기술팀 · Kintek Solution

소각, 열분해, 가스화는 폐기물 관리와 에너지 회수에 사용되는 세 가지 열처리 공정입니다.소각은 과잉 산소가 있는 상태에서 고온(800-1000°C)에서 물질을 완전히 연소시켜 열, 이산화탄소, 재를 생성합니다.반면 열분해는 낮은 온도(350-550°C)에서 산소가 없는 상태에서 발생하며 유기 물질이 가스, 액체(바이오 오일), 고체 숯으로 분해됩니다.가스화는 산소가 제한된 고온(700~1300°C)에서 작동하는 부분 산화 공정으로, 물질을 수소, 일산화탄소, 메탄과 같은 가연성 가스(합성가스)의 혼합물로 전환합니다.소각은 주로 폐기물 감소와 에너지 생산에 사용되는 반면, 열분해와 가스화는 합성가스, 바이오 오일, 숯과 같은 귀중한 부산물을 생산하는 데 중점을 두며, 가스화는 에너지 회수에 더 효율적이고 열분해는 물질 회수에 더 적합합니다.

핵심 포인트 설명:

1. 온도 및 산소 수준:

   • 소각:고온(800-1000°C)에서 과잉 산소와 함께 작동하여 완전 연소로 이어집니다.이 과정은 발열 과정으로 상당한 열 에너지를 방출합니다.
   • 열분해:산소가 없는 낮은 온도(350-550°C)에서 발생하여 흡열 과정으로 진행됩니다.물질을 태우지 않고 분해합니다.
   • 가스화:산소가 제한된 고온(700~1300°C)에서 진행되어 부분적인 산화가 가능합니다.합성 가스를 생성하는 열화학 공정입니다.

2. 프로세스 기간:

   • 소각:고온과 과잉 산소로 인해 일반적으로 몇 분 안에 완료되는 빠른 공정입니다.
   • 열분해:산소가 없는 환경에서 제어된 가열이 필요하기 때문에 느린 공정으로, 종종 몇 시간이 걸립니다.
   • 가스화:부분 산화를 포함하고 산소 수준을 정밀하게 제어해야 하므로 지속 시간 측면에서 소각과 열분해의 중간 정도에 해당합니다.

3. 출력 제품:

   • 소각:열, 이산화탄소, 수증기, 재를 생성합니다.주로 폐기물 감소 및 에너지 생산에 사용됩니다.
   • 열분해:세 가지 주요 제품을 생산합니다:
     • 기체(예: 메탄, 수소).
     • 액체(연료 또는 화학 원료로 사용할 수 있는 바이오 오일).
     • 고체 숯(토양 개량제나 연료로 사용할 수 있는 탄소가 풍부한 잔여물).
   • 가스화:수소, 일산화탄소, 메탄의 혼합물인 합성 가스를 생산하여 발전 또는 화학 원료로 사용할 수 있습니다.

4. 환경 영향:

   • 소각:폐기물 감량에는 효과적이지만 온실가스와 오염 물질을 배출하므로 환경 피해를 최소화하기 위해 고급 여과 시스템이 필요합니다.
   • 열분해:배출량이 적고 투입 물질의 에너지 함량을 사용 가능한 부산물 형태로 유지하므로 소각보다 환경 친화적입니다.
   • 가스화:소각보다 오염물질 발생이 적고 에너지 회수 효율이 높습니다.하지만 유해한 부산물이 배출되지 않도록 합성 가스를 세심하게 관리해야 합니다.

5. 애플리케이션:

   • 소각:일반적으로 도시 고형 폐기물(MSW) 관리, 유해 폐기물 처리, 폐기물 에너지화 플랜트에서 에너지 회수에 사용됩니다.
   • 열분해:바이오매스, 플라스틱, 타이어를 처리하여 재생 에너지원과 화학 원료를 생산하는 데 적합합니다.또한 폐기물 에너지화 시스템과 물질 회수에도 사용됩니다.
   • 가스화:바이오매스, 석탄, 폐기물을 발전, 합성 연료, 화학 제품 생산을 위한 합성 가스로 전환하는 데 널리 사용됩니다.특히 대규모 에너지 회수에 효과적입니다.

6. 에너지 효율:

   • 소각:폐기물을 열 에너지로 직접 변환하지만 배출량과 재 처리를 관리해야 하므로 효율성이 제한적입니다.
   • 열분해:에너지 함량의 상당 부분을 바이오 오일 및 합성 가스 형태로 유지하여 물질 회수에 더 효율적입니다.
   • 가스화:입력 물질의 더 많은 부분을 사용 가능한 합성 가스로 변환하여 다양한 용도로 추가 처리할 수 있으므로 에너지 회수 효율이 높습니다.

7. 기술적 복잡성:

   • 소각:비교적 간단한 기술이지만 환경 규제를 충족하기 위해 고급 배기가스 제어 시스템이 필요합니다.
   • 열분해:제품 수율을 최적화하기 위해 온도와 산소 수준을 정밀하게 제어해야 하므로 소각보다 더 복잡합니다.
   • 가스화:세 가지 중 가장 복잡하며 산소 수준, 온도 및 합성 가스 구성을 관리하기 위해 정교한 시스템이 필요합니다.

8. 경제적 고려 사항:

   • 소각:열분해 및 가스화에 비해 자본 비용은 낮지만 배출 제어 요구 사항으로 인해 운영 비용이 높습니다.
   • 열분해:초기 투자 비용이 높지만 바이오 오일, 숯, 합성가스 판매로 수익을 창출할 수 있습니다.
   • 가스화:자본 및 운영 비용이 높지만, 합성가스 및 에너지 생산으로 상당한 수익을 창출할 수 있는 잠재력을 제공합니다.

이러한 주요 차이점을 이해함으로써 장비 및 소모품 구매자는 폐기물 관리, 에너지 회수 또는 자재 처리 등 자신의 필요에 가장 적합한 기술을 정보에 입각하여 결정할 수 있습니다.

요약 표:

측면	소각	열분해	가스화
온도	800-1000°C(높음)	350-550°C(낮음)	700-1300°C(높음)
산소 수준	산소 과잉(완전 연소)	산소 부족(분해)	제한된 산소(부분 산화)
출력 제품	열, CO₂, 수증기, 회분	가스, 바이오 오일, 고체 숯	합성 가스(수소, 일산화탄소, 메탄)
환경 영향	더 높은 배출량, 고급 필터링 필요	배출량 감소, 부산물에 에너지 유지	오염 물질 감소, 효율적인 에너지 회수
애플리케이션	MSW, 유해 폐기물, 에너지 회수	바이오매스, 플라스틱, 타이어, 물질 회수	바이오매스, 석탄, 폐기물, 전기, 합성 연료
에너지 효율	직접 열 에너지, 배출량 제한	바이오 오일 및 합성 가스에 에너지 보유	에너지 회수에 매우 효율적
복잡성	간단하지만 배출 제어 시스템이 필요함	정밀한 온도 및 산소 제어가 필요함	가장 복잡하고 산소, 온도 및 합성 가스 조성을 관리합니다.
경제적 고려 사항	낮은 자본 비용, 높은 운영 비용	더 높은 초기 투자 비용, 부산물 수익	높은 자본 및 운영 비용, 합성 가스를 통한 잠재적 수익

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