Piroliz karbonizasyonu ve torrefaksiyon arasındaki temel fark, piroliz, oksijen yokluğunda biyokütlenin parçalanmasıdır ve karbonizasyon, organik maddenin karbona dönüştürülmesi süreci iken, torrefaksiyon, hafif bir piroliz şeklidir.
Piroliz, kimyada organik maddelerin oksijen yokluğunda parçalandığı bir ayrışma reaksiyonudur. Karbonizasyon, organik maddenin karbona dönüştürüldüğü endüstriyel bir süreçtir. Torrefaksiyon, 200 ila 320 Santigrat derece arasındaki sıcaklıklarda meydana gelen hafif bir piroliz şeklidir.
Piroliz Nedir?
Piroliz, organik maddelerin oksijen yokluğunda parçalandığı bir tür bozunma reaksiyonudur. Bu süreçte, bu reaksiyonun ilerlemesi için ısı uygulanır. Bu nedenle, sağlanan ısı miktarını artırarak reaksiyon hızını kolayca artırabiliriz. Genel olarak, piroliz 430oC'de veya üzerinde gerçekleşir. Ancak çoğu zaman oksijensiz bir atmosfer elde etmek çok zor olduğu için bu reaksiyonları neredeyse oksijen yokluğunda gerçekleştirebiliriz. Bu reaksiyonun son ürünü gaz fazında, sıvı fazda veya katı fazdadır. Çoğunlukla, bu işlem gaz üretir. Bir sıvı üretiyorsa bu sıvıya “katran” deriz. Katı ise, genellikle kömür veya biyokömürdür.
Piroliz genellikle organik maddeleri gaz halindeki bileşenlerine, katı bir karbon ve kül kalıntısına ve pirolitik yağ adı verilen bir sıvıya dönüştürür. Bir maddeden herhangi bir kirleticiyi çıkarmak için iki ana yöntem kullanıyoruz: imha ve uzaklaştırma. İmha işlemi, kirleticileri küçük bileşiklere ayırırken, uzaklaştırma işlemi kirleticileri istenen maddeden ayırır.
Bu reaksiyon, çeşitli endüstrilerde kömür, aktif karbon, metanol vb. üretmek için kullanılır. Ayrıca yarı uçucu organik bileşikleri, yakıtları vb. yok edebilir. Ayrıca, bu işlemi organik atıkları arıtmak için kullanabiliriz. fabrikalardan çıkıyor.
Karbonizasyon nedir?
Karbonizasyon, organik maddenin karbona dönüştürüldüğü endüstriyel bir süreçtir. Burada ele aldığımız organik madde, bitkileri ve ölü hayvan maddelerini içerir. İşlem, yıkıcı damıtma yoluyla gerçekleşir. Aynı anda meydana gelen birçok kimyasal reaksiyonu gözlemleyebildiğimiz karmaşık bir süreç olarak kabul edilen bir pirolitik reaksiyondur; örneğin, hidrojen giderme, yoğunlaştırma, hidrojen transferi ve izomerizasyon.
Karbonizasyon süreci, kömürleşme sürecinden farklıdır çünkü karbonizasyon, reaksiyon hızının birçok büyüklük mertebesinde daha hızlı olması nedeniyle daha hızlı bir süreçtir. Genel olarak, uygulanan ısı miktarı, karbonizasyon derecesini ve yabancı elementlerin kalıntı içeriğini kontrol edebilir. Örneğin, 1200 K sıcaklıkta, tortunun karbon içeriği ağırlıkça yaklaşık %90 iken, yaklaşık 1600 K sıcaklıkta ağırlıkça yaklaşık %99'dur.
Tipik olarak, karbonizasyon ekzotermik bir reaksiyondur ve bunu kendi kendine devam ettirebilir hale getirebiliriz; karbondioksit gazı izi oluşturmayan bir enerji kaynağı olarak kullanabiliriz. Ancak biyomateryal örneğin nükleer bir patlama gibi ani bir ısı değişikliğine maruz kalırsa, biyomateryal en kısa sürede karbonlaşır ve katı karbona dönüşür.
Torrefaksiyon nedir?
Torrefaksiyon, 200 ila 320 Santigrat derece arasındaki sıcaklıklarda meydana gelen hafif bir piroliz şeklidir. Bu işlem, odun ve tahıl gibi biyokütle ile gerçekleşir. Torrefaksiyon süreci, yanma ve gazlaştırma uygulamaları için daha iyi bir yakıt kalitesi sağlamak amacıyla biyokütle özelliklerini değiştirebilir. Ayrıca, bu işlem, sonunda organik ayrışma potansiyelinin az altılmasına veya ortadan kaldırılmasına tabi tutulabilecek nispeten kuru bir ürün üretebilir.
Torrefaksiyon ve yoğunlaştırma birbiriyle birleştirildiğinde, yaklaşık 20 GJ/ton daha düşük ısıl değerde (LHV) enerji yoğun bir düello taşıyıcısı oluşturabilir. Ayrıca, bu işlem malzemenin Maillard reaksiyonuna girmesine neden olabilir.
Tipik olarak, torrefaksiyon, atmosfer basıncı altında ve oksijen yokluğunda gerçekleştirilen biyokütlenin termokimyasal bir işlemidir. Bu işlem sırasında, biyokütledeki su ve gereksiz uçucu maddeler salınır ve biyopolimerlerin farklı türde uçucu maddeler oluştururken kısmen ayrışmasına izin verir. Bu nedenle, bu işlemin son ürünü, kalan katı, torreflenmiş biyokütle (veya biyokömür) olarak bilinen kuru bir malzemedir.
Piroliz Karbonizasyon ve Torrefaksiyon Arasındaki Fark
Piroliz, kimyada organik maddelerin oksijen yokluğunda parçalandığı bir ayrışma reaksiyonudur. Karbonizasyon, organik maddenin karbona dönüştürüldüğü endüstriyel bir süreçtir. Torrefaksiyon, 200 ila 320 Santigrat derece arasındaki sıcaklıklarda meydana gelen hafif bir piroliz şeklidir. Piroliz karbonizasyonu ile ısıl işlem arasındaki temel fark, piroliz, oksijen yokluğunda biyokütlenin parçalanması ve karbonizasyon, organik maddenin karbona dönüştürülmesi iken, ısıl işlem pirolizin hafif şeklidir.
Aşağıdaki infografik, piroliz karbonizasyonu ile burulma arasındaki farkları tablo halinde listeler.
Özet – Piroliz vs Karbonizasyon vs Torrefaksiyon
Piroliz, kimyada organik maddelerin oksijen yokluğunda parçalandığı bir ayrışma reaksiyonudur. Karbonizasyon, organik maddenin karbona dönüştürüldüğü endüstriyel bir işlemdir, torrefaksiyon ise 200 ila 320 Santigrat derece arasındaki sıcaklıklarda meydana gelen hafif bir piroliz şeklidir. Piroliz karbonizasyonu ve torrefaksiyon arasındaki temel fark, piroliz, oksijen yokluğunda biyokütlenin parçalanmasıdır ve karbonizasyon, organik maddenin karbona dönüştürülmesi işlemi iken, torrefaksiyon, pirolizin hafif şeklidir.
