熱分解炉とガス化炉及び焼却炉の違い / 熱分解装置 Biogreen

■ 熱分解炉とガス化炉及び焼却炉 / 熱分解装置 Biogreen

 

熱分解、ガス化、焼却 違い 熱分解装置 Biogreen 2024.11.14

 

 

熱分解炉とは、有機物を高温で加熱し、酸素を供給せずに化学反応を起こし、熱分解を行う装置です。この過程では、原料が分子レベルで分解され、ガス、液体(タールやオイル)、および固体(炭素残渣やチャー)などの生成物が得られます。熱分解反応は無酸素または限られた酸素供給下で行われるため、燃焼とは異なり、可燃性ガスや他の有価物が生成されます。
熱分解炉は、バイオマスやプラスチック廃棄物、タイヤなどを処理するのに用いられ、得られる生成物は燃料や化学製品の原料として再利用されることがあります。熱分解は環境への影響を抑えつつ有機廃棄物を処理できる技術として注目されており、リサイクルや廃棄物の有効利用の観点からも重要な役割を果たしています。

 



ガス化炉
とは、有機物を高温で加熱し、酸素の供給を制限し化学反応を起こすことで、ガス状燃料を生成する装置です。ガス化の過程では、固体や液体の原料が加熱され、酸素が制限された環境下で分解反応が進行し、主に一酸化炭素、二酸化炭素、水素、メタンなどの可燃性ガスが発生します。この生成ガスは「合成ガス」や「シンガス(syngas)」とも呼ばれ、エネルギー源として燃焼したり、さらに精製して化学製品や燃料の原料として利用されたりします。
ガス化炉はバイオマス、石炭、廃棄物など様々な有機物を処理できるため、再生可能エネルギーの供給や廃棄物処理の観点から注目されています。ガス化技術は効率的にエネルギーを取り出せるだけでなく、ガス化プロセスを最適化することで副産物を有効利用することも可能です。

 



焼却炉
とは、廃棄物を高温で燃焼させることで減量化・減容化し、最終的に灰やガスとして処理する装置です。焼却は廃棄物処理の一環として行われ、有機物を燃やしてエネルギーを発生させ、廃棄物の体積を大幅に削減することができます。

焼却炉は一般的に以下のような特長を持ちます。
完全燃焼:廃棄物が高温で燃焼され、ほぼすべての有機成分が二酸化炭素や水蒸気などの無害なガスに変わります。
廃熱利用:発生した熱エネルギーを利用して発電や暖房などに利用できることもあり、エネルギー回収が行われることがあります。
排ガス処理:環境への影響を抑えるため、焼却後の排ガスはフィルターやスクラバーを通じて浄化処理され、有害物質が除去されます。

焼却炉は、家庭ゴミや産業廃棄物、医療廃棄物など多様な廃棄物を安全に処理するために広く利用されていますが、ダイオキシンなどの有害物質の排出防止やCO2の排出に対する環境配慮が必要です。そのため、近年ではよりクリーンな焼却技術や廃棄物のリサイクルが推進されています。

 

■ 熱分解炉とガス化炉の違い

 

熱分解炉とガス化炉はどちらも有機物を高温で処理してガス、液体、固体などの生成物を得る装置ですが、処理方法や目的にいくつかの違いがあります。

1. 酸素供給

熱分解炉
酸素を供給せずに(または極めて少量で)有機物を加熱し、分子を分解してガスや液体、固体を生成します。酸化反応がほとんど起こらないため、燃焼によるエネルギーの生成よりも化学的変化を目的とします。
ガス化炉
酸素を制限的に供給することで化学反応を促し、主に合成ガス(シンガス)を生成します。このガスは一酸化炭素、水素、メタンなどを含み、エネルギー源として利用されます。酸化反応が一部含まれるため、エネルギーの生成や転換に適しています。

 

2. 生成物

熱分解炉
生成される主な生成物はガス、タール(オイル)、および固体残渣(チャー)です。生成物の組成は加熱温度や条件により大きく変わります。
ガス化炉
主に一酸化炭素や水素を中心とする可燃性ガスが生成され、これがエネルギー源や化学原料として利用されます。固体残渣は通常少量です。


3. 目的

熱分解炉
主に化学原料や燃料油などを得るために利用され、原料の種類によって生成物が多様です。バイオマスやプラスチック、廃棄タイヤなどが原料として使用されます。
ガス化炉
エネルギーの回収や発電などを目的とした合成ガスの生産が主な用途です。特に効率的なエネルギー生成や廃棄物の減量化に役立ちます。

 

4. プロセスの違い

熱分解
無酸素環境で行われ、純粋な熱分解反応が主体です。
ガス化
酸素や水蒸気の供給を制限して行い、部分的な酸化と還元反応が組み合わさったプロセスです。

 

これらの違いから、熱分解炉は主に廃棄物やバイオマスの分解による資源の再利用を目的とし、ガス化炉はエネルギー変換や発電のためのガス生成を主な目的とします。

 


 

Biogreen の熱分解処理は、化石燃料や火気を一切使用しない低圧電流のジュール熱で行われる電気での加熱です。このため、処理時に地球温暖化ガスCO2が発生しません。また、熱分解処理にとって非常に重要な温度と機内滞留時間の管理調整は、モニターで管理し、タッチパネル操作で簡単に実行できます。安全衛生面でも非常に優れています。
装置の設置面積は小さくコンパクトで、コンテナー内設置も可能です。連続式での運転のため、24時間連続運転が可能で、運転状況はモニターで監視し、運転管理操作はタッチパネルで簡単にできます。人手を必要としない自動化されたシステムです。

Biogreenは、国際特許技術を取得した他に類を見ない電気熱源の連続式熱分解装置で、構造が単純で部品数が少ないため、故障しにくくメンテナンスが容易で、長時間の使用にも耐えられます。化石燃料を使用するバーナーの直火加熱や熱風加熱による熱分解、ガス化、炭化装置と比較すると、Biogreenの熱分解装置は地球温暖化ガスを排出しない「脱炭素」であり、安全性、設置面積、操作性、メンテナンス性などで明らかな優位性を持っています。

熱分解は、無酸素状態で処理物を加熱することにより、ガスと炭を生成します。ガスを冷却することにより油が生成されます。ガス、炭、及び油は全て利活用ができ、それらを利活用することにより廃棄物が一切なくなるゼロエミッションが可能です。

 

熱分解とは 熱分解装置 Biogreen 炭化 油化 ガス化 2024.10.27

 

熱分解処理は加熱温度によりその処理物から生成される割合が異なります。温度が高いほどガスが多く生成され、温度が低いほど炭が多く生成されます。高温での熱分解では、炭の生成割合が少なくなりますが、質の良い安定した炭が製造できます。
Biogreenは、熱源が電気のため、熱分解処理にとって重要な加熱温度、滞留時間の調整がタッチパネル式で簡単にできるうえ、処理時にCO2の発生はありません。バーナー式等化石燃料の火気を使用した熱分解装置は温度調整が難しく熱分解時にCO2を大量に発生します。
熱分解によるバイオコークスの製造は、バイオ炭の製造時より高温で加熱し、品質の良い炭化物を生成しますが、Biogreenでは加熱温度の調整が容易にできます。

 

熱分解 加熱温度での生成割合 熱分解装置 Biogreen 炭化 油化 ガス化 2024.10.27

 

ガス化

 

■ 熱分解炉で Biogreen が選ばれる理由

 

熱分解炉で Biogreen が選ばれる理由は、以下の幾つかの点でまとめることができます。

高い熱分解効率と環境への影響の低減
Biogreenの熱分解技術は、高温で酸素のない環境下で原料を処理し、有機廃棄物やバイオマスから有用なバイオ炭を生成しながら、有害物質の排出を抑制します。特に、PFAS(パーフルオロアルキル化合物)などの難分解物質を96.9%以上の効率で除去することが可能です。

温室効果ガスの排出削減
Biogreenの熱分解処理は、化石燃料や火気を一切使用しない低圧電流のジュール熱で行われるため、処理時に二酸化炭素(CO2)が発生しません。地球温暖化ガスの排出を完全に抑制する「脱炭素」技術として評価されています。

正確な温度と滞留時間の管理
熱分解処理で重要な加熱温度と機内での処理物の滞留時間を正確に調整することができ、タッチパネル操作で簡単に実行できます。この正確な管理により、特定の特性を持つ高品質なバイオ炭の製造が可能になります。

安全性と操作の簡便性
Biogreenの熱分解装置は、連続式での運転が可能で、1日24時間無人での連続運転が可能です。運転状況はモニターで監視し、運転管理操作はタッチパネルで簡単にできます。また、人手を必要としない自動化されたシステムであり、安全衛生面でも優れています。

コンパクトな設置とメンテナンスの容易さ
装置の設置面積は小さくコンパクトで、コンテナー内設置も可能です。構造が単純で部品数が少ないため、故障しにくくメンテナンスが容易で、長時間の使用にも耐えられます。

高品質な製品の生成
熱分解によって生成されるガス、炭、油は全て利活用ができ、廃棄物が一切なくなるゼロエミッションが可能です。特に、バイオ炭は安定性が高く、長期間土壌にとどまることができ、土壌改良材として利用できます。

これらの理由から、Biogreenの熱分解技術は、環境保護と持続可能な廃棄物管理の一環として、高い評価を受けています。

 

■ 熱分解装置 Biogreen による PFAS 処理について

 

Biogreen 熱分解装置は、PFAS(パーフルオロアルキル化合物)の処理においていくつかの利点があります。PFASは化学的に非常に安定で、分解が困難なことで知られていますが、Biogreen 技術を用いた熱分解はその処理に効果的な方法です。以下は、Biogreen が PFAS 処理で選ばれる理由です。

高温制御
 Biogreen の熱分解装置は、高精度の温度制御が可能で、PFAS の分解に必要な高温を維持できます。これにより、強固な C-F 結合が効果的に破壊され、PFAS の分解が可能です。

電気加熱によるCO2排出ゼロ
Biogreen は電気を熱源として使用しており、処理過程で二酸化炭素(CO2)の排出がありません。これにより、環境負荷を最小限に抑えることができます。

コンパクトで効率的な設計
設置面積が小さく、エネルギー効率が高いため、工場や施設において導入が容易な装置です。

連続処理能力
Biogreen は連続運転が可能で、大量のPFAS含有物質を効率的に処理することができます。

プロセスの柔軟性
処理温度や滞留時間を調整することで、さまざまな種類のPFASや他の有機化合物に対して柔軟に対応できます。

生成物の管理
PFASの熱分解によって発生するフッ素ガスやその他の副生成物は、適切なガス洗浄装置や吸収システムを併用することで、環境への影響を最小限に抑えることができます。

これらの特長により、Biogreen 熱分解装置は、PFAS の安全で効果的な処理方法として注目されています。

 

 


Biogreen BGR CM 600 mobile unit

 

木くずのバイオ炭の製造

 

 


 

電熱スクリュー Spirajoule

熱分解装置 Biogreen spirajoule スパイラル スクリュー羽根 炭化 2024.6.14

 

熱分解装置 Biogreen

 

 

女性 イラスト ガス化 熱分解炉 熱分解装置 Biogreen 2024.11.13

 

 


 

■ 電熱スクリュー Spirajoule

 

Spirajouleは国際特許取得済みの熱分解装置です。Biogreenシステムの心臓部と言えます。最適な熱分解処理は滞留時間と加熱温度の調整で行います。この調整がこの装置では簡単に行えます。

熱分解装置 Spirajouleは 電気式です。火気、石油燃料を一切使用しないため、地球温暖化ガスが発生しない脱炭素装置です。しかも連続式です。
熱分解は 無酸素状態の密閉された Spirajoule 熱分解装置内のスクリューで行われます。スクリューへ電流を通しそのジュール熱で投入された原料を加熱し熱分解を行なっています。そのスクリューが回転することで原料を熱分解を行ないながら搬送しています。
熱分解の温度はジュール熱の大きさで調整し、原料の滞留時間はスクリューの回転数調整により行ないます。その調整はいずれも制御盤のタッチパネルで簡単にできます。熱分解で最も重要な温度と滞留時間の調整は電気式のため簡単に行なえるとも言えます。火気、石油燃料を使用する装置と比較しても非常に安全で衛生面で優れています。又、処理はバッチ式ではなく連続式ですので人を張り付ける必要がありません。

下記パンフレットはこちらをクリック頂ければダウンロードできます。

Spirajoule Electrical technology 2024

 

 

Spirajoule 連続式電気炉

 

■ Biogreen 熱分解装置 システム


Biogreen は投入された原料を無酸素での加熱、熱分解を行ないます。熱分解により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ます。投入原料を選ばず、熱分解処理でガス、炭、オイルを製造発生させそれぞれが利活用ができ、その廃棄物が持つエネルギーは最大限利活用され廃棄物はなくなります。
Biogreen の熱分解処理は化石燃料、火気は一切使用しない低圧電流のジュール効果で行なう電気での加熱そして連続式での運転のため、24時間連続運転が可能で運転状況はモニターで監視し、運転管理操作はタッチパネルで楽にでき、人手を必要としません。Biogreen は国際特許技術で他にはない独自の熱分解装置ですが、構造は単純で部品点数は少なく壊れにくくメンテナンスは楽で長持ちし長時間使用ができます。熱分解処理にとり非常に重要な温度、機内滞留時間の管理調整はモニターで管理しタッチパネル操作で簡単にでき、安全衛生面でもとても優れています。装置の設置面積は小さくコンパクトでコンテナー内設置も可能で移動もでき、場所を選びません。
Biogreen は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。そのため、熱分解装置 Biogreen は炭化装置、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、運転操作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ると言えます。

 

炭化、半炭化

油 化

 

Biogreenは火気を一切使用しない電気加熱での連続式熱分解装置ですので、運転は簡単で安全衛生面に優れています。
原料の利用用途に合わせた熱分解処理が、温度及び滞留時間調整で簡単に行えます
廃棄物、バイオマスのBiogreen熱分解処理でガス化炭化オイル製造ができます。
発電燃料化、土壌改良剤、原料使用など様々な用途で利用できゼロエミッションが可能です。

 

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