Cos'è la pirolisi?
Pirolisi
La pirolisi è un processo di decomposizione chimicamente materiali organici a temperature elevate in assenza di ossigeno. Il processo si verifica in genere a temperature superiori a 430 ° C (800 ° F) e sotto pressione. Implica contemporaneamente il cambiamento della fase fisica e della composizione chimica ed è un processo irreversibile. La parola pirolisi è coniata dalle parole greche "piro" che significa fuoco e "lisi" che significa separarsi.
La pirolisi è comunemente usata per convertire i materiali organici in un residuo solido contenente cenere e carbonio, piccole quantità di liquidi e gas. La pirolisi estrema, d'altra parte produce carbonio mentre il residuo e il processo si chiama carbonizzazione. A differenza di altri processi ad alta temperatura come l'idrolisi e la combustione, la pirolisi non comporta reazione con acqua, ossigeno o altri reagenti. Tuttavia, poiché praticamente non è possibile ottenere un ambiente ossigeno-libero, una piccola quantità di ossidazione si verifica sempre in qualsiasi sistema di pirolisi.
Tipi di pirolisi
Pirolisi
Esistono tre tipi di reazioni pirolitiche differenziate dal tempo di elaborazione e dalla temperatura della biomassa.
Pirolisi lenta
La pirolisi lenta è caratterizzata da lunghi solidi e tempi di permanenza del gas, basse temperature e tassi di riscaldamento della biomassa lenti. In questa modalità, le temperature di riscaldamento variano da 0,1 a 2 ° C (da 32,18 a 35,6 ° F) al secondo e le temperature prevalenti sono di quasi 500 ° C (932 ° F). Il tempo di permanenza del gas può essere superiore a cinque secondi e quello della biomassa può variare dai minuti ai giorni. Durante la pirolisi lenta, Tar e Char vengono rilasciati come prodotti principali poiché la biomassa viene lentamente devolatilizzata. Le reazioni di ripolimerizzazione/ricombinazione si verificano dopo che si verificano le reazioni primarie.
Pirolisi flash
La pirolisi flash si verifica a velocità di riscaldamento rapide e temperature moderate tra 400 e 600 ° C (752 e 1112 ° F). Tuttavia, il tempo di permanenza del vapore di questo processo è inferiore a 2 secondi. La pirolisi flash produce meno quantità di gas e catrame rispetto alla pirolisi lenta.
Pirolisi rapida
Questo processo viene utilizzato principalmente per produrre bio-olio e gas. Durante il processo, la biomassa viene rapidamente riscaldata a temperature da 650 a 1000 ° C (da 1202 a 1832 ° F) a seconda della quantità desiderata di bio-petrolio o prodotti a gas. Il carbone è accumulato in grandi quantità e deve essere rimosso frequentemente.
La pirolisi a microonde è stata dimostrata che la pirolisi veloce ha dimostrato di beneficiare dell'uso del riscaldamento a microonde. La biomassa in genere assorbe molto bene le radiazioni a microonde, rendendo il riscaldamento del materiale altamente efficiente - proprio come il riscaldamento a microonde degli alimenti, può ridurre il tempo impiegato per iniziare le reazioni di pirolisi e riduce notevolmente anche l'energia richiesta per il processo. Poiché il riscaldamento a microonde può iniziare la pirolisi a temperature complessive molto più basse (a volte a partire da 200-300 ° C), è stato scoperto che il bio-olio prodotto contiene concentrazioni più elevate di sostanze chimiche più termicamente labili e di valore più elevato, suggerendo che il bio-olio a microonde potrebbe essere usato come sostituzione del petrolio greggio come feedstock per alcuni processi chimici.
Vantaggi della pirolisi
I principali vantaggi della pirolisi includono quanto segue:
1.I è una tecnologia semplice ed economica per l'elaborazione di un'ampia varietà di materie prime.
2. Riduce i rifiuti che vanno in discarica e le emissioni di gas serra.
3. Riduce il rischio di inquinamento idrico.
4. Ha il potenziale per ridurre la dipendenza del paese dalle risorse energetiche importate generando energia dalle risorse interne.
5. La gestione dei rifiuti con l'aiuto della moderna tecnologia di pirolisi è economica dello smaltimento alle discariche.
6. La costruzione di una centrale elettrica di pirolisi è un processo relativamente rapido.
7. Crea diversi nuovi posti di lavoro per le persone a basso reddito in base alle quantità di rifiuti generati nella regione, il che a sua volta offre benefici per la salute pubblica attraverso la pulizia dei rifiuti.
Applicazioni
Alcune delle principali applicazioni della pirolisi includono quanto segue:
È ampiamente utilizzato nell'industria chimica per produrre metanolo, carbone attivo, carbone e altre sostanze dal legno.
Il gas sintetico prodotto dalla conversione dei rifiuti mediante pirolisi può essere utilizzato in turbine a gas o vapore per la produzione di elettricità.
Una miscela di pietra, terreno, ceramica e vetro ottenute da rifiuti pirolitici può essere utilizzata come materiale da costruzione - scorie di costruzione o per riempire le fodere di copertura delle discariche.
Ha un ruolo importante nella datazione in carbonio-14 e nella spettrometria di massa.
Viene anche utilizzato per diverse procedure di cottura come caramellizzazione, griglie, frittura e cottura.
Henan che fa ha prodotto pneumatici/plastica di scarico pianta di pirolisi Adotta questa tecnologia di pirolisi, l'impianto di pirolisi può essere pneumatico/plastica di conversione in carburante olio, nero e acciaio.
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