열분해는 산소가 없는 상태에서 고온에서 유기 물질이 화학적으로 분해되는 과정입니다.
이 과정에는 물리적 상 변화와 화학적 변형이 모두 포함됩니다.
그 결과 기체, 액체, 고체 등 다양한 제품이 형성됩니다.
열분해는 일반적으로 430°C(800°F) 이상의 온도와 압력 하에서 수행됩니다.
열분해는 되돌릴 수 없는 과정입니다.
열분해 중에는 어떤 일이 일어나나요? 5가지 주요 단계 설명
1. 건조
먼저 공급 원료를 건조하여 수분을 제거합니다.
이를 통해 효율적인 열분해를 보장하고 원치 않는 반응을 방지합니다.
2. 열분해
건조된 원료는 산소가 없는 상태에서 고온(400-800°C)으로 가열됩니다.
이 열분해는 유기 물질을 휘발성 가스, 액체 제품(바이오 오일), 고체 숯으로 분해합니다.
3. 응축 및 포집
휘발성 기체와 액체는 추가 사용 또는 처리를 위해 응축 및 수집됩니다.
4. 건조에 대한 자세한 설명
이 초기 단계는 수분이 열분해 반응을 방해하고 공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있으므로 매우 중요합니다.
수분을 제거함으로써 재료는 후속 고온 처리를 위해 준비됩니다.
5. 열분해에 대한 자세한 설명
공정의 핵심인 열분해는 물질을 가열하여 화학적 분해를 일으키는 것입니다.
산소가 없는 상태에서 재료는 연소하지 않고 다양한 성분으로 분해됩니다.
고온으로 인해 유기 물질의 장쇄 분자가 강하게 진동하여 더 작은 분자로 분해됩니다.
그 결과 가스(일산화탄소, 이산화탄소, 경탄화수소 등), 바이오 오일(어두운 색의 액체), 숯(탄소가 풍부한 고체)이 형성됩니다.
6. 응축 및 수집에 대한 자세한 설명
열분해의 산물, 특히 기체와 액체는 응축되어 수집됩니다.
이러한 제품은 발열량이 높으며 화학 및 발전 등 다양한 산업에서 사용됩니다.
탄소가 풍부한 고체 숯은 연료나 다른 산업 공정에도 사용할 수 있습니다.
7. 응용 및 변형
열분해는 고대 이집트 시대부터 타르 생산과 목재 오염 제거 등 역사적으로 사용되어 왔습니다.
오늘날에는 바이오매스를 바이오 연료로 전환하고 플라스틱과 타이어와 같은 물질을 처리하는 데 널리 사용됩니다.
숯 생산에 유리한 저속 열분해(탄화) 또는 기체 및 액체 생산에 유리한 고속 열분해 등 조건에 따라 공정이 달라질 수 있습니다.
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