Kľúčový rozdiel medzi karbonizáciou uhlia a splyňovaním je v tom, že karbonizácia uhlia je uvoľňovanie prchavých produktov z uhlia pri zahrievaní, zatiaľ čo splyňovanie je premena biomasy na generátorový plyn (syngas) pri zahrievaní.
Karbonizácia a splyňovanie uhlia sú dôležité priemyselné procesy, ktoré zahŕňajú uhlie ako hlavný reaktant. Tieto procesy poskytujú dôležité zvyšky pri tepelnom spracovaní.
Čo je karbonizácia uhlia?
Karbonizácia uhlia je proces zahrievania uhlia, pri ktorom sa z uhlia uvoľňujú prchavé produkty a zanechávajú pevné zvyšky. Tento pevný zvyšok sa nazýva koks. Prchavé produkty v uhlí môžu byť kvapaliny alebo plyny, alebo to môžu byť oboje. Pri tomto procese potrebujeme zahriať uhlie na vysokú teplotu. Toto zahrievanie môžeme vykonať buď v neprítomnosti kyslíka alebo v kontrolovanej hladine plynného kyslíka.
Obrázok 01: Karbonizácia
Pojem karbonizácia sa zvyčajne vzťahuje na premenu organickej hmoty (ako sú rastliny a mŕtve živočíšne materiály) na uhlík prostredníctvom analytického procesu nazývaného deštruktívna destilácia. Deštruktívna destilácia je rozklad nespracovaného materiálu pomocou tepla, po ktorom nasleduje správna extrakcia.
Proces karbonizácie prebieha ako pyrolytická reakcia a je to zložitý proces, pri ktorom prebieha niekoľko chemických reakcií súčasne. Tieto reakcie zahŕňajú dehydrogenáciu, kondenzáciu, prenos vodíka a izomerizáciu.
Navyše, karbonizácia sa líši od preuhoľovania, pretože preuhoľovanie je pomerne veľmi rýchle vďaka vysokej reakčnej rýchlosti.
Čo je splyňovanie?
Splyňovanie je termochemický proces, ktorý premieňa biomasu na horľavý plyn nazývaný generátorový plyn (syngas). Tu sa materiály rozkladajú v prostredí, kde je prítomné malé množstvo kyslíka. Toto množstvo kyslíka však nestačí na spaľovanie. Produkty splyňovania sú teplo a horľavý plyn.
Navyše proces prebieha pri teplotách v rozsahu 800°C – 1200°C. Hlavné zložky v horľavom plyne vznikajúcom počas tohto procesu zahŕňajú oxid uhoľnatý a plynný vodík. Okrem toho existujú niektoré ďalšie zložky, ako je vodná para, oxid uhličitý, dechtové pary a popol.
Obrázok 02: Rôzne typy splyňovačov
V splyňovači, kde splyňovanie prebieha na priemyselnej úrovni, môžeme použiť rôzne druhy surovín; môžeme ich klasifikovať podľa charakteristík, ako sú veľkosť, tvar, objemová hmotnosť, obsah vlhkosti, energetický obsah, chemické zloženie, homogenita atď. Druhy surovín zahŕňajú likvidáciu odpadu ako odpadové drevo, pelety a štiepky, plasty a hliník, splašky kal atď.
Aký je rozdiel medzi karbonizáciou uhlia a splyňovaním?
Karbonizácia a splyňovanie uhlia sú dôležité priemyselné procesy, ktoré zahŕňajú uhlie ako hlavný reaktant. Kľúčový rozdiel medzi karbonizáciou a splyňovaním uhlia je v tom, že karbonizácia uhlia je uvoľňovanie prchavých produktov z uhlia pri zahrievaní, zatiaľ čo splyňovanie je premena biomasy na syngas pri zahrievaní. Okrem toho sú konečnými produktmi karbonizácie uhlia koks, uhoľný decht, sadze a uhľovodíkové plyny, zatiaľ čo konečnými produktmi splyňovania sú tuhé látky, popol, trosky a syngas.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi karbonizáciou a splyňovaním uhlia v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Karbonizácia uhlia verzus splyňovanie
V uhľovodíkovom priemysle je uhlie dôležitým reaktantom, ktorý môže prejsť niekoľkými rôznymi procesmi, ako je karbonizácia a splyňovanie. Kľúčový rozdiel medzi karbonizáciou uhlia a splyňovaním je v tom, že karbonizácia uhlia je uvoľňovanie prchavých produktov z uhlia pri zahrievaní, zatiaľ čo splyňovanie je premena biomasy na syngas pri zahrievaní.
