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典型的な農業廃棄物からの熱分解と水熱変換によるフルフラールとレボグルコサンの生産。温度と原料の影響
Production of furfural and levoglucosan from typical agricultural wastes via pyrolysis coupled with hydrothermal conversion: Influence of temperature and raw materials.
PMID: 32673980 DOI: 10.1016/j.wasman.2020.06.045.
抄録
バイオマスを直接熱分解して得られる液状製品は、通常複雑で有効利用が難しい。水熱変換と低温熱分解を組み合わせることで、バイオマスのヘミセルロースとセルロースをそれぞれ付加価値の高いフルフラールとレボグルコサン(LG)に変換することができる。代表的な農業廃棄物であるトウモロコシの茎、落花生の殻、米の茎を用いて、水熱処理(160-240℃)とその後の熱分解(340-400℃)の温度がフルフラールとLGの生成に及ぼす影響を調べた。200℃でピーナッツ殻を加水分解した結果、最大フルフラール収量4.2%を達成した。ピーナッツの殻から製造された水炭は、熱分解温度360℃で7.3％（元のバイオマス重量に基づく）という最高のLG収率を示しました。この最適条件では、ハイブリッド熱化学プロセスの様々な製品からの総収入は、ピーナッツの殻1キログラムあたり0.362ドルと推定され、フルフラールとLGは収入の90％を占めています。
The liquid product from biomass direct pyrolysis is usually complex and difficult to effectively utilize. By combining hydrothermal conversion and low-temperature pyrolysis, the hemicellulose and cellulose of biomass can be transformed into value-added furfural and levoglucosan (LG), respectively. The effects of temperature during hydrothermal treatment (160-240 °C) and subsequent pyrolysis (340-400 °C) on the production of furfural and LG were investigated by using three typical agricultural wastes, namely corn stalk, peanut shells, and rice stalk. The maximum furfural yield of 4.2% was achieved upon hydrolysis of peanut shells at 200 °C. The hydrochar produced from peanut shells presented the highest LG yield of 7.3% (based on original biomass weight) for a pyrolysis temperature of 360 °C. Under this optimal condition, the total revenue from various products of the hybrid thermochemical process was estimated at $0.362 per kilogram of peanut shells, whereas furfural and LG account for 90% of the revenue.
Copyright © 2020. Published by Elsevier Ltd.