第１０回炭焼実験

第１０回 炭焼実験　　2014､8､3　　　

　第10回炭焼実験を行った（2014.8.3）。9回実験で炭焼収量は満足すべき結果を残したが（収率１００％）、復水の回収が悪かったのでその補充実験を行った。これは、失敗だった。また、自動温度記録計を使ったが、記録の仕方を間違えたので、全てのデータを消失し、残っているのは実験ノートに記録のみだ。

 

 

 

１、 実験結果写真：

　

左：原木詰込み状況。右：炭焼後の状況。今次は、炉上部が加熱しすぎて炉壁が赤く変形している。それに伴い、炭の頂部が白化した。全体として、量目の減りは少ない。

 

　

　左：炭焼前。右：炭焼結果。好調（目減りが少ない）。

 

２、実験結果：

　日　　時：2014、8、3〜4

　実験場所：東大阪市、テサキ製作所内

　実験時間：11時間、その後放冷、翌日開蓋

　仕込木材：62.4ｋｇ。含水量は不明だが乾量水分３０％程度と推定。

　　　　　　乾量水分＝水分／乾燥木材　‥‥通常水分＝水分／(乾量木材＋水分)

　　　　　　よって、通常水分＝30／100＋30 → 23％

　回 収 液：１３ｋｇ程度。13／43　→0.3

　　　　　　回収率は、３０％程度

　終点確認：前回の結果ら、やや長めに設定した。温度曲線から見ると８時間で良かった。

　完成収量：19.8ｋｇ。このうち0.2kgは、やや炭化不足(炉底の側壁部分)

　炭化品質：「中の上」ないし「上」。炭化十分で良質の炭ができた。

　温度測定：自動温度記録計。電熱器、木材の頂部、上から10、20、50、60cm（炉底近く）

 

３、収率の計算

　乾燥含水率を３０％（通常で２３％）とすると、収率は次の計算になる。なお、繊維素中の炭素分は、４０％　（CH₂O：12／30 → 0.4）。

　理論収量：62.4ｋｇ（仕込量）×０.７７（木質）×０.４（炭素分） → 1９．2ｋｇ

  現実収量：19.8kg　‥‥19.8／19.6 → 1.01（101％）

　　　　　　（収率は、前回も100％を越え、前回は完全揮発がなかったとして処理した。今回は、炉内温度が高かったため揮発分は、前回より少ない。しかし、その量を決める事はできない。また、初期水分も未確定。収率は、共に100％とする。但し、今回の方がやや少ない感じだ)　　　　　　　

　現実収率：100％

 

４、木酢液の回収、温度、送風量

　

       

温度上昇：最初に温度を800度近くまで上げ、炭化開始時間を早めようとした。そのため、最初の1時間は送風しなかった。電熱器は、10分で500度を越え、下部から白煙を吹出した。よって、炉頂の炭化開始を確認した。

炭化開始：木頂から10cmでは1時間で温度が250度を越え、この付近では盛んに炭化がおきている。20cmの所では、120度見当であり、木材の表面の炭化が開始されたと思われる。

送風：今次は、炉底を環流流路を絞ったため、送風すると炉底では、負圧かいうほど圧力が下がり、流路の絞りが強すぎる事が分かった。また、そのため、炉下部への熱の周りが遅く、炭化終了が長引く事になった。

復水回収：環流気体量が少なく、予定したようには行かなかった。回収は、３０％程度でまあまあだ。回収量から、エネルギー収支が計算できる所まではいっていない。

 

５、次回検討事項、炉底構造の改良

　木炭の収率が２度100％に達した後の検討課題は小さくなったが、他への応用という事で、前回に続き炉底の構造改良を試みる。

　

　水滴吸収網：環流路の出口に、ステン・たわしを敷詰めて、できるだけ水滴がとれる構造にする。

　炉底水貯め：冷却水として、2リットルほど注水してから始める。炉底での冷却は、エネルギー効率とは無関係。途中で水が切れたら、回収復水から補う（次回は、正確を期すため、純水の追加にする）。

　送風量：変更しない（全開）。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上