熱分解によってバイオ炭を作るには、リアクターの予熱、バイオマスの投入、副産物の管理とエネルギー回収など、いくつかの重要なステップがあります。ここでは、各ステップについて詳しく説明する：
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リアクターの予熱:バイオ炭リアクターは、プロセス開始前に30～60分間予熱する必要がある。これによりリアクターは熱分解プロセスを開始・維持するのに最適な温度に保たれる。
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バイオマスの供給:リアクターが予熱されたら、準備したバイオマスを定置フィーダーを使ってリアクターに供給する。バイオマスは乾燥していることが望ましく、接触面積を増やして効率的な分解を促進するために、理想的にはペレット化されていることが望ましい。湿ったバイオマスはプロセスの効率を低下させる。
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熱分解プロセス:バイオマスが低酸素環境で作動するリアクターに投入された後、熱分解プロセスが始まる。これには通常約15分から20分かかる。この間にバイオマスは分解し、バイオ炭が形成される。このプロセスは、外部から供給される熱、または発生ガスの燃焼によって駆動される。
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副産物管理:バイオマスが分解すると、バイオガスが発生する。このバイオガスは、不純物を除去するためにサイクロン除塵装置とスプレー集塵機を通過する。その後、凝縮器システムに入り、タールと木酢液が抽出されます。残った可燃性ガスは再利用され、リアクターを加熱する燃料として使用され、プロセスのエネルギー効率を高める。
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エネルギー回収:燃焼後に発生する高温の排気ガスは、乾燥システムなど他のシステムの加熱源として利用することができ、操業全体のエネルギー効率をさらに向上させます。
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品質管理:生成されるバイオ炭の品質と特性は、使用するバイオマスの種類、熱分解温度、加熱速度、蒸気滞留時間によって大きく異なる。農業用には、安定した特性を持つ高品質のバイオ炭を生産できる低速熱分解が好まれることが多い。緩慢熱分解では、バイオマスは、通常大気圧下、酸素制限または無酸素環境下で、毎分1～30℃の速度で加熱される。
このプロセスはバイオ炭を生産するだけでなく、副産物を効果的に管理・利用し、バイオマス変換のための持続可能な方法となる。バイオ炭の特性にはばらつきがあるため、熱分解プロセスのパラメーターを慎重に制御し、最適化することが重要です。
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