열분해 방식을 사용하여 바이오매스로부터 바이오오일을 생산하려면 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 고온에 노출시켜야 합니다.
이 과정을 통해 바이오매스는 가스, 고체 숯, 액체 제품으로 전환됩니다.
바이오 오일 또는 열분해 오일로 알려진 액체 생성물은 일반적으로 갈색, 진한 빨간색 또는 검은색이며 밀도는 약 1.2kg/리터입니다.
이해해야 할 7가지 핵심 사항
1. 바이오 오일의 구성
바이오 오일은 주로 산소화 화합물로 구성되어 있으며, 이는 높은 열 불안정성과 낮은 발열량의 원인이 됩니다.
2. 엔진 연료와의 비호환성
바이오 오일은 원시 형태로 엔진 연료로 사용할 수 없습니다.
3. 생산 공정
바이오 오일의 생산은 바이오매스를 빠르게 열분해하는 동안 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌을 동시에 단편화 및 해중합하는 과정을 포함합니다.
바이오매스를 빠르게 가열하고 생성된 증기를 빠르게 냉각하면 바이오 오일이 형성됩니다.
4. 수율 및 구성
고속 열분해를 통한 바이오 오일의 수율은 일반적으로 반응 조건에 따라 건조 바이오매스 기준으로 50와트%에서 70와트% 사이입니다.
바이오 오일은 수분 함량이 높고 산, 알코올, 케톤, 퓨란, 페놀, 에테르, 에스테르, 설탕, 알데히드, 알켄, 질소 및 산소 화합물을 포함한 수백 가지 유기 성분을 함유하고 있습니다.
5. 불안정성 및 노화
바이오 오일은 반응성 분자와 분자량이 5000보다 큰 올리고머 종의 존재로 인해 실온에서도 매우 불안정합니다.
또한 노화가 진행되면 더 많은 수분이 형성되고 점도가 높아지며 상 분리가 일어납니다.
6. 업그레이드의 필요성
따라서 바이오 오일은 엔진 연료로 사용하기 전에 업그레이드가 필요합니다.
7. 목표와 도전 과제
바이오 오일 생산의 목표는 수송용 원료로서 원유를 대체할 수 있는 연료를 개발하는 것입니다.
그러나 바이오 오일의 수율과 특성은 매우 가변적이며 공정 조건에 따라 달라집니다.
바이오 오일의 산소 함량을 25wt% 미만으로 낮추어 분리하기 쉽고 오일의 품질을 향상시키는 등 품질을 개선하기 위한 노력이 계속되고 있습니다.
이러한 개선은 유용한 탄소의 수율이 낮아지는 대가로 이루어집니다.
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