열분해는 산소가 없는 상태에서 폐기물을 에너지와 가치 있는 부산물로 전환하는 열분해 공정입니다.이 과정에는 폐기물 준비, 반응기에서의 가열, 합성가스, 바이오 오일, 바이오 숯과 같은 출력물의 분리 및 정제 등 여러 단계가 포함됩니다.이러한 제품은 연료, 발전 및 기타 용도로 사용할 수 있습니다.이 공정은 응축되지 않는 가스를 재활용하여 반응기를 가열하기 때문에 에너지 효율이 높습니다.열분해는 플라스틱, 타이어, 바이오매스 등 다양한 폐기물 흐름에 널리 적용되어 폐기물 관리 및 에너지 회수를 위한 지속 가능한 솔루션이 되고 있습니다.
핵심 포인트 설명:
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폐기물 준비 및 전처리
- 기계적 분리: 열분해 전에 도시 고형 폐기물, 플라스틱, 타이어 또는 바이오매스와 같은 폐기물은 기계적 준비를 거칩니다.이 단계에서는 공급 원료가 열분해에 적합한지 확인하기 위해 유리, 금속, 불활성 물질과 같은 비유기성 물질을 분리합니다.
- 전처리: 폐기물 유형에 따라 필요한 크기와 수분 함량을 얻기 위해 건조, 분쇄, 분쇄 등의 추가 전처리 단계를 거칠 수 있습니다.예를 들어, 바이오매스는 건조 및 분쇄하는 경우가 많으며, 플라스틱은 균일한 가열을 위해 파쇄할 수 있습니다.
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열분해 반응기에 적재하기
- 반응기 유형: 준비된 폐기물은 회전 가마, 회전 화로, 유동층 용광로 또는 기타 특수 설계가 가능한 열분해 반응기에 적재됩니다.반응기의 선택은 폐기물의 종류와 원하는 출력에 따라 달라집니다.
- 촉매 추가(선택 사항): 경우에 따라, 특히 플라스틱 폐기물의 열분해 반응을 향상시키기 위해 촉매를 추가하여 액체 오일의 수율과 품질을 개선합니다.
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가열 및 열분해
- 온도 범위: 폐기물은 산소가 없는 상태에서 200°C에서 900°C 사이의 온도로 가열됩니다.특정 온도는 폐기물과 원하는 최종 제품에 따라 다릅니다.
- 분해 과정: 이러한 고온에서 유기 물질은 열분해를 거쳐 더 작은 분자로 분해됩니다.이 과정에서 기체, 액체, 고체의 혼합물이 생성됩니다.
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제품 형성 및 분리
- 합성 가스: 합성 가스로 알려진 기체 출력에는 수소, 메탄 및 일산화탄소와 같은 가연성 가스가 포함되어 있습니다.이 가스는 연료로 직접 사용하거나 더 정제하여 사용할 수 있습니다.
- 바이오 오일: 열분해 과정에서 생성된 증기는 액체 바이오 오일로 응축되어 운송 연료로 정제되거나 화학 제품 생산의 원료로 사용될 수 있습니다.
- 바이오차: 고체 잔여물 또는 바이오 숯은 토양 개량제, 활성탄 또는 고체 연료로 사용할 수 있는 탄소가 풍부한 물질입니다.
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에너지 효율 및 재활용
- 가스 재활용: 열분해 공정에서 나오는 응축되지 않는 가스는 종종 열을 공급하기 위해 원자로 버너로 다시 재활용되어 공정의 에너지 효율을 높이고 외부 에너지 요구량을 줄입니다.
- 연도 가스 처리: 배기가스는 정화 시스템을 통해 처리되어 유해 물질을 제거한 후 배출되므로 환경 규정을 준수할 수 있습니다.
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열분해 제품의 응용 분야
- 에너지 생성: 합성 가스와 바이오 오일은 발전 또는 산업 공정의 대체 연료로 사용할 수 있습니다.
- 토양 개량: 바이오 숯은 토양 비옥도와 탄소 격리를 개선하여 농업 분야에 유용합니다.
- 화학 원료: 바이오 오일은 화학 제품 및 기타 산업 제품을 생산하기 위한 전구체 역할을 할 수 있습니다.
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열분해의 장점
- 폐기물 감소: 열분해는 폐기물의 양을 크게 줄여 매립지를 줄이고 환경 오염을 줄입니다.
- 자원 회수: 이 프로세스는 폐기물에서 귀중한 자원을 회수하여 순환 경제에 기여합니다.
- 다목적성: 열분해는 플라스틱, 타이어, 바이오매스 등 다양한 폐기물을 처리할 수 있어 폐기물 관리를 위한 유연한 솔루션입니다.
이러한 구조화된 프로세스에 따라 열분해는 폐기물을 에너지와 가치 있는 제품으로 효과적으로 전환하여 폐기물 관리 및 자원 회수에 대한 지속 가능하고 효율적인 접근 방식을 제공합니다.
요약 표:
| 단계 | 주요 세부 사항 |
|---|---|
| 폐기물 처리 | 균일한 가열을 위한 기계적 분리, 건조, 분쇄 또는 분쇄. |
| 반응기로 로딩 | 반응기 유형: 로터리 킬른, 유동층 등촉매 추가 옵션. |
| 가열 및 분해 | 산소가 없는 환경에서 200°C-900°C; 기체, 액체, 고체로 열분해됩니다. |
| 제품 형성 | 합성가스(가연성 가스), 바이오 오일(액체 연료), 바이오 숯(고체 잔류물). |
| 에너지 효율 | 응축되지 않는 가스를 열 반응기로 재활용하고 규정을 준수하기 위해 연도 가스를 처리합니다. |
| 응용 분야 | 발전, 토양 개량, 화학 원료. |
| 장점 | 폐기물 감소, 자원 회수, 플라스틱, 타이어, 바이오매스에 대한 다용도성. |
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