Piroliza jest procesem termicznego rozkładu, gdzie -of typu substancji organicznych pochodzenia w przeważającej większości mają w wysokich temperaturach, w środowisku obojętnego (bez tlenu). Kiedy materia organiczna jest poddawana pirolizie, otrzymuje się produkty używane w przemyśle.
Jednym z możliwych do pozyskania pierwiastków jest koks, który jest używany jako paliwo o charakterystyce przemysłowej. Możesz również zdobyć biowęgiel (znany jako biowęgiel), który służy do modyfikowania lub ulepszania gleby.
Piroliza przekształca materię organiczną w substancje składowe w stanie gazowym, stałą pozostałość złożoną z węgla i popiołu oraz płynną substancję zwaną bioolejem.
W wyniku tej reakcji powstają inne związki, takie jak nieskraplające się gazy lub ciecze, które mogą ulec kondensacji, a jednocześnie nieodwracalnie przekształca materię.
Chociaż technika ta jest bardzo ważna i ma wiele zastosowań, może generować pierwiastki szkodliwe dla środowiska i stwarzające ryzyko toksyczności dla istot żywych.
Reakcja chemiczna pirolizy
Reakcja pirolizy, jak wspomniano wcześniej, polega na zastosowaniu bardzo wysokich temperatur w atmosferze pozbawionej tlenu w celu wywołania zmian właściwości fizycznych i chemicznych substancji poprzez ich rozkład termiczny.
W tym sensie proces ten przekształca materię pochodzenia organicznego w substancje, które ją tworzą w fazie gazowej, pozostałości w fazie stałej utworzone przez węgiel i popiół oraz ciekłą substancję o właściwościach oleistych, znaną jako bioolej.
Reakcja ta służy do usuwania substancji zanieczyszczających z materii organicznej i realizuje ten cel na dwa sposoby:
- Fragmentacja zanieczyszczających cząsteczek poprzez zerwanie wiązań do postaci o mniejszej masie cząsteczkowej (znane jako zniszczenie).
- Oddzielenie tych szkodliwych związków od materii bez ich niszczenia.
Dlatego technika pirolizy jest szeroko stosowana w obróbce substancji organicznych, które ulegają pęknięciu lub rozkładowi pod wpływem ciepła, takich jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne.
Wręcz przeciwnie, ta reakcja jest nieskuteczna, jeśli ma być stosowana do eliminacji związków nieorganicznych, takich jak związki metali; jednakże możliwe jest użycie go w procesach, które czynią te metale obojętnymi.
Reakcja drewna
W przypadku reakcji pirolizy w drewnie proces ten polega na zastosowaniu bardzo wysokich temperatur (około 1000 ° C) w środowisku wolnym od powietrza. W zależności od produktów, które mają być uzyskane, regularnie stosuje się kilka procesów.
Jedną z technik jest karbonizacja, w której drewniane kolumny w kształcie stożka są wznoszone i przykrywane ziemią w celu ogrzania ich w metalowych piecach; Powstają różne produkty, takie jak między innymi węgiel aktywny, leki, fajerwerki.
Z drugiej strony destylacja destylacyjna powoduje stopniowe nagrzewanie drewna poprzez kwas octowy, smołę i inne substancje, stopniowo podnosząc temperaturę w przeznaczonych do tego zamkniętych pomieszczeniach.
Stosuje się również skraplanie, które jest procesem powszechnie stosowanym przy produkcji paliwa w fazie ciekłej zwanego olejem pirolitycznym, które jest produkowane w zbiornikach do tego przeznaczonych.
Reakcja olejowa
Jeśli chodzi o pirolizę ropy naftowej, to dotyczy to procesu rozkładu lub frakcjonowania węglowodorów o dużej masie cząsteczkowej zawartych w mieszaninach, z których składa się ta substancja.
Tak więc, gdy niektóre produkty pochodzące z ropy naftowej poddawane są pewnym warunkom ciśnienia i temperatury, zawarte w nich cząsteczki o większej masie przechodzą proces krakowania lub „krakowania”, który rozbija je na lżejsze węglowodory (z niższym punktem wrzenia i niższa waga).
Ta procedura, wykorzystująca głównie cięższe frakcje oleju, przekształca duże ilości węglowodorów alifatycznych w cząsteczki aromatyczne i pomaga w produkcji i ulepszaniu paliw, takich jak między innymi benzyna, olej napędowy, paliwo lotnicze.
W tym sensie cząsteczki, takie jak alkany, alkeny i inne cząsteczki o niskiej masie cząsteczkowej, wytwarzane w tej reakcji, można oddzielić i oczyścić w celu uzyskania surowca o dużym znaczeniu dla innych procedur, takich jak synteza niektórych związków organicznych.
Reakcja biomasy
Reakcja pirolizy biomasy (materii organicznej osadzonej z żywych istot) polega na zerwaniu wiązań chemicznych w związkach o dużej masie cząsteczkowej, takich jak hemiceluloza czy celuloza, które są uważane za makrocząsteczki.
Substancje te są rozdrabniane na mniejsze formy gazowe w wyniku złożonych reakcji rozszczepienia, otwarcia pierścienia i depolimeryzacji, w celu przekształcenia biomasy w materię potencjalnie użyteczną pod względem energetycznym.
W zależności od stanu skupienia, w jakim występują w normalnych warunkach środowiskowych, w wyniku pirolizy biomasy mogą powstawać trzy rodzaje substancji: węgiel, smoła i gaz; Mogą one prowadzić do cennych produktów, takich jak biopaliwa.
Reakcja alkanów
Jak wspomniano wcześniej, piroliza polega na rozkładzie substancji organicznych pod wpływem ciepła, a w przypadku alkanów w wysokich temperaturach stosuje się zamkniętą komorę, podobnie jak wyjaśnione rodzaje pirolizy.
Jednak ponieważ są to duże alkeny, wiązania węgiel-węgiel są przerywane - losowo - wzdłuż cząsteczki i powstają różne rodniki.
Tak więc, gdy łańcuch alkilowy tych związków jest fragmentowany, wytwarzane są mniejsze alkany, niektóre alkeny (głównie etylen) i inne mniejsze rodzaje, takie jak rodniki alkilowe, oprócz wodoru w mniej ważnych ilościach.
Bibliografia
- Wikipedia. (sf). Piroliza. Pobrane z en.wikipedia.org
- Britannica, E. (nd). Piroliza. Odzyskany z britannica.com
- Wang, S. i Luo, Z. (2017). Piroliza biomasy. Uzyskane z books.google.co.ve
- Berlin, AA (2005). Fizyka chemiczna pirolizy, spalania i utleniania. Odzyskany z books.google.co.ve
- Moldoveanu, SC (2009). Pyrolysis of Organic Molecules: Applications to Health and Environmental Issues. Uzyskane z google.co.ve