Pyrolýza – definice

Pyrolýza je termochemická úprava, kterou lze aplikovat na jakýkoli organický produkt (na bázi uhlíku). Lze ji provádět na čistých produktech i směsích. Při této úpravě je materiál vystaven vysoké teplotě a za nepřítomnosti kyslíku prochází chemickou a fyzikální separací na různé molekuly. Rozklad probíhá díky omezené tepelné stabilitě chemických vazeb materiálů, která umožňuje jejich rozklad pomocí tepla.

Termický rozklad vede ke vzniku nových molekul. To umožňuje získat produkty s jiným, často lepším charakterem než původní zbytky. Díky této vlastnosti se pyrolýza stává pro dnešní průmysl stále důležitějším procesem – umožňuje totiž přinést mnohem větší hodnotu běžným materiálům a odpadům.

Pyrolýza je často spojována s tepelným zpracováním. Na rozdíl od spalovacích a zplyňovacích procesů, které zahrnují úplnou nebo částečnou oxidaci materiálu, je však pyrolýza založena na zahřívání za nepřítomnosti vzduchu. To z ní činí převážně endotermní proces, který zajišťuje vysoký obsah energie v získaných produktech.

Při pyrolýze vždy vznikají pevné (dřevěné uhlí, biouhel), kapalné a nekondenzovatelné plyny (H2, CH4, CnHm, CO, CO2 a N). Vzhledem k tomu, že kapalná fáze se z pyrolýzního plynu získává až při jeho ochlazování, lze v některých aplikacích tyto dva proudy využít společně při dodávce horkého syngasu přímo do hořáku nebo oxidační komory (viz “ Směry využití horkého syngasu „).

Při pyrolýze se částice materiálu zahřívá z okolní teploty na definovanou teplotu (teplota nastavení zařízení Biogreen®). Materiál zůstává uvnitř pyrolýzního zařízení a je dopravován šnekovým dopravníkem definovanou rychlostí až do ukončení procesu. Zvolená teplota pyrolýzy určuje složení a výtěžnost produktů (pyrolýzní olej, syntézní plyn a dřevěné uhlí).

Co ovlivňuje výsledky pyrolýzního procesu?

• složení zpracovávaného materiálu – každá z hlavních složek biomasy a odpadu se vyznačuje různou teplotou tepelného rozkladu, což znamená, že se na výsledcích procesu podílí různým způsobem. Vzhledem k velké rozmanitosti složení materiálu se vždy doporučuje provést pilotní zkoušky, aby bylo možné co nejpřesněji předpovědět výkonnost pyrolýzního procesu.
• teplota procesu – má zásadní vliv na výsledky zpracování. Vyšší teploty pyrolýzy poskytují větší množství nekondenzovatelných plynů (syntézní plyn, syntetický plyn), zatímco nižší teploty podporují výrobu vysoce kvalitního pevného produktu (dřevěné uhlí, biouhlí, torrefikovaná paliva). Teplota je v procesu Biogreen® plně kontrolovatelným faktorem díky elektricky vyhřívanému šnekovému dopravníku, který umožňuje přesné nastavení podmínek zpracování.
• doba setrvání materiálu v pyrolýzní komoře – ovlivňuje stupeň termické konverze získaného pevného produktu a také dobu setrvání par, která ovlivňuje složení par (kondenzovatelná/nekondenzovatelná fáze). Dobu zdržení lze v procesu Biogreen® přesně řídit změnou rychlosti otáčení šnekového dopravníku (Spirajoule®), který dopravuje materiál podél reaktoru.
• velikost a fyzikální struktura částic – ovlivňuje rychlost, jakou materiál podléhá pyrolýze. Obecně platí, že materiály s menší velikostí částic podléhají tepelnému rozkladu rychleji, což může mít za následek větší množství pyrolýzního oleje než v případě větší velikosti částic.

Hledáte, jak aplikovat pyrolýzní proces v praxi? Zjistěte více o možnostech díky našemu přehledu 20 nejlepších aplikací pyrolýzy

Biogreen® 20 nejlepších aplikací pyrolýzy

.