概要
業界での競争力の向上は、高品質な機能と付加価値の高い新製品の開発で大きく差がつきます。合理的な拡張性を備え、ラボレベルで産業プロセスをシミュレーションできる連続的で自動化されたパイロットプラントが、新製品の検討、既存製品の品質改善、新しいプロセスの開発に不可欠です。
こうしたシステムの高度な複雑性、操作できる変数の数とそれらの相互関係は、代表的で再現可能な結果を得るために、計装と制御を徹底的に研究する必要があります。
2018年、PIDはMicromeriticsの傘下に入り、パイロットプラントを含む同社の特許技術がポートフォリオに加わりました。MicromeriticsとPIDは、2025年にMalvern Panalyticalの関連会社となり、数々の優れた機器がグループの材料特性評価ソリューションに取り入れられています。
ガス化と熱分解
ガス化や熱分解などの改良技術を用いた既存の燃料備蓄を変換する革新的な方法に新たな関心が向けられるようになったことを受け、PID Eng & Techは、バイオ燃料分野の重要な研究者と協力し、市場で最も汎用性の高いパイロットプラントの開発に取り組んできました。その汎用性と完全な自動化により、最適な実験条件を決定し、工業用ガス化反応器や熱分解反応器に起こりうる操作上の問題を検出することが可能です。
ガス化/熱分解工程において1時間あたり最大2 kgの固形物の処理から、1時間あたり最大200 gの小規模な処理までを選択できます。
バイオマス、プラスチックなどの固形物を一定かつ再現性のある方法で供給する連続的で安定したシステム
反応器は反応器ゾーンとフリーボードゾーンに区分それぞれ650～850 ℃までの一定の動作温度で熱分解およびガス化を実行加熱ゾーンを3つに分けた放射炉(最大1000 ℃)で温度プロファイルを改善流動化速度判定用設備
高精度液体供給ポンプ(最大25 ml/分)液体の特性に合わせ、ヒートトレースラインまたは冷却設備を選択
μGCをプラントに統合し、オンラインでガスサンプル分析と物質収支計算が可能
生成ガス流に残った汚染物質の燃焼に使用
ガス気流(空気、O2、蒸気、N2)を400 ℃まで予熱。水位蒸気発生装置一式が付属。
SS316シェルチューブ熱交換器システム、容器、および合体フィルタで構成されたシステムで、高温ガスの冷却と効率の良いタールとバイオオイルの回収が実現ご要望に応じて、分別されたバイオオイルを得るための温度制御を実装可能。
溶媒を用いてタール(高分子量有機化合物)を回収するクールトラップをベースとしたモジュール式サンプリングトレイン
生成されたガス流を排気前の汚染物質の保持に使用
排出されたガス流は、サーマルマスフローコントローラを介して大気圧でパイロットプラントに再び供給するか、圧縮して他の装置に供給可能
加熱された2つのサイクロンを直列に接続し、高温フィルタを使用してガス流から固体粒子を除去。最終生成物内の灰の含有量を削減。
熱分解に推奨される電気集じん装置はフォギングオイルを分離するよう設計。凝縮では得られない液体粒子の収集が実現。
実験時間を長くとれるよう、プラントの運転圧力に影響を与えることなく固体を充填
生成されたガス量の測定に使用温度と圧力の補正機能を搭載
緩慢な熱分解
スクリュー型反応器ユニットが、緩慢な熱分解プロセスを利用して、廃棄物から付加価値のある固体を生成します。様々な種類の原料を幅広い温度条件下で処理できます。
ユニットは複数のゾーンに区分された炉内に収容されたSS310スクリュー駆動式水平管型反応装置で構成されており、反応器の全長にわたり、様々な温度ランプで稼働できます。反応器内の滞留時間は数分から数時間まで設定できます。
独立した投入スクリューシステムのおかげで、送り速度を滞留時間とは別で変更可能です。反応路出口で固体生成物が容器に回収され、得られたガスは、微粒子が出ないようフィルタ要素を固定した容器の上部を通り、容器から排出されます。
最後に、蒸気が凝縮されて液体となり、ガス生成物が湿式ガスメーターで測定されます。真空ポンプは、反応器の詰まりを防止し、システム内の圧力を一定に保つために使用されます。
Microactivity Test Unit
Microactivity Test Unit (MAT)は、石油系油分やバイオオイルなどの再生可能エネルギー源を原料として流動触媒分解(FCC)を分析する、完全に自動化され、制御され、コンピュータ化されたラボ用反応器です。
主な機能
- ASTM D3907法に基づいた触媒活性と選択性を調査可能
- プログラムした個々のFCC試験を連続的な自動制御で最大4回まで続けて実施
多彩な操作モード
- ASTM D3907法に基づいて条件を修正また正常化
- 完璧さを追求して設計された反応器の大きさ、正確なパイプ長、距離から生まれた準ゼロデッドボリューム
- 標準ユニットは、追加の装置(マスフローコントローラ、同時注入ポンプ、構築用特殊材料など)を使用して固有の要件に合わせることが可能
- 実験中、独立したそれぞれの操作や手順についてオペレータが条件を決定可能
- 流量としての触媒/オイル比
- 射出流量射出時間
- 温度
優れた反応温度制御と非常に短い反応時間でガスオイルを供給する精密シリンジポンプを利用し、コークス定量を含む反応と再生を同じ場所でステージを連続して行うことができます。
生成された4種の液体は、実験が終わるまで冷却されたレシーバに回収され、ガスはガスクロマトグラフィーでオンラインで分析可能です。
撹拌タンク用パイロットプラント
このコンピュータ化され自動化されたパイロットプラントは、連続モード、バッチモード、セミバッチモードで稼働する撹拌タンク反応器がベースとなっています。現行の規制に準拠した高圧認証を取得しており、必要なオプションを必要なだけ使用して独自のパイロットプラントを設計可能です。
- 気体と液体の数を完全にカスタマイズ可能
- 高圧用途用磁気カップリング攪拌器を備えた撹拌タンク反応器 (SS316、ハステロイC、ガラス、PTFEライナーで製造)
- 数ミリリットルから数リットルまで対応可能な反応器
- 各種触媒バスケットを使用可能
- 反応器の温度制御システムに電気炉または熱ジャケット反応器を介した流体を使用。冷却コイルも利用可能。
- 反応器の圧力制御システムは、PID Eng & Techの特許取得済み高精度サーボ制御バルブを基に設計
- 分画が必要な場合、反応器とセパレータに異なる2つの圧力制御装置を選択可能
- 高圧の液化ガスセパレータは、特定のプロセス条件に応じてデッドボリュームが非常に小さくなるPID Eng & Techの特許取得済み技術を使用
- 並列反応器を使用してスループットの向上も可能
光触媒反応器ユニット
高圧/高温下で作業可能な光触媒反応器をベースとしたコンピュータ化され、完全に自動化されたユニット
- 気体と液体の数を完全にカスタマイズ可能
- 蒸気発生設備を使用可能
- 異なる材料を使用し、様々な触媒の量やサイズに対応するよう設計された光触媒反応器
- 波長や電源要件に合わせて様々な照明システムを使用可能
- 高圧の液化ガスセパレータは、特定のプロセス条件に応じてデッドボリュームが非常に小さくなるPID Eng & Techの特許取得済み技術を使用
- 反応器の圧力制御システムは、PID Eng & Techの特許取得済み高精度サーボ制御バルブを基に設計
- 真空システムを使用可能
カスタムメイド
当社のエンジニアリングチームは、カスタマイズ式パイロットプラントの設計と構築に精通しています。
私たちはお客様に満足いただくことを主な目標とし、クライアントと密接に協力しあい、プロセスのアイデアを研究開発装置に変えることでこれを達成しています。
事前設計されたモジュラーコンポーネントを活用し、次の2つの重要なプロジェクト要因を大幅に削減します。
- 構築時間
- 取得価額
さらに、プロセス制御技術の最新の進化を取り入れ、最適な効率を確保しています。
