리그노셀룰로오스 물질의 열분해는 불활성 분위기에서 가열을 통해 이러한 물질에 존재하는 생체 고분자를 분해하는 과정을 말합니다.
리그노셀룰로오스 바이오매스는 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스, 리그닌의 세 가지 주요 고분자 구성 성분으로 이루어져 있습니다.
열분해를 받으면 이러한 생체 고분자는 열분해 온도에서 기체인 더 작고 가벼운 분자로 분해됩니다.
7가지 핵심 포인트 설명
1. 리그노셀룰로오스 바이오매스의 구성
리그노셀룰로오스 바이오매스는 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스, 리그닌의 세 가지 주요 고분자 구성 성분으로 이루어져 있습니다.
2. 열분해 중 분해
열분해를 받으면 이러한 생체 고분자는 열분해 온도에서 기체인 더 작고 가벼운 분자로 분해됩니다.
3. 바이오 오일의 형성
열분해 과정에서 리그노셀룰로오스 바이오매스의 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스는 분해되어 가스, 응축 가능한 증기 및 고체 잔류물을 형성합니다.
가스와 증기를 냉각하여 바이오 오일 또는 바이오 크루드라고 하는 액체 제품으로 응축할 수 있습니다.
이 바이오 오일에는 알칸, 방향족 화합물, 페놀 유도체, 소량의 케톤, 에스테르, 에테르, 아민 및 알코올이 포함되어 있습니다.
4. 고체 잔류물(숯 또는 바이오차)
열분해 후 남은 고체 잔여물인 숯 또는 바이오차에는 탄소가 풍부합니다.
또한 방향족 화합물과 같은 불순물이 포함될 수 있습니다.
이 고체 탄소 잔류물은 토양 개량제로 사용할 수 있습니다.
5. 촉매 처리
열분해 생성물의 선택성과 특성을 최적화하기 위해 바이오매스의 촉매 처리를 시행할 수 있습니다.
여기에는 촉매를 사용하여 산소기를 제거하고 열분해 생성물의 품질을 개선하는 것이 포함됩니다.
6. 바이오매스 고밀도화
열분해 공정은 리그노셀룰로오스 바이오매스의 고밀도화와 결합하여 재생 에너지를 생산할 수 있습니다.
고밀도화란 바이오매스를 연탄이나 펠릿과 같은 고밀도 형태로 압축하여 운반과 취급이 용이하도록 하는 것을 말합니다.
고밀도화된 바이오매스는 열분해 공정의 공급 원료로 사용하여 바이오 오일, 바이오 숯, 합성 가스를 생산할 수 있습니다.
7. 열분해 제품의 응용 분야
열분해로 얻은 바이오 오일은 수송용 연료로 사용할 수 있습니다.
바이오 숯은 토양 비옥도 및 탄소 격리를 개선하기 위한 토양 개량제로 사용할 수 있습니다.
합성 가스는 전기와 열을 생산하는 데 사용할 수 있습니다.
이 공정은 리그노셀룰로오스 바이오매스를 가치 있는 제품으로 전환하는 방법을 제공하며, 농촌 지역의 소규모 재생 에너지 생산과 대규모 상업용 발전 및 화학 제품 생산에 모두 사용할 수 있습니다.
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