Пиролиза представляет собой процесс термического разложения , где -of типа органического происхождения вещества в их огромном большинстве подвергаются воздействию высоких температур в инертной среде (без кислорода). Когда органические вещества обрабатываются посредством пиролиза, получаются продукты, которые используются в промышленности.
Одним из элементов, который можно получить, является кокс, который используется как вид топлива с промышленными характеристиками. Вы также можете получить biochar (известный как biochar), который используется для модификации или улучшения почвы.
Пиролиз превращает органическое вещество в составляющие его вещества в газообразном состоянии, твердые остаточные частицы, состоящие из углерода и золы, и жидкое вещество, известное как биомасло.
Эта реакция дает начало другим соединениям, таким как неконденсирующиеся газы или жидкости, которые могут конденсироваться, в то же время она необратимо преобразует вещество.
Хотя этот метод очень важен и имеет множество применений, он может генерировать элементы, вредные для окружающей среды и представляющие риск токсичности для живых существ.
Химическая реакция пиролиза
Реакция пиролиза, как упоминалось ранее, включает применение очень высоких температур в атмосфере без кислорода, чтобы вызвать изменения физических и химических свойств веществ за счет их термического разложения.
В этом смысле этот процесс преобразует вещество органического происхождения в вещества, составляющие его в газовой фазе, остаточные частицы в твердой фазе, образованные углеродом и золой, и жидкое вещество с маслянистыми характеристиками, известное как бионефть.
Эта реакция используется для удаления загрязняющих веществ из органических веществ и выполняет эту задачу двумя способами:
- Фрагментация загрязняющих молекул путем разрыва связей с образованием частиц с меньшей молекулярной массой (известное как разрушение).
- Отделение этих вредных соединений от материи без их разрушения.
Поэтому метод пиролиза широко используется для обработки органических веществ, которые подвергаются разрушению или разложению под воздействием тепла, таких как полициклические ароматические углеводороды.
Напротив, эта реакция будет неудачной, если ее используют для удаления неорганических частиц, таких как соединения металлов; однако его можно использовать в процессах, которые делают эти металлы инертными.
Реакция дерева
В случае реакции пиролиза в древесине этот процесс включает применение очень высоких температур (приблизительно 1000 ° C) в безвоздушной среде. В зависимости от продуктов, которые необходимо получить, регулярно используются несколько процессов.
Один из методов - карбонизация, при которой деревянные колонны конической формы возводятся и засыпаются землей для нагрева в металлических печах; Отсюда происходят различные продукты, такие как активированный уголь, лекарства, фейерверки и другие.
С другой стороны, деструктивная дистилляция приводит к постепенному нагреванию древесины уксусной кислотой, дегтем и другими веществами, постепенно повышая температуру в закрытых помещениях, используемых для этой цели.
Также используется сжижение, которое представляет собой процедуру, обычно используемую при производстве жидкофазного топлива, известного как пиролитическое масло, которое производится в резервуарах, предназначенных для этой цели.
Реакция масла
Когда речь идет о пиролизе нефти, он относится к процессу разложения или фракционирования высокомолекулярных углеводородов, содержащихся в смесях, составляющих это вещество.
Таким образом, когда некоторые продукты, полученные из сырой нефти, подвергаются определенным условиям давления и температуры, молекулы большего веса, содержащиеся в них, подвергаются процессу крекинга или «крекинга», который фрагментирует их на более легкие углеводороды (с нижней точкой кипячение и меньший вес).
Эта процедура, в которой используются в основном более тяжелые фракции нефти, преобразует большие количества алифатических углеводородов в ароматические молекулы и помогает в производстве и улучшении топлива, такого как бензин, дизельное топливо, авиационное топливо и другие.
В этом смысле молекулы, такие как алканы, алкены и другие низкомолекулярные соединения, полученные в результате этой реакции, могут быть разделены и очищены, чтобы получить сырье, имеющее большое значение для других процедур, таких как синтез определенных органических соединений.
Реакция биомассы
Реакция пиролиза биомассы (органического вещества, отложившегося от живых существ) включает разрыв химических связей в высокомолекулярных соединениях, таких как гемицеллюлоза или целлюлоза, которые считаются макромолекулами.
Эти вещества разделяются на более мелкие газообразные частицы в результате сложных реакций расщепления, раскрытия кольца и деполимеризации для преобразования биомассы в потенциально пригодное для использования вещество с точки зрения энергии.
В зависимости от агрегатного состояния, в котором они находятся в нормальных условиях окружающей среды, при пиролизе биомассы могут образовываться три типа веществ: уголь, смола и газ; Это может привести к получению ценных продуктов, таких как биотопливо.
Реакция алканов
Как было сказано ранее, пиролиз заключается в разложении органических веществ под воздействием тепла, и в случае алканов закрытая камера используется при высоких температурах аналогично описанным выше типам пиролиза.
Однако, поскольку это большие алкены, углерод-углеродные связи разрываются - случайным образом - вдоль молекулы, и возникают различные виды радикалов.
Таким образом, когда алкильная цепь этих соединений фрагментирована, образуются более мелкие алканы, некоторые алкены (в основном этилен) и другие более мелкие частицы, такие как алкильные радикалы, в дополнение к водороду в менее важных количествах.
Ссылки
- Wikipedia. (SF). Пиролиз. Получено с en.wikipedia.org
- Британника, Э. (nd). Пиролиз. Получено с britannica.com
- Ван, С., и Луо, З. (2017). Пиролиз биомассы. Получено с books.google.co.ve
- Берлин, AA (2005). Химическая физика пиролиза, горения и окисления. Восстановлено с books.google.co.ve
- Молдовяну, SC (2009). Пиролиз органических молекул: приложения к проблемам здоровья и окружающей среды. Получено с google.co.ve