Ključna razlika med pirolizno karbonizacijo in torefikacijo je v tem, da je piroliza razgradnja biomase v odsotnosti kisika, karbonizacija pa je proces pretvorbe organske snovi v ogljik, medtem ko je torefikacija blaga oblika pirolize.
Piroliza je reakcija razgradnje v kemiji, pri kateri se organski materiali razgradijo v odsotnosti kisika. Karbonizacija je industrijski proces, kjer se organska snov pretvori v ogljik. Torefikacija je blaga oblika pirolize, ki se pojavi pri temperaturah med 200 in 320 stopinjami Celzija.
Kaj je piroliza?
Piroliza je vrsta reakcije razgradnje, pri kateri se organski materiali razgradijo v odsotnosti kisika. V tem procesu se za napredovanje te reakcije uporablja toplota. Zato lahko enostavno povečamo hitrost reakcije s povečanjem količine dovedene toplote. Na splošno poteka piroliza pri 430oC ali več. Vendar pa lahko večino časa te reakcije izvajamo v skoraj odsotnosti kisika, ker je zelo težko dobiti atmosfero brez kisika. Končni produkt te reakcije je v plinski fazi, tekoči fazi ali trdni fazi. Večinoma ta proces proizvaja pline. Če proizvaja tekočino, jo imenujemo katran. Če je trdno, je običajno oglje ali biooglje.
Piroliza pogosto pretvori organske snovi v njihove plinaste komponente, trden ostanek ogljika in pepela ter tekočino, imenovano pirolitično olje. Za odstranjevanje kakršnih koli kontaminantov iz snovi uporabljamo dve glavni metodi: uničenje in odstranitev. Postopek uničenja razgradi kontaminante v majhne spojine, medtem ko postopek odstranjevanja loči kontaminante od želene snovi.
Ta reakcija se uporablja v različnih industrijah za proizvodnjo oglja, aktivnega oglja, metanola itd. Poleg tega lahko uniči polhlapne organske spojine, goriva itd. Poleg tega lahko ta postopek uporabimo za obdelavo organskih odpadkov prihajajo iz tovarn.
Kaj je karbonizacija?
Karbonizacija je industrijski proces, kjer se organska snov pretvori v ogljik. Organska snov, ki jo obravnavamo tukaj, vključuje rastline in mrtve živalske snovi. Postopek poteka z destruktivno destilacijo. Gre za pirolitično reakcijo, ki velja za kompleksen proces, v katerem lahko opazimo številne kemične reakcije, ki potekajo sočasno; na primer dehidrogenacija, kondenzacija, prenos vodika in izomerizacija.
Postopek karbonizacije se razlikuje od procesa koalifikacije, ker je karbonizacija hitrejši proces, ker je njegova hitrost reakcije hitrejša za več stopenj velikosti. Na splošno lahko količina uporabljene toplote nadzoruje stopnjo karbonizacije in vsebnost ostankov tujih elementov. Na primer, pri temperaturi 1200 K je vsebnost ogljika v ostanku približno 90 mas. %, medtem ko je pri temperaturi okoli 1600 K približno 99 mas. %.
Običajno je karbonizacija eksotermna reakcija in jo lahko naredimo samozadostno; lahko ga uporabimo kot vir energije, ki ne tvori nobene sledi ogljikovega dioksida. Če pa je biomaterial izpostavljen nenadni spremembi toplote, na primer pri jedrski eksploziji, se biomaterial čim prej karbonizira in spremeni v trden ogljik.
Kaj je Torrefaction?
Torefakcija je blaga oblika pirolize, ki se pojavi pri temperaturah med 200 in 320 stopinjami Celzija. Ta proces poteka z biomaso, kot sta les in žito. Postopek torefikacije lahko spremeni lastnosti biomase, da se zagotovi boljša kakovost goriva za aplikacije zgorevanja in uplinjanja. Poleg tega lahko s tem postopkom nastane razmeroma suh produkt, ki se lahko sčasoma zmanjša ali popolnoma izniči svoj potencial za organsko razgradnjo.
Ko se torefikacija in zgoščevanje kombinirata, lahko ustvarita energijsko gost dvobojni nosilec s približno 20 GJ/tono nižje kurilne vrednosti (LHV). Poleg tega lahko ta proces povzroči, da se material podvrže Maillardovi reakciji.
Običajno je torefikacija termokemična obdelava biomase, ki se izvaja pod atmosferskim tlakom in v odsotnosti kisika. Med tem procesom se voda v biomasi in odvečne hlapne snovi sprostijo, kar omogoča delno razgradnjo biopolimerov, pri čemer nastanejo različne vrste hlapnih snovi. Zato je končni produkt tega procesa preostala trdna snov, suh material, znan kot toreficirana biomasa (ali biopremog).
Razlika med karbonizacijo s pirolizo in torefikacijo
Piroliza je reakcija razgradnje v kemiji, pri kateri se organski materiali razgradijo v odsotnosti kisika. Karbonizacija je industrijski proces, kjer se organska snov pretvori v ogljik. Torefikacija je blaga oblika pirolize, ki se pojavi pri temperaturah med 200 in 320 stopinjami Celzija. Ključna razlika med pirolizno karbonizacijo in torefikacijo je v tem, da je piroliza razgradnja biomase v odsotnosti kisika, karbonizacija pa pretvorba organske snovi v ogljik, medtem ko je torefikacija blaga oblika pirolize.
Spodnja infografika navaja razlike med karbonizacijo s pirolizo in torefikacijo v obliki tabele.
Povzetek – Piroliza vs. Karbonizacija vs Torrefaction
Piroliza je reakcija razgradnje v kemiji, pri kateri se organski materiali razgradijo v odsotnosti kisika. Karbonizacija je industrijski proces, pri katerem se organska snov pretvori v ogljik, medtem ko je torefikacija blaga oblika pirolize, ki se pojavi pri temperaturah med 200 in 320 stopinjami Celzija. Ključna razlika med pirolizno karbonizacijo in torefikacijo je, da je piroliza razgradnja biomase v odsotnosti kisika, karbonizacija pa je proces pretvorbe organske snovi v ogljik, medtem ko je torefikacija blaga oblika pirolize.
