Piroliza to ... Rodzaje pirolizy

21.06.2019

Piroliza to chemiczny proces rozkładu substancji podczas ogrzewania. Tej reakcji towarzyszy zerwanie wiązań wewnątrzcząsteczkowych. Służy do pozyskiwania nowych substancji. Tylko jedna substancja działa jako składnik początkowy.

piroliza jest

Odmiany i znaczenie procesu

Suchej pirolizy jest procesem rozkładu termicznego bez tlenu. W zależności od wybranego komponentu źródłowego proces ten odbywa się w różnych temperaturach. Produkty reakcji powstałe w wyniku tej transformacji różnią się składem, właściwościami i obszarami zastosowania. Obecnie rozróżnia się następujące typy pirolizy:

  • rozkład w niskich temperaturach;
  • piroliza wysokotemperaturowa.

Charakterystyka rozkładu wysokotemperaturowego

Piroliza to proces termicznego rozkładu ciała stałego. W przypadku sublimacji w wysokich temperaturach jako główne produkty reakcji będą występować substancje gazowe. Istota procesu wiąże się z uzyskaniem pewnej ilości energii, jej wydatkiem w trakcie interakcji chemicznej.

piroliza to proces

Proces zapotrzebowania

Ponieważ piroliza jest procesem chemicznym, towarzyszy jej tworzenie kilku substancji, które są szeroko stosowane w przemyśle. Na przykład wytwarzany jest w ten sposób koks w popycie w hutnictwie. Wiele składowisk odpadów domowych jest niszczonych przez rozkład termiczny. Piroliza to proces, któremu nie towarzyszy tworzenie się odpadów, co jest szczególnie ważne dla naszej planety.

piroliza jest procesem chemicznym

Metody wytwarzania produktów petrochemicznych

W jaki sposób przeprowadza się pirolizę? Opis procesu można rozpatrywać na przykładzie węglowodorów. Istnieje proces dzielenia ich na kilka innych substancji, które mają prostszą strukturę w porównaniu z początkową substancją. Przeprowadzić podobny proces w przemyśle petrochemicznym w temperaturze około 900 stopni.

opis procesu pirolizy

Cechy pirolizy drewna

Taka piroliza jest procedurą spalania drewna bez obecności powietrza, przeprowadzaną w temperaturze około 5000 stopni. Kwas octowy, aceton, metanol, a także pak, działają jako wartościowe produkty otrzymane podczas tej interakcji. Cecha tego reakcja chemiczna Faktem jest, że węgiel może być wykorzystywany jako doskonałe paliwo do przyspieszania wielu interakcji chemicznych.

Taka piroliza to proces, który rozpoczyna się w temperaturze dwustu stopni Celsjusza, a reakcji towarzyszy uwalnianie mieszaniny. tlenki węgla. Przy późniejszym spalaniu produktów w atmosferze tlenu w powietrzu obserwuje się wzrost całkowitej wartości kalorycznej.

Piroliza drzew to osobna sekcja chemii, która zasługuje na szczegółowe rozważenie i zbadanie.

proces termicznego rozkładu pirolizy

Cechy usuwania odpadów domowych

Jednym z ważnych zastosowań pirolizy o szczególnym znaczeniu jest procedura niszczenia odpadów z gospodarstw domowych. Główną przeszkodą dla takiej reakcji jest obecność toksycznych związków siarki, fosforu i chloru w odpadach. Takie aktywne pierwiastki są zdolne do tworzenia związków niebezpiecznych dla żywych organizmów. Przetwarzanie polimerów i opon samochodowych jest opłacalnym procesem, pozwalającym uzyskać różne produkty wtórne.

suchy rozkład termiczny pirolizy bez dostępu

Kroki procesu

W procesie termicznej pirolizy wykonywane są następujące przekształcenia:

  • suszenie;
  • pękanie;
  • całkowite spalanie w atmosferze;
  • oczyszczanie substancji gazowych w absorberach.

Spalarnie działające w naszym kraju są zaprojektowane do różnych trybów pracy. W celu przeprowadzenia kompletnej obróbki odpadów domowych, substancje gazowe są dostarczane do urządzeń absorpcyjnych, w których są w pełni oczyszczone z toksyn.

Żużel z procesu pirolizy jest cennym produktem chemicznym. Może zawierać rzadkie metale stosowane w nowoczesnym przemyśle chemicznym.

W tym procesie przedsiębiorstwa przetwórcze otrzymują energię cieplną i elektryczną, surowce do produkcji chemicznej.

Perspektywa pirolizy

W przypadku wprowadzenia pewnych katalizatorów do reakcji chemicznej następuje znaczny wzrost wydajności produktów. Naukowcy pracują nad problemem zanieczyszczenia katalizatora podczas reakcji. Instalacje doświadczalne badają skuteczność inhibitorów i aktywatorów zdolnych do zmniejszania szybkości wtórnego procesu pirolizy.

Ostatnio szczególną uwagę zwrócono na opracowanie metody fizycznego przyspieszenia pirolizy za pomocą pola elektromagnetycznego.

W życiu codziennym potrzebne są piece do krakowania, które składają się z dwóch komór. W jednej części paliwo ulega sublimacji poprzez pękanie, a w drugiej komorze jest bezpośrednio spalane.

Chemia przemian opiera się na zjawisku spalania biomasy. Najpierw obserwuje się zwęglenie drewna, następnie pali, a następnie rozpala się, całkowicie zamienia w produkty gazowe. Pod wpływem wysokiej temperatury następuje zniszczenie (rozkład termiczny) drewna, co prowadzi do uwolnienia mieszaniny łatwopalnych substancji gazowych. Ich wskaźnik ilościowy jest bezpośrednio zależny od wskaźnika temperatury. Jeśli przekracza 450 stopni, obserwuje się powstawanie niewielkich ilości substancji gazowych, nie powodują one zapłonu. Optymalna temperatura procesu pirolizy drewna wynosi 900 stopni Celsjusza. Po ogrzaniu do tego wskaźnika na całej powierzchni drzewa obserwuje się jego ogień.

W tym przypadku uwalniana jest dodatkowa ilość energii, w wyniku czego proces chemiczny jest znacznie przyspieszony. Przy ograniczonym dostępie do mieszaniny reakcyjnej tlenu rozkład prowadzi się z pierwotną szybkością. Powstałe gazy usuwa się, nakłada na różne obszary produkcji chemicznej.

W warunkach naturalnych piroliza odbywa się w połączeniu ze spalaniem. Na początku drewno jest ogrzewane przez zewnętrzne źródło energii, a następnie następuje rozkład. Jeśli ograniczysz dostęp do mieszaniny reakcyjnej tlenu, może dojść do pożaru. Specyfika procesu w przypadku braku konieczności korzystania z dodatkowego źródła energii.

Specyfika aplikacji

W idealnej sytuacji piroliza odbywa się w zamkniętej przestrzeni bez dopływu tlenu, przy stałym dopływie energii. Aby obniżyć koszty energii dla danego procesu chemicznego, należy użyć gazów palnych powstałych podczas pirolizy. Jako główne urządzenie stosowane w produkcji należy wymienić generatory gazu, filtry, a także jednostki chłodzące.

Odpady w postaci wiórów, trocin, wiórów umieszcza się w piecu, a następnie przeprowadza się procedurę ich spalania przy minimalnym doprowadzeniu powietrza. Biorąc pod uwagę związek między mocą zakładu a temperaturą procesu, przemysł wykorzystuje opcję szybkiej pirolizy, która polega na podgrzaniu surowca do maksymalnej temperatury.

Wydzielane gazy są chłodzone, filtrowane, pompowane do specjalnych zbiorników do późniejszego wykorzystania.

Podczas pirolizy węgiel zdobyć mieszaninę wartościowych produktów. Osobliwością tego procesu jest potrzeba ogrzania mieszaniny do wysokiej temperatury. Jakie cenne składniki do produkcji chemicznej można uzyskać podczas pirolizy drewna?

Przede wszystkim należy wybrać koks używany w dużych ilościach w procesie wytapiania stali. Ponadto otrzymana mieszanina gazowa zawiera amoniak, wymagany w chemii nawozów.

Anilina jest głównym składnikiem emalii i farb produkowanych we współczesnym przemyśle. Toluen jest cennym surowcem do produkcji barwników i materiałów wybuchowych.

rodzaje pirolizy

Odmiany kotłów

Takie jednostki mogą mieć dwie opcje dla struktury. Wśród popularnych modeli zwracamy uwagę na urządzenia, w których pierwszy piec znajduje się nad drugim. Są one połączone za pomocą prostokątnej dyszy wykonanej ze specjalnego materiału cegły ognioodporne. Wysokiej jakości piroliza wytwarza wiele użytecznych chemikaliów, a proces ten nie wiąże się ze znacznymi kosztami tlenu. Rozkład termiczny węglowodorów jest doskonałym sposobem wytwarzania substancji gazowych wykorzystywanych w późniejszej syntezie.