ความแตกต่างระหว่าง Pyrolysis Carbonization และ Torrefaction คืออะไร

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไพโรไลซิสคาร์บอไนเซชันและทอร์รีเฟกชันคือไพโรไลซิสเป็นการสลายชีวมวลในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน และคาร์บอไนเซชันเป็นกระบวนการของการเปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นคาร์บอน ในขณะที่การทอร์รีเฟกชันเป็นรูปแบบไพโรไลซิสที่ไม่รุนแรง

ไพโรไลซิสเป็นปฏิกิริยาการสลายตัวทางเคมีที่สารอินทรีย์สลายตัวหากไม่มีออกซิเจน การทำให้เป็นคาร์บอนเป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่อินทรียวัตถุถูกแปลงเป็นคาร์บอน Torrefaction เป็นรูปแบบไพโรไลซิสที่ไม่รุนแรงซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิระหว่าง 200 ถึง 320 องศาเซลเซียส

ไพโรไลซิสคืออะไร

ไพโรไลซิสเป็นปฏิกิริยาการสลายตัวประเภทหนึ่งที่สารอินทรีย์สลายตัวหากไม่มีออกซิเจน ในกระบวนการนี้ ความร้อนจะถูกนำไปใช้กับปฏิกิริยานี้เพื่อความก้าวหน้า ดังนั้นเราจึงสามารถเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาได้อย่างง่ายดายโดยการเพิ่มปริมาณความร้อนที่ให้ โดยทั่วไป ไพโรไลซิสจะเกิดขึ้นที่ 430^{oC หรือสูงกว่า อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่แล้ว เราสามารถแสดงปฏิกิริยาเหล่านี้ได้ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน เนื่องจากเป็นเรื่องยากมากที่จะได้บรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจน ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของปฏิกิริยานี้อยู่ในเฟสแก๊ส เฟสของเหลว หรือเฟสของแข็ง กระบวนการนี้ส่วนใหญ่ผลิตก๊าซ ถ้ามันผลิตของเหลว เราเรียกของเหลวนี้ว่า "น้ำมันดิน" หากเป็นของแข็ง โดยทั่วไปจะเป็นถ่านหรือถ่านชีวภาพ}

ไพโรไลซิสมักจะแปลงอินทรียวัตถุเป็นส่วนประกอบที่เป็นก๊าซ กากคาร์บอนและขี้เถ้าที่เป็นของแข็ง และของเหลวที่เรียกว่าน้ำมันไพโรไลติก เราใช้วิธีการหลักสองวิธีในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากสาร: การทำลายและการกำจัด กระบวนการทำลายล้างจะแยกสารปนเปื้อนออกเป็นสารประกอบขนาดเล็ก ในขณะที่กระบวนการกำจัดจะแยกสารปนเปื้อนออกจากสารที่ต้องการ

ปฏิกิริยานี้ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อผลิตถ่านกัมมันต์ ถ่านกัมมันต์ เมทานอล ฯลฯ นอกจากนี้ยังสามารถทำลายสารประกอบอินทรีย์กึ่งลบเลือน เชื้อเพลิง ฯลฯ นอกจากนี้ เรายังใช้กระบวนการนี้ในการบำบัดขยะอินทรีย์ ออกจากโรงงาน

คาร์บอนไดออกไซด์คืออะไร

การทำให้เป็นคาร์บอนเป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่สารอินทรีย์ถูกแปลงเป็นคาร์บอน อินทรียวัตถุที่เราพิจารณาในที่นี้รวมถึงพืชและซากสัตว์ กระบวนการนี้เกิดขึ้นผ่านการกลั่นแบบทำลายล้าง เป็นปฏิกิริยาไพโรไลติกซึ่งถือเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน ซึ่งเราสามารถสังเกตปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างที่เกิดขึ้นพร้อมกันได้ ตัวอย่างเช่น ดีไฮโดรจีเนชัน การควบแน่น การถ่ายโอนไฮโดรเจน และไอโซเมอไรเซชัน

กระบวนการคาร์บอไนเซชันนั้นแตกต่างจากกระบวนการทำให้เป็นถ่านหินเพราะคาร์บอนไนเซชันเป็นกระบวนการที่เร็วกว่าเนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้นตามลำดับความสำคัญหลายขนาด โดยทั่วไป ปริมาณความร้อนที่ใช้สามารถควบคุมระดับของคาร์บอนไดออกไซด์และปริมาณที่เหลือขององค์ประกอบแปลกปลอมตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิ 1200 K ปริมาณคาร์บอนของสารตกค้างจะอยู่ที่ประมาณ 90% โดยน้ำหนัก ในขณะที่ที่อุณหภูมิประมาณ 1600 K จะอยู่ที่ประมาณ 99% โดยน้ำหนัก

โดยปกติ การทำให้เป็นคาร์บอนเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน และเราสามารถทำให้มันอยู่ได้ด้วยตัวเอง เราสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ อย่างไรก็ตาม หากวัสดุชีวภาพสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของความร้อนอย่างกะทันหัน เช่น ในการระเบิดของนิวเคลียร์ สารชีวภาพจะถูกทำให้เป็นคาร์บอนโดยเร็วที่สุด และกลายเป็นคาร์บอนที่เป็นของแข็ง

Torrefaction คืออะไร

Torrefaction เป็นรูปแบบไพโรไลซิสที่ไม่รุนแรงซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิระหว่าง 200 ถึง 320 องศาเซลเซียส กระบวนการนี้เกิดขึ้นกับชีวมวล เช่น ไม้และเมล็ดพืชกระบวนการทอร์รีแฟกชันสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติของชีวมวลเพื่อให้คุณภาพเชื้อเพลิงดีขึ้นสำหรับการเผาไหม้และการแปรสภาพเป็นแก๊ส นอกจากนี้ กระบวนการนี้ยังสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างแห้งซึ่งในที่สุดก็สามารถลดหรือขจัดศักยภาพในการสลายตัวของสารอินทรีย์ได้ในที่สุด

เมื่อรวมการทอร์รีเฟกชันและการทำให้แน่นเข้าด้วยกัน สามารถสร้างตัวพาการต่อสู้ที่อัดแน่นด้วยพลังงานได้ประมาณ 20 GJ/ตัน ค่าความร้อน (LHV) ที่ต่ำกว่า (LHV) นอกจากนี้ กระบวนการนี้สามารถทำให้วัสดุเกิดปฏิกิริยา Maillard

โดยปกติ torrefaction คือการบำบัดด้วยความร้อนของสารชีวมวลที่ดำเนินการภายใต้ความกดอากาศและในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน ในระหว่างกระบวนการนี้ น้ำในชีวมวลและสารระเหยฟุ่มเฟือยจะถูกปล่อยออกมา ทำให้ไบโอโพลีเมอร์สามารถย่อยสลายได้บางส่วนในขณะที่สร้างสารระเหยประเภทต่างๆดังนั้น ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของกระบวนการนี้คือของแข็งที่เหลืออยู่ ซึ่งเป็นวัสดุแห้งที่เรียกว่า torrefied biomass (หรือ biocoal)

ความแตกต่างระหว่างไพโรไลซิสคาร์บอไนเซชันและทอร์เรแฟกชัน

ไพโรไลซิสเป็นปฏิกิริยาการสลายตัวทางเคมีที่สารอินทรีย์สลายตัวหากไม่มีออกซิเจน การทำให้เป็นคาร์บอนเป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่อินทรียวัตถุถูกแปลงเป็นคาร์บอน Torrefaction เป็นรูปแบบไพโรไลซิสที่ไม่รุนแรงซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิระหว่าง 200 ถึง 320 องศาเซลเซียส ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง pyrolysis carbonization และ torrefaction คือ pyrolysis เป็นการสลายชีวมวลในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน และ carbonization คือการเปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นคาร์บอน ในขณะที่ torrefaction เป็นรูปแบบที่ไม่รุนแรงของ pyrolysis

อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างไพโรไลซิสคาร์บอไนเซชันและทอร์รีเฟกชันในรูปแบบตาราง

สรุป – ไพโรไลซิส vs คาร์บอนไนเซชั่น vs Torrefaction

ไพโรไลซิสเป็นปฏิกิริยาการสลายตัวทางเคมีที่สารอินทรีย์สลายตัวหากไม่มีออกซิเจน การทำให้เป็นคาร์บอนเป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่อินทรียวัตถุถูกแปลงเป็นคาร์บอนในขณะที่ torrefaction เป็นรูปแบบไพโรไลซิสที่ไม่รุนแรงซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิระหว่าง 200 ถึง 320 องศาเซลเซียส ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง pyrolysis carbonization และ torrefaction คือ pyrolysis เป็นการสลายชีวมวลในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนและ carbonization เป็นกระบวนการของการเปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นคาร์บอนในขณะที่ torrefaction เป็นรูปแบบที่ไม่รุนแรงของไพโรไลซิส