مفاعل الانحلال الحراري ذو القاعدة الثابتة هو نوع من المفاعلات المستخدمة في عملية الانحلال الحراري، حيث تتحلل الكتلة الحيوية الصلبة أو الركائز الأخرى حرارياً لإنتاج الزيت الحيوي والغاز والفحم. ويتميز هذا المفاعل بتصميم بسيط حيث يتم إدخال الركيزة في القاع وتسخينها، مما يسمح بنقل الحرارة والتحلل الحراري بكفاءة دون الحاجة إلى سائل أو محفز في كثير من الحالات.
التصميم والتشغيل:
يتميز مفاعل الانحلال الحراري ذو القاعدة الثابتة بتصميمه المباشر. توضع الركيزة، التي غالبًا ما تكون الكتلة الحيوية، في قاع المفاعل. ثم يتم تطبيق الحرارة، عادةً من خلال جدران المفاعل التي تنقل الحرارة إلى الركيزة بمعدل ثابت. ويبدأ هذا النقل الحراري عملية الانحلال الحراري، حيث تخضع الكتلة الحيوية للتحلل الحراري، وتتفكك إلى نواتج غازية وسائلة وصلبة.آلية انتقال الحرارة:
في مفاعل القاع الثابت، يتم نقل الحرارة في المقام الأول من خلال مادة القاع، والتي تنقل الحرارة بكفاءة إلى الركيزة. ويتم تسهيل ذلك بإدخال غاز، عادة ما يكون نيتروجين نقي، في قاع المفاعل. ويعمل النيتروجين على الحفاظ على جو خامل، مما يمنع التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها مثل الاحتراق أو التحلل المائي. وبالإضافة إلى ذلك، يساعد الغاز على تسييل جزيئات الركيزة ومواد القاع، مما يعزز كفاءة نقل الحرارة.
المزايا والتحديات:
تتمثل إحدى المزايا المهمة للمفاعلات ذات القاع الثابت في بساطتها وموثوقيتها، مما يجعلها مناسبة للركائز التي تكون موحدة الحجم وذات محتوى منخفض من جزيئات الفحم الدقيقة. وتُعرف هذه المفاعلات بحفظها العالي للكربون، وسرعة الغاز المنخفضة، وزمن بقاء المواد الصلبة الطويل. ومع ذلك، فإن التحدي الشائع في المفاعلات ذات القاعدة الثابتة هو تكوين القطران. وقد وفرت التطورات الحديثة في التحويل الحراري والحفزي للقطران حلولاً مجدية للتخفيف من هذه المشكلة.مقارنة مع مفاعلات القاع المميعة:
