技術チーム · Kintek Solution

熱分解は、高温の非反応性雰囲気中で有機物を熱分解することにより、廃棄物をエネルギーに変換する熱化学プロセスである。熱分解の主な種類は、低速熱分解、高速熱分解、フラッシュ熱分解で、加熱速度、滞留時間、生成物の種類が異なる。これらのプロセスでは、固体チャー、液体（バイオオイルと水）、ガス（合成ガス）が生成され、これらは燃料として使用したり、さらに処理したりすることができる。熱分解に必要なエネルギーは、直接燃焼式燃料、電気誘導、またはマイクロ波によって供給することができ、プロセスを促進するために触媒を使用することもできる。熱分解は、ゴム、タイヤ、プラスチック、汚泥、バイオマスなど、さまざまな廃棄物の流れに適用され、廃棄物からエネルギーへの変換のための汎用性の高い方法となっている。

キーポイントの説明

1. 熱分解の種類:

   • 低速熱分解:
     • 低い加熱率と長い滞留時間が特徴。
     • 固形チャーが多く、液体やガスが少ない。
     • 土壌改良材や固形燃料など、チャーが必要な用途に適しています。
   • 高速熱分解:
     • 高い加熱率と短い滞留時間を伴う。
     • 液体燃料であるバイオオイルの生産を最大化。
     • バイオマスから再生可能な液体燃料を生成するのに最適。
   • フラッシュ熱分解:
     • 非常に高い加熱速度と短い滞留時間が特徴。
     • 高収率のガスとバイオオイルを生産。
     • 廃棄物をエネルギー密度の高い製品に迅速に変換するために使用される。

2. 熱分解の製品:

   • ソリッド・シャール:
     • 高炭素有機物と灰分からなる。
     • 固形燃料、土壌改良材、活性炭の前駆体として利用できる。
   • 液体:
     • バイオオイル:酸素化合物を含む褐色の極性液体。組成は原料や反応条件によって異なる。再生可能燃料として使用することも、さらに精製することもできる。
     • 水:熱分解工程と初期乾燥段階で発生する。廃棄または再利用の前に処理が必要な場合がある。
   • ガス類:
     • 合成ガス:CO、CO2、CH4、H2、CXHYなどの可燃性ガスの混合物。貴重なエネルギー源であり、燃料として直接使用することも、さらに加工することもできる。

3. 熱分解のエネルギー源:

   • 直火式燃料:燃料の燃焼を利用して熱分解に必要な熱を供給する。
   • 電気誘導:電気エネルギーを利用して原子炉内で熱を発生させる。
   • マイクロ波:マイクロ波放射を利用して原料を直接加熱するため、加熱プロセスを正確に制御できる。
   • 触媒:熱分解反応を促進し、効率と製品収率を向上させるために添加することができる。

4. 廃棄物からエネルギーへの熱分解の応用:

   • 廃ゴム・廃タイヤ:熱分解は、これらの材料をオイル、ガス、チャーに変換し、埋立廃棄物を減らし、貴重なエネルギー製品を生成する。
   • プラスチック:熱分解はプラスチックを油とガスに分解し、プラスチック廃棄物処理とエネルギー回収のソリューションを提供する。
   • 汚泥:有機性汚泥をバイオオイル、ガス、チャーに変換し、従来の汚泥処理方法に代わる方法を提供する。
   • バイオマス:木くず、エネルギー作物、農業廃棄物、都市固形廃棄物など、さまざまな種類のバイオマスを処理して、再生可能な燃料や化学物質を生産することができます。

5. 熱分解装置のプロセスフロー:

   • 給餌:廃棄物は熱分解リアクターに連続的に供給される。
   • 反応:反応器は低温で熱分解反応を行い、高温のオイルやガス、水蒸気、固体生成物を生成する。
   • 冷却と分離:製品は冷却され、液体製品と少量の可燃性ガスが分離される。
   • 貯蔵と利用:液体は貯蔵タンクに運ばれ、ガスは精製されて燃料として使用される。排ガスは精製システムで処理されてから排出される。

6. 熱分解の原料カテゴリー:

   • 一次木くず:チップ、おがくず、木の枝など。
   • エネルギー作物:菜種、ジャトロファ、ミスカンサス、サトウキビなど。
   • 農業廃棄物:サトウキビのバガス、ナッツの殻、トウモロコシの殻、麦わら、石油生産廃棄物など。
   • 都市固形廃棄物、動物性廃棄物、食品廃棄物:これらの材料は、熱分解してエネルギーを生成することもできる。

さまざまな種類の熱分解、その生成物、必要なエネルギー源を理解することで、関係者は、それぞれの廃棄物エネルギー化のニーズに最も適した熱分解方法について、十分な情報を得た上で決定することができる。このアプローチは、廃棄物管理の課題を解決するだけでなく、持続可能なエネルギー生産にも貢献する。

総括表

アスペクト	詳細
熱分解の種類	- 低速熱分解：低加熱、長い滞留時間、より多くのチャー
	- 高速熱分解：高加熱、短滞留時間、バイオオイルの最大化。
	- フラッシュ熱分解非常に高い加熱、非常に短い滞留時間、高いガス。
製品	- 固体炭：燃料や土壌改良材として使用される。
	- 液体：バイオオイル（再生可能燃料）と水。
	- ガス：合成ガス（可燃性エネルギー源）.
エネルギー源	直火燃料、電気誘導、マイクロ波、触媒。
用途	廃ゴム、タイヤ、プラスチック、汚泥、バイオマス変換
原料	木くず、エネルギー作物、農業廃棄物、都市固形廃棄物など

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