기포(氣泡) 유동층(流動層) 반응기(反應器)에서 바이오매스 열분해(熱分解) 반응특성(反應特性)

Pyrolysis Reaction Characteristics of Biomass Fluidized Bed Reactor

바이오매스 열분해는 에너지와 가치있는 화학물질의 원료를 얻을 수 있는 유망한 방법 중의 하나이다. 열분해 반응기의 최적운전조건을 결정하기 위하여 기포유동층 반응기에서 상수리나무와 낙엽송의 열분해를 수행하였다. 온도, Uo/Umf, L/D가 생성물의 수율과 조성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 상수리나무와 낙엽송 톱밥으로 유동층 급속열분해를 수행하였다. 반응온도, Uo/Umf, L/D, 원료주입량의 효과를 결정하였고, 최적조건은 다음과 같다 : $T\;=\;400^{\circ}C,\;U_o/U_{mf}\;=\;3.0,\;L/D\;=\;2.0$. 바이오오일의 최대 수율은 약 55%이었고, 주요 조성은 carbohydrate류, guaiacol류, furan류, phenol류, syringol류 화합물이었다. 생성가스는 CO, $CO_2$, 저분자 탄화수소이었고, 조성을 이용하여 측정한 가스수율은 계산치와 일치하였다.

Pyrolysis of biomass is one of the promising methods to obtain energy and valuable chemical stocks. Fast pyrolysis of Q. acutissima and L. letolepis has been carried out in a bubbling fluidized bed reactor to determine the optimum operating conditions of the pyrolyzer. Effects of reaction temperature, Uo/Umf, L/D ratio, and feed rate have been determined and the optimum conditions are as follows: $T\;=\;400^{\circ}C,\;U_o/U_{mf}\;=\;3.0,\;L/D\;=\;2.0$. Maximum yield of bio-oil was about 55% and the main compositions were carbohydrates, guaiacols, furans, phenols, and syringols. Product gas was consists of CO, $CO_2$, light hydrocarbons and the measured gas yield using the compositions agreed with the calculated value.