緩慢熱分解とは、酸素のない状態で有機物を徐々に加熱し、木炭を製造するプロセスである。
この方法は、液体生成物の生産に重点を置く高速熱分解とは異なる。
このプロセスは、加熱速度が低く、反応器内での滞留時間が長いことで知られている。
その結果、液体および気体生成物を最小限に抑えた高い収率の木炭が得られる。
5つのポイント
1.プロセスの概要
低速熱分解は炭化とも呼ばれ、バイオマスをゆっくりと加熱する。
加熱速度は通常、毎分5～7℃である。
このプロセスは、酸素なしで400℃以上の温度に達する。
これは、製品の約80重量％を占める木炭の生産量を最大化するためである。
2.操作の詳細
バイオマスは酸素のない制御された環境で加熱される。
これにより、有機物は燃焼する代わりに熱分解する。
加熱プロセスは、バイオマスの複雑な構造を分解する。
これにより木炭、バイオオイル、ガスが生成される。
反応器内の滞留時間は5～30分である。
3.歴史的背景
緩慢熱分解は、1900年代初頭まで産業界で一般的に使用されていた。
主に木材から木炭、酢酸、メタノール、エタノールを製造するのに使われていた。
この方法では、完全な熱分解と木炭の生成を保証するために、しばしば24時間という長い時間が必要であった。
4.製品の収率と特徴
緩慢熱分解の第一生成物は木炭である。
バイオオイルとガスは副産物である。
生成された木炭は炭素を豊富に含み、様々な産業で応用されている。
例えば、冶金や農業の土壌改良材などである。
生成されるバイオオイルとガスは、木炭の収量に比べればわずかである。
5.他の熱分解法との比較
緩慢熱分解とは異なり、高速熱分解とフラッシュ熱分解は、より高いバイオオイルとガスの収率に重点を置いている。
これらの方法は、高い加熱速度と短い滞留時間を使用する。
高速熱分解は数秒でプロセスを完了できる。
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ます。
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