La pyrolyse flash est un processus de décomposition thermique rapide caractérisé par des vitesses de chauffage élevées et des temps de séjour courts, principalement utilisé pour convertir la biomasse en produits utiles tels que la biohuile, les gaz et le charbon. Le procédé fonctionne à des vitesses de chauffe allant de 100 à 10 000 °C/s et à des temps de séjour aussi courts qu'une seconde, ce qui garantit une conversion rapide de la biomasse en produits utiles.
Vitesses de chauffe et temps de séjour :
La pyrolyse flash se distingue par ses vitesses de chauffe extrêmement élevées, qui peuvent varier de 100 à 10 000 °C/s. Cette rapidité de chauffe est cruciale pour l'efficacité de la transformation de la biomasse en produits utiles. Ce chauffage rapide est essentiel pour la décomposition efficace de la biomasse en ses produits constitutifs. Le temps de séjour dans le réacteur est minime, généralement inférieur à 2 secondes, ce qui garantit une conversion rapide de la biomasse sans dégradation importante ni formation de sous-produits indésirables.Les produits et leurs rendements :
Les principaux produits de la pyrolyse flash sont la bio-huile, les gaz et le charbon. Les rendements de ces produits sont généralement les suivants : condensat liquide (bio-huile) ~10-20%, gaz 60-80%, et charbon 10-15%. Le rendement élevé en gaz et en bio-huile rend la pyrolyse flash particulièrement intéressante pour la production d'énergie et de matières premières chimiques.
Décomposition de la biomasse et plages de température :
La biomasse contient trois structures macromoléculaires principales : l'hémicellulose, la cellulose et la lignine. Au cours de la pyrolyse flash, ces composants se décomposent à différentes températures pour produire divers produits. L'hémicellulose se décompose à des températures d'environ 200-300°C, produisant des gaz de synthèse et initiant la formation de bio-huile. La cellulose se décompose entre 250 et 350 °C, ce qui entraîne une augmentation de la bio-huile et le début de la formation de biochar. La lignine se décompose à des températures plus élevées, autour de 300-500°C, produisant principalement du biochar.Mécanismes de transfert de chaleur :
Les principales méthodes de transfert de chaleur dans la pyrolyse flash comprennent le transfert de chaleur gaz-solide par convection et le transfert de chaleur solide-solide par conduction. Un réacteur à lit fluidisé est couramment utilisé, dans lequel environ 90 % du transfert de chaleur s'effectue par conduction. Le lit fluidisé facilite également l'attrition, où la friction entre la biomasse et le catalyseur chaud érode la surface de la biomasse, exposant la matière fraîche à la réaction et maintenant l'activité du catalyseur.
