炭化炉

1-1.炭化技術

炭化技術とは、木材等の有機物を無酸素状態で加熱することにより、物質中の固定炭素と灰分を有効利用可能な「炭」に、揮発分をクリーンな「燃焼ガス」として取り出す、いわば有機物の分離技術です。
焼却では、10%程度の灰が残り、排ガス中には灰が混じるために除塵等の排ガス装置が必要です。弊社の提案する炭化技術は、高級和瓦の焼き窯技術をベースとして、古くから行われていた炭焼きのエッセンスを取り入れて工業的な炭化炉として完成させたので、良質な炭が低コストで生産出来ることが特徴です。

tan1

1-2.炭化温度と性状

木質を炭化すると、280℃前後で急激に分解が始まり、一酸化炭素、水素、炭化水素類がガスになって揮発し、木はだんだんに炭素分の多い無定形炭素にかわります。650~700℃では、炭の中の酸素や水素がさらに減り表面の性質が変化し、これを引き続き加熱すると炭の結晶化が進んで白炭になります。ダイアモンドは高圧下の2000℃以上でできる炭素の結晶であり、最近では人工的に造られた炭素の結晶構造体であるナノチューブや60面体のフラーレンが無限の可能性を秘めた次世代の新素材として話題になっており、従来からの炭化との接点が期待されています。

tan2

1-3.炭の種類

炭の種類は、生産地・炭化法・炭化の進行度・原材料・用途などによって分類されています。代表的な炭の種
類を列記します。

● 白炭:備長炭に代表され、1000℃前後での高温炭化で製造する。
● 黒炭:600~700℃の中高温で炭化し、発熱量が高く用途が広い。
● 低温炭化木炭:400~500℃で炭化したもので平炉炭などがある。
● 竹炭:原材料が竹であり、生活健康資材として期待されている。
● オガ炭:鋸屑、樹皮などを原料としたオガライトを炭化した木炭。
● 活性炭:ヤシガラ等の原材料を炭化し水蒸気を反応させて製造する。

 

1-4.炭の特性

● 微細な穴の多孔体である。数ミクロンから数百ミクロンの貫通した穴が無数にあり、その表面積は木炭1g当たり約300 ㎡もあり、吸着力が大きい。
● 不純物が少なく、有害成分を含まない。
● 反応性が大きく、金属の精錬に使用される。
● 数パーセントの灰分(カルシウム、カリ等)を含んでいる。土壌に施用すると微量無機成分補給の役目を果たし、燃焼するときには触媒となって燃えやすく遠赤外線が多く出る原因になる。
● 吸着力が大きく、微生物がつきやすいため、水質浄化、土壌改良、家屋調湿材等の多方面に使用される。
● 黒色のため、太陽光を受け止め融雪剤に使用される。

 

1-5.炭の表面

tan3

 

1-6.川合技研の炭化炉(固定床バッチ炉)

特徴

1.良質炭化:高温焼却炉(1100℃)による高温炭化(内部温度700℃)の現実と、原材料に適したヒートカーブで良質炭が製造できる。

2.無煙化:可燃ガスを完全燃焼させることで煤塵が出ない。

3.省エネルギー:乾留ガスを炭化熱源として利用する省エネタイプである。

4.原材料の形状は自由:静置型の採用により、原材料の形状は連続炉と比べて自由度が大きい。

5.操作が簡単:自動運転による原料、炭の出し入れ作業だけの簡単な取扱いである。

6.コスト:可動部がなく構造が簡単でイニシャルコストが安く、メンテナンス部分が少ない事でランニングコストも少ない。

tan4

1-7.炭化炉の種類

● 炭窯:山で焼く炉(バッチ炉)
● 工業炭化炉:大量生産に向くように造られている。

代表的な工業用炭化炉として、平炉・トロリー炉・ロータリーキルン炉・流動法・スクリュー法 等がある。

 

1-8.炭化物の用途

燃料炭:炊事・暖房の生活燃料として世界各地で生産され大量の用途がある。1gあたり7000 カロリーと高く、煙、炎や臭いが出ずに扱い易い。

茶道炭:櫟木からの良質の黒炭を、佐倉炭、池田炭といわれ重宝されている。

工業炭:活性炭や木炭銑、金属ケイ素精錬や黒煙火薬等の化学工業の原料。

研磨炭:漆器工芸や金属研磨用(金、銀、銅、等)に利用される。

画用炭:柳、クワ、ハンノキ、ミズキ、等が画用木炭として使用されている。

土壌改良材:木炭の多孔質によって、土壌の透水性・保水性・通気性を改善し、また、pHの調整や微量要素等の補給に役立つ。

消臭材:臭気を吸収し、湿気をとる安全性の高い消臭材で、エチレンアンモニアガスを吸着することで、野菜や花の鮮度保持に役立つ。

家畜飼料混合:豚や鶏の資料に混合し、健康保持と肉質や卵の改善に役立つ。

水質浄化材:水中の汚泥物質を吸着するとともに、木炭に付着した微生物の働きで有機物質を生物分解によって浄化する。

農薬吸着剤:農薬の吸着保持性能が高く、農薬肥料の施肥料を軽減できる。

調湿材:空気中の水蒸気を吸脱着させる性能により、住居用調湿に利用する。

融雪剤:木炭粉を春先の融雪促進を図り土壌改良をも兼ねて実施されている。

木炭堆肥:有機堆肥に木炭粉を混合すると、発酵が促進され微生物相がリッチになって、無農薬資材として期待されている。

電磁波の遮断:軽量の電磁波遮断は木炭固有の性能を持っている。

お花炭:花卉類・青果物を炭化した伝統的な飾り物。

生活健康資材:風呂の浄化・飲料水の浄化・炊飯・枕・床下・食物保管

 

1-9.関連法規

● 炭化装置に関する法規
消防法
大気汚染防止法

● 炭の用途に関わる法規
肥料取締法

● 産業廃棄物と炭に関わる法規
廃棄物の処理及び清掃に関する法律
食品循環資源の再生利用等の促進に関する法律

TEL 0586-72-0344 (9:00~17:00)

PAGETOP
Copyright © 株式会社川合技研 All Rights Reserved.
Powered by WordPress & BizVektor Theme by Vektor,Inc. technology.