¿Qué es la pirólisis?
pirólisis
La pirólisis es un proceso de descomposición química de materiales orgánicos a temperaturas elevadas en ausencia de oxígeno. El proceso normalmente ocurre a temperaturas superiores a 430 °C (800 °F) y bajo presión. Implica simultáneamente el cambio de fase física y de composición química, y es un proceso irreversible. La palabra pirólisis proviene de las palabras griegas "pyro" que significa fuego y "lysis" que significa separación.
La pirólisis se utiliza comúnmente para convertir materiales orgánicos en un residuo sólido que contiene cenizas y carbono, pequeñas cantidades de líquido y gases. La pirólisis extrema, por otro lado, produce carbono como residuo y el proceso se llama carbonización. A diferencia de otros procesos de alta temperatura como la hidrólisis y la combustión, la pirólisis no implica reacción con agua, oxígeno u otros reactivos. Sin embargo, como prácticamente no es posible conseguir un entorno libre de oxígeno, en cualquier sistema de pirólisis siempre se produce una pequeña cantidad de oxidación.
Tipos de pirólisis
pirólisis
Existen tres tipos de reacciones pirolíticas diferenciadas por el tiempo de procesamiento y la temperatura de la biomasa.
Pirólisis lenta
La pirólisis lenta se caracteriza por largos tiempos de residencia de sólidos y gases, bajas temperaturas y bajas velocidades de calentamiento de la biomasa. En este modo, las temperaturas de calentamiento oscilan entre 0,1 y 2 °C (32,18 a 35,6 °F) por segundo y las temperaturas predominantes son casi 500 °C (932 °F). El tiempo de residencia del gas puede ser superior a cinco segundos y el de la biomasa puede oscilar entre minutos y días. Durante la pirólisis lenta, el alquitrán y el carbón se liberan como productos principales a medida que la biomasa se desvolatiliza lentamente. Las reacciones de repolimerización/recombinación ocurren después de que tienen lugar las reacciones primarias.
Pirólisis instantánea
La pirólisis instantánea se produce a velocidades de calentamiento rápidas y temperaturas moderadas entre 400 y 600 °C (752 y 1112 °F). Sin embargo, el tiempo de residencia del vapor de este proceso es inferior a 2 segundos. La pirólisis instantánea produce menos cantidades de gas y alquitrán en comparación con la pirólisis lenta.
Pirólisis rápida
Este proceso se utiliza principalmente para producir biopetróleo y gas. Durante el proceso, la biomasa se calienta rápidamente a temperaturas de 650 a 1000 °C (1202 a 1832 °F), dependiendo de la cantidad deseada de productos de biopetróleo o gas. El carbón se acumula en grandes cantidades y debe eliminarse con frecuencia.
Pirólisis por microondas Se ha demostrado que la pirólisis rápida se beneficia del uso del calentamiento por microondas. La biomasa normalmente absorbe muy bien la radiación de microondas, lo que hace que el calentamiento del material sea muy eficiente; al igual que el calentamiento de alimentos con microondas, puede reducir el tiempo necesario para iniciar las reacciones de pirólisis y también reduce en gran medida la energía necesaria para el proceso. Debido a que el calentamiento por microondas puede iniciar la pirólisis a temperaturas generales mucho más bajas (a veces tan bajas como 200-300 °C), se ha descubierto que el bioaceite producido contiene concentraciones más altas de sustancias químicas más lábiles térmicamente y de mayor valor, lo que sugiere que el bioaceite de microondas podría usarse como reemplazo del petróleo crudo como materia prima para algunos procesos químicos.
Ventajas de la pirólisis
Los beneficios clave de la pirólisis incluyen los siguientes:
1.Es una tecnología sencilla y económica para procesar una amplia variedad de materias primas.
2.Reduce los residuos que van a los vertederos y las emisiones de gases de efecto invernadero.
3.Reduce el riesgo de contaminación del agua.
4. Tiene el potencial de reducir la dependencia del país de los recursos energéticos importados al generar energía a partir de recursos internos.
5.La gestión de residuos con la ayuda de la moderna tecnología de pirólisis es más económica que su eliminación en vertederos.
6.La construcción de una central eléctrica de pirólisis es un proceso relativamente rápido.
7. Crea varios puestos de trabajo nuevos para personas de bajos ingresos en función de las cantidades de desechos generados en la región, lo que a su vez proporciona beneficios para la salud pública a través de la limpieza de desechos.
Aplicaciones
Algunas de las principales aplicaciones de la pirólisis incluyen las siguientes:
Se utiliza ampliamente en la industria química para producir metanol, carbón activado, carbón vegetal y otras sustancias a partir de la madera.
El gas sintético producido a partir de la conversión de residuos mediante pirólisis se puede utilizar en turbinas de gas o de vapor para producir electricidad.
Una mezcla de piedra, tierra, cerámica y vidrio obtenida a partir de desechos pirolíticos se puede utilizar como material de construcción: escoria de construcción o para rellenar revestimientos de vertederos.
Desempeña un papel importante en la datación por carbono 14 y la espectrometría de masas.
También se utiliza para diversos procedimientos de cocción como caramelizar, asar, freír y hornear.
Henan Doing produjo neumáticos y plástico de desecho planta de pirólisis Al adoptar esta tecnología de pirólisis, la planta de pirólisis puede convertir neumáticos/plásticos de desecho en fueloil, negro de humo y acero.
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