バイオマスと廃プラスチックからの炭素材料製造プロセス

バイオマスと廃プラスチックからの
バイオマスと廃
炭素材料製造プロセスの開発
● 用途に応じて選択可能な液化プロセス(加圧法または常圧法)を開発しました。
● 液化物の分離・精製・ピッチ化による炭素材料原料製造プロセスを開発しました。
目的・背景・プロセス概要
KRI法によるバイオタール・ピッチ・炭素材料製造プロセス
KRI法によるバイオタール・ピッチ・炭素材料製造プロセス
廃プラスチック(熱可塑性、熱硬化性)
バイオマス(木質系・草本系・資源植物)
●粉砕品(オガクズレベルに粉砕)
●家電、自動車、OA機器
●各種発泡スチロール類
●リグニン(糖化残渣、クラフトリグニン等)
●食品・飲料水容器類
●日用品、コンテナ類など
溶 媒
溶媒リサイクル
加圧液化(
(溶媒加圧液化
溶媒-オ-トクレ-
トクレ-ブ法)
常圧液化(
常圧液化(無溶媒・
無溶媒・急速熱分解法)
急速熱分解法)
留出分
気液分離・
気液分離・蒸留
気液分離・
・固液分離・
気液分離
固液分離・蒸留
(有効利用一例)
賦活処理
(ガス、木酢液除去)
(ガス、残渣、木酢液除去)
炭素材料
バイオタール/
/ピッチ
バイオタール
KRI法
KRI 法 - 1
残渣
バイオタール/
バイオタール/ピッチ
・従来の代替材料
・新規機能性材料
特願2014-213786
特願
電池、キャパシタ
CB, AC, ACF
‥‥‥‥
活
KRI法
KRI法-2
性
炭
特願2015-210346
特願
研究目的:
研究目的: ① コールタール供給不足の懸念に備え、その代替原料を開発;
② 石炭系・石油系にはない新規炭素材料を開発
本技術の特徴(試験例)
KRI法
KRI 法 - 2
KRI法
KRI 法 - 1
木 粉
オートクレーブ
300℃~400℃
液 化
廃プラ
溶媒
原 料
木 粉
ろ 過
蒸 留
廃プラ
溶 媒
バイオピッチ
杉粉:PET=9:1
原 料
杉粉:ABS=51:49
軟化点とピッチ
とピッチ収率
軟化点
とピッチ収率の
収率の関係
ピッチの熱安定性評価
ピッチの熱安定性評価
蒸 留
バイオタール
・ ピッチ
残渣
賦 活
活性炭
急速熱分解装置
400~500℃
活性炭試作品の
活性炭試作品の基本特性
液化反応収率(対原料基準)
軟化点
(Tsp)
熱処理条件
1
220℃
℃
280℃
℃-N2-3h
≒0℃
1h
58
2260
0.979
1.74
2
270℃
℃
320℃
℃-N2-1.5h
<10℃
℃
2h
55
2320
1.045
1.80
優れた熱安定性
れた熱安定性
賦活時間1)
AC収率
AC収率
[%]2)
比表面積
[m2/g]]
細孔容積
細孔容積 平均細孔径
[nm]]
[cm3/g]]
ピッチ
No.
熱安定性
(∆Tsp)*
1 ) 賦活方法:薬品賦活法
AC収率:対残渣重量基準
2 ) AC
収率:対残渣重量基準
熱安定性(
熱安定性( ∆Tsp) の定義:熱処理前後の軟化点の変化
高ピッチ収率
ピッチ収率
留出分
高液化収率
高AC収率
収率・
収率・高比表面積
KRIからのご提案
● バイオマスと廃
バイオマスと廃プラスチックの組み合わせ、反応条件の詳細検討、試作品調製、性能評価、構造解析
と廃プラスチックの組み合わせ、反応条件の詳細検討、試作品調製、性能評価、構造解析等
プラスチックの組み合わせ、反応条件の詳細検討、試作品調製、性能評価、構造解析等
● バイオタール/ピッチ製造プロセス
バイオタール/ピッチ製造プロセスのエンジニアリングデータ
関する詳細検討
/ピッチ製造プロセスのエンジニアリングデータ抽出
のエンジニアリングデータ抽出に
抽出に関する詳細
詳細検討
● 用途(各種
用途(各種CB
(各種CB、ピッチ原料及び機能性炭素材料
CB、ピッチ原料及び機能性炭素材料‥
、ピッチ原料及び機能性炭素材料‥)に応じた炭素材料の調製、評価に関する詳細検討
)に応じた炭素材料の調製、評価に関する詳細検討
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