Flash Pyrolyser의 결정적인 장점은 전통적인 열중량 분석기(TGA)에 비해 고로의 격렬하고 고속의 열 조건을 재현할 수 있다는 것입니다. TGA는 느리고 제어된 가열을 기반으로 데이터를 제공하는 반면, Flash Pyrolyser는 최대 20,000°C/s의 가열 속도를 달성하여 주입 중 폐기물 유래 연료(RDF)가 경험하는 열 충격을 정확하게 시뮬레이션할 수 있습니다.
전통적인 TGA의 핵심적인 한계는 고로에서 발생하는 빠른 탈휘발을 포착하지 못한다는 것입니다. Flash Pyrolysis는 이러한 문제를 해결하기 위해 레이스웨이의 극한 가열 속도와 짧은 체류 시간을 일치시켜 주입 모델링에 유효한 유일한 동역학 데이터를 제공합니다.
고로 현실 시뮬레이션
가열 속도의 불일치
RDF를 환원제로 효과적으로 평가하려면 테스트 장비가 공정 환경과 일치해야 합니다.
전통적인 TGA는 비교적 느린 가열 속도로 작동합니다. 이 접근 방식은 신중한 질량 손실 측정을 허용하지만 고로의 산업적 현실을 모방하는 데는 실패합니다.
반대로, Flash Pyrolyser는 최대 20,000°C/s의 가열 속도를 제공합니다. 재료가 느린 가열 동안 어떻게 거동하는지를 측정하는 것이 즉각적인 열 충격 하에서 어떻게 거동할지를 예측하지 못하기 때문에 이 기능은 필수적입니다.
레이스웨이 조건 재현
RDF가 고로에 주입될 때, 이는 극심한 열과 난류가 특징인 "레이스웨이" 영역으로 들어갑니다.
Flash Pyrolyser는 약 1000°C의 온도를 생성하는 이러한 특정 열화학 환경을 시뮬레이션하도록 설계되었습니다.
이러한 조건을 모방함으로써 장비는 수집된 데이터가 연료가 실제로 직면할 물리적 및 화학적 스트레스를 반영하도록 보장합니다.
중요 반응 역학 포착
빠른 탈휘발
휘발성 물질이 방출되는 속도(탈휘발)는 재료가 얼마나 빨리 가열되는지에 따라 크게 달라집니다.
TGA는 느리게 가열하기 때문에 빠른 탈휘발의 미묘한 차이를 종종 놓칩니다. 이것은 연료가 레이스웨이에 닿는 순간 발생하는 가스의 폭발적인 방출입니다.
Flash Pyrolysis는 이 빠른 단계를 포착하여 비화석 연료 탄소가 몇 분이 아닌 몇 밀리초 안에 어떻게 분해되는지에 대한 정확한 이해를 제공합니다.
체류 시간의 중요성
고로 주입 시나리오에서 연료는 퍼니스 내에서 이동하거나 소모되기 전에 반응할 수 있는 매우 짧은 "체류 시간"을 갖습니다.
전통적인 TGA는 반응을 오랜 기간 동안 연장하여 인식된 반응 효율을 인위적으로 부풀릴 수 있습니다.
Flash Pyrolyser 데이터는 실제 공정의 짧은 체류 시간을 반영하여 RDF가 작업의 엄격한 시간 제약 내에서 완전히 탈휘발되고 반응할 것인지 여부를 밝힙니다.
표준 TGA 분석의 함정
오해의 소지가 있는 동역학 데이터
TGA 데이터를 사용하여 고로 주입을 모델링하면 상당한 오차 범위가 발생합니다.
느린 가열에서 파생된 데이터는 고로 레이스웨이 내부에는 존재하지 않는 반응 경로를 시사합니다.
"빠른" 공정 모델링에 이 "느린" 데이터를 의존하면 연료 효율, 환원제 잠재력 및 전반적인 고로 안정성에 대한 잘못된 예측으로 이어질 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
RDF 평가가 운영상 관련성이 있는지 확인하려면 도구를 특정 엔지니어링 목표와 일치시키십시오.
- 주요 초점이 정확한 공정 시뮬레이션인 경우: 고로 레이스웨이에 내재된 고속 동역학 및 열 충격을 포착하려면 Flash Pyrolyser를 사용해야 합니다.
- 주요 초점이 기본적인 재료 특성 분석인 경우: 전통적인 TGA는 일반적인 구성 분석에 충분할 수 있지만, 주입 성능을 예측하는 데 사용해서는 안 됩니다.
정확한 평가는 연료를 분석하는 것뿐만 아니라 연료가 견뎌야 할 조건 하에서 분석하는 것에 달려 있습니다.
요약 표:
| 특징 | 전통적인 TGA | Flash Pyrolyser |
|---|---|---|
| 가열 속도 | 느리고 제어됨 | 극도로 빠름 (최대 20,000°C/s) |
| 시뮬레이션 목표 | 기본 재료 특성 분석 | 실제 고로 레이스웨이 충격 |
| 체류 시간 | 김 (수 분 ~ 수 시간) | 짧음 (밀리초) |
| 데이터 정확도 | 주입 모델링에 오해의 소지가 있음 | 빠른 탈휘발에 대한 유효한 동역학 데이터 |
| 최적 사용 사례 | 구성 분석 | 연료 주입에 대한 예측 성능 |
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참고문헌
- Eurig W. Jones, Peter J. Holliman. Pyrolysis-GCMS of Plastic and Paper Waste as Alternative Blast Furnace Reductants. DOI: 10.3390/chemengineering9010015
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .
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