열분해는 산화 환경이 없는 상태에서 온도 작용에 의해 고분자 물질이나 유기 물질을 열분해하는 방법입니다. 이 프로세스는 플라스틱, 타이어, 바이오매스와 같은 고체 폐기물을 가스, 액체, 고체(합성가스, 바이오 오일, 바이오 숯)와 같은 유용한 제품으로 전환하기 위해 폐기물 관리에 사용됩니다. 이러한 제품은 운송 연료, 토양 개량, 활성탄 생산, 발전 등 다양한 용도로 활용될 수 있습니다.
열분해 공정은 산소가 없는 상태에서 폐기물을 고온(보통 450~550℃)으로 가열하는 과정을 거칩니다. 이러한 열분해는 액체 제품, 코크스 잔여물, 기체의 세 가지 주요 생성물을 형성합니다. 이러한 제품의 수율은 공정 조건과 가공된 원료의 특성에 따라 달라집니다. 고온에서 주요 생성물은 열분해 가스이며, 이는 고분자 유기 화합물이 저분자 화합물로 완전히 열분해되어 형성됩니다. 반대로 낮은 강도와 높은 압력에서 주요 생성물은 중간 생성물의 합성 및 응축과 같은 2차 및 3차 공정에서 형성되는 코크스 잔류물 또는 숯입니다.
열분해는 폐기물을 줄이고 이를 가치 있는 제품으로 전환하는 유망한 방법으로 간주됩니다. 하지만 에너지 집약적이며 효율을 높이려면 특정 공정 조건이 필요합니다. 고형 폐기물 관리에 열분해를 사용하면 매립지로 보내지는 폐기물의 양을 줄이고 폐기물 처리로 인한 환경 영향을 줄일 수 있습니다. 또한 열분해는 플라스틱과 고무와 같은 폐기물에서 귀중한 물질을 회수할 수 있어 원재료의 필요성을 줄이고 경제적 이점을 제공합니다.
도시 고형 폐기물(MSW) 관리의 맥락에서 열분해는 유리, 금속 및 불활성 물질을 기계적으로 준비하고 분리한 후 회전 가마, 회전 화로 또는 유동층 용광로와 같은 열분해 반응기에서 나머지 폐기물을 처리하는 것으로 시작됩니다. 이 과정에는 분해에 필요한 높은 온도를 유지하기 위해 외부 열원이 필요합니다. 열분해는 비교적 작은 규모로 수행할 수 있으므로 운송 및 취급 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다. 열분해는 흡열성이며 공정 열 요구 사항을 충족하기 위해 충분한 열 전달 표면이 필요하기 때문에 열 전달은 공정의 중요한 측면입니다.
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