La resa del gas di pirolisi può variare in modo significativo a seconda di diversi fattori.
Questi fattori includono la temperatura di pirolisi e le condizioni di processo.
A basse temperature, in genere fino a circa 650°C, la resa di vapori condensabili è massima.
In questo modo si ottiene circa il 70% del peso della biomassa sotto forma di liquido.
Tuttavia, a temperature elevate, superiori a 700°C, i rendimenti di gas sono massimi.
Circa l'80% della biomassa viene convertita in un gas combustibile.
Nei processi di pirolisi lenta, viene prodotto circa il 10-35% di biogas.
Questo dato è simile alla resa del carbone di legna.
La resa di syngas è fortemente influenzata dalla temperatura di pirolisi.
È possibile ottenere una resa maggiore nella pirolisi flash con temperature elevate.
5 fattori chiave da considerare
1. Temperatura del reattore
La temperatura del reattore svolge un ruolo cruciale nella distribuzione del prodotto durante la pirolisi.
All'aumentare della temperatura, l'umidità interna della biomassa evapora per prima.
Segue la degradazione termica e la devolatilizzazione della porzione di particelle essiccate.
Questo processo porta alla produzione di catrame e specie volatili.
Queste ultime subiscono poi reazioni secondarie come decarbossilazione, deidrogenazione, deossigenazione e cracking.
Queste reazioni formano i componenti del syngas.
Le temperature più elevate favoriscono la decomposizione del catrame e il suo cracking termico.
Ciò aumenta la percentuale di syngas e riduce i rendimenti di olio e carbone.
2. Composizione del syngas
Il syngas è costituito principalmente da idrogeno (H2) e monossido di carbonio (CO).
Può contenere anche una piccola quantità di azoto (N2), acqua, anidride carbonica (CO2), idrocarburi come C2H4, CH4, C2H6, ceneri, catrame e così via.
Questi componenti si ottengono durante diverse reazioni endotermiche ad alte temperature di pirolisi.
3. Tipo di processo di pirolisi
Nei processi di pirolisi lenta, la resa del gas di pirolisi può variare dal 10 al 35%.
Nei processi di pirolisi rapida ad alta temperatura, la resa può raggiungere circa l'80%.
La resa di gas è fortemente influenzata dalla temperatura di pirolisi.
Temperature più elevate favoriscono la produzione di syngas e riducono le rese di olio e carbone.
4. Materia prima di biomassa
Anche il tipo di biomassa utilizzata può influire sulla resa del gas di pirolisi.
Le diverse materie prime hanno composizioni diverse e reagiscono in modo diverso nelle condizioni di pirolisi.
5. Reazioni secondarie
Le reazioni secondarie, come la decarbossilazione, la deidrogenazione, la deossigenazione e il cracking, svolgono un ruolo significativo nella distribuzione del prodotto finale.
Queste reazioni sono influenzate dalla temperatura di pirolisi e dal tipo di biomassa utilizzata.
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