Tùy thuộc vào tốc độ gia nhiệt mà quá trình nhiệt phân được phân ra thành các loại nhiệt phân chậm, nhiệt phân trung bình và nhiệt phân nhanh [1], [14]
1 2 2 1 Nhiệt phân chậm
Quá trình nhiệt phân chậm đã được sử dụng hàng trăm năm để sản xuất than Gần đây, phương pháp này chủ yếu được sử dụng để sản xuất methanol và hắc ín Các đặc trưng chính của quá trình nhiệt phân chậm là:
- Tốc độ gia nhiệt thấp: 0 ÷ 2 ºC/phút;
- Tốc độ phát ra các chất dễ bay hơi từ các hạt sinh khối thấp;
- Thời gian lưu sản phẩm quá trình nhiệt phân rất lâu, từ vài phút tới vài ngày; - Nhiệt độ phản ứng: 200 ÷ 400 ºC
1 2 2 2 Nhiệt phân trung bình
Nhiệt phân trung bình được sử dụng chủ yếu để sản xuất nhiên liệu sinh học dạng lỏng Các sản phẩm của quá trình bao gồm: khoảng 50 % chất lỏng, 25 % chất rắn và 25 % chất khí Trong thành phần sản phẩm chất lỏng, chất lỏng hữu cơ chiếm khoảng 50 %, phần còn lại là nước Các đặc trưng chính của quá trình nhiệt phân trung bình là:
- Tốc độ gia nhiệt: 10 ÷ 50 °C/s; - Nhiệt độ phản ứng: 400 ÷ 500 ºC;
- Thời gian lưu sản phẩm quá trình nhiệt phân trung bình, từ 10 đến 30 s
1 2 2 3 Nhiệt phân nhanh
Nhiệt phân nhanh được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học dạng lỏng, khối lượng sản phẩm chất lỏng tạo ra chiếm đến 70 % [1] Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình nhiệt phân nhanh là:
- Tốc độ gia nhiệt cao: 10 ÷ 1 000 °C/s; - Nhiệt độ phản ứng: 400 ÷ 600 oC;
- Sau khi ra kh ỏi lò ph ả n ứ ng, s ả n ph ẩ m khí t ừ quá trình nhi ệ t phân phải được làm lạ nh nhanh để tránh quá trình cracking th ứ c ấ p làm gi ả m hi ệ u su ấ t thu h ồi d ầ u sinh học
Trong các quá trình nhiệt phân nêu trên, quá trình nhiệt phân nhanh có tốc độ gia nhiệt, nhiệt độ phản ứng và hệ số trao đổi nhiệt phức hợp giữa môi chất tải nhiệt với sinh khối lớn nhất nên khả năng phân hủy sinh khối đạt hiệu quả cao nhất và
lượng dầu sinh học thu hồi cao nhất Điều này được chứng minh bởi các kết quả nghiên cứu thực nghiệm của các tác giả D Meier (1999) [27], Scott (1999) [85], Bridgwater A V cùng các cộng sự (2012) [1] và được tổng hợp trong bảng 1 2
Bảng 1 2: Sản phẩm nhiệt phân của gỗ phụ thuộc vào công nghệ nhiệt phân
Như vậy, từ kết quả tổng hợp thể hiện hiện trong bảng 1 2 cho thấy tùy thuộc vào đặc điểm của mỗi loại công nghệ nhiệt phân mà tỷ lệ thành phần các sản phẩm sẽ khác nhau Với mục tiêu sản xuất dầu sinh học từ sinh khối đạt hiệu quả cao nhất, tác giả lựa chọn công nghệ nhiệt phân nhanh để thực hiện công việc này Sự lựa chọn này cũng phù hợp với xu hướng sản xuất dầu sinh học từ sinh khối ở các nước trên thế giới