Das Prinzip eines Pyrolysereaktors beruht auf der thermochemischen Zersetzung von organischem Material unter Ausschluss von Sauerstoff, wobei Gase, Flüssigkeiten und Kohle entstehen. Dieser Prozess ist für die Abfallwirtschaft und die Energierückgewinnung von entscheidender Bedeutung, da er Abfallstoffe wie Kunststoffe und Reifen in wertvolle Produkte wie Heizöl und Ruß umwandelt.
1. Thermochemische Zersetzung:
Das Kernstück der Pyrolyse ist die Zersetzung organischer Stoffe durch die Zufuhr von Wärme. In einem Pyrolysereaktor wird das Material auf hohe Temperaturen erhitzt, in der Regel zwischen 400°C und 900°C, je nach gewünschtem Ergebnis. Durch diesen Erhitzungsprozess werden die komplexen organischen Moleküle in einfachere Verbindungen zerlegt. Die Abwesenheit von Sauerstoff während dieses Prozesses verhindert die Verbrennung, die sonst zur vollständigen Oxidation des Materials führen würde.2. Arten von Pyrolyse-Reaktoren:
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Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Reaktoren, die in Pyrolyseanlagen verwendet werden: Drehrohrofenreaktoren und Wirbelschichtreaktoren.
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Drehrohrofen-Reaktoren: Diese Reaktoren arbeiten mit indirekter Beheizung, wobei die Wärmequelle vom zu verarbeitenden Material getrennt ist. Diese Bauweise minimiert das Risiko einer Verunreinigung und gewährleistet eine gleichmäßige Erwärmung des Materials. Die Drehbewegung des Ofens trägt zu einer kontinuierlichen Durchmischung des Materials bei und steigert so die Effizienz des Pyrolyseprozesses.
Wirbelschichtreaktoren: In diesen Reaktoren wird das Material in einem Gas oder einer Flüssigkeit suspendiert, was eine gleichmäßige Erhitzung und schnellere Verarbeitung ermöglicht. Der Wirbelschichtprozess sorgt dafür, dass alle Partikel in ständiger Bewegung sind, was zu einer gleichmäßigen Wärmeverteilung und schnellen Pyrolyse führt.
3. Produktausstoß:
Zu den Produkten der Pyrolyse gehören Gase (wie Methan und Wasserstoff), Flüssigkeiten (wie Bioöl) und feste Rückstände (Holzkohle). Diese Produkte haben verschiedene Verwendungsmöglichkeiten, z. B. als Brennstoffe, Rohstoffe für die chemische Produktion und Zusatzstoffe für andere Produkte. Die spezifische Zusammensetzung des Endprodukts hängt von der Reaktorkonstruktion, der Temperatur und der Art des verwendeten Ausgangsmaterials ab.
4. Ökologischer und wirtschaftlicher Nutzen:
