(57)【要約】      （修正有）【課題】火力発電設備において、竹材をボイラーの燃料として使用する際、竹材に特定の処理を施すことにより、含まれる有害物質を極めて微量まで低減することができ、火力発電設備を長期間にわたって安定して稼働可能な発電方法を提供する。【解決手段】竹材１を水２の存在下、温度１１０〜２５０℃で０．０５〜５時間処理する加圧熱水処理工程４，５、上記加圧熱水処理工程より得られる処理物を固形物残渣と抽出液とに分離する分離工程６、及び上記分離工程より得られる、好ましくは、塩素濃度が１００ｐｐｍｗ以下、カリウム濃度が５００ｐｐｍｗ以下に低減された固形物残渣を火力発電設備におけるボイラー燃料の一部又は全部として使用する発電工程１１を含む発電方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
竹材を水の存在下、温度１１０〜２５０℃で０．０５〜５時間処理する加圧熱水処理工程、上記加圧熱水処理工程より得られる処理物を固形物残渣と抽出液とに分離する分離工程、及び上記分離工程より得られる固形物残渣を火力発電設備におけるボイラー燃料の一部又は全部として使用する発電工程を含むことを特徴とする発電方法。
【請求項２】
前記加圧熱水処理工程において、竹材１質量部に対して水を３〜１００質量部の割合となるように存在させる請求項１記載の発電方法。
【請求項３】
前記加圧熱水処理工程において、加圧を前記加熱温度における水の標準蒸気圧より０．０１〜２ＭＰａ高い圧力で行う、請求項１又は２に記載の発電方法。
【請求項４】
前記分離工程より得られる固形物残渣中の塩素濃度が１００ｐｐｍｗ以下、カリウム濃度が５００ｐｐｍｗ以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の発電方法。
【請求項５】
前記発電工程において、ボイラーが流動層ボイラーである請求項１〜４のいずれか一項に記載の発電方法。
【請求項６】
前記加圧熱水処理に供される竹材の平均長径が５〜５００ｍｍであり、前記加圧熱水処理工程の後で且つ発電工程の前に、前記固形物残渣を粉砕する粉砕工程を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の発電方法。
【請求項７】
前記破砕工程において、前記固形物残渣を石炭と共粉砕する請求項１〜６のいずれか一項に記載の発電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は竹材を原料とした新規な発電方法に関する。詳しくは、火力発電設備において、竹材をボイラーの燃料として使用する際、竹材に特定の処理を施すことにより、含まれる有害物質を極めて微量まで低減することができ、火力発電設備を長期間にわたって安定して稼働可能な発電方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素などの排出量の増加に伴う地球の温暖化現象が、近年問題化している。この主な原因として、石油や石炭等の化石燃料の利用が考えられている。また、これら化石燃料の埋蔵量にも限界があり、石油や石炭に代わる各種のエネルギー源が種々検討されており、上記エネルギー源として、バイオマスの使用が種々提案されている。
【０００３】
特に近年では、火力発電設備において、従来から使用されている石炭の一部として、或いは石炭に代えてバイオマスを利用する動きが出ている。
【０００４】
一方、孟宗竹を代表とする竹は繁殖力が強く、これにより、全国的に竹林の拡大が問題視されている。即ち、竹林の拡大により森林が侵食されて在来の樹木を枯らしたり、更に、竹林となった土地は、竹の根が浅く、水の保持力が乏しいことから土砂崩れを引き起こし易くなったりする。
【０００５】
このような現状の中で、上記の竹の増殖が管理されていない、いわゆる放置竹林の竹を伐採して得られる竹材を前記バイオマスとして活用する検討が行われている。
【０００６】
ところが、竹材はカリウムや塩素の含有量が多く、これを火力発電設備のボイラー燃料として使用する際、塩素による装置の腐食やカリウムによるクリンカーの発生が懸念されるという問題を有する。このような問題を解決する方法として、微粒子化した竹材を水に浸すことにより、カリウム、塩素を溶出させる方法（先行特許文献１）、チップ化した竹材を水に浸した後、これに高溶融点化物質を付着させてクリンカーを防止する方法（先行特許文献２）などが提案されている。
【０００７】
しかしながら、上記水での溶出によるカリウム、塩素を除去する方法は、その除去効果において改善の余地がある。また、前記微粉化によるカリウム、塩素の除去率を上げるためには粉砕が必要であるが、竹は粉砕がし難く多大の手間を要するという問題も存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５７５３９５９号公報
【特許文献２】特開２０１８−０２１１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、竹材を、例えば火力発電設備のボイラー燃料として使用する際に、上記火力発電設備に影響が殆ど無い程度に、カリウム、塩素を除去し、長期間にわたり、火力発電設備を安定して稼働することができる発電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、竹材を特定の条件下に加圧水熱処理をすることにより、竹材に含有されるカリウム、塩素を極めて低レベルまで低減することができると共に、竹材に含有されるヘミセルロースの一部も除去することができ、その後の粉砕も容易となることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明によれば、竹材を水の存在下、温度１１０〜２５０℃で０．０５〜５時間処理する加圧熱水処理工程、上記加圧熱水処理工程より得られる処理物を固形物残渣と抽出液とに分離する分離工程、及び上記分離工程より得られる固形物残渣を発電設備におけるボイラー燃料の一部又は全部として使用する発電工程を含むことを特徴とする発電方法が提供される。
【００１２】
前記加圧熱水処理工程において、竹材１質量部に対して水を３〜１００質量部の割合となるように存在させることが、加圧水熱処理による効果を十分発揮するために好ましい。
【００１３】
また、前記加圧熱水処理工程において、加圧を前記加熱温度における水の標準蒸気圧より０．５〜２ＭＰａ高い圧力で行うことは、より短時間で高い効果を発揮することができ好ましい。
【００１４】
そして、本発明によれば、前記分離工程で水と分離して得られる固形物残渣中の塩素濃度が１００ｐｐｍｗ以下、カリウム濃度が５００ｐｐｍｗ以下という極めて低い濃度とすることができる。
【００１５】
本発明の発電方法において、前記発電工程に使用するボイラーとしては、流動層ボイラー、ストーカ焚ボイラーが好適に使用される。
【００１６】
また、本発明は、強度があり、粉砕が困難な竹材を比較的大きい状態で前記加圧熱水処理工程に供給し、発電工程の前に、該竹材を処理して得られる強度が低下した固形物残渣を粉砕することにより、少ない破砕エネルギーで、燃料として最適化するための粉砕を経済的に行うことが可能となる。
【００１７】
更に、前記記固形物残渣は、ボイラー燃料の一部又は全部として使用することができるが、ボイラー燃料が石炭であり、その一部として使用する場合、粉砕が容易な前記記固形物残渣は、粉砕工程において、石炭と共粉砕することにより、より経済的に粉砕を行うことができ、また、石炭との混合も十分行うことができるため、ボイラーで安定した発熱量を維持することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の発電方法は、上記竹材を特定な条件下に加圧熱水処理する工程を採用することにより、該竹材より、カリウム、塩素の含有量が極めて少ない、具体的には、塩素濃度が５０ｐｐｍ以下、カリウム濃度が５００ｐｐｍ以下に低減された固形物残渣を得ることができるため、これを火力発電設備のボイラーの燃料として使用することにより、カリウム、塩素の影響を殆ど受けずに長期間安定して火力発電設備を稼働することが可能となる。
【００１９】
また、竹材を加圧熱水処理することにより、ヘミセルロース成分の一部が除去され、得られる固形物残渣は、粉砕が容易な材料となり、その後に粉砕工程を設けることにより、固形物残渣を経済的に粉砕することが可能となる。
【００２０】
更には、加圧水熱処理により得られる抽出液には、竹材に含まれるヘミセルロース等の有用な成分が含有されており、これを他の用途に有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の方法において、加圧熱水処理をバッチ式で行う代表的なフローシート
【図２】本発明の方法において、加圧熱水処理を連続式で行う代表的なフローシート
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明において、竹材は、孟宗竹、破竹、真竹、四方竹等公知のものが挙げられ、伐採した後、必要に応じて洗浄により付着する土等の汚れを除去して本発明の発電方法に供される。また、必要に応じて、枝、葉を切り落としてもよい。
竹材は、加圧熱水処理工程に供される前に適当なサイズに加工されたものであることが取扱上好ましい。具体的には、平均長径が５〜５００ｍｍ、好ましくは、２０〜３００ｍｍの大きさに加工されたものであることが好ましい。勿論、上記加工において、５ｍｍ未満の微粒化を行ってもよいが、多大の手間を要するし、加圧熱水処理の効果は、前記大きさまで加工すれば十分であり、微粒化による大きな差異はない。
【００２３】
但し、後述する加圧熱水処理工程において、装置への供給時のハンドリング性が求められる場合には、微粒化を行うことが好ましい場合もあり、本発明において上記微粒化する態様を除外するものではない。また、竹材を切断時や破砕加工時に生じる微粉を回収し、原料の一部として使用することも可能である。
【００２４】
加工の方法は伐採後、必要に応じて適当な大きさに切断した後、ハンマーミル等の破砕機で加工することができる。ハンマーミル等のカッターの無い粉砕機を使用する場合、交換頻度を格段に減らすことが可能である。勿論、カッターミル、リングミルなどのカッターの存在する破砕機を使用することも可能である。
【００２５】
本発明の最大の特徴は、竹材を特定の条件で加圧熱水処理を行う加圧熱水処理工程を有することにあり、かかる処理後の固形物残渣を燃料として使用することにある。
【００２６】
上記加圧熱水処理は、前記竹材を水の存在下、温度１１０〜２５０℃、好ましくは、１５０〜２２０℃、さらに好ましくは１６５〜１９０℃で０．０５〜５時間、好ましくは、０．１〜０．５時間処理することにより行う。
【００２７】
前記加圧熱水処理における温度が前記範囲より低い場合は、カリウム、塩素の抽出を十分行うことができない。また、更にはヘミセルロース等の有効成分の抽出量も低下する。また、上記温度を前記範囲より高くするとセルロースの分解が始まり、分解物が水に溶解してしまい、燃料として使用できる固形物が減少するし、リグニンの分解量も増えるため好ましくない。
【００２８】
また、加圧熱水処理の時間は、短すぎるとカリウム、塩素の抽出を十分行うことができず、また、あまり長くしても効果は頭打ちとなり、経済的ではない。
【００２９】
前記加圧熱水処理工程において、存在させる水の量は、カリウム、塩素の抽出が行える量以上であればよいが、あまり多く使用すると抽出液の再利用において濃縮に過剰のエネルギーを要するなど、抽出液の処理に多大の労力を必要とし、工業的に不利となる。従って、処理該竹材１質量部に対して３〜１００質量部、好ましくは、４〜５０質量部、さらに好ましくは５〜３０質量部の割合で水を存在させることが好ましい。
【００３０】
上記竹材１質量部は水を除いた乾燥重量を基準とするものであり、また、前記存在させる水の量は、竹材に含まれている水の量を含めて前記範囲内に調整される。
【００３１】
尚、竹材、後述の固形物残渣等の乾燥重量は、１００℃で、１０ｇあたり１０Ｌ／分で窒素を流通させながら２４時間乾燥後に測定したものである。
【００３２】
前記加圧熱水処理における圧力は、前記温度において水が液状態を維持できる圧力以上に設定されるが、カリウム、塩素の十分な抽出効果を発揮させるために、前記温度に対応する理論蒸気圧より０．００１〜２ＭＰａ高い圧力に設定することが好ましい。さらに好ましくは０．０１〜１ＭＰａ高い圧力に設定する
本発明において、加圧熱水処理に使用する装置は、前記条件を達成可能な装置が特に制限無く、一般には、オートクレーブが使用される。また、加圧熱水処理の操作は、バッチで行ってもよいし、連続で行ってもよい。
【００３３】
本発明の前記加圧熱水処理によれば、竹材のヘミセルロースを分解し、分解物を水に溶解せしめることによって、ヘミセルロースと共にカリウム、塩素を効果的に除去することができる。その結果、カリウム、塩素の除去効率が著しく向上する。因みに、本発明によれば、後述する分離工程より得られる固形物残渣中の塩素濃度を１００ｐｐｍｗ以下より好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下まで低減することができる。また、カリウム濃度を５００ｐｐｍｗより好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３０ｐｐｍ以下にまで低減することができる。
【００３４】
上記ヘミセルロースの除去量は温度が高く、時間が長い程増大する。本発明において、加圧熱水処理後のヘミセルロースの除去率は、原料竹材に含まれるヘミセルロース量を基準として、２０％以上、特に、５０％以上、さらには８０％以上を達成することができる。
【００３５】
また、リグニンはベンゼン環を持ち高カロリーの燃料としての価値が高い。そのため、分解し水に溶解する割合はできるだけ少なくすることが好ましく、前記加圧熱水処理によれば、原料に含まれるリグニン量を基準として、１０〜６０質量％、さらには１５〜５０質量％、特に２０〜４０質量％部に抑えることが可能である。
【００３６】
セルロースは燃料としての価値が高い。そのため、分解し水に溶解する割合はできるだけ少なくすることが好ましく、前記加圧熱水処理によれば、原料に含まれるリグニン量を基準として、２０質量％以下、さらには１０質量％以下特に５質量％以下に抑えることが可能である。
【００３７】
加圧熱水処理前後の竹材セルロース・ヘミセルロース・リグニンの量は公知の方法で分析することができる。例えば、処理前後の竹材を、エタノールを用いたソクッスレー抽出後、硫酸で加水分解し、グルコール・キシロースなどの構成糖を分析しヘミセルロース・セルロースを定量し、硫酸加水分解後の不溶性のものをリグニンとして定量する方法が挙げられる。
【００３８】
本発明において、前記加圧熱水処理工程において得られた処理物は、分離工程に送られる。分離工程では、上記処理物を固形物残渣と抽出液とに分離する。
【００３９】
上記抽出液は、竹材より抽出されたカリウム、塩素、金属の他、ヘミセルロースの分解物、リグニンの分解物、セルロースの分解物、その他竹に含有する物質等を含むものであり、別途精製されて有効利用することができる。金属としてはアルミニウム、ケイ素、リン、硫黄、カルシウム、クロム、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ナトリウム、マグネシウムなどが挙げられる。有機物としては、ギ酸・酢酸・プロピオン酸などのカルボン酸、シュウ酸・マロン酸・コハク酸・アジピン酸などジカルボン酸、アセトン・ブタノン・２−ペンタノン・２−ヘキサノン・２−ヘプタノン・２−オクタノンなどのケトン、ホルムアルデヒド・アセトアルデヒド・プロピオンアルデヒド・ブチルアルデヒドなどのアルデヒド、アルコール類、芳香環化合物といった種々の有機物が挙げられる。
また、固形物残渣は、竹材のセルロースを主成分とするものであり、抽出されなかったリグニン、ヘミセルロース等の一部残渣を含む、加圧熱水処理前と同様の形態の固形物として得られる。固形物残渣には、アルミニウム、ケイ素、リン、硫黄、カルシウム、クロム、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ナトリウム、マグネシウムなどの金属や有機物を含む。
【００４０】
前記処理物の分離には、公知の分離機、具体的には、加圧・常圧・減圧濾過器、遠心分離機等の装置が特に制限無く使用される。
【００４１】
尚、加圧熱水処理装置が上記分離機能を有するもの、具体的には、被処理物を入れる籠付きのオートクレーブであり、抽出液の排出口を備えた構造を有するものであれば、かかる装置において、前記分離工程を実施することができる。
【００４２】
前記分離工程で分離された固形物残渣は、更に水による洗浄を行うことが、付着している抽出液に含まれるカリウム、塩素を除去することができ、除去率を更に向上させることができるため好ましい。水での洗浄においては１５０℃以下好ましくは１１０℃以下の水を用いることが可能である。洗浄に使用する水は、固形物残渣の乾燥重量１質量部に対して２〜５０質量部、特に、５〜３０質量部、さらには１０〜３０質量部の割合とすることが好ましい。
【００４３】
また、本発明において、竹材、固形分残渣中のカリウム濃度、塩素濃度は、実施例に示す方法により測定された値である。
【００４４】
本発明において、前記分離工程より得られる固形物残渣は、含有されるカリウム、塩素の濃度が著しく低く、これを発電工程に送り、かかる工程の火力発電設備においてボイラー燃料の一部又は全部として使用することにより、塩素による装置の腐食やカリウムによるコーチングの発生が極めて効果的に抑制される。
【００４５】
本発明において、火力発電設備は、固形物残渣を燃焼可能な構造を有するものであれば特に制限されないが、火炉に投入する燃料の大きさの制限が緩やかな流動層ボイラーが特に好適である。
【００４６】
本発明において、固形物残渣は、発電工程に供給するに当たり、乾燥を行うことが好ましい。上記乾燥は、水分量が１０質量％以下、好ましくは、５質量％以下となるように実施することが好ましい。また、かかる乾燥には公知の乾燥器が特に制限無く使用される。勿論、天日により乾燥を行うこともでき、また、上記乾燥器による乾燥と組み合わせて実施することも可能である。
【００４７】
また、上記乾燥前、又は乾燥後において、固形物残渣を粉砕する粉砕工程を設けることが好ましい。上記粉砕に使用する装置は、固形物残渣の状態に応じて、ピンミル、ハンマーミル、カッターミル、リングミル、ジェットミル等の公知の粉砕機を適宜選定して使用すればよい。また、複数の粉砕機を組み合わせてもよい。粉砕において、固形物残渣は、前記加圧熱水処理によりヘミセルロースが低減されたことにより竹材の繊維が解された状態で、容易に粉砕ができる状態となっているため、容易に粉砕を行うことができる。
【００４８】
発電工程のボイラーに供給する固形物残渣の大きさは、上記ボイラーの種類によるが、前記流動層ボイラーの場合、平均長径が１０ｍｍ以下に調整することが、また、ストーカ焚ボイラーの場合は、３０ｍｍ以下の大きさに調整することが好ましい。
【００４９】
前記固形物残渣は、石炭等のボイラー燃料の一部として使用することが好ましい。即ち、上記固形物残渣の発熱量は、加圧熱水処理によりリグニンがリッチとなった結果、２００００ｋｃａｌ／ｋｇ程度に上昇する。しかし、その発熱量は石炭の発熱量に対して若干劣るものであるため、ボイラーにおいて十分な発熱量を維持するために、例えば、ボイラー燃料が石炭の場合、該石炭に対して、０．１〜７０質量％、好ましくは、１〜５０質量％の割合で使用することが好ましい。
【００５０】
上記石炭を燃料とする場合、固形物残渣を石炭と共粉砕することが好ましい。かかる共粉砕に使用する粉砕機としては、ピンミルが好適に使用されるが、他の粉砕機も適宜選択して使用することもできる。
【００５１】
また、固形物残渣のボイラーへの投入は、例えば、前記流動層ボイラーの場合、ボイラーの火炉に直接投入するのが一般的である。
【００５２】
図１は、本発明の方法において、加圧熱水処理をバッチ式で行う代表的なフローシートを示すものである。
【００５３】
図１に従って説明すれば、竹材１は、破砕機３に供給されて、適度な大きさ、例えば、平均長径が５〜５００ｍｍの竹チップに破砕される。竹チップは、適量の水２と共に加圧熱水処理を行う反応器４に供給される。反応器４はヒーター５を備えたオートクレーブが一般に使用され、水と竹チップを投入後密閉されて、反応器に設けられたヒーターにより所定の温度で所定時間加熱される。図示していないが、反応器内の圧力を理論蒸気圧以上の圧力とする場合は、加圧用の窒素配管が設けられる。
【００５４】
反応器より取り出される固形物残渣と抽出液は、遠心分離器を代表とする分離器６で分離され、抽出液７は、他の用途に使用され、固形物残渣はヒーター９を備える乾燥器８で所定の条件で乾燥される。図示していないが、固形物残渣を乾燥する前に、洗浄機を設けて水洗し、更に必要に応じて水切りすることが好ましい。
【００５５】
乾燥後の固形物残渣は、必要に応じて破砕機１０により適当な大きさに調整されて発電設備のボイラーの火炉に投入される。
【００５６】
尚、本発明の固形分残渣を石炭と混焼する場合は、上記破砕機１０は、石炭の破砕機を使用することができ、その場合、前記したように、石炭と共粉砕することも好ましい態様である。
【００５７】
反応器４はバッチ式の例を示したが、連続反応でも行うことができる。例えば、破砕機の後に竹を貯槽し（竹貯槽）、一定量竹が貯槽できたら竹貯槽を反応圧力まで上げ、少しずつ上から反応器に入れる。反応器内の竹がほぼ一定になるように反応器の下から抜き出し、分離機６に移すこともできる。分離器６以降は同様に行えばよい。
【００５８】
図２は、本発明の方法において、加圧熱水処理を連続式で行う代表的なフローシートを示すものである。
【００５９】
図２に示す連続式の態様において、竹材１と水とのは、その後の工程における流動性を良くするため、スラリー状態で移送することが好ましい。そのため、破砕機３には、竹材１と水２とを投入し、湿式破砕して、例えば、平均長径が５ｍｍ未満の竹材を含むスラリーとすることが好ましい。破砕機で得られたスラリーは、スラリー貯槽１２に貯められ、所定量を加圧ポンプを使用して耐圧構造を有する反応器４に供給する。
【００６０】
反応器４に供給された竹材の水スラリーは、出口側の取り出し部に設けられた弁により取り出し量を調整することにより、所定の速度で反応器内を移動する。竹材の水スラリーは、必要に応じて予熱器１３で予熱された後、ヒーター５により所定の温度に加熱され、加圧熱水処理される。
【００６１】
反応器４より連続して取り出される処理後のスラリーは、ホッパー１５を経て分離器６で固形物残渣と抽出液７とに分離される。また、分離器６で分離された固形物残渣は、図１で説明したように、必要に応じて水洗後、乾燥器８により乾燥される。乾燥後の固形分残渣は、微粉際されているため、特に破砕の必要は無く、発電設備のボイラーの火炉に、単独で、或いは石炭と共に投入される。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を更に具体的に説明するため実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６３】
尚、実施例、比較例において、竹材、固形物残渣中のカリウム、塩素の濃度の測定は以下の方法によって行った。
【００６４】
試料を、１００ｇを１００℃のオーブンで２４時間乾燥後、必要に応じて、ピンミルにより、平均長径２ｍｍ以下に粉砕し、得られた粉末約１０ｇをＸＲＦ（蛍光Ｘ線分析装置）で分析し、塩素濃度、カリウム濃度を測定した。実施例で使用した孟宗竹の場合、上記測定結果は、塩素濃度３０００ｐｐｍ、カリウム濃度５０００ｐｐｍであった。
【００６５】
上記方法で調整した粉末をエタノールでソックスレー抽出後、セルロース・ヘミセルロースを硫酸で加水分解した後、糖をＨＰＬＣ（ｈｉｇｈ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）で分析し、セルロース、ヘミセルロース、リグニンを定量した。また、抽出液のヘミセルロース、リグニンの定量も、ＨＰＬＣで行った。実施例で使用した孟宗竹の場合、上記測定結果は、セルロース４２％、ヘミセルロース２２％、リグニン３１％となった。
【００６６】
実施例１
孟宗竹の竹林より伐採された竹材を、破砕機（ハンマーミル）（植野産業株式会社）で破砕して、平均長径３０ｍｍの竹チップを得た。上記竹チップ６００ｇ（乾燥重量）を、容量約２Ｌのオートクレーブ（耐圧硝子工業株式会社製）に水１．２リットルと共に仕込み、窒素で約０．７ＭＰａに加圧した。温度１８０℃、圧力２ＭＰａ（１８０℃の理論蒸気圧＋１ＭＰａ）、で１０分間加圧水熱処理を行った。
【００６７】
上記加圧水熱処理工程で得られた処理物を濾過器にて抽出液と固形物残渣とに分取した。また、分取した固形物残渣は熱水４．８Ｌで洗浄を行った。
【００６８】
尚、抽出液は、６４ｇのヘミセルロース分解物、３７ｇのリグニンの分解物、１０ｇのその他の物質を含んでいた。
【００６９】
前記洗浄後の残渣を１００℃のオーブンで２４時間乾燥し、２１０ｇの固形分残渣を得た。この固形分残渣をピンミルにより、平均長径２．７ｍｍに粉砕した。その際、粉砕エネルギーは、原料の竹チップと比べて約２０％低減することができ、少ない負荷により粉砕することができた。得られた固形物残渣の主成分はセルロースであり、セルロースを６５質量％、リグニンを２９質量％、ヘミセルロースを４質量％含むものであった。また、この固形物残渣のカリウム濃度は２０ｐｐｍ、塩素濃度は１５ｐｐｍであった。
【００７０】
上記カリウム、塩素の存在量は、原料の竹材、更には、火力発電設備で使用される石炭に含まれるカリウム、塩素の量をも遙かに下回るものであり、これを火力発電設備のボイラー、例えば、流動層ボイラーの火炉に供給した場合、これらの元素による問題は殆ど無い。
【００７１】
実施例２、３  比較例１〜２
実施例１において、加圧水熱処理工程における処理条件を表１に示すように変えた以外は同様にして固形物残渣を得た。結果を表１に併せて示す。
【００７２】
また、比較のため、抽出の条件を変えた比較例１〜２も表１に併せて示す。
【００７３】
【表１】
2019211158.tif 000003
【符号の説明】
【００７４】
１  竹材
２  水
３  破砕機
４  反応器
５  ヒーター
６  分離機
７  抽出液
８  乾燥器
９  ヒーター
１０  破砕機
１１  発電設備
１２  スラリー貯槽
１３  予熱器
１４  冷却器
１５  ホッパー
【図１】
2019211158.tif 000004
【図２】
2019211158.tif 000005