I diversi tipi di reattori per la pirolisi comprendono:
1. Reattore a letto fluido: Questo tipo di reattore contiene sul fondo uno strato di materiale a letto, come la sabbia, insieme a un fluido che scorre (di solito azoto puro) per evitare reazioni indesiderate del substrato in fase di pirolisi. Il trasferimento di calore viene effettuato dal materiale del letto, che trasferisce efficacemente il calore al substrato.
2. Reattore a letto fisso: In un reattore a letto fisso, la biomassa o il substrato sono collocati in un letto stazionario e il calore per la degradazione è fornito dall'esterno. Man mano che avviene la decomposizione, il volume degli ingredienti aumenta e i gas e il bio-olio in eccesso lasciano il sistema, mentre il biochar rimane nel reattore. Questo tipo di reattore è adatto ai processi di pirolisi lenta.
3. Reattore a ciclone: I reattori a ciclone hanno una forma conica e sono adatti ai processi di pirolisi rapida. Il gas inerte entra lungo i tubi e la biomassa viene alimentata contemporaneamente al reattore a forze elevate. Durante la reazione, la materia degradata, tra cui carbone, bio-olio e gas, esce dal sistema. Questo tipo di reattore è comunemente utilizzato per la pirolisi della biomassa.
4. Reattore sotto vuoto: I reattori di pirolisi sotto vuoto funzionano in condizioni di pressione ridotta, il che contribuisce ad abbassare i punti di ebollizione dei prodotti di pirolisi e a ridurre le reazioni secondarie indesiderate. Questo tipo di reattore è spesso utilizzato per la produzione di bio-olio di alta qualità.
5. Reattore a letto fluido circolante: Questo reattore funziona in modo simile a un reattore a letto fluido, ma ha un circuito di circolazione per il materiale del letto. Il materiale del letto viene fatto circolare continuamente, migliorando il trasferimento di calore e aumentando l'efficienza di conversione del processo di pirolisi.
6. Reattore ablativo: In un reattore ablativo, la biomassa viene rapidamente riscaldata e vaporizzata a contatto con una superficie calda, in genere un tamburo o un cono rotante. Questo tipo di reattore è noto per le elevate velocità di riscaldamento e i brevi tempi di permanenza, che lo rendono adatto alla pirolisi rapida.
7. Reattore a coclea: I reattori a coclea utilizzano un meccanismo a coclea o a vite per trasportare e mescolare la biomassa durante la pirolisi. Questo tipo di reattore consente un migliore controllo del processo di pirolisi e può gestire un'ampia gamma di materie prime.
8. Reattore a forno rotante: In un reattore a forno rotante, la biomassa viene riscaldata e pirolizzata mentre ruota all'interno di una camera cilindrica. Questo tipo di reattore è comunemente utilizzato per operazioni di pirolisi su larga scala.
9. Reattore a tamburo: I reattori a tamburo sono costituiti da un tamburo o cilindro rotante in cui la biomassa viene riscaldata e pirolizzata. La rotazione facilita il trasferimento di calore e garantisce una pirolisi uniforme.
10. Reattore tubolare: I reattori tubolari sono recipienti lunghi e cilindrici in cui la biomassa viene riscaldata e pirolizzata mentre passa attraverso un tubo riscaldato. Questo tipo di reattore offre un buon controllo del processo di pirolisi e viene spesso utilizzato per operazioni di pirolisi continua.
11. Reattore a storta di Heinz: I reattori a storta di Heinz sono recipienti verticali con una camera di riscaldamento centrale circondata da uno spazio anulare per la biomassa. Il calore viene fornito dalla camera centrale e i prodotti della pirolisi vengono raccolti nello spazio anulare.
12. Reattore a vortice: I reattori a vortice creano un movimento vorticoso della biomassa e del gas vettore di calore, che migliora la miscelazione e il trasferimento di calore durante la pirolisi.
13. Reattore a flusso continuo: I reattori a flusso intrappolato prevedono la sospensione delle particelle di biomassa in un flusso di gas ad alta velocità, con conseguente riscaldamento e pirolisi rapidi. Questo tipo di reattore è comunemente usato per la gassificazione della biomassa, ma può essere adattato anche per la pirolisi.
14. Reattore a rete metallica: I reattori a rete metallica sono costituiti da una rete metallica o da uno schermo attraverso il quale viene fatta passare la biomassa. La rete fornisce un'ampia superficie per il trasferimento del calore e favorisce una pirolisi rapida.
15. Reattori batch e semi-batch: Questi reattori funzionano in modalità batch o semi-batch, dove una quantità fissa di biomassa viene caricata nel reattore, pirolizzata e poi scaricata prima del trattamento del lotto successivo. Questo tipo di reattore è adatto per operazioni di pirolisi su piccola scala o su scala di ricerca.
È importante notare che la scelta del tipo di reattore dipende da vari fattori, tra cui il processo di pirolisi desiderato, le caratteristiche della materia prima, la scala di funzionamento e i requisiti specifici di qualità e resa del prodotto.
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