Pyrolyseöl ist ein komplexes Gemisch, das in erster Linie aus sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen und Wasser besteht, mit zusätzlichen Bestandteilen wie fester Kohle und anorganischen Stoffen.
Der Wassergehalt liegt in der Regel zwischen 20 und 30 Gewichtsprozent, je nach Produktionsverfahren.
Das Öl wird als Mikroemulsion charakterisiert, in der eine wässrige Lösung von Holozellulose-Zersetzungsprodukten die kontinuierliche Phase bildet und die diskontinuierliche Phase der pyrolytischen Lignin-Makromoleküle durch Mechanismen wie Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert.
Was sind die Bestandteile von Pyrolyseöl? 5 Hauptbestandteile erklärt
1. Sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe
Dies sind die Hauptbestandteile und umfassen eine Vielzahl von Verbindungen wie aliphatische und aromatische Verbindungen, Phenole, Aldehyde und Levoglucosan.
Diese Verbindungen stammen aus der Zersetzung von Biomassebestandteilen wie Hemicellulose, Cellulose und Lignin während des Pyrolyseprozesses.
2. Wasser
Ein wichtiger Bestandteil, der oft 20-30% des Ölgewichts ausmacht.
Dieses Wasser ist eine Mischung aus der ursprünglichen Feuchtigkeit der Biomasse und dem bei den Pyrolysereaktionen entstehenden Wasser.
3. Feste Holzkohle und anorganische Stoffe
Pyrolyseöl kann auch feste Verkohlungen und anorganische Stoffe enthalten, die Rückstände aus der Biomasse sind.
Diese können die Eigenschaften des Öls, einschließlich seiner Stabilität und Viskosität, beeinträchtigen.
4. Reaktive Spezies
Das Öl enthält aufgrund des schnellen Erhitzungs- und Abschreckungsprozesses, bei dem Zwischenprodukte der Zersetzung gefrieren, viele reaktive Spezies.
Diese reaktiven Spezies tragen zur Instabilität des Öls und zu seiner Tendenz bei, sich im Laufe der Zeit zu verändern, z. B. durch eine erhöhte Viskosität und eine mögliche Phasentrennung.
5. Eigenschaften von Pyrolyseöl
Sauerstoffgehalt: Pyrolyseöl enthält bis zu 40 Gewichtsprozent Sauerstoff, wodurch es sich deutlich von Erdöl unterscheidet.
Unverträglichkeit mit Erdölen: Es ist nicht mit Erdöl mischbar, was seine besondere chemische Zusammensetzung widerspiegelt.
Säuregehalt und Instabilität: Das Öl ist sauer und instabil, insbesondere beim Erhitzen, was zu schnellen Reaktionen und der Bildung von festen Rückständen führen kann.
Heizwert und Dichte: Es hat einen niedrigeren Heizwert als Erdöl und eine höhere Dichte als Wasser.
Stabilität und Alterung
Pyrolyseöl ist aufgrund der Kondensationsreaktionen seiner reaktiven Bestandteile im Allgemeinen nicht dauerhaft stabil.
Dies kann zu Veränderungen des Öls führen, z. B. zu einem Anstieg der Viskosität und zur Phasentrennung.
Der Alterungsprozess wird durch die Lagerbedingungen und die inhärente Instabilität der Ölbestandteile beeinflusst.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Pyrolyseöl eine komplexe, reaktive Flüssigkeit ist, die aus Biomasse gewonnen wird und eine Reihe von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen, Wasser und andere Materialien wie Holzkohle und anorganische Stoffe enthält.
Aufgrund seiner Eigenschaften unterscheidet es sich von herkömmlichen Erdölen und erfordert eine sorgfältige Handhabung und Berücksichtigung bei Lagerung und Verwendung.
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