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什麼是微波輔助裂解(MAP)?

熱裂解(Pyrolysis)

 

是指有機物質在高溫 (溫度達到500-600℃時)、 缺氧的環境下,產生熱化學分解反應的過程,牽涉到物理階段以及化學結構的改變,固體或液體材料因加熱而分解成為氣體和固體產物。

 

生物質經由熱裂解可獲得高品質的燃料,產生固體碳、生質油和可燃氣三種產物。熱裂解是將廢棄物轉化成為能源的重要方法之一,經由將廢棄物加熱分解,可達到減量並產生熱能發電的雙重效果。

 

一般的熱裂解廠依據各種處理進料,可達到以下目的:

•  產出再生能源,廢棄物轉化為再生能源,產出熱、電、生物燃料

•  回收物料,金屬、活性碳、催化劑、土壤改質劑

•  產出新產物,生物碳(biochar)、磷(phosphorus)

•  處理有害廢棄物,如醫療廢棄物、工業廢棄物、煉油廢棄物等

微波輔助裂解(MAP)=Microwave微波+Assisted輔助+Pyrolysis 熱裂解

 

「微波輔助裂解」(Microwave Assisted Pyrolysis, MAP),是使用能源集中的微波,使其迅速引起物質分解,且有效率地轉換成品質更好的能源產物(可燃氣、生質油與固體碳)。整體過程因為在高溫無氧的狀態下進行,因此無有害氣體產生 。

為什麼選擇微波輔助裂解(MAP)?

 

傳統熱裂解的主要問題有:

  • 溫度不均勻:傳統的焚燒方式是以外部加熱的方式,加熱廢棄物使其達到燃燒的溫度。但其加熱方式易形成溫度梯度,造成不均勻且形成能源浪費。

  • 能源效率差:加熱方式耗時耗能。

  • 反應時間久:熱能由外向內傳遞,需要的時間長;反之,停機時亦須要慢慢降溫。

  • 產物價值差:因溫度控制不易,容易發生局部溫度過高或是局部溫度不足,因而影響整體產物品質。

微波裂解的優點:

一般熱裂解加熱方式是利用外部熱源,由外向內傳導加熱,因此會形成溫度梯度,並造成加熱不均勻,以及能源的浪費。微波加熱與常規的方式不同,是透過微波快速摩擦物質內之分子,促使分子快速轉動以產生熱能,進而快速分解。

 

微波加熱的特性有:

  • 只針對可吸收微波之物質「選擇性加熱」,因此能源使用更集中

  • 使用電力系統產生微波,因此能快速「即時加熱」,製程易於控制,可實現自動化控制

  • 微波對可吸收之物質具「穿透性」,因此能對整個物體均勻、迅速加熱

  • 微波能量利用效率好,高效節能。

安能聚綠能股份有限公司

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