Die Pyrolyse ist ein thermischer Prozess, bei dem organische Stoffe in Abwesenheit von Sauerstoff abgebaut werden.
Er kann mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durchgeführt werden, was zu zwei Haupttypen führt: langsame Pyrolyse und schnelle Pyrolyse.
Jeder Typ hat unterschiedliche Eigenschaften, die ihn für verschiedene Anwendungen geeignet machen.
1. Heizrate und Verweilzeit
Langsame Pyrolyse:
Die langsame Pyrolyse erfordert eine langsame Heizrate und eine lange Verweilzeit.
Diese reicht in der Regel von 30 Minuten bis zu mehreren Stunden.
Die längere Verweilzeit ermöglicht eine vollständigere Entgasung und die Herstellung von Biokohle als Hauptprodukt.
Schnelle Pyrolyse:
Die Schnellpyrolyse ist durch schnelle Erhitzungsraten und sehr kurze Verweilzeiten gekennzeichnet.
Diese dauert in der Regel etwa 5 Sekunden oder weniger.
Der schnelle Prozess ist entscheidend für die Maximierung der Ausbeute an Bioöl.
2. Temperatur und Produktausbeute
Langsame Pyrolyse:
Der Prozess läuft bei niedrigeren Temperaturen, etwa 500°C.
Dies begünstigt die Bildung von Holzkohle.
Die Ausbeute an Biokohle ist hoch, oft um die 80 %, während die Ausbeute an Bioöl und Synthesegas deutlich geringer ist.
Schnelle Pyrolyse:
Das Verfahren arbeitet bei höheren Temperaturen, bis zu 650°C.
Diese Temperaturen sind für die Produktion von Bioöl optimiert.
Die typische Ausbeute an Bioöl liegt bei etwa 60 %, mit zusätzlichen Ausbeuten von 20 % Biokohle und 20 % Synthesegas.
3. Zweck und Anwendung
Langsame Pyrolyse:
Das Hauptziel der langsamen Pyrolyse ist die Herstellung hochwertiger Biokohle.
Diese ist für die Bodenverbesserung und die Kohlenstoffbindung von Nutzen.
Diese Methode ist weniger auf die Herstellung flüssiger Biokraftstoffe ausgerichtet.
Schnelle Pyrolyse:
Bei der Schnellpyrolyse werden fortschrittliche Techniken wie die Festbettpyrolyse mit offenem Kern, die ablative Schnellpyrolyse, die zyklonale Schnellpyrolyse und Schnellpyrolysesysteme mit rotierendem Kern eingesetzt.
Diese Verfahren gewährleisten hohe Wärmeübertragungsraten und eine rasche Abkühlung der Produkte, was die Effizienz der Bioölproduktion steigert.
4. Produkt-Schwerpunkt
Langsame Pyrolyse:
Bei der langsamen Pyrolyse liegt der Schwerpunkt auf der Herstellung von Biokohle.
Schnelle Pyrolyse:
Bei der Schnellpyrolyse liegt der Schwerpunkt auf der Produktion von Bioöl.
5. Prozessdynamik
Langsame Pyrolyse:
Die langsame Pyrolyse ist ein langsamerer Prozess, der sich für Anwendungen eignet, bei denen die Qualität der Holzkohle im Vordergrund steht.
Schnelle Pyrolyse:
Die Schnellpyrolyse ist ein schnelles, hocheffizientes Verfahren für die Biokraftstoffproduktion.
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