볏짚의 급속 열분해 생성물에 대한 반응온도의 영향

Influence of Reaction Temperature on the Pyrolytic Product of Rice Straw by Fast Pyrolysis using a Fluidized Bed

온도변화에 따른 볏짚의 열분해 생성물의 분포와 생성물의 화학적 구성을 알아보기 위하여 볏짚의 열분해 실험을 진행하였다. 열분해 온도는 약 466, 504, $579^{\circ}C$사이에서 진행하였다. 유동화 가스로는 생성가스를 사용하였으며 유량은 30L/min을 사용하였다. 볏짚의 열분해 결과 기체, 액체, 고체 물질을 얻을 수 있었다. 기체물질은 GC(TCD, FID)를 이용하여 성분 조성을 분석하였다. 액체물질은 상등액과 tar로 분리하여 발열량, 원소분석, 수분, GC/MS를 통해 화학구성성분을 분석하였다. 고체물질은 원소분석, 발열량을 측정하였다. 액체물질의 화학특성 분석결과 연료뿐만 아니라 화학 원료물질로서의 사용가능성을 볼 수 있었다.

Rice straw is one of the main renewable energy sources in Korea, and bio-oil is produced from rice straw with a lab. scale plant equipped mainly with a fluidized bed and a char removal system. We investigated how the reaction temperature affected the production of bio-oil and the efficiency of a char removal system. To elucidate how the temperature depended on the production of bio-oil, experiment were conducted between $450^{\circ}C\;and\;600^{\circ}C$ with a feed rate of about 300g/h. The mass balance was established in each experiment, and the produced gas and oil were analyzed with the aid of GCs and a GC-MS system. The char removal system is composed of a cyclone and a hot filter. In the experiments, we observed that the optimum reaction temperature range for the production of bio-oil is between $450^{\circ}C\;and\;500^{\circ}C$.