Per la pirolisi della biomassa si possono utilizzare diversi macchinari, i più comuni dei quali sono i reattori a forno rotante e i reattori a letto fluido. I reattori a forno rotante sono cilindrici e ruotano attorno a un asse centrale per distribuire uniformemente il calore alla biomassa. I reattori a letto fluido utilizzano un flusso di aria o gas per fluidificare la biomassa, garantendo una distribuzione uniforme del calore e una certa flessibilità nella materia prima. Entrambi i tipi di reattori sono dotati di sistemi di sicurezza e di controllo, compreso il controllo della temperatura e della pressione, per garantire un funzionamento sicuro ed efficiente. Altri tipi di macchine utilizzate per la pirolisi sono i reattori di pirolisi a vite, i reattori di pirolisi a vibrazione e i reattori di pirolisi a microonde.
Il cuore del processo di pirolisi è il reattore, dove avvengono tutte le reazioni. Per la pirolisi flash sono necessari reattori speciali, con un'atmosfera priva di ossigeno e una temperatura compresa tra i 475 e i 550°C. Il solido si comporta come un liquido quando il gas attraversa il letto. I reattori pirolitici sono progettati per massimizzare il prodotto principale della pirolisi, il bio-olio. I tipi più comuni di reattori comprendono il letto fluido (a gorgogliamento e a circolazione), il letto fisso, il letto a getto, il cilindro rotante, il reattore ciclonico, il cono rotante e altri. I reattori possono essere classificati in sistemi batch o sistemi continui (flusso continuo di biomassa e raccolta continua di prodotti).
I sistemi di pirolisi a letto fisso sono semplici, affidabili e collaudati per combustibili di dimensioni relativamente uniformi e con un basso contenuto di fini di carbone. Sono costituiti da un reattore con un sistema di raffreddamento e pulizia dei gas e sono stati tradizionalmente utilizzati per produrre carbone di legna. I reattori a letto fisso funzionano generalmente con un'elevata conservazione del carbonio, una bassa velocità del gas e un basso residuo trasportato per un lungo tempo di residenza del solido. Uno dei problemi principali dei reattori a letto fisso è la formazione di catrame, anche se i recenti progressi nella conversione termica e catalitica del catrame hanno fornito opportunità fattibili per la confisca del catrame.
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