Het belangrijkste verschil tussen kolencarbonisatie en vergassing is dat kolencarbonisatie het vrijkomen van vluchtige producten uit steenkool bij verwarming is, terwijl vergassing de omzetting is van biomassa in productiegas (syngas) bij verwarming.
Verkoling en vergassing van kolen zijn belangrijke industriële processen waarbij steenkool de belangrijkste reactant is. Deze processen geven belangrijke resten bij warmtebehandeling.
Wat is kolencarbonisatie?
Coalcarbonisatie is het proces van het verhitten van steenkool, waardoor de vluchtige producten vrijkomen uit steenkool, waardoor een vast residu achterblijft. Dit vaste residu wordt cokes genoemd. De vluchtige producten in steenkool kunnen vloeistoffen of gassen zijn, of beide. Daarbij moeten we steenkool tot een hoge temperatuur verhitten. We kunnen deze verwarming doen in afwezigheid van zuurstof of in een gecontroleerd niveau van zuurstofgas.
Figuur 01: Carbonisatie
Meestal verwijst de term carbonisatie naar de omzetting van organisch materiaal (zoals planten en dode dierlijke materialen) in koolstof via een analytisch proces dat destructieve destillatie wordt genoemd. Destructieve destillatie is de ontleding van onbewerkt materiaal met behulp van warmte, gevolgd door een goede extractie.
Het proces van carbonisatie vindt plaats als een pyrolytische reactie en het is een complex proces waarbij verschillende chemische reacties gelijktijdig plaatsvinden. Deze reacties omvatten dehydrogenering, condensatie, waterstofoverdracht en isomerisatie.
Bovendien is verkoling anders dan verkoling, omdat verkoling relatief erg snel gaat vanwege de hoge reactiesnelheid.
Wat is vergassing?
Vergassing is een thermochemisch proces dat biomassa omzet in een brandbaar gas dat producentengas (syngas) wordt genoemd. Hier ontleden de materialen in een omgeving waar een kleine hoeveelheid zuurstof aanwezig is. Deze hoeveelheid zuurstof is echter niet voldoende voor verbranding. De producten van vergassing zijn warmte en brandbaar gas.
Bovendien verloopt het proces bij temperaturen van 800°C - 1200°C. De belangrijkste componenten in het tijdens dit proces gevormde brandbare gas zijn onder meer koolmonoxide en waterstofgas. Daarnaast zijn er nog enkele andere componenten zoals waterdamp, kooldioxide, teerdamp en as.
Figuur 02: Verschillende soorten vergassers
In een vergasser waar de vergassing op industrieel niveau plaatsvindt, kunnen we verschillende soorten grondstoffen gebruiken; deze kunnen we indelen op kenmerken zoals grootte, vorm, stortgewicht, vochtgeh alte, energie-inhoud, chemische samenstelling, homogeniteit, etc. De grondstofsoorten zijn onder meer afvalverwerking zoals afvalhout, pellets en chips, kunststoffen en aluminium, afvalwater slib, enz.
Wat is het verschil tussen kolencarbonisatie en vergassing?
Verkoling en vergassing van kolen zijn belangrijke industriële processen waarbij steenkool de belangrijkste reactant is. Het belangrijkste verschil tussen kolencarbonisatie en vergassing is dat kolencarbonisatie het vrijkomen van vluchtige producten uit steenkool bij verwarming is, terwijl vergassing de omzetting van biomassa in syngas bij verwarming is. Bovendien zijn de eindproducten van kolencarbonisatie cokes, koolteer, roet en koolwaterstofgassen, terwijl de eindproducten van vergassing vaste stoffen, as, slakken en syngas zijn.
De onderstaande infographic geeft een overzicht van de verschillen tussen kolencarbonisatie en vergassing in tabelvorm voor zij aan zij vergelijking.
Samenvatting – Koolstofvorming versus vergassing
In de koolwaterstofindustrie is steenkool een belangrijke reactant die verschillende processen kan ondergaan, zoals carbonisatie en vergassing. Het belangrijkste verschil tussen kolencarbonisatie en vergassing is dat kolencarbonisatie het vrijkomen van vluchtige producten uit steenkool bij verwarming is, terwijl vergassing de omzetting van biomassa in syngas bij verwarming is.
