O rendimento do gás de pirólise pode variar significativamente, dependendo de vários factores.
Estes factores incluem a temperatura de pirólise e as condições do processo.
A baixas temperaturas, tipicamente até cerca de 650°C, o rendimento dos vapores condensáveis é maximizado.
Isto resulta em que cerca de 70% do peso da biomassa é obtido como líquido.
No entanto, a temperaturas elevadas, acima de 700°C, os rendimentos de gás são maximizados.
Cerca de 80% da biomassa é convertida num gás combustível.
Nos processos de pirólise lenta, é produzido cerca de 10-35% de biogás.
Este valor é semelhante ao rendimento do carvão vegetal.
O rendimento do gás de síntese é altamente influenciado pela temperatura de pirólise.
É possível obter um maior rendimento na pirólise rápida com temperaturas elevadas.
5 Factores-chave a considerar
1. Temperatura do Reator
A temperatura do reator desempenha um papel crucial na distribuição do produto durante a pirólise.
À medida que a temperatura aumenta, a humidade interna da biomassa evapora-se primeiro.
Segue-se a degradação térmica e a devolatilização da porção de partículas secas.
Este processo conduz à produção de alcatrão e de espécies voláteis.
Estas são depois submetidas a reacções secundárias como a descarboxilação, a desidrogenação, a desoxigenação e o craqueamento.
Estas reacções formam componentes do gás de síntese.
As temperaturas mais elevadas favorecem a decomposição do alcatrão e o seu craqueamento térmico.
Isto aumenta a proporção de gás de síntese e reduz os rendimentos em óleo e carvão.
2. Composição do gás de síntese
O gás de síntese é constituído principalmente por hidrogénio (H2) e monóxido de carbono (CO).
Pode também conter um pequeno volume de azoto (N2), água, dióxido de carbono (CO2), hidrocarbonetos como C2H4, CH4, C2H6, cinzas, alcatrão, etc.
Estes componentes são obtidos durante várias reacções endotérmicas a altas temperaturas de pirólise.
3. Tipo de processo de pirólise
Nos processos de pirólise lenta, o rendimento do gás de pirólise pode variar entre 10-35%.
Nos processos de pirólise rápida com temperaturas elevadas, o rendimento pode atingir cerca de 80%.
O rendimento do gás é altamente influenciado pela temperatura de pirólise.
Temperaturas mais elevadas favorecem a produção de gás de síntese e reduzem o rendimento de óleo e carvão.
4. Matéria-prima de biomassa
O tipo de matéria-prima de biomassa utilizada também pode afetar o rendimento do gás de pirólise.
As diferentes matérias-primas têm composições diferentes e reagem de forma diferente nas condições de pirólise.
5. Reacções secundárias
As reacções secundárias como a descarboxilação, a desidrogenação, a desoxigenação e o craqueamento desempenham um papel significativo na distribuição do produto final.
Estas reacções são influenciadas pela temperatura de pirólise e pelo tipo de biomassa utilizada.
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