Pyrolýza je tepelný proces rozkladu kde -z typ organického původu látky ve své velké většině jsou vystaveny vysokým teplotám v inertním prostředí (bez kyslíku). Při zpracování organické hmoty pyrolýzou se získají produkty, které se používají v průmyslové oblasti.
Jedním z prvků, které lze získat, je koks, který se používá jako druh paliva s průmyslovými vlastnostmi. Můžete také získat biochar (známý jako biochar), který se používá k úpravě nebo zlepšení půdy.
Pyrolýza přeměňuje organickou hmotu na její základní látky v plynném stavu, pevný zbytkový druh tvořený uhlíkem a popelem a kapalnou látku známou jako bio-olej.
Tato reakce vede ke vzniku jiných sloučenin, jako jsou nekondenzovatelné plyny nebo kapaliny, které mohou být kondenzovány, a zároveň, že nevratně přeměňuje hmotu.
Ačkoli je tato technika velmi důležitá a má mnoho aplikací, může vytvářet prvky, které jsou škodlivé pro životní prostředí a představují riziko toxicity pro živé bytosti.
Chemická reakce pyrolýzy
Pyrolytická reakce, jak již bylo uvedeno, zahrnuje aplikaci velmi vysokých teplot v atmosféře bez kyslíku, aby se vyvolalo změny fyzikálních a chemických vlastností látek jejich tepelným rozkladem.
V tomto smyslu tento proces přeměňuje látku organického původu na látky, které jej tvoří v plynné fázi, zbytkový druh v pevné fázi tvořený uhlíkem a popelem a kapalná látka s olejovitými vlastnostmi známými jako bio-olej.
Tato reakce se používá k odstranění znečišťujících látek z organické hmoty a tohoto cíle se dosahuje dvěma způsoby:
- Fragmentace kontaminujících molekul přerušením vazeb za vzniku druhů s menší molekulovou hmotností (známá jako destrukce).
- Oddělení těchto škodlivých látek od hmoty, aniž by byly zničeny.
Technika pyrolýzy se tedy široce používá k ošetření organických látek, které jsou vystaveny lomu nebo rozkladu, když jsou vystaveny teplu, jako jsou polycyklické aromatické uhlovodíky.
Tato reakce je naopak neúspěšná, pokud má být použita k odstranění anorganických látek, jako jsou kovové sloučeniny; je však možné jej použít v procesech, které činí tyto kovy inertními.
Reakce dřeva
V případě pyrolytické reakce ve dřevě zahrnuje tento proces aplikaci velmi vysokých teplot (přibližně 1000 ° C) v prostředí bez vzduchu. V závislosti na produktech, které mají být získány, existuje několik procesů, které se pravidelně používají.
Jednou z technik je karbonizace, při které jsou postaveny dřevěné kónické sloupy ve tvaru kužele a pokryty zeminou, aby se zahřály v kovových pecích; Vznikají mimo jiné různé produkty, například aktivní uhlí, drogy, ohňostroje.
Na druhé straně destruktivní destilace produkuje kyselinu octovou, dehet a další látky postupným zahříváním dřeva a postupně zvyšuje teplotu v uzavřených místnostech, které se k tomuto účelu používají.
Zkapalňování se také používá, což je postup běžně používaný při výrobě paliva v kapalné fázi známého jako pyrolytický olej, který se vyrábí v nádržích určených pro tento účel.
Olejová reakce
Pokud jde o pyrolýzu ropy, týká se procesu rozkladu nebo frakcionace uhlovodíků s vysokou molekulovou hmotností obsažených ve směsích, které tvoří tuto látku.
Když jsou tedy některé produkty odvozené z ropy vystaveny určitým podmínkám tlaku a teploty, molekuly s větší hmotností v nich obsažené jsou podrobeny procesu krakování nebo „krakování“, který je fragmentuje na lehčí uhlovodíky (s nižším bodem vroucí a nižší váha).
Tento postup, který používá převážně těžší frakce oleje, přeměňuje velké množství alifatických uhlovodíků na aromatické molekuly a pomáhá mimo jiné při výrobě a zlepšování paliv, jako jsou benzín, nafta, letecké palivo.
V tomto smyslu mohou být molekuly, jako jsou alkany, alkeny a další druhy s nízkou molekulovou hmotností produkované touto reakcí, separovány a čištěny, aby se získala surovina, která má velký význam pro jiné postupy, jako je syntéza určitých organických sloučenin.
Reakce na biomasu
Pyrolytická reakce biomasy (organické hmoty usazené z živých bytostí) zahrnuje rozbití chemických vazeb ve sloučeninách s vysokou molekulovou hmotností, jako je hemicelulóza nebo celulóza, které jsou považovány za makromolekuly.
Tyto látky jsou roztříštěny na menší plynné druhy pomocí komplexních reakcí štěpení, otevření kruhu a depolymerace za účelem přeměny biomasy na potenciálně využitelnou látku z hlediska energie.
Podle stavu agregace, ve kterém se nacházejí za normálních podmínek prostředí, může pyrolýza biomasy vzniknout třemi druhy látek: uhlí, dehet a plyn; To může vést k cenným produktům, jako je biopalivo.
Reakce alkanů
Jak již bylo zmíněno, pyrolýza spočívá v rozkladu organických látek působením tepla a v případě alkanů se používá uzavřená komora při vysokých teplotách podobným způsobem, jaký byl popsán u výše uvedených typů pyrolýzy.
Protože se však jedná o velké alkeny, jsou vazby uhlík-uhlík náhodně přerušeny podél molekuly a vznikají různé radikálové druhy.
Když je tedy alkylový řetězec těchto sloučenin fragmentován, vznikají menší alkany, některé alkeny (hlavně ethylen) a další menší druhy, jako jsou alkylové radikály, kromě vodíku v méně důležitých množstvích.
Reference
- Wikipedia. (sf). Pyrolýza. Citováno z en.wikipedia.org
- Britannica, E. (nd). Pyrolýza. Obnoveno z britannica.com
- Wang, S. a Luo, Z. (2017). Pyrolýza biomasy. Získáno z books.google.co.ve
- Berlín, AA (2005). Chemická fyzika pyrolýzy, spalování a oxidace. Obnoveno z books.google.co.ve
- Moldoveanu, SC (2009). Pyrolýza organických molekul: aplikace na otázky zdraví a životního prostředí. Získáno z google.co.ve