પાયરોલિસિસ

ની પ્રક્રિયા pyrolysis અથવા પાયરોલિટીક, જેને પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એવી પ્રક્રિયા છે કે જેમાં ઓક્સિજનની જરૂરિયાત વિના જૈવિક પદાર્થનું અધોગતિ ગરમીની ક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, એટલે કે, તે સંપૂર્ણપણે શુષ્ક વાતાવરણમાં થાય છે. પાયરોલિસિસના પરિણામે બનેલા ઉત્પાદનો ઘન, પ્રવાહી અને વાયુઓ હોઈ શકે છે અને કોલસો અથવા ચારકોલ, ટાર અને છેલ્લે જાણીતા વાયુયુક્ત ઉત્પાદનો અથવા કોલસાની વરાળ જેવા ઉત્પાદનોને અનુરૂપ હોઈ શકે છે. આ પ્રક્રિયા એકલા પ્રકૃતિમાં અથવા દહન અથવા ગેસિફિકેશન દરમિયાન એકસાથે થઈ શકે છે.

આ લેખમાં અમે તમને પાયરોલિસિસ, તેની લાક્ષણિકતાઓ અને મહત્વ વિશે જાણવાની જરૂર છે તે બધું જ જણાવવા જઈ રહ્યા છીએ.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ

પાયરોલિસિસ એ થર્મોકેમિકલ સારવાર છે જે તે કોઈપણ કાર્બન આધારિત કાર્બનિક ઉત્પાદન પર લાગુ કરી શકાય છે. ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં, રાસાયણિક અને ભૌતિક રીતે અલગ અણુઓમાં અલગ થવા માટે સામગ્રી ઊંચા તાપમાને ખુલ્લી પડે છે.

પાયરોલિસિસ એ થર્મોલિસિસનું એક સ્વરૂપ છે અને તેને ઓક્સિજન અથવા અમુક પ્રકારના રીએજન્ટની ગેરહાજરીમાં સામગ્રીના થર્મલ વિઘટન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ અને ગરમી અને સામૂહિક સ્થાનાંતરણ પ્રક્રિયાઓની એકદમ જટિલ શ્રેણીમાંથી પસાર થયેલ વિઘટન પરિણમી શકે છે. તેને ગેસિફિકેશન અને કમ્બશન પહેલા થતા પગલાં તરીકે પણ વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે.

જ્યારે તે તેના આત્યંતિક સ્વરૂપમાં થાય છે, માત્ર કાર્બન અવશેષ તરીકે રહે છે, જેને ચારીંગ કહેવાય છે. પાયરોલિસિસ દ્વારા આપણે વિવિધ ગૌણ ઉત્પાદનો મેળવી શકીએ છીએ જે તકનીકી ક્ષેત્રમાં ઉપયોગી છે. પાયરોલિસિસ ઉત્પાદનો હંમેશા કાર્બન, પ્રવાહી અને બિન-કન્ડેન્સેબલ ગેસ જેવા કે H2, CH4, CnHm, CO, CO2 અને N જેવા ઘન વાયુઓ ઉત્પન્ન કરે છે. કારણ કે પ્રવાહી તબક્કો તેના ઠંડક દરમિયાન માત્ર પાયરોલિસિસ ગેસમાંથી કાઢવામાં આવે છે, ગેસના બે પ્રવાહો. કેટલીક એપ્લીકેશનમાં એકસાથે ઉપયોગ કરી શકાય છે જ્યાં હોટ સિંગાસ સીધા બર્નર અથવા ઓક્સિડેશન ચેમ્બરમાં પૂરા પાડવામાં આવે છે.

પાયરોલિસિસના પ્રકારો

શારીરિક પરિસ્થિતિઓ કે જેમાં તે હાથ ધરવામાં આવે છે તેના આધારે પાયરોલિસિસના બે અલગ અલગ પ્રકારો છે:

• જલીય પાયરોલિસિસ: આ શબ્દનો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે પાણીની હાજરીમાં થતા પાયરોલિસિસનો ઉલ્લેખ કરવો જરૂરી હોય છે, જેમ કે તેલનું સ્ટીમ ક્રેકીંગ અથવા ભારે ક્રૂડ તેલમાં ઓર્ગેનિક અવશેષોનું થર્મલ ડિપોલિમરાઇઝેશન.
• વેક્યુમ પાયરોલિસિસ: આ પ્રકારના વેક્યૂમ પાયરોલિસિસમાં નીચા ઉત્કલન બિંદુઓને હાંસલ કરવા અને બિનતરફેણકારી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ટાળવા માટે શૂન્યાવકાશમાં કાર્બનિક પદાર્થોને ગરમ કરવાનો સમાવેશ થાય છે.

પ્રક્રિયા કે જેના દ્વારા પાયરોલિસિસ થાય છે તે નીચે મુજબ ત્રણ તબક્કામાં વહેંચાયેલું છે:

• પ્રથમ તબક્કામાં છે ઓછી માત્રામાં પાણીના ઉત્પાદન સાથે ધીમી વિઘટન, કાર્બન, હાઇડ્રોજન અને મિથેનના ઓક્સાઇડ. આ વિઘટન પ્રક્રિયાના ઊંચા તાપમાન અને કોલસામાં ફસાયેલા વાયુઓના પ્રકાશનને કારણે બોન્ડ તૂટી જવાના પરિણામે થાય છે.
• બીજા તબક્કાને કહેવામાં આવે છે સક્રિય થર્મલ વિઘટન સ્ટેજ. આ તબક્કા દરમિયાન તાપમાન વધે છે અને કાર્બનના પરમાણુઓ વધુ ઊંડે તૂટી જાય છે, જે કન્ડેન્સેબલ હાઇડ્રોકાર્બન અને ટાર્સની રચના કરે છે. આ તબક્કો 360º C થી શરૂ થાય છે અને જ્યારે તે લગભગ 560º C ના તાપમાને પહોંચે છે ત્યારે સમાપ્ત થાય છે.
• અંતિમ તબક્કો 600ºC થી ઉપરના તાપમાને થાય છે અને તે હાઇડ્રોજન અને અન્ય હીટરોએટોમના ધીમે ધીમે અદ્રશ્ય થવા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

રસોડામાં પાયરોલિસિસનો ઉપયોગ શું થાય છે?

જ્યારે આપણે રસોડામાં હોઈએ છીએ, ત્યારે આપણું જીવન સરળ બનાવવા માટે આપણી પાસે જરૂરી સાધનો હોવા જરૂરી છે, અને તેના માટે અત્યાધુનિક ઓવન હોવું આદર્શ છે. હાલમાં સ્વ-સફાઈ કાર્ય સાથે ઓવનની શ્રેણી છે, જેને પાયરોલિસિસ ઓવન કહેવામાં આવે છે, જેનું મુખ્ય કાર્ય પોતાની જાતને સાફ કરવામાં સક્ષમ થવાનું છે.

આ પ્રકારના ઓવન તેઓ તાપમાનને 500 ° સે સુધી વધારવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, અંદરના ખોરાકના અવશેષોને વિઘટન કરવું, તેને વરાળ અથવા રાખમાં ફેરવવું, અને પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીની અંદર રસોઈ કર્યા પછી અપ્રિય ગંધને પણ દૂર કરવી. એટલે કે, ખોરાક અવશેષો, ઊંચા તાપમાનને કારણે, કાર્બનિક પદાર્થોને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે એકવાર પાણીમાં રૂપાંતરિત થાય છે, બાષ્પીભવન થાય છે; તેવી જ રીતે, જ્યારે તે તાપમાનના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે અકાર્બનિક પદાર્થો રાખમાં ફેરવાય છે.

આ પ્રક્રિયામાં 1 થી 4 કલાકનો સમય લાગી શકે છે., પ્રોગ્રામ કેટલો સ્વચ્છ છે તેના આધારે, અંતે આપણે ભીના કપડાથી પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી સાફ કરીએ છીએ અને રાખ એકત્રિત કરીએ છીએ. આ રીતે, સમય જતાં આરોગ્ય માટે હાનિકારક રાસાયણિક ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ દૂર થાય છે.

ઓવનમાં ફાયદા અને પર્યાવરણીય મહત્વ

પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી રાખવાથી જે આપણને સમય અને નાણાં બચાવવા માટે પરવાનગી આપે છે, પાયરોલિસિસ કરવાથી નીચેના ફાયદા થાય છે:

• કોઈ શંકા વિના, મુખ્ય લાભ સ્વ-સફાઈ કાર્ય છે.
• તે ઇકોલોજીકલ છે કારણ કે તે પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી સાફ કરવા માટે રાસાયણિક ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ ઘટાડે છે.
• નેશનલ એનર્જી કમિશનના વીજળીના ભાવ કેલ્ક્યુલેટર મુજબ, વીજળીની કિંમત ઓછી છે કારણ કે તે માત્ર 0,39 સેન્ટનો વપરાશ કરે છે.
• તે સુરક્ષિત કરવા માટે ઉચ્ચ ગુણવત્તાની સામગ્રી સાથે બનાવવામાં આવે છે ઊંચા તાપમાને ફર્નિચર.
• જ્યારે ભઠ્ઠી 500 °C ના તાપમાને પહોંચે છે, પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીનો દરવાજો બંધ થઈ જાય છે અને અકસ્માતોને રોકવા માટે પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી પોતાને સાફ કરે છે.
• તેઓ પરંપરાગત ઓવન કરતાં વધુ આરામદાયક અને કાર્યક્ષમ છે.
• જ્યારે વીજળીનો ખર્ચ સૌથી ઓછો હોય ત્યારે તેને પાયરોલિસિસ શરૂ કરવા માટે પ્રોગ્રામ કરી શકાય છે.

પાયરોલિસિસ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે ભસ્મીકરણ સાથે સંકળાયેલ વાયુ પ્રદૂષણને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.. તે આવનારા કચરાનું પ્રમાણ અને જંતુરહિત કચરાનું ઉત્પાદન ઘટાડવામાં પણ મદદ કરે છે, જે લેન્ડફિલનું આયુષ્ય લંબાવે છે અને લેન્ડફિલની ગુણવત્તામાં સુધારો કરે છે. છેલ્લે, તે કચરાના ભાગને સંગ્રહ કરી શકાય તેવા અને પરિવહનક્ષમ બળતણમાં રૂપાંતરિત કરવાનો પણ એક માર્ગ છે.

લિગ્નિનના પાયરોલિસિસ વિશે, જે લાકડાનો એક ઘટક પણ છે, તે સુગંધિત સંયોજનો અને ઉચ્ચ કાર્બન સામગ્રી ઉત્પન્ન કરે છે, સેલ્યુલોઝના કિસ્સામાં લગભગ 55% અને લાકડાના તેલના કિસ્સામાં 20%, 15% ટાર અવશેષો અને 10% ગેસ.

જો વન બાયોમાસને પાયરોલાઈઝ કરવામાં આવે છે, તો તેના ગુણધર્મો પરિણામી ઉત્પાદન પર ખૂબ જ નોંધપાત્ર અસર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ભેજની ભૂમિકા પાણીને બાષ્પીભવન કરવા માટે તેમજ બાયોમાસમાં ભેજનું પ્રમાણ ઓછું હોય તેના કરતાં વધુ બરડ કાર્બન ઉત્પન્ન કરવા માટે ગરમીની જરૂર પડે છે. તેથી, એવી ભલામણ કરવામાં આવે છે કે બાયોમાસની ભેજ 10% ની નજીક હોય. પ્રારંભિક ફીડસ્ટોકની ઘનતા કાર્બનની ગુણવત્તાને પણ અસર કરે છે જે પાયરોલિસિસ દ્વારા બનાવવામાં આવશે, અને ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા કાર્બન માટે જંગલના અવશેષોની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

હું આશા રાખું છું કે આ માહિતી સાથે તમે પાયરોલિસિસ અને તેની લાક્ષણિકતાઓ વિશે વધુ જાણી શકશો.