Pyrolyse

Wir erklären, was Pyrolyse ist, der Prozess, die Pyrolysekurve, die Typen, die einige Beispiele geben

Was ist Pyrolyse?

Der Pyrolyse Es ist die thermische Zersetzung von Materialien mit hohen Temperaturen unter einer inerten Atmosphäre. Diese Art von Atmosphäre enthält keinen Sauerstoff und wird hauptsächlich durch Stickstoff gebildet, was sicherstellt, dass die Zersetzung nur durch Wärme verursacht wird.

In Pyrolyseprozessen werden große und komplexe organische Verbindungen in viel einfacher und kleiner unterteilt. Einige dieser Verbindungen verdampfen und werden Gase, andere werden dunkle viskose Flüssigkeiten, und ein guter Teil von ihnen wird Kohle.

Gegenwärtig wird die Pyrolyse als Mittel zur Umwandlung verschiedener Arten von Abfall und festem Abfall in Brennstoffe verwendet, die dann zur Erzeugung von Energie verwendet werden können.

Wenn wir Essen braten, tritt eine Pyrolyse auf

Ein Beispiel für Pyrolyse Das passiert mit Nahrung beim Braten in Öl. Öl hilft Lebensmitteln, ohne sie zu berühren. Daher ermöglicht es eine Pyrolyse. Dies erzeugt Geschmack und Farbe in gebratenen Lebensmitteln. In der Tat, wenn wir sagen, dass etwas verbrannt wurde, geschah es, dass die Pyrolyse es Kohle machte.

Der Pyrolyseprozess

Pyrolyse ist ein komplexer Prozess, der viele chemische Reaktionen beinhaltet. Diese Komplexität wird durch verschiedene Faktoren bestimmt:

• Es hängt von der Art der Substanz ab, die pirolisiert wird. Es ist nicht dasselbe, Zucker zu zersetzen als ein Öl, da die Reaktionen unterschiedlich sein werden.
• Die unterschiedlichen Reaktionen der Pyrolyse beginnen und enden bei unterschiedlichen Temperaturen.
• Variiert je nachdem, wie schnell die Substanz heiß ist.
• Es hängt davon ab, ob es sich um eine reine Substanz oder eine Mischung verschiedener Substanzen handelt.
• Es hängt von der Feuchtigkeit der Probe ab.

Reaktoren

Um den Pyrolyseprozess durchzuführen, ist es erforderlich, einen Reaktor zu verwenden. Dies ist nichts anderes als eine Art geschlossener Behälter (ähnlich einem Drucktopf), der ohne Luft erhitzt werden kann.

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Pyrolyseprodukte

Unabhängig davon, wie kompliziert es sein kann, ergibt die Pyrolyse der meisten organischen Verbindungen fast immer die gleichen Produkttypen. Diese können wie folgt gruppiert werden:

• Kohle

Kohle

Es ist der feste Rückstand der Pyrolyse. Es ist ein schwarzer Feststoff, der hauptsächlich aus verschiedenen Kohlenstoffformen besteht. Dies bleibt, wenn das Essen verbrannt wird.

• Bioaceite

Bioaceite

Es ist eine viskose und dunkle, fast schwarze Flüssigkeit. Es enthält Teer, Bruch und andere flüssige organische Verbindungen wie Säuren, Ester, Alkohole usw.

• Biogas

Gase, die während der Pyrolyse von Materialien wie Holz, Papier und anderen organischen Abfällen auftreten Biogas. Dies enthält eine Mischung aus mehreren Gasen, einschließlich Kohlenmonoxid und Gas, die wir unter anderem kochen, um zu kochen.

Pyrolysekurve

Pyrolysekurven sind Grafik, die Chemikalien zur Untersuchung des Pyrolyseprozesses verwenden. Mit ihnen können Sie bei der Temperatur feststellen, welche Pyrolyse beginnt und endet, wenn Wärme und andere Merkmale des Prozesses absorbiert oder freigesetzt werden.

Diese Kurven werden durch zwei wichtige Techniken erhalten, die als thermogravimetrische (ATG) und differentielle Scankalorimetrie (CDB) bezeichnet werden und durch Gaschromatographie (CG) ergänzt werden, wie nachstehend beschrieben:

Thermogravimetrische Analyse (ATG)

Diese Technik besteht darin, eine Substanz beim Erhitzen abzuwägen und dann den Teig im Vergleich zur Temperatur grafisch zu grafisch.

Wenn Pyrolyse- und chemische Verbindungen in einer Probe auftreten, zersetzt sie sich und verdampfen, die Probe wird leichter, da der Teig abnimmt.

Differentielle Scankalorimetrie (CDB)

Diese Technik wird verwendet, um zu messen, wie viel Wärme eine Substanz während der verschiedenen Stadien der Pyrolyse absorbiert oder freisetzt. Wenn Sie Wärme absorbieren, wird gesagt, dass der Prozess ist endothermisch, Und wenn Sie es loslassen, wird gesagt, dass es ist exotherm.

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Gaschromatographie (CG)

In den meisten Fällen werden die beiden früheren Techniken zusammen mit der Gaschromatographie verwendet. Dies dient dazu, alle Produkte von der Pyrolyse zu trennen und zu identifizieren.

Arten von Pyrolyse

Die Pyrolyse wird nach der Geschwindigkeit klassifiziert, mit der Substanzen erhitzt werden:

Langsame Pyrolyse oder Karbonisierung

Dies ist die Art der Pyrolyse, die seit Hunderten von Jahren verwendet wird, um Kohle aus Holz zu produzieren. Es ist ein langsamer Prozess, der bis zu 48 Stunden dauern kann und auf etwa 500 ° C erhitzt wird.

Zwischen- oder konventionelle Pyrolyse

In diesem Fall ist die Heizung schneller und die Pyrolyse wird 5 bis 10 Minuten lang durchgeführt. Zwischenpyrolyse wird häufig verwendet, um Abfälle wie Sägemehl, Nahrung und sogar Abwasserabfälle in sekundäre Brennstoffe umzuwandeln.

Schnelle Pyrolyse

Es ist eines, in dem die Proben in nur wenigen Sekunden schnell auf 425-600 ° C erhitzt werden, damit die Pyrolyse auftritt, und dann sind die Produkte schnell abkühlt. Es wird verwendet, um so viel Bioace -weis wie möglich zu produzieren.

Flash -Pyrolyse oder sehr schnell

Es ist dem vorherigen sehr ähnlich, nur viel schneller. In weniger als einer halben Sekunde wird die Substanz auf mehr als 1000 ° C erhitzt, die Pyrolyse in sehr kurz.

Vakuumpyrolyse

Wie der Name schon sagt, wird es in einem Vakuum durchgeführt und dauert zwischen 2 und 30 Sekunden. Die Heizgeschwindigkeit ist mittel, die maximale Temperatur beträgt normalerweise 400 ° C und sein Hauptprodukt ist Bioaceite.

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Beispiele für Pyrolysereaktionen

• Glukosepyrolyse: Es ist auch als Karamellisierung bekannt und tritt bei 160 ° C auf.
• Cellulosepyrolyse: Es beginnt bei 280 ° C und endet über 500 ° C. Zunächst wird die Cellulose dehydriert und einige Bindungen sind gebrochen, dann bricht die Zuckerkette und bildet eine Triggermischung.
• Pyrolyse von Pflanzenöl: Pflanzenöle und auch tierische Fette, die Triglyceride enthalten, können durch Pyrolyse zu Biodiesel werden.
• Verwenden Sie Pyrolyse: Der Abbau beginnt bei 152 ° C und endet bei ca. 490 ° C. Es geht um einen Totalverlust von 67% der ursprünglichen Gummimasse.
• Plastikpyrolyse: Es wird bei Temperaturen zwischen 300 und 900 ° C durchgeführt. Katalysatoren werden fast immer verwendet, um die Umwandlung des Polymers in brennbare Öle zu verbessern.

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