Cos'è la pirolisi?
Pirolisi
La pirolisi è un processo di decomposizione chimica di materiali organici a temperature elevate in assenza di ossigeno. Il processo avviene tipicamente 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 deriva dalle parole greche "pyro" che significa fuoco e "lisi" che significa separazione.
La pirolisi è comunemente utilizzata per convertire i materiali organici in un residuo solido contenente ceneri e carbonio, piccole quantità di liquidi e gas. La pirolisi estrema, d'altra parte, produce carbonio come residuo e il processo è chiamato carbonizzazione. A differenza di altri processi ad alta temperatura come l'idrolisi e la combustione, la pirolisi non comporta la reazione con acqua, ossigeno o altri reagenti. Tuttavia, poiché non è praticamente possibile ottenere un ambiente privo di ossigeno, in qualsiasi sistema di pirolisi si verifica sempre una piccola quantità di ossidazione.
Tipi di pirolisi
Pirolisi
Esistono tre tipi di reazioni pirolitiche differenziate in base al tempo di lavorazione e alla temperatura della biomassa.
Pirolisi lenta
La pirolisi lenta è caratterizzata da lunghi tempi di permanenza dei solidi e dei gas, basse temperature e velocità di riscaldamento della biomassa lente. In questa modalità, la temperatura di riscaldamento varia da 0,1 a 2°C (da 32,18 a 35,6°F) al secondo e le temperature prevalenti sono quasi 500°C (932°F). Il tempo di permanenza del gas può essere superiore a cinque secondi e quello della biomassa può variare da minuti a giorni. Durante la pirolisi lenta, catrame e carbone vengono rilasciati come prodotti principali mentre la biomassa viene lentamente devolatilizzata. Le reazioni di ripolimerizzazione/ricombinazione si verificano dopo che hanno avuto luogo le reazioni primarie.
Pirolisi flash
La pirolisi flash avviene 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 veloce
Questo processo viene utilizzato principalmente per produrre bioolio e gas. Durante il processo, la biomassa viene rapidamente riscaldata a temperature comprese tra 650 e 1.000°C (da 1.202 a 1.832°F) a seconda della quantità desiderata di bioolio o gas. Il carbone si accumula in grandi quantità e deve essere rimosso frequentemente.
Pirolisi a microonde È stato dimostrato che la pirolisi rapida trae vantaggio dall'uso del riscaldamento a microonde. La biomassa in genere assorbe molto bene la radiazione a microonde, rendendo il riscaldamento del materiale altamente efficiente: proprio come il riscaldamento a microonde del cibo, può ridurre il tempo necessario per avviare le reazioni di pirolisi e riduce anche notevolmente l'energia richiesta per il processo. Poiché il riscaldamento a microonde può avviare la pirolisi a temperature complessive molto più basse (a volte fino a 200-300°C), si è scoperto che il bioolio prodotto contiene concentrazioni più elevate di sostanze chimiche termicamente più labili e di valore più elevato, suggerendo che il bioolio a microonde potrebbe essere utilizzato in sostituzione del petrolio greggio come materia prima per alcuni processi chimici.
Vantaggi della pirolisi
I principali vantaggi della pirolisi includono quanto segue:
1. È una tecnologia semplice ed economica per la lavorazione di un'ampia varietà di materie prime.
2.Riduce i rifiuti destinati alle discariche e le emissioni di gas serra.
3.Riduce il rischio di inquinamento dell'acqua.
4. Ha il potenziale per ridurre la dipendenza del paese dalle risorse energetiche importate generando energia da risorse nazionali.
5. La gestione dei rifiuti con l'aiuto della moderna tecnologia di pirolisi è economica rispetto allo smaltimento in discarica.
6.La costruzione di una centrale elettrica a pirolisi è un processo relativamente rapido.
7. Crea numerosi nuovi posti di lavoro per le persone a basso reddito in base alle quantità di rifiuti generati nella regione, che a loro volta forniscono benefici per la salute pubblica attraverso la bonifica 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 nelle turbine a gas o a vapore per la produzione di energia elettrica.
Una miscela di pietra, terra, ceramica e vetro ottenuta dai rifiuti pirolitici può essere utilizzata come materiale da costruzione - scorie di costruzione o per riempire i rivestimenti di copertura delle discariche.
Svolge un ruolo importante nella datazione al carbonio-14 e nella spettrometria di massa.
Viene utilizzato anche per diverse procedure di cottura come caramellare, grigliare, friggere e cuocere al forno.
Henan Doing ha prodotto rifiuti di pneumatici/plastica impianto di pirolisi Adottando questa tecnologia di pirolisi, l'impianto di pirolisi può convertire pneumatici/plastica di scarto in olio combustibile, nerofumo e acciaio.
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