Piroliza: reakcja drewna, oleju, biomasy i alkanów
Piroliza składa się z procesu rozkładu termicznego, w którym substancje pochodzenia organicznego w znacznej większości są poddawane działaniu wysokich temperatur w środowisku obojętnym (bez obecności tlenu). Gdy materia organiczna jest poddawana obróbce za pomocą pirolizy, otrzymuje się produkty, które są używane w przemyśle.
Jednym z elementów, które można uzyskać, jest koks, który jest używany jako rodzaj paliwa o charakterystyce przemysłowej. Możesz również uzyskać biowęgiel (znany jako biowęgiel), który służy do modyfikowania lub ulepszania gleb.
Ta reakcja powoduje, że inne związki, takie jak niekondensowalne gazy lub ciecze, mogą być skondensowane, podczas gdy transformacja materii jest nieodwracalna.
Chociaż ta technika jest bardzo ważna i ma wiele zastosowań, może generować elementy szkodliwe dla środowiska i stwarzać ryzyko toksyczności dla żywych istot.
Reakcja chemiczna pirolizy
Reakcja pirolizy, jak wspomniano wcześniej, obejmuje stosowanie bardzo wysokich temperatur w atmosferze bez tlenu, w celu wywołania zmian fizycznych i chemicznych właściwości substancji poprzez ich rozkład termiczny.
W tym sensie proces ten przekształca materię organiczną w substancje, które ją tworzą w fazie gazowej, resztkowe fazy stałe utworzone przez węgiel i popiół oraz substancję ciekłą o właściwościach oleistych zwaną biopaliwem.
Ta reakcja służy do eliminacji substancji zanieczyszczających z materii organicznej i spełnia ten cel za pomocą dwóch środków:
- Fragmentacja zanieczyszczających cząsteczek poprzez przerwanie wiązań w celu utworzenia gatunków o mniejszej masie cząsteczkowej (znanej jako zniszczenie).
- Oddzielenie tych szkodliwych związków od materiału bez ich zniszczenia.
Zatem technika pirolizy jest szeroko stosowana w obróbce substancji organicznych, które ulegają pęknięciu lub rozkładowi pod wpływem ciepła, takich jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne.
Przeciwnie, ta reakcja jest nieudana, jeśli jest stosowana do eliminacji związków nieorganicznych, takich jak związki metali; jednak możliwe jest użycie go w procesach, które przekształcają te metale w obojętne.
Reakcja drewna
W przypadku reakcji pirolizy w drewnie proces ten obejmuje zastosowanie bardzo wysokich temperatur (około 1000 ° C) w środowisku pozbawionym powietrza. W zależności od produktów, które chcesz uzyskać, jest regularnie używanych kilka procesów.
Jedną z technik jest karbonizacja, w której stojące drewniane kolumny są wznoszone i przykryte ziemią, aby ogrzać je w piecach metalowych; Powoduje to powstanie różnych produktów, takich jak między innymi węgiel aktywny, leki, gry pirotechniczne.
Z drugiej strony destrukcyjna destylacja powoduje, że kwas octowy, smoła i inne substancje stopniowo ogrzewają drewno, stopniowo zwiększając temperaturę w zamkniętych obudowach używanych do tego celu.
Stosuje się także upłynnianie, które jest procedurą powszechnie stosowaną w produkcji paliwa w fazie ciekłej znanego jako olej pirolityczny, który jest wytwarzany w zbiornikach przeznaczonych do tego celu.
Reakcja olejowa
Mówiąc o pirolizie olejowej, odniesiono się do procesu rozkładu lub frakcjonowania węglowodorów o wysokiej masie cząsteczkowej zawartych w mieszaninach, które tworzą tę substancję.
Tak więc, gdy niektóre produkty pochodzące z ropy naftowej są poddawane pewnym warunkom ciśnienia i temperatury, cząsteczki o większej wadze zawarte w nich przechodzą proces pękania lub „pękania”, który rozbija je na lżejsze węglowodory (z niższym punktem wrzenia i niższa waga).
Ta procedura, która wykorzystuje głównie cięższe frakcje ropy naftowej, przekształca duże ilości alifatycznych węglowodorów w cząsteczki aromatyczne i pomaga w produkcji i ulepszaniu paliw, takich jak między innymi benzyna, olej napędowy, paliwo lotnicze.
W tym sensie cząsteczki, takie jak alkany, alkeny i inne cząsteczki o niskiej masie cząsteczkowej wytwarzane w tej reakcji można oddzielić i oczyścić w celu uzyskania surowego materiału o dużym znaczeniu dla innych procedur, takich jak synteza niektórych związków organicznych.
Reakcja na biomasę
Reakcja pirolizy biomasy (materia organiczna odkładająca się z istot żywych) obejmuje rozbijanie wiązań chemicznych w związkach o wysokiej masie cząsteczkowej, takich jak hemiceluloza lub celuloza, które są uważane za makrocząsteczki.
Substancje te są dzielone na mniejsze gatunki gazowe poprzez złożone reakcje rozszczepiania, otwierania pierścienia i depolimeryzacji, w celu przekształcenia biomasy w potencjalnie użyteczny materiał pod względem energii.
Zgodnie ze stanem agregacji, w którym znajdują się w normalnych warunkach środowiskowych, piroliza biomasy może pochodzić z trzech rodzajów substancji: węgla, smoły i gazu; Mogą one prowadzić do wartościowych produktów, takich jak biopaliwa.
Reakcja alkanów
Jak już wspomniano, piroliza polega na rozkładzie substancji organicznych przez zastosowanie ciepła, aw przypadku alkanów zamknięte pomieszczenie jest używane w wysokich temperaturach w sposób podobny do wyjaśnionych rodzajów pirolizy.
Jednakże, ponieważ jest to kwestia dużych alkenów, wiązania węgiel-węgiel są łamane - w sposób losowy - wzdłuż cząsteczki i powstają różne rodzaje rodników.
Tak więc, gdy łańcuch alkilowy tych związków jest rozdrobniony, wytwarzane są mniejsze alkany, niektóre alkeny (głównie etylen) i inne mniejsze gatunki, takie jak rodniki alkilowe, oprócz mniejszych ilości wodoru.
