Ein Schneckenreaktor ist eine spezielle Art von Pyrolysereaktor.
Er verwendet einen Schneckenmechanismus, um ein einzelnes Einsatzmaterial oder eine Mischung mit festen Wärmeträgern durch ein Rohr zu bewegen.
Dieser Reaktortyp wird in der Regel für langsame oder intermediäre Pyrolyseverfahren verwendet.
Der Schneckenreaktor stützt sich auf mechanische Kraft und Druck, um die Wärme effektiv zu übertragen.
Im Gegensatz zu Wirbelschicht- und Zirkulationsreaktoren ist er nicht von der Fluiddynamik abhängig.
5 wichtige Punkte, die man über Schneckenreaktoren wissen sollte
1. Moderate Wärmezufuhr
Ein Vorteil des Schneckenreaktors ist seine Fähigkeit, die Pyrolyse mit moderater Wärmezufuhr durchzuführen.
Dadurch eignet er sich besonders für heterogene oder schwer zu handhabende Materialien.
Für die Herstellung von Bioölen und flüchtigen Stoffen ist er jedoch nicht die beste Wahl.
Das Hauptprodukt der Pyrolyse in einem Schneckenreaktor ist Biokohle.
2. Schnelle Pyrolysebedingungen
Der Schneckenreaktor kann auch für schnelle Pyrolysebedingungen ausgelegt und betrieben werden.
In diesem Fall wird der Biomasse im Reaktor ein vorgewärmter Wärmeträger in einem geeigneten Verhältnis zugesetzt.
Die mechanische Durchmischung der Biomassepartikel mit dem Wärmeträger durch Schnecken ist nicht so intensiv wie in Wirbelschichten.
Dafür ist die Festbettdichte wesentlich höher, was vergleichsweise hohe Wärmeübergangskoeffizienten ermöglicht.
Es wird kein Fluidisierungsgas benötigt, was die Produktrückgewinnung und Gasreinigung vereinfacht.
3. Wärmeträgerkreislauf
Für die schnelle Pyrolyse in Schneckenreaktoren ist ein Wärmeträgerkreislauf erforderlich.
Die Umwälzung des Wärmeträgers kann mechanisch oder durch ein Steigrohr mit Mitnahmeeffekt erfolgen.
Der Wärmeträger kann durch Wärmeaustausch, heißes Fluidisierungsgas im Riser und/oder durch Verbrennung mitgerissener Holzkohlepartikel während der Rezirkulation wieder erwärmt werden.
Die Wahl des im Prozess verwendeten Wärmeträgers hat großen Einfluss auf die Kombination von Rezirkulations- und Wiedererwärmungsmethoden.
4. Behandlung heterogener Materialien
Schneckenreaktoren gewinnen in der Pyrolysebranche aufgrund ihrer Fähigkeit, heterogene Materialien zu verarbeiten, zunehmend an Aufmerksamkeit.
Sie können die Pyrolyse mit mäßiger Wärmezufuhr durchführen.
Allerdings gibt es Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Rühren von Teilen in der heißen Zone und der Temperaturübertragung in großem Maßstab.
5. Vielseitigkeit und Effizienz
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