Die Partikelgröße des Ausgangsmaterials bei der Schnellpyrolyse liegt in der Regel bei bis zu 2 mm. Diese geringe Partikelgröße ist entscheidend für die Effizienz des Pyrolyseprozesses, da sie eine schnelle Wärmeübertragung durch die Partikel ermöglicht, was für die bei der Schnellpyrolyse erforderliche schnelle thermische Zersetzung unerlässlich ist.
Ausführliche Erläuterung:
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Die Bedeutung der Partikelgröße bei der Schnellpyrolyse:
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Die Schnellpyrolyse ist durch sehr hohe Erhitzungs- und Wärmeübertragungsraten, eine sorgfältig kontrollierte Pyrolysetemperatur und eine schnelle Abkühlung der Produkte gekennzeichnet. Das Verfahren zielt darauf ab, die Ausbeute an Bioöl zu maximieren, was eine sehr kurze Verweilzeit bei der Pyrolysetemperatur erfordert, in der Regel weniger als eine Sekunde. Um diese Bedingungen zu erreichen, muss die Biomasse eine geringe Partikelgröße aufweisen, in der Regel weniger als 2-3 mm. Durch diese Zerkleinerung wird sichergestellt, dass die Biomasse schnell erhitzt werden kann, was der geschwindigkeitsbeschränkende Schritt im Prozess ist.Einfluss der Partikelgröße auf die Produktausbeute:
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Kleinere Partikelgrößen führen zu einer schnelleren thermischen Zersetzung, was zu größeren Mengen an Pyrolyseöl führen kann. Der Grund dafür ist, dass die Hitze die Biomasse besser durchdringen und zersetzen kann, wenn die Partikel klein sind. Bei größeren Partikeln hingegen dauert es länger, bis die Wärme den Kern des Partikels erreicht, was zu einer geringeren Ausbeute an Bioöl und einer höheren Ausbeute an Biokohle und Synthesegas führen kann.
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Technologische Überlegungen:
Bei der Konstruktion von Pyrolyseanlagen, insbesondere bei Wirbelschichtanlagen, muss die Hydrodynamik von Sand und Biomasse/Kohle sorgfältig berücksichtigt werden. Die Trennung von Holzkohle und Dämpfen ist von entscheidender Bedeutung, und dies wird in der Regel durch Zyklone erreicht. Die geringe Partikelgröße hilft bei der effektiven Trennung und Abscheidung von Holzkohle, die bei den hohen Temperaturen der Schnellpyrolyse als Katalysator für das Cracken der Dämpfe wirkt.
Vergleich mit anderen Pyrolysearten:
