열분해 오일이라고도 하는 바이오 오일은 바이오매스의 열분해에서 파생되는 액체 제품입니다.
이 공정에는 저산소 분위기에서 바이오매스와 같은 유기 물질을 빠르게 가열한 다음 빠르게 냉각하는 과정이 포함됩니다.
생성된 액체는 산소화 유기 화합물, 폴리머, 물의 복합 에멀젼입니다.
높은 산소 함량(최대 중량 기준 40%), 낮은 발열량, 산도, 불안정성, 고밀도가 특징입니다.
석유 오일과 달리 바이오 오일은 석유 오일과 혼합되지 않으며 물(20~30%)과 고체 무기물을 포함하는 경우가 많습니다.
바이오매스 열분해 오일이란 무엇인가요? 4가지 핵심 사항 설명
1. 생산 공정
열분해: 바이오매스 열분해는 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 가열하여 바이오 오일, 바이오 숯, 합성가스 등 다양한 제품을 생산하는 열화학 공정입니다.
이 공정은 일반적으로 건조, 적절한 열분해, 냉각의 세 단계로 나뉩니다.
건조 단계에서는 바이오매스에서 수분이 제거됩니다.
열분해 단계에서는 건조된 바이오매스를 300~900°C의 온도로 가열하여 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌과 같은 구성 성분으로 분해합니다.
냉각 단계에서는 제품을 사용 가능한 형태로 분리합니다.
2. 구성 및 특성
바이오 오일 구성: 바이오 오일은 주로 산소화 화합물로 구성되며, 빠른 열분해 과정에서 바이오매스 성분이 단편화 및 해중합되어 생성됩니다.
여기에는 산, 알코올, 케톤, 퓨란, 페놀, 에테르, 에스테르, 설탕, 알데히드, 알켄, 질소 및 산소 화합물을 포함한 다양한 유기 성분이 포함되어 있습니다.
이러한 화합물, 특히 고분자 올리고머의 존재는 실온에서도 바이오 오일을 불안정하고 반응성 있게 만듭니다.
특성: 바이오 오일은 높은 수분 함량, 낮은 발열량, 산도 및 불안정성이 특징입니다.
석유 오일과 혼합되지 않으며 물보다 밀도가 높습니다.
이러한 특성으로 인해 엔진 연료로 직접 사용하기에는 부적합하며 실제 적용 전에 업그레이드가 필요합니다.
3. 응용 분야 및 도전 과제
응용 분야: 바이오 오일의 주요 용도는 난방 또는 발전용 연료입니다.
또한 고부가가치 화학 물질을 추출하기 위해 화학적으로 변형하거나 가공할 수도 있습니다.
도전 과제: 바이오 오일의 불안정성, 특히 노화 및 상분리 경향은 중요한 과제입니다.
이러한 노화 과정은 수분 함량과 점도를 증가시키고 상 분리로 이어질 수 있으므로 오일을 사용하기 위해 안정화하기 위한 추가 처리 또는 업그레이드가 필요합니다.
4. 요약
요약하면, 바이오매스 열분해 오일은 산소가 제한된 통제된 조건에서 바이오매스를 열화학적으로 전환하여 추출한 산소가 풍부한 복잡한 액체입니다.
고유한 특성과 구성으로 인해 대체 연료 공급원으로서의 기회와 기존 연료 시스템과의 안정성 및 호환성 측면에서 도전 과제가 동시에 존재합니다.
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