(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタンを製造するメタン製造装置において、
炭酸カリウムを水に溶かして得られた炭酸カリウム水溶液と、植物油とから水油混合体を製造する水油混合体製造部と、
上記水油混合体製造部で製造された水油混合体を原料としてメタンと二酸化炭素を発生させるガス化反応部と、
上記ガス化反応部で発生した二酸化炭素を、炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させて炭酸水素カリウムを生成するとともに、メタンを外部に取り出し製造するメタン製造部と、
上記メタン製造部で生成した炭酸水素カリウムを分解して炭酸カリウム水溶液を再生し、上記水油混合体製造部に循環供給する炭酸カリウム水溶液再生部と、
を備えることを特徴とするメタン製造装置。
【請求項２】
上記炭酸カリウム水溶液再生部で再生された炭酸カリウム水溶液の一部は、メタン製造部に供給される、請求項１に記載のメタン製造装置。
【請求項３】
上記炭酸カリウム水溶液再生部は、炭酸水素カリウムの分解で生成された二酸化炭素を外部に排出する、請求項１または２に記載のメタン製造装置。
【請求項４】
上記植物油は廃天ぷら油である、請求項１から３の何れか１項に記載のメタン製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタンを製造するメタン製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、メタンは燃料用ガスとして都市ガスなどに使用され、その消費量や用途が高まっている。ところで、本発明者は、先に下記の特許文献１に開示するガス製造装置を考案した。このガス製造装置は、水と植物油とから水混合体を製造し、その水混合体を原料としてメタンガスを製造するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１００７８７号公報
【０００４】
この特許文献１のガス製造装置において、水には炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）が界面活性剤（乳化剤）および反応触媒として添加される。この炭酸カリウムは、食品にも使われているため、排出されても環境にやさしく、また水蒸気改質プロセスで使用される触媒に比べて廉価なものであり、添加する量も水重量の０．１〜５ｗｔ％と少量である。
【０００５】
しかし、メタンを大量に生産する際には、炭酸カリウムの添加量もそれに応じて増加し、メタン製造コストが高くなる一要因となっていた。
【０００６】
また、この特許文献１のガス製造装置において、製造され取り出されたメタンには、２０〜３０％の二酸化炭素が含まれており、純メタンを取り出すには、脱炭酸装置を通過させる必要がある。このため装置が大型化し設置スペースも拡大化してしまうという課題も有していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は上記に鑑み提案されたもので、メタン製造時に水に添加して使用する炭酸カリウムの使用量を大幅に低減してメタンをより低コストで製造することができ、また脱炭酸装置を設けなくても純メタンを製造することができるメタン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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、メタンを製造するメタン製造装置において、炭酸カリウムを水に溶かして得られた炭酸カリウム水溶液と、植物油とから水油混合体を製造する水油混合体製造部と、上記水油混合体製造部で製造された水油混合体を原料としてメタンと二酸化炭素を発生させるガス化反応部と、上記ガス化反応部で発生した二酸化炭素を、炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させて炭酸水素カリウムを生成するとともに、メタンを外部に取り出し製造するメタン製造部と、上記メタン製造部で生成した炭酸水素カリウムを分解して炭酸カリウム水溶液を再生し、上記水油混合体製造部に循環供給する炭酸カリウム水溶液再生部と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、炭酸カリウム水溶液と植物油とを原料としてメタンと二酸化炭素を発生させ、その二酸化炭素を、炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させて炭酸水素カリウムを生成するとともに、純メタンを外部に取り出し製造し、さらにその炭酸水素カリウムを分解し再生させて得られた炭酸カリウム水溶液を原料とし循環供給するようにしたので、メタン製造に使用する炭酸カリウムの量を大幅に低減することができ、したがって、純メタンをより低コストで製造することができる。
【００１０】
また、発生した二酸化炭素を炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させるようにしたので、脱炭酸装置を設けなくても純メタンを製造することができ、装置をより小型化することができ、設置スペースも容易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のメタン製造装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のメタン製造装置の具体的な構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明のメタン製造装置の構成を示すブロック図である。図１において、本発明のメタン製造装置１０は、メタンガスを製造する装置であり、水油混合体製造部１と、ガス化反応部２と、メタン製造部３と、炭酸カリウム水溶液再生部４とを備えている。
【００１３】
水油混合体製造部１は、炭酸カリウムを水に溶かして得られた炭酸カリウム水溶液と、植物油とから水油混合体を製造する。
【００１４】
ガス化反応部２は、その水油混合体製造部１で製造された水油混合体を原料としてメタンと二酸化炭素を発生させる。
【００１５】
メタン製造部３は、そのガス化反応部２で発生した二酸化炭素を、炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させて炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ3）を生成するとともに、メタンを外部に取り出し製造する。
【００１６】
炭酸カリウム水溶液再生部４は、そのメタン製造部３で生成した炭酸水素カリウムを分解して炭酸カリウム水溶液を再生し、上記の水油混合体製造部１に循環供給する。
【００１７】
このように、本発明によると、炭酸カリウム水溶液と植物油とを原料としてメタンと二酸化炭素を発生させ、その二酸化炭素を、炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させて炭酸水素カリウムを生成するとともに、純メタンを外部に取り出し製造し、さらにその炭酸水素カリウムを分解し再生させて得られた炭酸カリウム水溶液を原料とし循環供給するようにした。すなわち、メタン製造に使用する炭酸カリウムをメタン製造プロセスの中で再生させ循環使用するようにしたので、その炭酸カリウムの量を大幅に低減することができ、したがって、メタンをより低コストで製造することができる。
【００１８】
また、発生した二酸化炭素を炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させるようにしたので、脱炭酸装置を設けなくても純メタンを製造することができ、装置をより小型化することができ、設置スペースも容易に確保することができる。
【００１９】
次に、図２を用いてより具体的に説明する。
図２は本発明のメタン製造装置の具体的な構成例を示す図である。図２において、本発明のメタン製造装置１０Ａは、水油混合体製造部１Ａと、ガス化反応部２Ａと、メタン製造部３Ａと、炭酸カリウム水溶液再生部４Ａとから構成されている。
【００２０】
なお、図２の構成例において、植物油をひまわり油の主成分であるリノール酸（Ｃ17Ｈ31ＣＯＯＨ）としてメタンを製造する場合の各部位ａ〜ｒにおける温度、圧力、各組成の数値例を下記の表１に参考として示している。ここでは、１ｋｍｏｌ／ｈ（２８０ｋｇ／ｈ）のリノール酸を用いてメタンを製造する場合についての温度、圧力、流量などのプロセス数値例を挙げている。
【表１】
0004814403.tif 000002
【００２１】
水油混合体製造部１Ａは、混合器１０４，１０９および制御部１５０を中心に構成されている。水油混合体製造部１Ａにおいて、植物油タンク１０１に貯蔵された植物油は、ポンプ１０２で送出され（図２の部位ａ）、流量計１０３を経由して、混合器１０４に供給される。
【００２２】
一方、水タンク１０５に貯蔵された水は、ポンプ１０６で送出され、流量計１０７および流量制御弁１０８を経由して（部位ｑ）、混合器１０９に供給される。
【００２３】
また、炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）を水に溶かして得られた炭酸カリウム水溶液は、炭酸カリウム水溶液タンク１１０に貯蔵され、その後ポンプ１１１で送出され、流量計１１２を経由して（部位ｐ）、上記の混合器１０９に供給される。
【００２４】
この混合器１０９で水タンク１０５からの水と均一に混合された炭酸カリウム水溶液は、質量流量計１１３を通過した後（部位ｂ）、上記の混合器１０４に供給される。
【００２５】
炭酸カリウム水溶液タンク１１０に貯蔵される炭酸カリウム水溶液の濃度は、２０〜４０ｗｔ％（表１では３０ｗｔ％）であり、その後、混合器１０９で水タンク１０５からの水と混合され、３ｗｔ％に希釈された後、混合器１０４に送出される。装置運転とともにタンク１１０内の炭酸カリウム水溶液濃度は小さくなるので、定期的に炭酸カリウムを補充する（系外に出た分だけ補充する）。
【００２６】
制御部１５０には、上記の流量計１０３，１０７、１１２および質量流量計１１３の各計測結果が入力され、制御部１５０では、これらの計測結果を用いて、流量制御弁１０８の弁開度を求め、その指令信号を流量制御弁１０８に出力する。すなわち、制御部１５０は、植物油タンク１０１からの植物油の流量を流量計１０３により計測し、その質量流量に見合った最適流量の低濃度の炭酸カリウム水溶液（ここでは３ｗｔ％）を、混合器１０４に供給するために、流量制御弁１０８の弁開度を制御している。この水量制御により、混合器１０９での炭酸カリウム水溶液は希釈され、低濃度となった炭酸カリウム水溶液が混合器１０４に供給される。
【００２７】
混合器１０４では、最大量のメタンガスが得られる最適のモル比に制御された、炭酸カリウム水溶液と植物油とを混合することにより、エマルジョンを生成し、その水油混合体を、次のガス化反応部２Ａに送り込む。
【００２８】
ガス化反応部２Ａは、熱交換器２０１，２０４、加熱蒸発器２０２および反応器２０３を備えている。
【００２９】
上記の混合器１０４で製造された水油混合体は、熱交換器２０１で昇温され、次の加熱蒸発器２０２に送られ、加熱蒸発器２０２によって蒸気となった植物油と水蒸気は、反応器２０３に送られる（部位ｃ）。
【００３０】
反応器２０３において、加熱蒸発器２０２によって蒸気となった植物油と水蒸気は、触媒の機能を持つ炭酸カリウムにより反応し、二酸化炭素（ＣＯ2）とメタン（ＣＨ4）を製造（生成）する。これは、炭酸カリウムが界面活性剤と反応触媒の機能をあわせもつことを利用したガス製造である。反応器２０３の流体出口温度は反応器２０３への入熱により制御されている。例えば、植物油がリノール酸の場合は、入口温度は３００℃、出口温度は３００℃となり、反応器２０３内では下記の反応式（１）が発生し、二酸化炭素とメタンが生成される。
【化１】
0004814403.tif 000003
【００３１】
この反応式（１）では、炭酸カリウム水溶液を残すために、またコーキング（炭素析出）を確実に防止するために水過剰率（実際使用水量／反応必要水量）を２としている。なお、水過剰率は１．１〜２．０に設定すればよい。乾きガス組成は、ＣＯ2＝３１％、ＣＨ4＝６９％となる。
【００３２】
その後、反応器２０３内の二酸化炭素、メタン、水蒸気および炭酸カリウムは、熱交換器２０４で３００℃から２１２℃に冷却された後（部位ｄ）、後述する炭酸カリウム水溶液再生部４Ａのリボイラ４０５を通過して１１７℃にさらに冷却され（部位ｅ）、その後気液分離器４０６に送られる。この気液分離器４０６では、二酸化炭素、メタンおよび水蒸気が取り出され（部位ｆ）、メタン製造部３ＡのＣＯ2吸収塔３０１に送られる。
【００３３】
なお、上記の説明では、加熱蒸発器２０２と反応器２０３とを別個に設けるようにしたが、一体化し一つの容器として構成することもできる。また、熱交換器２０１と熱交換器２０４とは同一のものでも可能である。むしろ、熱回収を考慮すれば、同一のものとした方が好ましい。
【００３４】
メタン製造部３Ａは、ＣＯ2吸収塔３０１とクーラー３０２とを備えている。ＣＯ2吸収塔３０１には、上記の気液分離器４０６からの二酸化炭素、メタンおよび水蒸気が吸収塔３０１の下部から供給され（部位ｆ）、また吸収塔３０１の上部から炭酸カリウム水溶液が供給される（部位ｎ）。このＣＯ2吸収塔３０１では、下記の反応式（２）に示すように、ベンフィールド法により、ガス化反応部２Ａで発生した二酸化炭素を、炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させ、炭酸水素カリウムを生成する。
【化２】
0004814403.tif 000004
【００３５】
また、ＣＯ2吸収塔３０１内では、上記のように二酸化炭素が反応・吸収されることにより、高純度（９９〜９９．９％（水分を除く））のメタンが生成し、この純メタンは頂部から取り出され製造されてユーザーに供給される（部位ｇ）。またその全部あるいは一部はさらにクーラー３０２を経由して４０℃程度に冷却されて取り出される。この冷却された純メタンはＬＰＧの付加等の所定の処理が施され、また付臭剤が添加されることで都市ガスの１３Ａとして供給可能となる。
【００３６】
一方、ＣＯ2吸収塔３０１内で生成した炭酸水素カリウム水溶液はＣＯ2吸収塔３０１の底部から取り出される（部位ｈ）。このＣＯ2吸収塔３０１の底部から取り出された炭酸水素カリウム水溶液は、後述するように、水と炭酸カリウム水溶液が加えられ（部位ｉ、ｊ）、最適な濃度の炭酸水素カリウム水溶液とされた後、炭酸カリウム水溶液再生部４Ａの溶液再生塔４０１に供給される（部位ｋ）。
また、部位ｈと部位ｋとの圧力差を利用してその間に動力回収タービンを設置することも可能である。
【００３７】
炭酸カリウム水溶液再生部４Ａは、溶液再生塔４０１を中心に構成されている。溶液再生塔４０１には、上記のように、炭酸水素カリウム水溶液が供給され、メタン製造部３Ａで生成した炭酸水素カリウムを、下記の反応式（３）に示すように分解し、炭酸カリウム水溶液を再生する。
【化３】
0004814403.tif 000005
【００３８】
この溶液再生塔４０１では、反応式（３）に示すように、二酸化炭素が発生する。この二酸化炭素は、水蒸気とともに溶液再生塔４０１の頂部から取り出され、凝縮器４０２および気液分離器４０３により水分が取られ、二酸化炭素のみが分離して排出される（部位ｌ）。なお、この気液分離器４０３から排出される二酸化炭素中の炭素（Ｃ）は植物が由来となるので、反応式（３）のＣＯ2はゼロエミッションとなる。
気液分離器４０３内の分離された水はポンプ４０４によって溶液再生塔４０１に戻される。また、気液分離器４０３に設けられた液面計４１９が気液分離器４０３内の余剰の凝縮水を検出したときは、その検出信号がポンプ４１７に出力され、ポンプ４１７はオフからオンとなってその余剰の凝縮水を抜き出し、凝縮水タンク４１０に送り出す（部位ｒ）。
【００３９】
溶液再生塔４０１の底部に溜まった炭酸カリウム水溶液はＣＯ2が溶解しているのでリボイラ４０５によって液を蒸気にすることによってＣＯ2を追い出す。このとき、リボイラの加熱流体には反応器２０３の出口流体が使われる。そしてＣＯ2が無くなった炭酸カリウム水溶液は、底部からポンプ４１３によって吸引され、質量流量計４１４を経由した後、ＣＯ2吸収塔３０１の上部からＣＯ2吸収塔３０１内に供給される（部位ｎ）。
【００４０】
また、質量流量計４１４を経由した炭酸カリウム水溶液の一部は分岐し（部位ｏ）、流量制御弁４１５により調整された流量で炭酸カリウム水溶液タンク１１０に循環供給される。
【００４１】
上記の水タンク４０９に貯蔵された水は、ポンプ４１１によって吸引され、流量制御弁４１２を経由した後、上記のＣＯ2吸収塔３０１の底部からの炭酸水素カリウム水溶液に加えられ、その炭酸水素カリウムの濃度調整に用いられる（部位ｊ）。
【００４２】
一方、気液分離器４０６には、上記したように、反応器２０３内の二酸化炭素、メタン、水蒸気および炭酸カリウムがリボイラ４０５を通過することで冷却されて導入され、ガス体の二酸化炭素、メタンおよび水蒸気が分離されて、気液分離器４０６上部から取り出され、一方、液体の炭酸カリウム水溶液は気液分離器４０６の下部からポンプ４０７によって吸引された後、流量計４１６、流量制御弁４０８を経由して、上記の水タンク４０９からの水と同様に、ＣＯ2吸収塔３０１の底部からの炭酸水素カリウム水溶液に加えられ、その炭酸水素カリウムの濃度調整に用いられる（部位ｉ（炭酸カリウム濃度１１ｗｔ％））。
【００４３】
炭酸カリウム水溶液再生部４Ａは、２つの制御部４５０，４６０を備えている。制御部４５０には、上記の質量流量計４１４、流量計４２０および濃度計４１８の計測結果が入力され、制御部４５０は、これらの計測結果を用いて、流量制御弁４１５，４１２の弁開度を求め、その指令信号を流量制御弁４１５，４１２に出力する。すなわち、制御部４５０は、流量制御弁４１５の弁開度を制御することにより、溶液再生塔４０１からＣＯ2吸収塔３０１への部位ｎでの炭酸カリウム水溶液が最適流量になるように、一部の炭酸カリウム水溶液を抜き出して制御している（部位ｏ）。なお、抜き出された炭酸カリウム水溶液は、上記のように、炭酸カリウム水溶液タンク１１０に回収される。また、制御部４５０は、流量制御弁４１２の弁開度を制御することにより、水タンク４０９からの水の供給量を制御し、溶液再生塔４０１に供給される炭酸水素カリウム水溶液の濃度（部位ｋでの濃度）が最適な値（炭酸水素カリウム３８ｗｔ％）になるように調整している。
【００４４】
制御部４６０には、流量計４１６の計測結果が入力され、制御部４６０は、この計測結果を用いて、流量制御弁４０８の弁開度を求め、その指令信号を流量制御弁４０８に出力する。すなわち、制御部４６０は、上記の流量制御弁４１２の制御の場合と同様に、ＣＯ2吸収塔３０１の底部からの炭酸水素カリウム水溶液に加える炭酸カリウム水溶液が一定流量になるように制御している。
【００４５】
本発明によると、原料の植物油にリノール酸を用いた場合、表１の部位ｃと部位ｄと部位ｇの数値から分かるように、２８０ｋｇ／ｈのリノール酸と、１６２ｋｇ／ｈの水から、２８０Ｎｍ3／ｈのメタンを製造することができる。これは、リノール酸１ｋｇと水０．６ｋｇでメタン１Ｎｍ3が製造できるプロセスであるといえる。
【００４６】
原料の植物油に廃天ぷら油（Ｃ57Ｈ101Ｏ6）を用いた場合、上記の構成例におけるリノール酸の場合と同様にして、８８１ｋｇ／ｈの廃天ぷら油と、５１７．５ｋｇ／ｈの水とから、８８７．６Ｎｍ3／ｈのメタンを製造することができる。これは、廃天ぷら油１ｋｇと水０．６ｋｇでメタン１Ｎｍ3が製造できるプロセスであり、処分費のかかる廃天ぷら油と、ただ同然の水を原料に高価なメタンを製造できることを示している。
【００４７】
以上説明したメタン製造のプロセスの特長を箇条書きにすると、以下のようである。
１）炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）が界面活性剤、反応触媒及びＣＯ2吸収剤の三役を担う。
２）炭酸カリウムが系外に出る量は極わずかであるため消費量が極端に少ない。
３）系内の炭酸カリウムは半永久的に繰り返し使用できるため運転費が安い。仮に系外へ排出されたとしても食品添加物として使用されているぐらいなので安全である。
４）植物油は種類を選ばず、廃天ぷら油等の廃食用油も使用可能。放射性物質を含む汚染土壌の浄化に使われた菜の花及びひまわりの種子油も使用可能。
５）水は硬度が１，０００以下ならば水道水でも、工業用水でもいかなる水でも使用可能。放射性物質を含む汚染水も海水でなければ可能。
６）原料費及びエネルギー費が安いため、運転費が安い。反応式（１）のＣＯ2の生成熱が大きくその熱を利用できるために定常運転での熱エネルギー費は極端に小さくなる。
７）プロセスがシンプルなため建設費が安い。
８）メタン製造単価が極端に安い。
９）製造メタンの純度が高い（９９％以上（乾きガス））
１０）炭酸カリウム水溶液再生部で放出されるＣＯ2及び製造されたメタンの燃焼によるＣＯ2はともにゼロエミッションである。
１１）硫黄分が無いので、製造メタンの燃焼排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）はゼロ。
１２）生成したＣＯ2は取引で収入になる（２２ユーロ／ＣＯ2１ｔｏｎ）
１３）ＬＮＧ（液化天然ガス）の代替となり得る。
１４）製造したメタンにＬＰＧを付加し、付臭剤を添加すれば都市ガスの１３Ａを製造できる。
１５）廃天ぷら油１ｋｇから得られる燃料の総発熱量はＢＤＦ（バイオディーゼル燃料）よりも大きい。
１６）原料の植物油はいかなる植物油の混合にも対応できる（プロセス設計ができる）。
１７）学校給食の廃食用油（廃天ぷら油等）と水道水を原料にメタンを製造し、学校冷暖房のＧＨＰ（ガスヒートポンプ）の燃料の１３Ａの補助燃料あるいは全量を賄える。学校の他にもオフィスビル等のビル冷暖房ＧＨＰの燃料となり得る。
１８）原料の植物油は精油でなくても精製前の素油でも可能である（原料安）。
１９）原料の植物油としては、パーム油、ダイズ油、コーン油、ナタネ油、ヒマワリ油、藻油、ジャトロハ油、カメリナ油、その他の植物油が使用可能である。
２０）新自然エネルギー及び新再生可能エネルギーである。
【００４８】
以上述べたように、本発明によると、炭酸カリウム水溶液と植物油とを原料としてメタンと二酸化炭素を発生させ、その二酸化炭素を、炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させて炭酸水素カリウムを生成するとともに、純メタンを外部に取り出し製造し、さらにその炭酸水素カリウムを分解し再生させて得られた炭酸カリウム水溶液を原料として再使用し、循環供給するようにしたので、メタン製造に使用する炭酸カリウムの量を大幅に低減することができ、したがって、メタンをより低コストで製造することができる。
【００４９】
また、発生した二酸化炭素を炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させるようにしたので、脱炭酸装置を設けなくても純メタンを製造することができ、装置をより小型化することができ、設置スペースも容易に確保することができる。
【００５０】
上記の説明では、リノール酸や廃天ぷら油からメタンを生成するようにしたが、リノール酸や廃天ぷら油に限らず、他の植物油からも同様にメタンを生成することができる。その場合、上記と同様に、炭酸カリウムを溶かした水と、植物油とでエマルジョンを形成する。
【００５１】
植物油の蒸気と水蒸気との反応は、下記の反応式（４）で表わすことができる。
【化４】
0004814403.tif 000006
複数の植物油を混合して使用した場合、その混合した植物油のｎおよびｍの各平均値がわかると、その混合植物油の１ｋｍｏｌと反応する水蒸気のｋｍｏｌ数が、上記の反応式（４）の（（４ｎ−ｍ−４）／４）から求められる。また、その反応した時の総発熱量（ＭＪ）も、上記の反応式（４）の（２３３．９６ｎ−３９．８９ｍ＋１５９．５６）から求められる（反応後の断熱ガス温度が求められる）。すなわち、本発明では、いかなる植物油、また、そのいかなる植物油の混合割合に関係なく水の混ぜる量を推算することができる。したがって、出発原料である植物油、水、炭酸カリウムは容易に低コストで入手することができ、そのうちの植物油の組成ｎ、ｍが分かれば、植物油と水と炭酸カリウムとの混合割合も簡単に決定することができ、したがって、従来化石燃料から得られていた純メタンを、植物由来で確実に低コストで製造することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１    水油混合体製造部
１Ａ  水油混合体製造部
２    ガス化反応部
２Ａ  ガス化反応部
３    メタン製造部
３Ａ  メタン製造部
４    炭酸カリウム水溶液再生部
４Ａ  炭酸カリウム水溶液再生部
１０    メタン製造装置
１０Ａ  メタン製造装置
１０１    植物油タンク
１０２    ポンプ
１０３    流量計
１０４    混合器
１０５    水タンク
１０６    ポンプ
１０７    流量計
１０８    流量制御弁
１０９    混合器
１１０    炭酸カリウム水溶液タンク
１１１    ポンプ
１１２    流量計
１１３    質量流量計
１５０    制御部
２０１    熱交換器
２０２    加熱蒸発器
２０３    反応器
２０４    熱交換器
３０１    ＣＯ2吸収塔
３０１    溶液再生塔
３０２    クーラー
４０１    溶液再生塔
４０２    凝縮器
４０３    気液分離器
４０４    ポンプ
４０５    リボイラ
４０６    気液分離器
４０７    ポンプ
４０８    流量制御弁
４０９    水タンク
４１０    凝縮水タンク
４１１    ポンプ
４１２    流量制御弁
４１３    ポンプ
４１４    質量流量計
４１５    流量制御弁
４１６    流量計
４１７    ポンプ
４１８    濃度計（電気伝導率式）
４１９    液面計
４２０    流量計
４５０    制御部
４６０    制御部
【要約】
【課題】メタン製造時に水に添加して使用する炭酸カリウムの使用量を大幅に低減してメタンをより低コストで製造することができ、また脱炭酸装置を設けなくても純メタンを製造することができるようにする。
【解決手段】本発明のメタン製造装置１０は、炭酸カリウム水溶液と植物油とから水油混合体を製造する水油混合体製造部１と、水油混合体製造部１で製造された水油混合体を原料としてメタンと二酸化炭素を発生させるガス化反応部２と、ガス化反応部２で発生した二酸化炭素を、炭酸カリウム水溶液と反応させ吸収させて炭酸水素カリウムを生成するとともに、メタンを外部に取り出し製造するメタン製造部３と、メタン製造部３で生成した炭酸水素カリウムを分解して炭酸カリウム水溶液を再生し、水油混合体製造部１に循環供給する炭酸カリウム水溶液再生部４と、を備えることを特徴としている。
【選択図】図１【図１】
0004814403.tif 000007
【図２】
0004814403.tif 000008