촉매 열분해는 촉매를 사용하여 바이오 오일의 수율과 품질을 향상시키는 공정입니다. 이 목적으로 일반적으로 사용되는 촉매는 LDH(층상 이중 수산화물) 촉매입니다. LDH 촉매는 바이오 오일 업그레이드의 필요성을 줄이고 생산 절차를 간소화할 수 있기 때문에 이러한 선택이 이루어집니다.
촉매 열분해에는 어떤 촉매가 사용되나요? (4가지 핵심 사항 설명)
1. 촉매 열분해 방법
촉매 열분해는 크게 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다: 현장 내 방식과 현장 외 방식.
현장 방식에서는 바이오매스와 촉매가 단일 반응기에서 함께 혼합됩니다. 이 방법은 비용 효율적이지만 코크스 형성 및 열 전달 저하로 인해 촉매가 더 빨리 비활성화될 수 있습니다.
현장 방식은 바이오매스와 촉매층을 분리합니다. 이를 통해 바람직한 방향족을 보다 선택적으로 생산할 수 있지만 자본 비용과 복잡성이 더 높습니다.
2. 열분해에서 촉매의 역할
열분해에 촉매를 첨가하는 것은 반응의 흡열 특성으로 인해 매우 중요합니다.
LDH와 같은 촉매는 반응 온도를 낮추는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 전체 공정 비용과 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.
또한 숯 생성을 최소화하고 바이오 오일의 불안정성이나 노화를 줄여 안정화함으로써 바이오 오일의 수율을 향상시킵니다.
3. 탄화수소 생산을 위한 특정 촉매
가스화 또는 열분해를 통해 바이오매스에서 C1, C2, C3 탄화수소를 생산할 때는 일반적으로 제올라이트와 카올린과 같은 점토 광물과 같은 촉매가 사용됩니다.
이러한 촉매는 바이오매스의 종류와 원하는 최종 제품에 따라 중질 탄화수소를 선택적으로 분해하고 경질 탄화수소를 응축하는 데 도움이 됩니다.
4. 다양한 열분해 공정의 촉매
일반적으로 촉매는 열분해 및 저속 열분해에는 사용되지 않지만, 바이오매스에 내재된 무기 물질, 특히 알칼리 및 알칼리 토금속은 촉매 활성을 나타낼 수 있습니다.
고속 열분해에서는 중간 액체 화합물(ILC)이 이러한 촉매와 더 많이 상호 작용하여 촉매의 효과를 향상시킬 수 있습니다.
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