Pyrolyse-Bioöl ist ein flüssiges Produkt, das durch schnelles Erhitzen und schnelles Abschrecken von Biomasse in einer sauerstoffarmen Atmosphäre gewonnen wird.
Es zeichnet sich durch einen hohen Sauerstoffgehalt, einen niedrigeren Heizwert als Erdöl, Säuregehalt, Instabilität und eine höhere Dichte als Wasser aus.
Es enthält oft Wasser, feste anorganische Stoffe und Kohlenstoffkohle.
Was sind die Eigenschaften von Pyrolyse-Bio-Öl? Die 7 wichtigsten Merkmale werden erklärt
1. Hoher Sauerstoffgehalt
Pyrolyse-Bioöl enthält bis zu 40 % Sauerstoff nach Gewicht.
Dieser hohe Sauerstoffgehalt ist das Ergebnis des Pyrolyseprozesses, bei dem die Biomasse schnell erhitzt und dann rasch abgekühlt wird, wodurch viele der sauerstoffhaltigen Verbindungen in der ursprünglichen Biomasse erhalten bleiben.
Dieser Sauerstoffgehalt trägt dazu bei, dass sich die Eigenschaften des Bioöls deutlich von denen des Erdöls unterscheiden.
2. Niedrigerer Heizwert
Der Heizwert von Pyrolyse-Bioöl ist in der Regel niedriger als der von Erdöl. Er liegt zwischen 15 und 22 MJ/kg, verglichen mit 43 bis 46 MJ/kg bei herkömmlichem Heizöl.
Dies ist in erster Linie auf das Vorhandensein von sauerstoffhaltigen Verbindungen zurückzuführen, die die Energiedichte des Bioöls verringern.
3. Säuregehalt
Pyrolyse-Bioöl ist säurehaltig, was bei der Lagerung und Handhabung zu Problemen führen kann.
Der Säuregehalt ist das Ergebnis der Bildung verschiedener organischer Säuren während des Pyrolyseprozesses.
Diese Eigenschaft erfordert spezielle Materialien für die Lagerung und kann eine Neutralisierung vor der weiteren Verwendung oder Verarbeitung erforderlich machen.
4. Instabilität
Bioöl ist instabil, insbesondere bei Erhitzung.
Diese Instabilität ist auf das Vorhandensein zahlreicher reaktiver Spezies und den hohen Sauerstoffgehalt zurückzuführen.
Das schnelle Erhitzen und Abschrecken bei der Pyrolyse kann zur Bildung von Verbindungen führen, die für weitere Reaktionen anfällig sind, was im Laufe der Zeit zu einer Zersetzung oder Phasentrennung des Bioöls führt.
5. Höhere Dichte als bei Wasser
Im Gegensatz zu vielen Flüssigkeiten hat Pyrolyse-Bioöl eine höhere Dichte als Wasser, nämlich etwa 1,2 kg/Liter.
Diese hohe Dichte ist auf die komplexe Mischung von Verbindungen im Bioöl zurückzuführen, darunter Wasser, organische Verbindungen und anorganische Stoffe.
6. Enthält Wasser und feste anorganische Stoffe
Pyrolyse-Bioöl enthält oft erhebliche Mengen an Wasser, in der Regel zwischen 20 und 30 %.
Dieser Wassergehalt kann zu einer Phasentrennung führen, wenn der Wassergehalt bestimmte Werte überschreitet.
Darüber hinaus enthält das Bioöl häufig feste anorganische Stoffe und Kohlenstoffkohle, bei denen es sich um Rückstände aus dem Biomasseeinsatzmaterial handelt.
7. Verarbeitung und Eigenschaften
Die Herstellung von Pyrolyse-Bioöl erfordert sehr hohe Erhitzungs- und Wärmeübertragungsraten, was eine fein gemahlene Biomasse voraussetzt.
Die Reaktionstemperatur wird sorgfältig auf etwa 500 °C geregelt, und die Verweilzeit der Pyrolysedämpfe im Reaktor beträgt weniger als 1 Sekunde.
Die rasche Abkühlung der Pyrolysedämpfe ist für die Bildung des Bioölprodukts von entscheidender Bedeutung.
Das Bioöl ist eine komplexe Emulsion aus sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen, Polymeren und Wasser, und seine Eigenschaften können durch den Einsatz von Katalysatoren während des Pyrolyseprozesses beeinflusst werden.
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