Het belangrijkste verschil tussen pyrolyse-carbonisatie en torrefactie is dat pyrolyse de afbraak van de biomassa is in afwezigheid van zuurstof, en carbonisatie is het proces van omzetting van organisch materiaal in koolstof, terwijl torrefactie een milde vorm van pyrolyse is.
Pyrolyse is een ontledingsreactie in de chemie waarbij organische materialen afbreken in afwezigheid van zuurstof. Carbonisatie is een industrieel proces waarbij organisch materiaal wordt omgezet in koolstof. Torrefactie is een milde vorm van pyrolyse die optreedt bij temperaturen tussen 200 en 320 graden Celsius.
Wat is pyrolyse?
Pyrolyse is een soort ontledingsreactie waarbij organische materialen worden afgebroken in afwezigheid van zuurstof. In dit proces wordt warmte toegepast om deze reactie te laten verlopen. Daarom kunnen we de reactiesnelheid gemakkelijk verhogen door de hoeveelheid geleverde warmte te vergroten. In het algemeen vindt pyrolyse plaats bij of boven 430oC. Meestal kunnen we deze reacties echter uitvoeren in de bijna afwezigheid van zuurstof, omdat het erg moeilijk is om een atmosfeer zonder zuurstof te verkrijgen. Het eindproduct van deze reactie bevindt zich in de gasfase, vloeibare fase of vaste fase. Meestal produceert dit proces gassen. Als het een vloeistof produceert, noemen we deze vloeistof "teer". Als het vast is, is het meestal houtskool of biochar.
Pyrolyse zet organisch materiaal vaak om in hun gasvormige componenten, een vast residu van koolstof en as, en een vloeistof die pyrolytische olie wordt genoemd. We gebruiken twee belangrijke methoden om verontreinigingen uit een stof te verwijderen: vernietiging en verwijdering. Het vernietigingsproces breekt de verontreinigingen af in kleine verbindingen, terwijl het verwijderingsproces de verontreinigingen scheidt van de gewenste stof.
Deze reactie wordt in verschillende industrieën gebruikt om houtskool, actieve kool, methanol, enz. Te produceren. Bovendien kan het semi-vluchtige organische verbindingen, brandstoffen, enz. vernietigen. Bovendien kunnen we dit proces gebruiken om organisch afval te behandelen komt uit fabrieken.
Wat is carbonisatie?
Carbonisering is een industrieel proces waarbij organisch materiaal wordt omgezet in koolstof. De organische stof die we hier beschouwen, omvat planten en dood dierlijk materiaal. Het proces vindt plaats door destructieve destillatie. Het is een pyrolytische reactie die wordt beschouwd als een complex proces waarin we veel chemische reacties tegelijkertijd kunnen waarnemen; bijvoorbeeld dehydrogenering, condensatie, waterstofoverdracht en isomerisatie.
Het verkolingsproces verschilt van het verkolingsproces omdat verkoling een sneller proces is omdat de reactiesnelheid vele ordes van grootte sneller is. Over het algemeen kan de hoeveelheid toegepaste warmte de mate van carbonisatie en het restgeh alte van vreemde elementen regelen. Bij een temperatuur van 1200 K is het koolstofgeh alte van het residu bijvoorbeeld ongeveer 90 gew.%, terwijl het bij een temperatuur van ongeveer 1600 K ongeveer 99 gew.% is.
Typisch is carbonisatie een exotherme reactie, en we kunnen het zelfvoorzienend maken; we kunnen het gebruiken als een energiebron die geen sporen van kooldioxidegas vormt. Als het biomateriaal echter wordt blootgesteld aan een plotselinge verandering in de hitte, bijvoorbeeld bij een nucleaire explosie, wordt het biomateriaal zo snel mogelijk verkoold en verandert het in vaste koolstof.
Wat is Torrefactie?
Torrefactie is een milde vorm van pyrolyse die optreedt bij temperaturen tussen 200 en 320 graden Celsius. Dit proces vindt plaats met biomassa zoals hout en graan. Het proces van torrefactie kan de eigenschappen van de biomassa veranderen om een betere brandstofkwaliteit te bieden voor verbrandings- en vergassingstoepassingen. Bovendien kan dit proces een relatief droog product produceren dat uiteindelijk kan worden verminderd of geëlimineerd, waardoor het potentieel voor organische afbraak kan worden verminderd.
Wanneer torrefactie en verdichting met elkaar worden gecombineerd, kan er een energiedichte dueldrager ontstaan van ongeveer 20 GJ/ton lagere stookwaarde (LZV). Verder kan dit proces ervoor zorgen dat het materiaal een Maillard-reactie ondergaat.
Torrefactie is typisch een thermochemische behandeling van biomassa die wordt uitgevoerd onder atmosferische druk en in afwezigheid van zuurstof. Tijdens dit proces komen water in de biomassa en de overtollige vluchtige stoffen vrij, waardoor de biopolymeren gedeeltelijk kunnen ontbinden en verschillende soorten vluchtige stoffen kunnen vormen. Daarom is het eindproduct van dit proces de resterende vaste stof, een droog materiaal dat bekend staat als getorrificeerde biomassa (of biocoal).
Verschil tussen pyrolysecarbonisatie en torrefactie
Pyrolyse is een ontledingsreactie in de chemie waarbij organische materialen afbreken in afwezigheid van zuurstof. Carbonisatie is een industrieel proces waarbij organisch materiaal wordt omgezet in koolstof. Torrefactie is een milde vorm van pyrolyse die optreedt bij temperaturen tussen 200 en 320 graden Celsius. Het belangrijkste verschil tussen pyrolysecarbonisatie en torrefactie is dat pyrolyse de afbraak van de biomassa is in afwezigheid van zuurstof en carbonisatie de omzetting van organisch materiaal in koolstof is, terwijl torrefactie de milde vorm van pyrolyse is.
De onderstaande infographic geeft een overzicht van de verschillen tussen pyrolysecarbonisatie en torrefactie in tabelvorm.
Samenvatting – Pyrolyse versus carbonisatie versus torrefactie
Pyrolyse is een ontledingsreactie in de chemie waarbij organische materialen afbreken in afwezigheid van zuurstof. Carbonisatie is een industrieel proces waarbij organisch materiaal wordt omgezet in koolstof, terwijl torrefactie een milde vorm van pyrolyse is die optreedt bij temperaturen tussen 200 en 320 graden Celsius. Het belangrijkste verschil tussen pyrolyse-carbonisatie en torrefactie is dat pyrolyse de afbraak van de biomassa is in afwezigheid van zuurstof en carbonisatie is het proces van omzetting van organisch materiaal in koolstof, terwijl torrefactie de milde vorm van pyrolyse is.
