산소가 없는 상태에서 유기 물질을 열분해하는 열분해는 주로 일산화탄소, 수소, 메탄 및 기타 휘발성 유기 화합물과 같은 가스를 배출합니다. 이러한 가스는 고온에서 유기 물질이 분해되면서 생성됩니다.
일산화탄소(CO): 일산화탄소는 열분해 과정에서 방출되는 주요 가스입니다. 일산화탄소는 산소가 부족하여 탄소가 완전히 연소할 수 없을 때 발생합니다. 일산화탄소는 탄소 함유 화합물의 불완전한 분해의 산물이기 때문에 그 존재가 중요합니다.
수소: 수소는 열분해 중에 방출되는 또 다른 중요한 가스입니다. 수소는 바이오매스 내의 탄화수소 및 기타 수소 함유 화합물이 분해될 때 생성됩니다. 생산된 수소는 에너지 함량이 높기 때문에 연료로 사용할 수 있습니다.
메탄: 강력한 온실가스인 메탄도 열분해 과정에서 배출됩니다. 메탄은 더 큰 유기 분자가 분해되면서 형성됩니다. 메탄은 다른 탄화수소 가스보다 단위 부피당 더 많은 에너지를 함유하고 있어 귀중한 연료입니다.
기타 휘발성 유기 화합물: 열분해는 또한 다양한 기타 휘발성 유기 화합물(VOC)을 방출합니다. 이러한 화합물은 단순한 탄화수소부터 더 복잡한 유기 분자에 이르기까지 다양합니다. 이러한 VOC 중 일부는 냉각 시 오일, 왁스, 타르와 같은 액체 연료로 응축될 수 있습니다.
온도 및 제품 분포: 열분해 과정에서 방출되는 가스의 종류와 양은 온도와 가열 속도에 따라 크게 달라집니다. 낮은 온도(450°C 미만)에서는 공정에서 더 많은 바이오숯이 생산되는 반면, 높은 온도(800°C 이상)에서는 생산량이 기체 쪽으로 더 많이 이동합니다. 중간 온도와 높은 가열 속도는 바이오 오일 생산에 유리합니다.
산업 응용 분야: 열분해는 바이오매스뿐만 아니라 액체 및 기체 종의 열화학 처리에도 적용되어 균열을 통해 더 작은 분자를 생산합니다. 이는 다양한 공급 원료에서 에틸렌과 같은 화학 물질을 생산하는 산업에서 매우 중요합니다.
요약하면 열분해는 공정 조건과 원료의 특성에 따라 일산화탄소, 수소, 메탄 및 다양한 휘발성 유기 화합물과 같은 가스를 배출하는 복잡한 열화학 공정입니다.
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