Les unités de pyrolyse sont classées en fonction du type de processus de pyrolyse et de la conception des réacteurs de pyrolyse.
Les procédés de pyrolyse peuvent être classés en deux grandes catégories : la pyrolyse lente et la pyrolyse rapide.
Chaque type donne des produits différents et nécessite des durées différentes.
Les réacteurs de pyrolyse varient en termes de conception et de caractéristiques opérationnelles, ce qui influe sur l'efficacité et le rendement du processus de pyrolyse.
Types de procédés de pyrolyse
1. Pyrolyse lente
Ce procédé prend plusieurs heures et produit principalement du biochar.
Il se caractérise par une vitesse de chauffe lente et un long temps de séjour de la biomasse.
Cela permet la production d'un charbon de haute qualité.
2. Pyrolyse rapide
Il s'agit du système de pyrolyse le plus répandu, qui fonctionne en quelques secondes.
Il est conçu pour maximiser la production de bio-huile, avec un rendement d'environ 60 %.
Avec 20 % de biochar et 20 % de gaz de synthèse, la pyrolyse rapide comprend divers systèmes tels que la pyrolyse en lit fixe à cœur ouvert, la pyrolyse ablative rapide, la pyrolyse cyclonique rapide et la pyrolyse rotative rapide à cœur.
Types de réacteurs de pyrolyse
1. Réacteurs à lit fixe
Simples et fiables, ils sont généralement utilisés pour produire du charbon de bois.
Ils fonctionnent avec une conservation élevée du carbone, une faible vitesse du gaz et un long temps de séjour des solides.
Cependant, ils sont sujets à la formation de goudron, qui peut être atténuée par des techniques de conversion thermique et catalytique.
2. Pyrolyseurs à lit fluidisé bouillonnant
Ces réacteurs sont connus pour leur grande capacité de stockage de la chaleur, leur excellent contrôle de la température et leurs bonnes caractéristiques de transfert de chaleur.
Ils permettent de contrôler les temps de séjour des vapeurs et des solides grâce au débit du gaz de fluidisation et utilisent le charbon comme catalyseur pour le craquage des vapeurs.
3. Réacteurs à lit fluidisé circulant
Semblables aux lits fluidisés bouillonnants, mais avec des solides circulant continuellement à grande vitesse, ce qui améliore le transfert de chaleur et de masse.
4. Réacteurs à cylindre rotatif
Il s'agit d'un tambour rotatif qui assure un mélange continu de la biomasse, garantissant un chauffage et une pyrolyse uniformes.
5. Réacteurs cycloniques
Ils utilisent le mouvement cyclonique pour améliorer le transfert de chaleur et l'efficacité de la réaction, ce qui convient particulièrement aux processus de pyrolyse rapide.
6. Réacteurs à cône rotatif
Ces réacteurs utilisent une forme conique pour faciliter le mouvement et le chauffage de la biomasse. Ils sont souvent utilisés dans les systèmes de pyrolyse en continu.
Conception des réacteurs de pyrolyse
Tête plate
Courante dans les systèmes de pyrolyse les plus simples, elle offre une construction simple mais peut compromettre la résistance à la pression.
Tête conique
Offre une meilleure intégrité structurelle sous pression et convient aux applications à haute température et à haute pression.
Tête ellipsoïde
Offre la meilleure résistance à la pression et est couramment utilisée dans les réacteurs de pyrolyse à haut rendement.
Chaque type d'unité de pyrolyse et de réacteur a ses applications et ses rendements spécifiques, en fonction de la production souhaitée et des contraintes opérationnelles.
Le choix de l'unité de pyrolyse et du type de réacteur est crucial pour optimiser le processus de pyrolyse pour des matériaux et des produits finis spécifiques.
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