Pyrolyysi on terminen hajoaminen prosessi, jossa -of kirjoittaa orgaaniset aineet että suurimmassa osassa suoritetaan korkeissa lämpötiloissa inertissä väliaineessa (ilman happea). Kun orgaanista ainetta käsitellään pyrolyysillä, saadaan tuotteita, joita käytetään teollisuudessa.
Yksi elementteistä, joita voidaan saada, on koksi, jota käytetään polttoainetyyppinä, jolla on teollisuusominaisuudet. Voit myös hankkia biokeriä (tunnetaan nimellä biohaari), jota käytetään muokkaamaan tai parantamaan maaperää.
Pyrolyysi muuttaa orgaanisen aineen ainesosinaan kaasumaisena, kiinteäksi jäännöslajiksi, joka koostuu hiilestä ja tuhkasta, ja nestemäisestä aineesta, jota kutsutaan bioöljyksi.
Tämä reaktio tuottaa muita yhdisteitä, kuten ei-kondensoitumattomia kaasuja tai nesteitä, jotka voidaan kondensoida, samalla kun se muuttaa aineen palautumattomasti.
Vaikka tämä tekniikka on erittäin tärkeä ja sillä on monia sovelluksia, se voi tuottaa ympäristölle haitallisia elementtejä, jotka aiheuttavat myrkyllisyysriskin eläville olennoille.
Pyrolyysin kemiallinen reaktio
Pyrolyysireaktio, kuten aikaisemmin mainittiin, sisältää erittäin korkeiden lämpötilojen käyttämisen ilmakehässä ilman happea, jotta aineiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet muuttuisivat niiden lämpöhajoamisen kautta.
Tässä mielessä tämä prosessi muuttaa orgaanisen alkuperän aineet aineiksi, jotka se muodostavat sen kaasumaisessa faasissa, kiinteän faasin jäännösaineiksi, jotka muodostuvat hiilestä ja tuhkasta, ja nestemäisestä aineesta, jonka öljyominaisuudet tunnetaan nimellä bioöljy.
Tätä reaktiota käytetään poistamaan pilaavat aineet orgaanisesta aineesta, ja se saavuttaa tämän tavoitteen kahdella tavalla:
- Saastuneiden molekyylien pirstoutuminen hajottamalla sidokset muodostaen lajeja, joiden molekyylipaino on pienempi (tunnetaan tuhoamisena).
- Näiden haitallisten yhdisteiden erottaminen aineesta tuhoamatta niitä.
Siksi pyrolyysitekniikkaa käytetään laajasti orgaanisten aineiden, kuten polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen, kuten murtumien tai hajoamisten, käsittelemisessä kuumille altistettaessa.
Päinvastoin, tämä reaktio on epäonnistunut, jos sitä käytetään epäorgaanisten lajien, kuten metalliyhdisteiden, poistamiseen; sitä on kuitenkin mahdollista käyttää prosesseissa, jotka tekevät näistä metalleista inerttejä.
Puun reaktio
Puussa esiintyvän pyrolyysireaktion tapauksessa tähän prosessiin sisältyy erittäin korkeiden lämpötilojen (noin 1000 ° C) levittäminen ilmattomaan ympäristöön. Tuotteista riippuen on useita prosesseja, joita käytetään säännöllisesti.
Yksi tekniikoista on hiilentäminen, jossa kartionmuotoiset puupylväät pystytetään ja peitetään maalla sen lämmittämiseksi metalliuuneissa; Tämä tuottaa erilaisia tuotteita, kuten aktiivihiiltä, lääkkeitä, ilotulitteita.
Toisaalta tuhoava tislaus saa etikkahappoa, tervaa ja muita aineita kuumentamalla puuta vähitellen lisäämällä asteittain lämpötilaa tähän tarkoitukseen käytetyissä suljetuissa tiloissa.
Käytetään myös nesteyttämistä, joka on yleisesti käytetty menetelmä nestemäisen faasin polttoaineen, jota kutsutaan pyrolyyttiseksi öljyksi, valmistukseen tätä tarkoitusta varten suunnitelluissa säiliöissä.
Öljyreaktio
Maaöljypyrolyysissä tarkoitetaan tämän aineen muodostavien seosten sisältämien suurimolekyylipainoisten hiilivetyjen hajoamis- tai fraktiointiprosessia.
Siten, kun joillekin raakaöljystä johdettuihin tuotteisiin kohdistuu tiettyjä paine- ja lämpötilaolosuhteita, niihin sisältyvät suuremman painon molekyylit krakkaavat tai "halkeilevat" prosessin, joka hajottaa ne kevyemmiksi hiilivedyiksi (joiden alhaisempi piste on kiehuva ja pienempi paino).
Tämä menetelmä, joka käyttää lähinnä öljyn raskaampia fraktioita, muuttaa suuria määriä alifaattisia hiilivetyjä aromaattisiksi molekyyleiksi ja auttaa muun muassa polttoaineiden, kuten bensiinin, dieselin, lentopolttoaineen, valmistuksessa ja parantamisessa.
Tässä mielessä tällä reaktiolla tuotetut molekyylit, kuten alkaanit, alkeenit ja muut pienimolekyylipainoiset lajit, voidaan erottaa ja puhdistaa, jotta saadaan raaka-ainetta, jolla on suuri merkitys muissa menetelmissä, kuten tiettyjen orgaanisten yhdisteiden synteesissä.
Biomassan reaktio
Biomassan (elävistä olennoista talletettu orgaaninen aine) pyrolyysireaktio sisältää kemiallisten sidosten hajoamisen suurimolekyylipainoisissa yhdisteissä, kuten hemiselluloosa tai selluloosa, joita pidetään makromolekyyleinä.
Nämä aineet hajotetaan pienemmiksi kaasumaisiksi lajeiksi pilkkoutumisen, renkaan avautumisen ja depolymeroinnin monimutkaisilla reaktioilla biomassan muuttamiseksi energiaksi mahdollisesti käyttökelpoiseksi aineeksi.
Biomassan pyrolyysi voi niiden aggregaatiotilan mukaan, jossa niitä esiintyy normaaleissa ympäristöolosuhteissa, olla peräisin kolmen tyyppisistä aineista: kivihiili, terva ja kaasu; Ne voivat johtaa arvokkaisiin tuotteisiin, kuten biopolttoaineisiin.
Alkaanien reaktio
Kuten aiemmin sanottiin, pyrolyysi koostuu orgaanisten aineiden hajoamisesta lämmöllä ja alkaanien tapauksessa suljettua kammiota käytetään korkeissa lämpötiloissa samalla tavoin kuin selitetyt pyrolyysityypit.
Koska nämä ovat kuitenkin suuria alkeeneja, hiili-hiili-sidokset hajoavat - sattumanvaraisesti - molekyyliä pitkin ja erilaiset radikaalilajit ovat peräisin.
Siten, kun näiden yhdisteiden alkyyliketju pirstaloituu, syntyy pienempiä alkaaneja, joitain alkeeneja (pääasiassa eteeniä) ja muita pienempiä lajeja, kuten alkyyliradikaaleja, vedyn lisäksi vähemmän tärkeissä määrissä.
Viitteet
- Wikipedia. (SF). Pyrolyysistä. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
- Britannica, E. (toinen). Pyrolyysistä. Palautettu osoitteesta britannica.com
- Wang, S. ja Luo, Z. (2017). Biomassan pyrolyysi. Saatu osoitteesta books.google.co.ve
- Berliini, AA (2005). Pyrolyysin, palamisen ja hapettumisen kemiallinen fysiikka. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve
- Moldoveanu, SC (2009). Orgaanisten molekyylien pyrolyysi: sovellukset terveys- ja ympäristöasioihin. Saatu osoitteesta google.co.ve