Ključna razlika između karbonizacije pirolizom i torefikacije je u tome što je piroliza razgradnja biomase u nedostatku kisika, a karbonizacija je proces pretvorbe organske tvari u ugljik, dok je torefikacija blagi oblik pirolize.
Piroliza je reakcija razgradnje u kemiji gdje se organski materijali razgrađuju u nedostatku kisika. Karbonizacija je industrijski proces u kojem se organska tvar pretvara u ugljik. Torefikacija je blagi oblik pirolize koji se događa na temperaturama između 200 i 320 Celzijevih stupnjeva.
Što je piroliza?
Piroliza je vrsta reakcije razgradnje u kojoj se organski materijali razgrađuju u nedostatku kisika. U ovom procesu, toplina se primjenjuje za napredovanje ove reakcije. Stoga možemo lako povećati brzinu reakcije povećanjem količine dovedene topline. Općenito, piroliza se odvija na ili iznad 430oC. Međutim, većinu vremena ove reakcije možemo izvesti u gotovo nedostatku kisika jer je vrlo teško dobiti atmosferu bez kisika. Konačni produkt ove reakcije je u plinovitoj fazi, tekućoj fazi ili čvrstoj fazi. Uglavnom, ovaj proces proizvodi plinove. Ako proizvodi tekućinu, nazivamo je "katran". Ako je čvrst, obično je drveni ugljen ili biougljen.
Piroliza često pretvara organske tvari u njihove plinovite komponente, kruti ostatak ugljika i pepela te tekućinu koja se naziva pirolitičko ulje. Koristimo dvije glavne metode za uklanjanje kontaminanata iz tvari: uništavanje i uklanjanje. Proces uništavanja razgrađuje kontaminante u male spojeve, dok proces uklanjanja odvaja kontaminante od željene tvari.
Ova se reakcija koristi u raznim industrijama za proizvodnju drvenog ugljena, aktivnog ugljena, metanola itd. Štoviše, može uništiti poluisparljive organske spojeve, goriva itd. Osim toga, ovaj proces možemo koristiti za obradu organskog otpada izlazi iz tvornica.
Što je karbonizacija?
Karbonizacija je industrijski proces u kojem se organska tvar pretvara u ugljik. Organska tvar koju ovdje razmatramo uključuje biljke i mrtvu životinjsku tvar. Proces se odvija kroz destruktivnu destilaciju. 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 vodika i izomerizacija.
Proces karbonizacije razlikuje se od procesa koalifikacije jer je karbonizacija brži proces jer je njegova brzina reakcije brža za mnogo redova veličine. Općenito, količina primijenjene topline može kontrolirati stupanj karbonizacije i preostali 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 tragove ugljičnog dioksida. Međutim, ako je biomaterijal izložen nagloj promjeni topline, na primjer, u nuklearnoj eksploziji, biomaterija se karbonizira što je prije moguće i pretvara se u čvrsti ugljik.
Što je Torrefaction?
Torefakcija je blagi oblik pirolize koji se događa na temperaturama između 200 i 320 Celzijevih stupnjeva. Ovaj se proces događa s biomasom kao što su drvo i žitarice. Proces torefikacije može promijeniti svojstva biomase kako bi se osigurala bolja kvaliteta goriva za primjene izgaranja i rasplinjavanja. Štoviše, ovaj proces može proizvesti relativno suhi proizvod koji se na kraju može podvrgnuti redukciji ili eliminaciji svog potencijala za organsku razgradnju.
Kada se torefakcija i zgušnjavanje međusobno kombiniraju, može se stvoriti energetski gust dvobojni nosač s oko 20 GJ/toni niže toplinske vrijednosti (LHV). Nadalje, ovaj proces može učiniti materijal podvrgnut Maillardovoj reakciji.
Torefikacija je obično termokemijska obrada biomase koja se provodi pod atmosferskim tlakom i u odsutnosti kisika. Tijekom ovog procesa, voda u biomasi i suvišne hlapljive tvari se oslobađaju, omogućujući biopolimerima da se djelomično razgrade uz stvaranje različitih vrsta hlapljivih tvari. Stoga je konačni proizvod ovog procesa preostala čvrsta tvar, suhi materijal poznat kao toreficirana biomasa (ili biougljen).
Razlika između karbonizacije pirolizom i torefikacije
Piroliza je reakcija razgradnje u kemiji gdje se organski materijali razgrađuju u nedostatku kisika. Karbonizacija je industrijski proces u kojem se organska tvar pretvara u ugljik. Torefikacija je blagi oblik pirolize koji se odvija na temperaturama između 200 i 320 Celzijevih stupnjeva. Ključna razlika između karbonizacije pirolizom i torefikacije je u tome što je piroliza razgradnja biomase u nedostatku kisika, a karbonizacija pretvorba organske tvari u ugljik, dok je torefikacija blagi oblik pirolize.
Infografika u nastavku navodi razlike između karbonizacije pirolizom i torefikacije u tabelarnom obliku.
Sažetak – Piroliza nasuprot karbonizaciji nasuprot torefikaciji
Piroliza je reakcija razgradnje u kemiji gdje se organski materijali razgrađuju u nedostatku kisika. Karbonizacija je industrijski proces u kojem se organska tvar pretvara u ugljik, dok je torefakcija blagi oblik pirolize koji se odvija na temperaturama između 200 i 320 Celzijevih stupnjeva. Ključna razlika između karbonizacije pirolizom i torefikacije je u tome što je piroliza razgradnja biomase u nedostatku kisika, a karbonizacija je proces pretvorbe organske tvari u ugljik, dok je torefikacija blagi oblik pirolize.
