<div dir="ltr"><div><div><div><div>Hi Stoves;<br><br></div>Some terminology distinguishes pyrolytic processes by the origin of the heat needed to break organic bonds: "allothermic" and "autothermic" pyrolysis.  With allothermic pyrolysis the heat is supplied from outside the system.  With autothermic pyrolysis, heat is supplied by exothermic oxidation of some of the pyrolytic products.<br><br></div>The major thermal breakdown of organic matter is much the same in both processes, when the fuel particles are "thermally thick" (i.e. there is a substantive temperature gradient between the outside and inside of the particle as it is heated), such as in a TLUD.  As particles heat up from the outside, a thermal 'wave' advances toward the center of the particles, raising the temperature of the organic matter through pyrolytic temperatures in the absence of non-fuel oxygen, because the atmospheric oxygen has been consumed outside the particle.  Thus, the thermal front advancing into the particle is accompanied by a pyrolytic front that leaves the outside of the particle charred.  The outer shell or rind of char does not burn off, because the necessary oxygen is being consumed outside the particle by burning pyrogas, and rate of char oxidation is 100 times slower than the rate of pyrolysis and the rate of pyrolytic gas oxidation. <br><br>Therefore, the major pyrolytic breakdown of organics is basically the same under allothermic or autothermic conditions with thick fuels. Under both circumstances, the oxygen present is only from the biomass.  That is the case for fuel particles > 1 mm thick, and phenomenon increases with particle thickness, such that the center of large particles can be at ambient temperature (ca. 25 °C), while the outside is very hot.<br><br></div>Of course, the big difference between allothermic and autothermic pyrolysis of thick fuel is what happens to the pyrolytic gases as they exit the particle through the rind of char.  The surface temperature of the particles in a gasifier are in the range of 600 to 1200 °C (vs. 450 - 600 °C in a common pyrolysis retort), so the vaporized organics experience more cracking and secondary char formation on the way out of the particle.  Once outside the particle, some pyrolytic gases and some char are oxidized, and secondary reactions continue.<br><br></div><div>When a particle is fully pyrolyzed, the reactions will move to the particle surface were we will have char combustion, providing that there is a fast supply of air, such as we find at the grate of a TLUD, or in a rocket stove.<br></div><div><br></div><div>'Autothermic pyrolysis' may be a more scientific term to use than 'gasification', but 'gasification' is in common use.<br></div><div><br></div><div>Kirk mentioned that you can get allothermic pyrolysis in a TLUD.  I have seen the same when I measured the vertical temperature profile in a ND-TLUD burning wood chips (screened of fines through a 9 mm hardware cloth mesh).  The ignition front almost always channelled down the sidewalls of the reactor and hit the grate leaving a large volume of raw fuel above.  High temperatures (> 800°C) developed at the grate in a charcoal fire that comsumed most of the oxygen in the primary air.  Some flaming pyrolysis advanced horizontally from the channels that had been followed by the ignition front, but a substantive part of the fuel experienced no flame, and underwent allothermic pyrolysis.<br><br></div><div>In order to stop channeling of the ignition front down the reactor sidewalls with my wood chips, I had to insert fire-breaking metal rings into the reactor.  Another approach would have been to have use a coarser screen when I removed the fines from the fuel.<br><br></div><div>I have never succeeded to get channeling with wood pellets.  A pellet fuel bed seems to have no spatial bias in gas conductivity (resistivity).<br><br></div><div>Cheers,<br></div><div>Julien.<br></div><div><br></div><div><div><div><div><div><div><div>-- <br><div><div dir="ltr">Julien Winter<br>Cobourg, ON, CANADA<br></div></div>
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