熱分解技術には、酸素がない状態で熱的手段により有機物を分解する様々なプロセスが含まれる。
これらのプロセスは、低速熱分解、高速熱分解、超高速熱分解またはフラッシュ熱分解に大別される。
それぞれのタイプは、温度、滞留時間、加熱速度、得られる生成物が異なる。
熱分解の具体的な種類としては、炭化、メタン熱分解、含水熱分解、乾留、破壊的蒸留、各種高温調理プロセスなどがある。
さらに、真空熱分解、高速熱分解、フラッシュ熱分解、アブレイティブ熱分解、各種流動床反応器など、さまざまな反応器タイプや熱分解技術が採用されている。
熱分解技術の7つの主なタイプについて説明する。
1.炭化
炭化は有機物の完全な熱分解である。
通常、元素状炭素を主成分とする固体残渣が得られる。
このプロセスは木炭やコークスの製造によく使用される。
2.メタン熱分解
メタンの熱分解は、メタンを水素燃料と固体炭素に直接変換する。
溶融金属触媒によって促進されることもある。
この方法は、大幅な炭素排出を伴わずに水素を生産できる可能性がある点で重要である。
3.含水熱分解
含水熱分解は、過熱水または蒸気の存在下で行われる。
水素と相当量の二酸化炭素が生成される。
このプロセスは、熱分解の媒体として水を使用する点が特徴である。
4.乾留
乾留は、硫酸や木炭など、さまざまな化学物質や材料の製造に用いられてきた歴史的なプロセスである。
空気の存在なしに物質を熱分解させる。
原料から有用な製品を抽出することに重点が置かれる。
5.破壊的蒸留
破壊蒸留も乾留と同様の歴史あるプロセスである。
様々な化学物質や材料の製造に用いられる。
この方法もまた、空気の存在なしに原料を熱分解させるものである。
6.真空熱分解
真空熱分解は減圧下で行われる。
熱分解生成物を変化させ、バイオオイルの品質を向上させることができる。
この方法は、特定の用途に特に有用である。
7.高速熱分解とフラッシュ熱分解
高速熱分解とフラッシュ熱分解は、バイオオイルとガスの生産を最大化するように設計されている。
急速な加熱速度と短い滞留時間を必要とする。
これらの方法は、貴重なバイオベースの化学物質や燃料の生産効率が高いため、バイオマス変換に特に適しています。
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