¿Qué es la pirólisis?
Pirolisis
La pirólisis es un proceso de descomposición química de materiales orgánicos a temperaturas elevadas y en ausencia de oxígeno. El proceso generalmente se lleva a cabo a temperaturas superiores a los 430 °C (800 °F) y bajo presión. Implica simultáneamente un cambio en la fase física y en la composición química, y se trata de un proceso irreversible. La palabra “pirolisis” deriva 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 ceniza y carbono, así como pequeñas cantidades de líquidos y gases. Por otro lado, la pirólisis extrema produce carbono como residuo, y este proceso se denomina carbonización. A diferencia de otros procesos a alta temperatura como la hidrólisis y la combustión, la pirólisis no implica reacciones con agua, oxígeno u otros reactivos. Sin embargo, como es prácticamente imposible lograr un entorno libre de oxígeno, siempre ocurre una pequeña cantidad de oxidación en cualquier sistema de pirólisis.
Tipos de pirólisis
Pirolisis
Existen tres tipos de reacciones pirolíticas, que se diferencian en función del tiempo y de la temperatura de procesamiento de la biomasa.
Pirolisis lenta
La pirólisis lenta se caracteriza por tiempos de residencia prolongados tanto de los sólidos como de los gases, temperaturas bajas y tasas de calentamiento de la biomasa lentas. En este modo, las temperaturas de calentamiento varían entre 0,1 y 2 °C por segundo, mientras que las temperaturas predominantes alcanzan casi los 500 °C. El tiempo de permanencia del gas puede superar los cinco segundos, mientras que el de la biomasa puede oscilar entre minutos y días. Durante la pirólisis lenta, el alquitrán y el carbón son los principales productos que se generan a medida que la biomasa se desvapora gradualmente. Las reacciones de repolimerización/recombinación ocurren después de que se hayan producido las reacciones primarias.
Pirólisis flash
La pirólisis flash se produce a velocidades de calentamiento rápidas y a temperaturas moderadas, entre 400 y 600 °C. Sin embargo, el tiempo de residencia del vapor en este proceso es inferior a 2 segundos. En comparación con la pirólisis lenta, la pirólisis flash genera cantidades menores de gas y alquitrán.
Pirólisis rápida
Este proceso se utiliza principalmente para producir biocombustible y gas. Durante este proceso, la biomasa se calienta rápidamente hasta temperaturas de entre 650 y 1000 °C, según la cantidad deseada de productos en forma de aceite o gas biológico. El carbón se acumula en grandes cantidades y es necesario eliminarlo con frecuencia.
Pirólisis por microondas: Se ha demostrado que la pirólisis rápida se beneficia del uso del calentamiento por microondas. La biomasa generalmente absorbe muy bien la radiación de microondas, lo que hace que el calentamiento del material sea sumamente eficiente. Al igual que ocurre con el calentamiento de los alimentos con microondas, este proceso puede reducir significativamente el tiempo necesario para iniciar las reacciones de pirólisis, así como la energía requerida para llevarlas a cabo. Debido a que el calentamiento por microondas puede iniciar la pirólisis a temperaturas mucho más bajas (a veces de tan solo 200-300 °C), se ha comprobado que el bioaceite producido contiene concentraciones más elevadas de sustancias químicas de mayor valor y más susceptibles a las altas temperaturas. Esto sugiere que el bioaceite obtenido mediante microondas podría utilizarse como sustituto del petróleo crudo como materia prima en algunos procesos químicos.
Ventajas de la pirólisis
Los principales beneficios de la pirólisis son los siguientes::
1.It Se trata de una tecnología sencilla y económica para el procesamiento de una amplia variedad de materias primas.
2.It Disminuye los residuos que terminan en vertederos y las emisiones de gases de efecto invernadero.
3.It Disminuye el riesgo de contaminación del agua.
4. Tiene el potencial de reducir la dependencia del país de los recursos energéticos importados, ya que permite generar energía a partir de recursos nacionales.
5. La gestión de residuos con la ayuda de la tecnología moderna 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.It Genera varios nuevos empleos para personas de bajos ingresos, en función de la cantidad de residuos que se producen en la región; esto, a su vez, conlleva beneficios para la salud pública gracias a la limpieza de dichos residuos.
Aplicaciones
Algunas de las principales aplicaciones de la pirólisis son 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 obtenido mediante la conversión de residuos por pirólisis puede utilizarse en turbinas de gas o de vapor para generar electricidad.
Una mezcla de piedra, tierra, cerámica y vidrio obtenida a partir de residuos pirolíticos puede utilizarse como material de construcción, o para rellenar los revestimientos de los vertederos.
Desempeña un papel fundamental en la datación por radiocarbono y en la espectrometría de masas.
También se utiliza en diversas técnicas de cocina, como la caramelización, la asado a la parrilla, la fritura y el horneado.
Henan Doing produjo neumáticos y plásticos desechados Planta de pirólisis Al adoptar esta tecnología de pirólisis, la planta de pirólisis puede convertir neumáticos y plásticos desechados en aceite combustible, negro de carbono y acero.
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