Il rendimento dell'olio di pirolisi, soprattutto nei processi di pirolisi rapida, può variare dal 65% all'80% della biomassa secca in entrata.
Questa resa si ottiene in condizioni specifiche, tra cui elevate velocità di riscaldamento, temperature di pirolisi accuratamente controllate e raffreddamento rapido dei prodotti.
Il processo è ottimizzato per produrre la massima quantità di bio-olio, che è una miscela complessa di idrocarburi ossigenati e contiene in genere il 20-30 wt-% di acqua.
Qual è la resa dell'olio di pirolisi? (5 fattori chiave spiegati)
1. Condizioni di processo per una resa elevata
La pirolisi rapida è progettata per massimizzare la produzione di bio-olio.
Ciò si ottiene mantenendo elevate le velocità di riscaldamento e di trasferimento del calore, controllando con precisione la temperatura di pirolisi e garantendo un rapido raffreddamento dei prodotti.
Il tempo di permanenza alla temperatura di pirolisi viene mantenuto molto breve, di solito inferiore a un secondo, per evitare la decomposizione eccessiva delle molecole di bio-olio in gas.
2. Effetti della temperatura sulla resa
La temperatura a cui avviene la pirolisi influisce in modo significativo sulla resa del bio-olio.
Le basse temperature (fino a circa 650°C) sono preferite per massimizzare la resa di vapori condensabili, con circa il 70% del peso della biomassa potenzialmente ottenibile come liquido.
Al contrario, le alte temperature (superiori a 700°C) favoriscono la produzione di gas, con circa l'80% della biomassa convertita in gas combustibile.
3. Composizione dell'olio di pirolisi
L'olio di pirolisi è una miscela complessa composta principalmente da idrocarburi ossigenati.
Contiene anche una percentuale significativa di acqua, che comprende sia l'umidità originale della biomassa sia l'acqua prodotta durante la reazione.
La presenza di acqua nell'ordine del 20-30 wt-% è tipica e può variare a seconda delle condizioni e dei metodi specifici utilizzati nel processo di pirolisi.
4. Confronto con altri combustibili
Il contenuto energetico del bio-olio raccolto durante la pirolisi è di circa 40 MJ kg-1 .
Questo valore è paragonabile a quello di altri combustibili prodotti in commercio, come il petrolio greggio, il diesel e la benzina, che contengono rispettivamente 45,5 MJ kg-1, 45,8 MJ kg-1 e 46,6 MJ kg-1 .
Questa somiglianza nel contenuto energetico rende il bio-olio una valida fonte di carburante alternativa.
5. Sottoprodotti e utilizzo
Oltre al bio-olio, la pirolisi produce anche gas non condensabili e un residuo ricco di carbonio noto come char.
Il carbone può essere utilizzato come ammendante del terreno, fornendo nutrienti al suolo e migliorando la resa delle colture.
Questo sottoprodotto può anche essere venduto al settore agricolo, contribuendo al recupero dei costi del processo di pirolisi.
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