Kľúčový rozdiel medzi pyrolýznou karbonizáciou a torefikáciou je ten, že pyrolýza je rozklad biomasy v neprítomnosti kyslíka a karbonizácia je proces premeny organickej hmoty na uhlík, zatiaľ čo torefakcia je mierna forma pyrolýzy.
Pyrolýza je rozkladná reakcia v chémii, pri ktorej sa organické materiály rozkladajú bez prítomnosti kyslíka. Karbonizácia je priemyselný proces, pri ktorom sa organická hmota premieňa na uhlík. Torefekcia je mierna forma pyrolýzy, ku ktorej dochádza pri teplotách medzi 200 a 320 stupňami Celzia.
Čo je pyrolýza?
Pyrolýza je typ rozkladnej reakcie, pri ktorej sa organické materiály rozkladajú v neprítomnosti kyslíka. V tomto procese sa na priebeh tejto reakcie používa teplo. Preto môžeme ľahko zvýšiť rýchlosť reakcie zvýšením množstva poskytnutého tepla. Vo všeobecnosti pyrolýza prebieha pri alebo vyššej teplote 430oC. Väčšinu času však môžeme tieto reakcie vykonávať v takmer neprítomnosti kyslíka, pretože je veľmi ťažké získať atmosféru bez kyslíka. Konečný produkt tejto reakcie je v plynnej fáze, kvapalnej fáze alebo pevnej fáze. Väčšinou pri tomto procese vznikajú plyny. Ak vytvára kvapalinu, nazývame ju „decht“. Ak je pevná látka, zvyčajne je to drevené uhlie alebo biouhlie.
Pyrolýza často premieňa organické látky na ich plynné zložky, pevný zvyšok uhlíka a popola a kvapalinu nazývanú pyrolytický olej. Na odstránenie akýchkoľvek kontaminantov z látky používame dve hlavné metódy: zničenie a odstránenie. Proces deštrukcie rozkladá kontaminanty na malé zlúčeniny, zatiaľ čo proces odstraňovania oddeľuje kontaminanty od požadovanej látky.
Táto reakcia sa používa v rôznych priemyselných odvetviach na výrobu dreveného uhlia, aktívneho uhlia, metanolu atď. Okrem toho môže zničiť poloprchavé organické zlúčeniny, palivá atď. Okrem toho môžeme tento proces použiť na spracovanie organického odpadu vychádza z tovární.
Čo je karbonizácia?
Karbonizácia je priemyselný proces, pri ktorom sa organická hmota premieňa na uhlík. Organické látky, o ktorých tu uvažujeme, zahŕňajú rastliny a mŕtve živočíšne látky. Proces prebieha deštruktívnou destiláciou. Je to pyrolytická reakcia, ktorá sa považuje za zložitý proces, pri ktorom môžeme pozorovať mnohé chemické reakcie prebiehajúce súčasne; napríklad dehydrogenácia, kondenzácia, prenos vodíka a izomerizácia.
Proces karbonizácie sa líši od procesu uhoľovania, pretože karbonizácia je rýchlejší proces, pretože rýchlosť reakcie je rýchlejšia o mnoho rádov. Vo všeobecnosti môže množstvo použitého tepla riadiť stupeň karbonizácie a zvyškový obsah cudzích prvkov. Napríklad pri teplote 1200 K je obsah uhlíka vo zvyšku asi 90 % hmotnosti, zatiaľ čo pri teplote asi 1600 K je to asi 99 % hmotnosti.
Karbonizácia je zvyčajne exotermická reakcia a môžeme ju urobiť samoudržiavacou; môžeme ho použiť ako zdroj energie, ktorý nevytvára žiadne stopy oxidu uhličitého. Ak je však biomateriál vystavený náhlej zmene tepla, napríklad pri jadrovom výbuchu, biohmota sa čo najskôr karbonizuje a mení sa na pevný uhlík.
Čo je to Torrefaction?
Torefakcia je mierna forma pyrolýzy, ku ktorej dochádza pri teplotách medzi 200 a 320 stupňami Celzia. Tento proces prebieha s biomasou, ako je drevo a obilie. Proces torefikácie môže zmeniť vlastnosti biomasy s cieľom poskytnúť lepšiu kvalitu paliva pre aplikácie spaľovania a splyňovania. Okrem toho tento proces môže produkovať relatívne suchý produkt, ktorý môže prípadne podliehať zníženiu alebo eliminácii jeho potenciálu pre organický rozklad.
Keď sa torefakcia a zahusťovanie navzájom skombinujú, môže to vytvoriť energeticky hustý súbojový nosič s nižšou výhrevnosťou (LHV) asi 20 GJ/tonu. Ďalej tento proces môže spôsobiť, že materiál podstúpi Maillardovu reakciu.
Torefakcia je zvyčajne termochemická úprava biomasy, ktorá sa vykonáva pri atmosférickom tlaku a bez prítomnosti kyslíka. Počas tohto procesu sa uvoľňuje voda v biomase a nadbytočné prchavé látky, čo umožňuje biopolymérom čiastočne sa rozkladať za vzniku rôznych typov prchavých látok. Preto je konečným produktom tohto procesu zvyšná pevná látka, suchý materiál známy ako torefikovaná biomasa (alebo biouhlie).
Rozdiel medzi pyrolýznou karbonizáciou a torefakciou
Pyrolýza je rozkladná reakcia v chémii, pri ktorej sa organické materiály rozkladajú bez prítomnosti kyslíka. Karbonizácia je priemyselný proces, pri ktorom sa organická hmota premieňa na uhlík. Torrefakcia je mierna forma pyrolýzy, ktorá sa vyskytuje pri teplotách medzi 200 a 320 stupňami Celzia. Kľúčový rozdiel medzi pyrolýznou karbonizáciou a torefikáciou je ten, že pyrolýza je rozklad biomasy v neprítomnosti kyslíka a karbonizácia je premena organickej hmoty na uhlík, zatiaľ čo torefakcia je mierna forma pyrolýzy.
Nižšie uvedená infografika uvádza rozdiely medzi pyrolýznou karbonizáciou a torefikáciou v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Pyrolýza vs. karbonizácia vs. Torrefaction
Pyrolýza je rozkladná reakcia v chémii, pri ktorej sa organické materiály rozkladajú bez prítomnosti kyslíka. Karbonizácia je priemyselný proces, pri ktorom sa organická hmota premieňa na uhlík, zatiaľ čo torefikácia je mierna forma pyrolýzy, ku ktorej dochádza pri teplotách medzi 200 a 320 stupňami Celzia. Kľúčový rozdiel medzi pyrolýznou karbonizáciou a torefikáciou je ten, že pyrolýza je rozklad biomasy v neprítomnosti kyslíka a karbonizácia je proces premeny organickej hmoty na uhlík, zatiaľ čo torefakcia je mierna forma pyrolýzy.
