Pyrolysis engineers have traditiona

Pyrolysis engineers have traditionally sought to minimize char production as it has been viewed as a problematic low-value waste fraction. Consequently there has been much focus of research effort on fast pyrolysis which maximizes condensable oil and also gasification (which is a process similar to fast pyrolysis, but including a limited supply of oxygen). These produce predominantly heavy oil or gas, yielding only small proportions of char. The development of integrated systems that produce energy and char at high efficiency by slow pyrolysis is still, therefore, mainly on the research scale, with technology commercially deployed only at a handful of locations.

The energy content of biochar depends on its feedstock, but may reach 30 and 35 MJ kg-1 (Ryu et al., 2007). Therefore char is conventionally used to provide the heat driving the primary pyrolysis through burning or gasification (Demirbas et al., 2006), or to dry incoming feedstock. Maximizing biochar is therefore at the expense of usable energy in gaseous and liquid forms (Demirbas, 2006) and has an opportunity cost. Although a mitigation strategy for the abatement of greenhouse gases may favor maximization of biochar production (Gaunt and Lehmann, 2008), the realistic balance is a function of market and engineering constraints. Process parameters fundamentally affect the properties of the biochar product, modifying its possible value in agriculture, and in the sequestration of carbon. Temperature and residence (heating) time are particularly important, but the feedstock and its interaction with temperature may be equally significant.

Human society in general has extensive experience of pyrolysis in the specific context of producing charcoal, mainly as a clean-burning fuel. Currently produced in rural areas for urban markets and industrial smelting of iron (where carbon credits can be obtained for emissions offset from coke), traditional methods of charcoal production predominate and represent the most widely practiced form of pyrolysis at the current time. In charcoal production process heat is generated within the kiln by initiating combustion of some of the feedstock in air, prior to restricting air flow. Although no fuel is required for external heating, the combustion phase and incomplete exclusion of air lowers conversion rates from biomass to charcoal (about 20% in traditional kilns). This type of production is typically small scale and a “batch” process where the full cycle of heating and cooling is applied to a confined and stationary charge. In addition to being energetically inefficient and time-consuming, these processes are highly polluting: potentially useful gases are emitted, together with aerosol (smoke) from partially combusted oil and tar. Unfortunately, in addition to the emission of CO2 and potent trace greenhouse gases in these streams, traditional charcoal manufacture is also implicated in depletion of forest and wood fuel resources, and wasteful in terms of utilization of biomass carbon as such a large fraction is lost back to the atmosphere. Nonetheless, the current definition of biochar does encompass charcoal, ostensibly to recognize its historic value in soil management, and to acknowledge the accessibility and universality of technology used to produce it. Much evidence drawn upon to assess biochar function rests on studies made using charcoal.

The difference in the proportion of feedstock carbon retained is the key difference between traditional production of charcoal and slow pyrolysis, by which typically 30–40% of feedstock mass is recovered as char. Although optimised for char production it is thought that 50% retention might be achievable. It is also possible that additional carbon retained in slow pyrolysis is not chemically or physically consistent with traditional charcoal containing, for example, a greater concentration of hydrogen and oxygen (due to less complete pyrolysis), deposited oils and tars, and possibly thermal alteration of these. The formation of secondary char increases with vapor residence time, which is in turn a function of the rate at which gas flows or is propelled from the reactor. The current position of pyrolysis in the context of a range of other biomass conversion processes is shown in Fig. 1.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วิศวกรชีวภาพมีประเพณีขอลดผลิตอักขระ ตามที่ได้ดูเป็นเศษขยะค่าต่ำมีปัญหา จึง มีความมากของความพยายามวิจัยในชีวภาพอย่างรวดเร็วซึ่งวางน้ำมัน condensable และการแปรสภาพเป็นแก๊ส (ซึ่งเป็นกระบวนการที่คล้ายกับไพโรไลซิรวดเร็ว แต่รวมถึงจำกัดการจัดหาออกซิเจน) ผลิตเหล่านี้หนักเป็นน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติ ผลผลิตเฉพาะขนาดเล็กสัดส่วนของอักขระ การพัฒนาระบบรวมที่ผลิตพลังงานและอักขระที่มีประสิทธิภาพสูง โดยการไพโรไลซิช้า จึงยังคง ส่วนใหญ่ในระดับงานวิจัย เทคโนโลยีที่ใช้ในเชิงพาณิชย์เท่านั้นที่หยิบของที่ตั้ง

เนื้อหาพลังงานของ biochar ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบของ แต่อาจถึง 30 และ 35 MJ กก.-1 (Ryu et al., 2007) ดังนั้น อักขระดีใช้ความร้อนชีวภาพหลักการเขียนหรือการแปรสภาพเป็นแก๊ส (Demirbas et al., 2006), หรือแห้งวัตถุดิบขาเข้าขับรถ เพิ่ม biochar จึงเป็นค่าใช้จ่ายของพลังงานที่ใช้ในฟอร์มเป็นต้น และของเหลว (Demirbas, 2006) และมีต้นทุนโอกาส แม้ว่ากลยุทธ์การลดการลดหย่อนของก๊าซเรือนกระจกอาจชอบ maximization biochar ผลิต (Gaunt และ Lehmann, 2008), ยอดดุลจริงเป็นหน้าที่ของการตลาดและวิศวกรรมจำกัด พารามิเตอร์กระบวนการพื้นฐานมีผลต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ biochar ปรับเปลี่ยนค่าได้ ในเกษตร และ sequestration ของคาร์บอน อุณหภูมิและเรสซิเดนซ์ (ความร้อน) เวลามีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง แต่อาจจะสำคัญเท่า ๆ กันวัตถุดิบและการโต้ตอบกับอุณหภูมิ

สังคมมนุษย์โดยทั่วไปมีประสบการณ์ไพโรไลซิในบริบทของการผลิตถ่าน ส่วนใหญ่เป็นเชื้อเพลิงสะอาดเผาไหม้ ปัจจุบันผลิตในชนบทสำหรับตลาดเมืองและ smelting อุตสาหกรรมเหล็ก (ที่คาร์บอนเครดิตสามารถได้รับการชดเชยการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากโค้ก), วิธีผลิตถ่านแบบดั้งเดิม predominate และแสดงแบบไพโรไลซิฝึกกันอย่างแพร่หลายในเวลาปัจจุบัน ในการผลิตถ่าน กระบวนการความร้อนจะขึ้นภายในเตาเผาที่ โดยเริ่มต้นการเผาไหม้ของวัตถุดิบในอากาศ ก่อนการจำกัดกระแสอากาศ ถึงแม้ว่าน้ำมันไม่จำเป็นสำหรับการทำความร้อนภายนอก ขั้นตอนการเผาไหม้และอากาศไม่สมบูรณ์ออกแปลงพิเศษจากชีวมวลถ่าน (ประมาณ 20% ในยุคโบราณ) ผลิตชนิดนี้มีขนาดเล็กและ "ชุด" กระบวนการที่มีใช้วงจรของความร้อน และเย็นเพื่อจำกัด และเครื่องเขียนค่า นอกจากจะต่ำ และใช้เวลานานหรบ ๆ กระบวนการเหล่านี้จะสูง polluting: ก๊าซที่อาจเป็นประโยชน์เปล่งออกมา พร้อมขวดสเปรย์ (ควัน) บางส่วนเป็นน้ำมันและทาร์ อับ นอกจากการปล่อยก๊าซ CO2 และก๊าซเรือนกระจกมีศักยภาพติดตามในกระแสข้อมูลเหล่านี้ ผลิตถ่านแบบดั้งเดิมยังเกี่ยวข้องในการลดลงของป่าและทรัพยากรไม้เชื้อเพลิง และ wasteful ในแง่ของการใช้ประโยชน์ของคาร์บอนชีวมวลเช่นเศษส่วนใหญ่หายไปบรรยากาศ กระนั้น กำหนดปัจจุบันของ biochar รอบถ่าน รัฐบาลรู้จักค่าของประวัติศาสตร์ในการจัดการดิน และยอมรับถึงการ universality เทคโนโลยีใช้ในการผลิตนั้น หลักฐานมากออกตามหาฟังก์ชัน biochar อยู่บนการศึกษาทำโดยใช้ถ่าน

ความแตกต่างของสัดส่วนของวัตถุดิบคาร์บอนสะสมเป็นความแตกต่างสำคัญระหว่างผลิตดั้งเดิมของช้า และถ่านชีวภาพ ซึ่งโดยทั่วไป 30-40% ของวัตถุดิบ ควบคุมมวลเป็นอักขระ แม้ว่าเหมาะสำหรับอักขระผลิตงานกราฟฟิก มันเป็นความคิดที่ 50% รักษาอาจทำได้ มันเป็นไปได้ว่า เติมคาร์บอนที่สะสมในไพโรไลซิช้าไม่สารเคมี หรือทางกายภาพสอดคล้องกับแบบถ่านประกอบด้วย ตัวอย่าง เข้มข้นมากกว่าของไฮโดรเจน และออกซิเจน (เนื่องจากสมบูรณ์น้อยไพโรไลซิ), ฝากน้ำมัน และ tars และความร้อนอาจเปลี่ยนเหล่านี้ การก่อตัวของอักขระรองเพิ่มขึ้นกับไอเรสซิเดนซ์เวลา ซึ่งเป็นฟังก์ชันของอัตราในกระแสก๊าซที่จะ หรือจากจากปล่อย แสดงตำแหน่งปัจจุบันของไพโรไลซิในบริบทของช่วงของกระบวนการแปลงชีวมวลอื่น ๆ ใน Fig. 1

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วิศวกรผลิตได้ตามเกณฑ์พยายามลดการผลิตถ่านมันถูกมองว่าเป็นปัญหามูลค่าต่ำเศษเสี้ยว จึงมีการเน้นมากของความพยายามในการวิจัยได้อย่างรวดเร็วซึ่งจะเพิ่มน้ำมันไพโรไลซิสย่อและก๊าซ ( ซึ่งเป็นกระบวนการที่คล้ายกับการไพโรไลซิส รวดเร็ว แต่รวมถึงซัพพลายจำกัดออกซิเจน )เหล่านี้ผลิตน้ำมันหรือแก๊สหนักส่วนใหญ่ให้ผลผลิตเพียงขนาดเล็กสัดส่วนของชาร์ การพัฒนาระบบบูรณาการที่ผลิตพลังงานและถ่านที่ประสิทธิภาพสูงโดยไพโรไลซิส ช้า ยัง ดังนั้น ส่วนใหญ่ในระดับวิจัย ด้วยเทคโนโลยีในเชิงพาณิชย์ใช้เพียงหยิบของที่ตั้ง .

ปริมาณพลังงานของไบโอชาร์ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบ ,แต่อาจจะสูงถึง 30 และ 35 MJ kg-1 ( ริว et al . , 2007 ) ดังนั้นจึงเป็นโดยทั่วไปที่ใช้ถ่านให้ร้อนขับรถผลิตหลักผ่านการเผาไหม้หรือก๊าซ ( demirbas et al . , 2006 ) หรือบริการขาเข้าวัตถุดิบ เพิ่มไบโอชาร์จึงเป็นค่าใช้จ่ายของใช้งานพลังงานในรูปแบบก๊าซและของเหลว ( demirbas , 2006 ) และมีโอกาสต้นทุนแม้ว่าการกลยุทธ์สำหรับการลดก๊าซเรือนกระจกอาจชอบสูงสุดของการผลิตไบโอชาร์ ( และผอมโซ เลห์มันน์ , 2008 ) , ความมีเหตุผลเป็นฟังก์ชันของตลาดและข้อจำกัดทางวิศวกรรม พารามิเตอร์ของกระบวนการพื้นฐานที่มีผลต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ไบโอชาร์ แก้ไขค่าเป็นไปได้ในการเกษตร และในการกักเก็บคาร์บอนอุณหภูมิ ( ความร้อน ) และอาศัยเวลาเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะ แต่วัตถุดิบและปฏิสัมพันธ์กับอุณหภูมิอาจจะสำคัญเท่า ๆ กัน

มนุษย์สังคมโดยทั่วไปมีประสบการณ์ที่กว้างขวางของไพโรไลซิสในบริบทเฉพาะของการผลิตถ่านเป็นเชื้อเพลิงเผาไหม้ที่สะอาด .ปัจจุบันการผลิตในชนบทตลาดเมืองและอุตสาหกรรมถลุงเหล็ก ( คาร์บอนเครดิตได้ สำหรับการชดเชยจากโค้ก ) , วิธีการแบบดั้งเดิมของการผลิตถ่านที่มีอำนาจเหนือกว่า และเป็นตัวแทนส่วนใหญ่ปฏิบัติกันอย่างกว้างขวาง รูปแบบของไพโรไลซิสในเวลาปัจจุบันในกระบวนการผลิตถ่านมีความร้อนขึ้นภายในเตาเผา โดยการเริ่มต้นการเผาไหม้บางส่วนของวัตถุดิบในอากาศ ก่อนที่จะ จำกัด การไหลของอากาศ แม้ว่าจะไม่มีน้ำมันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความร้อนภายนอก การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของอากาศลดระยะและการยกเว้นอัตราการแปลงจากชีวมวลเพื่อถ่าน ( ประมาณ 20 % ในเตาเผาแบบดั้งเดิม )การผลิตประเภทนี้มักมีขนาดเล็กและกระบวนการ " ชุด " ที่วงจรเต็มรูปแบบของความร้อนและความเย็นจะใช้คับ ไม่นิ่ง นอกจากจะเป็นพลังที่ไม่มีประสิทธิภาพและใช้เวลานาน กระบวนการเหล่านี้จะสูงมลพิษ : ก๊าซประโยชน์อาจจะถูกปล่อยออกมาพร้อมกับละออง ( ควัน ) จากบางส่วนเผาน้ำมันและน้ำมันดิน ขออภัยนอกจากการปล่อย CO2 และมีร่องรอยก๊าซเรือนกระจกในกระแสเหล่านี้ ผลิตถ่านแบบดั้งเดิม ยังบ่งชี้ถึงการสูญเสียป่าไม้และไม้เชื้อเพลิง และสิ้นเปลืองทรัพยากร ในแง่ของการใช้ชีวมวลคาร์บอนเป็นเศษส่วน เช่นขนาดใหญ่จะหายไปกลับสู่บรรยากาศ อย่างไรก็ตาม ความหมายปัจจุบันของไบโอชาร์จะให้ถ่านอย่างชัดเจนเพื่อรู้ถึงคุณค่าทางประวัติศาสตร์ของมันในการจัดการดิน และยอมรับการเข้าถึงและความเป็นสากลของเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตมัน หลักฐานมากวาดเมื่อประเมินฟังก์ชันไบโอชาร์ขึ้นอยู่กับการศึกษาการใช้ผงถ่าน

ความแตกต่างในสัดส่วนของวัตถุดิบ คือ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคาร์บอนสะสมการผลิตแบบดั้งเดิมของถ่านและเคลื่อนที่ช้าซึ่งโดยทั่วไป 30 – 40 % ของมวลสารตั้งต้นได้เป็นถ่าน . ถึงแม้ว่าประสิทธิภาพการผลิตถ่านมันเป็นความคิดที่ 50% รักษาอาจทำได้ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่าคาร์บอนเพิ่มเติมเก็บไว้ในไพโรไลซิสช้าไม่ใช่ทางเคมีหรือทางกายภาพที่สอดคล้องกับแบบดั้งเดิมถ่านที่มี ตัวอย่างเช่นปริมาณความเข้มข้นของไฮโดรเจนและออกซิเจน ( เนื่องจากสมบูรณ์น้อยไพโรไลซีส ) ฝากน้ำมันและลาดยาง และอาจร้อน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ การก่อตัวของเพิ่มถ่านรองกับเวลาพักไอน้ำ ซึ่งในการเปิดการทำงานของอัตราการไหลหรือก๊าซขับเคลื่อนจากเครื่องปฏิกรณ์ปัจจุบันตำแหน่งของไพโรไลซิสในบริบทของช่วงของกระบวนการแปรรูปชีวมวลอื่น ๆที่แสดงในรูปที่ 1