Les différents types de réacteurs de pyrolyse comprennent les réacteurs à lit fluidisé, à lit fixe, sous vide, à circulation, ablatifs, à vis sans fin, à four rotatif, à tambour, tubulaires, à cornue de Heinz, à vortex, à flux entraîné, à treillis métallique, discontinus et semi-latéraux. Ces réacteurs sont classés en fonction de facteurs tels que la géométrie, le mode de chargement et le mode d'application de la chaleur.
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Réacteur à lit fluidisé (FBR) : Ce réacteur contient une couche de matériau de lit comme le sable au fond et un fluide en circulation qui empêche les réactions indésirables du substrat en cours de pyrolyse. Le transfert de chaleur est effectué efficacement par le matériau du lit. Un gaz, généralement de l'azote pur, est introduit sous pression au fond du réacteur.
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Réacteur à lit fixe : Ce système est simple, fiable et éprouvé pour les combustibles de taille relativement uniforme et à faible teneur en fines de charbon. Il se compose d'un réacteur avec un système de refroidissement et d'épuration des gaz, traditionnellement utilisé pour produire du charbon de bois. Les réacteurs à lit fixe fonctionnent avec une conservation élevée du carbone, une faible vitesse du gaz et une faible quantité de résidus transportés sur un long temps de séjour des solides. Toutefois, la formation de goudron constitue un problème majeur pour ces réacteurs.
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Pyrolyse sous vide : Cette technique implique une pyrolyse sous pression réduite, ce qui peut modifier la distribution du produit et réduire la formation de sous-produits indésirables.
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Pyrolyse en circulation : Ce type de pyrolyse implique la circulation de particules dans le réacteur, ce qui améliore le transfert de chaleur et l'efficacité de la réaction.
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Pyrolyse ablative : Cette méthode implique la pyrolyse de la biomasse pendant qu'elle est ablatée ou érodée par une surface chauffée, ce qui peut conduire à des rendements élevés en bio-huile.
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Réacteur à vis sans fin : Ce réacteur utilise un mécanisme à vis pour déplacer la biomasse dans une zone chauffée, ce qui facilite le traitement en continu.
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Four rotatif : Ce réacteur tourne pour mélanger et chauffer la biomasse, ce qui permet une pyrolyse uniforme.
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Réacteur à tambour : Ce type de réacteur utilise un tambour rotatif pour chauffer la biomasse. Il est souvent utilisé dans les processus de pyrolyse en continu.
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Réacteur tubulaire : Ces réacteurs sont constitués de tubes dans lesquels la biomasse est chauffée. Ils sont souvent utilisés dans les procédés de pyrolyse rapide et à haute température.
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Retort Heinz : il s'agit d'un type de réacteur discontinu utilisé pour la pyrolyse à haute température, souvent dans la production de biochar.
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Réacteur Vortex : Ce réacteur utilise des flux de gaz tourbillonnants pour améliorer le transfert de chaleur et de masse pendant la pyrolyse.
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Réacteur à flux entraîné : Ce type de réacteur met en suspension de fines particules dans un flux de gaz, ce qui permet un chauffage et une pyrolyse rapides.
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Réacteur à treillis métallique : Cette conception innovante utilise un treillis pour soutenir la biomasse et distribuer la chaleur de manière homogène.
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Réacteur discontinu : Ces réacteurs traitent la biomasse par lots, l'ensemble du processus (chauffage, réaction, refroidissement) se déroulant dans la même cuve.
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Réacteur semi-batch : Semblable aux réacteurs discontinus, mais permettant un chargement ou un déchargement partiel en cours de fonctionnement, ce qui offre une certaine souplesse dans le contrôle du processus.
Chaque type de réacteur présente des avantages et des inconvénients spécifiques, et le choix du réacteur dépend du produit souhaité, de l'échelle de fonctionnement et des exigences spécifiques du procédé. Par exemple, les réacteurs à lit fluidisé sont efficaces pour le transfert de chaleur mais nécessitent un contrôle minutieux du gaz de fluidisation. Les réacteurs à lit fixe sont simples mais peuvent souffrir de la formation de goudron. La pyrolyse sous vide et la pyrolyse ablative offrent des conditions de traitement uniques qui peuvent influencer la qualité et le rendement du produit.
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