Bilde Kreditt: Mr. b-king/.com

Artikkel oppdatert på 18/02/20 Av Susha Cheriyadath

Pyrolyse er en prosess med kjemisk nedbrytende organiske materialer ved forhøyede temperaturer i fravær av oksygen. Prosessen skjer vanligvis ved temperaturer over 430 °C (800 °F) og under trykk. Det innebærer samtidig endring av fysisk fase og kjemisk sammensetning og er en irreversibel prosess. Ordet pyrolyse er laget fra de greske ordene «pyro» som betyr brann og «lysis» som betyr å skille.Pyrolyse brukes ofte til å omdanne organiske materialer til en fast rest som inneholder aske og karbon, små mengder væske og gasser. Ekstrem pyrolyse, derimot, gir karbon som resten og prosessen kalles karbonisering. I motsetning til andre høytemperaturprosesser som hydrolyse og forbrenning, involverer pyrolyse ikke reaksjon med vann, oksygen eller andre reagenser. Men da det praktisk talt ikke er mulig å oppnå et oksygenfritt miljø, oppstår en liten mengde oksidasjon alltid i et hvilket som helst pyrolysesystem.

Typer Pyrolysereaksjoner

det er tre typer pyrolytiske reaksjoner differensiert av behandlingstid og temperatur av biomassen.

Langsom Pyrolyse

Langsom pyrolyse er preget av lange faste stoffer og gass oppholdstid, lave temperaturer og langsom biomasse oppvarming priser. I denne modusen varierer oppvarmingstemperaturene fra 0.1 til 2 °C (32.18 til 35.6 °F) per sekund, og de gjeldende temperaturene er nesten 500°C (932°F). Oppholdstiden for gass kan være over fem sekunder, og biomassen kan variere fra minutter til dager.under langsom pyrolyse frigjøres tjære og røye som hovedprodukter, ettersom biomassen langsomt devolatiliseres. Repolymerisering / rekombinasjonsreaksjoner oppstår etter at de primære reaksjonene finner sted.

Flashpyrolyse

Flashpyrolyse oppstår ved rask oppvarming og moderate temperaturer mellom 400 og 600 °C (752 og 1112 °F). Derimot, damp oppholdstiden for denne prosessen er mindre enn 2s. Flash pyrolyse produserer færre mengder gass og tjære i forhold til langsom pyrolyse.

Rask Pyrolyse

denne prosessen brukes primært til å produsere bioolje og gass. Under prosessen oppvarmes biomassen raskt til temperaturer på 650 til 1000 °C (1202 til 1832 °F) avhengig av ønsket mengde bioolje-eller gassprodukter. Røye akkumuleres i store mengder og må fjernes ofte.

Mikrobølgepyrolyse

Rask pyrolyse har vist seg å ha nytte av bruken av mikrobølgeoppvarming. Biomasse absorberer vanligvis mikrobølgestråling veldig bra, noe som gjør oppvarming av materialet svært effektivt – akkurat som mikrobølgeovn oppvarming av mat, kan det redusere tiden det tar å starte pyrolysereaksjonene, og reduserer også energien som kreves for prosessen. Fordi mikrobølgeoppvarming kan starte pyrolyse ved mye lavere generelle temperaturer (noen ganger så lave som 200-300 °C), har det blitt funnet at den produserte biooljen inneholder høyere konsentrasjoner av mer termisk labile kjemikalier med høyere verdi, noe som tyder på at mikrobølge bio-olje kan brukes som erstatning for råolje som råstoff for noen kjemiske prosesser.

Typer Pyrolysereaktorer Som Brukes i Industrien

noen av reaktorene som brukes i pyrolyseprosessen inkluderer følgende:

Boblende Fluidized Bed Pyrolyzers

Fluidized senger er generelt enkle å konstruere og design i forhold til andre reaktortyper. Boblende fluidiserte sengepyrolyzere har stor varmelagringskapasitet, bedre temperaturkontroll, gode varmeoverføringsegenskaper og bedre kontakt med gass-faste stoffer. I denne pyrolyseren styres oppholdstiden for damper og faste stoffer av fluidiserende gassstrømningshastighet. Under pyrolysereaksjonen virker kar som en katalysator i sprekkdamp. Røye er endelig samlet inn av entrainment prosesser.

Sirkulerende Væskesenger og Transporterte Senger

sirkulerende fluidiserte sengepyrolyzere har lignende egenskaper som boblende sengepyrolyzere, unntatt at oppholdstiden for damper og røye er raskere på grunn av høyere gasshastigheter. Disse pyrolysatorene har bedre gassfast kontakt, høy prosesseringskapasitet og potensial til å håndtere sammenhengende faste stoffer som ellers kan være vanskelig nok til å fluidisere i boblende fluidiserte senger.

Ablativ Pyrolyzer

den ablative pyrolyzer, derimot, ble utformet slik at varmen som overføres fra en varm reaktorvegg myker råstoffet under trykk. Store råstoffpartikler kan pyrolyseres i denne pyrolyseren, da reaksjonshastighetene ikke påvirkes av varmeoverføring via biomassepartikkelen. Disse pyrolysatorene sikrer høy relativ bevegelse mellom reaktorveggen og partikkelen og høyt trykk av partikkelen på den varme reaktorveggen. Det unngår behovet for inert gass, og dermed er prosessutstyret lite og reaksjonssystemet er mer intens.

Hva Er Fordelene Med Pyrolyse?

de viktigste fordelene med pyrolyse inkluderer følgende:

• Det er en enkel, billig teknologi for behandling av et bredt utvalg av råvarer.
• det reduserer avfall som går til deponi og klimagassutslipp.
• det reduserer risikoen for vannforurensning.
• Det har potensial til å redusere landets avhengighet av importerte energiressurser ved å generere energi fra innenlandske ressurser.
• Avfallshåndtering ved hjelp av moderne pyrolyseteknologi er billig enn avhending til deponier.
• byggingen av et pyrolyse kraftverk er en relativt rask prosess.Det skaper flere nye arbeidsplasser for lavinntektsfolk basert på mengden avfall som genereres i regionen, noe som igjen gir helsemessige fordeler gjennom avfallsrensing.

Anvendelser Av Pyrolyse

Noen av de store anvendelser av pyrolyse omfatter følgende:

• Det er mye brukt i kjemisk industri for å produsere metanol, aktivert karbon, trekull og andre stoffer fra tre.Syntetisk gass produsert fra konvertering av avfall ved hjelp av pyrolyse kan brukes i gass-eller dampturbiner for å produsere elektrisitet.
• en blanding av stein, jord, keramikk og glass oppnådd fra pyrolytisk avfall kan brukes som byggemateriale-konstruksjon slagg eller for fylling deponi dekk liners.
• Det spiller en viktig rolle i karbon-14 dating og massespektrometri.
• Den brukes også til flere matlagingsprosedyrer som karamellisering, grilling, steking og baking.