Piroliza – definiție

Piroliza este un tratament termochimic, care poate fi aplicat oricărui produs organic (pe bază de carbon). Se poate face atât pe produse pure, cât și pe amestecuri. În cadrul acestui tratament, materialul este expus la temperaturi ridicate și, în absența oxigenului, trece printr-o separare chimică și fizică în diferite molecule. Descompunerea are loc datorită stabilității termice limitate a legăturilor chimice ale materialelor, ceea ce permite ca acestea să fie dezintegrate prin utilizarea căldurii.

Descompunerea termică duce la formarea de noi molecule. Acest lucru permite obținerea unor produse cu un caracter diferit, adesea mai superior decât reziduul original. Datorită acestei caracteristici, piroliza devine un proces din ce în ce mai important pentru industria actuală – deoarece permite să aducă o valoare mult mai mare materialelor și deșeurilor comune.

Piroliza este frecvent asociată cu tratamentul termic. Dar, spre deosebire de procesele de combustie și gazificare, care implică oxidarea totală sau parțială a materialului, piroliza se bazează pe încălzirea în absența aerului. Acest lucru îl face să fie un proces preponderent endotermic care asigură un conținut ridicat de energie în produsele primite.

Produsele de piroliză produc întotdeauna solide (cărbune de lemn, biochar), lichide și gaze necondensabile (H2, CH4, CnHm, CO, CO2 și N). Deoarece faza lichidă este extrasă din gazul de piroliză doar în timpul răcirii acestuia, în unele aplicații, aceste două fluxuri pot fi utilizate împreună atunci când se furnizează gaz de sinteză fierbinte direct arzătorului sau camerei de oxidare (a se vedea ” Direcții de utilizare a gazului de sinteză fierbinte „).

În timpul pirolizei, o particulă de material este încălzită de la temperatura ambiantă la o temperatură definită (temperatura de instalare a echipamentului Biogreen®). Materialul rămâne în interiorul unității de piroliză și este transportat cu ajutorul unui transportor cu șurub la o viteză definită, până la finalizarea procesului. Temperatura aleasă a pirolizei definește compoziția și randamentul produselor (ulei de piroliză, gaz de sinteză și cărbune).

Ce influențează rezultatele procesului de piroliză?

• Compoziția materialului tratat – fiecare dintre principalii constituenți ai biomasei și deșeurilor prezintă temperaturi diferite de descompunere termică, ceea ce înseamnă că aceștia contribuie la rezultatele procesului în mod diferit. Din cauza diversității mari a compoziției materialelor, se recomandă întotdeauna efectuarea unor teste pilot pentru a prognoza performanța procesului de piroliză în modul cel mai precis.
• temperatura procesului – are o influență majoră asupra rezultatelor tratamentului. Temperaturile mai ridicate ale pirolizei asigură o cantitate mai mare de gaze necondensabile (gaz de sinteză, gaz sintetic), în timp ce temperaturile mai scăzute favorizează obținerea unui produs solid de înaltă calitate (cărbune de lemn, cărbune biologic, combustibili torrefiați). Temperatura este un factor pe deplin controlabil în procesul Biogreen® datorită unui transportor cu șurub încălzit electric care permite configurarea precisă a condițiilor de tratare.
• timpul de rezidență al materialului în camera de piroliză – influențează gradul de conversie termică a produsului solid primit, precum și timpul de rezidență al vaporilor, care influențează compoziția vaporilor (faza condensabilă / necondensabilă). Timpul de rezidență poate fi controlat cu precizie în procesul Biogreen® prin modificarea vitezei de rotație a transportorului cu șurub (Spirajoule®) care transportă materialul de-a lungul reactorului.
• dimensiunea și structura fizică a particulelor – influențează viteza cu care materialul este supus pirolizei. În general, materialele cu dimensiuni mai mici ale particulelor sunt afectate mai rapid de descompunerea termică, ceea ce poate duce la obținerea unor cantități mai mari de ulei de piroliză decât în cazul unor particule de dimensiuni mai mari.

Cercetați cum să aplicați procesul de piroliză în practică? Aflați mai multe despre posibilități consultând rezumatul nostru din Top 20 aplicații de piroliză

Biogreen® top 20 aplicații de piroliză

.