기술팀 · Kintek Solution

바이오차 열분해는 농업 폐기물, 목재, 분뇨 등의 유기물을 산소가 없는 상태에서 열분해를 통해 바이오차로 전환하는 공정입니다.이 공정은 탄소 격리, 토양 개선 및 폐기물 관리에 매우 효율적입니다.주요 단계는 올바른 공급 원료를 선택하고, 열분해 반응기를 사용하여 재료를 가열하고, 온도와 산소 수준을 제어하고, 생성된 바이오 숯을 수집하는 것입니다.이 공정은 공급 원료와 열분해 조건에 따라 특정 특성을 가진 바이오 숯을 생산하도록 맞춤화할 수 있습니다.아래에서는 공정을 주요 단계로 나누고 관련된 중요한 요소에 대해 설명합니다.

핵심 포인트 설명:

1. 공급 원료 선택:

   • 공급 원료의 선택은 바이오 숯의 품질과 특성을 결정하기 때문에 매우 중요합니다.일반적인 공급 원료로는 목재 칩, 작물 잔재물, 거름, 기타 유기 폐기물 등이 있습니다.
   • 목재와 같이 리그닌 함량이 높은 공급 원료는 더 안정적인 바이오 숯을 생산하는 경향이 있는 반면, 셀룰로오스 함량이 높은 공급 원료는 다른 특성을 가진 바이오 숯을 생산할 수 있습니다.
   • 효율적인 열분해를 보장하고 에너지 소비를 줄이려면 공급 원료의 수분 함량이 20% 미만인 것이 이상적입니다.

2. 열분해 반응기:

   • A 열분해 반응기 는 산소가 없는 상태에서 공급 원료를 가열하는 데 사용되는 핵심 장비입니다.반응기에는 배치, 연속 및 반연속 시스템을 포함한 여러 유형의 반응기가 있습니다.
   • 반응기 설계는 가열 속도, 온도 제어 및 체류 시간에 영향을 미치며, 이 모든 것이 바이오숯 수율과 품질에 영향을 미칩니다.
   • 일반적인 반응기 유형에는 드럼 반응기, 유동층 반응기, 레토르트 시스템이 있습니다.각 유형은 운영 규모와 목적에 따라 장점이 있습니다.

3. 온도 제어:

   • 열분해는 일반적으로 300°C~700°C의 온도에서 발생합니다.낮은 온도(300°C-400°C)에서는 휘발성 함량이 높은 바이오 숯이 더 많이 생성되고, 높은 온도(500°C-700°C)에서는 탄소 함량과 안정성이 높은 바이오 숯이 생산됩니다.
   • 가열 속도도 중요한 역할을 합니다.느린 열분해(낮은 가열 속도)는 바이오 숯 수율을 극대화하고 빠른 열분해(높은 가열 속도)는 바이오 오일 및 합성 가스 생산에 유리합니다.

4. 무산소 환경:

   • 열분해는 연소를 방지하기 위해 산소가 없거나 산소가 적은 환경에서 이루어져야 합니다.이는 질소와 같은 불활성 가스로 반응기를 퍼지하거나 반응기를 밀봉하여 공기를 차단함으로써 달성할 수 있습니다.
   • 산소가 없는 환경을 유지하면 유기 물질이 재로 연소되지 않고 바이오 숯, 바이오 오일, 합성 가스로 분해됩니다.

5. 체류 시간:

   • 체류 시간은 공급 원료가 열분해 조건에 노출되는 시간을 의미합니다.체류 시간이 길수록 일반적으로 탄화가 더 완전하게 이루어지고 바이오탄화 안정성이 높아집니다.
   • 최적의 체류 시간은 공급 원료와 반응기 유형에 따라 다르지만 일반적으로 몇 분에서 몇 시간까지 다양합니다.

6. 바이오차 수집 및 냉각:

   • 열분해 후에는 바이오 숯을 식혀서 수집해야 합니다.빠른 냉각은 바이오숯의 다공성 구조를 보존하는 데 도움이 되며, 이는 토양 적용에 유리합니다.
   • 바이오 숯은 특정 용도에 맞게 특성을 향상시키기 위해 분쇄 또는 활성화와 같은 추가 처리를 거칠 수 있습니다.

7. 부산물 관리:

   • 열분해는 바이오 숯뿐만 아니라 바이오 오일과 합성 가스도 생산합니다.이러한 부산물은 포집하여 에너지원으로 사용하거나 다른 산업 분야에 사용할 수 있습니다.
   • 열분해 공정의 경제적, 환경적 이점을 극대화하기 위해서는 부산물을 적절히 관리하는 것이 필수적입니다.

8. 바이오 숯의 응용 분야:

   • 바이오차는 주로 토양 비옥도, 수분 보유력, 탄소 격리를 개선하기 위한 토양 개량제로 사용됩니다.또한 물 여과, 사료 첨가제 또는 산업 공정에서도 사용할 수 있습니다.
   • 구체적인 용도는 공급 원료와 열분해 조건의 영향을 받는 바이오숯의 특성에 따라 달라집니다.

이러한 요소를 신중하게 제어함으로써 바이오 숯 열분해를 최적화하여 특정 요구에 맞는 고품질의 바이오 숯을 생산할 수 있습니다.이 프로세스는 유기 폐기물을 관리하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 지속 가능한 농업과 기후 변화 완화에도 기여합니다.

요약 표:

단계	주요 세부 정보
1.공급 원료 선택	수분 함량이 20% 미만인 목재, 작물 잔재물 또는 거름과 같은 유기농 재료를 선택하세요.
2.열분해 반응기	효율적인 가열을 위해 배치, 연속 또는 반연속 반응기를 사용하세요.
3.온도 제어	300°C-700°C를 유지하세요. 온도가 낮을수록 더 많은 바이오 숯을 생산하고 온도가 높을수록 안정성이 높아집니다.
4.무산소 환경	연소를 방지하기 위해 불활성 가스 또는 밀폐된 리액터를 사용합니다.
5.체류 시간	최적의 탄화를 위해 지속 시간(분~시간)을 조정합니다.
6.바이오차 수집	다공성 구조를 보존하기 위해 빠르게 식히고, 특정 용도에 맞게 갈거나 활성화합니다.
7.부산물 관리	에너지 또는 산업용 바이오 오일과 합성 가스를 포집하세요.
8.응용 분야	토양 개선, 물 여과 또는 산업 공정에 바이오 숯을 사용하세요.

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