"nhiệt phân" là gì?
Nhiệt phân
Nhiệt phân là một quá trình phân hủy hóa học các vật liệu hữu cơ ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có oxy. Quá trình này thường xảy ra ở nhiệt độ trên 430°C (800°F) và dưới áp suất. Nó đồng thời liên quan đến sự thay đổi pha vật lý và thành phần hóa học, và là một quá trình không thể đảo ngược. Từ nhiệt phân được đặt ra từ tiếng Hy Lạp "pyro" có nghĩa là lửa và "lysis" có nghĩa là tách ra.
Nhiệt phân thường được sử dụng để chuyển đổi các vật liệu hữu cơ thành cặn rắn chứa tro và carbon, một lượng nhỏ chất lỏng và khí. Mặt khác, quá trình nhiệt phân cực độ tạo ra cặn cacbon và quá trình này được gọi là cacbon hóa. Không giống như các quá trình nhiệt độ cao khác như thủy phân và đốt cháy, nhiệt phân không liên quan đến phản ứng với nước, oxy hoặc các thuốc thử khác. Tuy nhiên, vì thực tế không thể đạt được môi trường không có oxy nên một lượng nhỏ quá trình oxy hóa luôn xảy ra trong bất kỳ hệ thống nhiệt phân nào.
Các loại nhiệt phân
Nhiệt phân
Có ba loại phản ứng nhiệt phân được phân biệt theo thời gian xử lý và nhiệt độ của sinh khối.
Nhiệt phân chậm
Nhiệt phân chậm được đặc trưng bởi thời gian lưu giữ chất rắn và khí dài, nhiệt độ thấp và tốc độ gia nhiệt sinh khối chậm. Ở chế độ này, nhiệt độ gia nhiệt dao động từ 0,1 đến 2°C (32,18 đến 35,6°F) mỗi giây và nhiệt độ phổ biến là gần 500°C (932°F). Thời gian lưu trú của khí có thể kéo dài hơn 5 giây và thời gian lưu trú của sinh khối có thể kéo dài từ vài phút đến vài ngày. Trong quá trình nhiệt phân chậm, hắc ín và than củi được giải phóng dưới dạng sản phẩm chính do sinh khối bị phân hủy chậm. Phản ứng tái polyme hóa/tái tổ hợp xảy ra sau khi các phản ứng sơ cấp diễn ra.
Nhiệt phân flash
Nhiệt phân chớp nhoáng xảy ra ở tốc độ gia nhiệt nhanh và nhiệt độ vừa phải trong khoảng từ 400 đến 600°C (752 đến 1112°F). Tuy nhiên, thời gian lưu hơi của quá trình này nhỏ hơn 2s. Nhiệt phân chớp nhoáng tạo ra lượng khí và hắc ín ít hơn so với nhiệt phân chậm.
Nhiệt phân nhanh
Quá trình này chủ yếu được sử dụng để sản xuất dầu và khí sinh học. Trong quá trình này, sinh khối được làm nóng nhanh chóng đến nhiệt độ từ 650 đến 1000°C (1202 đến 1832°F) tùy thuộc vào lượng sản phẩm dầu sinh học hoặc khí đốt mong muốn. Char được tích lũy với số lượng lớn và phải được loại bỏ thường xuyên.
Nhiệt phân bằng vi sóng Nhiệt phân nhanh đã được chứng minh là có lợi từ việc sử dụng nhiệt bằng vi sóng. Sinh khối thường hấp thụ bức xạ vi sóng rất tốt, làm cho việc đốt nóng vật liệu có hiệu quả cao - giống như đun nóng thực phẩm bằng lò vi sóng, nó có thể giảm thời gian cần thiết để bắt đầu các phản ứng nhiệt phân và cũng giảm đáng kể năng lượng cần thiết cho quá trình. Do gia nhiệt bằng vi sóng có thể bắt đầu quá trình nhiệt phân ở nhiệt độ tổng thể thấp hơn nhiều (đôi khi thấp tới 200-300°C), người ta phát hiện ra rằng dầu sinh học được sản xuất có chứa nồng độ cao hơn các hóa chất có giá trị cao hơn, không bền nhiệt hơn, cho thấy rằng dầu sinh học vi sóng có thể được sử dụng thay thế cho dầu thô làm nguyên liệu cho một số quy trình hóa học.
Ưu điểm của nhiệt phân
Những lợi ích chính của nhiệt phân bao gồm::
1. Đây là một công nghệ đơn giản, rẻ tiền để xử lý nhiều loại nguyên liệu.
2. Nó làm giảm chất thải đi đến bãi chôn lấp và phát thải khí nhà kính.
3. Giảm nguy cơ ô nhiễm nguồn nước.
4. Nó có tiềm năng giảm sự phụ thuộc của đất nước vào nguồn năng lượng nhập khẩu bằng cách tạo ra năng lượng từ nguồn tài nguyên trong nước.
5. Quản lý chất thải với sự hỗ trợ của công nghệ nhiệt phân hiện đại không tốn kém so với việc xử lý tại các bãi chôn lấp.
6. Việc xây dựng một nhà máy điện nhiệt phân là một quá trình tương đối nhanh chóng.
7. Nó tạo ra một số việc làm mới cho những người có thu nhập thấp dựa trên lượng chất thải được tạo ra trong khu vực, từ đó mang lại lợi ích sức khỏe cộng đồng thông qua việc dọn dẹp chất thải.
Ứng dụng
Một số ứng dụng chính của nhiệt phân bao gồm::
Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất để sản xuất metanol, than hoạt tính, than củi và các chất khác từ gỗ.
Khí tổng hợp được tạo ra từ quá trình chuyển đổi chất thải bằng nhiệt phân có thể được sử dụng trong tua bin khí hoặc hơi nước để sản xuất điện.
Hỗn hợp đá, đất, gốm sứ và thủy tinh thu được từ chất thải nhiệt phân có thể được sử dụng làm vật liệu xây dựng - xỉ xây dựng hoặc để lấp các lớp lót bãi chôn lấp.
Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định niên đại bằng carbon-14 và đo khối phổ.
Nó cũng được sử dụng cho một số quy trình nấu ăn như caramen, nướng, chiên và nướng.
Hà Nam Đang sản xuất lốp xe/nhựa thải nhà máy nhiệt phân áp dụng công nghệ nhiệt phân này, nhà máy nhiệt phân có thể chuyển đổi lốp xe/nhựa thải thành dầu nhiên liệu, muội than và thép.
English
Русский
Français
Español
Tiếng Việt
한국인
日本語
แบบไทยไทย
Indonesia
Deutsch
Português
عربي
हिन्दी
Українська
Türkçe
Malaysia
Italiano
WhatsApp
