Tofauti kuu kati ya uwekaji kaboni wa pyrolisisi na urejeshaji ni kwamba pyrolisisi ni mgawanyiko wa biomasi bila oksijeni, na ujanibishaji wa kaboni ni mchakato wa ubadilishaji wa vitu vya kikaboni kuwa kaboni, ambapo urejeshaji ni aina ndogo ya pyrolysis.
Pyrolysis ni mmenyuko wa mtengano katika kemia ambapo nyenzo za kikaboni huvunjika bila oksijeni. Uwekaji kaboni ni mchakato wa kiviwanda ambapo vitu vya kikaboni hubadilishwa kuwa kaboni. Torrefaction ni aina kidogo ya pyrolysis ambayo hutokea kwenye halijoto kati ya nyuzi joto 200 na 320.
Pyrolysis ni nini?
Pyrolysis ni aina ya mmenyuko wa mtengano ambapo nyenzo za kikaboni huvunjika bila oksijeni. Katika mchakato huu, joto hutumiwa kwa mmenyuko huu kwa maendeleo. Kwa hiyo, tunaweza kuongeza kasi ya majibu kwa urahisi kwa kuongeza kiasi cha joto kilichotolewa. Kwa ujumla, pyrolysis hufanyika au zaidi ya 430oC. Walakini, mara nyingi, tunaweza kufanya athari hizi kwa kukosekana kwa oksijeni kwa karibu kwa sababu ni ngumu sana kupata angahewa isiyo na oksijeni. Bidhaa ya mwisho ya mmenyuko huu iko katika awamu ya gesi, awamu ya kioevu, au awamu imara. Mara nyingi, mchakato huu hutoa gesi. Ikiwa hutoa kioevu, tunaita kioevu hiki "tar". Ikiwa ni gumu, kwa kawaida ni mkaa au biochar.
Pyrolysis mara nyingi hubadilisha mabaki ya viumbe hai kuwa vijenzi vyake vya gesi, mabaki ya kaboni na majivu, na kioevu kiitwacho mafuta ya pyrolytic. Tunatumia njia mbili kuu ili kuondoa uchafu wowote kutoka kwa dutu: uharibifu na kuondolewa. Utaratibu wa uharibifu huvunja uchafu ndani ya misombo ndogo, wakati mchakato wa kuondolewa hutenganisha uchafu kutoka kwa dutu inayotaka.
Mwitikio huu hutumika katika tasnia mbalimbali kuzalisha mkaa, kaboni iliyoamilishwa, methanoli, n.k. Zaidi ya hayo, unaweza kuharibu misombo ya kikaboni, mafuta, n.k. Aidha, tunaweza kutumia mchakato huu kutibu taka za kikaboni. inatoka viwandani.
Carbonization ni nini?
Ukaa ni mchakato wa kiviwanda ambapo vitu vya kikaboni hubadilishwa kuwa kaboni. Mambo ya kikaboni tunayozingatia hapa ni pamoja na mimea na wanyama waliokufa. Mchakato hutokea kwa njia ya kunereka yenye uharibifu. Ni mmenyuko wa pyrolytic ambao unachukuliwa kuwa mchakato mgumu ambao tunaweza kuona athari nyingi za kemikali zinazotokea wakati huo huo; kwa mfano, uondoaji hidrojeni, ufupishaji, uhamishaji wa hidrojeni na uisomaji.
Mchakato wa uwekaji kaboni ni tofauti na mchakato wa uunganishaji kwa sababu ugaaji wa kaboni ni mchakato wa haraka zaidi kutokana na kasi ya majibu yake kuwa ya haraka kwa maagizo mengi ya ukubwa. Kwa ujumla, kiasi cha joto kinachotumiwa kinaweza kudhibiti kiwango cha ukaa na maudhui ya mabaki ya vipengele vya kigeni. Kwa mfano, katika halijoto ya 1200 K, maudhui ya kaboni kwenye mabaki ni takriban 90% kwa uzani, wakati joto la takriban 1600 K, ni takriban 99% kwa uzani.
Kwa kawaida, ukaa ni mmenyuko usio na joto, na tunaweza kuufanya ujitegemee; tunaweza kuitumia kama chanzo cha nishati ambayo haifanyi ufuatiliaji wowote wa gesi ya kaboni dioksidi. Hata hivyo, ikiwa nyenzo ya kibayolojia inakabiliwa na mabadiliko ya ghafla ya joto, kwa mfano, katika mlipuko wa nyuklia, biomatter hupata kaboni haraka iwezekanavyo, na hubadilika kuwa kaboni ngumu.
Torrefaction ni nini?
Torrefaction ni aina kidogo ya pyrolysis ambayo hutokea kwenye halijoto kati ya nyuzi joto 200 na 320. Utaratibu huu hutokea kwa majani kama vile kuni na nafaka. Mchakato wa urejeshaji unaweza kubadilisha sifa za biomasi ili kutoa ubora bora wa mafuta kwa matumizi ya mwako na gesi. Zaidi ya hayo, mchakato huu unaweza kutoa bidhaa kavu kiasi ambayo inaweza hatimaye kupunguzwa au kuondolewa kwa uwezekano wake wa mtengano wa kikaboni.
Wakati ulegezaji na msongamano unapounganishwa, unaweza kuunda kibebea cha kubeba duwa chenye nishati cha takriban GJ 20/tani ya thamani ya chini ya kuongeza joto (LHV). Zaidi, mchakato huu unaweza kufanya nyenzo kuathiriwa na Maillard.
Kwa kawaida, urejeshaji ni matibabu ya thermokemikali ya biomasi ambayo hufanywa chini ya shinikizo la angahewa na bila oksijeni. Wakati wa mchakato huu, maji kwenye biomasi na tetemeko la juu zaidi hutolewa, na kuruhusu biopolima kuoza kwa kiasi huku ikitengeneza aina tofauti za tetemeko. Kwa hivyo, bidhaa ya mwisho ya mchakato huu ni ile gumu iliyobaki, nyenzo kavu inayojulikana kama biomass torrefied (au biocoal).
Tofauti Kati ya Pyrolysis Carbonization na Torrefaction
Pyrolysis ni mmenyuko wa mtengano katika kemia ambapo nyenzo za kikaboni huvunjika bila oksijeni. Uwekaji kaboni ni mchakato wa kiviwanda ambapo vitu vya kikaboni hubadilishwa kuwa kaboni. Torrefaction ni aina nyepesi ya pyrolysis ambayo hutokea kwenye joto kati ya nyuzi 200 na 320 Celsius. Tofauti kuu kati ya pyrolysis carbonization na torrefaction ni kwamba pyrolysis ni kuvunjika kwa biomass kwa kukosekana kwa oksijeni na carbonization ni ubadilishaji wa viumbe hai kuwa kaboni, ambapo torrefaction ni aina ndogo ya pyrolysis.
Infografia iliyo hapa chini inaorodhesha tofauti kati ya uwekaji kaboni wa pyrolysis na urekebishaji katika umbo la jedwali.
Muhtasari – Pyrolysis vs Carbonization vs Torrefaction
Pyrolysis ni mmenyuko wa mtengano katika kemia ambapo nyenzo za kikaboni huvunjika bila oksijeni. Uzalishaji wa kaboni ni mchakato wa kiviwanda ambapo vitu vya kikaboni hubadilishwa kuwa kaboni wakati urekebishaji wa hewa ni aina ya paiosisi ambayo hutokea kwenye joto kati ya nyuzi joto 200 hadi 320. Tofauti kuu kati ya pyrolysis carbonization na torrefaction ni kwamba pyrolysis ni kuvunjika kwa biomass bila oksijeni na carbonization ni mchakato wa ubadilishaji wa viumbe hai kuwa kaboni ambapo torrefaction ni aina ndogo ya pyrolysis.
