바이오 숯을 제조하는 동안 사용되는 열분해 기술에 따라 주요 제조 방법은 열분해와 열수 탄화로 나눌 수 있습니다. 탄화 온도, 탄화 속도, 탄화 압력, 반응 체류 시간, 사용된 촉매, 가스 체류 시간 및 바이오매스 유형을 포함한 몇 가지 주요 요소가 바이오 숯 준비 공정에 영향을 미칩니다. 이러한 요소들은 최종 바이오 숯의 특성과 수율을 종합적으로 결정합니다.
열분해:
느린 열분해: 더 낮은 온도(300~650도)와 더 긴 반응 시간(보통 30분 미만)에서 수행되며 주로 가스와 고체 바이오 숯을 생성합니다. 느린 열분해는 35%에 도달할 수 있는 높은 바이오 숯 수율을 특징으로 합니다.
빠른 열분해: 상대적으로 높은 온도와 매우 빠른 가열 속도로 수행되며 제품 체류 시간이 매우 짧고 주로 바이오{0}}오일과 소량의 바이오 숯을 생산하며 바이오 숯 생산량은 약 12% 이하입니다.
마이크로파 열분해: 마이크로파 에너지를 사용하여 바이오매스를 직접 가열하므로 가열 속도가 빠르고 작동이 간단합니다. 마이크로파 열분해는 바이오 숯 생산량이 낮지만 보다 효율적인 에너지 활용과 빠른 반응 속도를 제공합니다.
열수 탄화:
이 방법에는 밀봉된 시스템에서 200{2}}300도의 아임계 또는 초임계수에서 바이오매스를 반응시키는 방법이 포함됩니다. 원료의 사전 건조가 필요하지 않으며 수분 함량이 높은 바이오매스 가공에 적합합니다. 열수탄화 생성물은 탄소 함량이 높고 공정 제어가 가능해 균일한 탄소재료 제조에 적합하다.
가스화:
바이오매스는 가스화기에서 고온으로 가스화되어 가연성 가스와 바이오 숯을 생성합니다. 가스화제 사용 여부에 따라 가스화제(공기, 증기, 산소 등)를 포함하는 가스화와 가스화제를 사용하지 않는 가스화(건식증류가스화)로 나눌 수 있다. 이 방법은 바이오 숯의 다른 요소의 함량을 크게 줄일 수 있습니다.
활성화 방법:
산 활성화: Biochar는 산(예: 인산, 황산)으로 처리되어 물리적 특성과 흡착 능력을 향상시키고 화학적 활성을 향상시킵니다.
알칼리 활성화: 바이오매스 또는 바이오 숯을 알칼리 용액에서 처리하여 비표면적과 기공 밀도를 증가시키고 음전하 물질의 흡착 능력을 향상시킵니다. 금속 함침 활성화: 열분해 전후에 금속 또는 금속염을 도입하여 바이오 숯에 특정 촉매 및 흡착 특성을 부여합니다.
가스 활성화: 바이오 숯을 고온에서 가스(예: 증기, CO2, 오존 등)로 처리하여 표면적과 기공 구조를 증가시킵니다.
