Diferența cheie dintre carbonizarea prin piroliză și torefarea este că piroliza este defalcarea biomasei în absența oxigenului, iar carbonizarea este procesul de conversie a materiei organice în carbon, în timp ce torefacția este o formă ușoară de piroliză.
Piroliza este o reacție de descompunere în chimie în care materialele organice se descompun în absența oxigenului. Carbonizarea este un proces industrial în care materia organică este transformată în carbon. Torrefacția este o formă ușoară de piroliză care are loc la temperaturi cuprinse între 200 și 320 de grade Celsius.
Ce este piroliza?
Piroliza este un tip de reacție de descompunere în care materialele organice se descompun în absența oxigenului. În acest proces, se aplică căldură pentru ca această reacție să progreseze. Prin urmare, putem crește cu ușurință viteza de reacție prin creșterea cantității de căldură furnizată. În general, piroliza are loc la sau peste 430oC. Cu toate acestea, de cele mai multe ori, putem efectua aceste reacții în aproape absența oxigenului deoarece este foarte dificil să obținem o atmosferă lipsită de oxigen. Produsul final al acestei reacții este în fază gazoasă, fază lichidă sau fază solidă. În mare parte, acest proces produce gaze. Dacă produce un lichid, numim acest lichid „gudron”. Dacă este solid, este de obicei cărbune sau biocarbon.
Piroliza transformă adesea materia organică în componentele lor gazoase, un reziduu solid de carbon și cenușă și un lichid numit ulei pirolitic. Folosim două metode majore pentru a elimina orice contaminanți dintr-o substanță: distrugerea și îndepărtarea. Procesul de distrugere descompune contaminanții în compuși mici, în timp ce procesul de îndepărtare separă contaminanții de substanța dorită.
Această reacție este folosită în diverse industrii pentru a produce cărbune, cărbune activ, metanol etc. În plus, poate distruge compuși organici semivolatili, combustibili etc. În plus, putem folosi acest proces pentru a trata deșeurile organice care iese din fabrici.
Ce este carbonizarea?
Carbonizarea este un proces industrial în care materia organică este transformată în carbon. Materia organică pe care o considerăm aici include plante și materii animale moarte. Procesul are loc prin distilare distructivă. Este o reacție pirolitică care este considerată un proces complex în care putem observa multe reacții chimice care au loc concomitent; de exemplu, dehidrogenare, condensare, transfer de hidrogen și izomerizare.
Procesul de carbonizare este diferit de procesul de coalificare, deoarece carbonizarea este un proces mai rapid datorită vitezei de reacție mai rapide cu multe ordine de mărime. În general, cantitatea de căldură aplicată poate controla gradul de carbonizare și conținutul rezidual de elemente străine. De exemplu, la o temperatură de 1200 K, conținutul de carbon al reziduului este de aproximativ 90% în greutate, în timp ce la o temperatură de aproximativ 1600 K, acesta este de aproximativ 99% în greutate.
De obicei, carbonizarea este o reacție exotermă și o putem face autosusținută; îl putem folosi ca sursă de energie care nu formează nicio urmă de gaz de dioxid de carbon. Cu toate acestea, dacă biomaterialul este expus unei schimbări bruște a căldurii, de exemplu, într-o explozie nucleară, biomateria se carbonizează cât mai curând posibil și se transformă în carbon solid.
Ce este torrefacția?
Torrefacția este o formă ușoară de piroliză care are loc la temperaturi cuprinse între 200 și 320 de grade Celsius. Acest proces are loc cu biomasă, cum ar fi lemnul și cerealele. Procesul de torefacție poate modifica proprietățile biomasei pentru a oferi o calitate mai bună a combustibilului pentru aplicațiile de ardere și gazeificare. Mai mult, acest proces poate produce un produs relativ uscat care poate suferi în cele din urmă reducerea sau eliminarea potențialului său de descompunere organică.
Când torefacția și densificarea sunt combinate una cu ceal altă, se poate crea un purtător de duel dens energetic cu aproximativ 20 GJ/tonă putere termică mai mică (LHV). În plus, acest proces poate face ca materialul să sufere o reacție Maillard.
De obicei, torefacția este un tratament termochimic al biomasei care se efectuează sub presiune atmosferică și în absența oxigenului. În timpul acestui proces, apa din biomasă și substanțele volatile superflue sunt eliberate, permițând biopolimerilor să se descompună parțial în timp ce formează diferite tipuri de volatile. Prin urmare, produsul final al acestui proces este solidul rămas, un material uscat cunoscut sub numele de biomasă torificată (sau biocărbune).
Diferența dintre carbonizarea prin piroliză și torrefacție
Piroliza este o reacție de descompunere în chimie în care materialele organice se descompun în absența oxigenului. Carbonizarea este un proces industrial în care materia organică este transformată în carbon. Torrefacția este o formă ușoară de piroliză care are loc la temperaturi cuprinse între 200 și 320 de grade Celsius. Diferența esențială dintre carbonizarea prin piroliză și torefacția este că piroliza este defalcarea biomasei în absența oxigenului, iar carbonizarea este conversia materiei organice în carbon, în timp ce torefacția este forma ușoară de piroliză.
Infografia de mai jos enumeră diferențele dintre carbonizarea prin piroliză și torefacție în formă tabelară.
Rezumat – Piroliza vs Carbonizare vs Torrefacție
Piroliza este o reacție de descompunere în chimie în care materialele organice se descompun în absența oxigenului. Carbonizarea este un proces industrial în care materia organică este transformată în carbon, în timp ce torefacția este o formă ușoară de piroliză care are loc la temperaturi cuprinse între 200 și 320 de grade Celsius. Diferența cheie dintre carbonizarea prin piroliză și torefacția este că piroliza este descompunerea biomasei în absența oxigenului, iar carbonizarea este procesul de conversie a materiei organice în carbon, în timp ce torefacția este forma ușoară de piroliză.
