Торрефакция
Торрефикация биомассы , например древесины или зерна, представляет собой мягкую форму пиролиза при температуре обычно от 200 до 320 °C. Торрефикация изменяет свойства биомассы, чтобы обеспечить лучшее качество топлива для сжигания и газификации . При торрефикации получается относительно сухой продукт, что снижает или устраняет его способность к органическому разложению . Торрефикация в сочетании с уплотнением создает энергоемкий топливный носитель с пониженной теплотворной способностью на 20–21 ГДж /т (LHV). [1] Торрефикация заставляет материал подвергаться реакциям Майяра .. Торрефицированную биомассу можно использовать в качестве энергоносителя или сырья для производства биотоплива и химикатов. [2]
Биомасса может быть важным источником энергии. [3] Однако существует большое разнообразие потенциальных источников биомассы, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики. Для создания эффективных цепочек производства энергии из биомассы торрефикация биомассы в сочетании с уплотнением ( пеллетирование или брикетирование ) является многообещающим шагом на пути к преодолению логистических проблем при разработке крупномасштабных устойчивых энергетических решений за счет упрощения транспортировки и хранения. Пеллеты или брикеты имеют более высокую плотность, содержат меньше влаги и более стабильны при хранении, чем биомасса, из которой они получены.
Торрефикация — это термохимическая обработка биомассы при температуре от 200 до 320 °C (от 392 до 608ºF). Проводится при атмосферном давлении и в отсутствие кислорода . В процессе торрефикации вода, содержащаяся в биомассе, а также лишние летучие вещества высвобождаются, а биополимеры ( целлюлоза , гемицеллюлоза и лигнин ) частично разлагаются, выделяя различные виды летучих веществ. [4] Конечным продуктом является оставшийся твердый, сухой, почерневший материал [5] , который называется торрефицированной биомассой или биоуглем .
Во время процесса биомасса обычно теряет 20% своей массы (сухая масса) и 10% своей теплотворной способности без заметного изменения объема. Эта энергия (летучие вещества) может быть использована в качестве топлива для нагрева в процессе торрефикации. После торрефикации биомассы ее можно уплотнить, обычно в брикеты или гранулы, с использованием обычного оборудования для уплотнения, чтобы увеличить ее массу и плотность энергии, а также улучшить ее гидрофобные свойства. Конечный продукт может отталкивать воду и, таким образом, может храниться во влажном воздухе или под дождем без заметного изменения содержания влаги или теплотворной способности, в отличие от исходной биомассы.
История торрефикации восходит к началу 19 века, а газификаторы широко использовались во время Второй мировой войны. [6]
Торрефицированная и уплотненная биомасса имеет ряд преимуществ на различных рынках, что делает ее конкурентоспособной по сравнению с обычными древесными гранулами из биомассы .
