view in publisher's site

The multi-scale challenges of biomass fast pyrolysis and bio-oil upgrading: Review of the state of art and future research directions

Biomass fast pyrolysis is potentially one of the cheapest routes toward renewable liquid fuels. Its commercialization, however, poses a multi-scale challenge, which starts with the characterization of feedstock, products and reaction intermediates at molecular scales, and continues with understanding the complex reaction network taking place in different reactor configurations, and in the case of catalytic pyrolysis and upgrading on different catalysts. In addition, crude pyrolysis oil is not immediately usable in the current energy infrastructure, due to undesirable properties such as low energy content and corrosiveness as a result of its high oxygenate content. It, therefore, needs to be upgraded and fractionated to desired specifications. While various types of pyrolysis reactors and upgrading technologies are under development, knowledge transfer and closing the gap between theory and application requires model development. In-depth understanding of the reaction mechanisms and kinetics should be combined with the knowledge of multi-scale transport phenomena to enable design, optimization, and control of complex pyrolysis reactors. Finally, underpinning economic and environmental impacts of biofuel production requires expanding the system boundaries to include the overall process and supply chain. The present contribution aims at providing a comprehensive multi-scale review that discusses the state of the art of each of these aspects, as well as their multi-scale interactions. The study is mainly focused on fast pyrolysis, although reference to other types of pyrolysis technologies is made for the sake of comparison and knowledge transfer.

چالش‌های چند مقیاسی مربوط به پیرولیز سریع زیست‌توده و ارتقا نفت زیستی: مروری بر پیشرفت‌های اخیر و تحقیقات آینده

پیرولیز سریع زیست توده به طور بالقوه یکی از ارزان‌ترین مسیرها به سمت سوخت‌های مایع تجدید پذیر می‌باشد. با این حال، تجاری سازی آن یک چالش چند مقیاسی ایجاد می‌کند، که با شناسایی مواد خام، محصولات و حد واسط‌های واکنش در مقیاس‌های مولکولی آغاز می‌شود، و با درک شبکه واکنش پیچیده که در پیکربندی‌های مختلف رآکتور رخ می‌دهد، و در مورد پیرولیز کاتالیزوری و ارتقا در کاتالیزورهای مختلف ادامه می‌یابد. علاوه بر این، نفت پیرولیز نفت خام به دلیل خواص نامطلوب مانند محتوای انرژی پایین و خورندگی در نتیجه محتوای اکسیژنی بالا، بلافاصله در زیرساخت‌های انرژی کنونی قابل‌استفاده نمی‌باشد. بنابراین باید آن را ارتقا داده و به ویژگی‌های مطلوب تجزیه کرد. در حالی که انواع مختلفی از راکتورهای پیرولیز و تکنولوژی‌های ارتقا در حال توسعه می‌باشند، انتقال دانش و بستن شکاف بین تئوری و کاربرد نیازمند توسعه مدل می‌باشد. درک عمیق مکانیزم‌های واکنش و سینتیک باید با دانش پدیده‌های انتقال چندمقیاسی ترکیب شود تا طراحی، بهینه‌سازی و کنترل راکتورهای پیرولیز پیچیده را ممکن سازد. در نهایت، حمایت از اثرات اقتصادی و زیست‌محیطی تولید سوخت زیستی نیاز به گسترش مرزه‌ای سیستم برای در بر گرفتن فرآیند کلی و زنجیره تامین دارد. هدف از این مقاله ارائه یک بررسی چند مقیاسی جامع است که در مورد وضعیت هنر هر یک از این جنبه‌ها و همچنین تعاملات چند مقیاسی آن‌ها بحث می‌کند. این مطالعه عمدتا بر پیرولیز سریع تمرکز دارد، اگرچه به دیگر انواع فن‌آوری‌های پیرولیز به منظور مقایسه و انتقال دانش اشاره دارد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • ترجمه مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • ترجمه مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • مقاله Fuel Technology
  • ترجمه مقاله Fuel Technology
  • مقاله تکنولوژی سوخت
  • ترجمه مقاله تکنولوژی سوخت
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.