加水分解で生成したヘミセルロースからの有機酸が、脱リグニンを触媒していることが、詳細な分析により明らかとなった。すなわち、ヘミセルロースのアセチル基もまた分解することで酢酸を生じ、溶液のpHを下げ、脱リグニンを促進したのである。よって脱リグニン温度を小さくすることはできるが、生成物を分離しながら回収することはできないことになる。また、同じ抽出率である二段流通式抽出では、230℃というより高温にさらされているため、固体として残るセルロースが脱水架橋化し、酸素含有率が小さく、熱分解によるチャー収率の増加に成功した。これにより、純セルロースのチャー収率が6%程度なのに対して、3倍以上もの21%を達成することができた。一方、リグニン抽出液については、昨年度購入の液体クロマトグラフを用いて、分子量分布を測定した。その結果、流通式では分子量900程度に、回分式では1800と7200程度にピークをもつ分布の分子量へと低分子化しながら、アセトンに抽出されていることがわかった。流通式では抽出温度が高いこと、回分式では再縮合が起こることがその理由と考えられる。以上より、両プロセスともにアセトンを抽出溶剤として用いていることから、溶剤の回収も可能で、それによるリグニンの分離も容易である。また、激しい分解を伴っていないことから、炭酸ガスなどもほとんど排出せず、提案法はバイオマスから成分を分離する前処理としては極めて環境調和型であることを明らかにした。

The previous year 's に続 に続 て, the conditions for drawing が, the drawing rate におよぼす, the kinds of 々, the impact を検, the issue of を検, and the issue of た. The solvent と て て is used in the same way as the じくアセト <s:1> aqueous solution を with て た. The comparison of the results of one fractional equation と and two circulating equations を shows that the extraction rate of two プロセスと た at the same level を indicates that す す とがわ った った った った った. A fractional equation で で 50%アセト <e:1> aqueous solution <e:1> extracted at 200℃ によって, and the extraction rate of 50% <s:1> を shows <s:1> た. こ れ は secondary circulation type の リ off グ ニ ン temperature 230 ℃ よ り cryogenic で あ る が, hui fraction で あ る た め に hydrolytic decomposition で generated し た ヘ ミ セ ル ロ ー ス か ら の organic acid が, リ グ ニ ン を catalyst し て い る こ と が analysis, detailed な に よ り Ming ら か と な っ た. す な わ ち, ヘ ミ セ ル ロ ー ス の ア セ チ ル base も ま た decomposition す る こ と で boggy acid under の を じ, solution pH を げ, リ グ ニ ン を promote し た の で あ る. よ っ て リ off グ ニ ン temperature を small さ く す る こ と は で き る が, product separation を し な が ら back 収 す る こ と は で き な い こ と に な る. Rate of pump, with じ ま た で あ る secondary circulation type spare で は, 230 ℃ と い う よ り high-temperature に さ ら さ れ て い る た め, solid と し て residual る セ ル ロ ー ス が dehydration bridging し, rate of acid element contains small が さ く, thermal decomposition に よ る チ ャ ー の 収 rate raised に requirement by successful し た. こ れ に よ り, pure セ ル ロ ー ス の チ ャ ー 収 が 6% degree な の に し seaborne て, 3 times more も の を reached 21% す る こ と が で き た. One party, the リグニ <e:1> extracted liquid に に て て て, the <s:1> liquid purchased in the previous year ロ ロ トグラフを was determined by て て and the molecular weight distribution を to た た. And そ の results で は に molecular weight 900, back to the fractional で は 1800 と 7200 degree に ピ ー ク を も つ molecular weight distribution の へ と low molecular chemical し な が ら, ア セ ト ン に spare さ れ て い る こ と が わ か っ た. Circulation type で は out high temperature が い こ と, hui fraction で は condensation が again こ る こ と が そ の reason と exam え ら れ る. Above よ り, struck プ ロ セ ス と も に ア セ ト ン を extraction solvent tonic と し て in い て い る こ と か ら, dissolve tonic の back 収 も may で, そ れ に よ る リ グ ニ ン の も easy で あ る. を ま た, stimulating し い decomposition with っ て い な い こ と か ら, carbon acid ガ ス な ど も ほ と ん ど discharge せ ず, proposal は バ イ オ マ ス か ら component separation を す る 処 before Richard と し て は extremely め て environment type harmonic で あ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

New Pretreatment Methods Combining a Hot Water Treatment and Water/Acetone Extraction for Thermo-Chemical Conversion of Biomass

结合热水处理和水/丙酮萃取的生物质热化学转化的新预处理方法

• 发表时间: 2004
• 期刊: Energy & Fuels 18
• 作者: Isao Hasegawa;Kazuhide Tabata;Osamu Okuma;Kazuhiro Mae
• 通讯作者: Kazuhiro Mae