Le rendement du gaz de pyrolyse peut varier considérablement en fonction de plusieurs facteurs.
Ces facteurs comprennent la température de pyrolyse et les conditions du procédé.
À basse température, typiquement jusqu'à environ 650°C, le rendement des vapeurs condensables est maximisé.
Il en résulte qu'environ 70 % du poids de la biomasse est obtenu sous forme de liquide.
Cependant, à des températures élevées, supérieures à 700°C, les rendements en gaz sont maximisés.
Environ 80 % de la biomasse est convertie en gaz combustible.
Dans les processus de pyrolyse lente, environ 10 à 35 % de biogaz sont produits.
Ce rendement est similaire à celui du charbon.
Le rendement en gaz de synthèse est fortement influencé par la température de pyrolyse.
Il est possible d'obtenir un rendement plus élevé lors d'une pyrolyse flash avec des températures élevées.
5 facteurs clés à prendre en compte
1. Température du réacteur
La température du réacteur joue un rôle crucial dans la distribution des produits pendant la pyrolyse.
Lorsque la température augmente, l'humidité interne de la biomasse s'évapore en premier.
Cette évaporation est suivie d'une dégradation thermique et d'une dévolatilisation de la partie des particules séchées.
Ce processus conduit à la production de goudron et d'espèces volatiles.
Celles-ci subissent ensuite des réactions secondaires telles que la décarboxylation, la déshydrogénation, la désoxygénation et le craquage.
Ces réactions forment les composants du gaz de synthèse.
Des températures plus élevées favorisent la décomposition du goudron et le craquage thermique du goudron.
Cela augmente la proportion de gaz de synthèse et réduit les rendements en huile et en charbon.
2. Composition du gaz de synthèse
Le gaz de synthèse se compose principalement d'hydrogène (H2) et de monoxyde de carbone (CO).
Il peut également contenir une petite quantité d'azote (N2), d'eau, de dioxyde de carbone (CO2), d'hydrocarbures tels que C2H4, CH4, C2H6, de cendres, de goudron, etc.
Ces composants sont obtenus au cours de plusieurs réactions endothermiques à des températures de pyrolyse élevées.
3. Type de procédé de pyrolyse
Dans les procédés de pyrolyse lente, le rendement du gaz de pyrolyse peut varier de 10 à 35 %.
Dans les procédés de pyrolyse rapide à haute température, le rendement peut atteindre environ 80 %.
Le rendement en gaz est fortement influencé par la température de pyrolyse.
Des températures plus élevées favorisent la production de gaz de synthèse et réduisent les rendements en huile et en charbon.
4. Matière première de biomasse
Le type de matière première de biomasse utilisée peut également affecter le rendement du gaz de pyrolyse.
Les différentes matières premières ont des compositions variées et réagissent différemment dans les conditions de pyrolyse.
5. Réactions secondaires
Les réactions secondaires telles que la décarboxylation, la déshydrogénation, la désoxygénation et le craquage jouent un rôle important dans la distribution du produit final.
Ces réactions sont influencées par la température de pyrolyse et le type de biomasse utilisé.
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