플래시 열분해는 높은 가열 속도와 짧은 체류 시간을 특징으로 하는 빠른 열분해 공정으로, 주로 바이오매스를 바이오 오일, 가스, 숯과 같은 가치 있는 제품으로 전환하는 데 사용됩니다. 이 공정은 100~10,000°C/s의 가열 속도와 1초의 짧은 체류 시간으로 작동하므로 바이오매스를 유용한 제품으로 빠르게 전환할 수 있습니다.
가열 속도 및 체류 시간:
플래시 열분해는 100~10,000°C/s에 이르는 매우 높은 가열 속도로 특징지어집니다. 이러한 빠른 가열은 바이오매스를 구성 성분으로 효율적으로 분해하는 데 매우 중요합니다. 반응기 내 체류 시간은 일반적으로 2초 미만으로 최소화되어 광범위한 분해나 원치 않는 부산물 형성 없이 바이오매스를 빠르게 전환할 수 있습니다.제품 및 수율:
플래시 열분해의 주요 생성물에는 바이오 오일, 가스, 숯이 포함됩니다. 이러한 제품의 수율은 일반적으로 액체 응축물(바이오 오일) ~10~20%, 가스 60~80%, 숯 10~15%입니다. 가스 및 바이오 오일의 높은 수율로 인해 플래시 열분해는 에너지 생산 및 화학 원료 생성에 특히 매력적입니다.
바이오매스 분해 및 온도 범위:
바이오매스는 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스, 리그닌의 세 가지 주요 고분자 구조로 이루어져 있습니다. 플래시 열분해 과정에서 이러한 구성 요소는 서로 다른 온도 범위에서 분해되어 다양한 제품을 생성합니다. 헤미셀룰로오스는 약 200~300°C의 온도에서 분해되어 합성 가스를 생성하고 바이오 오일 형성을 시작합니다. 셀룰로오스는 250~350°C에서 분해되어 더 많은 바이오 오일을 생성하고 바이오 숯 형성이 시작됩니다. 리그닌은 약 300-500°C의 고온에서 분해되어 주로 바이오 숯을 생성합니다.열 전달 메커니즘:
플래시 열분해의 주요 열 전달 방법에는 대류를 통한 기체-고체 열 전달과 전도를 통한 고체-고체 열 전달이 있습니다. 일반적으로 유동층 반응기가 사용되며, 열 전달의 약 90%가 전도를 통해 발생합니다. 유동층은 또한 바이오매스와 뜨거운 촉매 사이의 마찰이 바이오매스 표면을 침식하여 반응을 위한 새로운 물질을 노출하고 촉매 활성을 유지하는 침식을 촉진합니다.
