Klíčový rozdíl mezi pyrolýzní karbonizací a torefikací je ten, že pyrolýza je rozklad biomasy v nepřítomnosti kyslíku a karbonizace je proces přeměny organické hmoty na uhlík, zatímco torefakce je mírná forma pyrolýzy.
Pyrolýza je rozkladná reakce v chemii, při které se organické materiály rozkládají v nepřítomnosti kyslíku. Karbonizace je průmyslový proces, při kterém se organická hmota přeměňuje na uhlík. Torrefaction je mírná forma pyrolýzy, ke které dochází při teplotách mezi 200 a 320 stupni Celsia.
Co je pyrolýza?
Pyrolýza je druh rozkladné reakce, při které se organické materiály rozkládají za nepřítomnosti kyslíku. V tomto procesu se pro průběh této reakce používá teplo. Proto můžeme snadno zvýšit rychlost reakce zvýšením množství poskytnutého tepla. Obecně pyrolýza probíhá při nebo nad 430oC. Ve většině případů však můžeme tyto reakce provádět v téměř nepřítomnosti kyslíku, protože je velmi obtížné získat atmosféru bez kyslíku. Konečný produkt této reakce je v plynné fázi, kapalné fázi nebo pevné fázi. Většinou při tomto procesu vznikají plyny. Pokud vytváří kapalinu, nazýváme tuto kapalinu „dehet“. Pokud je pevný, je to obvykle dřevěné uhlí nebo biouhel.
Pyrolýza často přeměňuje organické látky na jejich plynné složky, pevný zbytek uhlíku a popela a kapalinu zvanou pyrolytický olej. K odstranění jakýchkoli kontaminantů z látky používáme dvě hlavní metody: zničení a odstranění. Proces destrukce rozkládá kontaminanty na malé sloučeniny, zatímco proces odstraňování odděluje kontaminanty od požadované látky.
Tato reakce se používá v různých průmyslových odvětvích k výrobě dřevěného uhlí, aktivního uhlí, metanolu atd. Navíc dokáže zničit polotěkavé organické sloučeniny, paliva atd. Kromě toho můžeme tento proces použít k úpravě organického odpadu vycházející z továren.
Co je karbonizace?
Karbonizace je průmyslový proces, při kterém se organická hmota přeměňuje na uhlík. Organická hmota, kterou zde uvažujeme, zahrnuje rostliny a mrtvou živočišnou hmotu. Proces probíhá destruktivní destilací. Je to pyrolytická reakce, která je považována za komplexní proces, ve kterém můžeme pozorovat mnoho chemických reakcí probíhajících současně; například dehydrogenace, kondenzace, přenos vodíku a izomerizace.
Proces karbonizace se liší od procesu prouhelnění, protože karbonizace je rychlejší proces, protože její reakční rychlost je o mnoho řádů rychlejší. Obecně může množství použitého tepla řídit stupeň karbonizace a zbytkový obsah cizích prvků. Například při teplotě 1200 K je obsah uhlíku ve zbytku asi 90 % hmotnosti, zatímco při teplotě asi 1600 K je to asi 99 % hmotnosti.
Karbonizace je typicky exotermická reakce a můžeme ji zajistit samoudržovací; můžeme jej použít jako zdroj energie, který netvoří žádné stopy oxidu uhličitého. Pokud je však biomateriál vystaven náhlé změně tepla, například při jaderném výbuchu, biohmota co nejdříve zuhelnatí a změní se na pevný uhlík.
Co je to Torrefaction?
Torefakce je mírná forma pyrolýzy, ke které dochází při teplotách mezi 200 a 320 stupni Celsia. K tomuto procesu dochází u biomasy, jako je dřevo a obilí. Proces torefikace může změnit vlastnosti biomasy za účelem poskytnutí lepší kvality paliva pro aplikace spalování a zplyňování. Navíc tento proces může produkovat relativně suchý produkt, který může případně podstoupit snížení nebo eliminaci svého potenciálu pro organický rozklad.
Když se torefakce a zhuštění vzájemně zkombinují, může vytvořit energeticky hustý soubojový nosič o asi 20 GJ/tunu nižší výhřevnosti (LHV). Dále tento proces může způsobit, že materiál podstoupí Maillardovu reakci.
Torefakce je obvykle termochemická úprava biomasy, která se provádí za atmosférického tlaku a bez kyslíku. Během tohoto procesu se uvolňuje voda v biomase a nadbytečné těkavé látky, což umožňuje biopolymerům se částečně rozkládat za vzniku různých typů těkavých látek. Proto je konečným produktem tohoto procesu zbývající pevná látka, suchý materiál známý jako torefikovaná biomasa (nebo biouhlí).
Rozdíl mezi pyrolýzní karbonizací a torefakcí
Pyrolýza je rozkladná reakce v chemii, při které se organické materiály rozkládají v nepřítomnosti kyslíku. Karbonizace je průmyslový proces, při kterém se organická hmota přeměňuje na uhlík. Torrefaction je mírná forma pyrolýzy, ke které dochází při teplotách mezi 200 a 320 stupni Celsia. Klíčový rozdíl mezi pyrolýzní karbonizací a torefikací je v tom, že pyrolýza je rozklad biomasy v nepřítomnosti kyslíku a karbonizace je přeměna organické hmoty na uhlík, zatímco torefakce je mírná forma pyrolýzy.
Níže uvedená infografika uvádí rozdíly mezi pyrolýzní karbonizací a torefikací ve formě tabulky.
Shrnutí – Pyrolýza vs. karbonizace vs. Torrefaction
Pyrolýza je rozkladná reakce v chemii, při které se organické materiály rozkládají v nepřítomnosti kyslíku. Karbonizace je průmyslový proces, kde se organická hmota přeměňuje na uhlík, zatímco torefakce je mírná forma pyrolýzy, ke které dochází při teplotách mezi 200 a 320 stupni Celsia. Klíčový rozdíl mezi pyrolýzní karbonizací a torefikací je v tom, že pyrolýza je rozklad biomasy v nepřítomnosti kyslíku a karbonizace je proces přeměny organické hmoty na uhlík, zatímco torefakce je mírná forma pyrolýzy.
