Un réacteur de pyrolyse à lit fixe est un type de réacteur utilisé dans le processus de pyrolyse, où la biomasse solide ou d'autres substrats sont décomposés thermiquement pour produire de la bio-huile, du gaz et du charbon. Ce réacteur se caractérise par une conception simple où le substrat est introduit par le bas et chauffé, ce qui permet un transfert de chaleur efficace et une décomposition thermique sans nécessiter de fluide ou de catalyseur dans de nombreux cas.
Conception et fonctionnement :
Le réacteur de pyrolyse à lit fixe se caractérise par sa conception simple. Le substrat, souvent de la biomasse, est placé au fond du réacteur. La chaleur est ensuite appliquée, généralement à travers les parois du réacteur, qui transfèrent la chaleur au substrat à un rythme constant. Ce transfert de chaleur déclenche le processus de pyrolyse, au cours duquel la biomasse subit une décomposition thermique, se décomposant en produits gazeux, liquides et solides.Mécanisme de transfert de chaleur :
Dans un réacteur à lit fixe, le transfert de chaleur s'effectue principalement à travers le matériau du lit, qui transfère efficacement la chaleur au substrat. Ce transfert est facilité par l'introduction d'un gaz, généralement de l'azote pur, au fond du réacteur. L'azote sert à maintenir une atmosphère inerte, empêchant les réactions chimiques indésirables telles que la combustion ou l'hydrolyse. En outre, le gaz aide à fluidifier les particules de substrat et le matériau du lit, améliorant ainsi l'efficacité du transfert de chaleur.
Avantages et défis :
L'un des principaux avantages des réacteurs à lit fixe est leur simplicité et leur fiabilité, ce qui les rend adaptés aux substrats de taille uniforme et à faible teneur en fines de charbon. Ces réacteurs sont connus pour leur forte préservation du carbone, leur faible vitesse de gaz et leur long temps de séjour des solides. Cependant, la formation de goudron constitue un défi commun aux réacteurs à lit fixe. Des progrès récents dans la conversion thermique et catalytique du goudron ont fourni des solutions réalisables pour atténuer ce problème.Comparaison avec les réacteurs à lit fluidisé :
