Msw 열분해에 고순도 질소(N2)를 사용하는 이유는 무엇인가요? 최대 연료 수율을 위한 안전한 혐기성 환경

고순도 질소는 엄격한 혐기성 환경을 조성하기 위한 중요한 퍼지 가스 역할을 합니다. 가열이 시작되기 전에 질소를 주입하여 반응기 내부의 공기를 물리적으로 치환합니다. 이를 통해 온도가 상승해도 시립 폐기물(MSW)과 반응할 산소가 없도록 합니다.

질소 사용의 근본적인 목표는 연소(연소)가 아닌 열분해(열분해) 상태로 시스템을 강제하는 것입니다. 이러한 불활성 분위기가 없으면 폐기물은 단순히 연소되어 연료 회수 가능성을 파괴하고 원치 않는 재와 이산화탄소를 생성합니다.

불활성 분위기의 역할

일반 대기에는 약 21%의 산소가 포함되어 있습니다. 가열 단계 중에 이 산소가 반응기에 남아 있으면 MSW의 유기 물질과 화학적으로 반응합니다.

질소는 이러한 조건에서 폐기물과 화학적으로 반응하지 않는 불활성 기체이기 때문에 사용됩니다. 고순도 질소로 시스템을 채우면 폐기물을 산화로부터 격리하는 "담요"가 효과적으로 생성됩니다.

고온에서 산소가 존재하면 연소가 유발됩니다. 이 과정은 에너지를 방출하지만 연료를 생성하는 데 필요한 탄소와 수소 원자를 소비하여 대신 CO2와 수증기로 전환합니다.

산소가 제거되면 열 에너지는 연소를 일으킬 수 없습니다. 대신 에너지는 폐기물 내의 긴 분자 사슬을 진동시키고 분해시킵니다.

이 과정은 균열이라고 하며, 더 작고 가치 있는 분자를 생성합니다. 이러한 분자는 액체 연료와 가연성 가스로 응축되며, 이는 열분해의 주요 목표입니다.

탄소와 수소가 불에 의해 소비되지 않기 때문에 탄화수소를 형성하는 데 계속 사용할 수 있습니다. 고순도 질소는 고형 폐기물을 액체 오일로 최대한 전환할 수 있도록 보장합니다.

산화가 발생하면 생성된 바이오 오일의 화학적 구성이 변경되어 종종 높은 산도 또는 불안정성을 유발합니다. 산소가 없는 환경은 연료의 화학적 품질을 유지합니다.

단순히 질소를 주입하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 반응기 내의 "사각 지대"를 철저히 제거하기에 충분한 양이어야 합니다. 모든 공기를 치환하지 못하면 부분 연소이 발생하여 탄화된 물질과 낮은 액체 수율로 나타납니다.

산소 흔적이 있는 질소를 사용하면 실험 데이터가 손상될 수 있습니다. 과학 실험에서는 소량의 산화만으로도 특정 균열 메커니즘이 변경되어 폐기물의 에너지 잠재력에 대한 부정확한 결론으로 이어질 수 있습니다.

열분해 실험의 효과를 극대화하려면 질소 흐름에 관한 다음 접근 방식을 고려하십시오.

주요 초점이 연료 수량인 경우: 사전 가열 퍼지 중에 높은 유량을 보장하여 0% 산소 존재를 보장하고 오일 생산에 사용 가능한 탄소를 극대화하십시오.
주요 초점이 화학적 안정성인 경우: 사용 가능한 가장 높은 순도의 질소를 사용하여 액체 연료의 칼로리 값을 낮출 수 있는 미세 산화를 방지하십시오.

불활성 분위기의 무결성은 귀중한 연료를 생산하는지 아니면 단순히 폐기물을 태우는지 여부를 결정하는 가장 큰 요인입니다.

열분해의 정밀도는 제어된 환경에서 시작됩니다. KINTEK은 전문 R&D 및 제조를 기반으로 시립 폐기물(MSW) 연구에 필요한 엄격한 불활성 분위기를 유지하도록 설계된 고성능 머플, 튜브, 회전, 진공 및 CVD 시스템을 제공합니다.

액체 연료 수율을 극대화하거나 바이오 오일의 화학적 순도를 보장해야 하는 경우 당사의 실험실 고온로를 고유한 실험 요구 사항을 충족하도록 완전히 맞춤 설정할 수 있습니다. 산화가 데이터에 영향을 미치도록 하지 마십시오. 열처리 분야의 선두 주자와 협력하십시오.

Indra Mamad Gandidi, Arinal Hamni. Integrated two-step co-pyrolysis under several low-cost natural catalysts to produce aromatic-rich liquid fuel from mixed municipal solid waste. DOI: 10.1093/ce/zkae092

이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .