Die Wärmezufuhr bei der Pyrolyse erfolgt durch eine Kombination von direkten und indirekten Wärmeaustauschverfahren. Diese Methoden gewährleisten, dass die Biomasse effizient erhitzt wird, um die gewünschten Pyrolyseprodukte zu erhalten.
Die 5 wichtigsten Methoden werden erklärt
1. Direkter Wärmeaustausch
Beim direkten Wärmeaustausch wird der Wärmeträger oder Gasstrom von außen erhitzt. Dies geschieht häufig durch die Verbrennung der Holzkohlestücke aus früheren Pyrolysereaktionen. Der erhitzte Wärmeträger wird dann in den Reaktor eingeführt, wo er die Wärme direkt auf die Biomasse überträgt.
2. Heißgasstrom in Wirbelschichtreaktoren
Die Verwendung eines Heißgasstroms ist in Wirbelschichtreaktoren üblich. Das Gas dient nicht nur als Wärmeträger, sondern verwirbelt auch die Biomassepartikel, wodurch der Wärme- und Stoffaustausch verbessert wird.
3. Teilverbrennung innerhalb des Reaktors
Die Teilverbrennung innerhalb des Reaktors wird durch die kontrollierte Zugabe von Luft erreicht. Diese Methode ist zwar keine Pyrolyse im eigentlichen Sinne, ermöglicht aber eine thermochemische Verflüssigung ähnlich der Pyrolyse.
4. Indirekter Wärmeaustausch
Beim indirekten Wärmeaustausch wird die Wärme von einer Quelle ohne direkten Kontakt auf die Biomasse übertragen. Dies geschieht in der Regel durch die Reaktorwände oder interne Rohre/Platten, die von außen beheizt werden.
5. Mechanismen der Wärmeübertragung
Die primären Mechanismen der Wärmeübertragung in Pyrolysereaktoren sind Konvektion (Gas-Feststoff) und Konduktion (Feststoff-Feststoff). In Wirbelschichtreaktoren ist die Konduktion besonders effektiv und macht etwa 90 % der Wärmeübertragung aus.
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