열분해 가스의 수율은 열분해 온도와 공정 조건에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 저온(최대 약 650°C)에서는 응축 가능한 증기의 수율이 최대화되어 바이오매스 무게의 약 70%가 액체로 얻어집니다. 그러나 고온(700°C 이상)에서는 기체 수율이 극대화되어 바이오매스의 약 80%가 가연성 기체로 전환됩니다. 저속 열분해 공정에서는 약 10~35%의 바이오가스가 생산되며, 이는 숯과 유사합니다. 합성가스 수율은 열분해 온도에 크게 영향을 받으며, 고온의 플래시 열분해에서는 더 높은 수율을 달성할 수 있습니다.
반응기 온도는 열분해 중 생성물 분포에 중요한 역할을 합니다. 온도가 상승하면 바이오매스의 내부 수분이 먼저 증발한 다음 건조된 입자 부분이 열 분해되고 휘발됩니다. 이 과정에서 타르와 휘발성 물질이 생성되고 탈카르복실화, 탈수소화, 탈산소화, 분해 등의 2차 반응을 거쳐 합성가스 성분을 형성하게 됩니다. 온도가 높을수록 타르 분해와 타르의 열분해가 촉진되어 합성가스의 비율이 높아지고 오일과 숯의 생산량이 감소합니다.
합성 가스는 주로 수소(H2)와 일산화탄소(CO)로 구성되며 바이오매스 공급 원료와 열분해 조건에 따라 소량의 질소(N2), 물, 이산화탄소(CO2), C2H4, CH4, C2H6 등의 탄화수소, 회분, 타르 등을 포함할 수도 있습니다. 이러한 성분은 높은 열분해 온도에서 여러 번의 흡열 반응 중에 얻어집니다.
요약하면, 열분해 가스의 수율은 느린 열분해 공정에서는 10~35%에서 고온의 빠른 열분해 공정에서는 약 80%까지 다양합니다. 가스 수율은 열분해 온도에 크게 영향을 받으며, 온도가 높을수록 합성가스 생산에 유리하고 오일과 숯 수율은 감소합니다.
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