La velocidad de calentamiento es un factor crítico en la pirólisis, ya que influye en la vía de reacción y en los tipos de productos generados.La pirólisis lenta suele implicar velocidades de calentamiento de 0,1 a 2°C por segundo, y el proceso tarda varias horas en completarse, produciendo principalmente biocarbón.En cambio, la pirólisis rápida funciona a velocidades de calentamiento mucho más altas, normalmente entre 10 y 200°C por segundo, y se completa en sólo unos segundos.La pirólisis rápida produce una mayor proporción de bioaceite (60%) en comparación con el biocarbón (20%) y el gas de síntesis (20%).El calentamiento rápido favorece la producción de combustibles líquidos y gaseosos, mientras que el calentamiento lento favorece la producción de carbón sólido.
Explicación de los puntos clave:
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Velocidad de calentamiento en pirólisis lenta:
- Tarifa:La pirólisis lenta se produce a velocidades de calentamiento de 0,1 a 2°C por segundo.
- Duración:El proceso tarda varias horas en completarse.
- Producto primario:El principal producto de la pirólisis lenta es el biocarbón.
- Eficiencia energética:La pirólisis lenta requiere un mayor aporte de energía en relación con su producción energética en comparación con la pirólisis rápida.
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Velocidad de calentamiento en pirólisis rápida:
- Tarifa:La pirólisis rápida funciona a velocidades de calentamiento entre 10 y 200°C por segundo.
- Duración:El proceso se completa en sólo unos segundos (normalmente unos 5 segundos).
- Productos principales:La pirólisis rápida produce un 60% de bioaceite, un 20% de biocarbón y un 20% de gas de síntesis.
- Eficiencia energética:La pirólisis rápida requiere menos aporte de energía en relación con su producción energética en comparación con la pirólisis lenta.
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Impacto de la velocidad de calentamiento en la distribución del producto:
- Calentamiento rápido:Da lugar a menores cantidades de carbón y mayores rendimientos de combustibles líquidos y gaseosos.
- Calentamiento lento:Da lugar a una mayor producción de carbón y a menores rendimientos de bioaceite y gas de síntesis.
- Vía de reacción:La velocidad de calentamiento influye directamente en la vía de reacción, determinando los tipos y proporciones de las sustancias producidas.
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Pirólisis intermedia:
- Saldo:La pirólisis intermedia ofrece un término medio entre el alto rendimiento de bioaceite de la pirólisis rápida y la producción de biocarbón de la pirólisis lenta.
- Aplicación:Este método es adecuado para aplicaciones que requieren una producción equilibrada de bioaceite y carbón vegetal.
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Requisitos operativos:
- Pirólisis rápida:Requiere velocidades de calentamiento y transferencia de calor muy elevadas, una alimentación finamente molida, temperaturas de reacción controladas en torno a 500°C y un enfriamiento rápido de los vapores de pirólisis.
- Pirólisis lenta:Menos exigente en términos de velocidad de calentamiento y requisitos de refrigeración, pero tarda mucho más en completarse.
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Aplicaciones del producto:
- Biochar:Se utiliza principalmente para enmendar el suelo y capturar carbono.
- Biopetróleo:Puede refinarse para obtener biocarburantes y productos químicos.
- Syngas:Se utiliza como combustible o materia prima química.
Comprender estos puntos clave ayuda a seleccionar el método de pirólisis adecuado en función de los productos deseados y de las limitaciones operativas.
Cuadro sinóptico:
| Aspecto | Pirólisis lenta | Pirólisis rápida |
|---|---|---|
| Velocidad de calentamiento | 0,1 a 2°C por segundo | 10 a 200°C por segundo |
| Duración | Varias horas | Pocos segundos (~5 segundos) |
| Producto primario | Biocarbón | Bioaceite (60%) |
| Productos secundarios | Bioaceite y syngas mínimos | Biocarbón (20%), gas de síntesis (20%) |
| Eficiencia energética | Menor | Superior |
| Aplicaciones | Enmienda del suelo, secuestro de carbono | Biocombustibles, productos químicos, materias primas para combustibles |
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