Kolmivaiheisen pyrolyysiprosessin mallintaminen

Abstract

Työssä rakennetun mallin avulla määritettiin kolmivaiheisen hitaan pyrolyysiprosessin massa- ja energiavirrat. Mallissa reaktoriin syötettiin 2 kg tuoretta mäntyä, josta kuivausvaiheen jälkeen saatiin tuotteena 1 kg kuivaa puuta. Lämpötilassa 260 °C suoritetun torrefioinnin kiintosaanto oli 0,84 kg torrefiointiöljyn 0,13 kg ja kaasujen 0,04 kg. Hapan torrefiointiöljy sekä torrefiointikaasut johdettiin ulos prosessista ja torrefioitu puu pyrolysoitiin 450 °C:ssa, jolloin muodostui biohiiltä 0,28 kg, pyrolyysiöljyä 0,35 kg ja pyrolyysikaasuja 0,37 kg kiloa torrefioitua puuta kohti. Kuivausvaihe kulutti energiaa 3260 kJ/kg-tuore puu ja torrefiointi 619 kJ/kg-kuiva puu. Pyrolyysivaihe sen sijaan oli eksoterminen ja tuotti lämpöä 1904 kJ/kg-torrefioitu puu. Kokonaisuudessaan prosessi kulutti energiaa 1975 kJ/kg-tuoretta puuta biohiilisaannon ollessa 24 %, öljysaannon 42 % ja kaasusaannon 35 %.