Pirolīzes ir termiskā sadalīšanās process, kur -no tipa organiskas izcelsmes vielas, kuras lielākoties tiek pakļauti augstām temperatūrām inertā vidē (bez skābekļa). Kad organiskās vielas apstrādā ar pirolīzi, iegūst produktus, kurus izmanto rūpniecībā.
Viens no elementiem, ko var iegūt, ir kokss, ko izmanto kā kurināmā veidu ar rūpnieciskām īpašībām. Jūs varat arī iegūt biochar (pazīstams kā biochar), ko izmanto, lai pārveidotu vai uzlabotu augsni.
Pirolīze pārvērš organiskās vielas gāzveida stāvoklī tās veidojošās vielās, cietās atlieku daļās, kas sastāv no oglekļa un pelniem, un šķidrā vielā, kas pazīstama kā bioeļļa.
Šīs reakcijas rezultātā rodas citi savienojumi, piemēram, nekondensējamas gāzes vai šķidrumi, kurus var kondensēt, tajā pašā laikā tas neatgriezeniski pārveido vielas.
Lai arī šī metode ir ļoti svarīga un tai ir daudz lietojumu, tā var radīt videi kaitīgus elementus, kas rada toksicitātes risku dzīvām būtnēm.
Pirolīzes ķīmiskā reakcija
Pirolīzes reakcija, kā minēts iepriekš, ir saistīta ar ļoti augstu temperatūru atmosfērā, kurā nav skābekļa, lai izraisītu vielu fizikālo un ķīmisko īpašību izmaiņas, pateicoties to termiskai sadalīšanai.
Šajā ziņā šis process organiskās izcelsmes vielu pārvērš vielās, kas to veido gāzveida fāzē, cietās fāzes atlikuma daļās, ko veido ogleklis un pelni, un šķidrā vielā ar eļļainām īpašībām, kas pazīstama kā bioeļļa.
Šo reakciju izmanto, lai no organiskajām vielām noņemtu piesārņojošas vielas, un šo mērķi tas veic divos veidos:
- Piesārņojošo molekulu sadrumstalotība, sadalot saites, veidojot sugas ar mazāku molekulmasu (pazīstamas kā iznīcināšana).
- Šo kaitīgo savienojumu atdalīšana no matērijas, tos neiznīcinot.
Tāpēc pirolīzes paņēmienu plaši izmanto organisko vielu, piemēram, policiklisko aromātisko ogļūdeņražu, tādu vielu apstrādē, kuras, saskaroties ar karstumu, cieš no lūzumiem vai sadalīšanās.
Tieši pretēji, šī reakcija ir neveiksmīga, ja to paredzēts izmantot tādu neorganisku sugu likvidēšanai kā metāliski savienojumi; tomēr to ir iespējams izmantot procesos, kas padara šos metālus inertu.
Koka reakcija
Pirolīzes reakcijas gadījumā koksnē šis process ietver ļoti augstas temperatūras (aptuveni 1000 ° C) pielietošanu bez gaisa vidē. Atkarībā no iegūstamajiem produktiem ir vairāki procesi, kurus regulāri izmanto.
Viens no paņēmieniem ir karbonizācija, kurā tiek uzceltas koniskas formas koka kolonnas un pārklātas ar zemi, lai to sildītu metāla krāsnīs; Tā izcelsme ir dažādi produkti, piemēram, aktīvā ogle, narkotikas, uguņošana.
No otras puses, iznīcinot destilāciju, iegūst etiķskābi, darvu un citas vielas, pakāpeniski karsējot koksni, pakāpeniski palielinot temperatūru šim nolūkam izmantotajās slēgtajās telpās.
Tiek izmantota arī sašķidrināšana, kas ir procedūra, ko parasti izmanto šķidras fāzes degvielas, kas pazīstama kā pirolītiskā eļļa, ražošanai, kas tiek ražota šim nolūkam paredzētās tvertnēs.
Eļļas reakcija
Runājot par naftas pirolīzi, tas attiecas uz lielas molekulmasas ogļūdeņražu sadalīšanās vai frakcionēšanas procesu, kas atrodas maisījumos, no kuriem veido šo vielu.
Tādējādi, ja daži produkti, kas iegūti no jēlnaftas, tiek pakļauti zināmiem spiediena un temperatūras apstākļiem, tajos esošās lielākās molekulas tiek sašķeltas vai "plaisātas", kas sašķeļ tās vieglākos ogļūdeņražos (ar zemāku punktu vārot un zemāks svars).
Šī procedūra, kurā galvenokārt izmanto smagākās naftas frakcijas, lielu daudzumu alifātisko ogļūdeņražu pārveido aromātiskās molekulās un cita starpā palīdz ražot un uzlabot degvielu, piemēram, benzīnu, dīzeļdegvielu, aviācijas degvielu.
Šajā ziņā molekulas, piemēram, alkānus, alkēnus un citas ar mazu molekulmasu saistītas sugas, kuras rodas šajā reakcijā, var atdalīt un attīrīt, lai iegūtu izejmateriālu, kam ir liela nozīme citās procedūrās, piemēram, noteiktu organisko savienojumu sintēzē.
Biomasas reakcija
Biomasas (no dzīvām būtnēm nogulsnējušos organisko vielu) pirolīzes reakcija ietver ķīmisko saišu sadalīšanu lielmolekulāros savienojumos, piemēram, hemicelulozes vai celulozes, kas tiek uzskatīti par makromolekulām.
Šīs vielas tiek sadalītas mazākās gāzveida daļās, veicot sarežģītas šķelšanās, gredzena atvēršanas un depolimerizācijas reakcijas, lai biomasu pārveidotu par enerģijas ziņā potenciāli izmantojamām vielām.
Atkarībā no agregācijas stāvokļa, kādā tie atrodas normālos vides apstākļos, biomasas pirolīze var izraisīt trīs veidu vielas: ogles, darvu un gāzi; Tas var radīt vērtīgus produktus, piemēram, biodegvielu.
Alkānu reakcija
Kā jau tika teikts iepriekš, pirolīze sastāv no organisko vielu sadalīšanās, pielietojot siltumu, un alkānu gadījumā augstā temperatūrā tiek izmantota slēgta kamera līdzīgi izskaidrotajiem pirolīzes veidiem.
Tomēr, tā kā šie ir lieli alkēni, oglekļa-oglekļa saites tiek nejauši sadalīti gar molekulu un rodas dažādas radikālas sugas.
Tādējādi, kad šo savienojumu alkilķēde ir sadrumstalota, papildus ūdeņradim mazāk nozīmīgos daudzumos tiek ražoti mazāki alkāni, daži alkāni (galvenokārt etilēns) un citas mazākas sugas, piemēram, alkilgrupas.
Atsauces
- Wikipedia. (sf). Pirolīze. Saturs iegūts no en.wikipedia.org
- Britannica, E. (nd). Pirolīze. Atgūts no britannica.com
- Vangs, S. un Luo, Z. (2017). Biomasas pirolīze. Iegūts no books.google.co.ve
- Berlīne, AA (2005). Pirolīzes, sadegšanas un oksidācijas ķīmiskā fizika. Atkopts no books.google.co.ve
- Moldoveanu, SC (2009). Organisko molekulu pirolīze: pielietojums veselības un vides jautājumos. Iegūts vietnē google.co.ve