Bei der katalytischen Pyrolyse werden verschiedene Katalysatoren eingesetzt, um den Prozess zu verbessern und bestimmte Ergebnisse zu erzielen.
7 wichtige Einblicke in Katalysatoren für die katalytische Pyrolyse
1. Saure Katalysatoren
Saure Katalysatoren sind dafür bekannt, dass sie die Ausbeute an Pyrolysedampf erhöhen und die Bildung von festen und flüssigen Produkten verhindern.
2. Basische Katalysatoren
Basische Katalysatoren hingegen verringern tendenziell die Ausbeute an Pyrolysegas und fördern die Produktion von flüssigem Bioöl.
3. Torrefizierung und langsame Pyrolyse
Bei der Torrefizierung und der langsamen Pyrolyse werden im Allgemeinen keine Katalysatoren verwendet. Anorganische Stoffe, die von Natur aus in der Biomasse vorhanden sind, wie z. B. Alkali- und Erdalkalimetalle, weisen jedoch eine katalytische Aktivität auf.
4. Schnelle Pyrolyse
Bei der Schnellpyrolyse entsteht eine flüssige Zwischenverbindung (ILC). Diese Flüssigkeit kann in größerem Umfang mit anorganischen Katalysatoren in Kontakt kommen als feste Biomasse.
5. Anwendung von Katalysatoren in der Schnellpyrolyse
Der Einsatz von Katalysatoren in der Schnellpyrolyse zielt auf die Herstellung von Bioöl mit erhöhter chemischer und physikalischer Stabilität, niedrigeren Pyrolysetemperaturen, höherer Ausbeute an gewünschten Bestandteilen und besserer Mischbarkeit für die gemeinsame Einspeisung mit petrochemischen Raffinerieströmen.
6. Katalysatortypen und Anwendungsmethoden
Katalysatoren können direkt im Biomasse-Pyrolysereaktor oder in einem separaten nachgeschalteten Reaktor eingesetzt werden. In-situ-Katalysatoren dienen als Wärmeträger und gewährleisten einen schnellen Kontakt zwischen den reaktiven Pyrolyseprodukten und dem Katalysator. Die Ex-Bett-Katalyse ermöglicht unterschiedliche Betriebsbedingungen im katalysatorhaltigen Reaktor, wodurch die Wirksamkeit des Katalysators verbessert wird.
7. Pyrolyse von Biomasse und Methan
Bei der Auswahl der Biomasse wird häufig Eukalyptus gewählt, da er schnell wächst, reichlich zur Verfügung steht und im Vergleich zu anderen Biomassen einen geringeren Asche- und Stickstoffgehalt aufweist. Für die Methanpyrolyse wird Erdgas in industriellem Maßstab benötigt. Geringfügige Bestandteile im Erdgas können die katalytische Aktivität und Stabilität beeinträchtigen, aber Kohlenstoffkatalysatoren können diese Verunreinigungen wirksam umwandeln.
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