Avainero hiilen karbonoinnin ja kaasutuksen välillä on se, että hiilen karbonointi on haihtuvien tuotteiden vapautumista hiilestä lämmitettäessä, kun taas kaasutus on biomassan muuntamista tuotantokaasuksi (syngaasiksi) lämmitettäessä.
Hiilen karbonointi ja kaasutus ovat tärkeitä teollisia prosesseja, joissa hiili on pääasiallinen lähtöaine. Näistä prosesseista syntyy tärkeitä jäämiä lämpökäsittelyssä.
Mitä on hiilen karbonointi?
Hiilen karbonointi on prosessi, jossa hiiltä lämmitetään, jolloin haihtuvat tuotteet vapautuvat hiilestä jättäen jäljelle kiinteän jäännöksen. Tätä kiinteää jäännöstä kutsutaan koksiksi. Kivihiilen haihtuvat tuotteet voivat olla nesteitä tai kaasuja, tai ne voivat olla molempia. Tässä prosessissa meidän on lämmitettävä hiili korkeaan lämpötilaan. Voimme tehdä tämän lämmityksen joko ilman happea tai valvotulla happikaasutasolla.
Kuva 01: Hiiletys
Yleensä termillä karbonointi tarkoitetaan orgaanisen aineen (kuten kasvien ja kuolleiden eläinmateriaalien) muuntamista hiileksi analyyttisellä prosessilla, jota kutsutaan tuhoavaksi tislaukseksi. Destruktiivinen tislaus on käsittelemättömän materiaalin hajottamista lämmön avulla, jota seuraa asianmukainen uutto.
Hiltymisprosessi tapahtuu pyrolyyttisenä reaktiona, ja se on monimutkainen prosessi, jossa tapahtuu useita kemiallisia reaktioita samanaikaisesti. Näitä reaktioita ovat dehydraus, kondensaatio, vedyn siirto ja isomerointi.
Lisäksi hiiltyminen eroaa kovettumisesta, koska kovettuminen on suhteellisen nopeaa korkean reaktionopeuden vuoksi.
Mitä on kaasutus?
Kaasutus on lämpökemiallinen prosessi, joka muuntaa biomassan palavaksi kaasuksi, jota kutsutaan tuottajakaasuksi (syngas). Tässä materiaalit hajoavat ympäristössä, jossa on pieni määrä happea. Tämä happimäärä ei kuitenkaan riitä palamiseen. Kaasutustuotteet ovat lämpöä ja palavaa kaasua.
Lisäksi prosessi etenee lämpötiloissa 800–1200 °C. Tämän prosessin aikana muodostuvan palavan kaasun pääkomponentteja ovat hiilimonoksidi ja vetykaasu. Lisäksi on joitain muita komponentteja, kuten vesihöyryä, hiilidioksidia, tervahöyryä ja tuhkaa.
Kuva 02: Erityyppiset kaasuttimet
Kaasuttimessa, jossa kaasutus tapahtuu teollisella tasolla, voimme käyttää erityyppisiä raaka-aineita; voimme luokitella ne ominaisuuksien, kuten koon, muodon, irtotiheyden, kosteuspitoisuuden, energiasisällön, kemiallisen koostumuksen, homogeenisuuden jne. mukaan. Raaka-ainetyyppejä ovat jätehuolto, kuten jätepuu, pelletit ja lastut, muovit ja alumiini, jätevedet liete jne.
Mitä eroa on hiilen karbonoinnin ja kaasutuksen välillä?
Hiilen karbonointi ja kaasutus ovat tärkeitä teollisia prosesseja, joissa hiili on pääasiallinen lähtöaine. Keskeinen ero hiilen karbonoinnin ja kaasutuksen välillä on se, että hiilen karbonointi on haihtuvien tuotteiden vapautumista hiilestä lämmitettäessä, kun taas kaasutus on biomassan muuntamista synteesikaasuksi lämmitettäessä. Lisäksi hiilen hiiltymisen lopputuotteita ovat koksi, kivihiiliterva, noki ja hiilivetykaasut, kun taas kaasutuksen lopputuotteita ovat kiinteät aineet, tuhka, kuonat ja synteesikaasu.
Alla oleva infografiikka luettelee hiilen hiiltymisen ja kaasutuksen väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Hiilen karbonointi vs kaasutus
Hiilivetyteollisuudessa kivihiili on tärkeä lähtöaine, joka voi läpikäydä useita erilaisia prosesseja, kuten hiiltymisen ja kaasutuksen. avainero hiilen hiiltymisen ja kaasutuksen välillä on se, että hiilen karbonointi on haihtuvien tuotteiden vapautumista hiilestä lämmitettäessä, kun taas kaasutus on biomassan muuntamista synteesikaasuksi lämmitettäessä.
