가스화 이론은 고체 연료, 특히 바이오매스를 합성 가스 또는 합성 가스로 알려진 기체 연료로 열화학적으로 전환하는 것을 포함합니다. 이 과정은 제어된 양의 산소 및/또는 증기가 있는 상태에서 고온(일반적으로 1,400~1700°F 또는 800~900°C)에서 이루어집니다. 생산된 합성 가스는 일산화탄소와 수소가 풍부하여 엔진 연료, 난방, 발전, 액체 연료 생산 등 다양한 용도로 활용될 수 있습니다.
자세한 설명:
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공정 조건 및 반응
- 가스화는 통제된 환경에서 유기물을 고온으로 가열하여 시작됩니다. 산소 및/또는 증기를 도입하면 고체 연료를 기체 성분으로 전환하는 일련의 화학 반응이 시작됩니다. 주요 반응은 다음과 같습니다:연소 반응(1-3):
- 이 반응은 공급된 산소의 대부분을 소비하여 가스화 과정을 지속하는 열 에너지를 방출합니다.가스화 반응(4-5):
- 이 반응은 합성가스 형성에 중요한 흡열 반응입니다. 탄소(C)와 증기(H2O)의 상호작용을 통해 일산화탄소(CO)와 수소(H2)를 생성합니다.기타 반응(6-10):
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이러한 반응은 가스의 조성을 추가로 변경하여 CO, H2 및 메탄(CH4)의 생성에 영향을 미칩니다.합성 가스의 응용 분야:
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가스화에서 생산된 합성 가스는 다양한 용도의 연료로 직접 사용할 수 있습니다. 디젤 엔진에 동력을 공급하고, 주택을 난방하며, 가스 터빈에서 전기를 생산할 수 있습니다. 또한 합성가스의 수소 성분을 분리하여 연료 전지 또는 청정 연소 연료로 사용할 수 있습니다. 합성 가스는 피셔-트롭쉬 공정을 통해 액체 연료를 생산하기 위해 처리할 수도 있습니다.
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바이오매스 가스화:
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바이오매스 가스화는 특히 바이오매스 물질을 합성가스로 전환하는 데 중점을 둡니다. 이 공정은 현지에서 구할 수 있는 잔여물과 폐기물을 활용하여 가치 있는 에너지 자원으로 전환할 수 있다는 점에서 특히 관련성이 높습니다. 바이오매스의 가스화는 700°C 이상의 온도에서 제어된 양의 산소 및/또는 증기를 사용하여 이루어집니다. 생성된 바이오가스는 추가 가공을 거치거나 직접 사용할 수 있어 보다 지속 가능하고 환경 친화적인 에너지원이 될 수 있습니다.기술적 변화:
유동층 반응기, 유동식 가스화기, 이동식 가스화기, 하이브리드 또는 새로운 가스화기 등 다양한 유형의 가스화 공정이 존재합니다. 각 유형에는 운영 특성이 있으며 다양한 규모와 유형의 바이오매스 공급 원료에 적합합니다.환경 및 에너지 혜택:
