Cet article fournit une revue des technologies de pyrolyse, en se concentrant sur les conceptions de réacteurs et les entreprises commercialisant ces technologies. Le regain d'intérêt pour la pyrolyse est motivé par le potentiel de conversion des matériaux lignocellulosiques en bio-huile et en biochar et l'utilisation de ces intermédiaires pour la production de biocarburants, de produits biochimiques et de biochars d'ingénierie pour les services environnementaux. Cette revue présente la pyrolyse lente, intermédiaire, rapide et micro-ondes comme des technologies complémentaires qui partagent certains points communs dans leurs conceptions. Alors que les technologies de pyrolyse lente (fours de carbonisation traditionnels) utilisent des troncs de bois pour produire des morceaux de charbon pour la cuisson, les systèmes de pyrolyse rapide traitent les petites particules pour maximiser le rendement en bio-huile. La prise de conscience des enjeux environnementaux liés à l'utilisation des technologies de carbonisation et les difficultés techniques d'exploitation des réacteurs à pyrolyse rapide utilisant du sable comme milieu de chauffage et de grands volumes de gaz porteur, ainsi que les problèmes de raffinage des huiles hautement oxygénées résultantes, obligent la communauté de la conversion thermochimique à repenser la conception et l'utilisation de ces réacteurs. Les réacteurs de pyrolyse intermédiaire (également appelés convertisseurs) offrent des opportunités pour la production équilibrée à grande échelle de charbon et de bio-huile. La capacité de ces réacteurs à traiter les déchets forestiers et agricoles sans trop de prétraitement est un avantage évident. La pyrolyse par micro-ondes est une option pour les petits appareils autonomes modulaires pour la gestion des déchets solides. Ici, l'évolution de la technologie de pyrolyse est présentée d'un point de vue historique ; ainsi, les conceptions innovantes anciennes et nouvelles sont discutées ensemble.

Este documento proporciona una revisión de las tecnologías de pirólisis, centrándose en los diseños de reactores y las empresas que comercializan estas tecnologías. El renovado interés en la pirólisis está impulsado por el potencial de convertir materiales lignocelulósicos en bioaceite y biochar y el uso de estos intermedios para la producción de biocombustibles, bioquímicos y biochars diseñados para servicios ambientales. Esta revisión presenta la pirólisis lenta, intermedia, rápida y de microondas como tecnologías complementarias que comparten algunos puntos en común en sus diseños. Mientras que las tecnologías de pirólisis lenta (hornos de carbonización tradicionales) utilizan troncos de madera para producir trozos de carbón para cocinar, los sistemas de pirólisis rápida procesan partículas pequeñas para maximizar el rendimiento del bioaceite. La realización de los problemas ambientales asociados con el uso de tecnologías de carbonización y las dificultades técnicas de operar reactores de pirólisis rápida utilizando arena como medio de calentamiento y grandes volúmenes de gas portador, así como los problemas con el refinado de los aceites altamente oxigenados resultantes, están obligando a la comunidad de conversión termoquímica a repensar el diseño y uso de estos reactores. Los reactores de pirólisis intermedia (también conocidos como convertidores) ofrecen oportunidades para la producción equilibrada a gran escala de carbón y bioaceite. La capacidad de estos reactores para procesar residuos forestales y agrícolas sin mucho preprocesamiento es una clara ventaja. La pirólisis por microondas es una opción para pequeños dispositivos autónomos modulares para la gestión de residuos sólidos. En este documento, se presenta la evolución de la tecnología de pirólisis desde una perspectiva histórica; por lo tanto, se discuten juntos los diseños innovadores antiguos y nuevos.

This paper provides a review of pyrolysis technologies, focusing on reactor designs and companies commercializing these technologies. The renewed interest in pyrolysis is driven by the potential to convert lignocellulosic materials into bio-oil and biochar and the use of these intermediates for the production of biofuels, biochemicals, and engineered biochars for environmental services. This review presents slow, intermediate, fast, and microwave pyrolysis as complementary technologies that share some commonalities in their designs. While slow pyrolysis technologies (traditional carbonization kilns) use wood trunks to produce char chunks for cooking, fast pyrolysis systems process small particles to maximize bio-oil yield. The realization of the environmental issues associated with the use of carbonization technologies and the technical difficulties of operating fast pyrolysis reactors using sand as the heating medium and large volumes of carrier gas, as well as the problems with refining the resulting highly oxygenated oils, are forcing the thermochemical conversion community to rethink the design and use of these reactors. Intermediate pyrolysis reactors (also known as converters) offer opportunities for the large-scale balanced production of char and bio-oil. The capacity of these reactors to process forest and agricultural wastes without much preprocessing is a clear advantage. Microwave pyrolysis is an option for modular small autonomous devices for solid waste management. Herein, the evolution of pyrolysis technology is presented from a historical perspective; thus, old and new innovative designs are discussed together.

تقدم هذه الورقة مراجعة لتقنيات الانحلال الحراري، مع التركيز على تصاميم المفاعلات والشركات التي تقوم بتسويق هذه التقنيات. إن الاهتمام المتجدد بالتحليل الحراري مدفوع بإمكانية تحويل المواد اللجنوسليلوزية إلى زيت حيوي وفحم حيوي واستخدام هذه المواد الوسيطة لإنتاج الوقود الحيوي والكيماويات الحيوية والفحم الحيوي الهندسي للخدمات البيئية. تقدم هذه المراجعة الانحلال الحراري البطيء والمتوسط والسريع والموجات الدقيقة كتقنيات تكميلية تشترك في بعض القواسم المشتركة في تصميماتها. في حين أن تقنيات التحلل الحراري البطيء (أفران الكربنة التقليدية) تستخدم جذوع الخشب لإنتاج قطع الفحم للطهي، فإن أنظمة التحلل الحراري السريع تعالج الجسيمات الصغيرة لزيادة إنتاجية الزيت الحيوي. إن إدراك القضايا البيئية المرتبطة باستخدام تقنيات الكربنة والصعوبات الفنية لتشغيل مفاعلات التحلل الحراري السريع باستخدام الرمل كوسيط تسخين وكميات كبيرة من الغاز الحامل، بالإضافة إلى مشاكل تكرير الزيوت عالية الأكسجين الناتجة، تجبر مجتمع التحويل الكيميائي الحراري على إعادة التفكير في تصميم واستخدام هذه المفاعلات. توفر مفاعلات التحلل الحراري الوسيطة (المعروفة أيضًا باسم المحولات) فرصًا للإنتاج المتوازن على نطاق واسع للفحم والنفط الحيوي. وتعد قدرة هذه المفاعلات على معالجة نفايات الغابات والنفايات الزراعية دون الكثير من المعالجة المسبقة ميزة واضحة. يعد التحلل الحراري بالموجات الدقيقة خيارًا للأجهزة المستقلة الصغيرة المعيارية لإدارة النفايات الصلبة. هنا، يتم تقديم تطور تقنية الانحلال الحراري من منظور تاريخي ؛ وبالتالي، تتم مناقشة التصاميم المبتكرة القديمة والجديدة معًا.