열분해는 공급 원료와 작동 조건에 따라 유기 물질을 다양한 유용한 제품으로 전환하는 열분해 공정입니다.열분해의 주요 생성물에는 고체 잔류물(숯, 코크스, 카본 블랙 등), 액체 제품(열분해 오일 또는 바이오 오일 등), 비응축성 가스(합성가스, 수소, 메탄, 일산화탄소 등)가 있습니다.이러한 제품은 에너지 생성, 연료 생산, 산업용 등 다양한 용도로 사용됩니다.이러한 제품의 구체적인 구성과 수율은 공급 원료의 종류, 온도, 열분해 방법 등의 요인에 따라 달라집니다.
핵심 사항을 설명합니다:
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고체 제품:
- 숯/코크스/카본 블랙: 열분해 과정에서 형성되는 탄소가 풍부한 고체 잔류물입니다.숯은 일반적으로 농업에서 토질 개선을 위한 바이오 숯으로 사용되며, 코크스는 연탄, 에너지 및 흡착제로 사용됩니다.타이어 열분해의 부산물인 카본 블랙은 고무 제조 및 안료로 사용됩니다.
- 강철 와이어: 타이어 열분해에서 강선은 부산물로 회수되어 산업용으로 재활용할 수 있습니다.
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액체 제품:
- 열분해 오일/바이오 오일: 열분해의 주요 액체 생성물로, 바이오매스에서 추출한 경우 바이오 오일이라고도 합니다.유기 화합물의 복잡한 혼합물이며 대체 연료로 사용하거나 바이오 디젤로 추가 정제할 수 있습니다.예를 들어 타이어 열분해는 35~45%의 오일을 생산하지만, 플라스틱이나 고무와 같은 다른 재료는 생산량이 다를 수 있습니다.
- 타르 및 중질유: 산업용 애플리케이션에 사용하기 위해 추가 처리가 필요할 수 있는 무거운 액체 분획물입니다.
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기체 제품:
- 합성 가스: 수소(H2), 메탄(CH4), 일산화탄소(CO), 탄화수소(CnHm)와 같은 가연성 가스의 혼합물입니다.합성 가스는 열분해 공장 내에서 열이나 전기를 생산하거나 화학 합성을 위한 공급 원료로 사용할 수 있습니다.
- 불연성 가스: 여기에는 일반적으로 합성 가스에서 분리되어 적절한 폐기 또는 활용이 필요할 수 있는 이산화탄소(CO2)와 질소(N2)가 포함됩니다.
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제품 수율에 영향을 미치는 요인:
- 공급 원료 유형: 공급 원료(예: 바이오매스, 타이어, 플라스틱)에 따라 다양한 비율의 고체, 액체, 기체를 생산합니다.예를 들어, 타이어 열분해는 상당한 양의 카본 블랙과 강철 와이어를 생산하는 반면, 바이오매스 열분해는 더 많은 바이오 오일과 숯을 생산합니다.
- 온도 및 공정 조건: 온도가 높을수록 기체 생산에 유리하고 온도가 낮을수록 액체 및 고체 제품에 유리한 경향이 있습니다.열분해 방법(저속, 고속 또는 플래시 열분해)의 선택도 제품 분포에 영향을 미칩니다.
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열분해 제품의 응용 분야:
- 에너지 생성: 열분해 오일과 합성 가스는 난방, 발전용 연료 또는 화학 공정의 공급 원료로 사용할 수 있습니다.
- 산업적 용도: 카본블랙과 강선은 제조 산업에서 귀중한 부산물입니다.바이오 숯은 토양 비옥도를 높이기 위해 농업에서 사용됩니다.
- 환경적 이점: 열분해는 타이어와 플라스틱과 같은 폐기물을 재활용하여 매립지 사용과 환경 오염을 줄일 수 있습니다.
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경제적 및 환경적 고려 사항:
- 열분해의 수익성은 열분해 오일, 카본 블랙 및 합성 가스와 같은 제품에 대한 시장 수요에 따라 달라집니다.
- 환경에 미치는 영향을 최소화하고 규정을 준수하려면 비응축성 가스 및 재와 같은 부산물을 적절히 관리하는 것이 필수적입니다.
요약하면 열분해 공정은 고체 잔류물(목탄, 코크스, 카본 블랙), 액체 제품(열분해 오일, 바이오 오일), 기체 제품(합성 가스, 수소, 메탄) 등 다양한 가치 있는 연료와 물질을 생산합니다.특정 제품과 수율은 공급 원료와 공정 조건에 따라 달라지므로 열분해는 유기 폐기물을 유용한 자원으로 전환하는 다양하고 지속 가능한 방법입니다.
요약 표:
| 제품 유형 | 예시 | 응용 분야 |
|---|---|---|
| 고체 잔류물 | 목탄, 콜라, 카본 블랙, 강선 | 농업(바이오 숯), 에너지, 흡착제, 고무 제조, 산업 재활용 |
| 액체 제품 | 열분해 오일, 바이오 오일, 타르 | 대체 연료, 바이오 디젤, 산업용 애플리케이션 |
| 기체 제품 | 합성가스, 수소, 메탄, CO | 열/전기 생성, 화학 합성 |
| 수율에 영향을 미치는 요인 | 공급 원료 유형, 온도, 열분해 방법 | 제품 분포 및 수율 결정 |
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