기술팀 · Kintek Solution

열분해는 산소가 없는 상태에서 바이오매스나 플라스틱 폐기물과 같은 유기 물질을 가열하는 것으로 시작되는 열화학 공정입니다.이 과정은 일반적으로 300°C에서 900°C에 이르는 고온에서 열진동으로 인해 장쇄 분자를 더 작은 분자로 분해합니다.산소가 없으면 연소를 방지하여 물질이 기체, 액체, 고체로 분해되어 연료유, 합성가스, 바이오 숯과 같은 가치 있는 제품으로 더 정제될 수 있습니다.공정은 불순물을 제거하기 위한 전처리와 필요한 크기로 분쇄하는 등 공급원료 준비로 시작됩니다.그런 다음 원료를 열분해 챔버에 넣고 가열하여 구성 성분으로 분해한 다음 분리 및 가공합니다.

핵심 사항 설명:

1. 열분해의 정의와 메커니즘:

   • 열분해는 불활성(산소가 없는) 대기에서 고온으로 물질을 열분해하는 것을 말합니다.
   • 이 과정은 과도한 열 진동으로 인해 장쇄 분자를 더 작은 분자로 분해합니다.
   • '열분해'라는 용어는 그리스어 '파이로'(불/열)와 '용해'(분리)에서 유래한 것으로, 열을 통한 물질 분리를 나타냅니다.

2. 온도 범위:

   • 열분해는 일반적으로 300°C에서 900°C 사이의 온도에서 발생합니다.
   • 특정 온도는 처리되는 재료와 원하는 최종 제품에 따라 달라집니다.
   • 일반적으로 온도가 높을수록 더 완전하게 분해되고 기체가 생성되는 반면, 온도가 낮을수록 액체와 고체가 형성되는 데 유리할 수 있습니다.

3. 산소 부재:

   • 열분해의 중요한 측면은 산소가 없어 연소를 방지한다는 점입니다.
   • 산소가 없으면 물질이 연소하지 않고 분해되어 바이오 오일, 합성 가스 및 바이오 숯과 같은 유용한 부산물을 생산할 수 있습니다.

4. 공급 원료 준비:

   • 열분해 공정은 원료의 준비로 시작됩니다.
   • 바이오매스나 플라스틱 폐기물의 경우 불순물(예: 금속, 먼지)을 제거하기 위한 전처리와 재료를 균일한 크기로 분쇄하는 과정이 포함됩니다.
   • 적절한 준비는 효율적인 분해와 최적의 제품 수율을 보장합니다.

5. 열분해 챔버에 적재:

   • 준비된 공급 원료는 열분해 반응기 또는 챔버에 로드됩니다.
   • 챔버는 불활성 분위기를 유지하고 고온을 견딜 수 있도록 설계되었습니다.
   • 경우에 따라 분해 과정을 향상시키기 위해 촉매를 추가할 수 있습니다.

6. 가열 및 분해:

   • 재료가 필요한 온도로 가열되어 녹고 기화됩니다.
   • 열 에너지는 물질의 화학 결합을 끊어 더 작은 분자를 형성합니다.
   • 분해 생성물에는 기체(합성 가스), 액체(바이오 오일), 고체(바이오 숯)가 포함됩니다.

7. 제품 분리:

   • 분해 후 제품은 물리적 상태에 따라 분리됩니다.
   • 기체와 증기는 액체 형태(바이오 오일)로 응축되고, 응축되지 않는 기체(합성 가스)는 수집됩니다.
   • 고체 잔류물(바이오차)은 반응기 바닥에 가라앉아 추가 처리 또는 사용을 위해 제거됩니다.

8. 열분해 생성물의 응용 분야:

   • 바이오 오일:정제하여 연료로 사용하거나 화학 생산의 원료로 사용할 수 있습니다.
   • 합성 가스:연료로 사용하거나 다른 화학 물질로 전환할 수 있습니다.
   • 바이오차:토양 개량제, 탄소 격리제 또는 여과 시스템으로 사용됩니다.

9. 에너지 요구 사항 및 과제:

   • 열분해는 에너지 집약적인 공정으로 상당한 열이 필요합니다.
   • 제품 수율을 최적화하고 에너지 소비를 최소화하기 위해 공정을 신중하게 제어해야 합니다.
   • 열 분배 관리, 일관된 원료 품질 보장, 부산물의 안전한 처리 등의 과제가 있습니다.

10. 산업 구현:

    • 산업 환경에서 열분해 반응기는 대량의 공급 원료를 처리하도록 설계되었습니다.
    • 시스템에는 열 공급을 위한 연소실, 제품 분리를 위한 사이클로트론, 비응축성 가스를 위한 재활용 메커니즘이 포함되는 경우가 많습니다.
    • 이 공정은 확장 가능하며 바이오매스, 플라스틱, 타이어 등 다양한 재료에 적용할 수 있습니다.

이러한 핵심 사항을 이해하면 폐기물을 귀중한 자원으로 전환하는 방법으로서 열분해의 복잡성과 잠재력을 이해할 수 있습니다.이 공정은 원료의 세심한 준비와 가열로 시작하여 연소를 방지하기 위해 산소가 없는 환경을 유지하면서 제품의 분해와 분리를 제어합니다.

요약 표:

주요 측면	세부 정보
정의	산소가 없는 대기에서 열분해.
온도 범위	공급 원료 및 원하는 제품에 따라 300°C~900°C.
주요 제품	바이오 오일, 합성 가스 및 바이오 숯.
공급 원료 준비	불순물을 제거하기 위한 전처리와 균일한 크기로 분쇄합니다.
공정 단계	기체, 액체 및 고체의 가열, 분해 및 분리.
애플리케이션	연료 생산, 화학 원료, 토양 개량, 탄소 포집.
도전 과제	에너지 집약적, 열 분배, 공급 원료 일관성, 부산물 처리.

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