바이오 오일이라고도 하는 열분해 오일은 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 열분해하는 열분해라는 공정을 통해 생산됩니다. 이 과정은 바이오매스를 액체 바이오 오일, 숯 및 가스로 변환합니다. 열분해 오일을 만드는 주요 단계는 바이오매스를 일반적으로 약 500°C의 고온으로 빠르게 가열한 다음 빠르게 냉각하여 증기를 액체 형태로 응축하는 것입니다.
프로세스 요약:
- 바이오매스 가열: 나무, 풀, 옥수수 찌꺼기 등의 바이오매스 재료는 산소가 없는 반응기에서 고온(약 500°C)으로 가열됩니다. 이 단계는 산소가 없으면 연소를 방지하고 대신 열분해로 이어지기 때문에 매우 중요합니다.
- 응축: 가열 중에 생성된 증기는 빠르게 냉각되어 이 증기가 바이오 오일이라는 액체로 응축됩니다. 이 액체는 열분해 공정의 주요 생성물입니다.
- 부산물: 바이오 오일과 함께 숯(숯 또는 바이오 숯의 한 형태)과 메탄, 수소, 일산화탄소 같은 다양한 가연성 가스도 생산됩니다. 이러한 가스는 반응기에 열을 공급하여 열분해 공정을 지속하는 데 활용될 수 있습니다.
자세한 설명:
-
바이오매스 가열: 바이오매스의 선택은 생산되는 바이오 오일의 품질과 양을 결정하기 때문에 매우 중요합니다. 일반적으로 사용되는 바이오매스에는 농업 잔재물, 목재, 에너지 작물 등이 있습니다. 바이오매스는 산소가 배제되거나 최소한의 양만 존재하는 통제된 환경에서 가열됩니다. 이는 일반적으로 밀폐된 반응기를 사용하거나 산소가 없는 환경에 바이오매스를 투입하여 이루어집니다. 높은 온도로 인해 바이오매스는 더 작은 분자로 분해됩니다.
-
응축: 바이오매스가 분해되면서 가스와 증기를 방출합니다. 이 증기는 유기 화합물이 풍부하며 빠르게 냉각되어 액체 상태로 응축됩니다. 이 액체인 바이오 오일은 물과 다양한 유기 화합물의 복잡한 혼합물입니다. 빠른 냉각은 증기의 재중합을 방지하여 숯이나 기타 고체 잔류물을 형성할 수 있는 증기의 재중합을 방지하는 데 필수적입니다.
-
부산물: 열분해 과정에서 생성되는 가스는 합성 가스로 알려져 있으며 메탄, 수소, 일산화탄소가 포함됩니다. 이러한 가스는 원자로를 가열하는 연료로 사용할 수 있어 프로세스를 자급자족할 수 있기 때문에 가치가 있습니다. 숯 또는 바이오 숯은 탄소가 풍부한 고체로 토양 개량제나 연료로 사용할 수 있습니다. 또한 비응축성 가스는 전기 생산에 사용할 수 있습니다.
결론
열분해는 바이오매스를 연료와 화학물질로 더 정제할 수 있는 바이오 오일을 포함한 가치 있는 제품으로 전환하는 다재다능하고 효율적인 방법입니다. 이 공정은 또한 폐기물 감소에 기여하며 열분해 시스템의 특정 요구와 조건에 따라 다양한 부산물을 생산하도록 맞춤화할 수 있습니다.
