산소가 포함된 유기 화합물, 폴리머, 물의 복잡한 혼합물인 열분해 오일은 열분해 공정의 주요 생산물 중 하나입니다. 그러나 열분해는 바이오차, 합성 가스(또는 합성 가스), 회분 등 여러 부산물도 생성합니다. 이러한 부산물은 공급 원료와 반응 조건에 따라 달라집니다. 탄소가 풍부한 고체 잔류물인 바이오차는 토양 개량제나 탄소 격리에 사용되는 경우가 많습니다. CO, CO2, CH4, H2와 같은 가연성 가스의 혼합물인 합성 가스는 귀중한 에너지원으로 사용됩니다. 광물 기반 물질인 회분은 일반적으로 처리 후에 포함됩니다. 또한 열분해는 공정의 부산물인 비응축성 가스와 물을 생성합니다. 이러한 부산물을 이해하는 것은 열분해 공정을 최적화하고 결과물의 효용을 극대화하는 데 매우 중요합니다.
핵심 사항 설명:
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열분해 오일:
- 열분해 오일은 열분해의 주요 액체 생성물로, 높은 산소 함량(최대 중량 40%)과 산소화된 탄화수소의 복잡한 혼합물이 특징입니다.
- 포름알데히드, 아세트산과 같은 저분자 화합물뿐만 아니라 페놀, 올리고당과 같은 고분자 화합물도 포함되어 있습니다.
- 오일은 불안정하고 부식성이 있으며 열적으로 불안정하기 때문에 석유 기반 연료와 구별됩니다.
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바이오차:
- 바이오차는 탄소 함량이 높은 유기물과 재로 구성된 열분해의 고체 부산물입니다.
- 일반적으로 토양의 질을 개선하고 수분 보유력을 높이며 탄소를 격리하기 위한 토양 개량제로 사용됩니다.
- 바이오 숯은 촉매 지지체 역할을 하거나 다양한 산업 분야에 사용되는 활성탄으로 가공할 수도 있습니다.
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합성 가스(신가스):
- 합성 가스는 열분해 과정에서 생성되는 가연성 가스의 혼합물로 CO, CO2, CH4, H2 및 다양한 탄화수소(CnHm)를 포함합니다.
- 이는 귀중한 에너지원으로 버너나 산화 챔버에서 직접 사용하여 열을 발생시키거나 연료로 추가 가공할 수 있습니다.
- 합성 가스의 구성은 열분해 온도와 공급 원료에 따라 달라집니다.
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Ash:
- 회분은 일반적으로 공급 원료의 무기 성분에서 파생되는 열분해의 미네랄 기반 부산물입니다.
- 상업적 가치가 크지 않지만 미량 원소나 오염 물질이 포함되어 있을 수 있으므로 처리 후 반드시 보관 및 관리해야 합니다.
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비응축성 가스:
- 이러한 가스에는 수소(H2), 메탄(CH4), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 질소(N)가 포함됩니다.
- 이들은 열분해의 여러 단계에서 생성되며, 온도가 높을수록 수소와 탄화수소 생산에 유리합니다.
- 이러한 가스는 에너지 회수 또는 추가 화학 공정에 활용할 수 있습니다.
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물:
- 물은 열분해의 부산물로, 반응과 공급 원료의 초기 건조 단계에서 모두 생성됩니다.
- 바이오 오일은 종종 바이오 오일에서 분리되며 이 과정에서 처리되거나 재사용될 수 있습니다.
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기타 고체 잔류물:
- 공급 원료에 따라 열분해는 강철 와이어(타이어 열분해의 경우) 또는 특정 유기 물질의 숯과 같은 다른 고체 잔류물을 생성할 수 있습니다.
- 이러한 잔여물은 재활용하거나 산업용으로 용도를 변경할 수 있습니다.
이해관계자는 이러한 부산물을 이해함으로써 열분해 시스템을 더 잘 설계하여 자원 회수를 극대화하고 폐기물을 최소화하여 공정을 더욱 지속가능하고 경제적으로 실행할 수 있습니다.
요약 표:
| 부산물 | 설명 | 애플리케이션 |
|---|---|---|
| 열분해 오일 | 산소 함량이 높고 불안정하며 부식성이 있는 1차 액체 제품 | 대체 연료, 화학 원료 |
| 바이오차 | 탄소가 풍부한 고체 잔류물 | 토양 개량, 탄소 격리, 촉매 지원 |
| 합성 가스(신가스) | 가연성 가스 혼합물(CO, CO2, CH4, H2) | 에너지원, 연료 생산 |
| Ash | 무기 성분의 미네랄 기반 잔류물 | 상업적 가치 제한, 격리 필요 |
| 비응축성 가스 | H2, CH4, CO, CO2, N2와 같은 가스 | 에너지 회수, 화학 처리 |
| 물 | 반응 및 건조 단계에서 발생하는 부산물 | 공정에서 처리 또는 재사용 |
| 기타 고체 잔류물 | 특정 공급 원료의 강선이나 숯과 같은 잔류물 | 산업용으로 재활용 또는 용도 변경 |
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