■第40回広島大学バイオマスイブニングセミナーが開催されました

(English announcement can be found in the latter half of this notice.)

 

日時 2016年3月2日(水)16:20~17:50

会場 広島大学東広島キャンパス工学部110講義室

 

プログラム

解説 広島大学大学院工学研究院  教授 松村幸彦

講演 広島大学大学院工学研究科  D3 和田 泰孝

「超臨界水ガス化プロセスにおけるタール対策」

日本は使用するエネルギー資源の殆ど全てを輸入に頼っている。原子力を含む国産エネルギー資源の活用が重要である。

中国電力株式会社エネルギア総合研究所では,国内未利用エネルギー資源のひとつである含水性バイオマスを,廃棄物処理するとともにエネルギー資源であるメタンや水素等の燃料ガスへ変換可能な「超臨界水ガス化技術」の研究開発を行っている。

これまで,本技術が抱える課題,(1)タール閉塞トラブル,(2)ガス化触媒の再利用,(3)長時間連続ガス化試験の実施,について研究を進めて来たので紹介する。

まず,活性炭によるタール閉塞抑制効果の確認を目的とした連続式パイロットスケール試験装置での実験結果から,最適懸濁量とそれによるタール閉塞抑制効果及び排水TOC低減効果を示すことができた。

また,ガス化触媒として期待される活性炭の再利用によるガス化への影響確認を目的とした連続式ベンチスケール試験装置による実験結果から,再利用の影響は少なく繰り返し利用による大幅な運用コスト低減が可能であることを示した。

1日間の試験における二重管式熱交換器の性能の低下について,超臨界域・亜臨界域・常温域に分けて確認し,超臨界域では熱通過率が大きく低下しない事,亜臨界域及び常温域では熱通過率が徐々に低下する事を明確にした。なお,低下の主因として,亜臨界域では無機物付着が,常温域ではチャー付着が考えられる。

以上から,大型のパイロットプラントを用いて閉塞抑制や熱交換特性の評価を行うことで安定的なガス化の可能性が示され,ベンチスケール試験装置の試験によって活性炭の再利用による大幅なコスト低減の可能性を示すことができた。

広島大学大学院工学研究科  広島大学大学院工学研究科    M2﨑本 弘輝

「各種同時糖化発酵法における各生成速度の数値解析」

主成分であるセルロースを用いた同時糖化発酵法における糖化・発酵挙動を解析した研究は少ない。また、同時糖化発酵法は酵素糖化ならびにエタノール発酵のモデルを用いて表わすことができる。そこで本研究はモデル物質を用いた酵素糖化・エタノール発酵を行い、各反応のモデル化ならびに同時糖化発酵法におけるエタノール生成の数値解析を行った。

講演 広島大学大学院工学研究科       B4 五藤 聡

   「焼酎残渣の超臨界水ガス化における酢酸のチャー抑制の影響」

本研究の目的は焼酎残渣の超臨界水ガス化におけるカルボン酸の添加効果を確認することにある。既往の研究で、チャーやタールの生成はカルボン酸の添加によって減少することが知られている。しかしながら、カルボン酸の添加効果の温度による影響はいまだ明らかにされていない。そこで、本研究では圧力25 MPa、温度を580℃から620℃で変化させて実験を行った。その結果、本研究で扱う温度域においてもカルボン酸の添加によるチャーの抑制効果を確認した。

司会 広島大学特別研究員    Thachanan SAMANMULYA

The 40th Hiroshima University Biomass Evening Seminar was held.

Date & Time:.Wed.2 Mar. 2016   16:20-17:50

Place: Engineering 110 Lecture Room, Higashi-Hiroshima Campus, Hiroshima University

 

<Program>

Commentary: Yukihiko MATSUMURA

        Professor, Institute of Engineering, Hiroshima University

Lecture: Yasutaka Wada

D3  Student, Graduate School of Engineering, Hiroshima University

“Countermeasures against tar for supercritical water gasification process”

Japan imports almost all of the energy resources. It is important to effective use the domestic energy resources, including nuclear power.

The wet-biomass is one of domestic energy resources, and supercritical water gasification is the technology which can convert wet-biomass to useful fuel gas. The organic material in wet-biomass as waste water can be decomposed to methane, hydrogen and carbon monoxide, in supercritical water, and can be treated to clear water. In the Chugoku Electric Power Co., Ltd. Energia Economic and Technical Research Institute, We are researching the supercritical water gasification (SCWG) for the wet-biomass.

This technology has some problems to be solved, (1) tar plugging trouble, (2) reuse of gasification catalyst, (3) the demonstration of the feasibility by the long-term continuous gasification test.

First, the suspended activated carbon catalyst slurry indicated the effectiveness for the tar plugging suppression and effluent TOC reduction by continuous pilot scale plant experiment results.

Moreover, from the experimental results of continuous bench scale test apparatus, the reuse possibility of the activated carbon which is expected as a gasification catalyst for supercritical gasification wad indicated positive. It shows the significant operational cost reduction due to the repeatedly reuse of activated carbon.

In addition, the decline in the performance of the double-tube heat exchanger was shown in continuous pilot plant experiment during one day and be confirmed into a supercritical range, sub-critical range, normal temperature range, respectively. The heat transfer coefficient in a supercritical range was not greatly reduced. In a subcritical and a normal temperature range, heat transfer coefficient showed gradually decreases. The cause of decrease suggested the inorganic adhesion in the subcritical range and char adhesion in the normal temperature range.

From the mention above, the possibility of stable gasification by performing the evaluation of the plugging suppression and heat exchange properties using a large pilot scale plant has shown.

Furthermore, we were able to show the possibility of significant cost reduction by recycling of the activated carbon from the test results by the test bench scale apparatus.

Lecture: Kouki Sakimoto

        M2  Student, Graduate School of Engineering, Hiroshima University

“Numerical analysis of ethanol production for simultaneous saccharification and fermentation”

The method of simultaneous saccharification and fermentation (SSF) is desirable for the point of cost effective and reduction of the number of reactor. Previous studies have reported on SSF using biomass. However, cellulose is converted to ethanol by SSF. Therefore, it is important to elucidate the degradation behavior of cellulose in SSF. In addition, the theoretical production values for SSF will be calculated by the model equations for saccharification and fermentation. Hence, the main objective of this study is to elucidate the degradation behavior of cellulose in SSF and calculate the theoretical ethanol production values for SSF with saccharification and fermentation models.

Kouki Sakimoto

        M2  Student, Graduate School of Engineering, Hiroshima University

“Numerical analysis of ethanol production for simultaneous saccharification and fermentation”

The method of simultaneous saccharification and fermentation (SSF) is desirable for the point of cost effective and reduction of the number of reactor. Previous studies have reported on SSF using biomass. However, cellulose is converted to ethanol by SSF. Therefore, it is important to elucidate the degradation behavior of cellulose in SSF. In addition, the theoretical production values for SSF will be calculated by the model equations for saccharification and fermentation. Hence, the main objective of this study is to elucidate the degradation behavior of cellulose in SSF and calculate the theoretical ethanol production values for SSF with saccharification and fermentation models.

Chair: Thachanan SAMANMULYA

      Special Postdoctral Researcher, Hiroshima University