Ключовата разлика между пиролизната карбонизация и торефикацията е, че пиролизата е разграждането на биомасата в отсъствието на кислород, а карбонизацията е процесът на превръщане на органичната материя във въглерод, докато торефикацията е лека форма на пиролиза.
Пиролизата е реакция на разлагане в химията, при която органичните материали се разпадат в отсъствието на кислород. Карбонизацията е промишлен процес, при който органичната материя се превръща във въглерод. Торефикацията е лека форма на пиролиза, която протича при температури между 200 и 320 градуса по Целзий.
Какво е пиролиза?
Пиролизата е вид реакция на разлагане, при която органичните материали се разпадат в отсъствието на кислород. В този процес се прилага топлина за протичане на тази реакция. Следователно можем лесно да увеличим скоростта на реакцията, като увеличим количеството предоставена топлина. Обикновено пиролизата протича при или над 430oC. През повечето време обаче можем да извършваме тези реакции при почти липса на кислород, защото е много трудно да се получи атмосфера без кислород. Крайният продукт на тази реакция е в газова фаза, течна фаза или твърда фаза. Най-често този процес произвежда газове. Ако произвежда течност, ние наричаме тази течност „катран“. Ако е твърд, обикновено е въглен или биовъглен.
Пиролизата често превръща органичните вещества в техните газообразни компоненти, твърд остатък от въглерод и пепел и течност, наречена пиролитично масло. Използваме два основни метода за отстраняване на всякакви замърсители от дадено вещество: унищожаване и отстраняване. Процесът на унищожаване разгражда замърсителите на малки съединения, докато процесът на отстраняване отделя замърсителите от желаното вещество.
Тази реакция се използва в различни индустрии за производство на дървени въглища, активен въглен, метанол и др. Освен това, тя може да унищожи полулетливи органични съединения, горива и др. Освен това можем да използваме този процес за третиране на органични отпадъци излиза от фабрики.
Какво е карбонизация?
Карбонизацията е промишлен процес, при който органичната материя се превръща във въглерод. Органичната материя, която разглеждаме тук, включва растения и мъртва животинска материя. Процесът се осъществява чрез деструктивна дестилация. Това е пиролитична реакция, която се счита за сложен процес, в който можем да наблюдаваме много химични реакции, протичащи едновременно; например дехидрогениране, кондензация, пренос на водород и изомеризация.
Процесът на карбонизация е различен от процеса на коалификация, тъй като карбонизацията е по-бърз процес поради скоростта на реакция, която е по-бърза с много порядъци. Като цяло количеството приложена топлина може да контролира степента на карбонизация и остатъчното съдържание на чужди елементи. Например, при температура 1200 K съдържанието на въглерод в остатъка е около 90% от теглото, докато при температура от около 1600 K то е около 99% от теглото.
Обикновено карбонизацията е екзотермична реакция и можем да я направим самоподдържаща се; можем да го използваме като източник на енергия, който не образува следи от газ въглероден диоксид. Въпреки това, ако биоматериалът бъде изложен на внезапна промяна в топлината, например при ядрена експлозия, биоматерията се карбонизира възможно най-скоро и се превръща в твърд въглерод.
Какво е Torrefaction?
Торефикацията е лека форма на пиролиза, която протича при температури между 200 и 320 градуса по Целзий. Този процес протича с биомаса като дървесина и зърно. Процесът на изпичане може да промени свойствата на биомасата, за да осигури по-добро качество на горивото за приложения за изгаряне и газификация. Освен това, този процес може да произведе относително сух продукт, който в крайна сметка може да претърпи намаляване или елиминиране на потенциала си за органично разлагане.
Когато изпичането и уплътняването се комбинират помежду си, може да се създаде енергийно плътен дуелен носител с около 20 GJ/тон по-ниска топлинна стойност (LHV). Освен това този процес може да накара материала да претърпи реакция на Мейлард.
Обикновено торефикацията е термохимична обработка на биомаса, която се извършва при атмосферно налягане и в отсъствие на кислород. По време на този процес водата в биомасата и излишните летливи вещества се освобождават, което позволява на биополимерите да се разложат частично, докато образуват различни видове летливи вещества. Следователно, крайният продукт от този процес е останалото твърдо вещество, сух материал, известен като изтопена биомаса (или биовъглища).
Разлика между пиролизната карбонизация и торефикацията
Пиролизата е реакция на разлагане в химията, при която органичните материали се разпадат в отсъствието на кислород. Карбонизацията е промишлен процес, при който органичната материя се превръща във въглерод. Торефикацията е лека форма на пиролиза, която протича при температури между 200 и 320 градуса по Целзий. Ключовата разлика между пиролизната карбонизация и торефикацията е, че пиролизата е разграждането на биомасата в отсъствието на кислород, а карбонизацията е превръщането на органичната материя във въглерод, докато торефикацията е леката форма на пиролиза.
Инфографиката по-долу изброява разликите между пиролизната карбонизация и торефикацията в таблична форма.
Обобщение – Пиролиза срещу карбонизация срещу изтопяване
Пиролизата е реакция на разлагане в химията, при която органичните материали се разпадат в отсъствието на кислород. Карбонизацията е промишлен процес, при който органичната материя се превръща във въглерод, докато торефикацията е лека форма на пиролиза, която протича при температури между 200 и 320 градуса по Целзий. Ключовата разлика между пиролизната карбонизация и торефикацията е, че пиролизата е разграждането на биомасата в отсъствието на кислород, а карбонизацията е процесът на превръщане на органичната материя във въглерод, докато торефикацията е леката форма на пиролиза.
