Pyrolys – definition

Pyrolys är en termokemisk behandling som kan tillämpas på alla organiska (kolbaserade) produkter. Den kan göras på rena produkter såväl som på blandningar. Vid denna behandling utsätts materialet för hög temperatur och genomgår i frånvaro av syre en kemisk och fysisk separation i olika molekyler. Nedbrytningen sker tack vare den begränsade termiska stabiliteten hos materialens kemiska bindningar, vilket gör att de kan sönderdelas med hjälp av värme.

Termisk nedbrytning leder till att nya molekyler bildas. Detta gör det möjligt att få produkter med en annan, ofta mer överlägsen karaktär än den ursprungliga restprodukten. Tack vare denna egenskap blir pyrolys en allt viktigare process för dagens industri – eftersom den gör det möjligt att ge ett mycket större värde åt vanliga material och avfall.

Pyrolys förknippas ofta med termisk behandling. Men i motsats till förbrännings- och förgasningsprocesser, som innebär att materialet oxideras helt eller delvis, bygger pyrolys på uppvärmning i avsaknad av luft. Detta gör att det oftast är en endotermisk process som garanterar ett högt energiinnehåll i de erhållna produkterna.

Pyrolysprodukter producerar alltid fasta (träkol, biokol), flytande och icke kondenserbara gaser (H2, CH4, CnHm, CO, CO2 och N). Eftersom den flytande fasen utvinns ur pyrolysgasen endast under avkylningen kan dessa två strömmar i vissa tillämpningar användas tillsammans när varm syntesgas levereras direkt till brännaren eller oxidationskammaren (se ” Användning av varm syntesgas”).

Under pyrolysen värms en materialpartikel upp från den omgivande miljön till en bestämd temperatur (inställningstemperaturen för Biogreen®-utrustningen). Materialet stannar kvar i pyrolysanläggningen och transporteras med en skruvtransportör med en bestämd hastighet tills processen är avslutad. Den valda pyrolysetemperaturen bestämmer produkternas sammansättning och utbyte (pyrolysolja, syntesgas och kol).

Vad påverkar resultaten av pyrolysprocessen?

• Behandlad materialsammansättning – var och en av de viktigaste beståndsdelarna i biomassa och avfall har olika temperaturer för termisk nedbrytning, vilket innebär att de bidrar till processens resultat på olika sätt. På grund av den stora mångfalden av materialkompositioner rekommenderas alltid pilotförsök för att förutsäga pyrolysprocessens prestanda på det mest exakta sättet.
• processens temperatur – har ett stort inflytande på behandlingsresultaten. Högre pyrolystemperaturer ger en större mängd icke kondenserbara gaser (syngas, syntetisk gas), medan lägre temperaturer gynnar produktionen av fasta produkter av hög kvalitet (träkol, biokol, torrefierade bränslen). Temperaturen är en faktor som är helt kontrollerbar i Biogreen®-processen tack vare den elektriskt uppvärmda skruvtransportören som gör det möjligt att ställa in behandlingsförhållandena exakt.
• Materialets uppehållstid i pyrolyskammaren – påverkar graden av termisk omvandling av den mottagna fasta produkten samt ångornas uppehållstid, vilket påverkar ångornas sammansättning (kondenserbar/icke-kondenserbar fas). Vampens uppehållstid kan regleras exakt i Biogreen®-processen genom att ändra rotationshastigheten hos den skruvtransportör (Spirajoule®) som transporterar materialet längs reaktorn.
• Partikelstorlek och fysisk struktur – påverkar hastigheten med vilken materialet utsätts för pyrolys. I allmänhet påverkas material med lägre partikelstorlek snabbare av den termiska nedbrytningen, vilket kan resultera i större mängder pyrolysolja än vid större partikelstorlek.

Söker du hur man tillämpar pyrolysprocessen i praktiken? Lär dig mer om möjligheterna genom att kolla in vår sammanfattning av Top 20 Pyrolysis Applications

Biogreen® top 20 pyrolysis applications

.