바이오매스 열분해는 바이오매스를 산소가 없는 상태에서 가열하여 바이오 오일, 바이오 숯, 합성가스 등 다양한 제품으로 분해하는 공정입니다.
5가지 주요 단계 설명
1. 건조
첫 번째 단계는 바이오매스에서 수분을 제거하는 단계입니다.
수분이 존재하면 후속 열분해 반응의 효율에 영향을 미칠 수 있으므로 이 단계는 매우 중요합니다.
2. 열분해
두 번째 단계에서는 건조된 바이오매스를 산소가 없는 상태에서 일반적으로 300~900°C 사이의 온도로 가열합니다.
이 고온 환경에서 바이오매스는 주로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌과 같은 구성 성분으로 분해됩니다.
그런 다음 이러한 구성 요소는 추가 분해를 거쳐 다양한 제품을 형성합니다.
숯으로 알려진 고체 잔여물에는 탄소가 풍부합니다.
응축 가능한 증기 분획은 물과 유기종의 혼합물을 포함하며, 냉각 시 바이오 오일을 형성합니다.
비응축성 기체상에는 메탄, 수소, 일산화탄소, 이산화탄소의 혼합물인 합성 가스가 포함됩니다.
3. 냉각 및 분리
마지막 단계는 열분해 생성물을 냉각하고 각각의 형태로 분리하는 단계입니다.
바이오 오일은 난방 또는 발전용 연료로 사용할 수 있습니다.
고체 잔류물인 바이오 숯은 토양 개량제로 활용하거나 촉매 담체 또는 활성탄과 같은 다양한 응용 분야에서 탄소 재료로 활용할 수 있습니다.
기체 상태의 산물인 합성가스도 난방용 연료나 전기 생산에 사용할 수 있습니다.
4. 공급 원료 적합성
열분해에 대한 바이오매스 공급 원료의 적합성은 구성, 가용성 및 비용에 따라 달라집니다.
5. 공정 최적화
온도, 체류 시간, 촉매의 존재 여부와 같은 파라미터를 조정하여 원하는 제품의 품질과 수율을 향상시킴으로써 공정을 최적화할 수 있습니다.
또한 느린 열분해의 숯이나 빠른 열분해의 바이오 오일과 같은 특정 최종 제품을 생산하도록 공정을 수정할 수도 있습니다.
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