熱分解とは何ですか?
廃タイヤ・プラスチック熱分解プラント / 日付:2017 年 2 月 23 日
熱分解
熱分解は、有機材料を灰と炭素、少量の液体と気体を含む固体残留物に変換するために一般的に使用されます。一方、極端な熱分解では残留物として炭素が生成され、このプロセスは炭化と呼ばれます。加水分解や燃焼などの他の高温プロセスとは異なり、熱分解には水、酸素、その他の試薬との反応が含まれません。しかし、酸素のない環境を実現することは実際には不可能であるため、どのような熱分解システムでも常に少量の酸化が発生します。
熱分解の種類
熱分解
熱分解反応には 3 種類あり、バイオマスの処理時間と温度によって区別されます。
遅い熱分解
遅い熱分解は、長い固体とガスの滞留時間、低温、および遅いバイオマス加熱速度によって特徴付けられます。このモードでは、加熱温度は 1 秒あたり 0.1 ～ 2°C (32.18 ～ 35.6°F) の範囲で、一般的な温度はほぼ 500°C (932°F) になります。ガスの滞留時間は 5 秒を超える場合があり、バイオマスの滞留時間は数分から数日にわたる場合があります。ゆっくりとした熱分解では、バイオマスがゆっくりと揮発分を除去するにつれて、タールとチャーが主生成物として放出されます。一次反応が起こった後に、再重合/再結合反応が起こります。
フラッシュ熱分解
フラッシュ熱分解は、急速な加熱速度と 400 ～ 600°C (752 ～ 1112°F) の間の適度な温度で発生します。ただし、このプロセスの蒸気滞留時間は 2 秒未満です。フラッシュ熱分解は、低速熱分解と比較して、生成するガスとタールの量が少なくなります。
高速熱分解
このプロセスは主にバイオオイルとバイオガスの生産に使用されます。プロセス中、バイオマスは、所望の量のバイオオイルまたはバイオガス生成物に応じて、650 ～ 1000°C (1202 ～ 1832°F) の温度まで急速に加熱されます。チャーは大量に蓄積されるため、頻繁に除去する必要があります。
マイクロ波熱分解 マイクロ波加熱を使用すると、高速熱分解に利益が得られることが示されています。バイオマスは通常、マイクロ波放射を非常によく吸収するため、材料の加熱が非常に効率的になります。食品のマイクロ波加熱と同様に、熱分解反応の開始にかかる時間を短縮でき、プロセスに必要なエネルギーも大幅に削減できます。マイクロ波加熱は、はるかに低い全体温度（場合によっては200〜300℃という低さ）で熱分解を開始する可能性があるため、生成されるバイオオイルには、より熱に不安定で価値の高い化学物質が高濃度で含まれていることが判明しており、マイクロ波バイオオイルが一部の化学プロセスの原料として原油の代替品として使用できる可能性があることが示唆されています。
熱分解の利点
熱分解の主な利点は次のとおりです。:
1.多種多様な原料を処理するためのシンプルで安価な技術です。
2.埋め立てられる廃棄物と温室効果ガスの排出を削減します。
3.水質汚染のリスクを軽減します。
4. 国内資源からエネルギーを生成することにより、輸入エネルギー資源への国の依存を減らす可能性があります。
5.最新の熱分解技術を利用した廃棄物管理は、埋め立て地に処分するよりも安価です。
6.熱分解発電所の建設は比較的迅速なプロセスです。
7.地域内で発生する廃棄物の量に基づいて、低所得者向けにいくつかの新しい仕事を創出し、廃棄物の浄化を通じて公衆衛生上の利益をもたらします。
アプリケーション
熱分解の主な用途には次のようなものがあります。:
木材からメタノール、活性炭、木炭、その他の物質を製造するために化学産業で広く使用されています。
熱分解を使用した廃棄物の変換によって生成される合成ガスは、発電用のガスタービンまたは蒸気タービンで使用できます。
熱分解廃棄物から得られる石、土、セラミック、ガラスの混合物は、建築材料（建設スラグ）として、または埋め立て地のカバーライナーの充填に使用できます。
炭素 14 年代測定と質量分析において重要な役割を果たします。
また、キャラメル化、グリル、フライ、ベーキングなどのいくつかの調理手順にも使用されます。
河南省 廃タイヤ・廃プラスチックの処理を行っている 熱分解プラント この熱分解技術を採用し、熱分解プラントは廃タイヤ/プラスチックを燃料油、カーボンブラック、スチールに変換できます。
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