고정층 열분해 반응기는 고체 바이오매스 또는 기타 기질을 열분해하여 바이오 오일, 가스 및 숯을 생산하는 열분해 공정에 사용되는 반응기 유형입니다. 이 반응기는 기질을 바닥에 넣고 가열하는 단순한 설계로 대부분의 경우 유체나 촉매 없이도 효율적으로 열을 전달하고 열분해할 수 있는 것이 특징입니다.
설계 및 작동:
고정층 열분해 반응기는 단순한 설계가 특징입니다. 기질(주로 바이오매스)은 반응기 바닥에 배치됩니다. 그런 다음 일반적으로 반응기 벽을 통해 열이 가해져 일정한 속도로 기질에 열을 전달합니다. 이 열 전달은 열분해 과정을 시작하여 바이오매스가 열분해되어 기체, 액체 및 고체 생성물로 분해됩니다.열 전달 메커니즘:
고정층 반응기에서 열 전달은 주로 베드 재료를 통해 이루어지며, 이는 열을 기질로 효율적으로 전달합니다. 이는 반응기 바닥에 가스(일반적으로 순수한 질소)를 도입함으로써 촉진됩니다. 질소는 불활성 대기를 유지하여 연소나 가수분해와 같은 원치 않는 화학 반응을 방지하는 역할을 합니다. 또한 가스는 기판 입자와 베드 재료를 유동화하여 열 전달 효율을 높이는 데 도움이 됩니다.
장점과 도전 과제:
고정층 반응기의 중요한 장점 중 하나는 단순성과 신뢰성으로 크기가 균일하고 석탄 미립자 함량이 낮은 기질에 적합하다는 점입니다. 이 반응기는 높은 탄소 보존률, 낮은 가스 속도, 긴 고체 체류 시간으로 잘 알려져 있습니다. 그러나 고정층 반응기의 일반적인 문제는 타르가 형성된다는 점입니다. 최근 타르의 열 및 촉매 전환에 대한 발전으로 이 문제를 완화할 수 있는 실현 가능한 솔루션이 제공되었습니다.유동층 반응기와의 비교:
