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JP7619799B2 - Method for producing low-potassium wood biomass ash, method for reducing potassium in wood biomass ash, method for producing cement, and method for converting wood biomass ash into cement resource - Google Patents
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Description

本発明は、低カリウム木質バイオマス灰の製造方法、木質バイオマス灰のカリウム低減方法、セメントの製造方法、及び木質バイオマス灰のセメント資源化方法に関する。 The present invention relates to a method for producing low-potassium wood biomass ash, a method for reducing potassium in wood biomass ash, a method for producing cement, and a method for converting wood biomass ash into a cement resource.

再生可能エネルギー固定価格買取制度(FIT制度)が開始されて以降、安定した売電事業収益が見込めることから、木質バイオマス発電設備の認定件数は増加傾向にある。これに伴い、木質バイオマスの燃焼灰である木質バイオマス灰は、今後発生量の増加が見込まれており、その有効利用方法の確立が望まれている。 Since the start of the Feed-in Tariff Scheme for Renewable Energy (FIT Scheme), the number of certified wood biomass power generation facilities has been on the rise, as stable profits from selling electricity can be expected. As a result, the amount of wood biomass ash, which is the ash from burning wood biomass, is expected to increase in the future, and there is a need to establish methods for effective use of it.

木質バイオマス灰を大量に有効利用する方法の一つとして、セメント資源化が挙げられる。しかし、木質バイオマス灰は、植物に含まれるカリウムが濃縮されており、これをそのままセメント原料として用いると、セメント中のアルカリ金属(ナトリウム及びカリウム、特にカリウム)量が増加して品質が低下してしまうことがある。このため、木質バイオマス灰からカリウムの含有量を低減する技術の開発が望まれている。 One way to effectively utilize large amounts of wood biomass ash is to use it as a cement resource. However, wood biomass ash contains concentrated potassium, which is found in plants. If this is used as a cement raw material as is, the amount of alkali metals (sodium and potassium, especially potassium) in the cement will increase, resulting in a deterioration in quality. For this reason, there is a need to develop technology to reduce the potassium content in wood biomass ash.

従来、アルカリ金属成分を多く含む廃棄物のアルカリ金属量を低減する技術は広く知られている。そのような技術としては、塩素原子を含む成分とアルカリ金属とを反応させ、揮発又は水洗で除去する方法が挙げられる。 Conventionally, there are widely known techniques for reducing the amount of alkali metals in waste containing a large amount of alkali metal components. One such technique is to react components containing chlorine atoms with alkali metals and then remove them by volatilization or washing with water.

例えば、特許文献1には、木質バイオマス灰と固形状の塩素含有廃棄物とを一緒に混合して加熱し、水洗でアルカリ金属を除去する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method in which wood biomass ash and solid chlorine-containing waste are mixed together, heated, and washed with water to remove alkali metals.

特開2020-157230号公報JP 2020-157230 A

しかしながら、木質バイオマス発電設備で発生する木質バイオマス灰の多くは、難溶性カリウムを含有している。この難溶性カリウムは、アルミノシリケート(結晶)構造内にカリウムが取り込まれていると考えられ、容易には除去することができない。 However, much of the wood biomass ash generated by wood biomass power generation facilities contains poorly soluble potassium. This poorly soluble potassium is thought to be trapped within the aluminosilicate (crystal) structure, and cannot be easily removed.

また、固体の塩素含有物と固体の木質バイオマス灰とを反応させることが特許文献1に開示されているが、固体同士の場合、塩素含有物と木質バイオマス灰とを均一に反応させるために、充分な粉砕又は混合が必要となり、それに伴い処理コストが高くなることが予想される。 Patent Document 1 also discloses reacting a solid chlorine-containing substance with solid wood biomass ash, but when both substances are solid, sufficient crushing or mixing is required to ensure a uniform reaction between the chlorine-containing substance and the wood biomass ash, which is expected to result in higher processing costs.

本発明は、木質バイオマス灰からカリウムが低減された木質バイオマス灰を得る新規な低カリウム木質バイオマス灰の製造方法を提供することを主な目的とする。 The main objective of the present invention is to provide a novel method for producing low-potassium wood biomass ash, which produces wood biomass ash with reduced potassium from wood biomass ash.

本発明者らが、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、塩素含有廃棄物を酸化雰囲気で燃焼させて塩化水素含むガスを生成し、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させて塩化カリウムを生成させ、当該塩化カリウムを水洗除去することが木質バイオマス灰からカリウムを低減する上で最も実用性が高いことを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research by the inventors to solve the above problems, they discovered that the most practical way to reduce potassium from wood biomass ash is to burn chlorine-containing waste in an oxidizing atmosphere to generate gas containing hydrogen chloride, bring wood biomass ash into contact with the gas containing hydrogen chloride to generate potassium chloride, and then remove the potassium chloride by washing with water, which led to the completion of the present invention.

本発明の一側面は、木質バイオマス灰からカリウム量が低減された木質バイオマス灰を得る低カリウム木質バイオマス灰の製造方法に関する。当該製造方法は、塩素含有廃棄物を酸化雰囲気で燃焼させて塩化水素を含むガスを発生させる第1の工程と、木質バイオマス灰を加熱し、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させる第2の工程と、接触後の木質バイオマス灰を水によって洗浄し、可溶分を除去する第3の工程とを備える。木質バイオマス灰は、ケイ素及びアルミニウムから構成されるアルミノシリケート構造を有し得る。当該製造方法によれば、塩素含有廃棄物から発生させた塩化水素を含むガスを用いることによって、塩化水素と木質バイオマス灰を充分に接触させることが可能であり、木質バイオマス灰のアルミノシリケート(結晶)構造内に取り込まれているような難溶性カリウム量を低減して、低カリウム木質バイオマス灰を得ることができる。低カリウム木質バイオマス灰は、さらにカリウム量が低減されていることから、セメント原料として安定的に利用することができる。 One aspect of the present invention relates to a method for producing low-potassium wood biomass ash, which produces wood biomass ash with reduced potassium content from wood biomass ash. The method includes a first step of burning chlorine-containing waste in an oxidizing atmosphere to generate a gas containing hydrogen chloride, a second step of heating the wood biomass ash and bringing the wood biomass ash into contact with the gas containing hydrogen chloride, and a third step of washing the wood biomass ash after contact with water to remove soluble matter. The wood biomass ash may have an aluminosilicate structure composed of silicon and aluminum. According to the method, the hydrogen chloride-containing gas produced from the chlorine-containing waste is used to sufficiently bring the hydrogen chloride into contact with the wood biomass ash, and the amount of sparingly soluble potassium that is incorporated in the aluminosilicate (crystal) structure of the wood biomass ash is reduced, thereby producing low-potassium wood biomass ash. The low-potassium wood biomass ash has a further reduced potassium content, and can therefore be stably used as a cement raw material.

第1の工程において、塩素含有廃棄物は、酸化雰囲気で燃焼される。塩素含有廃棄物を、例えば、還元雰囲気で燃焼させると、発生するタール等の有機成分によって、配管閉塞等のトラブルの発生頻度が増加する傾向にある。加えて、還元雰囲気では、可燃性ガスが発生する場合及び塩化水素ガスが高濃度になる場合があり、設備のガス漏洩防止対策のコストが高くなる傾向がある。 In the first step, the chlorine-containing waste is burned in an oxidizing atmosphere. When the chlorine-containing waste is burned in, for example, a reducing atmosphere, the frequency of problems such as pipe blockages tends to increase due to the organic components such as tar that are generated. In addition, in a reducing atmosphere, flammable gases may be generated and hydrogen chloride gas may become highly concentrated, which tends to increase the cost of measures to prevent gas leakage from the facility.

第2の工程において、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させる温度(接触温度)は、700~1100℃であってよい。第2の工程において、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとの接触時間は、1~120分であってよい。 In the second step, the temperature at which the wood biomass ash is brought into contact with the gas containing hydrogen chloride (contact temperature) may be 700 to 1100°C. In the second step, the contact time between the wood biomass ash and the gas containing hydrogen chloride may be 1 to 120 minutes.

木質バイオマス灰中の飛灰の割合は、60質量%以上であってよい。 The proportion of fly ash in the wood biomass ash may be 60% by mass or more.

の工程において、接触後の木質バイオマス灰に対する水の質量比(水の質量/接触後の木質バイオマス灰の質量)は、1~20であってよい。第の工程において、水は、塩化水素を含む塩酸水であってよい。塩酸水は、第の工程で排出されるガス中の塩化水素を気液接触させることによって得られる塩酸水を含んでいてもよい。 In the third step, the mass ratio of water to the wood biomass ash after contact (mass of water/mass of wood biomass ash after contact) may be 1 to 20. In the third step, the water may be hydrochloric acid water containing hydrogen chloride. The hydrochloric acid water may contain hydrochloric acid water obtained by gas-liquid contact of hydrogen chloride in the gas discharged in the second step.

本発明の他の一側面は、木質バイオマス灰に含まれるカリウム量を低減する木質バイオマス灰のカリウム低減方法に関する。当該カリウム低減方法は、塩素含有廃棄物を酸化雰囲気で燃焼させて塩化水素を発生させる第1の工程と、木質バイオマス灰を加熱し、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させる第2の工程と、接触後の木質バイオマス灰を水によって洗浄し、可溶分を除去する第3の工程とを備える。当該カリウム低減方法によれば、木質バイオマス灰のアルミノシリケート(結晶)構造内に取り込まれているような難溶性カリウム量を低減することができる。 Another aspect of the present invention relates to a method for reducing potassium in wood biomass ash, which reduces the amount of potassium contained in wood biomass ash. The method for reducing potassium comprises a first step of burning chlorine-containing waste in an oxidizing atmosphere to generate hydrogen chloride, a second step of heating the wood biomass ash and bringing the wood biomass ash into contact with a gas containing hydrogen chloride, and a third step of washing the wood biomass ash after contact with water to remove soluble matter. According to the method for reducing potassium, it is possible to reduce the amount of sparingly soluble potassium that is incorporated in the aluminosilicate (crystal) structure of the wood biomass ash.

本発明の他の一側面は、セメントの製造方法に関する。当該製造方法は、上述の製造方法で製造される低カリウム木質バイオマス灰をセメント原料として使用する工程を備える。 Another aspect of the present invention relates to a method for producing cement. The method includes a step of using the low-potassium wood biomass ash produced by the above-mentioned method as a cement raw material.

本発明の他の一側面は、木質バイオマス灰のセメント資源化方法に関する。当該セメント資源化方法は、上述の製造方法で製造される低カリウム木質バイオマス灰をセメント原料として使用するものである。 Another aspect of the present invention relates to a method for converting wood biomass ash into a cement resource, in which the low-potassium wood biomass ash produced by the above-mentioned production method is used as a cement raw material.

本発明によれば、木質バイオマス灰からカリウムが低減された木質バイオマス灰を得る新規な低カリウム木質バイオマス灰の製造方法が提供される。また、本発明によれば、木質バイオマス灰に含まれるカリウム量を低減することが可能な木質バイオマス灰のカリウム低減方法が提供される。さらに、本発明によれば、上述の製造方法で製造される低カリウム木質バイオマス灰を用いたセメントの製造方法及び木質バイオマス灰のセメント資源化方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a novel method for producing low-potassium wood biomass ash, which obtains wood biomass ash with reduced potassium from wood biomass ash. In addition, according to the present invention, there is provided a method for reducing potassium in wood biomass ash, which can reduce the amount of potassium contained in wood biomass ash. Furthermore, according to the present invention, there is provided a method for producing cement using the low-potassium wood biomass ash produced by the above-mentioned production method, and a method for converting wood biomass ash into a cement resource.

図1は、低カリウム木質バイオマス灰の製造設備の一実施形態を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a production facility for low-potassium wood biomass ash. 図2は、実施例で用いた反応装置を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the reaction apparatus used in the examples.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

[低カリウム木質バイオマス灰の製造方法]
一実施形態の低カリウム木質バイオマス灰の製造方法は、木質バイオマス灰からカリウム量が低減された木質バイオマス灰を得るものである。本実施形態の製造方法は、少なくとも第1の工程、第2の工程、及び第3の工程を備える。
[Method of producing low-potassium wood biomass ash]
A method for producing low-potassium wood biomass ash according to one embodiment is for obtaining wood biomass ash having a reduced amount of potassium from wood biomass ash. The method for producing low-potassium wood biomass ash according to the present embodiment includes at least a first step, a second step, and a third step.

<第1の工程>
本工程は、塩素含有廃棄物を酸化雰囲気で燃焼させて塩化水素を含むガスを発生させる工程である。
<First step>
This process is a process in which chlorine-containing waste is burned in an oxidizing atmosphere to generate gas containing hydrogen chloride.

塩素含有廃棄物としては、例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等が挙げられる。これらは、単体又は混合物を使用することができ、これを含む廃物品を使用することができる。廃物品は、廃壁紙、廃カーペット、建設混合廃物品等を例示することができる。 Examples of chlorine-containing waste include polyvinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, etc. These can be used alone or in mixtures, and waste products containing these can be used. Examples of waste products include waste wallpaper, waste carpets, mixed construction waste products, etc.

酸化雰囲気は、酸素が含まれる雰囲気であれば特に制限されないが、好ましくは酸素の体積濃度が0.1~24体積%である。酸化雰囲気は、例えば、空気雰囲気であってよい。 The oxidizing atmosphere is not particularly limited as long as it contains oxygen, but preferably has a volume concentration of oxygen of 0.1 to 24% by volume. The oxidizing atmosphere may be, for example, an air atmosphere.

塩素含有廃棄物を燃焼させる装置(焼却炉)は、塩素含有廃棄物を酸化雰囲気で燃焼させることができるのであれば特に限定されないが、塩化水素ガスが発生することから、ガスが漏洩しない反応系を提供できる装置であることが好ましい。塩素含有廃棄物を燃焼させる装置(焼却炉)としては、例えば、流動床炉、ストーカ炉、ロータリーキルン炉等が挙げられる。また、塩素含有廃棄物を燃焼させるために、重油、石炭、灯油、木チップ等の燃料を同時に燃焼させてもよい。 The apparatus (incinerator) for burning chlorine-containing waste is not particularly limited as long as it can burn chlorine-containing waste in an oxidizing atmosphere, but since hydrogen chloride gas is generated, it is preferable that the apparatus provide a reaction system that does not leak gas. Examples of apparatus (incinerator) for burning chlorine-containing waste include fluidized bed furnaces, stoker furnaces, and rotary kiln furnaces. In addition, fuels such as heavy oil, coal, kerosene, and wood chips may be burned at the same time to burn chlorine-containing waste.

塩素含有廃棄物を燃焼させる際の温度は、好ましくは300~1100℃、より好ましくは350~1100℃、さらに好ましくは500℃~1100℃、特に好ましくは800℃~1000℃である。 The temperature at which the chlorine-containing waste is burned is preferably 300 to 1100°C, more preferably 350 to 1100°C, even more preferably 500°C to 1100°C, and particularly preferably 800°C to 1000°C.

本工程は、通常、ガスフローが可能であり、かつ塩化水素を含むガスが漏洩しない反応系で実施される。本工程における反応系は、後述の第2工程における木質バイオマス灰を加熱するための反応系と連結されることによって、発生した塩化水素を含むガスと熱エネルギーとが次の反応系に移行し、木質バイオマス灰の加熱を効率よく行うことができる。 This process is usually carried out in a reaction system that allows gas flow and does not leak hydrogen chloride-containing gas. The reaction system in this process is connected to a reaction system for heating the wood biomass ash in the second process described below, so that the generated hydrogen chloride-containing gas and thermal energy are transferred to the next reaction system, allowing the wood biomass ash to be heated efficiently.

<第2の工程>
本工程は、木質バイオマス灰を加熱し、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させる工程である。
<Second step>
This step involves heating wood biomass ash and contacting the wood biomass ash with a gas containing hydrogen chloride.

木質バイオマス灰とは、林地残材、製材工場の残材、建設廃材、パームヤシ殻等の木質資源を燃焼させた際に発生する灰であり、燃焼装置の底部に蓄積する主灰と、集塵装置で回収される飛灰とを含む概念である。これら木質バイオマス灰に含まれる主な元素は、アルミノシリケート構造を構成するケイ素及びアルミニウム、植物の栄養成分であるリン及びカリウムである。木質バイオマス灰において、カリウムの大部分は、アルミノシリケート(結晶)構造内に取り込まれていると考えられ、難水溶性の状態で存在する。 Wood biomass ash is ash generated when wood resources such as forest residues, sawmill residues, construction waste, and palm kernel shells are burned, and is a concept that includes the bottom ash that accumulates at the bottom of the combustion equipment and the fly ash that is collected by the dust collector. The main elements contained in this wood biomass ash are silicon and aluminum, which form an aluminosilicate structure, and phosphorus and potassium, which are plant nutrients. In wood biomass ash, most of the potassium is thought to be incorporated into the aluminosilicate (crystal) structure and exists in a water-insoluble state.

木質バイオマス灰中の飛灰の割合は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上である。 The proportion of fly ash in the wood biomass ash is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and even more preferably 80% by mass or more.

本工程は、塩化水素を含むガスを使用することから、通常、ガスフローが可能であり、かつ塩化水素を含むガスが漏洩しない反応系で実施される。このような反応系を提供することが可能な反応装置(加熱反応炉)としては、処理対象である木質バイオマス灰の量によって適宜選択することができ、連続式又はバッチ式のいずれであってもよい。反応装置(加熱反応炉)としては、例えば、マントルヒーターを含む装置、管状炉を含む装置、ロータリーキルン、流動床炉、移動グレート型反応装置、多段炉反応装置等が挙げられる。また、このような反応装置(加熱反応炉)は、反応装置の温度を維持するために、重油、石炭、灯油、木チップ等の燃料を同時に燃焼させるバーナーを有する構成としてもよい。また、排ガスには揮発した塩化物が含まれ、排ガスとともに一部が排出されて析出する。そのため、反応装置の排ガス中に析出した塩化物を除去するバッグフィルター等の装置を付帯してもよい。 Since this process uses a gas containing hydrogen chloride, it is usually carried out in a reaction system that allows gas flow and does not leak gas containing hydrogen chloride. The reaction apparatus (heating reactor) capable of providing such a reaction system can be appropriately selected depending on the amount of woody biomass ash to be treated, and may be either a continuous type or a batch type. Examples of the reaction apparatus (heating reactor) include an apparatus containing a mantle heater, an apparatus containing a tubular furnace, a rotary kiln, a fluidized bed furnace, a moving grate type reactor, a multi-stage furnace reactor, etc. In addition, such a reaction apparatus (heating reactor) may be configured to have a burner that simultaneously burns fuels such as heavy oil, coal, kerosene, and wood chips in order to maintain the temperature of the reaction apparatus. In addition, the exhaust gas contains volatilized chlorides, some of which are discharged together with the exhaust gas and precipitate. Therefore, a device such as a bag filter that removes precipitated chlorides in the exhaust gas of the reaction apparatus may be attached.

本工程では、まず、木質バイオマス灰を所定の温度(接触温度)に加熱する。加熱時における反応系のガス雰囲気は、加熱時における反応系のガス雰囲気は、塩化水素を含むガスの雰囲気であってもよく、これ以外のガス雰囲気であってもよい。加熱する際の昇温速度は、特に制限されず、処理対象である木質バイオマス灰の量、反応装置等によって任意に設定することができる。 In this process, first, the wood biomass ash is heated to a predetermined temperature (contact temperature). The gas atmosphere of the reaction system during heating may be an atmosphere of gas containing hydrogen chloride, or may be another gas atmosphere. The rate of temperature rise during heating is not particularly limited, and can be set as desired depending on the amount of wood biomass ash to be treated, the reaction apparatus, etc.

続いて、所定の温度(接触温度)下で、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させる。上述の木質バイオマス灰の加熱が、塩化水素を含むガス以外のガス雰囲気で開始された場合、塩化水素を含むガスの導入を開始することによって、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとの接触を開始することができる。 Then, the wood biomass ash is contacted with a gas containing hydrogen chloride at a predetermined temperature (contact temperature). If the heating of the wood biomass ash described above is started in an atmosphere of a gas other than the gas containing hydrogen chloride, the contact between the wood biomass ash and the gas containing hydrogen chloride can be started by starting the introduction of the gas containing hydrogen chloride.

木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させることによって、以下の式(1)で表される反応が進行し、木質バイオマス灰内に含まれるカリウム(KO)が水溶性の塩化カリウム(KCl)に変換される。
O+2HCl→2KCl+HO (1)
By contacting the wood biomass ash with a gas containing hydrogen chloride, the reaction represented by the following formula (1) proceeds, and the potassium (K 2 O) contained in the wood biomass ash is converted into water-soluble potassium chloride (KCl).
K2O +2HCl→2KCl+ H2O (1)

木質バイオマス灰と所定のガスとの接触温度は、好ましくは700~1100℃である。接触温度が700℃未満である場合、アルミノシリケート構造からカリウム(イオン)が脱離して塩化カリウムを生成する反応が充分に進行せず、後述の第の工程によってもカリウムを充分に除去することができない傾向にある。接触温度が1100℃を超える場合、設備コスト及び運転コストがより一層上昇する傾向にある。接触温度は、より好ましくは800~1000℃、さらに好ましくは900℃~1000℃である。 The contact temperature between the woody biomass ash and the specified gas is preferably 700 to 1100°C. If the contact temperature is less than 700°C, the reaction in which potassium (ions) are released from the aluminosilicate structure to produce potassium chloride does not proceed sufficiently, and potassium tends not to be sufficiently removed even by the third step described below. If the contact temperature exceeds 1100°C, equipment costs and operating costs tend to increase further. The contact temperature is more preferably 800 to 1000°C, and even more preferably 900 to 1000°C.

木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとの接触時間は、好ましくは1~120分である。接触時間が1分未満である場合、アルミノシリケート構造からカリウム(イオン)が脱離して塩化カリウムを生成する反応が充分に進行しない傾向にある。接触時間が120分を超えると、カリウム除去率が向上し得ない状態になることがあり、設備コスト及び運転コストが上昇する傾向にある。接触時間は、より好ましくは10~120分、さらに好ましくは15~120分、特に好ましくは40~90分である。 The contact time between the woody biomass ash and the gas containing hydrogen chloride is preferably 1 to 120 minutes. If the contact time is less than 1 minute, the reaction in which potassium (ions) are released from the aluminosilicate structure to produce potassium chloride tends not to proceed sufficiently. If the contact time exceeds 120 minutes, the potassium removal rate may not be improved, and equipment costs and operating costs tend to increase. The contact time is more preferably 10 to 120 minutes, even more preferably 15 to 120 minutes, and particularly preferably 40 to 90 minutes.

なお、接触時間の始点は、加熱時における反応系のガス雰囲気が塩化水素を含むガス以外のガス雰囲気である場合、塩化水素を含むガスが導入された時点(又は塩化水素を含むガスが発生した時点)であり得る。塩化水素を含むガスが導入された時点は、例えば、反応装置内に塩化水素濃度計を設置し、濃度の変化から判断することができる。また、塩化水素を含むガスが導入された時点は、例えば、事前に加熱時間と塩化水素発生量との関係を把握しておき、これを基に判断することも可能である。接触時間の始点は、すでに塩化水素を含むガスの雰囲気である場合、接触温度が700℃に到達した時点であり得る。 The start point of the contact time may be the point at which the gas containing hydrogen chloride is introduced (or the point at which the gas containing hydrogen chloride is generated) if the gas atmosphere of the reaction system during heating is a gas atmosphere other than that containing hydrogen chloride. The point at which the gas containing hydrogen chloride is introduced may be determined, for example, by installing a hydrogen chloride concentration meter in the reaction apparatus and observing the change in concentration. The point at which the gas containing hydrogen chloride is introduced may also be determined, for example, by determining the relationship between the heating time and the amount of hydrogen chloride generated in advance and based on this. The start point of the contact time may be the point at which the contact temperature reaches 700°C if the atmosphere is already that of gas containing hydrogen chloride.

塩化水素を含むガス中の塩化水素の平均体積濃度は、好ましくは0.01~10体積%である。塩化水素の平均体積濃度は、より好ましくは0.1~5体積%、さらに好ましくは0.5~2体積%である。塩化水素の平均体積濃度をこのような範囲に調整することによって、設備の腐食又は劣化を抑えつつ、より安定したカリウム除去効果を得ることができる傾向にある。塩化水素の平均体積濃度は、例えば、反応装置内に、塩化水素に対応する濃度計を設置し、塩化水素の濃度変化を追跡することによって求めることができる。また、予め準備した所定の濃度の塩化水素を含むガスを用いる場合、塩化水素の平均体積濃度は、準備したガスにおける塩化水素の所定の濃度であり得る。塩化水素の平均体積濃度は、例えば、導入する空気、窒素等の流量等を変動させることによって調整することができる。後述の塩素含有廃棄物を燃焼させることによって発生する塩化水素を使用する場合、塩化水素の平均体積濃度は、塩素含有廃棄物の使用量、塩素含有廃棄物の塩素含有量、導入する空気量等を変動させることによって調整することができる。 The average volume concentration of hydrogen chloride in the gas containing hydrogen chloride is preferably 0.01 to 10% by volume. The average volume concentration of hydrogen chloride is more preferably 0.1 to 5% by volume, and even more preferably 0.5 to 2% by volume. By adjusting the average volume concentration of hydrogen chloride to such a range, it is possible to obtain a more stable potassium removal effect while suppressing corrosion or deterioration of the equipment. The average volume concentration of hydrogen chloride can be determined, for example, by installing a concentration meter corresponding to hydrogen chloride in the reaction apparatus and tracking the change in the concentration of hydrogen chloride. In addition, when using a gas containing hydrogen chloride of a predetermined concentration prepared in advance, the average volume concentration of hydrogen chloride can be a predetermined concentration of hydrogen chloride in the prepared gas. The average volume concentration of hydrogen chloride can be adjusted, for example, by varying the flow rate of air, nitrogen, etc. introduced. When using hydrogen chloride generated by burning chlorine-containing waste described later, the average volume concentration of hydrogen chloride can be adjusted by varying the amount of chlorine-containing waste used, the chlorine content of the chlorine-containing waste, the amount of air introduced, etc.

塩化水素を含むガスは、好ましくは酸素を含む。すなわち、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させる雰囲気は、酸化雰囲気であってよい。この場合、塩化水素を含むガス中の酸素の平均体積濃度は、好ましくは0.1~24体積%、より好ましくは5~24体積%、さらに好ましくは10~24体積%、特に好ましくは15~24体積%である。なお、酸素の平均体積濃度は、接触時間の始点から終点までの反応装置内の酸素の濃度の平均値を意味する。塩化水素を含むガスは、塩化水素に加えて、酸素、窒素、二酸化炭素等を含んでいてもよい。 The hydrogen chloride-containing gas preferably contains oxygen. That is, the atmosphere in which the woody biomass ash and the hydrogen chloride-containing gas are brought into contact may be an oxidizing atmosphere. In this case, the average volume concentration of oxygen in the hydrogen chloride-containing gas is preferably 0.1 to 24 volume%, more preferably 5 to 24 volume%, even more preferably 10 to 24 volume%, and particularly preferably 15 to 24 volume%. The average volume concentration of oxygen means the average value of the oxygen concentration in the reaction apparatus from the start to the end of the contact time. The hydrogen chloride-containing gas may contain oxygen, nitrogen, carbon dioxide, etc. in addition to hydrogen chloride.

本工程で排出される塩化水素を含むガスは、例えば、気液接触させることによって回収することができる。排出されるガス中の塩化水素を気液接触させることによって得られる塩酸水は、第3の工程において、木質バイオマス灰を洗浄するために用いることができる。 The hydrogen chloride-containing gas discharged in this process can be recovered, for example, by gas-liquid contact. The hydrochloric acid solution obtained by gas-liquid contact of the hydrogen chloride in the discharged gas can be used to wash the wood biomass ash in the third process.

<第3の工程>
本工程は、接触後の木質バイオマス灰を水によって洗浄し、可溶分を除去する工程である。
<Third step>
This step is a step in which the wood biomass ash after contact is washed with water to remove soluble matter.

本工程は、接触後の木質バイオマス灰と水とを一定量でスラリーとし、木質バイオマス灰中の塩化カリウム等のアルカリ金属塩を充分に溶出させる時間で撹拌する工程である。本工程は、通常、接触後の木質バイオマス灰を100℃以下の温度(例えば、25℃の室温)に冷却してから実施される。 In this process, a certain amount of the wood biomass ash after contact and water are mixed to form a slurry, and the slurry is stirred for a time period that allows sufficient dissolution of alkali metal salts such as potassium chloride in the wood biomass ash. This process is usually carried out after cooling the wood biomass ash after contact to a temperature of 100°C or lower (for example, room temperature of 25°C).

接触後の木質バイオマス灰と水との撹拌は、通常使用される撹拌装置を用いて行うことができる。接触後の木質バイオマス灰と水との撹拌は、必要に応じて、加温しながら行ってもよい。 The wood biomass ash and water after contact can be stirred using a commonly used stirring device. The wood biomass ash and water after contact can be stirred while heating, if necessary.

接触後の木質バイオマス灰と水との撹拌において、接触後の木質バイオマス灰に対する水の質量比(水の質量/接触後の木質バイオマス灰の質量)は、好ましくは1~20である。質量比が1未満である場合、水のイオン強度が高くなり過ぎて、塩化カリウムの溶出量が低下する傾向にあり、スラリーの粘性が高くなり過ぎて輸送性が低下する傾向にある。また、質量比が20を超える場合、大量の水を要することから、運転コストが高くなる傾向にある。質量比は、より好ましくは3~15、さらに好ましくは5~12である。 When stirring the wood biomass ash and water after contact, the mass ratio of water to the wood biomass ash after contact (mass of water/mass of wood biomass ash after contact) is preferably 1 to 20. If the mass ratio is less than 1, the ionic strength of the water tends to be too high, reducing the amount of potassium chloride eluted, and the viscosity of the slurry tends to be too high, reducing transportability. Furthermore, if the mass ratio exceeds 20, a large amount of water is required, which tends to increase operating costs. The mass ratio is more preferably 3 to 15, and even more preferably 5 to 12.

木質バイオマス灰を洗浄するための水は、塩化水素を含む塩酸水であってもよい。塩酸水を用いることによって、木質バイオマス灰中の塩化カリウム等のアルカリ金属塩をより一層充分に溶出させることが可能となる。塩酸水の濃度は、特に制限されないが、0.01~2mol/Lであってよい。塩酸水は、市販の塩酸水を希釈したものであってよい。また、塩酸水は、第の工程で排出されるガス中の塩化水素を気液接触させることによって得られる塩酸水を含んでいてもよい。 The water for washing the wood biomass ash may be hydrochloric acid water containing hydrogen chloride. By using hydrochloric acid water, it becomes possible to more sufficiently elute alkali metal salts such as potassium chloride in the wood biomass ash. The concentration of the hydrochloric acid water is not particularly limited, and may be 0.01 to 2 mol/L. The hydrochloric acid water may be a diluted version of commercially available hydrochloric acid water. The hydrochloric acid water may contain hydrochloric acid water obtained by gas-liquid contact of hydrogen chloride in the gas discharged in the second step.

本実施形態の製造方法は、不溶の木質バイオマス灰と可溶分とを分離し、低カリウム木質バイオマス灰を得る工程をさらに備えていてもよい。不溶の木質バイオマス灰と可溶分との分離は、ろ過によって行うことができる。また、ろ過によって得られる残渣固形分を乾燥処理してもよい。乾燥処理を行う場合は、その条件を、例えば、20~300℃で0.1~100時間とすることができる。 The manufacturing method of this embodiment may further include a step of separating the insoluble wood biomass ash from the soluble portion to obtain low-potassium wood biomass ash. The insoluble wood biomass ash and the soluble portion can be separated by filtration. The residual solid portion obtained by filtration may be dried. When drying is performed, the conditions may be, for example, 20 to 300°C and 0.1 to 100 hours.

図1は、低カリウム木質バイオマス灰の製造設備の一実施形態を示す概略図である。低カリウム木質バイオマス灰の製造設備は、第1の工程を実施するための焼却炉と、第2の工程を実施するための加熱反応炉と、第3の工程を実施するための水洗設備とを備える。低カリウム木質バイオマス灰の製造設備は、必要に応じて、排ガスを処理するための吸収塔等をさらに備えていてもよい。 Figure 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a production facility for low-potassium wood biomass ash. The production facility for low-potassium wood biomass ash includes an incinerator for carrying out the first step, a heating reactor for carrying out the second step, and a water washing facility for carrying out the third step. The production facility for low-potassium wood biomass ash may further include an absorption tower or the like for treating exhaust gas, as necessary.

本実施形態の製造方法で製造される低カリウム木質バイオマス灰は、カリウム量が充分に低減されていることから、セメント原料として使用することができる。 The low-potassium wood biomass ash produced by the manufacturing method of this embodiment has a sufficiently reduced amount of potassium, so it can be used as a cement raw material.

[木質バイオマス灰のカリウム低減方法]
一実施形態の木質バイオマス灰のカリウム低減方法は、塩素含有廃棄物を酸化雰囲気で燃焼させて塩化水素を発生させる第1の工程と、木質バイオマス灰を加熱し、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させる第2の工程と、接触後の木質バイオマス灰を水によって洗浄し、可溶分を除去する第3の工程とを備える。当該カリウム低減方法によれば、木質バイオマス灰のアルミノシリケート(結晶)構造内に取り込まれているような難溶性カリウム量を低減することができる。なお、木質バイオマス灰のカリウム低減方法で使用される木質バイオマス灰、反応装置等は、低カリウム木質バイオマス灰の製造方法で使用される木質バイオマス灰、反応装置等と同様である。したがって、ここでは、重複する説明を省略する。
[Method for reducing potassium in woody biomass ash]
The method for reducing potassium in woody biomass ash according to one embodiment includes a first step of burning chlorine-containing waste in an oxidizing atmosphere to generate hydrogen chloride, a second step of heating the woody biomass ash and contacting the woody biomass ash with a gas containing hydrogen chloride, and a third step of washing the woody biomass ash after contact with water to remove soluble matter. According to the method for reducing potassium, the amount of poorly soluble potassium that is incorporated in the aluminosilicate (crystal) structure of the woody biomass ash can be reduced. The woody biomass ash, reaction device, etc. used in the method for reducing potassium in woody biomass ash are the same as the woody biomass ash, reaction device, etc. used in the method for producing low-potassium woody biomass ash. Therefore, a duplicated description will be omitted here.

[セメントの製造方法]
一実施形態のセメントの製造方法は、上述の製造方法で製造される低カリウム木質バイオマス灰をセメント原料として使用する工程を備える。低カリウム木質バイオマス灰をセメント原料として使用する工程としては、例えば、低カリウム木質バイオマス灰と石灰石等のセメント原料とを混合する工程、低カリウム木質バイオマス灰を石灰石等のセメント原料とともにキルンへ送入する工程等が挙げられる。
[Cement manufacturing method]
A method for producing cement according to an embodiment includes a step of using the low-potassium wood biomass ash produced by the above-mentioned method as a cement raw material. Examples of the step of using the low-potassium wood biomass ash as a cement raw material include a step of mixing the low-potassium wood biomass ash with a cement raw material such as limestone, and a step of feeding the low-potassium wood biomass ash together with a cement raw material such as limestone into a kiln.

[木質バイオマス灰のセメント資源化方法]
一実施形態の木質バイオマス灰のセメント資源化方法は、上述の製造方法で製造される低カリウム木質バイオマス灰をセメント原料として使用するものである。上述の製造方法で製造される低カリウム木質バイオマス灰は、カリウム量が充分に低減されていることから、セメント原料として使用することができ、セメント資源化が可能となる。
[Method of turning wood biomass ash into cement resource]
In one embodiment, a method for converting wood biomass ash into a cement resource uses the low-potassium wood biomass ash produced by the above-mentioned production method as a cement raw material. The low-potassium wood biomass ash produced by the above-mentioned production method has a sufficiently reduced amount of potassium, so it can be used as a cement raw material and can be converted into a cement resource.

以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these.

[反応装置の準備]
低カリウム木質バイオマス灰の製造は、以下の反応装置を用いて行った。図2は、実施例で用いた反応装置を示す概略図である。図2に示される反応装置100は、加熱部20と、排ガストラップ部30とを備える。加熱部20は、加熱対象である木質バイオマス灰26が充填されたセラミックス管22と、セラミックス管22を加熱するための管状炉24とから主に構成される。セラミックス管22は、塩化水素発生部10と連結する連結管44及び管状炉24内のガスを排出するためのガス排出管46を有している。塩化水素は、連結管44からセラミックス管22内に導入される。塩素含有廃棄物を燃焼させることによって発生する塩化水素を使用する場合、塩化水素発生部10から塩化水素が発生し、連結管44からセラミックス管22内に導入される。排ガストラップ部30は、ガス排出管46から排出される塩化水素を主にトラップするためのものである。
[Preparation of reaction apparatus]
The production of low-potassium woody biomass ash was carried out using the following reaction apparatus. FIG. 2 is a schematic diagram showing the reaction apparatus used in the examples. The reaction apparatus 100 shown in FIG. 2 includes a heating section 20 and an exhaust gas trap section 30. The heating section 20 is mainly composed of a ceramic tube 22 filled with woody biomass ash 26 to be heated, and a tubular furnace 24 for heating the ceramic tube 22. The ceramic tube 22 has a connecting pipe 44 connected to the hydrogen chloride generating section 10 and a gas exhaust pipe 46 for exhausting gas in the tubular furnace 24. Hydrogen chloride is introduced into the ceramic tube 22 from the connecting pipe 44. When hydrogen chloride generated by burning chlorine-containing waste is used, hydrogen chloride is generated from the hydrogen chloride generating section 10 and introduced into the ceramic tube 22 from the connecting pipe 44. The exhaust gas trap section 30 is mainly for trapping hydrogen chloride exhausted from the gas exhaust pipe 46.

[低カリウム木質バイオマス灰の製造]
<塩素含有廃棄物の燃焼による塩化水素ガスの発生の検証>
塩素含有廃棄物として塩素含有プラスチック(塩素含有量:16質量%)を用いた。塩素含有プラスチック100gを1000℃で60分燃焼させ、塩化水素ガスの発生を確認した。発生した塩化水素を水に溶解させて回収し、塩化水素の発生量を定量した。塩素含有プラスチックを、不完全燃焼を防ぐために理論量の1.4倍の空気で連続的に燃焼させたところ、生成するガスの塩化水素濃度は1.1体積%であった。表1に結果を示す。
[Production of low-potassium wood biomass ash]
<Verification of hydrogen chloride gas generation from burning chlorine-containing waste>
Chlorine-containing plastic (chlorine content: 16% by mass) was used as the chlorine-containing waste. 100 g of the chlorine-containing plastic was burned at 1000°C for 60 minutes, and the generation of hydrogen chloride gas was confirmed. The generated hydrogen chloride was dissolved in water and collected, and the amount of hydrogen chloride generated was quantified. When the chlorine-containing plastic was continuously burned with 1.4 times the theoretical amount of air to prevent incomplete combustion, the hydrogen chloride concentration of the generated gas was 1.1% by volume. The results are shown in Table 1.

Figure 0007619799000001
Figure 0007619799000001

以下の実施例1~7では、再現性を重視し、濃硫酸に濃塩酸を滴下することによって発生する塩化水素と空気とを用いて、塩化水素の体積濃度が1体積%である塩化水素を含むガス(酸素の体積濃度:21体積%)を調製し、これを用いて低カリウム木質バイオマス灰の製造を行った。 In the following Examples 1 to 7, with an emphasis on reproducibility, hydrogen chloride was generated by dripping concentrated hydrochloric acid into concentrated sulfuric acid, and hydrogen chloride-containing gas with a hydrogen chloride volume concentration of 1% by volume (oxygen volume concentration: 21% by volume) was prepared using air and hydrogen chloride, and low-potassium wood biomass ash was produced using this.

<低カリウム木質バイオマス灰の製造>
(実施例1)
木質バイオマス灰(飛灰の割合:100質量%)40gを、セラミックス管(外径φ50mm、内径φ42mm)内に充填し、木質バイオマス灰が充填されたセラミックス管を加熱部における管状炉内に配置した。管状炉内部は、空気雰囲気とした。次に、管状炉を加熱して1000℃に到達した後、調製したガスを管状炉に流量15L/時間で導入した。木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとの接触時間の始点を、塩化水素を含むガスが導入された時点とし、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを120分間接触させた。その後、管状炉を室温(25℃)まで冷却し、接触後の木質バイオマス灰を回収した。回収した接触後の木質バイオマス灰に対して、接触後の木質バイオマス灰に対する水の質量比(水の質量/接触後の木質バイオマス灰の質量)が10となるように水を加え、30分間撹拌し可溶分を除去した。その後、ろ過によって、残渣固形分を回収し、実施例1の低カリウム木質バイオマス灰を得た。接触前の木質バイオマス灰のカリウム量及び低カリウム木質バイオマス灰のカリウム量をそれぞれ測定し、下記式に基づき、カリウム除去率を算出した。結果を表に示す。
<Production of low-potassium wood biomass ash>
Example 1
40 g of woody biomass ash (fly ash ratio: 100% by mass) was filled into a ceramic tube (outer diameter φ50 mm, inner diameter φ42 mm), and the ceramic tube filled with woody biomass ash was placed in a tubular furnace in the heating section. The inside of the tubular furnace was an air atmosphere. Next, the tubular furnace was heated to reach 1000 ° C., and the prepared gas was introduced into the tubular furnace at a flow rate of 15 L / hour. The start point of the contact time between the woody biomass ash and the gas containing hydrogen chloride was set to the time when the gas containing hydrogen chloride was introduced, and the woody biomass ash and the gas containing hydrogen chloride were contacted for 120 minutes. Thereafter, the tubular furnace was cooled to room temperature (25 ° C.), and the woody biomass ash after contact was recovered. Water was added to the recovered woody biomass ash after contact so that the mass ratio of water to the woody biomass ash after contact (mass of water / mass of woody biomass ash after contact) was 10, and the mixture was stirred for 30 minutes to remove solubles. The residual solid content was then recovered by filtration to obtain low-potassium wood biomass ash of Example 1. The potassium amount in the wood biomass ash before contact and the potassium amount in the low-potassium wood biomass ash were each measured, and the potassium removal rate was calculated based on the following formula. The results are shown in Table 2 .

カリウム除去率(%)=[(木質バイオマス灰のKO絶対量(g)-低カリウム木質バイオマス灰のKO絶対量(g))/木質バイオマス灰のKO絶対量(g)]×100 Potassium removal rate (%)=[(absolute amount of K 2 O in woody biomass ash (g)−absolute amount of K 2 O in low-potassium woody biomass ash (g))/absolute amount of K 2 O in woody biomass ash (g)]×100

(実施例2~7)
の実施例1の接触処理条件を、表の実施例2~7の接触処理条件に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2~7の低カリウム木質バイオマス灰を得た。実施例1と同様にして、実施例2~7のカリウム除去率を算出した。結果を表に示す。
(Examples 2 to 7)
Low-potassium wood biomass ashes of Examples 2 to 7 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the contact treatment conditions of Example 1 in Table 2 were changed to the contact treatment conditions of Examples 2 to 7 in Table 2. The potassium removal rates of Examples 2 to 7 were calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 .

Figure 0007619799000002
Figure 0007619799000002

表2に示すとおり、実施例1~7の製造方法は、木質バイオマス灰のカリウム量を充分に低減できることが確認された。また、実施例1~7の製造方法において、木質バイオマス灰を同じ温度で接触させた場合、接触時間が長くなるほど、木質バイオマス灰のカリウム除去率が高くなる傾向にあることが判明した。 As shown in Table 2, it was confirmed that the manufacturing methods of Examples 1 to 7 were able to sufficiently reduce the amount of potassium in wood biomass ash. In addition, it was found that in the manufacturing methods of Examples 1 to 7, when wood biomass ash was contacted at the same temperature, the potassium removal rate from wood biomass ash tended to increase with increasing contact time.

(実施例8、9)
実施例4及び実施例7の接触処理条件で得られた接触後の木質バイオマス灰をそれぞれ、塩化水素を含む塩酸水(管状炉から排出された塩水素ガスの余剰分を気液接触させた排ガストラップ水を用いて濃度0.056mol/Lに調整した塩酸水)を用いて可溶分を除去した。その後、ろ過によって、残渣固形分を回収し、実施例8及び実施例9の低カリウム木質バイオマス灰を得た。また、実施例1と同様にして、実施例8及び実施例9のカリウム除去率を算出した。結果を表3に示す。なお、表3には、対比のために、実施例4及び実施例7のカリウム除去率を併せて示す。
(Examples 8 and 9)
The woody biomass ash after contact obtained under the contact treatment conditions of Examples 4 and 7 was treated with hydrochloric acid water containing hydrogen chloride (hydrochloric acid water adjusted to a concentration of 0.056 mol/L using exhaust gas trap water obtained by gas-liquid contact of excess hydrogen chloride gas discharged from a tubular furnace). The residual solid content was then recovered by filtration to obtain low-potassium woody biomass ash of Examples 8 and 9. The potassium removal rates of Examples 8 and 9 were calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3. For comparison, Table 3 also shows the potassium removal rates of Examples 4 and 7.

Figure 0007619799000003
Figure 0007619799000003

表3に示すとおり、実施例4と実施例8との対比及び実施例7と実施例9との対比から、接触後の木質バイオマス灰を塩酸水によって洗浄することによって、カリウム除去率が向上することが判明した。 As shown in Table 3, a comparison between Example 4 and Example 8 and a comparison between Example 7 and Example 9 revealed that the potassium removal rate was improved by washing the wood biomass ash after contact with hydrochloric acid water.

10…塩化水素発生部、20…加熱部、22…セラミックス管、24…管状炉、26…木質バイオマス灰、30…排ガストラップ部、44…連結管、46…ガス排出管、100…反応装置。 10...hydrogen chloride generating section, 20...heating section, 22...ceramic tube, 24...tubular furnace, 26...wood biomass ash, 30...exhaust gas trap section, 44...connecting pipe, 46...gas exhaust pipe, 100...reaction device.

Claims (9)

木質バイオマス灰からカリウム量が低減された木質バイオマス灰を得る低カリウム木質バイオマス灰の製造方法であって、
塩素含有廃棄物を酸化雰囲気で燃焼させて塩化水素を含むガスを発生させる第1の工程と、
木質バイオマス灰を700℃を超え1100℃以下で加熱し、前記塩化水素を含むガスを導入して、前記木質バイオマス灰と前記塩化水素を含むガスとを接触させる第2の工程と、
接触後の木質バイオマス灰を水によって洗浄し、可溶分を除去する第3の工程と、
を備える、
低カリウム木質バイオマス灰の製造方法。
A method for producing low-potassium wood biomass ash, comprising the steps of: obtaining wood biomass ash having a reduced amount of potassium from wood biomass ash;
A first step of burning a chlorine-containing waste material in an oxidizing atmosphere to generate a gas containing hydrogen chloride;
A second step of heating wood biomass ash at a temperature higher than 700° C. and not higher than 1100° C. and introducing the gas containing hydrogen chloride into the wood biomass ash to contact the gas containing hydrogen chloride;
A third step of washing the contacted wood biomass ash with water to remove soluble matter;
Equipped with
A method for producing low-potassium wood biomass ash.
前記第2の工程において、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとの接触時間が1~120分である、
請求項1に記載の低カリウム木質バイオマス灰の製造方法。
In the second step, the contact time between the wood biomass ash and the gas containing hydrogen chloride is 1 to 120 minutes.
The method for producing low-potassium wood biomass ash according to claim 1 .
前記木質バイオマス灰中の飛灰の割合が60質量%以上である、
請求項1又は2に記載の低カリウム木質バイオマス灰の製造方法。
The proportion of fly ash in the wood biomass ash is 60% by mass or more.
The method for producing low-potassium wood biomass ash according to claim 1 or 2 .
前記第の工程において、前記接触後の木質バイオマス灰に対する前記水の質量比が1~20である、
請求項1~のいずれか一項に記載の低カリウム木質バイオマス灰の製造方法。
In the third step, the mass ratio of the water to the wood biomass ash after the contact is 1 to 20.
The method for producing low-potassium wood biomass ash according to any one of claims 1 to 3 .
前記第3の工程において、前記水が塩化水素を含む塩酸水である、
請求項1~のいずれか一項に記載の低カリウム木質バイオマス灰の製造方法。
In the third step, the water is hydrochloric acid water containing hydrogen chloride.
The method for producing low-potassium wood biomass ash according to any one of claims 1 to 4 .
前記塩酸水が、前記第2の工程で排出されるガス中の塩化水素を気液接触させることによって得られる塩酸水を含む、
請求項に記載の低カリウム木質バイオマス灰の製造方法。
The hydrochloric acid solution includes hydrochloric acid solution obtained by gas-liquid contact of hydrogen chloride in the gas discharged in the second step.
The method for producing low-potassium wood biomass ash according to claim 5 .
木質バイオマス灰に含まれるカリウム量を低減する木質バイオマス灰のカリウム低減方法であって、
塩素含有廃棄物を酸化雰囲気で燃焼させて塩化水素を発生させる第1の工程と、
木質バイオマス灰を700℃を超え1100℃以下で加熱し、前記塩化水素を含むガスを導入して、前記木質バイオマス灰と前記塩化水素を含むガスとを接触させる第2の工程と、
接触後の木質バイオマス灰を水によって洗浄し、可溶分を除去する第3の工程と、
を備える、
木質バイオマス灰のカリウム低減方法。
A method for reducing the amount of potassium contained in wood biomass ash, comprising:
A first step of burning a chlorine-containing waste material in an oxidizing atmosphere to generate hydrogen chloride;
A second step of heating wood biomass ash at a temperature of more than 700° C. and not more than 1100° C. and introducing the gas containing hydrogen chloride into the wood biomass ash to contact the gas containing hydrogen chloride;
A third step of washing the contacted wood biomass ash with water to remove soluble matter;
Equipped with
Method for reducing potassium in wood biomass ash.
請求項1~のいずれか一項に記載の製造方法で製造される低カリウム木質バイオマス灰をセメント原料として使用する工程を備える、
セメントの製造方法。
The method includes a step of using the low-potassium wood biomass ash produced by the method according to any one of claims 1 to 6 as a cement raw material.
How cement is manufactured.
請求項1~のいずれか一項に記載の製造方法で製造される低カリウム木質バイオマス灰をセメント原料として使用する、
木質バイオマス灰のセメント資源化方法。
The low-potassium wood biomass ash produced by the method according to any one of claims 1 to 6 is used as a cement raw material.
A method for turning wood biomass ash into a cement resource.
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