Процес піроліз або піролітичний, також відомий, — це процес, при якому розкладання біомаси відбувається під дією тепла без потреби в кисні, тобто відбувається в абсолютно сухій атмосфері. Продукти, що утворюються в результаті піролізу, можуть бути твердими речовинами, рідинами і газами і відповідати таким продуктам, як вугілля або деревне вугілля, дьоготь і, нарешті, добре відомі газоподібні продукти або пари деревного вугілля. Цей процес може відбуватися окремо в природі або разом під час спалювання чи газифікації.
У цій статті ми збираємося розповісти вам все, що вам потрібно знати про піроліз, його характеристики та важливість.
ключові особливості
Піроліз - це термохімічна обробка Його можна застосовувати до будь-якого органічного продукту на основі вуглецю. Матеріал піддається впливу високих температур за відсутності кисню, щоб хімічно і фізично розділятися на окремі молекули.
Піроліз - це форма термолізу, яку можна визначити як термічний розклад, якому зазнає матеріал за відсутності кисню або якогось типу реагенту. Розкладання може бути результатом досить складної серії хімічних реакцій і процесів тепломасообміну. Його також можна визначити як етапи, які відбуваються перед газифікацією та спалюванням.
Коли це відбувається в своїй крайній формі, у вигляді залишку залишається тільки вуглець, який називають обвуглюванням. Завдяки піролізу ми можемо отримувати різні вторинні продукти, корисні в технічній сфері. Продукти піролізу завжди утворюють тверді гази, такі як вуглець, рідини та гази, що не конденсуються, такі як H2, CH4, CnHm, CO, CO2 та N. Оскільки рідка фаза витягується з піролізного газу лише під час його охолодження, два потоки газу можуть використовуватися разом у деяких випадках, коли гарячий синтез-газ подається безпосередньо в пальник або окислювальну камеру.
Види піролізу
Існує два різних типи піролізу в залежності від фізичних умов, в яких він проводиться:
- Водний піроліз: Цей термін використовується, коли необхідно посилатися на піроліз, який відбувається у присутності води, наприклад, паровий крекінг нафти або термічна деполімеризація органічних залишків у важкій сирій нафті.
- Вакуумний піроліз: Цей тип вакуумного піролізу передбачає нагрівання органічних матеріалів у вакуумі для досягнення більш низьких температур кипіння та уникнення несприятливих хімічних реакцій.
Процес, за допомогою якого відбувається піроліз, ділиться на три етапи, а саме:
- На першому етапі є повільне розкладання з утворенням невеликої кількості води, оксиди вуглецю, водню і метану. Це розкладання відбувається в результаті розриву зв’язків через високу температуру процесу і виділення газів, що затримуються у вугіллі.
- Другий етап називається стадія активного термічного розкладання. Під час цього етапу температура підвищується, і молекули вуглецю руйнуються глибше, утворюючи конденсовані вуглеводні та смоли. Ця фаза починається при 360ºC і закінчується, коли вона досягає температури приблизно 560ºC.
- Кінцева стадія відбувається при температурах вище 600ºC і характеризується поступовим зникненням водню та інших гетероатомів.
Для чого використовується піроліз на кухні?
Коли ми знаходимося на кухні, ми повинні мати необхідні інструменти, щоб полегшити наше життя, і для цього ідеально підходить найсучасніша духовка. В даний час існує ряд духовок з функцією самоочищення, які називаються піролізними, основна функція яких полягає в тому, щоб мати можливість самостійно очищатися.
Цей тип духовок Вони мають здатність підвищувати температуру до 500 ° C, розкладання залишків їжі всередині, перетворення їх на пару або попіл, а також усунення неприємних запахів після приготування всередині духовки. Тобто залишки їжі через високі температури перетворюють органіку на вуглекислий газ, який, перетворившись на воду, випаровується; так само неорганічна речовина перетворюється на попіл при дії такої температури.
Цей процес може тривати від 1 до 4 годин., залежно від того, наскільки чиста програма, в кінці ми просто очищаємо духовку вологою ганчіркою і збираємо попіл. Таким чином виключається вживання хімічних продуктів, які з часом можуть завдати шкоди здоров’ю.
Переваги духовок та екологічна важливість
Маючи духовку, яка дозволяє нам заощадити час і гроші, піроліз приносить наступні переваги:
- Безсумнівно, головною перевагою є функція самоочищення.
- Це екологічно, оскільки зменшує використання хімічних продуктів для очищення духовки.
- Згідно з калькулятором ціни на електроенергію Національної енергетики, вартість електроенергії низька, оскільки вона споживає всього 0,39 цента.
- Він виготовлений з матеріалів найвищої якості для захисту меблі від високих температур.
- Коли піч досягає температури 500 °С, дверцята духовки блокуються, і духовка сама очищається, щоб запобігти нещасним випадкам.
- Вони більш зручні та ефективні, ніж традиційні печі.
- Його можна запрограмувати на запуск піролізу в моменти, коли витрати на електроенергію найнижчі.
Піроліз важливий, оскільки він допомагає контролювати забруднення повітря, пов’язане зі спалюванням.. Це також допомагає зменшити кількість відходів, що надходять, і утворення стерильних відходів, що подовжує термін служби полігону та покращує якість полігону. Нарешті, це також спосіб перетворення частини відходів у паливо, яке можна зберігати та транспортувати.
Що стосується піролізу лігніну, який також є компонентом деревини, він утворює ароматичні сполуки та більший вміст вуглецю, близько 55% у випадку целюлози і 20% у випадку з деревною олією, 15% залишків дьогтю і 10% газу.
У тому випадку, якщо лісова біомаса піддається піролізу, її властивості дуже істотно впливають на отриманий продукт. Наприклад, роль вологи полягає в тому, щоб зменшити вихід процесу обвуглювання, оскільки для випаровування води потрібне тепло, а також для утворення більш крихкого вуглецю, ніж тоді, коли біомаса має нижчий вміст вологи. тому Рекомендується, щоб вологість біомаси була близько 10%. Щільність вихідної сировини також впливає на якість вуглецю, який буде утворюватися в результаті піролізу, а лісові рештки рекомендують для високоякісного вуглецю.
Сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатися більше про піроліз та його характеристики.