炭化物の燃焼について / 炭化, ガス化, オイル化

熱分解装置 Biogreen は、有機廃棄物、木質バイオマス、等を熱分解行いガスと炭化物を産出、製造します。酸素を極力少なくした装置内で投入された原料を加熱、熱分解を行い合成ガスを出させます。熱分解を行なうことにより原料からは揮発成分、分解生成物等様々な成分の合成ガスが発散し、殆ど炭素分のみの固形物が残ります。これがバイオ炭等と呼ばれる炭化物です。この炭化物は様々な用途燃料、土壌改良剤、活性炭等に使用できます。
熱分解で原料が加熱分解された炭化物は殆ど炭素分のためよく燃えます。ではなぜ燃えるのでしょうか。又、有機物、可燃物の燃焼と違いはあるのでしょうか。

■ 有機物の燃焼について
有機物とは炭素を含む物質を指し紙や木材などが当てはまります。燃えますので可燃物とも言われます。そもそも燃焼とは酸化反応のことで酸素と炭素分が結びついて二酸化炭素を出し、その際熱と光、炎が発生することです。
有機物の燃焼方法は、有機物を加熱するとその物質が熱分解され物質内の炭素分など燃えやすいガス、可燃性ガスが発生します。その可燃性ガスが酸素と結びついて酸化反応を起こし熱と光を発します。この熱は次の熱分解を促進、可燃性ガスを発生させ、酸化そして熱と光を発生します。それが繰り返されます。これが有機物（可燃物）の燃焼です。
この燃焼は分解燃焼と呼ばれ熱分解で発生した可燃性ガスと大気中の酸素が混合し着火した燃焼です。
これらの繰り返される内容のひとつでもなくなれば燃焼が終わり消えます。有機物、可燃物が燃焼した後には灰が残ります。この灰は無機物、金属、不燃残留物で、その成分は燃焼させる物により異なります。

■ 炭化物の燃焼について
Biogreen にて産出製造された固形物は炭素分のみとなった炭化物です。燃焼とは炭素と酸素が結びついた酸化反応ですのでその炭化物そのものが燃えます。可燃性ガスが発生するまでもなく燃焼します。燃焼の際に発生した熱で燃え続けます。これは表面燃焼と呼ばれ蒸発も熱分解も起こさず、固体表面で発生する燃焼です。分解燃焼は炎が発生しますが表面燃焼では光のみで炎の発生がなく区別されます。
燃焼の化学反応式はＣ+Ｏ2→CO2です。燃焼後二酸化炭素が発生します。
炭化物は炭素分のため、酸素分が少なくなると炭素分が増えることになり一酸化炭素を発生しやすく危険です。換気が必要です。一酸化炭素発生の化学反応式は2C+O2→COです。
熱分解の工程では灰は発生しませんが、熱分解後のバイオ炭、炭化物に金属等不燃物が含まれていれば、その炭化物の燃焼後灰は発生します。その発生量は投入される原料に含まれる熱分解できない不燃物の量によります。

他に、Biogreenでの熱分解で炭化物の他に発生する合成ガスもガス内に可燃性ガス成分があり燃焼できます。通常合成ガス内にはメタンが含まれておりこのメタンは燃焼できガスエンジン発電も行なうことができます。
メタンの燃焼の化学反応式は、CH4+O2→CO2+H2O です。燃焼後二酸化炭素と水が発生します。

Biogreen では原料を熱分解し原料より炭素分のみを残し、原料に含まれる可燃性ガス等の合成ガスを発散させるので炭化装置、炭化炉あるいはガス化装置、ガス化炉とも言えます。熱分解時の加熱温度によりガス、炭化物を作り出す産出の割合が異なります。熱分解後のその産出製造物の利用目的に合わせ加熱温度の調整を行ないますが、その温度調整、管理は、Biogreenであれば電気加熱式ですので簡単に確実に行なえます。又その加熱は石油燃料を一切使用せず火気は未使用のため安全衛生面で火気使用熱分解装置、炭化炉、ガス化炉と比較すると非常に優れています。

炭化、半炭化

ガス化

化石燃料式との比較