La pyrolyse consiste principalement à appliquer des températures élevées, généralement comprises entre 400 et 550°C, à un matériau en l'absence d'oxygène.
Ce chauffage est nécessaire pour initier la dégradation thermochimique du combustible solide.
Ce processus entraîne la rupture des liaisons carbone-carbone et la formation de liaisons carbone-oxygène.
La chaleur nécessaire à la pyrolyse peut être fournie par différentes méthodes.
1. Échange direct de chaleur
L'échange direct de chaleur implique l'utilisation d'un vecteur de chaleur solide ou d'un flux de gaz chaud.
Le flux de gaz chaud est souvent chauffé par la combustion du résidu solide du processus de pyrolyse.
Le flux de gaz chaud est également couramment utilisé pour la fluidification dans le réacteur.
2. Combustion partielle dans le réacteur
La combustion partielle à l'intérieur du réacteur implique l'ajout contrôlé d'air pour brûler partiellement la biomasse à l'intérieur du réacteur.
Bien que cette méthode s'écarte légèrement de la définition traditionnelle de la pyrolyse, elle permet d'obtenir une distribution similaire des produits.
Ceci est particulièrement vrai en termes de liquéfaction thermochimique directe.
3. Échange de chaleur indirect
L'échange thermique indirect utilise des échangeurs de chaleur, tels que les parois du réacteur ou les tubes/plaques intégrés au réacteur.
Ceux-ci peuvent être chauffés par diverses sources, notamment des gaz ou des liquides chauds, ou même de l'électricité.
Mécanismes de transfert de chaleur dans la pyrolyse flash
Dans le contexte de la pyrolyse flash, les mécanismes de transfert de chaleur impliquent principalement le transfert de chaleur gaz-solide par convection et le transfert de chaleur solide-solide par conduction.
Un lit fluidisé facilite un transfert de chaleur efficace principalement par conduction, avec une certaine contribution de la convection.
Le processus de fluidisation provoque également une attrition, où la friction entre la biomasse et le catalyseur chaud érode la surface de la biomasse.
Cela expose la matière fraîche à la réaction et maintient l'activité du catalyseur en éliminant la couche de carbone qui l'entoure.
L'importance de la source de chaleur dans la pyrolyse
La source de chaleur dans la pyrolyse est essentielle car elle influence directement l'efficacité et les produits du processus.
Différentes méthodes de chauffage et conceptions de réacteurs sont adaptées pour optimiser la conversion de la biomasse en produits de valeur tels que la biohuile, les gaz et le charbon.
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