Bei der Pyrolyse handelt es sich um die thermische Zersetzung organischer Stoffe in Abwesenheit von Sauerstoff.
Um diesen Prozess zu steuern und die Produktausbeute zu optimieren, werden verschiedene Arten von Reaktoren verwendet.
Im Folgenden werden sechs wichtige Arten von Pyrolyseapparaten vorgestellt:
6 wichtige Reaktoren, die Sie kennen sollten
1. Festbettreaktoren
Festbettreaktoren sind ideal für Materialien, die eine einheitliche Größe und einen geringen Anteil an Feinkohle aufweisen.
Sie arbeiten mit hoher Kohlenstofferhaltung, niedriger Gasgeschwindigkeit und langen Feststoffverweilzeiten.
Sie sind jedoch für die Bildung von Teer bekannt, was jedoch durch die jüngsten Fortschritte bei der thermischen und katalytischen Umwandlung von Teer gemildert werden kann.
2. Wirbelschichtreaktoren
Wirbelschichtreaktoren umfassen sowohl sprudelnde als auch zirkulierende Wirbelschichtreaktoren.
Sie ermöglichen längere Verweilzeiten der flüchtigen Stoffe in der beheizten Zone, was die Teerausbeute verbessern kann.
Wirbelschichtreaktoren sind für eine Vielzahl von Biomassegrößen und -arten geeignet.
3. Porenstromreaktoren (Fallrohrreaktoren)
Entrained-Flow-Reaktoren zeichnen sich durch schnelle Erhitzung und kurze Verweilzeiten aus.
Sie sind ideal für die Untersuchung der Anfangsstadien der Pyrolyse, einschließlich Entgasung und Vergasung.
Die flüchtigen Produkte durchqueren die gesamte Länge des beheizten Reaktorrohrs und ermöglichen so eine detaillierte Analyse des Pyrolyseprozesses.
4. Draht-Gitter-Reaktoren
Drahtgitterreaktoren verwenden eine einlagige Probe, die zwischen gefalteten Gewebeschichten gehalten wird, die gleichzeitig als Widerstandsheizung dienen.
Sie eignen sich besonders für die Schnellpyrolyse (schnelles Erhitzen) und minimieren die Sekundärreaktionen, so dass die primären flüchtigen Stoffe gesammelt werden können.
Der flache, beheizte Reaktionsbereich (weniger als 1 mm) ermöglicht ein schnelles Abfließen der flüchtigen Bestandteile in eine Quenchzone.
5. Batch-Reaktoren
Chargenreaktoren, auch bekannt als Fixed-Batch-Reaktoren, sind einfache, abgedichtete Behälter, die für Pyrolysevorgänge verwendet werden, bei denen Energiestabilität erforderlich ist.
Sie sind ideal für Labor- und Forschungsanwendungen, bei denen jeweils nur kleine Mengen an Material pyrolysiert werden.
6. Durchlauföfen und Drehrohröfen
Durchlauföfen dienen der kontinuierlichen Pyrolyse von Materialien.
Drehrohröfen nutzen Rotationsbewegungen, um das Material zu mischen und zu erhitzen und so den Pyrolyseprozess zu beschleunigen.
Sie werden für industrielle Pyrolyseprozesse in größerem Maßstab eingesetzt.
Jeder Reaktortyp wird auf der Grundlage der spezifischen Anforderungen des Pyrolyseprozesses ausgewählt, einschließlich der Art des Ausgangsmaterials, der gewünschten Produktausbeute und des Betriebsumfangs.
Die Wahl des Reaktors hat erheblichen Einfluss auf die Effizienz und das Ergebnis des Pyrolyseprozesses.
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