Analýza procesu pyrolýzy rostlinné biomasy

Karolína Jičínská

Bachelor's thesis

Analysis of the pyrolysis process of plant biomass

Abstract:

Spotřeba fosilních paliv v současné době roste a jejich spalováním se uvolňuje velké množství škodlivých látek do ovzduší. Znečištěné prostředí a rychlé vyčerpávání fosilních paliv vede k vzrůstajícímu využívání obnovitelných zdrojů energie. Mezi tyto zdroje patří biomasa, která může být pomocí termochemických a biochemických procesů přeměněna na materiál/produkt s vyšší energetickou hodnotou. Slibným termochemickým procesem je právě pyrolýza. Je to proces, kde na materiál působí teplota bez přístupu medií obsahující kyslík.Tato bakalářská práce na téma Analýza procesu pyrolýzy rostlinné biomasy byla napsána formou literární rešerše na základě vyhledávání a analýzy informací především z vědeckých článků ze světových databází. V práci jsou shrnuty základní poznatky o pyrolýze, dále analyzovány a porovnány různé pyrolýzní procesy. Hlavními procesy jsou především pyrolýza pomalá a rychlá, ale také pražení. Tyto procesy jsou zhodnoceny a popsány včetně technologií (reaktorů), které jsou v současné době využívány. Procesem pyrolýzy lze zpracovat různé druhy materiálů na bázi uhlíku, ale nejčastěji se využívá biomasa. Práce zahrnuje konkrétní příklady vědeckých studií rostlinné biomasy, u kterých byl zkoumán potenciál využití a výstupní produkty. Výstupním materiálem procesu pyrolýzy jsou vždy tři produkty a to kapalný, pevný a plynný produkt. Nejžádanějším produktem pyrolýzy je kapalný produkt tzv. bio olej, který má širokou škálu využití. V poslední části této práce jsou shrnuty výhody, ale také nevýhody procesu pyrolýzy, její energetické a ekonomické zhodnocení.

Abstract:

Nowadays, there is an increasing consumption of fossil fuels however their combustion is associated with release of great amount of harmful substances into the atmosphere. Polluted environment and the rapid depletion of fossil fuels lead to increasing utilization of renewable energy sources. Biomass, one of these sources, can be transformed by thermochemical and biochemical processes into material/product with a higher energy value. The promising thermochemical process is pyrolysis. It is a process where the temperature heats material without access of media containing oxygen.This Bachelor Thesis entitled "Analysis of the pyrolysis process of plant biomass" was written as a literary review based on search and analysis of information for scientific articles from the well-known databases. The present Thesis summarized basics of pyrolysis as well as analyzed and compared various pyrolysis processes. The main processes are represented by slow and fast pyrolysis and also torrefaction. These processes are reviewed and evaluated, including technologies (reactors) that are nowadays applied. By pyrolysis process various kinds of carbon-based materials can be treated, however biomass is most commonly used for these purposes. Specific examples of scientific studies of plant biomass, which tested a potential use and output products, are also presented. The output of pyrolysis process consists of three products, namely liquid, solid and gaseous substances. The most desired output of pyrolysis is a liquid product, called as biooil, which has a wide range of utilization. In the last part of the Thesis advantages and disadvantages of the pyrolysis process and its energy and economic evaluation are presented.

Keywords

pyrolýzní technologie, bio olej, biopaliva, biouhel, pyrolýzní produkty, termochemický proces

Keywords

biooil, biofuels, biochar, pyrolysis products, pyrolysis technology, thermochemical process

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Tatiana Ivanova, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Tropical AgriSciences

Bachelor programme / field:
Tropical Agriculture / Sustainable Development in the Tropics and Subtropics