Ključna razlika između pirolizne karbonizacije i torefakcije je u tome što je piroliza razlaganje biomase u odsustvu kiseonika, a karbonizacija je proces pretvaranja organske materije u ugljenik, dok je torefakcija blagi oblik pirolize.
Piroliza je reakcija razlaganja u hemiji gdje se organski materijali razgrađuju u odsustvu kisika. Karbonizacija je industrijski proces u kojem se organska tvar pretvara u ugljik. Torrefakcija je blagi oblik pirolize koji se javlja na temperaturama između 200 i 320 stepeni Celzijusa.
Šta je piroliza?
Piroliza je vrsta reakcije razgradnje u kojoj se organski materijali razgrađuju u nedostatku kisika. U ovom procesu se primjenjuje toplina kako bi ova reakcija napredovala. Stoga možemo lako povećati brzinu reakcije povećanjem količine dodijeljene topline. Općenito, piroliza se odvija na ili iznad 430oC. Međutim, većinu vremena možemo izvesti ove reakcije u skorom odsustvu kisika jer je vrlo teško dobiti atmosferu bez kisika. Konačni proizvod ove reakcije je u plinovitoj, tečnoj ili čvrstoj fazi. Uglavnom, ovaj proces proizvodi plinove. Ako proizvodi tečnost, ovu tečnost nazivamo "katran". Ako je čvrst, obično je drveni ugalj ili biouglje.
Piroliza često pretvara organsku materiju u njihove gasovite komponente, čvrsti ostatak ugljenika i pepela, i tečnost koja se zove pirolitičko ulje. Koristimo dvije glavne metode za uklanjanje kontaminanata iz tvari: uništavanje i uklanjanje. Proces uništavanja razlaže zagađivače u male spojeve, dok proces uklanjanja odvaja onečišćenja od željene supstance.
Ova reakcija se koristi u raznim industrijama za proizvodnju drvenog uglja, aktivnog uglja, metanola, itd. Štaviše, može uništiti poluhlapljiva organska jedinjenja, goriva itd. Osim toga, ovaj proces možemo koristiti za tretiranje organskog otpada izlazi iz fabrika.
Šta je karbonizacija?
Karbonizacija je industrijski proces u kojem se organska materija pretvara u ugljenik. Organska materija koju ovde razmatramo uključuje biljke i mrtve životinjske materije. Proces se odvija destruktivnom destilacijom. To je pirolitička reakcija koja se smatra složenim procesom u kojem možemo promatrati mnoge kemijske reakcije koje se odvijaju istovremeno; na primjer, dehidrogenacija, kondenzacija, prijenos vodonika i izomerizacija.
Proces karbonizacije se razlikuje od procesa ugljavanja jer je karbonizacija brži proces jer je brzina njegove reakcije brža za mnogo redova veličine. Općenito, količina primijenjene topline može kontrolirati stupanj karbonizacije i rezidualni sadržaj stranih elemenata. Na primjer, na temperaturi od 1200 K, sadržaj ugljika u ostatku je oko 90% po težini, dok je na temperaturi od oko 1600 K oko 99% po težini.
Uobičajeno, karbonizacija je egzotermna reakcija i možemo je učiniti samoodrživom; možemo ga koristiti kao izvor energije koji ne stvara nikakve tragove ugljičnog dioksida. Međutim, ako je biomaterijal izložen iznenadnoj promjeni topline, na primjer, u nuklearnoj eksploziji, biomaterija se karbonizira što je prije moguće i pretvara se u čvrsti ugljik.
Šta je torefakcija?
Torrefakcija je blagi oblik pirolize koji se javlja na temperaturama između 200 i 320 stepeni Celzijusa. Ovaj proces se dešava sa biomasom kao što su drvo i žito. Proces torefakcije može promijeniti svojstva biomase kako bi se osigurao bolji kvalitet goriva za primjene sagorijevanja i gasifikacije. Štaviše, ovaj proces može proizvesti relativno suv proizvod koji na kraju može biti podvrgnut redukciji ili eliminaciji njegovog potencijala za organsku razgradnju.
Kada se torefakcija i zgušnjavanje kombinuju jedno s drugim, može se stvoriti energetski gust dvobojni nosač od oko 20 GJ/tona niže vrijednosti grijanja (LHV). Nadalje, ovaj proces može učiniti da materijal prođe kroz Maillardovu reakciju.
Uobičajeno, torefakcija je termohemijski tretman biomase koji se izvodi pod atmosferskim pritiskom i u odsustvu kiseonika. Tokom ovog procesa oslobađaju se voda u biomasi i suvišne hlapljive tvari, što omogućava biopolimerima da se djelimično razgrađuju dok formiraju različite vrste isparljivih tvari. Stoga je konačni proizvod ovog procesa preostala čvrsta supstanca, suhi materijal poznat kao toreificirana biomasa (ili biougalj).
Razlika između pirolizne karbonizacije i torefakcije
Piroliza je reakcija razlaganja u hemiji gdje se organski materijali razgrađuju u odsustvu kisika. Karbonizacija je industrijski proces u kojem se organska tvar pretvara u ugljik. Torrefakcija je blagi oblik pirolize koji se javlja na temperaturama između 200 i 320 stepeni Celzijusa. Ključna razlika između karbonizacije pirolize i torefakcije je u tome što je piroliza razlaganje biomase u odsustvu kisika, a karbonizacija je pretvaranje organske tvari u ugljik, dok je torefakcija blagi oblik pirolize.
Infografika ispod navodi razlike između karbonizacije pirolize i torefakcije u obliku tabele.
Sažetak – Piroliza vs Karbonizacija vs Torrefakcija
Piroliza je reakcija razlaganja u hemiji gdje se organski materijali razgrađuju u odsustvu kisika. Karbonizacija je industrijski proces u kojem se organska tvar pretvara u ugljik, dok je torefakcija blagi oblik pirolize koja se događa na temperaturama između 200 i 320 stepeni Celzijusa. Ključna razlika između karbonizacije pirolize i torefakcije je u tome što je piroliza razgradnja biomase u odsustvu kisika, a karbonizacija je proces pretvaranja organske tvari u ugljik dok je torefakcija blagi oblik pirolize.
