열분해는 주로 열분해 오일 또는 바이오 오일로 알려진 액체 연료를 생산합니다. 바이오매스, 플라스틱 또는 타이어와 같은 유기 재료를 산소가 없는 상태에서 고온으로 가열하는 이 열화학 공정은 동시에 두 가지 다른 귀중한 연료 부산물, 즉 합성 가스라고 불리는 가연성 가스와 바이오 숯이라고 불리는 고체 탄소질 물질을 생성합니다.
핵심 통찰력은 열분해가 단일 연료를 생성하는 것이 아니라는 것입니다. 이는 공급 원료를 액체 오일, 가연성 가스, 고체 숯이라는 세 가지 별개의 산출물로 분해하며, 이 각각은 연료 또는 귀중한 부산물로서의 잠재력을 가집니다.
열분해란 무엇입니까? 제어된 분해
핵심 메커니즘: 열 분해
열분해는 연소가 아닙니다. 이는 산소가 없는 밀폐된 챔버 내부에서 고온(일반적으로 400-900°C)으로 재료를 열적으로 분해하는 것입니다.
산소가 없으면 재료는 연소될 수 없습니다. 대신, 강렬한 열이 복잡한 분자를 더 작고 단순한 분자로 분해하며, 이는 새로운 액체, 기체 및 고체 물질을 형성합니다.
공급 원료의 역할
이 공정은 다재다능하며 다양한 유기 공급 원료를 처리할 수 있습니다. 가장 일반적인 투입물에는 바이오매스(목재 또는 농업 폐기물과 같은), 플라스틱 및 수명이 다한 타이어가 포함됩니다.
공급 원료의 특정 유형과 품질은 최종 연료 산출물의 비율과 구성에 극적으로 영향을 미칩니다.
세 가지 주요 연료 산출물
열분해 오일 (액체 연료)
이것은 주요 액체 생성물이며 가장 일반적으로 연료라고 불리는 것입니다. 이는 때때로 바이오 오일 또는 바이오 원유라고도 불리는 조밀하고 어두운 액체입니다.
그 특성은 중유와 유사할 수 있어 산업용 보일러, 용광로 및 특정 엔진에서 열 또는 전기를 생성하는 데 사용하기에 적합합니다.
합성 가스 (기체 연료)
이 산출물은 주로 일산화탄소, 수소 및 메탄과 같은 가연성 가스의 혼합물입니다.
합성 가스는 천연 가스보다 에너지 가치가 낮지만 매우 유용합니다. 종종 포집되어 열분해 공정 자체를 구동하는 데 필요한 열을 제공하는 데 즉시 사용되어 자체 지속 가능한 시스템을 만듭니다.
바이오 숯 / 카본 블랙 (고체 연료)
최종 생성물은 휘발성 성분이 제거된 후 남은 고체 탄소질 잔류물입니다.
바이오매스에서 파생될 때 바이오 숯이라고 합니다. 타이어에서 파생될 때 카본 블랙이라고 합니다. 이 물질은 석탄과 유사하게 고체 연료로 연소되거나 농업에서 제조에 이르기까지 다양한 산업 응용 분야에 사용될 수 있습니다.
상충 관계 및 과제 이해
높은 에너지 요구 사항
열분해는 에너지 집약적인 공정입니다. 분해에 필요한 고온에 도달하고 유지하기 위해 상당한 양의 외부 에너지가 필요하지만, 이는 생산된 합성 가스를 사용하여 상쇄될 수 있습니다.
공급 원료가 산출물을 결정합니다
이 공정은 투입 재료에 매우 민감합니다. 오일, 가스 및 숯의 수율과 품질은 플라스틱, 목재 또는 타이어를 처리하는지에 따라 크게 달라질 수 있습니다.
필수 후처리
원유 열분해 오일은 디젤이나 휘발유와 같은 정제된 연료를 바로 대체할 수 없습니다. 종종 산성이며 불안정하여 더 까다로운 응용 분야에서 사용하기 전에 추가 정제 또는 업그레이드가 필요합니다.
귀하의 목표에 이것을 적용하는 방법
열분해에서 "최고"의 연료는 의도한 응용 분야에 전적으로 달려 있습니다.
- 산업용 난방을 위한 운반 가능한 액체 연료에 중점을 두는 경우: 열분해 오일이 대상 제품이며, 보일러와 용광로에서 저장하고 사용할 수 있습니다.
- 현장 전력 생산에 중점을 두는 경우: 합성 가스가 가장 직접적인 연료 공급원이며, 발전기를 가동하여 시설에 전기를 생산할 수 있습니다.
- 다용도 고체 재료에 중점을 두는 경우: 바이오 숯 또는 카본 블랙은 산업용 상품으로 판매되거나 고체 연료로 사용될 수 있는 귀중한 산출물입니다.
열분해는 저가치 재료를 귀중한 에너지 제품 포트폴리오로 전환하는 유연한 기술로 두드러집니다.
요약표:
| 연료 유형 | 설명 | 일반적인 용도 |
|---|---|---|
| 열분해 오일 (액체) | 중유와 유사한 조밀하고 어두운 액체. | 산업용 보일러, 용광로, 전기 생산. |
| 합성 가스 (기체) | CO, H₂, CH₄와 같은 가연성 가스의 혼합물. | 현장 전력 생산, 열분해 공정 가열. |
| 바이오 숯 / 카본 블랙 (고체) | 탄소질이 풍부한 고체 잔류물. | 고체 연료(석탄과 유사), 산업 응용 분야, 농업. |
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