Pyroliza – definicja

Pyroliza jest obróbką termochemiczną, która może być stosowana do każdego produktu organicznego (opartego na węglu). Może być przeprowadzona na czystych produktach, jak również na mieszankach. W procesie tym materiał poddawany jest działaniu wysokiej temperatury i przy braku tlenu ulega chemicznemu i fizycznemu rozdzieleniu na poszczególne cząsteczki. Rozkład odbywa się dzięki ograniczonej stabilności termicznej wiązań chemicznych materiałów, co pozwala na ich rozpad przy użyciu ciepła.

Rozkład termiczny prowadzi do powstawania nowych cząsteczek. Pozwala to na otrzymanie produktów o innym, często lepszym charakterze niż pierwotne pozostałości. Dzięki tej właściwości piroliza staje się coraz ważniejszym procesem dla dzisiejszego przemysłu – pozwala bowiem nadać znacznie większą wartość pospolitym materiałom i odpadom.

Pyroliza często kojarzona jest z obróbką termiczną. Jednak w przeciwieństwie do procesów spalania i gazyfikacji, które polegają na całkowitym lub częściowym utlenianiu materiału, piroliza opiera się na ogrzewaniu przy braku powietrza. To sprawia, że jest to proces endotermiczny, który zapewnia wysoką zawartość energii w otrzymanych produktach.

Produkty pirolizy zawsze wytwarzają substancje stałe (węgiel drzewny, biochar), ciekłe i gazy niekondensujące (H2, CH4, CnHm, CO, CO2 i N). Ponieważ faza ciekła jest pobierana z gazu pirolitycznego tylko podczas jego schładzania, w niektórych zastosowaniach te dwa strumienie mogą być wykorzystywane razem podczas dostarczania gorącego syngazu bezpośrednio do palnika lub komory utleniania (patrz „Kierunki wykorzystania gorącego syngazu”).

Podczas pirolizy cząstka materiału jest podgrzewana od otoczenia do określonej temperatury (temperatura ustawienia urządzenia Biogreen®). Materiał pozostaje w urządzeniu do pirolizy i jest transportowany przenośnikiem ślimakowym z określoną prędkością, aż do zakończenia procesu. Wybrana temperatura pirolizy określa skład i wydajność produktów (olej pirolityczny, syngaz i węgiel drzewny).

Co wpływa na wyniki procesu pirolizy?

• poddany obróbce skład materiału – każdy z głównych składników biomasy i odpadów charakteryzuje się inną temperaturą rozkładu termicznego, co oznacza, że w różny sposób przyczynia się do wyników procesu. Ze względu na dużą różnorodność składów materiałów, zawsze zaleca się przeprowadzenie testów pilotażowych w celu dokładnego przewidzenia wydajności procesu pirolizy.
• temperatura procesu – ma duży wpływ na wyniki przetwarzania. Wyższe temperatury pirolizy zapewniają większą ilość gazów niekondensujących (syngaz, gaz syntetyczny), podczas gdy niższe temperatury sprzyjają produkcji wysokiej jakości produktu stałego (węgiel drzewny, bio-węgiel, paliwa torrefundowane). Temperatura jest czynnikiem w pełni sterowalnym w procesie Biogreen® dzięki elektrycznie ogrzewanemu przenośnikowi ślimakowemu, który umożliwia precyzyjne ustawienie warunków obróbki.
• czas przebywania materiału w komorze pirolizy – wpływa na stopień konwersji termicznej otrzymanego produktu stałego, jak również na czas przebywania oparów, który wpływa na skład oparów (faza kondensowalna / niekondensowalna). Czas przebywania można precyzyjnie kontrolować w procesie Biogreen® poprzez zmianę prędkości obrotowej przenośnika ślimakowego (Spirajoule®) transportującego materiał wzdłuż reaktora.
• wielkość cząstek i struktura fizyczna – wpływa na szybkość, z jaką materiał poddawany jest pirolizie. Ogólnie rzecz biorąc, materiały o mniejszej wielkości cząstek szybciej ulegają rozkładowi termicznemu, co może skutkować uzyskaniem większej ilości oleju pirolitycznego niż w przypadku większych rozmiarów cząstek.

Szukasz jak zastosować proces pirolizy w praktyce? Dowiedz się więcej o możliwościach, sprawdzając nasze zestawienie Top 20 zastosowań pirolizy

Biogreen® top 20 zastosowań pirolizy

.