Kluczowa różnica między karbonizacją a prażeniem polega na tym, że piroliza to rozkład biomasy przy braku tlenu, a karbonizacja to proces konwersji materii organicznej w węgiel, podczas gdy prażenie jest łagodną formą pirolizy.
Piroliza to reakcja rozkładu w chemii, w której materiały organiczne rozkładają się bez dostępu tlenu. Karbonizacja to proces przemysłowy, w którym materia organiczna jest przekształcana w węgiel. Torrefaction to łagodna forma pirolizy, która zachodzi w temperaturach od 200 do 320 stopni Celsjusza.
Co to jest piroliza?
Piroliza to rodzaj reakcji rozkładu, w której materiały organiczne rozkładają się bez dostępu tlenu. W tym procesie ciepło jest stosowane do postępu tej reakcji. Dlatego możemy łatwo zwiększyć szybkość reakcji, zwiększając ilość dostarczanego ciepła. Ogólnie piroliza ma miejsce w temperaturze 430oC lub wyższej. Jednak przez większość czasu możemy przeprowadzać te reakcje przy prawie braku tlenu, ponieważ bardzo trudno jest uzyskać atmosferę wolną od tlenu. Produkt końcowy tej reakcji znajduje się w fazie gazowej, fazie ciekłej lub fazie stałej. W większości w procesie tym powstają gazy. Jeśli wytwarza ciecz, nazywamy ją „smołą”. Jeśli jest stały, zwykle jest to węgiel drzewny lub biowęgiel.
Piroliza często przekształca materię organiczną w składniki gazowe, stałą pozostałość węgla i popiołu oraz ciecz zwaną olejem pirolitycznym. Stosujemy dwie główne metody usuwania wszelkich zanieczyszczeń z substancji: niszczenie i usuwanie. Proces niszczenia rozkłada zanieczyszczenia na małe związki, podczas gdy proces usuwania oddziela zanieczyszczenia od pożądanej substancji.
Ta reakcja jest wykorzystywana w różnych gałęziach przemysłu do produkcji węgla drzewnego, węgla aktywnego, metanolu itp. Ponadto może niszczyć półlotne związki organiczne, paliwa itp. Ponadto możemy wykorzystać ten proces do przetwarzania odpadów organicznych wychodzące z fabryk.
Co to jest karbonizacja?
Karbonizacja to proces przemysłowy, w którym materia organiczna jest przekształcana w węgiel. Rozważana tutaj materia organiczna obejmuje rośliny i martwą materię zwierzęcą. Proces odbywa się poprzez destrukcyjną destylację. Jest to reakcja pirolityczna, która jest uważana za złożony proces, w którym możemy obserwować wiele jednocześnie zachodzących reakcji chemicznych; na przykład odwodornienie, kondensacja, przenoszenie wodoru i izomeryzacja.
Proces karbonizacji różni się od procesu uwęglenia, ponieważ karbonizacja jest procesem szybszym ze względu na szybszą reakcję o wiele rzędów wielkości. Ogólnie, ilość zastosowanego ciepła może kontrolować stopień zwęglenia i resztkową zawartość obcych pierwiastków. Na przykład w temperaturze 1200 K zawartość węgla w pozostałości wynosi około 90% wagowo, podczas gdy w temperaturze około 1600 K wynosi ona około 99% wagowo.
Zazwyczaj karbonizacja jest reakcją egzotermiczną i możemy uczynić ją samowystarczalną; możemy go wykorzystać jako źródło energii, które nie tworzy śladu gazowego dwutlenku węgla. Jeśli jednak biomateriał zostanie wystawiony na nagłą zmianę ciepła, na przykład podczas wybuchu jądrowego, biomateria ulega zwęgleniu tak szybko, jak to możliwe, i zamienia się w stały węgiel.
Co to jest Torrefakcja?
Toryfikacja to łagodna forma pirolizy, która zachodzi w temperaturach od 200 do 320 stopni Celsjusza. Proces ten zachodzi w przypadku biomasy, takiej jak drewno i zboże. Proces toryfikacji może zmienić właściwości biomasy w celu zapewnienia lepszej jakości paliwa do zastosowań związanych ze spalaniem i zgazowaniem. Co więcej, proces ten może wytworzyć stosunkowo suchy produkt, który może ostatecznie ulec zmniejszeniu lub wyeliminowaniu jego potencjału do rozkładu organicznego.
Gdy toryfikacja i zagęszczanie są połączone ze sobą, może stworzyć gęsty energetycznie nośnik pojedynku o około 20 GJ/tonę niższej wartości opałowej (LHV). Co więcej, ten proces może spowodować, że materiał przejdzie reakcję Maillarda.
Zazwyczaj toryfikacja jest termochemiczną obróbką biomasy przeprowadzaną pod ciśnieniem atmosferycznym i bez dostępu tlenu. Podczas tego procesu uwalniana jest woda z biomasy i zbędne substancje lotne, co umożliwia częściowy rozkład biopolimerów podczas tworzenia różnych rodzajów substancji lotnych. Dlatego produktem końcowym tego procesu jest pozostała część ciała stałego, suchy materiał znany jako biomasa prażona (lub biowęgiel).
Różnica między karbonizacją pirolizy a torfakcjonowaniem
Piroliza to reakcja rozkładu w chemii, w której materiały organiczne rozkładają się bez dostępu tlenu. Karbonizacja to proces przemysłowy, w którym materia organiczna jest przekształcana w węgiel. Torrefaction to łagodna forma pirolizy, która zachodzi w temperaturach od 200 do 320 stopni Celsjusza. Kluczowa różnica między karbonizacją a toryfikacją polega na tym, że piroliza to rozkład biomasy przy braku tlenu, a karbonizacja to konwersja materii organicznej w węgiel, podczas gdy toryfikacja jest łagodną formą pirolizy.
Poniższa infografika przedstawia różnice między karbonizacją pirolityczną a prażeniem w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – Piroliza vs karbonizacja vs toryfikacja
Piroliza to reakcja rozkładu w chemii, w której materiały organiczne rozkładają się bez dostępu tlenu. Karbonizacja to proces przemysłowy, w którym materia organiczna jest przekształcana w węgiel, podczas gdy prażenie jest łagodną formą pirolizy, która zachodzi w temperaturach od 200 do 320 stopni Celsjusza. Kluczową różnicą między karbonizacją pirolityczną a prażeniem jest to, że piroliza jest rozkładem biomasy przy braku tlenu, a karbonizacja jest procesem konwersji materii organicznej w węgiel, podczas gdy prażenie jest łagodną formą pirolizy.
