熱分解加熱速度とは、熱分解プロセスにおいてバイオマスが加熱される速度のことである。
この加熱速度は、熱分解のタイプ(低速、高速、フラッシュ)と、その結果得られる製品の収率に大きく影響する。
加熱速度が異なれば、生成物の組成も異なる。
一般に、加熱速度が高いほど、ガスとバイオオイルの収量が増加する。
加熱速度を理解することは、農業用バイオ炭の生産やバイオ燃料の生成など、特定の用途に熱分解プロセスを最適化する上で極めて重要である。
5つのポイントを解説熱分解加熱率について知っておくべきこと熱分解加熱率の定義
熱分解加熱率とは、熱分解の過程でバイオマスが加熱される速度のことです。通常、摂氏毎秒(℃/s)で測定されます。
この速度は、熱分解のタイプ(低速、高速、フラッシュ)を決定し、生成物の収率と組成に大きく影響する。加熱速度の熱分解タイプへの影響
低速熱分解
:加熱速度が低く(0.1~1℃/秒)、温度が300~500℃であることが特徴。この方法では、脱揮が遅いため、バイオ炭とタールの収率が高くなる。
高速熱分解:加熱速度が速く(1~100℃/秒)、温度は500~900℃。
バイオオイルとガスの収率を最大化する。フラッシュ熱分解
:最も高い加熱速度(>1000 °C/s)で、温度は高速熱分解と同様。
極めて急速な熱分解を目指し、主にガスとバイオオイルを生産する。
加熱速度が製品収率に及ぼす影響
低速熱分解:通常、最大30%のバイオ炭が得られ、残りのバイオマスはガスとタールに変換される。
高速熱分解:最大80%のバイオ燃料が得られ、65%は液体、10%は非凝縮性ガスとなる。
フラッシュ熱分解:収率はガスとバイオオイルに大きく偏り、液体凝縮物が10~20%、ガスが60~80%、チャーが10~15%を占める。
ラボ機器購入者への実際的な影響
加熱速度を理解することは、適切な熱分解装置を選択する上で極めて重要である。
バイオ炭の製造に重点を置いた研究には、加熱速度と温度を制御した低速熱分解装置が不可欠である。バイオ燃料の研究には、高い加熱速度と生成物の急速冷却に対応できる高速熱分解装置またはフラッシュ熱分解装置が必要である。