Piroliza

Procesul de piroliza sau pirolitic, cunoscut și el, este un proces în care degradarea biomasei se produce prin acțiunea căldurii fără a fi nevoie de oxigen, adică are loc într-o atmosferă complet uscată. Produsele formate în urma pirolizei pot fi solide, lichide și gaze și corespund unor produse precum cărbunele sau cărbunele, gudronul și, în final, binecunoscutele produse gazoase sau vapori de cărbune. Acest proces poate avea loc singur în natură sau împreună în timpul arderii sau gazificării.

În acest articol vă vom spune tot ce trebuie să știți despre piroliză, caracteristicile și importanța acesteia.

caracteristici cheie

Piroliza este un tratament termochimic care Poate fi aplicat pe orice produs organic pe bază de carbon. Materialul este expus la temperaturi ridicate, în absența oxigenului, pentru a se separa chimic și fizic în molecule distincte.

Piroliza este o formă de termoliză și poate fi definită ca descompunerea termică pe care o suferă un material în absența oxigenului sau a unui tip de reactiv. Descompunerea suferită poate rezulta dintr-o serie destul de complexă de reacții chimice și procese de transfer de căldură și masă. Poate fi definit și ca etapele care au loc înainte de gazificare și ardere.

Când apare în forma sa extremă, doar carbonul rămâne ca reziduu, ceea ce se numește carbonizare. Prin piroliză putem obține diferite produse secundare care sunt utile în domeniul tehnic. Produsele de piroliză produc întotdeauna gaze solide, cum ar fi carbonul, lichide și gaze necondensabile precum H2, CH4, CnHm, CO, CO2 și N. Deoarece faza lichidă este extrasă din gazul de piroliză numai în timpul răcirii acestuia, cele două fluxuri de gaz pot fi utilizate împreună în unele aplicații în care gazul de sinteză fierbinte este furnizat direct către arzător sau camera de oxidare.

Tipuri de piroliză

Există două tipuri diferite de piroliză, în funcție de condițiile fizice în care se efectuează:

• Piroliza apoasa: Acest termen este folosit atunci când este necesar să ne referim la piroliza care are loc în prezența apei, cum ar fi cracarea cu abur a uleiurilor sau depolimerizarea termică a reziduurilor organice din țițeiurile grele.
• Piroliza în vid: Acest tip de piroliză în vid presupune încălzirea materialelor organice în vid pentru a obține puncte de fierbere mai mici și pentru a evita reacțiile chimice nefavorabile.

Procesul prin care are loc piroliza este împărțit în trei etape, după cum urmează:

• În prima etapă există descompunere lentă cu producție de cantități mici de apă, oxizi de carbon, hidrogen și metan. Această descompunere are loc ca urmare a ruperii legăturilor din cauza temperaturii ridicate a procesului și a eliberării gazelor prinse în cărbune.
• A doua etapă se numește stadiul de descompunere termică activă. Temperatura crește în această etapă și moleculele de carbon se descompun mai profund, formând hidrocarburi condensabile și gudroane. Această fază începe la 360 ° C și se termină când atinge o temperatură de aproximativ 560 ° C.
• Etapa finală are loc la temperaturi peste 600ºC și se caracterizează prin dispariția treptată a hidrogenului și a altor heteroatomi.

La ce se folosește piroliza în bucătărie?

Când suntem în bucătărie, trebuie să avem instrumentele necesare pentru a ne ușura viața, iar pentru asta este ideal să ai un cuptor de ultimă generație. În prezent există o gamă de cuptoare cu funcție de autocurățare, numite cuptoare de piroliză, a căror funcție principală este să se poată curăța singure.

Acest tip de cuptoare Au capacitatea de a crește temperatura până la 500 ° C, descompunerea resturilor de mâncare din interior, transformându-le în abur sau cenuşă şi, de asemenea, eliminând mirosurile neplăcute după gătirea în cuptor. Adică resturile de alimente, din cauza temperaturilor ridicate, transformă materia organică în dioxid de carbon, care, odată transformată în apă, se evaporă; de asemenea, materia anorganică se transformă în cenuşă atunci când este expusă la acea temperatură.

Acest proces poate dura de la 1 la 4 ore., in functie de cat de curat este programul, la final pur si simplu curatam cuptorul cu o carpa umeda si colectam cenusa. În acest fel, se elimină utilizarea produselor chimice care pot fi dăunătoare sănătății în timp.

Beneficii în cuptoare și importanță pentru mediu

Având un cuptor care ne permite să economisim timp și bani, efectuarea pirolizei aduce următoarele beneficii:

• Fără îndoială, principalul beneficiu este funcția de autocurățare.
• Este ecologic deoarece reduce utilizarea produselor chimice pentru curățarea cuptorului.
• Potrivit calculatorului de preț al energiei electrice al Comisiei Naționale pentru Energie, costul energiei electrice este mic deoarece consumă doar 0,39 cenți.
• Este realizat cu materiale de cea mai înaltă calitate pentru a proteja mobilier de la temperaturi ridicate.
• Când cuptorul atinge o temperatură de 500 °C, ușa cuptorului se blochează și cuptorul se curăță singur pentru a preveni accidentele.
• Sunt mai confortabile și mai eficiente decât cuptoarele tradiționale.
• Poate fi programat să înceapă piroliza în momentele în care costurile cu electricitatea sunt cele mai mici.

Piroliza este importantă deoarece ajută la controlul poluării aerului asociată cu incinerarea.. De asemenea, ajută la reducerea cantității de deșeuri primite și la generarea de deșeuri sterile, ceea ce prelungește durata de viață a depozitului și îmbunătățește calitatea depozitului. În cele din urmă, este, de asemenea, o modalitate de a transforma o parte a deșeurilor în combustibil depozitabil și transportabil.

In ceea ce priveste piroliza ligninei, tot componenta a lemnului, produce compusi aromatici si un continut mai mare de carbon, aproximativ 55% în cazul celulozei și 20% în cazul uleiului de lemn, 15% gudron reziduu și 10% gaz.

În cazul în care biomasa forestieră este pirolizată, proprietățile acesteia au un efect foarte semnificativ asupra produsului rezultat. De exemplu, rolul umidității este de a reduce randamentul procesului de carbonizare, deoarece este necesară căldură pentru a evapora apa și pentru a produce mai mult carbon fragil decât atunci când biomasa are un conținut de umiditate mai mic. Prin urmare, se recomandă ca conținutul de umiditate al biomasei să fie aproape de 10%. Densitatea materiei prime inițiale afectează și calitatea carbonului care va fi format prin piroliză, iar reziduurile forestiere sunt recomandate pentru carbonul de înaltă calitate.

Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre piroliză și caracteristicile acesteia.