Pyrolyseöl, auch bekannt als Bioöl, ist eine komplexe flüssige Emulsion, die durch schnelles Erhitzen und schnelles Abschrecken von Biomasse in einer sauerstoffarmen Atmosphäre entsteht.
Es enthält sauerstoffhaltige organische Verbindungen, Polymere und Wasser mit einem Sauerstoffanteil von bis zu 40 Gewichtsprozent.
Die Eigenschaften von Pyrolyseöl unterscheiden sich erheblich von denen des Erdöls.
Zu diesen Unterschieden gehören die Unmischbarkeit mit Erdöl, der hohe Wassergehalt (oft 20-30 %), der niedrigere Heizwert, der Säuregehalt, die Instabilität und die höhere Dichte als Wasser.
Es kann auch feste anorganische Stoffe und Kohlenstoffkohle enthalten.
Welche verschiedenen Arten von Pyrolyseöl gibt es? (4 Haupttypen erklärt)
1. Schnelles Pyrolyseöl
Dies ist die häufigste Art von Pyrolyseöl.
Es wird durch schnelle thermische Zersetzung von kohlenstoffhaltigen Materialien in Abwesenheit von Sauerstoff bei mäßiger bis hoher Erhitzung hergestellt.
Das Hauptprodukt ist Bioöl, dessen Ausbeute in der Regel aus 30-60% flüssigen Kondensaten, 15-35% Gasen (einschließlich CO, H2, CH4, CO2 und leichten Kohlenwasserstoffen) und 10-15% Holzkohle besteht.
2. Katalytisches Pyrolyseöl
Bei dieser Methode wird das Bioöl während der Pyrolyse mit Hilfe von Katalysatoren in situ desoxidiert.
Sie zielt darauf ab, die Eigenschaften des Bioöls zu verbessern, z. B. die Korrosivität, die thermische Instabilität, den hohen Sauerstoffgehalt und den niedrigen Heizwert zu verringern.
Dadurch wird es für die Verwendung als Motorkraftstoff besser geeignet.
3. Langsames Pyrolyseöl
Dieses Verfahren wird in der Regel eingesetzt, um das feste Material zu modifizieren und das erzeugte Öl zu minimieren.
Im Vergleich zur Schnellpyrolyse ist dieses Verfahren zur Herstellung von Bioöl weniger verbreitet.
4. Eigenschaften und Merkmale
Zusammensetzung: Pyrolyseöl ist ein komplexes Gemisch aus sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen und Wasser, das möglicherweise feste Verkohlungen enthält.
Physikalische Eigenschaften: Es ist nicht mit Erdöl mischbar, enthält einen erheblichen Wasseranteil, hat einen niedrigeren Heizwert als Erdöl, ist sauer, bei Erhitzung instabil und hat eine höhere Dichte als Wasser.
Chemische Eigenschaften: Der hohe Sauerstoffgehalt trägt zu seiner Korrosivität und thermischen Instabilität bei.
Anwendungen und Veredelung
Direkte Verwendung: Einige Pyrolyseöle können direkt in bestimmten Anwendungen eingesetzt werden, z. B. in schweren Maschinen, Generatoren, Kesseln und als Kraftöl.
Veredelung: Methoden wie die Hydrodeoxygenierung und die katalytische Pyrolyse werden zur Aufwertung von Pyrolyseöl eingesetzt, um seine Eigenschaften für breitere Anwendungen zu verbessern, einschließlich der möglichen Verwendung als Motorkraftstoff.
Produktionstechniken und Reaktoren
Bei der Biomassepyrolyse werden verschiedene Reaktortypen eingesetzt, darunter Wirbelschicht, Wirbelschicht mit Strahlen, Transportbett, Rotationskegel, Wirbelzentrifuge, Schnecke, Strahlungs-Konvektions-Flugstrom, Mikrowelle, Wanderbett, Festbett, Keramikkugel-Downflow und Vakuum.
Die Wahl des Reaktors wirkt sich auf die Verteilung und Qualität der Pyrolyseprodukte aus.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Pyrolyseöl ein vielseitiges, aber komplexes Produkt ist, das eine sorgfältige Handhabung und oft auch eine Aufwertung erfordert, um den spezifischen Anwendungsanforderungen zu entsprechen.
Seine Herstellung und seine Eigenschaften werden durch das Pyrolyseverfahren und den verwendeten Reaktortyp beeinflusst.
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