Postopek piroliza ali pirolitična, znana tudi, je proces, pri katerem razgradnja biomase nastane z delovanjem toplote brez potrebe po kisiku, torej poteka v popolnoma suhi atmosferi. Produkti, ki nastanejo kot posledica pirolize, so lahko trdne snovi, tekočine in plini in ustrezajo produktom, kot so premog ali oglje, katran in končno dobro znani plinasti produkti ali hlapi oglja. Ta proces se lahko pojavi sam v naravi ali skupaj med zgorevanjem ali uplinjanjem.
V tem članku vam bomo povedali vse, kar morate vedeti o pirolizi, njenih značilnostih in pomenu.
Glavne značilnosti
Piroliza je termokemična obdelava, ki Lahko se nanaša na kateri koli organski proizvod na osnovi ogljika. Material je v odsotnosti kisika izpostavljen visokim temperaturam, da se kemično in fizično loči na različne molekule.
Piroliza je oblika termolize in jo je mogoče opredeliti kot toplotno razgradnjo, ki ji je material podvržen v odsotnosti kisika ali neke vrste reagenta. Razgradnja je lahko posledica precej zapletene serije kemičnih reakcij ter procesov prenosa toplote in mase. Lahko ga opredelimo tudi kot korake, ki potekajo pred uplinjanjem in zgorevanjem.
Ko se pojavi v skrajni obliki, kot ostanek ostane le ogljik, ki mu pravimo zoglenitev. S pirolizo lahko pridobimo različne sekundarne produkte, ki so uporabni na tehničnem področju. Izdelki pirolize vedno proizvajajo trdne pline, kot so ogljik, tekočine in nekondenzirane pline, kot so H2, CH4, CnHm, CO, CO2 in N. Ker se tekoča faza ekstrahira iz piroliznega plina samo med njegovim hlajenjem, dva toka plina se lahko uporablja skupaj v nekaterih aplikacijah, kjer se vroč sintetični plin dovaja neposredno v gorilnik ali oksidacijsko komoro.
Vrste pirolize
Obstajata dve različni vrsti pirolize, odvisno od fizičnih pogojev, v katerih se izvaja:
- Vodna piroliza: Ta izraz se uporablja, kadar se je treba nanašati na pirolizo, ki se pojavi v prisotnosti vode, kot je parni kreking olj ali termična depolimerizacija organskih ostankov v težkih surovih oljih.
- Vakuumska piroliza: Ta vrsta vakuumske pirolize vključuje segrevanje organskih materialov v vakuumu, da dosežemo nižje vrelišče in preprečimo neugodne kemične reakcije.
Postopek pirolize je razdeljen na tri stopnje, kot sledi:
- V prvi fazi obstaja počasna razgradnja s proizvodnjo majhnih količin vode, ogljikovi, vodikovi in metanovi oksidi. Ta razgradnja nastane kot posledica pretrganja vezi zaradi visoke temperature procesa in sproščanja plinov, ujetih v premog.
- Druga stopnja se imenuje stopnja aktivne toplotne razgradnje. V tej fazi se temperatura dvigne in molekule ogljika se globlje razgradijo, pri čemer nastanejo kondenzacijski ogljikovodiki in katrani. Ta faza se začne pri 360 °C in konča, ko doseže temperaturo približno 560 °C.
- Končna faza se pojavi pri temperaturah nad 600ºC in je značilno postopno izginotje vodika in drugih heteroatomov.
Za kaj se uporablja piroliza v kuhinji?
Ko smo v kuhinji, moramo imeti potrebna orodja, da si olajšamo življenje, za to pa je idealna najsodobnejša pečica. Trenutno obstaja vrsta pečic s samočistilno funkcijo, imenovanih pirolizne pečice, katerih glavna funkcija je, da se lahko sami očistijo.
Ta vrsta pečic Imajo sposobnost dvigovanja temperature do 500 ° C, razgrajevanje ostankov hrane v notranjosti, njihovo spreminjanje v paro ali pepel in tudi odpravljanje neprijetnih vonjav po kuhanju v pečici. Se pravi, ostanki hrane zaradi visokih temperatur pretvorijo organsko snov v ogljikov dioksid, ki, ko se pretvori v vodo, izhlapi; prav tako se anorganska snov spremeni v pepel, ko je izpostavljena tej temperaturi.
Ta postopek lahko traja od 1 do 4 ure., odvisno od tega, kako čist je program, na koncu pečico preprosto očistimo z vlažno krpo in poberemo pepel. Na ta način je odpravljena uporaba kemičnih izdelkov, ki so lahko sčasoma škodljivi za zdravje.
Prednosti pečice in okoljski pomen
S pečico, ki nam omogoča prihranek časa in denarja, piroliza prinaša naslednje prednosti:
- Brez dvoma je glavna prednost samočistilna funkcija.
- Je ekološka, saj zmanjšuje uporabo kemičnih izdelkov za čiščenje pečice.
- Glede na kalkulator cene električne energije nacionalne energetske komisije je cena električne energije nizka, ker porabi le 0,39 centa.
- Izdelan je iz najkakovostnejših materialov za zaščito pohištvo pred visokimi temperaturami.
- Ko peč doseže temperaturo 500 °C, se vrata pečice zaklenejo in pečica se sama očisti, da prepreči nesreče.
- So udobnejše in učinkovitejše od tradicionalnih pečic.
- Lahko se programira tako, da začne pirolizo v času, ko so stroški električne energije najnižji.
Piroliza je pomembna, ker pomaga nadzorovati onesnaževanje zraka, povezano s sežiganjem.. Pomaga tudi zmanjšati količino vhodnih odpadkov in nastajanje sterilnih odpadkov, kar podaljšuje življenjsko dobo odlagališča in izboljšuje kakovost odlagališča. Nenazadnje je tudi način za predelavo dela odpadkov v skladiščno in prevozno gorivo.
Glede pirolize lignina, ki je tudi sestavina lesa, proizvaja aromatične spojine in višjo vsebnost ogljika, približno 55 % v primeru celuloze in 20 % v primeru lesnega olja, 15 % ostanka katrana in 10 % plina.
V primeru, da je gozdna biomasa pirolizirana, njene lastnosti zelo pomembno vplivajo na nastali produkt. Na primer, vloga vlage je zmanjšati izkoristek procesa zoglenitve, ker je za izhlapevanje vode potrebna toplota, pa tudi za proizvodnjo bolj krhkega ogljika, kot če ima biomasa nižjo vsebnost vlage. zato Priporočljivo je, da je vsebnost vlage v biomasi blizu 10 %. Gostota začetne surovine vpliva tudi na kakovost ogljika, ki bo nastal s pirolizo, za visokokakovosten ogljik pa se priporočajo gozdni ostanki.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o pirolizi in njenih značilnostih.