ไพโรไลซิคืออะไร?

ไพโรไลซิส
ไพโรไลซิสเป็นกระบวนการของวัสดุอินทรีย์ที่สลายตัวทางเคมีที่อุณหภูมิสูงในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน โดยทั่วไปกระบวนการจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 430 ° C (800 ° F) และภายใต้ความดัน มันเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงเฟสทางกายภาพและองค์ประกอบทางเคมีพร้อมกันและเป็นกระบวนการที่กลับไม่ได้ คำว่าไพโรไลซิสนั้นประกาศเกียรติคุณจากคำภาษากรีก "pyro" ซึ่งหมายถึงไฟและ "lysis" ซึ่งหมายถึงการแยก
ไพโรไลซิสมักใช้ในการแปลงวัสดุอินทรีย์เป็นสารตกค้างที่เป็นของแข็งที่มีเถ้าและคาร์บอนของเหลวและก๊าซในปริมาณเล็กน้อย ในทางกลับกันไพโรไลซิสสุดขั้วก็ให้คาร์บอนเป็นสารตกค้างและกระบวนการเรียกว่าคาร์บอน ซึ่งแตกต่างจากกระบวนการอุณหภูมิสูงอื่น ๆ เช่นการไฮโดรไลซิสและการเผาไหม้ไพโรไลซิสไม่เกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยากับน้ำออกซิเจนหรือรีเอเจนต์อื่น ๆ อย่างไรก็ตามเนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนออกซิเดชันจำนวนเล็กน้อยเกิดขึ้นในระบบไพโรไลซิสใด ๆ
ประเภทของไพโรไลซิส

ไพโรไลซิส
ปฏิกิริยาไพโรไลติกมีสามประเภทที่แตกต่างจากเวลาในการประมวลผลและอุณหภูมิของชีวมวล
ไพโรไลซิสช้า
ไพโรไลซิสช้ามีลักษณะของของแข็งที่มีความยาวและเวลาที่อยู่อาศัยของก๊าซอุณหภูมิต่ำและอัตราการทำความร้อนชีวมวลช้า ในโหมดนี้อุณหภูมิความร้อนอยู่ในช่วง 0.1 ถึง 2 ° C (32.18 ถึง 35.6 ° F) ต่อวินาทีและอุณหภูมิที่แพร่หลายเกือบ 500 ° C (932 ° F) เวลาที่อยู่อาศัยของก๊าซอาจใช้เวลานานกว่าห้าวินาทีและมวลชีวภาพอาจอยู่ในช่วงตั้งแต่นาทีถึงวัน ในช่วงไพโรไลซิสช้า TAR และ Char ได้รับการปล่อยตัวเป็นผลิตภัณฑ์หลักเนื่องจากชีวมวลจะลดลงอย่างช้าๆ ปฏิกิริยา Repolymerization/recombination เกิดขึ้นหลังจากปฏิกิริยาหลักเกิดขึ้น
ไพโรไลซิสแฟลช
แฟลชไพโรไลซิสเกิดขึ้นที่อัตราการทำความร้อนอย่างรวดเร็วและอุณหภูมิปานกลางระหว่าง 400 ถึง 600 ° C (752 และ 1112 ° F) อย่างไรก็ตามเวลาที่อยู่อาศัยของไอของกระบวนการนี้น้อยกว่า 2 วินาที แฟลชไพโรไลซิสผลิตก๊าซและน้ำมันดินในปริมาณน้อยลงเมื่อเทียบกับไพโรไลซิสช้า
ไพโรไลซิสที่รวดเร็ว
กระบวนการนี้ใช้เป็นหลักในการผลิตน้ำมันไบโอและก๊าซ ในระหว่างกระบวนการชีวมวลจะถูกทำให้ร้อนอย่างรวดเร็วถึงอุณหภูมิ 650 ถึง 1,000 ° C (1202 ถึง 1832 ° F) ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำมันชีวภาพหรือก๊าซที่ต้องการ ถ่านจะถูกสะสมในปริมาณมากและจะต้องถูกลบออกบ่อยๆ
ไพโรไลซิสไมโครเวฟเร็วแสดงให้เห็นว่าได้รับประโยชน์จากการใช้เครื่องทำความร้อนด้วยไมโครเวฟ โดยทั่วไปแล้วชีวมวลจะดูดซับรังสีไมโครเวฟได้เป็นอย่างดีทำให้ความร้อนของวัสดุมีประสิทธิภาพสูงเช่นเดียวกับการให้ความร้อนด้วยไมโครเวฟของอาหารมันสามารถลดเวลาในการเริ่มต้นปฏิกิริยาไพโรไลซิสและลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับกระบวนการอย่างมาก เนื่องจากการให้ความร้อนด้วยไมโครเวฟสามารถเริ่มต้นไพโรไลซิสที่อุณหภูมิโดยรวมที่ต่ำกว่ามาก (บางครั้งต่ำถึง 200-300 ° C) จึงพบว่าน้ำมันชีวภาพที่ผลิตมีความเข้มข้นสูงกว่าของ labile ความร้อนมากขึ้นสารเคมีที่มีค่าสูงกว่า
ข้อดีของไพโรไลซิส
ประโยชน์สำคัญของไพโรไลซิสรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:
1. มันเป็นเทคโนโลยีที่เรียบง่ายและราคาไม่แพงสำหรับการประมวลผลวัตถุดิบที่หลากหลาย
2. มันช่วยลดขยะที่จะฝังกลบและการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
3. ลดความเสี่ยงของมลพิษทางน้ำ
4. มีศักยภาพที่จะลดการพึ่งพาทรัพยากรพลังงานที่นำเข้าของประเทศโดยการสร้างพลังงานจากทรัพยากรในประเทศ
5. การจัดการขยะด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีไพโรไลซิสที่ทันสมัยนั้นราคาไม่แพงกว่าการกำจัดหลุมฝังกลบ
6. การก่อสร้างโรงไฟฟ้าไพโรไลซิสเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างรวดเร็ว
7. มันสร้างงานใหม่หลายงานสำหรับผู้มีรายได้น้อยตามปริมาณของเสียที่เกิดขึ้นในภูมิภาคซึ่งจะให้ประโยชน์ด้านสุขภาพของประชาชนผ่านการทำความสะอาดของเสีย
แอปพลิเคชัน
แอปพลิเคชันที่สำคัญบางอย่างของไพโรไลซิสรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:
มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีเพื่อผลิตเมทานอลคาร์บอนเปิดใช้งานถ่านและสารอื่น ๆ จากไม้
ก๊าซสังเคราะห์ที่เกิดจากการแปลงของเสียโดยใช้ไพโรไลซิสสามารถใช้ในก๊าซหรือกังหันไอน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
ส่วนผสมของหินดินเซรามิกและแก้วที่ได้จากขยะไพโรไลติกสามารถใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง - ตะกรันก่อสร้างหรือสำหรับเติมผ้าคลุมหลุมฝังกลบ
มันมีบทบาทสำคัญในการออกเดทคาร์บอน -14 และมวลสาร
นอกจากนี้ยังใช้สำหรับขั้นตอนการทำอาหารหลายอย่างเช่นคาราเมลการย่างการทอดและการอบ
เหอหนานกำลังผลิตยางเสีย/พลาสติก พืชไพโรไลซิส ใช้เทคโนโลยีไพโรไลซิสนี้โรงงานไพโรไลซิสสามารถเปลี่ยนยางขยะ/พลาสติกเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงคาร์บอนแบล็กและเหล็กกล้า