열분해 공정, 특히 촉매 고속 열분해의 경우 촉매의 선택이 매우 중요합니다.
촉매는 일반적으로 바이오매스 공급 원료의 특정 요구 사항과 원하는 공정 결과에 따라 선택됩니다.
역사적으로 제올라이트는 산 부위를 통해 C-C 및 C-O 결합을 절단하는 능력으로 인해 널리 사용되어 왔습니다.
그러나 실리카 및 바이오매스 유래 활성탄과 같은 다른 재료도 연구자들 사이에서 관심을 받고 있습니다.
알칼리 및 알칼리 토금속을 함유한 첨가제가 함침된 바이오매스를 이용한 열분해의 경우, 저온에서 바이오매스 분해를 촉진하는 데 알칼리 금속보다 CaCl2 및 MgCl2와 같은 알칼리 토금속이 더 효과적인 것으로 밝혀졌습니다.
이러한 금속은 생체 고분자의 산소기에 대한 강한 친화력과 탈수 및 해중합 반응을 촉진하는 능력으로 분해 과정을 향상시킵니다.
또한 촉매의 염기성은 중요한 역할을 하는데, 염기성이 높을수록 강력한 탈산소 능력으로 인해 효율이 높아집니다.
그러나 이러한 촉매를 과도하게 사용하면 재중합 반응과 숯 형성이 증가하여 효율적인 바이오매스 사용을 위해서는 낮은 촉매 농도가 더 최적이라는 것을 알 수 있습니다.
요약하면, 열분해에서 촉매 선택은 특정 바이오매스 유형과 원하는 반응 결과에 따라 달라지며, 바이오 오일 수율과 품질을 향상시키면서 숯 생산과 에너지 소비를 최소화하는 촉매를 선호합니다.
고려해야 할 5가지 주요 요소
1. 바이오매스 공급 원료의 유형
바이오매스 공급 원료의 유형은 촉매 선택에 큰 영향을 미칩니다. 바이오매스 유형에 따라 최적의 결과를 얻기 위해 서로 다른 촉매가 필요합니다.
2. 원하는 결과
바이오 오일 수율 및 품질과 같은 열분해 공정의 원하는 결과가 적절한 촉매 선택의 기준이 됩니다.
3. 촉매 재료
열분해 촉매로 고려되는 재료로는 제올라이트, 실리카 및 바이오매스 유래 활성탄이 있습니다.
4. 알칼리 토금속
CaCl2 및 MgCl2와 같은 알칼리 토금속은 알칼리 금속에 비해 저온에서 바이오매스 분해를 촉진하는 데 더 효과적입니다.
5. 촉매 기본성
촉매의 염기성은 매우 중요하며, 염기성이 높을수록 강력한 탈산소 능력으로 인해 효율이 높아집니다.
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