La chaleur dans la pyrolyse est fournie par une combinaison de méthodes d'échange de chaleur directes et indirectes. Ces méthodes permettent de chauffer efficacement la biomasse pour obtenir les produits de pyrolyse souhaités.
5 méthodes clés expliquées
1. Échange de chaleur direct
Dans l'échange de chaleur direct, le vecteur de chaleur ou le flux de gaz est chauffé de l'extérieur. Cela se fait souvent en brûlant le résidu de charbon des réactions de pyrolyse précédentes. Le vecteur chauffé est ensuite introduit dans le réacteur où il transfère la chaleur directement à la biomasse.
2. Flux de gaz chauds dans les réacteurs à lit fluidisé
L'utilisation d'un flux de gaz chaud est courante dans les réacteurs à lit fluidisé. Le gaz sert non seulement de vecteur de chaleur mais fluidise également les particules de biomasse, améliorant ainsi le transfert de chaleur et de masse.
3. Combustion partielle dans le réacteur
La combustion partielle dans le réacteur est obtenue en ajoutant des quantités contrôlées d'air. Cette méthode, bien qu'elle ne soit pas une pyrolyse à proprement parler, est efficace pour obtenir une liquéfaction thermochimique similaire à la pyrolyse.
4. Échange de chaleur indirect
L'échange de chaleur indirect implique le transfert de chaleur d'une source à la biomasse sans contact direct. Il se fait généralement par les parois du réacteur ou par des tubes/plaques internes chauffés de l'extérieur.
5. Mécanismes de transfert de chaleur
Les principaux mécanismes de transfert de chaleur dans les réacteurs de pyrolyse sont la convection (gaz-solide) et la conduction (solide-solide). Dans les réacteurs à lit fluidisé, la conduction est particulièrement efficace, puisqu'elle représente environ 90 % du transfert de chaleur.
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