緩慢熱分解とは、有機物を酸素のない状態でゆっくりと加熱するプロセスである。
その結果、主な生成物として木炭が生成される。
このプロセスは炭化とも呼ばれる。
このプロセスでは、高速熱分解で強調される液体生成物ではなく、固体の木炭が強調されます。
持続可能な木炭生産のための4つの主要ステップ
1.加熱と環境
ゆっくりとした熱分解は、酸素のない環境でバイオマスなどの有機物をゆっくりと加熱することによって行われる。
この酸素不足が燃焼を防ぐ。
そのため、燃焼よりも熱分解に集中することができる。
2.生成物の形成
材料が加熱されると、揮発分が部分的に蒸発する。
木炭製品が残る。
この木炭は通常、約80％が炭素で構成されている。
このため、この元素の豊富な供給源となる。
3.温度と時間
このプロセスは低温でゆっくりとした加熱速度を伴う。
加熱速度は一般的に毎秒0.1～2℃である。
低速熱分解の一般的な温度は約500℃（932°F）である。
ガスとバイオマスの滞留時間はかなり長い。
滞留時間は数分から数日に及ぶ。
この点で、数秒でプロセスが完了する高速熱分解とは異なる。
4.化学反応
低速熱分解では、一次反応によってタールとチャーが生成される。
これらの一次反応に続いて、再重合または再結合反応が起こる。
これらはさらにチャーの形成に寄与する。
高速熱分解との比較
低速熱分解とは異なり、高速熱分解はガスとオイルの生産を最大化する。
より高温で、より速い加熱速度で運転される。
その結果、バイオオイル、バイオ炭、合成ガスなど、異なる製品構成になる。
用途と重要性
緩慢熱分解は、高炭素の固体生成物が必要な用途に特に有用です。
これには土壌改良材や燃料源が含まれる。
このプロセスは、高速熱分解に比べてエネルギー集約的ではありません。
これは、必要な温度が低く、処理時間が長いためである。
省エネルギーが優先される環境では有利になります。
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