グリセリン系固形物からグリセリン原料を製造する方法および製造装置
【課題】グリセリン系固形物から燃料として利用可能な液化物を生成する際の残渣をさらに活用し、一層の資源の有効活用を図ること。
【解決手段】グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物、油、および酸を混合して、ミキシングタンク２１内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物ＥＫを得る第１の工程と、ミキシングタンク２１内の液化物の下層液ＥＫＤをグリセリンストレージタンク２２などの他の容器に移し、これをグリセリン原料とする、第２の工程と、を有する。
【解決手段】グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物、油、および酸を混合して、ミキシングタンク２１内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物ＥＫを得る第１の工程と、ミキシングタンク２１内の液化物の下層液ＥＫＤをグリセリンストレージタンク２２などの他の容器に移し、これをグリセリン原料とする、第２の工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリセリン系固形物からグリセリン原料を製造する方法、製造装置、およびバイオ燃料生成装置に関する。本発明は、例えば植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物からグリセリン原料を製造するのに利用される。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種の植物からバイオディーゼル燃料（ＢＤＦ：Bio Diesel Fuel 、以下「バイオ燃料」ということがある）を生成することが提案され実施されている。例えば、ジャトロファ油、ひまわり油、なたね油、オリーブ油などの植物油に、アルコールおよび水酸化ナトリウムを加えてエステル化反応を行うことによって、バイオ燃料を生成する。
【０００３】
このようなバイオ燃料の生成の際に、副生物( 副産物) としてグリセリン（グリセリン含有物）が生成される。バイオ燃料生成の副生物であるグリセリンは、用途がなかったため廃棄物として捨てられていた。
【０００４】
これに対して、副生物であるグリセリンを廃棄することなく、資源として有効利用する方法を本願の出願人は先に提案した（特許文献１）。それによると、グリセリン系固形物、油、および酸を混合することによって、ｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を生成する。生成した液化物は、燃焼性能に優れるのでこれを燃料として利用することができ、資源の有効活用が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１１／０２４９８９Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方法で液化物を生成した場合に、液化物中にある程度の残渣（残渣物）が生じる。従来において、この残渣は捨てられていた。資源の有効利用という点からは、できるだけ捨てる物は少ないことが好ましい。
【０００７】
本発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであり、グリセリン系固形物から燃料として利用可能な液化物を生成する際の残渣をさらに活用し、一層の資源の有効活用を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に係る製造方法は、グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物、油、および酸を混合して、第１の容器内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得る第１の工程と、前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移し、これをグリセリン原料とする、第２の工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
例えば、第１の工程において、第１の容器内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得る。そして、前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移し、これをグリセリン原料とする。
【００１０】
また、例えば、第１の容器の底部を漏斗状としておき、前記第２の工程において、前記底部に設けられた排出管路から前記下層液を排出させることによって前記下層液を前記第２の容器に移し、前記第１の容器には前記下層液が残らないようにする。
【００１１】
本発明の一形態に係る製造装置は、グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物、油、および酸を混合してｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得るための第１の容器と、第２の容器と、前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移すための排出管路および排出ポンプと、前記第２の容器に移される下層液を検出する下層液検出センサと、前記第１の容器内の前記下層液が前記第１の容器内に残らないように第２の容器に排出するよう、前記排出ポンプを制御する制御装置と、を有する。
【００１２】
本発明の一形態に係るバイオ燃料生成装置は、第１の容器と、第２の容器と、植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物を収容する第３の容器と、植物油から作られたメタノールまたはエタノールを収容する第４の容器と、酸を含んだ添加剤を収容する第５の容器と、前記第３の容器に収容されたグリセリン系固形物を前記第１の容器に投入するための第１のポンプ装置と、前記第４の容器に収容されたメタノールまたはエタノールを前記第１の容器に投入するための第２のポンプ装置と、前記第５の容器に収容された添加剤を前記第１の容器に投入するための第３のポンプ装置と、前記第１の容器内に投入された原料を混合する攪拌装置と、前記第１の容器内に投入され混合されることにより得られた液化物を、その下層液を第２の容器に移すための排出管路および排出ポンプ装置と、前記第２の容器に移される下層液を検出する下層液検出センサと、前記第１の容器内の前記下層液が前記第１の容器内に残らないように第２の容器に排出するよう、前記排出ポンプ装置を制御する制御装置と、を有する。
【００１３】
前記下層液検出センサとして、液化物の色または透明度を検出する光学センサを用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、グリセリン系固形物から燃料として利用可能な液化物を生成する際の残渣をさらに活用し、一層の資源の有効活用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態のバイオ燃料生成装置の平面図である。
【図２】図１のバイオ燃料生成装置の立面図である。
【図３】バイオ燃料生成装置の構成の例を示すブロック図である。
【図４】バイオ燃料生成装置のミキシングタンクの内部状態の例を示す断面図である。
【図５】ミキシングタンク内から下層液を排出する方法の他の例を示す断面図である。
【図６】バイオ燃料生成装置における処理操作の流れの例を示すフローチャートである。
【図７】下層液の移送操作の例を示すフローチャートである。
【図８】残渣である下層液の分析結果の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１および図２には、一実施形態のバイオ燃料生成装置１の正面図および立面図が示されており、図３にはバイオ燃料生成装置１の構成例のブロック図が示されている。
【００１７】
これらの図において、バイオ燃料生成装置１は建屋ＴＹの中に設置される。バイオ燃料生成装置１は、グリセリンサージタンク１１、油サージタンク１２、添加剤サービスタンク１３、制御装置１４、および２系統の製造ラインＳＬａ、ＳＬｂからなる。
【００１８】
各製造ラインＳＬａ、ＳＬｂは、互いに同様な構成および機能を有するので、以下においては一方の製造ラインＳＬａのみについて説明する。
【００１９】
製造ラインＳＬａは、ミキシングタンク２１、グリセリンストレージタンク２２、水分補集タンク２３、コンデンサ２４、ポンプＰ１〜６、管路ＫＬ１〜７、およびフィルタＦＴ１〜４などからなる。
【００２０】
また、ミキシングタンク２１には、攪拌機３１、バーナー３２、温度センサ３３、検出センサＳＥ１、２などが取り付けられている。また、図示しない流量計なども必要に応じて設けられる。
【００２１】
グリセリンサージタンク１１は、グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物ＧＫを収容する。グリセリン系固形物ＧＫには、グリセリンのみからなる固形物、グリセリンを含有し、かつグリセリン以外の成分例えば水酸化ナトリウムなどを含有するものが含まれる。グリセリン系固形物ＧＫは、通常は粘性を有するものであり、粘稠なゼリー状物であってもよい。
【００２２】
グリセリン系固形物ＧＫとして、植物油からバイオ燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン含有物を用いてもよい。グリセリンは、単独では、常温で粘稠なゼリー状のような性状を呈するものであり、少なくとも固まった状態にはならないのであるが、植物油からバイオ燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン含有物は、通常、固まった状態になる。その理由は次のように考えられる。植物油からバイオ燃料を生産する際には、例えば植物油にメタノールなどのアルコールおよび水酸化ナトリウム( 触媒) を加えてエステル化反応を行う。このバイオ燃料を含む生成物からバイオ燃料を分離した後に残った副生グリセリンには、遊離脂肪酸や水酸化ナトリウムが残存していると考えられるので、これらの影響によって固形物になると推測されるのである。
【００２３】
なお、グリセリン系固形物ＧＫは、管路、ポンプ、コンベア、またはホッパなどの適当な搬送手段によってグリセリンサージタンク１１に供給し、または投入することができる。また作業者が手で投入してもよい。
【００２４】
油サージタンク１２には、油ＡＢが収容される。油ＡＢとして、鉱物油、動物油、または植物油を用いることができる。
【００２５】
鉱物油として石油などがあげられる。石油は燃焼性がよく、液化物の燃焼性能をより向上させることができる。石油( 原油を含む) として、灯油、軽油、重油、ガソリン、バイオ燃料（ＢＤＦ）、ケロシン（ジェット燃料、ロケット燃料など) などがあげられる。これらを混合したものでもよい。
【００２６】
動物油として、牛油、豚油、鳥油などがあげられる。植物油として、ジャトロファ油、ひまわり油、なたね油、オリーブ油、ヤシ油などがあげられる。
【００２７】
油ＡＢは、液化反応のための溶媒的な意味合いで加えるものであるが、これ自体燃焼性がよいので、得られた液化物の燃焼性能を阻害しないという利点もある。
【００２８】
なお、グリセリン系固形物ＧＫとして、植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物を用い、油ＡＢとして、植物油から作られたメタノールまたはエタノールなどを用いるのが好ましい。この場合には、原料の全体が植物性となり、再生可能な資源（バイオマス資源）のみでバイオ燃料を生産することができる。したがって、炭酸ガスなどの温室効果ガスの削減による地球温暖化の防止に貢献する。また、バイオ燃料を生産した後の残渣が少なくなる。
【００２９】
なお、その場合に、油サージタンク１２にはメタノールまたはエタノールなどが収容されることとなる。
【００３０】
添加剤サービスタンク１３には、添加剤ＴＺが収容される。添加剤ＴＺは酸を含んでいる。酸は酸化剤としても作用する。添加剤ＴＺを他の原料に混入することによって、混合物ＫＢの粘度および引火点を下げることができる。酸として無機酸を用いることが可能である。無機酸として塩酸を用いることが可能である。添加剤ＴＺとして、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）を用いることが可能である。また、添加剤ＴＺとして、氷酢酸を用いることが可能である。
【００３１】
これら、グリセリン系固形物ＧＫ、油ＡＢ、添加剤ＴＺなどの原料は、それぞれが収容されたグリセリンサージタンク１１、油サージタンク１２、添加剤サービスタンク１３から、ポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３によってミキシングタンク２１に移送される。
【００３２】
ミキシングタンク２１は、例えばステンレス鋼板などを用いて形成される。図４に示すように、ミキシングタンク２１の底部２１ａは、円錐面から構成される漏斗形状となっており、底部２１ａの中心部（頂部）に管路（排出管路）ＫＬ５が接続されている。これにより、ミキシングタンク２１内の残渣物（残渣液）は、管路ＫＬ５から容易に排出し、他の容器に移送することができる。
【００３３】
ミキシングタンク２１の容量は大小種々のものが可能である。例えば、ミキシングタンク２１の容量を７００リットルとして場合に、例えば合計５００リットル程度の原料が投入される。ミキシングタンク２１において、移送され投入された原料が混合されて混合物ＫＢとなり、これによってｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物ＥＫが得られる。
【００３４】
ミキシングタンク２１の中の状態は、例えば、温度が６０〜８０度℃程度、圧力は大気圧程度である。温度は、バーナー３２および温度センサ３３を用いて調整する。この状態で、例えば数十分ないし数時間程度、例えば３０分程度、攪拌機３１によって攪拌する。混合物ＫＢに泡ができて、その泡が収まるまで待つ。これにより、混合物ＫＢは液化物ＥＫとなる。
【００３５】
これらを混合する際に、先に油ＡＢと添加剤ＴＺとを混合して混合液とし、その後でグリセリン系固形物ＧＫとを混合するようにしてもよい。
【００３６】
また、混合の際に、グリセリン系固形物ＧＫと油ＡＢの合計容量に対するグリセリン系固形物ＧＫの含有率が５０〜９０容量％になるように混合し、グリセリン系固形物ＧＫと油ＡＢとの合計１００容量部に対して添加剤ＴＺを２〜１０容量部混合してもよい。
【００３７】
また、混合の際に、先にグリセリン系固形物ＧＫと添加剤ＴＺとを混合した後、油ＡＢを混合してもよい。
【００３８】
また、混合の際に、グリセリン系固形物ＧＫの１００容量部に対し、酸化剤である添加剤ＴＺを３５質量％濃度の酸化剤溶液に換算して０．１〜２０容量部、油ＡＢを０．１〜４０容量部、混合してもよい。
【００３９】
また、混合の際に、先にグリセリン系固形物ＧＫと酸化剤（添加剤）とを混合した後、さらに油ＡＢを混合し、次いで酸（添加剤）を混合してもよい。
【００４０】
また、混合の際に、グリセリン系固形物ＧＫの１００容量部に対し、酸化剤を５質量％濃度の酸化剤溶液に換算して０．１〜２０容量部、油ＡＢを０．１〜４０容量部、酸を０．１〜１０容量部、混合してもよい。
【００４１】
また、液化物ＥＫがｐＨ４〜ｐＨ１１の範囲となるように添加剤ＴＺを混合してもよい。
【００４２】
混合により得られた液化物ＥＫは、温度を例えば３０度℃程度以下に冷却する。例えば５度℃程度に冷却してもよい。これにより、液化物ＥＫは、上層液ＥＫＵと下層液ＥＫＤとに分離する。
【００４３】
上層液ＥＫＵは、バイオ燃料として用いることが可能なもの（グリセリン燃料）である。上層液ＥＫＵは、例えば薄い茶色であり、透明に近く、粘度は比較的低い。上層液ＥＫＵは、液化物ＥＫの９０〜９５％程度である。
【００４４】
下層液ＥＫＤは、生成されたバイオ燃料の残渣物であるが、グリセリンを含んでいる。下層液ＥＫＤは、濃い茶色または焦げ茶色であり、透明性が悪く、粘度は比較的高い。下層液ＥＫＤは、液化物ＥＫの５〜１０％程度である。
【００４５】
このように、上層液ＥＫＵと下層液ＥＫＤとの境界は比較的明確であり、目視によっても確認することができる。また、適当なセンサによって検出し、上層液ＥＫＵであること、または下層液ＥＫＤであることを認識することができる。
【００４６】
例えば、光学センサ（光電式センサ）を用い、液化物ＥＫにおける透過光または反射光の強さ、またはその変化によって、上層液ＥＫＵまたは下層液ＥＫＤであることを検出することが可能である。また、色差計などを用い、液化物ＥＫの色または色の変化によって、上層液ＥＫＵまたは下層液ＥＫＤを検出することが可能である。
【００４７】
従来において、下層液ＥＫＤは捨てられていたのであるが、本実施形態においては、これを捨てることなく、別の容器（タンク）に移し、グリセリン原料とする。
【００４８】
すなわち、残渣物である下層液ＥＫＤの利用を考えた本発明者は、下層液ＥＫＤの分析によってグリセリンが十分に含まれていることを発見し、これをグリセリン原料とすべく、以下に説明するような操作または処理を行った。なお、下層液ＥＫＤについて、所定の機関において分析を行った結果が図８に示されている。
【００４９】
ミキシングタンク２１内の液化物ＥＫから下層液ＥＫＤを抜き取るために、図４に示すように、漏斗状の底部２１ａに設けられた管路ＫＬ５から下層液ＥＫＤを排出させ、例えばグリセリンストレージタンク２２に移送する。つまり、バルブＶＬ１を開き、ポンプＰ５を作動させて下層液ＥＫＤを排出する。そのとき、フィルタＦＴ３によって不純物が取り除かれる。
【００５０】
このとき、ミキシングタンク２１内に下層液ＥＫＤが残らないようにする。つまり、上層液ＥＫＵの一部が下層液ＥＫＤとともに排出されることを許容し、下層液ＥＫＤがミキシングタンク２１内に残らないようにする。これは、上層液ＥＫＵによるバイオ燃料の純度を高くするためである。
【００５１】
なお、光電式の検出センサＳＥ１によって、管路ＫＬ５を流れる液化物ＥＫが下層液ＥＫＤであるか上層液ＥＫＵであるかを検出する。下層液ＥＫＤが検出されている間はバルブＶＬ１を開き、ポンプＰ５を作動させる。上層液ＥＫＵが検出されると、バルブＶＬ１を閉じ、ポンプＰ５を停止させる。
【００５２】
また、図５に示すように、ミキシングタンク２１の底部２１ａの中央下方に、適当な容量の容器２５を配置した状態で、バルブＶＬ２を手動または自動で開くことによって下層液ＥＫＤを管路ＫＬ５から下方に排出してもよい。この場合には、下層液ＥＫＤは、容器２５に移送されることとなる。管路ＫＬ５に光電式の検出センサＳＥ２を設けておき、バルブＶＬ２の開閉を制御装置１４により自動的に行うようにしてもよい。
【００５３】
このようにして、ミキシングタンク２１内の下層液ＥＫＤは、グリセリンストレージタンク２２または容器２５に移送されて収容される。
【００５４】
グリセリンストレージタンク２２または容器２５に収容された下層液ＥＫＤは、グリセリン原料として用いられる。例えば、下層液ＥＫＤを蒸留などによって精製することにより、純粋なグリセリンとすることができる。このようにして得られたグリセリンは、例えば、化粧品、スポーツ用品などとして利用することが可能である。
【００５５】
このようにして、ミキシングタンク２１内の液化物ＥＫから下層液ＥＫＤが取り除かれる。
【００５６】
ミキシングタンク２１内に残った上層液ＥＫＵは、例えば蒸留によって水分を除去する。すなわち、バーナー３２によってミキシングタンク２１内の温度を高温にし、水分を蒸発させる。蒸発した水分（水蒸気）は、管路ＫＬ７を通り、コンデンサ２４によって冷却され、水となって水分補集タンク２３に集められる。
【００５７】
このとき、ミキシングタンク２１内の温度を、例えば、１５０〜２３０度℃程度とすればよい。なお、水分を除去した後は、ミキシングタンク２１内の温度を常温に冷やせばよい。
【００５８】
このようにして、ミキシングタンク２１内に、水分が除去された上層液ＥＫＵであるグリセリン燃料が得られる。得られたグリセリン燃料は、管路ＫＬ４からポンプＰ４によって外部の容器などに移送される。移送の際に、フィルタＦＴ１、２によって不純物が除去される。
【００５９】
また、グリセリンストレージタンク２２に収容された下層液ＥＫＤは、管路ＫＬ６からポンプＰ６によって外部の容器などに移送される。移送の際に、フィルタＦＴ４によって不純物が除去される。
【００６０】
なお、フィルタＦＴ１〜４には、適当なメッシュのものが用いられる。例えば、フィルタＦＴ１、３には５０μｍ程度のもの、フィルタＦＴ２、４には１μｍ程度のものが用いられる。
【００６１】
ポンプＰ１〜６は、種々の形式のポンプとその駆動装置とが組み合わされ、電源を供給することにより流体または流動体を移送することができるものである。このようなポンプＰ１〜６として、例えば、交流モータで回転駆動されるギヤポンプなどを用いることができる。交流モータの回転速度を制御してポンプＰ１〜６の吐出流量を制御することが可能である。温度センサ３３として、例えば熱電対または半導体センサなどを用いることができる。
【００６２】
上に述べたような制御は、制御装置１４によって行われる。制御装置１４は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の周辺素子、および種々のインタフェ−スなどを備えたコンピュータ、モータおよびバルブの駆動のための回路、センサのための入力回路、その他の駆動回路または制御回路などを備えておけばよい。このような制御装置１４は、例えば、シーケンサ、またはシーケンサと適当なパワー制御回路などを組み合わせて実現することが可能である。
【００６３】
次に、図６および図７に示すフローチャートを参照して、バイオ燃料生成装置１における制御装置１４による制御または処理操作の流れを説明する。
【００６４】
図６において、まず、ミキシングタンク２１に原料が供給され、混合され（＃１１）、液化物ＥＫが得られる（＃１２）。液化物ＥＫは、上層液ＥＫＵと下層液ＥＫＤとに分離する（＃１３）。下層液ＥＫＤをグリセリンストレージタンク２２に移送する（＃１４）。グリセリンストレージタンク２２には下層液ＥＫＤが収容され（＃２１）、ミキシングタンク２１には上層液ＥＫＵが残る（＃１５）。
【００６５】
ミキシングタンク２１において、上層液ＥＫＵを蒸留して水分を除去し（＃１６）、グリセリン燃料を得る（＃１７）。得られたグリセリン燃料は製品として出荷される（＃１８）。
【００６６】
グリセリンストレージタンク２２に収容された下層液ＥＫＤは、グリセリン原料となる（＃２１）。グリセリン原料は、グリセリンストレージタンク２２において、または適当な装置に移送された後、精製され（＃２２）、グリセリン製品として出荷される（＃２３、２４）。
【００６７】
図７に示すように、ステップ＃１４の下層液ＥＫＤの移送の処理操作では、ミキシングタンク２１内に液化物ＥＫが存在する場合に（＃３１でイエス）、バルブＶＬ１を開き、ポンプＰ５を作動させる（＃３２、３３）。検出センサＳＥ１によって下層液ＥＫＤが検出されている間において、ステップ＃３２、３３を続行する（＃３４）。下層液ＥＫＤが検出されなくなると、ポンプＰ５を停止し（＃３５）、バルブＶＬ１を閉じる（＃３６）。
【００６８】
なお、フローチャートにおいて、ステップ＃１１〜１３が第１の工程の例であり、ステップ＃１４、２１が第２の工程の例である。第２の工程において、ステップ＃２２以下を追加してもよい。
【００６９】
このようにして、グリセリン系固形物ＧＫからバイオ燃料およびグリセリン原料が生成される。従来において残渣として廃棄されていた下層液ＥＫＤがグリセリン原料として利用されるので、残渣物がさらに活用され、一層の資源の有効活用を図ることができる。
【００７０】
上に述べた実施形態において、ミキシングタンク２１、グリセリンストレージタンク２２、水分補集タンク２３などは、例えばステンレス鋼板などの金属材料を用いて作製することができる。ミキシングタンク２１の底部２１ａを円錐面としたが、球面または滑らかな曲面などとしてもよい。また、底部２１ａを平面としてもよく、その場合には下層液ＥＫＤの管路ＫＬ５からの排出が容易なように傾斜を設けておくのが好ましい。
【００７１】
上に述べた実施形態において、ミキシングタンク２１内の下層液ＥＫＤを容器２５に移送した場合には、蒸留した後の上層液ＥＫＵをグリセリンストレージタンク２２に移送するようにしてもよい。このようにすると、蒸留済みの上層液ＥＫＵつまりグリセリン燃料がグリセリンストレージタンク２２に収容されることとなり、その後のミキシングタンク２１を次の液化物ＥＫの生成のために使用することができる。
【００７２】
また、容器２５に代えて別途適当なストレージタンクを設け、そのストレージタンクにミキシングタンク２１の下層液ＥＫＤを移送するようにしてもよい。
【００７３】
また、ミキシングタンク２１の下層液ＥＫＤをグリセリンストレージタンク２２に移送し、グリセリンストレージタンク２２に収容された下層液ＥＫＤを外部に移送した後、グリセリンストレージタンク２２にミキシングタンク２１の上層液ＥＫＵを移送するようにしてもよい。
【００７４】
その他、ミキシングタンク２１、グリセリンストレージタンク２２、製造ラインＳＬａ、バイオ燃料生成装置１の各部または全体の構成、構造、形状、寸法、個数、配置、材質、回路、処理操作の内容またはタイミング、温度、圧力などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１ バイオ燃料生成装置
１１ グリセリンサージタンク（第３の容器）
１２ 油サージタンク（第４の容器）
１３ 添加剤サービスタンク（第５の容器）
１４ 制御装置
２１ ミキシングタンク（第１の容器）
２１ａ 底部
２２ グリセリンストレージタンク（第２の容器）
２５ 容器（第２の容器）
３１ 攪拌機（攪拌装置）
ＧＫ グリセリン系固形物
ＡＢ 油
ＴＺ 添加剤（酸）
ＥＫ 液化物
ＥＫＵ 上層液
ＥＫＤ 下層液
ＫＬ５ 管路（排出管路）
Ｐ１ ポンプ（第１のポンプ装置）
Ｐ２ ポンプ（第２のポンプ装置）
Ｐ３ ポンプ（第３のポンプ装置）
Ｐ５ ポンプ（排出ポンプ）
ＳＥ１，２ 検出センサ（下層液検出センサ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリセリン系固形物からグリセリン原料を製造する方法、製造装置、およびバイオ燃料生成装置に関する。本発明は、例えば植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物からグリセリン原料を製造するのに利用される。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種の植物からバイオディーゼル燃料（ＢＤＦ：Bio Diesel Fuel 、以下「バイオ燃料」ということがある）を生成することが提案され実施されている。例えば、ジャトロファ油、ひまわり油、なたね油、オリーブ油などの植物油に、アルコールおよび水酸化ナトリウムを加えてエステル化反応を行うことによって、バイオ燃料を生成する。
【０００３】
このようなバイオ燃料の生成の際に、副生物( 副産物) としてグリセリン（グリセリン含有物）が生成される。バイオ燃料生成の副生物であるグリセリンは、用途がなかったため廃棄物として捨てられていた。
【０００４】
これに対して、副生物であるグリセリンを廃棄することなく、資源として有効利用する方法を本願の出願人は先に提案した（特許文献１）。それによると、グリセリン系固形物、油、および酸を混合することによって、ｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を生成する。生成した液化物は、燃焼性能に優れるのでこれを燃料として利用することができ、資源の有効活用が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１１／０２４９８９Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方法で液化物を生成した場合に、液化物中にある程度の残渣（残渣物）が生じる。従来において、この残渣は捨てられていた。資源の有効利用という点からは、できるだけ捨てる物は少ないことが好ましい。
【０００７】
本発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであり、グリセリン系固形物から燃料として利用可能な液化物を生成する際の残渣をさらに活用し、一層の資源の有効活用を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に係る製造方法は、グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物、油、および酸を混合して、第１の容器内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得る第１の工程と、前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移し、これをグリセリン原料とする、第２の工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
例えば、第１の工程において、第１の容器内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得る。そして、前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移し、これをグリセリン原料とする。
【００１０】
また、例えば、第１の容器の底部を漏斗状としておき、前記第２の工程において、前記底部に設けられた排出管路から前記下層液を排出させることによって前記下層液を前記第２の容器に移し、前記第１の容器には前記下層液が残らないようにする。
【００１１】
本発明の一形態に係る製造装置は、グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物、油、および酸を混合してｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得るための第１の容器と、第２の容器と、前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移すための排出管路および排出ポンプと、前記第２の容器に移される下層液を検出する下層液検出センサと、前記第１の容器内の前記下層液が前記第１の容器内に残らないように第２の容器に排出するよう、前記排出ポンプを制御する制御装置と、を有する。
【００１２】
本発明の一形態に係るバイオ燃料生成装置は、第１の容器と、第２の容器と、植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物を収容する第３の容器と、植物油から作られたメタノールまたはエタノールを収容する第４の容器と、酸を含んだ添加剤を収容する第５の容器と、前記第３の容器に収容されたグリセリン系固形物を前記第１の容器に投入するための第１のポンプ装置と、前記第４の容器に収容されたメタノールまたはエタノールを前記第１の容器に投入するための第２のポンプ装置と、前記第５の容器に収容された添加剤を前記第１の容器に投入するための第３のポンプ装置と、前記第１の容器内に投入された原料を混合する攪拌装置と、前記第１の容器内に投入され混合されることにより得られた液化物を、その下層液を第２の容器に移すための排出管路および排出ポンプ装置と、前記第２の容器に移される下層液を検出する下層液検出センサと、前記第１の容器内の前記下層液が前記第１の容器内に残らないように第２の容器に排出するよう、前記排出ポンプ装置を制御する制御装置と、を有する。
【００１３】
前記下層液検出センサとして、液化物の色または透明度を検出する光学センサを用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、グリセリン系固形物から燃料として利用可能な液化物を生成する際の残渣をさらに活用し、一層の資源の有効活用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態のバイオ燃料生成装置の平面図である。
【図２】図１のバイオ燃料生成装置の立面図である。
【図３】バイオ燃料生成装置の構成の例を示すブロック図である。
【図４】バイオ燃料生成装置のミキシングタンクの内部状態の例を示す断面図である。
【図５】ミキシングタンク内から下層液を排出する方法の他の例を示す断面図である。
【図６】バイオ燃料生成装置における処理操作の流れの例を示すフローチャートである。
【図７】下層液の移送操作の例を示すフローチャートである。
【図８】残渣である下層液の分析結果の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１および図２には、一実施形態のバイオ燃料生成装置１の正面図および立面図が示されており、図３にはバイオ燃料生成装置１の構成例のブロック図が示されている。
【００１７】
これらの図において、バイオ燃料生成装置１は建屋ＴＹの中に設置される。バイオ燃料生成装置１は、グリセリンサージタンク１１、油サージタンク１２、添加剤サービスタンク１３、制御装置１４、および２系統の製造ラインＳＬａ、ＳＬｂからなる。
【００１８】
各製造ラインＳＬａ、ＳＬｂは、互いに同様な構成および機能を有するので、以下においては一方の製造ラインＳＬａのみについて説明する。
【００１９】
製造ラインＳＬａは、ミキシングタンク２１、グリセリンストレージタンク２２、水分補集タンク２３、コンデンサ２４、ポンプＰ１〜６、管路ＫＬ１〜７、およびフィルタＦＴ１〜４などからなる。
【００２０】
また、ミキシングタンク２１には、攪拌機３１、バーナー３２、温度センサ３３、検出センサＳＥ１、２などが取り付けられている。また、図示しない流量計なども必要に応じて設けられる。
【００２１】
グリセリンサージタンク１１は、グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物ＧＫを収容する。グリセリン系固形物ＧＫには、グリセリンのみからなる固形物、グリセリンを含有し、かつグリセリン以外の成分例えば水酸化ナトリウムなどを含有するものが含まれる。グリセリン系固形物ＧＫは、通常は粘性を有するものであり、粘稠なゼリー状物であってもよい。
【００２２】
グリセリン系固形物ＧＫとして、植物油からバイオ燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン含有物を用いてもよい。グリセリンは、単独では、常温で粘稠なゼリー状のような性状を呈するものであり、少なくとも固まった状態にはならないのであるが、植物油からバイオ燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン含有物は、通常、固まった状態になる。その理由は次のように考えられる。植物油からバイオ燃料を生産する際には、例えば植物油にメタノールなどのアルコールおよび水酸化ナトリウム( 触媒) を加えてエステル化反応を行う。このバイオ燃料を含む生成物からバイオ燃料を分離した後に残った副生グリセリンには、遊離脂肪酸や水酸化ナトリウムが残存していると考えられるので、これらの影響によって固形物になると推測されるのである。
【００２３】
なお、グリセリン系固形物ＧＫは、管路、ポンプ、コンベア、またはホッパなどの適当な搬送手段によってグリセリンサージタンク１１に供給し、または投入することができる。また作業者が手で投入してもよい。
【００２４】
油サージタンク１２には、油ＡＢが収容される。油ＡＢとして、鉱物油、動物油、または植物油を用いることができる。
【００２５】
鉱物油として石油などがあげられる。石油は燃焼性がよく、液化物の燃焼性能をより向上させることができる。石油( 原油を含む) として、灯油、軽油、重油、ガソリン、バイオ燃料（ＢＤＦ）、ケロシン（ジェット燃料、ロケット燃料など) などがあげられる。これらを混合したものでもよい。
【００２６】
動物油として、牛油、豚油、鳥油などがあげられる。植物油として、ジャトロファ油、ひまわり油、なたね油、オリーブ油、ヤシ油などがあげられる。
【００２７】
油ＡＢは、液化反応のための溶媒的な意味合いで加えるものであるが、これ自体燃焼性がよいので、得られた液化物の燃焼性能を阻害しないという利点もある。
【００２８】
なお、グリセリン系固形物ＧＫとして、植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物を用い、油ＡＢとして、植物油から作られたメタノールまたはエタノールなどを用いるのが好ましい。この場合には、原料の全体が植物性となり、再生可能な資源（バイオマス資源）のみでバイオ燃料を生産することができる。したがって、炭酸ガスなどの温室効果ガスの削減による地球温暖化の防止に貢献する。また、バイオ燃料を生産した後の残渣が少なくなる。
【００２９】
なお、その場合に、油サージタンク１２にはメタノールまたはエタノールなどが収容されることとなる。
【００３０】
添加剤サービスタンク１３には、添加剤ＴＺが収容される。添加剤ＴＺは酸を含んでいる。酸は酸化剤としても作用する。添加剤ＴＺを他の原料に混入することによって、混合物ＫＢの粘度および引火点を下げることができる。酸として無機酸を用いることが可能である。無機酸として塩酸を用いることが可能である。添加剤ＴＺとして、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）を用いることが可能である。また、添加剤ＴＺとして、氷酢酸を用いることが可能である。
【００３１】
これら、グリセリン系固形物ＧＫ、油ＡＢ、添加剤ＴＺなどの原料は、それぞれが収容されたグリセリンサージタンク１１、油サージタンク１２、添加剤サービスタンク１３から、ポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３によってミキシングタンク２１に移送される。
【００３２】
ミキシングタンク２１は、例えばステンレス鋼板などを用いて形成される。図４に示すように、ミキシングタンク２１の底部２１ａは、円錐面から構成される漏斗形状となっており、底部２１ａの中心部（頂部）に管路（排出管路）ＫＬ５が接続されている。これにより、ミキシングタンク２１内の残渣物（残渣液）は、管路ＫＬ５から容易に排出し、他の容器に移送することができる。
【００３３】
ミキシングタンク２１の容量は大小種々のものが可能である。例えば、ミキシングタンク２１の容量を７００リットルとして場合に、例えば合計５００リットル程度の原料が投入される。ミキシングタンク２１において、移送され投入された原料が混合されて混合物ＫＢとなり、これによってｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物ＥＫが得られる。
【００３４】
ミキシングタンク２１の中の状態は、例えば、温度が６０〜８０度℃程度、圧力は大気圧程度である。温度は、バーナー３２および温度センサ３３を用いて調整する。この状態で、例えば数十分ないし数時間程度、例えば３０分程度、攪拌機３１によって攪拌する。混合物ＫＢに泡ができて、その泡が収まるまで待つ。これにより、混合物ＫＢは液化物ＥＫとなる。
【００３５】
これらを混合する際に、先に油ＡＢと添加剤ＴＺとを混合して混合液とし、その後でグリセリン系固形物ＧＫとを混合するようにしてもよい。
【００３６】
また、混合の際に、グリセリン系固形物ＧＫと油ＡＢの合計容量に対するグリセリン系固形物ＧＫの含有率が５０〜９０容量％になるように混合し、グリセリン系固形物ＧＫと油ＡＢとの合計１００容量部に対して添加剤ＴＺを２〜１０容量部混合してもよい。
【００３７】
また、混合の際に、先にグリセリン系固形物ＧＫと添加剤ＴＺとを混合した後、油ＡＢを混合してもよい。
【００３８】
また、混合の際に、グリセリン系固形物ＧＫの１００容量部に対し、酸化剤である添加剤ＴＺを３５質量％濃度の酸化剤溶液に換算して０．１〜２０容量部、油ＡＢを０．１〜４０容量部、混合してもよい。
【００３９】
また、混合の際に、先にグリセリン系固形物ＧＫと酸化剤（添加剤）とを混合した後、さらに油ＡＢを混合し、次いで酸（添加剤）を混合してもよい。
【００４０】
また、混合の際に、グリセリン系固形物ＧＫの１００容量部に対し、酸化剤を５質量％濃度の酸化剤溶液に換算して０．１〜２０容量部、油ＡＢを０．１〜４０容量部、酸を０．１〜１０容量部、混合してもよい。
【００４１】
また、液化物ＥＫがｐＨ４〜ｐＨ１１の範囲となるように添加剤ＴＺを混合してもよい。
【００４２】
混合により得られた液化物ＥＫは、温度を例えば３０度℃程度以下に冷却する。例えば５度℃程度に冷却してもよい。これにより、液化物ＥＫは、上層液ＥＫＵと下層液ＥＫＤとに分離する。
【００４３】
上層液ＥＫＵは、バイオ燃料として用いることが可能なもの（グリセリン燃料）である。上層液ＥＫＵは、例えば薄い茶色であり、透明に近く、粘度は比較的低い。上層液ＥＫＵは、液化物ＥＫの９０〜９５％程度である。
【００４４】
下層液ＥＫＤは、生成されたバイオ燃料の残渣物であるが、グリセリンを含んでいる。下層液ＥＫＤは、濃い茶色または焦げ茶色であり、透明性が悪く、粘度は比較的高い。下層液ＥＫＤは、液化物ＥＫの５〜１０％程度である。
【００４５】
このように、上層液ＥＫＵと下層液ＥＫＤとの境界は比較的明確であり、目視によっても確認することができる。また、適当なセンサによって検出し、上層液ＥＫＵであること、または下層液ＥＫＤであることを認識することができる。
【００４６】
例えば、光学センサ（光電式センサ）を用い、液化物ＥＫにおける透過光または反射光の強さ、またはその変化によって、上層液ＥＫＵまたは下層液ＥＫＤであることを検出することが可能である。また、色差計などを用い、液化物ＥＫの色または色の変化によって、上層液ＥＫＵまたは下層液ＥＫＤを検出することが可能である。
【００４７】
従来において、下層液ＥＫＤは捨てられていたのであるが、本実施形態においては、これを捨てることなく、別の容器（タンク）に移し、グリセリン原料とする。
【００４８】
すなわち、残渣物である下層液ＥＫＤの利用を考えた本発明者は、下層液ＥＫＤの分析によってグリセリンが十分に含まれていることを発見し、これをグリセリン原料とすべく、以下に説明するような操作または処理を行った。なお、下層液ＥＫＤについて、所定の機関において分析を行った結果が図８に示されている。
【００４９】
ミキシングタンク２１内の液化物ＥＫから下層液ＥＫＤを抜き取るために、図４に示すように、漏斗状の底部２１ａに設けられた管路ＫＬ５から下層液ＥＫＤを排出させ、例えばグリセリンストレージタンク２２に移送する。つまり、バルブＶＬ１を開き、ポンプＰ５を作動させて下層液ＥＫＤを排出する。そのとき、フィルタＦＴ３によって不純物が取り除かれる。
【００５０】
このとき、ミキシングタンク２１内に下層液ＥＫＤが残らないようにする。つまり、上層液ＥＫＵの一部が下層液ＥＫＤとともに排出されることを許容し、下層液ＥＫＤがミキシングタンク２１内に残らないようにする。これは、上層液ＥＫＵによるバイオ燃料の純度を高くするためである。
【００５１】
なお、光電式の検出センサＳＥ１によって、管路ＫＬ５を流れる液化物ＥＫが下層液ＥＫＤであるか上層液ＥＫＵであるかを検出する。下層液ＥＫＤが検出されている間はバルブＶＬ１を開き、ポンプＰ５を作動させる。上層液ＥＫＵが検出されると、バルブＶＬ１を閉じ、ポンプＰ５を停止させる。
【００５２】
また、図５に示すように、ミキシングタンク２１の底部２１ａの中央下方に、適当な容量の容器２５を配置した状態で、バルブＶＬ２を手動または自動で開くことによって下層液ＥＫＤを管路ＫＬ５から下方に排出してもよい。この場合には、下層液ＥＫＤは、容器２５に移送されることとなる。管路ＫＬ５に光電式の検出センサＳＥ２を設けておき、バルブＶＬ２の開閉を制御装置１４により自動的に行うようにしてもよい。
【００５３】
このようにして、ミキシングタンク２１内の下層液ＥＫＤは、グリセリンストレージタンク２２または容器２５に移送されて収容される。
【００５４】
グリセリンストレージタンク２２または容器２５に収容された下層液ＥＫＤは、グリセリン原料として用いられる。例えば、下層液ＥＫＤを蒸留などによって精製することにより、純粋なグリセリンとすることができる。このようにして得られたグリセリンは、例えば、化粧品、スポーツ用品などとして利用することが可能である。
【００５５】
このようにして、ミキシングタンク２１内の液化物ＥＫから下層液ＥＫＤが取り除かれる。
【００５６】
ミキシングタンク２１内に残った上層液ＥＫＵは、例えば蒸留によって水分を除去する。すなわち、バーナー３２によってミキシングタンク２１内の温度を高温にし、水分を蒸発させる。蒸発した水分（水蒸気）は、管路ＫＬ７を通り、コンデンサ２４によって冷却され、水となって水分補集タンク２３に集められる。
【００５７】
このとき、ミキシングタンク２１内の温度を、例えば、１５０〜２３０度℃程度とすればよい。なお、水分を除去した後は、ミキシングタンク２１内の温度を常温に冷やせばよい。
【００５８】
このようにして、ミキシングタンク２１内に、水分が除去された上層液ＥＫＵであるグリセリン燃料が得られる。得られたグリセリン燃料は、管路ＫＬ４からポンプＰ４によって外部の容器などに移送される。移送の際に、フィルタＦＴ１、２によって不純物が除去される。
【００５９】
また、グリセリンストレージタンク２２に収容された下層液ＥＫＤは、管路ＫＬ６からポンプＰ６によって外部の容器などに移送される。移送の際に、フィルタＦＴ４によって不純物が除去される。
【００６０】
なお、フィルタＦＴ１〜４には、適当なメッシュのものが用いられる。例えば、フィルタＦＴ１、３には５０μｍ程度のもの、フィルタＦＴ２、４には１μｍ程度のものが用いられる。
【００６１】
ポンプＰ１〜６は、種々の形式のポンプとその駆動装置とが組み合わされ、電源を供給することにより流体または流動体を移送することができるものである。このようなポンプＰ１〜６として、例えば、交流モータで回転駆動されるギヤポンプなどを用いることができる。交流モータの回転速度を制御してポンプＰ１〜６の吐出流量を制御することが可能である。温度センサ３３として、例えば熱電対または半導体センサなどを用いることができる。
【００６２】
上に述べたような制御は、制御装置１４によって行われる。制御装置１４は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の周辺素子、および種々のインタフェ−スなどを備えたコンピュータ、モータおよびバルブの駆動のための回路、センサのための入力回路、その他の駆動回路または制御回路などを備えておけばよい。このような制御装置１４は、例えば、シーケンサ、またはシーケンサと適当なパワー制御回路などを組み合わせて実現することが可能である。
【００６３】
次に、図６および図７に示すフローチャートを参照して、バイオ燃料生成装置１における制御装置１４による制御または処理操作の流れを説明する。
【００６４】
図６において、まず、ミキシングタンク２１に原料が供給され、混合され（＃１１）、液化物ＥＫが得られる（＃１２）。液化物ＥＫは、上層液ＥＫＵと下層液ＥＫＤとに分離する（＃１３）。下層液ＥＫＤをグリセリンストレージタンク２２に移送する（＃１４）。グリセリンストレージタンク２２には下層液ＥＫＤが収容され（＃２１）、ミキシングタンク２１には上層液ＥＫＵが残る（＃１５）。
【００６５】
ミキシングタンク２１において、上層液ＥＫＵを蒸留して水分を除去し（＃１６）、グリセリン燃料を得る（＃１７）。得られたグリセリン燃料は製品として出荷される（＃１８）。
【００６６】
グリセリンストレージタンク２２に収容された下層液ＥＫＤは、グリセリン原料となる（＃２１）。グリセリン原料は、グリセリンストレージタンク２２において、または適当な装置に移送された後、精製され（＃２２）、グリセリン製品として出荷される（＃２３、２４）。
【００６７】
図７に示すように、ステップ＃１４の下層液ＥＫＤの移送の処理操作では、ミキシングタンク２１内に液化物ＥＫが存在する場合に（＃３１でイエス）、バルブＶＬ１を開き、ポンプＰ５を作動させる（＃３２、３３）。検出センサＳＥ１によって下層液ＥＫＤが検出されている間において、ステップ＃３２、３３を続行する（＃３４）。下層液ＥＫＤが検出されなくなると、ポンプＰ５を停止し（＃３５）、バルブＶＬ１を閉じる（＃３６）。
【００６８】
なお、フローチャートにおいて、ステップ＃１１〜１３が第１の工程の例であり、ステップ＃１４、２１が第２の工程の例である。第２の工程において、ステップ＃２２以下を追加してもよい。
【００６９】
このようにして、グリセリン系固形物ＧＫからバイオ燃料およびグリセリン原料が生成される。従来において残渣として廃棄されていた下層液ＥＫＤがグリセリン原料として利用されるので、残渣物がさらに活用され、一層の資源の有効活用を図ることができる。
【００７０】
上に述べた実施形態において、ミキシングタンク２１、グリセリンストレージタンク２２、水分補集タンク２３などは、例えばステンレス鋼板などの金属材料を用いて作製することができる。ミキシングタンク２１の底部２１ａを円錐面としたが、球面または滑らかな曲面などとしてもよい。また、底部２１ａを平面としてもよく、その場合には下層液ＥＫＤの管路ＫＬ５からの排出が容易なように傾斜を設けておくのが好ましい。
【００７１】
上に述べた実施形態において、ミキシングタンク２１内の下層液ＥＫＤを容器２５に移送した場合には、蒸留した後の上層液ＥＫＵをグリセリンストレージタンク２２に移送するようにしてもよい。このようにすると、蒸留済みの上層液ＥＫＵつまりグリセリン燃料がグリセリンストレージタンク２２に収容されることとなり、その後のミキシングタンク２１を次の液化物ＥＫの生成のために使用することができる。
【００７２】
また、容器２５に代えて別途適当なストレージタンクを設け、そのストレージタンクにミキシングタンク２１の下層液ＥＫＤを移送するようにしてもよい。
【００７３】
また、ミキシングタンク２１の下層液ＥＫＤをグリセリンストレージタンク２２に移送し、グリセリンストレージタンク２２に収容された下層液ＥＫＤを外部に移送した後、グリセリンストレージタンク２２にミキシングタンク２１の上層液ＥＫＵを移送するようにしてもよい。
【００７４】
その他、ミキシングタンク２１、グリセリンストレージタンク２２、製造ラインＳＬａ、バイオ燃料生成装置１の各部または全体の構成、構造、形状、寸法、個数、配置、材質、回路、処理操作の内容またはタイミング、温度、圧力などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１ バイオ燃料生成装置
１１ グリセリンサージタンク（第３の容器）
１２ 油サージタンク（第４の容器）
１３ 添加剤サービスタンク（第５の容器）
１４ 制御装置
２１ ミキシングタンク（第１の容器）
２１ａ 底部
２２ グリセリンストレージタンク（第２の容器）
２５ 容器（第２の容器）
３１ 攪拌機（攪拌装置）
ＧＫ グリセリン系固形物
ＡＢ 油
ＴＺ 添加剤（酸）
ＥＫ 液化物
ＥＫＵ 上層液
ＥＫＤ 下層液
ＫＬ５ 管路（排出管路）
Ｐ１ ポンプ（第１のポンプ装置）
Ｐ２ ポンプ（第２のポンプ装置）
Ｐ３ ポンプ（第３のポンプ装置）
Ｐ５ ポンプ（排出ポンプ）
ＳＥ１，２ 検出センサ（下層液検出センサ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物、油、および酸を混合して、第１の容器内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得る第１の工程と、
前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移し、これをグリセリン原料とする、第２の工程と、
を有することを特徴とするグリセリン原料の製造方法。
【請求項２】
植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物、油、および、酸を含んだ添加剤を混合して、第１の容器内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得る第１の工程と、
前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移し、これをグリセリン原料とする、第２の工程と、
を有することを特徴とするグリセリン系固形物からグリセリン原料を製造する方法。
【請求項３】
前記第１の容器の底部を漏斗状としておき、
前記第２の工程において、前記底部に設けられた排出管路から前記下層液を排出させることによって前記下層液を前記第２の容器に移し、
前記第１の容器には前記下層液が残らないようにする、
請求項２記載のグリセリン系固形物からグリセリン原料を製造する方法。
【請求項４】
植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物、植物油から作られたメタノールまたはエタノール、および、酸を含んだ添加剤を混合して、第１の容器内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得る第１の工程と、
前記第１の容器内の液化物の下層液を、前記第１の容器内に残らないように第２の容器に移し、前記第２の容器に移された下層液をグリセリン原料とする、第２の工程と、
を有することを特徴とするグリセリン系固形物からグリセリン燃料およびグリセリン原料を製造する方法。
【請求項５】
グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物、油、および酸を混合してｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得るための第１の容器と、
第２の容器と、
前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移すための排出管路および排出ポンプと、
前記第２の容器に移される下層液を検出する下層液検出センサと、
前記第１の容器内の前記下層液が前記第１の容器内に残らないように第２の容器に排出するよう、前記排出ポンプを制御する制御装置と、
を有することを特徴とするグリセリン原料の製造装置。
【請求項６】
第１の容器と、
第２の容器と、
植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物を収容する第３の容器と、
植物油から作られたメタノールまたはエタノールを収容する第４の容器と、
酸を含んだ添加剤を収容する第５の容器と、
前記第３の容器に収容されたグリセリン系固形物を前記第１の容器に投入するための第１のポンプ装置と、
前記第４の容器に収容されたメタノールまたはエタノールを前記第１の容器に投入するための第２のポンプ装置と、
前記第５の容器に収容された添加剤を前記第１の容器に投入するための第３のポンプ装置と、
前記第１の容器内に投入された原料を混合する攪拌装置と、
前記第１の容器内に投入され混合されることにより得られた液化物を、その下層液を第２の容器に移すための排出管路および排出ポンプ装置と、
前記第２の容器に移される下層液を検出する下層液検出センサと、
前記第１の容器内の前記下層液が前記第１の容器内に残らないように第２の容器に排出するよう、前記排出ポンプ装置を制御する制御装置と、
を有するバイオ燃料生成装置。
【請求項７】
前記下層液検出センサは、液化物の色または透明度を検出する光学センサである、
請求項６記載のバイオ燃料生成装置。
【請求項１】
グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物、油、および酸を混合して、第１の容器内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得る第１の工程と、
前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移し、これをグリセリン原料とする、第２の工程と、
を有することを特徴とするグリセリン原料の製造方法。
【請求項２】
植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物、油、および、酸を含んだ添加剤を混合して、第１の容器内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得る第１の工程と、
前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移し、これをグリセリン原料とする、第２の工程と、
を有することを特徴とするグリセリン系固形物からグリセリン原料を製造する方法。
【請求項３】
前記第１の容器の底部を漏斗状としておき、
前記第２の工程において、前記底部に設けられた排出管路から前記下層液を排出させることによって前記下層液を前記第２の容器に移し、
前記第１の容器には前記下層液が残らないようにする、
請求項２記載のグリセリン系固形物からグリセリン原料を製造する方法。
【請求項４】
植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物、植物油から作られたメタノールまたはエタノール、および、酸を含んだ添加剤を混合して、第１の容器内にｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得る第１の工程と、
前記第１の容器内の液化物の下層液を、前記第１の容器内に残らないように第２の容器に移し、前記第２の容器に移された下層液をグリセリン原料とする、第２の工程と、
を有することを特徴とするグリセリン系固形物からグリセリン燃料およびグリセリン原料を製造する方法。
【請求項５】
グリセリンを含有してなるグリセリン系固形物、油、および酸を混合してｐＨ３〜ｐＨ１２の液化物を得るための第１の容器と、
第２の容器と、
前記第１の容器内の液化物の下層液を第２の容器に移すための排出管路および排出ポンプと、
前記第２の容器に移される下層液を検出する下層液検出センサと、
前記第１の容器内の前記下層液が前記第１の容器内に残らないように第２の容器に排出するよう、前記排出ポンプを制御する制御装置と、
を有することを特徴とするグリセリン原料の製造装置。
【請求項６】
第１の容器と、
第２の容器と、
植物油からバイオディーゼル燃料を生産する際に副生物として出るグリセリン系固形物を収容する第３の容器と、
植物油から作られたメタノールまたはエタノールを収容する第４の容器と、
酸を含んだ添加剤を収容する第５の容器と、
前記第３の容器に収容されたグリセリン系固形物を前記第１の容器に投入するための第１のポンプ装置と、
前記第４の容器に収容されたメタノールまたはエタノールを前記第１の容器に投入するための第２のポンプ装置と、
前記第５の容器に収容された添加剤を前記第１の容器に投入するための第３のポンプ装置と、
前記第１の容器内に投入された原料を混合する攪拌装置と、
前記第１の容器内に投入され混合されることにより得られた液化物を、その下層液を第２の容器に移すための排出管路および排出ポンプ装置と、
前記第２の容器に移される下層液を検出する下層液検出センサと、
前記第１の容器内の前記下層液が前記第１の容器内に残らないように第２の容器に排出するよう、前記排出ポンプ装置を制御する制御装置と、
を有するバイオ燃料生成装置。
【請求項７】
前記下層液検出センサは、液化物の色または透明度を検出する光学センサである、
請求項６記載のバイオ燃料生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１０６９９（Ｐ２０１３−１０６９９Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４２８９２（Ｐ２０１１−１４２８９２）
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（５００１０４２１１）
【出願人】（５０９１７２４０２）株式会社ワンワールド (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（５００１０４２１１）
【出願人】（５０９１７２４０２）株式会社ワンワールド (3)
【Ｆターム（参考）】
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