材料に価値をもたらす新しい方法
熱分解は熱化学処理であり、あらゆる有機(炭素系)製品に適用することができます。 純粋な製品だけでなく、混合物に対しても行うことができます。 この処理では、材料は高温にさらされ、酸素がない状態で、化学的および物理的に異なる分子に分離されます。 分解は、物質の化学結合の限られた熱安定性のおかげで行われ、熱を利用することで分解することができる。
熱分解により、新しい分子が形成されます。 これにより、元の残留物とは異なる、しばしばより優れた特性を持つ製品を受け取ることができる。 この特徴のおかげで、一般的な材料や廃棄物にはるかに大きな価値をもたらすことができるため、熱分解は今日の産業にとってますます重要なプロセスになっています。 しかし、材料の全体または部分的な酸化を伴う燃焼やガス化プロセスとは対照的に、熱分解は空気のない状態での加熱を基本としています。 このため、熱分解のほとんどは吸熱プロセスであり、受け取った製品に高いエネルギー含有量を確保することができます。
熱分解生成物は常に固体(木炭、バイオチャー)、液体、非凝縮性ガス(H2、CH4、CnHm、CO、CO2、N)を生成します。 液相は熱分解ガスの冷却時にのみ抽出されるため、用途によっては、高温の合成ガスをバーナーや酸化室に直接供給する際に、これら2つの流れを一緒に使用することができます(「高温合成ガスの利用方法」参照)。 材料は熱分解ユニット内に留まり、プロセスが完了するまでスクリューコンベアによって定められた速度で輸送されます。
何が熱分解プロセスの結果に影響を与えるのか?
- 処理材料の組成 – バイオマスや廃棄物の主成分はそれぞれ熱分解の温度が異なることが特徴で、プロセスの結果に異なる形で影響を与えることを意味します。
- プロセスの温度 – 処理結果に大きな影響を与えます。 熱分解の温度が高いほど大量の非凝縮性ガス(合成ガス、合成ガス)が得られ、低い温度では高品質の固体製品(木炭、バイオ石炭、トレフィード燃料)の生産に有利である。
- 熱分解チャンバー内の原料の滞留時間 – 受け取った固体製品の熱変換の程度に影響を与えるだけでなく、蒸気の滞留時間、蒸気の組成(凝縮性/非凝縮性相)に影響を与える。 Biogreen®プロセスでは、反応器に沿って材料を搬送するスクリューコンベア(Spirajoule®)の回転速度を変えることにより、滞留時間を正確に制御することができます。
- 粒径と物理構造 – 材料が熱分解にさらされる速度に影響する。 一般に、粒子径の小さい材料は熱分解の影響を早く受けるため、粒子径が大きい場合よりも大量の熱分解油を得ることができます。
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