熱分解プラントは、有機廃棄物を価値ある製品に変換するために設計された施設である。これらの製品には、燃料油、カーボンブラック、ガスなどがある。このプロセスでは、酸素のない状態で廃棄物を加熱し、燃焼させずに大きな有機分子を小さな有機分子に分解する。その結果、蒸気とガスの混合物と微細な炭化物が生成される。熱分解プラントの主な構成要素には、リアクター、コンデンサー、エネルギー・モジュールなどがある。運転は、技術のレベルと手作業の必要性に応じて、完全自動化、部分自動化、または非機械化することができる。
熱分解プラントの仕組み5つの主要ステップ
1.リアクターと熱分解プロセス
リアクターは熱分解プラントの中核である。ここで実際の熱化学変換が行われる。
ここで、乾燥原料は酸素のない環境で高温に加熱される。
この熱分解プロセスによって有機化合物が分裂し、大きな分子が小さな分子に分解される。
酸素がないため燃焼が防止され、CO₂の放出が大幅に減少し、得られる製品により多くのエネルギーが節約される。
2.熱分解の生成物
熱分解プロセスの主な生成物は、蒸気とガスの混合物と微細なコークス（チャー）である。
蒸気とガスの混合物は凝縮されて燃料油となり、さらに精製されてディーゼル燃料となる。
カーボンブラックも重要な生産物のひとつで、さまざまな産業用途に利用されている。
さらに、このプロセスではシグナルガスと呼ばれるガスが発生し、工場内で燃料源として使用できる。
廃タイヤについては、スチールワイヤーも回収される。
3.自動化と制御
熱分解プラントの自動化の程度は様々である。
完全に自動化された複合施設では、人間の介入を最小限に抑え、製品の安全性と品質に影響する重要なパラメーターである温度と圧力を正確に制御することができる。
部分的に自動化されたプラントや機械化されていないプラントは、より多くの手作業を必要とし、同じレベルの効率と製品の一貫性を達成できない可能性がある。
4.熱分解設備の種類
熱分解プラントは、反応器の操作により、バッチ式と連続式に分類できる。
バッチ式プロセスでは、加熱と冷却が周期的に繰り返されるため、製品の一貫性と品質に影響を与える可能性がある。
一方、連続プロセスは、安定した運転を維持し、より安定した製品品質と高い効率につながる。
5.原料の準備とプロセス段階
熱分解の前に、原料は、その種類と状態に応じて、粉砕、選別、洗浄などの前処理を受ける。
その後、原料は乾燥され、熱分解にかけられる。
反応器内で生成された蒸気とガスの混合物はコンデンサーに導かれ、そこで冷却・凝縮されて液体燃料油となる。
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