열분해 반응기에는 유동층, 고정층, 진공, 순환, 절제, 오거, 로터리 킬른, 드럼, 튜브형, 하인즈 레토르트, 와류, 유입 흐름, 철망, 배치 및 세미 배치 반응기 등 다양한 유형이 있습니다. 이러한 반응기는 형상, 로딩 모드, 열 적용 모드 등의 요소에 따라 분류됩니다.
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유동층 반응기(FBR): 이 반응기는 바닥에 모래와 같은 바닥 재료 층과 열분해 중인 기질의 원치 않는 반응을 방지하는 흐르는 유체가 포함되어 있습니다. 열 전달은 베드 재료에 의해 효율적으로 수행됩니다. 일반적으로 순수한 질소인 가스가 반응기 바닥에 압력을 가하여 유입됩니다.
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고정층 반응기: 이 시스템은 비교적 크기가 균일하고 석탄 미분 함량이 낮은 연료에 대해 간단하고 신뢰할 수 있으며 입증된 시스템입니다. 전통적으로 숯을 생산하는 데 사용되는 가스 냉각 및 청소 시스템을 갖춘 반응기로 구성됩니다. 고정층 원자로는 탄소 보존율이 높고 가스 속도가 낮으며 고체 체류 시간이 길어 잔류물이 적습니다. 그러나 이러한 반응기의 주요 문제점은 타르가 형성된다는 것입니다.
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진공 열분해: 이 기술은 감압 상태에서 열분해하여 제품 분포를 변경하고 바람직하지 않은 부산물의 형성을 줄일 수 있습니다.
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순환 열분해: 이 유형은 반응기 내에서 입자를 순환시켜 열 전달 및 반응 효율을 향상시킵니다.
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절제 열분해: 이 방법은 바이오매스가 가열된 표면에 의해 제거되거나 침식되는 동안 열분해되어 높은 바이오 오일 수율을 얻을 수 있습니다.
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오거 반응기: 이 반응기는 스크류와 같은 메커니즘을 사용하여 바이오매스를 가열된 구역으로 이동시켜 연속적인 처리를 용이하게 합니다.
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로터리 킬른: 이 반응기는 회전하면서 바이오매스를 혼합하고 가열하여 균일한 열분해가 이루어지도록 합니다.
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드럼 반응기: 이 유형은 회전하는 드럼을 사용하여 바이오매스를 가열하며, 연속 열분해 공정에 자주 사용됩니다.
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튜브형 반응기: 이 반응기는 바이오매스가 가열되는 튜브로 구성되며, 고온 및 고속 열분해 공정에 자주 사용됩니다.
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하인즈 레토르트: 고온 열분해에 사용되는 배치 반응기의 일종으로, 주로 바이오 숯 생산에 사용됩니다.
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와류 반응기: 이 반응기는 열분해 중에 열과 질량 전달을 향상시키기 위해 소용돌이치는 가스 흐름을 사용합니다.
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엔트라인드 플로우 반응기: 이 유형은 가스 흐름에 미세 입자를 현탁시켜 빠른 가열과 열분해를 가능하게 합니다.
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와이어 메쉬 반응기: 이 혁신적인 디자인은 메시를 사용하여 바이오매스를 지지하고 열을 고르게 분배합니다.
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배치 반응기: 이 반응기는 전체 공정(가열, 반응, 냉각)을 동일한 용기에서 진행하면서 바이오매스를 일괄 처리합니다.
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세미 배치 반응기: 배치 반응기와 유사하지만 작동 중에 부분 로딩 또는 언로딩이 가능하여 공정 제어에 약간의 유연성을 제공합니다.
각 유형의 반응기에는 특정 장단점이 있으며, 반응기 선택은 원하는 제품, 운영 규모 및 특정 공정 요구 사항에 따라 달라집니다. 예를 들어 유동층 반응기는 열 전달에 효율적이지만 유동화 가스를 신중하게 제어해야 합니다. 고정층 반응기는 간단하지만 타르가 형성될 수 있습니다. 진공 및 절제 열분해는 제품 품질과 수율에 영향을 미칠 수 있는 고유한 공정 조건을 제공합니다.
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