Bei der Pyrolyse handelt es sich um einen Prozess, der die thermische Zersetzung von organischem Material in Abwesenheit von Sauerstoff beinhaltet.
Es gibt drei Hauptarten der Pyrolyse: konventionelle/langsame Pyrolyse, schnelle Pyrolyse und ultraschnelle/blitzschnelle Pyrolyse.
Jedes Verfahren unterscheidet sich in Bezug auf Temperatur, Verweilzeit, Heizrate und die erzeugten Produkte.
3 Hauptmethoden der Pyrolyse: Ein detaillierter Blick
1. Konventionelle/langsame Pyrolyse
Die langsame Pyrolyse zeichnet sich durch lange Verweilzeiten sowohl für Feststoffe als auch für Gase aus.
Sie arbeitet mit niedrigen Temperaturen und langsamen Heizraten.
Die Heiztemperaturen liegen in der Regel zwischen 0,1 und 2 °C pro Sekunde.
Der Prozess wird bei Temperaturen um 500 °C durchgeführt.
Die Verweilzeit des Gases kann mehr als fünf Sekunden betragen.
Die Verweilzeit der Biomasse kann von Minuten bis zu Tagen reichen.
Diese Methode wird in erster Linie zur Modifizierung fester Materialien eingesetzt, wobei die Ölproduktion minimiert wird.
Die Hauptprodukte der langsamen Pyrolyse sind Teer und Holzkohle.
Diese werden bei der langsamen Entgasung der Biomasse freigesetzt.
Nach den Primärreaktionen finden Repolymerisations- oder Rekombinationsreaktionen statt, die zur Bildung dieser Produkte führen.
2. Schnelle Pyrolyse
Die Schnellpyrolyse ist das am häufigsten verwendete Pyrolysesystem.
Sie zeichnet sich durch eine schnelle Heizrate und kurze Verweilzeiten aus.
Der Prozess ist innerhalb von Sekunden abgeschlossen.
Ziel ist es, die Produktion von Gasen und Öl zu maximieren.
Bei der Schnellpyrolyse werden etwa 60 % Bioöl, 20 % Biokohle und 20 % Synthesegas gewonnen.
Zu den wesentlichen Merkmalen der Schnellpyrolyse gehören hohe Heizraten (in der Regel über 1000°C/s).
Kurze Verweilzeiten des Dampfes (weniger als 2 Sekunden).
Temperaturen um 500°C.
Diese Methode umfasst verschiedene Systeme wie die Festbettpyrolyse mit offenem Kern, die ablative Schnellpyrolyse, die Zyklonschnellpyrolyse und die Schnellpyrolyse mit rotierendem Kern.
3. Ultraschnelle/Flash-Pyrolyse
Die ultraschnelle Pyrolyse oder Flash-Pyrolyse ist der Schnellpyrolyse ähnlich, arbeitet aber mit noch höheren Heizraten und kürzeren Verweilzeiten.
Diese Methode ist darauf ausgelegt, die Ausbeute an Bioöl zu maximieren und die Produktion von Holzkohle und Gas zu minimieren.
Die Prozessbedingungen sind so optimiert, dass die Biomassedämpfe schnell abgeschreckt werden, um Sekundärreaktionen zu verhindern, die zur Bildung von Holzkohle und Gas führen könnten.
Jedes dieser Pyrolyseverfahren ist auf bestimmte Anwendungen und Produktanforderungen zugeschnitten.
Die Wahl des Verfahrens hängt von den gewünschten Endprodukten und den Eigenschaften der zu verarbeitenden Biomasse ab.
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