(57)【要約】【課題】本発明は、比較的低コストで、燃料等の資源として利用できるバイオマス抽出物の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のバイオマスの製造方法は、バイオマス及び溶剤を混合する工程と、上記混合工程で得られたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる工程と、上記溶出工程で得られたバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液を上記スラリーから分離する工程と、上記分離工程で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる工程とを備える。上記蒸発工程で蒸発した溶剤を回収する工程を備え、上記回収工程で回収した溶剤を上記混合工程で用いるとよい。上記回収工程で、上記分離工程で得られた溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液から溶剤をさらに回収するとよい。バイオマスとの混合前に上記回収工程において回収した溶剤を分留するとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマス及び溶剤を混合する工程と、
上記混合工程で得られたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる工程と、
上記溶出工程で得られたバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液を上記スラリーから分離する工程と、
上記分離工程で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる工程と
を備えるバイオマス抽出物の製造方法。
【請求項２】
上記蒸発工程で蒸発した溶剤を回収する工程を備え、
上記回収工程で回収した溶剤を上記混合工程で用いる請求項１に記載のバイオマス抽出物の製造方法。
【請求項３】
上記回収工程で、上記分離工程で得られた溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液から溶剤をさらに回収する請求項２に記載のバイオマス抽出物の製造方法。
【請求項４】
バイオマスとの混合前に上記回収工程において回収した溶剤を分留する請求項２又は請求項３に記載のバイオマス抽出物の製造方法。
【請求項５】
バイオマス及び溶剤を混合する混合部と、
上記混合部で得られたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる溶出部と、
上記溶出部で得られたバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液を上記スラリーから分離する分離部と、
上記分離部で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる溶剤蒸発部と
を備えるバイオマス抽出物の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス抽出物の製造方法及びバイオマス抽出物の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
「バイオマス」という語は、本来、生物学分野において「生物量」等と訳されていた。しかし、現在では生物学分野の垣根を越えて、生物起源の物質からなる食料、資材、燃料など広い概念を意味する語として用いられている。
【０００３】
このバイオマスは、米糠や木炭などのように利用方法が確立しているものもある。また、セルロース等を主成分とする植物由来バイオマスのようにその処理方法が提案されているものもある（例えば特開２００４−２０９４６２号公報参照）。一方、いわゆる生ゴミや下水汚泥等もバイオマスとされており、これらは未だに処理方法が検討されている段階にある。このため、バイオマスの処理には、コストの低減と共に、燃料等の資源として利用できる処理方法が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、比較的低コストで、燃料等の資源として利用できるバイオマス抽出物の製造方法及びバイオマス抽出物の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた発明は、バイオマス及び溶剤を混合する工程と、上記混合工程で得られたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる工程と、上記溶出工程で得られたバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液を上記スラリーから分離する工程と、上記分離工程で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる工程とを備えるバイオマス抽出物の製造方法である。
【０００７】
当該バイオマス抽出物の製造方法は、バイオマスを溶剤と混合し、バイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分の溶出を行う。この溶出工程において、バイオマスが有する油分をバイオマスから分離できる。また、当該バイオマス抽出物の製造方法は、蒸発工程で、バイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液から溶剤を蒸発させる。当該バイオマス抽出物の製造方法では、この溶剤の蒸発によりバイオマス抽出物を得る。このため、当該バイオマス抽出物の製造方法では、バイオマスが有する油分量が制御されたバイオマス抽出物を得ることができる。また、上記バイオマスが有する油分は、蒸発工程で溶剤に含まれて蒸発するので、バイオマス抽出物とは別に回収することができる。従って、当該バイオマス抽出物の製造方法を用いることで、バイオマスが有する油分と共に、バイオマス抽出物を比較的容易に抽出できる。また、当該バイオマス抽出物の製造方法を用いることで、溶剤に不溶な成分を分離してからバイオマス抽出物を抽出するので、溶剤を蒸発させることで抽出が可能となり、比較的低コストでバイオマス抽出物を製造できる。
【０００８】
上記蒸発工程で蒸発した溶剤を回収する工程を備え、上記回収工程で回収した溶剤を上記混合工程で用いるとよい。バイオマスが有する油分は、比較的安価に入手可能な石油由来の液体燃料や石炭由来のコールタール留分などに比べ、溶剤として用いることで、バイオマス抽出物の抽出効率を向上させる効果がある。このため、蒸発工程で蒸発したバイオマスが有する油分を含む溶剤を混合工程で用いることで、バイオマス抽出物の抽出効率を向上できる。また、回収工程で回収した溶剤を利用することで、バイオマス抽出物の製造コストを低減できる。
【０００９】
上記回収工程で、上記分離工程で得られた溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液から溶剤をさらに回収するとよい。このように固形分濃縮液からもバイオマスが有する油分を含む溶剤を回収することで、バイオマスが有する油分の利用率がさらに向上する。
【００１０】
バイオマスとの混合前に上記回収工程において回収した溶剤を分留するとよい。上記溶剤を分留することで、バイオマスが有する油分のうち特定の成分を副産物として利用することができる。
【００１１】
上記課題を解決するためになされた別の発明は、バイオマス及び溶剤を混合する混合部と、上記混合部で得られたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる溶出部と、上記溶出部で得られたバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液を上記スラリーから分離する分離部と、上記分離部で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる溶剤蒸発部とを備えるバイオマス抽出物の製造装置である。
【００１２】
当該バイオマス抽出物の製造装置は、バイオマスと溶剤を混合部に投入し、溶出部でバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分の溶出を行う。この溶出部において、バイオマスが有する油分をバイオマスから分離できる。また、当該バイオマス抽出物の製造装置は、蒸発部で、バイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液から溶剤を蒸発させる。当該バイオマス抽出物の製造装置は、この蒸発部での溶剤の蒸発によりバイオマス抽出物を得る。このため、当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、バイオマスが有する油分量が制御されたバイオマス抽出物を得ることができる。また、上記バイオマスが有する油分は、蒸発部で溶剤に含まれて蒸発するので、バイオマス抽出物とは別に回収することができる。従って、当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、バイオマスが有する油分と共に、バイオマス抽出物を比較的容易に抽出できる。また、当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、溶剤に不溶な成分を分離してからバイオマス抽出物を抽出するので、溶剤を蒸発させることで抽出が可能となり、比較的低コストでバイオマス抽出物を製造できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、当該バイオマス抽出物の製造方法及び当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、比較的低コストで、燃料等の資源として利用できるバイオマス抽出物が製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一実施形態のバイオマス抽出物の製造装置を示す概略図である。
【図２】溶剤の分留温度と、累積含有量との関係を示すグラフの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るバイオマス抽出物の製造装置及び製造方法の実施形態について詳説する。
【００１６】
〔バイオマス抽出物の製造装置〕
図１のバイオマス抽出物の製造装置は、バイオマス供給部１と、溶剤供給部２と、混合部３と、ポンプ４と、加熱部５と、溶出部６と、分離部７と、第１溶剤蒸発部８と、第２溶剤蒸発部９と、分留部１０とを主に備える。
【００１７】
＜バイオマス供給部＞
バイオマス供給部１は、バイオマスを混合部３へ供給する。バイオマス供給部１としては、常圧状態で使用される常圧ホッパー、常圧状態及び加圧状態で使用される加圧ホッパー等の公知のホッパーを用いることができる。
【００１８】
上記バイオマスとしては、例えば植物由来の農業系バイオマスや林業系バイオマス等を挙げることができる。上記農業系バイオマスとしては、竹、草、やし殻、パームオイル残渣、野菜、果実、食品残渣等を挙げることができる。また、林業系バイオマスとしては、間伐材、剪定枝、廃材、樹皮チップ等を挙げることができる。また、バイオマスの大きさは特に限定されないが、例えば最大粒子径の上限が５００ｍｍとできる。
【００１９】
＜溶剤供給部＞
溶剤供給部２は、溶剤を混合部３へ供給する。上記溶剤供給部２は、溶剤を貯留する溶剤タンクを有し、この溶剤タンクから溶剤を混合部３へ供給する。
【００２０】
この溶剤タンクには、当該バイオマス抽出物の製造装置を稼働させると、後述する分留部１０により分留されたバイオマスが有する油分（以下、「バイオマス油分」ともいう）を含む溶剤が供給される。これにより溶剤タンク内の溶剤におけるバイオマス油分の含有量が増加し、当該バイオマス抽出物の製造装置の起動時の溶剤の種類によらず、一定時間経過後には、溶剤タンクの溶剤はバイオマス油分が主成分となり得る。なお、「主成分」とは、最も含有量の多い成分を意味し、例えば含有量が５０質量％以上、好ましくは９０質量％以上の成分をいう。
【００２１】
なお、当該バイオマス抽出物の製造装置を起動させる際には、予めバイオマス油分を準備して溶剤タンクに貯留する溶剤とすることもできるが、他の溶剤、例えば石油系由来の液体燃料や石炭由来のコールタール留分等を用いてもよい。
【００２２】
上記溶剤の沸点は、特に限定されないが、例えば上記溶剤の沸点の下限としては、１８０℃が好ましく、２３０℃がより好ましい。一方、上記溶剤の沸点の上限としては、３００℃が好ましく、２８０℃がより好ましい。上記溶剤の沸点が上記下限未満であると、溶剤が揮発し易くなるため、スラリー中のバイオマスと溶剤との混合比の調製及び維持が困難となるおそれがある。逆に、上記溶剤の沸点が上記上限を超えると、溶剤可溶成分と溶剤との分離が困難となるため、溶剤の回収率が低下するおそれがある。
【００２３】
＜混合部＞
混合部３は、バイオマス供給部１より供給されるバイオマス及び溶剤供給部２から供給される溶剤を混合する。
【００２４】
上記混合部３は、調製槽３１を有する。この調製槽３１には、供給管を介して上記溶剤及びバイオマスが供給される。調製槽３１は、供給された溶剤及びバイオマスが混合されたスラリーを貯留する。また、上記調製槽３１は、攪拌機３１ａを有している。調製槽３１は、混合したスラリーを攪拌機３１ａで攪拌しながら保持することによりスラリーの混合状態を維持する。
【００２５】
調製槽３１におけるスラリー中のバイオマスの含有量の下限としては、１０質量％が好ましく、１５質量％がより好ましい。一方、上記バイオマスの含有量の上限としては、４０質量％が好ましく、３０質量％がより好ましい。上記バイオマスの含有量が上記下限未満であると、後述する加熱部５で溶出される溶剤可溶成分の溶出量がスラリー処理量に対して少なくなるため、バイオマス抽出物の製造効率が低下するおそれがある。逆に、上記バイオマスの含有量が上記上限を超えると、溶剤中で上記溶剤可溶成分が飽和するため、上記溶剤可溶成分の溶出率が低下するおそれがある。
【００２６】
なお、混合部３の調製槽３１で調製されたスラリーは、供給管を介して加熱部５へ送られる。
【００２７】
＜ポンプ＞
ポンプ４は、混合部３から加熱部５へスラリーを供給する供給管に配設されている。このポンプ４は、混合部３の調製槽３１に貯留されているスラリーを、供給管を介して加熱部５へ圧送する。
【００２８】
上記ポンプ４の種類は、供給管を介して上記スラリーを加熱部５へ圧送できるものであれば特に限定されないが、例えば容積型ポンプ又は非容積型ポンプを用いることができる。より具体的には、容積型ポンプとしてダイヤフラムポンプやチューブフラムポンプ等を用いることができ、非容積型ポンプとして渦巻ポンプ等を用いることができる。
【００２９】
＜加熱部＞
加熱部５は、上記混合部３で得られるスラリーを加熱する。
【００３０】
加熱炉５１は、加熱炉５１内を通過するスラリーを加熱できるものであれば特に限定されないが、例えば抵抗加熱式ヒーターや誘導加熱コイルが挙げられる。また、熱媒を用いて加熱を行ってもよい。例えば加熱炉５１を通過するスラリーの流路の周囲に加熱管を配し、この加熱管に蒸気、油等の熱媒を供給することで加熱炉５１内を通過するスラリーを加熱することができる。
【００３１】
加熱炉５１による加熱後のスラリーの温度の下限としては、３００℃が好ましく、３６０℃がより好ましい。一方、上記スラリーの温度の上限としては、溶出可能な温度であれば特に限定されないが、４２０℃が好ましく、４００℃がより好ましい。上記スラリーの温度が上記下限未満であると、バイオマスを構成する分子間の結合を十分に弱められず、溶出率が低下するおそれがある。逆に、上記スラリーの温度が上記上限を超えると、スラリーの温度を維持するための熱量が不必要に大きくなるため、製造コストが増大するおそれがある。
【００３２】
＜溶出部＞
溶出部６は、上記混合部３で得られ、加熱部５で加熱されたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる。
【００３３】
溶出部６は、抽出槽６１を有し、この抽出槽６１に上記加熱後のスラリーが供給される。上記抽出槽６１では、このスラリーの温度を保持しながら溶剤に可溶なバイオマス抽出成分がバイオマスから溶出される。また、上記抽出槽６１は、攪拌機６１ａを有している。この攪拌機６１ａによりスラリーを攪拌することで上記溶出を促進できる。
【００３４】
なお、溶出部６での溶出時間としては、特に限定されないが、バイオマス抽出成分の抽出量と抽出効率との観点から１０分以上１００分以下とできる。
【００３５】
また、このバイオマス抽出成分の溶出時に、バイオマスからバイオマス油分が溶剤に溶出され、分離される。なお、このバイオマス油分には、フェノール等の芳香族炭化水素、メタノール、酢酸、糖類などが含まれる。
【００３６】
また、溶出部６でバイオマスから溶出されるバイオマス油分の割合はバイオマスの種類にもよるが、上記バイオマス油分の割合の下限としては、１０質量％が好ましく、１５質量％がより好ましい。一方、上記バイオマス油分の割合の上限としては、３０質量％が好ましく、２５質量％以下がより好ましい。上記バイオマス油分の割合が上記下限未満であると、バイオマス油分の収率が低く、バイオマス油分の利用が困難となるおそれがある。逆に、上記バイオマス油分の割合が上記上限を超えると、バイオマス抽出物の収率が低くなり過ぎ、バイオマス抽出物の利用が困難となるおそれがある。
【００３７】
＜分離部＞
分離部７は、上記溶出部で得られたバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液と、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液とを上記スラリーから分離する。なお、溶剤不溶成分とは、主に抽出用溶剤に不溶なバイオマス成分で構成されており、抽出用溶剤も含まれている抽出残分をいう。
【００３８】
分離部７における上記分離は、具体的には重力沈降法により行うことができる。ここで重力沈降法とは、沈降槽内で重力を利用して固形分を沈降させて固液分離する分離方法である。
【００３９】
重力沈降法により分離を行う場合、スラリーを分離部７内に連続的に供給しながら、バイオマス抽出成分を含む溶液を沈降槽の上部から排出し、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液を沈降槽の下部から排出することができる。これにより連続的な固液分離処理が可能となる。
【００４０】
また、重力沈降法ではバイオマス抽出成分を含む溶液は、分離部７の上部に溜まる。この溶液は必要に応じてフィルターユニットを用いて濾過した後、第１溶剤蒸発部８に排出される。一方、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液は、分離部７の下部に溜まり、第２溶剤蒸発部９に排出される。
【００４１】
分離部７内でスラリーを維持する時間は、特に限定されないが、例えば３０分以上１２０分以下であり、この時間内で分離部７内の沈降分離が行われる。
【００４２】
分離部７内は、保温及び加圧することが好ましい。分離部７内の温度の下限としては、３００℃が好ましく、３５０℃がより好ましい。一方、分離部７内の温度の上限としては、４２０℃が好ましく、４００℃がより好ましい。上記温度が上記下限未満であると、バイオマス抽出成分が再析出し、分離効率が低下するおそれがある。逆に、上記温度が上記上限を超えると、熱分解や重合反応によりバイオマス抽出成分の収率が低下するおそれがある。
【００４３】
また、分離部７内の圧力の下限としては、１ＭＰａが好ましく、１．４ＭＰａがより好ましい。一方、上記圧力の上限としては、３ＭＰａが好ましく、２ＭＰａがより好ましい。上記圧力が上記下限未満であると、バイオマス抽出成分が再析出し、分離効率が低下するおそれがある。逆に、上記圧力が上記上限を超えると、加圧のための運転コストが高くなるおそれがある。
【００４４】
なお、上記溶液及び固形分濃縮液を分離する方法としては、重力沈降法に限られず、例えば濾過法や遠心分離法を用いてもよい。固液分離方法として濾過法や遠心分離法を用いる場合、分離部７として濾過器や遠心分離器などが使用される。
【００４５】
＜第１溶剤蒸発部＞
第１溶剤蒸発部８は、上記分離部７で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる。この溶剤の蒸発分離によりバイオマス抽出物Ａが得られる。
【００４６】
溶剤を蒸発分離する方法としては、一般的な蒸留法や蒸発法（スプレードライ法等）を含む分離方法を用いることができる。上記溶液からの溶剤の分離により、上記溶液からバイオマス抽出物Ａを得ることができる。
【００４７】
また、第１溶剤蒸発部８で蒸発させた溶剤は回収され、分留部１０へ供給される。なお、上記溶剤は、溶出工程で分離されたバイオマス油分を含む。
【００４８】
＜第２溶剤蒸発部＞
第２溶剤蒸発部９は、分離部７で分離された上記固形分濃縮液から、溶剤を蒸発分離する。このように固形分濃縮液からもバイオマスが有する油分を含む溶剤を回収することで、バイオマスが有する油分の利用率がさらに向上する。
【００４９】
固形分濃縮液から溶剤を分離する方法としては、第１溶剤蒸発部８の分離方法と同様に、一般的な蒸留法や蒸発法（スプレードライ法等）を用いることができる。分離した溶剤は回収され、分留部１０へ供給される。なお、溶出工程で分離されたバイオマス油分のうち、固形分濃縮液に含まれるものは、この溶剤に含まれる。また、固形分濃縮液のうち溶剤として分離回収されない残渣Ｂは、廃棄される。
【００５０】
＜分留部＞
分留部１０は、上記第１溶剤蒸発部８及び第２溶剤蒸発部９で回収したバイオマス油分を含む溶剤を分留する。分留部１０としては、公知の分留器を用いることができる。
【００５１】
この分留により、上記第１溶剤蒸発部８及び第２溶剤蒸発部９で回収したバイオマス油分を含む溶剤は、分留温度より沸点が高い溶剤と、分留温度より沸点が低い副産物Ｃとに分離される。このうち分留温度より沸点が高い溶剤は、混合部３へ供給され、バイオマスと混合する溶剤として利用される。また、分留温度より沸点が低い副産物Ｃは、例えば燃料や化学合成品の原料として利用できる。上記副産物Ｃとしては、分留温度にも依存するが、例えばフェノールを初めとする芳香族等を挙げることができる。
【００５２】
分留部１０で分留を行う温度は、例えば分留温度より沸点が高い溶剤の量が溶出前の溶剤量と同量となるように決定することができる。具体的には、分留温度は以下の手順により決定できる。まず、図２に示すように溶剤の分留温度と、分留する溶剤全体に対する分留温度より沸点が低い溶剤の割合（累積含有量）［質量％］との関係を予め計測する。また、分離されるバイオマス油分のバイオマスにおける割合Ｒ［質量％］を計測する。溶出前のスラリー中の溶剤含有量がＷ１［質量％］であるとき、分留前の溶剤量は、バイオマス油分が増加するため、上記スラリー１００ｇにつき下記式（１）に示す溶剤量Ｗ２［ｇ］に増加する。
Ｗ２＝Ｗ１＋（１００−Ｗ１）×Ｒ  ・・・（１）
【００５３】
上記Ｗ２を元のスラリーの溶剤含有量Ｗ１と同じ量とするには、増分である（１００−Ｗ１）×Ｒに相当する量の副産物Ｃが得られるように分留すればよい。つまり、分留前の溶剤全体に対する副産物Ｃの割合が下記式（２）に示すＫ［質量％］となるように溶剤を分留すればよい。
Ｋ＝（１００−Ｗ１）×Ｒ／Ｗ２  ・・・（２）
【００５４】
従って、分留温度より沸点が低い溶剤の累積含有量がＫとなる分留温度を図２から読み取ることで、分留温度を決めることができる。例えば、溶出前の溶剤含有量Ｗ１が８０質量％であり、バイオマス油分の割合Ｒが２０質量％である場合、Ｗ２、Ｋは下記式（３）、（４）のように計算できる。この式（４）の結果である４．８質量％となる分留温度は、図２のグラフから１８４℃と算出できる。
Ｗ２＝８０＋（１００−８０）×０．２＝８４［質量％］  ・・・（３）
Ｋ＝（１００−８０）×０．２／８４＝４．８［質量％］  ・・・（４）
【００５５】
なお、上記副産物Ｃは、決定した分留温度により複数種の化合物を含み得る。副産物Ｃが複数種の化合物を含む場合、混合状態で副産物Ｃを利用してもよいが、さらに化合物の種別毎に分留温度を設定して、個別に分離してもよい。
【００５６】
上記分留温度の下限としては、１７０℃が好ましく、１７５℃がより好ましい。一方、上記分留温度の上限としては、１８８℃が好ましく、１８５℃がより好ましい。上記分留温度が上記下限未満であると、上記副産物Ｃの収量が不足するおそれがある。逆に、上記分留温度が上記上限を超えると、混合部３への溶剤供給量が不足するおそれがある。
【００５７】
〔バイオマス抽出物の製造方法〕
当該バイオマス抽出物の製造方法は、混合工程と、加熱工程と、溶出工程と、分離工程と、第１蒸発工程と、第２蒸発工程と、回収工程とを主に備える。当該バイオマス抽出物の製造方法は、図１のバイオマス抽出物の製造装置を用いて行うことができる。
【００５８】
＜混合工程＞
混合工程では、バイオマス及び溶剤を混合する。具体的には、バイオマス供給部１から供給されるバイオマス及び溶剤供給部２から供給される溶剤を混合部３の調製槽３１により混合してスラリーとする。
【００５９】
＜加熱工程＞
加熱工程では、上記混合工程で得られるスラリーを加熱する。具体的には、混合工程で調製されたスラリーを、ポンプ４によって加熱部５の加熱炉５１に供給し、所定温度まで加熱する。
【００６０】
＜溶出工程＞
溶出工程では、上記混合工程で得られたスラリー中のバイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分を溶出させる。具体的には、上記加熱後のスラリーを抽出槽６１に供給し、攪拌機６１ａで攪拌しながら所定温度で保持して抽出を行う。
【００６１】
＜分離工程＞
分離工程では、上記溶出工程で得られるバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液と、溶剤不溶性分を含む固形分濃縮液とをスラリーから分離する。具体的には、抽出槽６１から排出されるスラリーを供給し、分離部７内で例えば重力沈降法により供給されたスラリーを上記溶液及び固形分濃縮液に分離する。
【００６２】
＜第１蒸発工程＞
第１蒸発工程では、上記分離工程で分離した上記溶液から溶剤を蒸発させる。具体的には、分離部７で分離された溶液を第１溶剤蒸発部８に供給し、第１溶剤蒸発部８で溶剤を蒸発させる。これにより上記溶液を溶剤とバイオマス抽出成分とに分離する。なお、この第１蒸発工程において得られる溶剤は、バイオマス油分を含む。
【００６３】
＜第２蒸発工程＞
第２蒸発工程では、上記分離工程で分離した上記固形分濃縮液から溶剤を蒸発させる。具体的には、分離部７で分離された固形分濃縮液を第２溶剤蒸発部９に供給し、第２溶剤蒸発部９で溶剤を蒸発させる。なお、この第２蒸発工程において得られる溶剤は、バイオマス油分を含む。
【００６４】
＜回収工程＞
回収工程では、上記第１蒸発工程で得られた溶剤及び第２蒸発工程で得られた溶剤を回収する。
【００６５】
また、上記回収工程では、回収した溶剤を分留する。具体的には、分留部１０内で溶剤の分留を行い、バイオマスが有する油分のうち特定の成分を副産物Ｃとして分離する。
【００６６】
また、分留される溶剤のうち上記副産物Ｃを除く部分、つまり分留温度より高い溶剤は、上記混合工程で用いられる。具体的には、分留温度より高い溶剤を、混合部３へ供給し、バイオマスと混合する溶剤として利用する。上記溶剤に含まれるバイオマス油分は、比較的安価に入手可能な石油由来の液体燃料や石炭由来のコールタール留分などに比べ、溶剤として用いることで、バイオマス抽出物の抽出効率を向上させる効果がある。このため、第１蒸発工程及び第２蒸発工程で蒸発したバイオマス油分を含む溶剤を混合工程で用いることで、バイオマス抽出物の抽出効率を向上できる。また、回収工程で回収した溶剤を利用することで、バイオマス抽出物の製造コストを低減できる。
【００６７】
〔利点〕
当該バイオマス抽出物の製造方法は、バイオマスを溶剤と混合し、バイオマスから溶剤に可溶なバイオマス抽出成分の溶出を行う。この溶出工程において、バイオマスが有する油分をバイオマスから分離できる。また、当該バイオマス抽出物の製造方法は、蒸発工程で、バイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液から溶剤を蒸発させる。当該バイオマス抽出物の製造方法では、この溶剤の蒸発によりバイオマス抽出物を得る。このため、当該バイオマス抽出物の製造方法では、バイオマスが有する油分量が制御されたバイオマス抽出物を得ることができる。また、上記バイオマスが有する油分は、蒸発工程で溶剤に含まれて蒸発するので、バイオマス抽出物とは別に回収することができる。従って、当該バイオマス抽出物の製造方法を用いることで、バイオマスが有する油分と共に、バイオマス抽出物を比較的容易に抽出できる。また、当該バイオマス抽出物の製造方法を用いることで、溶剤に不溶な成分を分離してからバイオマス抽出物を抽出するので、溶剤を蒸発させることで抽出が可能となり、比較的低コストでバイオマス抽出物を製造できる。
【００６８】
また、当該バイオマス抽出物の製造装置は、バイオマスを溶剤と混合部３に投入し、溶出部６で溶出することでバイオマスが有する油分をバイオマスから分離できる。このため、当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、バイオマスが有する油分量が制御されたバイオマス抽出物を得ることができる。また、上記バイオマスが有する油分は、蒸発部６で溶剤に含まれて蒸発するので、バイオマス抽出物とは別に回収することができる。
【００６９】
従って、当該バイオマス抽出物の製造方法及び当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、バイオマスが有する油分と共に、バイオマス抽出物を比較的容易に抽出できる。また、当該バイオマス抽出物の製造方法及び当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、溶剤に不溶な成分を分離してからバイオマス抽出物を抽出するので、溶剤を蒸発させることで抽出が可能となり、比較的低コストでバイオマス抽出物を製造できる。
【００７０】
［その他の実施形態］
なお、本発明のバイオマス抽出物の製造装置及びバイオマス抽出物の製造方法は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００７１】
上記実施形態では、当該バイオマス抽出物の製造方法として、回収工程でバイオマス油分を含む溶剤を回収して混合工程の溶剤として用いる場合を説明したが、この回収工程及び混合工程での利用は必須の工程ではなく、省略することができる。この場合、バイオマス油分は、例えばバイオマス燃料等の他の用途に用いることができる。
【００７２】
上記実施形態では、溶剤をバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液と、溶剤不溶性分を含む固形分濃縮液との双方から回収する場合を説明したが、溶剤をバイオマス抽出成分が溶剤に溶解した溶液のみから回収してもよい。これにより当該バイオマス抽出物の製造方法の第２蒸発工程を省略することができる。バイオマス油分は上記溶液から分離される溶剤の方に多く含まれるため、バイオマス油分を上記溶液のみから回収し、第２蒸発工程を省略することで、バイオマス油分の収量の低下を抑止しつつ、溶剤の蒸発分離にかかるコストを低減できる。また、当該バイオマス抽出物の製造装置の第２溶剤蒸発部を省略できるので、当該バイオマス抽出物の製造装置の設備コストを低減できる。
【００７３】
上記実施形態では、分留部でバイオマス油分の沸点の低い成分を分離して副産物とする場合を説明したが、分留により沸点の高い成分を分離して副産物としたり、沸点が一定範囲内にある成分を分離して副産物とすることもできる。この場合においても、分留温度は、上記副産物を除く溶剤量が溶出前の溶剤量と同量となるように決定することができる。
【００７４】
また、分留を行わず回収する溶剤をそのまま混合部へ供給してもよい。溶出前の溶剤量より回収される溶剤の量が多い場合は、混過剰な溶剤を回収し、例えば副産物として利用するとよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、バイオマス抽出物の製造装置の調製部が調製槽を有する構成について説明したが、この構成に限らず、溶剤とバイオマスとの混合ができれば、調製槽を省略してもよい。例えばラインミキサーにより上記混合が完了するような場合には、調製槽を省略して供給管と分離部との間にラインミキサーを備える構成としてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、分離工程を連続処理で行う方法を示したが、分離工程を連続処理で行なわず、例えば分離部にスラリーを貯留し分離を行うことを繰り返すバッチ処理としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上説明したように、本発明の当該バイオマス抽出物の製造方法及び当該バイオマス抽出物の製造装置を用いることで、比較的低コストで、燃料等の資源として利用できるバイオマス抽出物が製造できる。
【符号の説明】
【００７８】
１  バイオマス供給部
２  溶剤供給部
３  混合部
３１  調製槽
３１ａ  攪拌機
４  ポンプ
５  加熱部
５１  加熱炉
６  溶出部
６１  抽出槽
６１ａ  攪拌機
７  分離部
８  第１溶剤蒸発部
９  第２溶剤蒸発部
１０  分留部
Ａ  バイオマス抽出物
Ｂ  残渣
Ｃ  副産物
【図１】
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【図２】
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