Nøkkelforskjellen mellom pyrolysekarbonisering og torrefaksjon er at pyrolyse er nedbrytningen av biomassen i fravær av oksygen, og karbonisering er prosessen med omdannelse av organisk materiale til karbon, mens torrefaksjon er en mild form for pyrolyse.
Pyrolyse er en nedbrytningsreaksjon i kjemi hvor organiske materialer brytes ned i fravær av oksygen. Karbonisering er en industriell prosess hvor organisk materiale omdannes til karbon. Torfaksjon er en mild form for pyrolyse som skjer ved temperaturer mellom 200 og 320 grader Celsius.
Hva er pyrolyse?
Pyrolyse er en type dekomponeringsreaksjon der organiske materialer brytes ned i fravær av oksygen. I denne prosessen påføres varme for at denne reaksjonen skal utvikle seg. Derfor kan vi enkelt øke reaksjonshastigheten ved å øke mengden varme som gis. Vanligvis finner pyrolyse sted ved eller over 430oC. Imidlertid kan vi mesteparten av tiden utføre disse reaksjonene i nær fravær av oksygen fordi det er svært vanskelig å oppnå en atmosfære fri for oksygen. Sluttproduktet av denne reaksjonen er i gassfase, flytende fase eller fast fase. For det meste produserer denne prosessen gasser. Hvis det produserer en væske, kaller vi denne væsken "tjære". Hvis det er fast, er det vanligvis kull eller biokull.
Pyrolyse omdanner ofte organisk materiale til deres gassformige komponenter, en fast rest av karbon og aske, og en væske som kalles pyrolytisk olje. Vi bruker to hovedmetoder for å fjerne eventuelle forurensninger fra et stoff: destruksjon og fjerning. Destruksjonsprosessen bryter ned forurensningene til små forbindelser, mens fjerningsprosessen skiller forurensningene fra det ønskede stoffet.
Denne reaksjonen brukes i ulike industrier for å produsere trekull, aktivert karbon, metanol osv. I tillegg kan den ødelegge halvflyktige organiske forbindelser, drivstoff osv. I tillegg kan vi bruke denne prosessen til å behandle organisk avfall kommer ut fra fabrikker.
Hva er karbonisering?
Karbonisering er en industriell prosess der organisk materiale omdannes til karbon. Det organiske materialet vi vurderer her inkluderer planter og døde dyr. Prosessen skjer gjennom destruktiv destillasjon. Det er en pyrolytisk reaksjon som regnes som en kompleks prosess der vi kan observere mange kjemiske reaksjoner som skjer samtidig; for eksempel dehydrogenering, kondensasjon, hydrogenoverføring og isomerisering.
Karboniseringsprosessen er forskjellig fra koalifiseringsprosessen fordi karbonisering er en raskere prosess på grunn av at reaksjonshastigheten er raskere i mange størrelsesordener. Vanligvis kan mengden varme som tilføres kontrollere graden av karbonisering og restinnholdet av fremmedelementer. For eksempel, ved 1200 K temperatur er karboninnholdet i resten omtrent 90 vekt%, mens det ved omtrent 1600 K temperatur er omtrent 99 vekt%.
Karbonisering er vanligvis en eksoterm reaksjon, og vi kan gjøre den selvopprettholdende; vi kan bruke den som en energikilde som ikke danner spor av karbondioksidgass. Men hvis biomaterialet utsettes for en plutselig endring i varmen, for eksempel ved en kjernefysisk eksplosjon, blir biomaterialet karbonisert så snart som mulig, og det blir til fast karbon.
Hva er Torrefaction?
Torrefaksjon er en mild form for pyrolyse som skjer ved temperaturer mellom 200 og 320 grader Celsius. Denne prosessen skjer med biomasse som tre og korn. Torrefaksjonsprosessen kan endre biomasseegenskapene for å gi en bedre drivstoffkvalitet for forbrennings- og gassifiseringsapplikasjoner. Dessuten kan denne prosessen produsere et relativt tørt produkt som til slutt kan gjennomgå reduksjon eller eliminering av potensialet for organisk nedbrytning.
Når torrefaksjon og fortetting kombineres med hverandre, kan det skape en energitett duellbærer på ca 20 GJ/tonn lavere varmeverdi (LHV). Videre kan denne prosessen få materialet til å gjennomgå en Maillard-reaksjon.
Torrefaksjon er typisk en termokjemisk behandling av biomasse som utføres under atmosfærisk trykk og i fravær av oksygen. Under denne prosessen frigjøres vann i biomassen og de overflødige flyktige stoffene, noe som gjør at biopolymerene delvis brytes ned mens de danner forskjellige typer flyktige stoffer. Derfor er sluttproduktet av denne prosessen det gjenværende faste stoffet, et tørt materiale kjent som torrefisert biomasse (eller biokull).
Forskjellen mellom pyrolysekarbonisering og torrfeksjon
Pyrolyse er en nedbrytningsreaksjon i kjemi hvor organiske materialer brytes ned i fravær av oksygen. Karbonisering er en industriell prosess hvor organisk materiale omdannes til karbon. Torfaksjon er en mild form for pyrolyse som skjer ved temperaturer mellom 200 og 320 grader Celsius. Hovedforskjellen mellom pyrolysekarbonisering og torrefaksjon er at pyrolyse er nedbrytningen av biomassen i fravær av oksygen og karbonisering er omdannelsen av organisk materiale til karbon, mens torrefaksjon er den milde formen for pyrolyse.
Infografien nedenfor viser forskjellene mellom pyrolysekarbonisering og torrefaksjon i tabellform.
Sammendrag – Pyrolyse vs karbonisering vs Torrefaction
Pyrolyse er en nedbrytningsreaksjon i kjemi hvor organiske materialer brytes ned i fravær av oksygen. Karbonisering er en industriell prosess hvor organisk materiale omdannes til karbon mens torrefaksjon er en mild form for pyrolyse som skjer ved temperaturer mellom 200 og 320 grader Celsius. Hovedforskjellen mellom pyrolysekarbonisering og torrefaksjon er at pyrolyse er nedbrytningen av biomassen i fravær av oksygen og karbonisering er prosessen med omdannelse av organisk materiale til karbon, mens torrefaksjon er den milde formen for pyrolyse.
