Pürolüüsi reaktsioon puidust, naftast, biomassist ja alkaanidest

The pürolüüs see koosneb termilisest lagunemisprotsessist, kus orgaanilise päritoluga ained on suurel hulgal allutatud kõrgele temperatuurile inertses keskkonnas (ilma hapnikuta). Kui orgaanilist ainet töödeldakse pürolüüsi abil, saadakse tööstusvaldkonnas kasutatavad tooted.

Üks võimalikest elementidest on koks, mida kasutatakse tööstuslike omadustega kütusena. Samuti on võimalik saada biokarbi (tuntud kui biochar), mida kasutatakse muldade muutmiseks või parandamiseks.

See reaktsioon põhjustab teisi ühendeid, nagu kondenseerumatud gaasid või vedelikud, mida saab kondenseerida, muutes aine pöördumatult.

Kuigi see meetod on väga oluline ja sellel on palju rakendusi, võib see tekitada keskkonnale kahjulikke elemente ja kujutada ohtu elusolenditele..

Indeks

• 1 Pürolüüsi keemiline reaktsioon
• 2 Puidu reaktsioon
• 3 Õli reaktsioon
• 4 Biomassi reaktsioon
• 5 Alkaanide reaktsioon
• 6 Viited

Pürolüüsi keemiline reaktsioon

Nagu eelnevalt mainitud, hõlmab pürolüüsi reaktsioon väga kõrget temperatuuri hapnikuta keskkonnas, et indutseerida nende füüsikaliste ja keemiliste omaduste muutusi nende termilise lagunemise kaudu.

Selles mõttes muundab see protsess orgaanilise päritoluga materjali gaasifaasis moodustuvateks aineteks, süsinikust ja tuhast moodustunud tahke faasi jääkliigid ja vedel aine, mille õliomadused on tuntud kui bioõli..

Seda reaktsiooni kasutatakse orgaaniliste ainete saasteainete kõrvaldamiseks ja täidab selle eesmärgi kahel viisil:

- Saastavate molekulide killustumine sidemete purunemise teel, moodustades väiksema molekulmassiga liike (tuntud kui hävitamine).

- Nende kahjulike ühendite eraldamine materjalist neid hävitamata.

Seega kasutatakse pürolüüsi tehnikat laialdaselt selliste orgaaniliste ainete töötlemisel, mis läbivad kuumuse korral murdumise või lagunemise, näiteks polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud..

Vastupidi, see reaktsioon on ebaõnnestunud, kui seda kasutatakse anorgaaniliste liikide nagu metallühendite kõrvaldamiseks; Siiski on võimalik seda kasutada protsessides, mis muudavad need metallid inertseks.

Puidu reaktsioon

Puidust pürolüüsireaktsiooni korral hõlmab see protsess väga kõrge temperatuuri (ligikaudu 1000 ° C) rakendamist õhuvabas keskkonnas. Sõltuvalt toodetest, mida soovite saada, kasutatakse regulaarselt mitmeid protsesse.

Üheks tehnikaks on karboniseerimine, kus koonilised puust tulpad pannakse ja kaetakse maaga, et kuumutada seda metallahjudes; see pärineb muuhulgas erinevatest toodetest, nagu aktiivsüsi, ravimid, pürotehnilised mängud.

Teisest küljest põhjustab destruktiivne destilleerimine äädikhapet, tõrva ja muid aineid puidu kuumutamise teel järk-järgult, suurendades järk-järgult temperatuuri sellel otstarbel kasutatavates ümbristes..

Kasutatakse ka vedeldamist, mis on tavapäraselt kasutatav vedelas faasis kütuse, mida nimetatakse pürolüütiliseks õliks, tootmiseks, mida toodetakse selleks otstarbeks kavandatud mahutites..

Õli reaktsioon

Õli pürolüüsi arutamisel viidatakse selle aine segudes sisalduvate suure molekulmassiga süsivesinike lagunemisele või fraktsioneerimisele..

Seega, kui mõned toornafta saadused allutatakse teatud rõhu ja temperatuuri tingimustele, läbivad nendes sisalduvad suurema massiga molekulid protsessi. craking või "pragunemine", mis killustab need kergemateks süsivesinikeks (madalama keemistemperatuuriga ja kergema kaaluga).

See protseduur, mis kasutab peamiselt nafta raskemaid fraktsioone, muudab suured kogused alifaatseid süsivesinikke aromaatseteks molekulideks ja aitab kaasa kütuste, näiteks bensiini, diislikütuse, lennunduskütuse, tootmisele ja parandamisele..

Selles mõttes võib sellises reaktsioonis toodetud molekule nagu alkaanid, alkeenid ja teised madala molekulmassiga liigid eraldada ja puhastada, et saada toorainet, mis on väga oluline teiste protseduuride jaoks, näiteks teatud orgaaniliste ühendite sünteesiks..

Biomassi reaktsioon

Biomassi pürolüüsi reaktsioon (elusolendist ladustatud orgaaniline aine) hõlmab keemiliste sidemete purunemist suure molekulmassiga ühendites, nagu hemitselluloos või tselluloos, mida peetakse makromolekulideks..

Need ained killustatakse väiksematesse gaasilistesse liikidesse lõhustamise, ringi avanemise ja depolümerisatsiooni keeruliste reaktsioonide abil, et biomassi muundada potentsiaalselt kasutatavaks materjaliks energia seisukohalt..

Vastavalt kokkuvõtlikule olukorrale, kus nad on normaalsetes keskkonnatingimustes, võib biomassi pürolüüs olla kolm liiki aine: kivisüsi, tõrv ja gaas; Need võivad põhjustada väärtuslikke tooteid, näiteks biokütust.

Alkaanide reaktsioon

Nagu varem öeldud, koosneb pürolüüs orgaaniliste ainete lagunemisest soojuse kasutamisega ja alkaanide puhul kasutatakse suletud ruumi kõrgetel temperatuuridel sarnaselt selgitatud pürolüüsitüüpidega..

Kuna need on aga suured alkeenid, siis süsinik-süsinik sidemed purunevad - juhuslikult - mööda molekuli ja tekivad erinevad radikaalsed liigid..

Niisiis, kui nende ühendite alküülahel on fragmenteeritud, toodetakse lisaks vähem tähtsatele kogustele vesinikku ka väiksemaid alkaneid, mõningaid alkeene (peamiselt etüleeni) ja teisi väiksemaid liike, nagu alküülradikaalid..

Viited

1. Wikipedia. (s.f.). Pürolüüs. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org
2. Britannica, E. (s.f.). Pürolüüs. Taastati britannica.com
3. Wang, S. ja Luo, Z. (2017). Biomassi pürolüüs. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve
4. Berlin, A. A. (2005). Pürolüüsi, põlemise ja oksüdatsiooni keemiline füüsika. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve
5. Moldoveanu, S.C. (2009). Orgaaniliste molekulide pürolüüs: rakendused tervise ja keskkonna küsimustes. Välja otsitud aadressilt google.co.ve