熱分解は、酸素のない状態で有機物を熱分解するプロセスである。
熱分解には、従来型/低速熱分解、高速熱分解、超高速/フラッシュ熱分解の3つの主なモードがある。
それぞれのモードは、温度、滞留時間、加熱速度、生成物の点で異なる。
熱分解の3つの主要方法：詳細
1.従来型/低速熱分解
低速熱分解の特徴は、固体とガスの滞留時間が長いことである。
低温でゆっくりとした加熱速度で運転される。
加熱温度は通常、毎秒0.1～2℃の範囲である。
プロセスは500℃前後の温度で行われる。
ガスの滞留時間は5秒を超えることもある。
バイオマスの滞留時間は数分から数日に及ぶ。
この方法は主に固形物の改質に使用され、油の生成を最小限に抑える。
緩慢熱分解の主な生成物はタールとチャーである。
これらはバイオマスがゆっくりと脱揮する際に放出される。
一次反応の後に再重合または再結合反応が起こり、これらの生成物が形成される。
2.高速熱分解
高速熱分解は、最も広く使用されている熱分解システムである。
加熱速度が速く、滞留時間が短いのが特徴である。
プロセスは数秒で完了する。
ガスとオイルの生産を最大化することを目的としている。
高速熱分解では、約60％のバイオオイル、20％のバイオ炭、20％の合成ガスが得られる。
高速熱分解の主な特徴は、高い加熱速度（通常1000℃/秒以上）。
短い蒸気滞留時間（2秒未満）。
500℃前後の温度
この方法には、オープンコア固定床熱分解、アブレイティブ高速熱分解、サイクロン高速熱分解、回転コア高速熱分解などの様々なシステムが含まれる。
3.超高速/フラッシュ熱分解
超高速熱分解またはフラッシュ熱分解は、高速熱分解に似ているが、さらに高い加熱速度と短い滞留時間で運転される。
この方法は、バイオオイルの収率を最大化し、チャーとガスの発生を最小化するように設計されている。
プロセス条件は、バイオマス蒸気が速やかにクエンチされ、チャーやガスの生成につながる二次反応が起こらないように最適化されている。
これらの熱分解モードはそれぞれ、特定の用途や製品要件に合わせて調整される。
どの方法を選択するかは、希望する最終製品と処理されるバイオマスの特性によって決まります。
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