Пиролиз - определение
Пиролиз — это термохимическая обработка, которая может применяться к любому органическому (на основе углерода) продукту. Это могут быть как чистые (однородные) материалы и, так и смеси. При такой обработке материал (топливо) подвергается воздействию высокой температуры и в отсутствие кислорода проходит химическое и физическое разделение на молекулы. Разложение происходит благодаря ограниченной термостабильности химических связей материалов, которая позволяет им распадаться с помощью тепла.
Термическое разложение приводит к образованию новых молекул. Это позволяет получать продукты с другими, часто с лучшими характеристиками, чем исходный материал. Благодаря этой особенности пиролиз становится все более важным процессом для современной промышленности, поскольку он позволяет повысить ценность обычных материалов и отходов.
Пиролиз часто ассоциируется с термической обработкой. Но в отличие от процессов сгорания и газификации, которые включают полное или частичное окисление материала, пиролиз в газогенераторных установках основан на нагревании в отсутствие воздуха. Это делает его преимущественно эндотермическим процессом, обеспечивающим высокую энергоемкость получаемых продуктов.
Продукты пиролиза производят твердые и жидкие вещества, и газы (H2, CH4, CnHm, CO, CO2 и N). Поскольку жидкая фаза извлекается из пиролизного газа только во время его охлаждения, в некоторых установках эти два потока могут использоваться вместе при подаче горячего синтезируемого газа непосредственно в горелку или камеру окисления.
Во время пиролиза частица материала (топлива) нагревается до заданной температуры и остается внутри пиролизной установки до завершения процесса. Температура пиролиза определяет состав и выход продуктов (пиролизное масло, синтез-газ, уголь).
Что влияет на результаты процесса пиролиза в газогенераторных установках?
- состав обрабатываемого материала (топлива) — каждый из основных компонентов биомассы и отходов имеет разную температуру термического разложения, а это означает, что они по-разному влияют на результаты процесса. В связи с большим разнообразием составов материалов всегда рекомендуется проводить пилотные испытания для наиболее точного прогноза характеристик процесса пиролиза.
- температура процесса — имеет большое влияние на результаты пиролиза. Более высокие температуры обеспечивают получение большего количества неконденсируемых газов. Низкие температуры способствуют производству высококачественного твердого продукта (древесный уголь, биоуголь, торрефицированное топливо). Температура — это фактор, который может регулироваться в процессе пиролиза протекающем в газогенераторных установках и позволяет точно настраивать условия и качество переработки материалов (топлива).
- время пребывания материала (топлива) в камере пиролиза — влияет на степень термического превращения полученного твердого продукта, а также на качество получаемого газа. В газогенераторных установках Recycling Technology (RTE) время пребывания топлива в камерах газификации можно контролировать, и регулировать его прохождение в камерах реактора.
- размер частиц и физическая структура — влияет на скорость, с которой материал подвергается пиролизу. Как правило, материалы с меньшим размером частиц быстрее подвергаются термическому разложению, что может привести к большему количеству продуктов пиролиза, чем в случае использования частиц большего размера.
