Pirolisi

impianto di pirolisi

Il processo di pirolisi o pirolitico, noto anche, è un processo in cui la degradazione della biomassa è prodotta dall'azione del calore senza bisogno di ossigeno, cioè avviene in atmosfera completamente secca. I prodotti formatisi a seguito della pirolisi possono essere solidi, liquidi e gas, e corrispondono a prodotti come carbone o carbone, catrame ed infine i ben noti prodotti gassosi o vapori di carbone. Questo processo può avvenire da solo in natura o insieme durante la combustione o la gassificazione.

In questo articolo ti diremo tutto ciò che devi sapere sulla pirolisi, le sue caratteristiche e l'importanza.

caratteristiche principali

processo pirolitico

La pirolisi è un trattamento termochimico che Può essere applicato a qualsiasi prodotto organico a base di carbonio. Il materiale viene esposto a temperature elevate, in assenza di ossigeno, per separarsi chimicamente e fisicamente in molecole distinte.

La pirolisi è una forma di termolisi e può essere definita come la decomposizione termica che subisce un materiale in assenza di ossigeno o di qualche tipo di reagente. La decomposizione subita può risultare da una serie abbastanza complessa di reazioni chimiche e processi di trasferimento di calore e massa. Può anche essere definito come i passaggi che hanno luogo prima della gassificazione e della combustione.

Quando si presenta nella sua forma estrema, solo il carbonio rimane come residuo, che è chiamato carbonizzazione. Attraverso la pirolisi si ottengono diversi prodotti secondari utili in campo tecnico. I prodotti di pirolisi producono sempre gas solidi come carbonio, liquidi e gas non condensabili come H2, CH4, CnHm, CO, CO2 e N. Poiché la fase liquida viene estratta dal gas di pirolisi solo durante il suo raffreddamento, i due flussi di gas possono essere utilizzati insieme in alcune applicazioni in cui il syngas caldo viene fornito direttamente al bruciatore o alla camera di ossidazione.

Tipi di pirolisi

pirolisi

Esistono due diversi tipi di pirolisi a seconda delle condizioni fisiche in cui viene effettuata:

  • Pirolisi acquosa: Con questo termine è necessario riferirsi a pirolisi che si verificano in presenza di acqua, come lo steam cracking di oli o la depolimerizzazione termica di residui organici nei greggi pesanti.
  • Pirolisi sottovuoto: Questo tipo di pirolisi sotto vuoto comporta il riscaldamento di materiali organici sotto vuoto per ottenere punti di ebollizione inferiori ed evitare reazioni chimiche sfavorevoli.

Il processo mediante il quale si verifica la pirolisi è suddiviso in tre fasi, come segue:

  • Nella prima fase c'è lenta decomposizione con produzione di piccole quantità di acqua, ossidi di carbonio, idrogeno e metano. Questa decomposizione si verifica a seguito della rottura dei legami dovuta all'elevata temperatura del processo e al rilascio di gas intrappolati nel carbone.
  • Viene chiamata la seconda fase fase di decomposizione termica attiva. Durante questa fase la temperatura aumenta e le molecole di carbonio si decompongono più profondamente, formando idrocarburi condensabili e catrami. Questa fase inizia a 360º C e termina quando raggiunge una temperatura di circa 560º C.
  • La fase finale avviene a temperature superiori a 600ºC ed è caratterizzata dalla graduale scomparsa dell'idrogeno e di altri eteroatomi.

A cosa serve la pirolisi in cucina?

pirolisi del forno

Quando siamo in cucina, abbiamo bisogno degli strumenti necessari per semplificarci la vita e avere un forno all'avanguardia è l'ideale per questo. Attualmente esiste una gamma di forni con funzione autopulente, detti forni di pirolisi, la cui funzione principale è quella di potersi pulire da soli.

Questo tipo di forni Hanno la capacità di aumentare la temperatura fino a 500°C, decomponendo i resti di cibo all'interno, trasformandoli in vapore o cenere, ed eliminando anche gli odori sgradevoli dopo la cottura all'interno del forno. Cioè i resti di cibo, a causa delle alte temperature, convertono la materia organica in anidride carbonica, che, una volta convertita in acqua, evapora; allo stesso modo, la materia inorganica si trasforma in cenere quando esposta a quella temperatura.

Questo processo può richiedere da 1 a 4 ore., a seconda di quanto è pulito il programma, alla fine puliamo semplicemente il forno con un panno umido e raccogliamo la cenere. In questo modo si elimina l'uso di prodotti chimici che nel tempo possono essere dannosi per la salute.

Benefici nei forni e importanza ambientale

Avere un forno che ci permette di risparmiare tempo e denaro, fare la pirolisi porta i seguenti vantaggi:

  • Il principale vantaggio è senza dubbio la funzione autopulente.
  • È ecologico in quanto riduce l'uso di prodotti chimici per la pulizia del forno.
  • Secondo il calcolatore del prezzo dell'elettricità della Commissione nazionale per l'energia, il costo dell'elettricità è basso perché consuma solo 0,39 centesimi.
  • È realizzato con materiali di altissima qualità per la protezione mobili dalle alte temperature.
  • Quando il forno raggiunge una temperatura di 500 °C, la porta del forno si blocca e il forno si pulisce da solo per evitare incidenti.
  • Sono più comodi ed efficienti dei forni tradizionali.
  • Può essere programmato per avviare la pirolisi nei momenti in cui i costi dell'elettricità sono più bassi.

La pirolisi è importante perché aiuta a controllare l'inquinamento atmosferico associato all'incenerimento.. Aiuta anche a ridurre la quantità di rifiuti in entrata e la generazione di rifiuti sterili, prolungando la vita della discarica e migliorando la qualità della discarica. Infine, è anche un modo per convertire parte dei rifiuti in carburante immagazzinabile e trasportabile.

Per quanto riguarda la pirolisi della lignina, anch'essa componente del legno, produce composti aromatici e un contenuto di carbonio più elevato, circa il 55% nel caso della cellulosa e il 20% nel caso dell'olio di legno, 15% di residuo di catrame e 10% di gas.

Nel caso in cui la biomassa forestale venga pirolizzata, le sue proprietà hanno un effetto molto significativo sul prodotto risultante. Ad esempio, il ruolo dell'umidità è quello di ridurre la resa del processo di carbonizzazione perché il calore è necessario per far evaporare l'acqua e per produrre più carbonio fragile rispetto a quando la biomassa ha un contenuto di umidità inferiore. Dunque, si raccomanda che il contenuto di umidità della biomassa sia vicino al 10%. La densità della materia prima iniziale influisce anche sulla qualità del carbonio che verrà formato dalla pirolisi e i residui forestali sono raccomandati per il carbonio di alta qualità.

Spero che con queste informazioni possiate saperne di più sulla pirolisi e le sue caratteristiche.


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