고속 열분해는 바이오매스를 바이오 오일, 바이오 숯, 합성 가스와 같은 가치 있는 제품으로 빠르게 전환하는 열화학 공정입니다.
이 과정에는 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 고온으로 가열하는 과정이 포함됩니다.
이 공정은 높은 가열 및 열전달 속도, 세심하게 제어되는 열분해 온도, 제품의 빠른 냉각이 특징입니다.
열분해 온도에서의 체류 시간은 일반적으로 1초 미만으로 매우 짧습니다.
5가지 핵심 포인트 설명
1. 높은 가열 속도와 짧은 체류 시간
고속 열분해 공정은 바이오매스를 높은 속도(10-200°C/s)로 가열하고 중간 온도(400-600°C)에서 짧은 체류 시간(0.5-10초)으로 가열하는 과정을 포함합니다.
그 결과 주로 바이오 오일과 바이오 가스가 생산됩니다.
바이오매스의 유형은 생산되는 고체, 액체, 기체 단계의 비율에 영향을 미칩니다.
바이오 오일 수율(건조 바이오매스 기준)은 50~70wt%까지 높을 수 있습니다.
2. 유기 거대 분자의 열분해
열분해의 목적은 고체, 액체 및 기체 생성물을 얻기 위해 유기 고분자를 열분해하는 것입니다.
고속 열분해는 액체 바이오 오일의 수율을 극대화하는 것을 목표로 합니다.
바이오매스는 에너지 밀도가 높고 경제적으로 운송 가능한 중간체로 변환됩니다.
후속 처리 단계로 난방 목적으로 화석유를 대체하거나 화학 물질 또는 에너지 운반체 합성을 위한 촉매 업그레이드 등 다양한 대안이 존재합니다.
3. 재생 에너지 제품 생산
고속 열분해는 바이오 오일 외에도 다양한 재생 에너지 제품을 생산합니다.
아직 초기 단계이지만 이 방법의 상용화는 꾸준히 발전하고 있습니다.
한 가지 접근 방식은 바이오 오일을 중앙 정제 시설로 운반하는 소규모 처리 공장의 분산형 시스템의 일부로 작동하는 이동식 시설을 구축하는 것입니다.
4. 최종 제품 및 용도
고속 열분해의 최종 생성물은 운송 연료, 토양 개량제, 오염 물질 흡착제, 활성탄 생산용 공급 원료, 연료로 사용할 수 있습니다.
그러나 이 공정에는 높은 장비 비용과 최종 제품의 효율적인 분리 및 정제의 필요성 등 어려움이 없는 것은 아닙니다.
5. 고속 열분해의 혁신적인 잠재력
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