고속 열분해는 높은 가열 및 열 전달 속도, 제어된 열분해 온도, 제품의 빠른 냉각을 수반하는 공정입니다.
이 공정은 일반적으로 450~550°C의 온도에서 작동합니다.
가열 속도는 최대 500-1000°C/s에 달할 수 있습니다.
체류 시간은 5초 미만으로 매우 짧습니다.
이 방법은 응축 가능한 증기의 수율을 극대화하여 바이오매스 무게의 최대 70%가 액체로 전환됩니다.
4가지 핵심 요소 설명
높은 가열 및 열전달 속도
빠른 열분해를 위해서는 매우 높은 가열 및 열전달 속도가 필요합니다.
이를 통해 바이오매스를 열분해 온도까지 빠르게 가열할 수 있습니다.
빠른 가열은 바이오매스가 고온에서 보내는 시간을 최소화합니다.
이는 액체 바이오 연료의 생산을 극대화하는 데 도움이 됩니다.
가열 속도는 기존 열분해 공정보다 훨씬 빠른 1000°C/s까지 가능합니다.
열분해 온도 제어
고속 열분해 중 온도는 신중하게 제어됩니다.
일반적으로 450-550°C 범위입니다.
이 온도에서 바이오매스는 산소가 없는 상태에서 열분해됩니다.
이 과정에서 바이오매스는 휘발성 가스, 액체 생성물, 고체 숯으로 분해됩니다.
온도의 선택은 제품 수율에 직접적인 영향을 미치므로 매우 중요합니다.
낮은 온도(최대 약 650°C)에서는 더 많은 액체 바이오 오일을 생산하는 데 유리합니다.
온도가 높을수록(700°C 이상) 가연성 가스의 수율이 높아집니다.
제품의 빠른 냉각
바이오매스가 열분해된 후에는 생성된 증기-가스 혼합물을 빠르게 냉각시켜야 합니다.
이는 증기를 액체 바이오 오일로 응축시키기 위한 것입니다.
급속 냉각은 담금질을 통해 이루어집니다.
여기에는 추가 반응을 방지하기 위해 열분해 생성물을 즉시 냉각하는 것이 포함됩니다.
냉각 공정은 바이오 오일의 화학적 특성을 보존하는 데 필수적입니다.
이를 통해 바이오 오일을 효과적으로 수집하고 저장할 수 있습니다.
짧은 체류 시간
열분해 온도에서 바이오매스의 체류 시간은 매우 짧습니다.
일반적으로 1초 미만입니다.
이렇게 짧은 고온 노출은 바이오 오일의 효율적인 생산에 매우 중요합니다.
장시간 노출되면 바이오 오일이 더 가벼운 가스로 분해될 수 있습니다.
이는 원하는 액체 제품의 전체 수율을 감소시킵니다.
요약하자면, 고속 열분해는 고도로 제어된 공정입니다.
빠른 가열, 정밀한 온도 제어, 즉각적인 냉각을 활용합니다.
이러한 조건은 바이오매스를 가치 있는 바이오 연료로 효율적으로 전환하는 데 필수적입니다.
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