緩慢熱分解は主に木炭を生産するプロセスである。
この木炭は約80％が炭素で構成されている。
このプロセスでは、酸素のない状態で有機物をゆっくりと加熱する。
その結果、揮発分が部分的に蒸発し、主な固体残渣として木炭が形成されます。
緩慢熱分解の生成物とは？4つの重要な洞察
1.プロセスの特徴
緩慢熱分解の特徴は、低温と遅いバイオマス加熱速度である。
加熱温度は通常、毎秒0.1～2℃の範囲である。
一般的な温度は500℃前後である。
ガスの滞留時間は5秒以上。
バイオマスの滞留時間は数分から数日に及ぶ。
このようにゆっくりと制御された加熱プロセスにより、効率的な木炭の生産が可能になる。
2.化学反応
緩慢な熱分解の間、バイオマスは脱揮を受け、主な生成物としてタールとチャーを放出する。
一次反応の後、再重合または再結合反応が起こる。
これらの反応は、炭素が豊富な木炭の形成に役立つ。
これらの反応は、製造される木炭の品質と収率にとって極めて重要である。
3.高速熱分解との比較
固体の木炭の製造に重点を置く緩慢熱分解とは異なり、高速熱分解は液体のバイオオイルの製造に重点を置く。
高速熱分解プロセスは短時間で完了し、所要時間はわずか数秒である。
高速熱分解では、バイオオイルの割合が高く（約60％）、20％のバイオ炭と20％の合成ガスが得られる。
低速熱分解と高速熱分解のどちらを選択するかは、希望する最終製品と特定の用途によって決まる。
4.歴史的背景と応用
炭化としても知られる緩慢熱分解は、歴史的に、特に1900年代初期に使用されてきた。
木材から木炭、酢酸、メタノール、エタノールを製造するために使用された。
このプロセスは、液体や気体の生成物を最小限に抑えながら石炭を最大限に生産できることで知られている。
このプロセスの特徴は、加熱速度が小さく、最高温度範囲が約600℃であることである。
反応器内のバイオマス時間は通常5～30分です。
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