열분해는 산소가 없거나 산소의 공급이 제한되어 완전 연소를 방지하는 상태에서 바이오매스를 열분해하는 열화학 공정입니다.
이 프로세스는 탄화수소가 풍부한 가스 혼합물, 기름과 같은 액체(바이오 오일), 탄소가 풍부한 고체 잔류물(바이오 숯) 등 바이오매스를 보다 유용한 형태의 연료로 전환합니다.
열분해의 주요 목적은 고체 바이오매스를 열, 전기, 화학 물질을 생산하는 데 사용할 수 있는 저장 및 운반이 용이한 액체로 변환하는 것입니다.
바이오가스에서 열분해란 무엇인가요? 5가지 핵심 사항 설명
1. 공정 조건
열분해는 일반적으로 400~600°C의 온도와 산소가 없는 상태에서 발생합니다.
산소의 부재는 연소를 방지하고 대신 바이오매스가 구성 성분으로 분해되는 것을 촉진하기 때문에 매우 중요합니다.
특정 최종 제품의 생산에 유리하도록 온도, 압력 및 가열 속도를 변경하여 공정을 조정할 수 있습니다.
예를 들어 저온과 긴 체류 시간을 사용하는 저속 열분해 또는 탄화 공정은 숯 생산에 최적화되어 있습니다.
반대로 높은 온도와 긴 체류 시간은 가스 형성에 유리하고, 적당한 온도와 짧은 체류 시간은 바이오 오일 생산에 유리합니다.
2. 열분해의 생성물
바이오차: 토양의 비옥도와 구조를 개선하기 위한 토양 개량제로 사용할 수 있는 탄소가 풍부한 고체 잔류물입니다.
바이오 오일: 연료유를 대체하거나 합성 가솔린 또는 디젤 연료를 생산하기 위한 공급 원료로 사용할 수 있는 짙은 색의 액체.
합성 가스: 메탄, 수소, 일산화탄소, 이산화탄소의 혼합물로 열과 전기를 발생시키는 연료로 사용할 수 있습니다.
3. 역사적 맥락
역사적으로 목재 증류로 알려진 열분해는 고대부터 사용되어 왔습니다.
예를 들어 고대 이집트인들은 이 과정을 통해 방부 처리와 배의 코킹을 위해 타르와 열분해 산을 수집했습니다.
1800년대에 목재 열분해는 석탄으로 대체될 때까지 산업 혁명 기간 동안 숯을 연료로 공급하는 중요한 산업이었습니다.
4. 현대 응용 분야
최근 몇 년 동안 열분해는 바이오매스를 바이오 연료로 전환하는 효과적인 방법으로 주목받고 있습니다.
열분해는 연소 및 가스화 공정의 전구체일 뿐만 아니라 이러한 공정의 초기 단계 역할을 하기도 합니다.
바이오 숯, 바이오 오일 및 합성 가스를 포함한 열분해 생성물은 발열량이 높으며 화학 및 발전 산업 모두에서 응용 분야를 찾습니다.
5. 요약
요약하면 열분해는 고체 바이오매스를 가치 있는 연료와 화학 물질로 전환하는 다목적의 효율적인 방법으로 지속 가능한 에너지 솔루션과 산업 공정에서 중요한 역할을 합니다.
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