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Plasma Power

技術

マイクロ波プラズマクラッキング

マイクロ波プラズマクラッキング。プラズマフィルターを備えたプラズマ熱分解ガスクラッキング設備の技術開発|ガス電離のためのリアクター

セクション
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バイオマスのガス化で発生する熱分解ガスは現在、高価な天然ガスを代替するエネルギーガス源として、また化学合成用および熱エネルギー生成用の燃料として位置づけられています。今日、近代的な熱分解ガスクラッキング設備の主たる課題は、粗ガスを可能なかぎり経済的な方法で環境に優しい燃料へと転換することです。

熱分解ガスをそのまま利用することは、組成中に芳香族物質が含まれるため容易ではありません。その意味で、効果的かつ費用対効果に優れた熱分解ガスのクラッキングプロセスの開発は、とりわけ重要です。

熱分解ガスのクラッキングプロセスにより、現代の環境要件に適合した形で、暖房用および給湯ボイラー供給用、あるいはガス発電設備の燃料用として粗ガスを調製することが可能になります。

現時点でとりわけ有望なのは、熱分解ガス中の長鎖分子やタールをプラズマで分解(クラッキング)する方法です。

技術的な課題は、マイクロ波プラズマフィルターを用いたプラズマ熱分解ガスクラッキング設備の技術を開発することです。重要な課題は、熱分解ガスをクラッキングし、樹脂状物質(樹脂、タール類、芳香族分子)を気体状態へ転換することで、ガスのエネルギー価値を高めることです。

汚れた熱分解/ガス化ガスは発熱量(Potere calorifico)が低く、また汚れたガスのせいで発電機の修理や交換が頻繁に必要になるため、(その後の発電のための)発電機システムにとっても有害です! そこでマイクロ波プラズマシステムを用いれば、ガスを浄化し、比燃焼熱(Potere calorifico)を高めることができます

プラズマフィルター ― 煙道ガスの電離と熱的分解のためのリアクター

特に注力が必要となるのは「プラズマフィルター」の開発です ― これは、プラズマ生成ガスが実際には合成ガスであり、それが電離することで高温場(1500 °C~4000 °C)を形成し、あらゆる複雑な化合物(Resine, catrami, molecole aromatici etc.)を効果的に分解する特殊なリアクターです。

当社の技術は、気体を含む多様な含炭素物質に対して、その分解という観点からきわめて効果的に作用することを可能にするマイクロ波プラズマの基本特性に基づいています。マイクロ波プラズマを用いることで、平均運転温度は約 2500 °C に達します。このとき、リアクター内の各物質の昇温速度は 100~1000 °C / sec となります。高温の作用と並行して、リアクター容積内でのマイクロ波プラズマの強力な電離作用により、含炭素物質の複雑な分子は最も単純な分子とイオンへと完全に分解され、マイクロ波プラズマによる物質分解法を用いて 99~99.5 % の炭素転換率を達成できます。これは、炭素分が 40 % に達することもあり、その化学合成の潜在エネルギーが 105-107 J / cm3 に及ぶ排出煙道ガスの処理にとって最も重要な条件であり、条件によっては、マイクロ波プラズマクラッキング法の適用により、こうしたガスから得られるエネルギーがエネルギー生産そのものを上回ることもあります。

したがって、マイクロ波プラズマ分解により排ガスを浄化する「プラズマフィルター」設備の利用は、各種の発電事業者、処理事業者、産業分野にとってきわめて有効と考えられます。

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