ما هو الانحلال الحراري؟
الانحلال الحراري
الانحلال الحراري هو عملية تحلل المواد العضوية كيميائيا في درجات حرارة مرتفعة في غياب الأكسجين. تحدث العملية عادة في درجات حرارة أعلى من 430 درجة مئوية (800 درجة فهرنهايت) وتحت الضغط. في وقت واحد يتضمن تغيير الطور الفيزيائي والتكوين الكيميائي ، وهي عملية لا رجعة فيها. يتم صياغة كلمة الانحلال الحراري من الكلمات اليونانية "Pyro" والتي تعني النار و "التحلل" مما يعني الانفصال.
يستخدم الانحلال الحراري عادة لتحويل المواد العضوية إلى بقايا صلبة تحتوي على الرماد والكربون ، وكميات صغيرة من السائل والغازات. الانحلال الحراري الشديد ، من ناحية أخرى ، يعطي الكربون كبقايا وتسمى العملية الكربنة. على عكس العمليات الأخرى ذات درجة الحرارة العالية مثل التحلل المائي والاحتراق ، لا يتضمن الانحلال الحراري تفاعلًا بالماء أو الأكسجين أو الكواشف الأخرى. ومع ذلك ، نظرًا لأنه من غير الممكن عملياً تحقيق بيئة خالية من الأكسجين ، فإن كمية صغيرة من الأكسدة تحدث دائمًا في أي نظام الانحلال الحراري.
أنواع الانحلال الحراري
الانحلال الحراري
هناك ثلاثة أنواع من التفاعلات الافتراضية متباينة في وقت المعالجة ودرجة حرارة الكتلة الحيوية.
الانحلال الحراري البطيء
يتميز الانحلال الحراري البطيء بالمواد الصلبة الطويلة وأوقات إقامة الغاز ، ودرجات حرارة منخفضة ومعدلات تسخين الكتلة الحيوية البطيئة. في هذا الوضع ، تتراوح درجات حرارة التدفئة من 0.1 إلى 2 درجة مئوية (32.18 إلى 35.6 درجة فهرنهايت) في الثانية ودرجات الحرارة السائدة ما يقرب من 500 درجة مئوية (932 درجة فهرنهايت). قد يتجاوز وقت إقامة الغاز أكثر من خمس ثوان وقد يتراوح مساحة الكتلة الحيوية من دقائق إلى أيام. أثناء الانحلال الحراري البطيء ، يتم إطلاق TAR و ChAR كمنتجات رئيسية حيث يتم تحريك الكتلة الحيوية ببطء. تحدث تفاعلات إعادة التركيب/إعادة التركيب بعد ردود الفعل الأولية.
فلاش الانحلال الحراري
يحدث الانحلال الحراري الفلاش بمعدلات تسخين سريعة ودرجات حرارة معتدلة بين 400 و 600 درجة مئوية (752 و 1112 درجة فهرنهايت). ومع ذلك ، فإن وقت إقامة البخار لهذه العملية أقل من 2s. ينتج الانحلال الحراري الفلاش كميات أقل من الغاز والقطر بالمقارنة مع الانحلال الحراري البطيء.
الانحلال الحراري السريع
تستخدم هذه العملية في المقام الأول لإنتاج الزيت الحيوي والغاز. خلال هذه العملية ، يتم تسخين الكتلة الحيوية بسرعة إلى درجات حرارة من 650 إلى 1000 درجة مئوية (1202 إلى 1832 درجة فهرنهايت) اعتمادًا على الكمية المطلوبة من منتجات الزيت الحيوي أو الغاز. يتراكم char بكميات كبيرة ويجب إزالته بشكل متكرر.
وقد تبين أن الانحلال الحراري السريع للحرارة السريعة يستفيد من استخدام تسخين الميكروويف. تمتص الكتلة الحيوية عادةً إشعاع الميكروويف جيدًا ، مما يجعل تسخين المادة عالية الكفاءة - تمامًا مثل تسخين الأطعمة للميكروويف ، يمكن أن يقلل من الوقت المستغرق لبدء تفاعلات الانحلال الحراري ، وكذلك يقلل بشكل كبير من الطاقة المطلوبة لهذه العملية. نظرًا لأن تسخين الميكروويف يمكن أن يبدأ الانحلال الحراري في درجات حرارة إجمالية أقل بكثير (في بعض الأحيان تصل إلى 200-300 درجة مئوية) ، فقد وجد أن النفط الحيوي المنتجة يحتوي على تركيزات أعلى من المزيد من المواد الكيميائية ذات القيمة العالية ، مما يشير إلى أنه يمكن استخدام الزيت الحيوي للمواد البيضاء كبديل لزيت صخري لبعض المواد الكيميائية.
مزايا الانحلال الحراري
تشمل الفوائد الرئيسية للانحلال الحراري ما يلي:
1. إنها تقنية بسيطة وغير مكلفة لمعالجة مجموعة واسعة من المواد الأولية.
2. يقلل من النفايات في الذهاب إلى مكب النفايات وانبعاثات غازات الدفيئة.
3. يقلل من خطر تلوث المياه.
4. لديها القدرة على تقليل اعتماد البلاد على موارد الطاقة المستوردة من خلال توليد الطاقة من الموارد المحلية.
5. إدارة النفايات بمساعدة تكنولوجيا الانحلال الحراري الحديثة غير مكلفة من التخلص من مدافن النفايات.
6. بناء محطة توليد الطاقة الحرارية هي عملية سريعة نسبيا.
7. IT يخلق العديد من الوظائف الجديدة للأشخاص ذوي الدخل المنخفض بناءً على كميات النفايات المتولدة في المنطقة ، والتي بدورها توفر فوائد صحية عامة من خلال تنظيف النفايات.
التطبيقات
تشمل بعض التطبيقات الرئيسية للانحلال الحراري ما يلي:
يستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية إنتاج الميثانول والكربون المنشط والفحم وغيرها من المواد من الخشب.
يمكن استخدام الغاز الاصطناعي الناتج عن تحويل النفايات باستخدام الانحلال الحراري في التوربينات الغازية أو البخارية لإنتاج الكهرباء.
يمكن استخدام مزيج من الحجر والتربة والسيراميك والزجاج الذي تم الحصول عليه من النفايات الحررية كمواد بناء - خبث البناء أو لملء بطانات غطاء المكب.
إنه يلعب دورًا رئيسيًا في المواعدة الكربونية-14 والطيات الطيف الكتلي.
كما أنه يستخدم في العديد من إجراءات الطهي مثل الكراميل والشواء والقلي والخبز.
هنان يفعل إطارات النفايات/البلاستيك نبات الانحلال الحراري اعتماد تقنية الانحلال الحراري هذه ، يمكن لمصنع الانحلال الحراري تحويل إطارات النفايات/البلاستيك إلى زيت الوقود والكربون الأسود والصلب.
English
Русский
Français
Español
Tiếng Việt
한국인
日本語
แบบไทยไทย
Indonesia
Deutsch
Português
عربي
हिन्दी
Українська
Türkçe
Malaysia
Italiano
Whatsapp
