Пиролиза: Реакция на дървесина, нефт, биомаса и алкани

Пиролизата се състои от процес на термично разлагане, където веществата с органичен произход в голяма част от него са подложени на високи температури в инертна среда (без присъствието на кислород). Когато органичната материя се обработва чрез пиролиза, се получават продукти, които се използват в промишлената област.

Един от елементите, които могат да бъдат получени, е коксът, който се използва като вид гориво с промишлени характеристики. Можете също така да получите биоуред (известен като биоакумулатор), който се използва за модифициране или подобряване на почвите.

Тази реакция причинява други съединения, като некондензиращи газове или течности, които могат да се кондензират, като същевременно необратимо превръщат веществото.

Въпреки че тази техника е много важна и има много приложения, тя може да генерира елементи, вредни за околната среда и да представлява риск от токсичност за живите същества.

Химична реакция на пиролиза

Реакцията на пиролиза, както бе споменато по-горе, включва прилагането на много високи температури в атмосфера без кислород, за да се предизвикат промени във физическите и химичните свойства на веществата чрез тяхното термично разлагане.

В този смисъл този процес превръща органичната материя в веществата, които го образуват в газовата фаза, остатъчен вид в твърда фаза, образуван от въглерод и пепел, и течно вещество с маслени характеристики, известни като био-масло.

Тази реакция се използва за отстраняване на замърсяващи вещества от органични вещества и изпълнява тази цел чрез две средства:

- Фрагментацията на замърсяващи молекули чрез прекъсване на връзките за образуване на видове с по-малка молекулна маса (известна като унищожаване).

- Разделянето на тези вредни съединения от материала, без да ги унищожава.

Така че техниката на пиролиза се използва широко при третирането на органични вещества, които се подлагат на фрактура или разлагане при излагане на топлина, като полициклични ароматни въглеводороди.

Напротив, тази реакция е неуспешна, ако се използва за отстраняване на неорганични видове като метални съединения; Възможно е обаче да се използва в процеси, които превръщат тези метали в инертни.

Реакция на дървесина

В случай на пиролизна реакция в дърво, този процес включва прилагането на много високи температури (приблизително 1000 ° С) в среда без въздух. В зависимост от продуктите, които желаете да получите, редовно се използват няколко процеса.

Една от техниките е карбонизация, в която се издигат конични дървени колони и се покриват с пръст, за да се загряват в метални пещи; Това произлиза от различни продукти, като активен въглен, лекарства, пиротехнически игри, наред с други.

От друга страна, разрушителната дестилация причинява оцетна киселина, катран и други вещества чрез постепенно загряване на дървесината, като постепенно повишава температурата в затворените заграждения, използвани за тази цел.

Използва се и втечняване, което е процедура, обичайно използвана при производството на течнофазово гориво, известно като пиролитично масло, което се произвежда в резервоари, предназначени за тази цел.

Маслена реакция

Когато се говори за нефтена пиролиза, се прави препратка към процеса на разлагане или фракциониране на високомолекулните въглеводороди, съдържащи се в смесите, които образуват това вещество.

Така, когато някои продукти, получени от суров петрол, са подложени на определени условия на налягане и температура, молекулите с по-голямо тегло, съдържащи се в тях, претърпяват крекинг или "крекинг", който ги фрагментира в по-леки въглеводороди (с по-ниска точка от кипене и по-ниско тегло).

Тази процедура, която използва предимно по-тежките фракции на петрола, трансформира големи количества алифатни въглеводороди в ароматни молекули и спомага за производството и подобряването на горива като бензин, дизел, авиационно гориво, наред с други.

В този смисъл, молекули като алкани, алкени и други видове с ниско молекулно тегло, получени чрез тази реакция, могат да бъдат разделени и пречистени, за да се получи суровина от голямо значение за други процедури, като синтез на някои органични съединения.

Реакция на биомаса

Пиролизната реакция от биомаса (органично вещество, отложено от живи същества) включва прекъсване на химическите връзки в съединения с високо молекулно тегло, като хемицелулоза или целулоза, които се считат за макромолекули.

Тези вещества се фрагментират на по-малки газообразни видове чрез сложни реакции на разцепване, отваряне на пръстена и деполимеризация, за превръщане на биомасата в потенциално използваем материал по отношение на енергията.

Според състоянието на агрегация, при което те са в нормални условия на околната среда, пиролизата на биомасата може да произведе три вида вещества: въглища, катран и газ; Това може да доведе до ценни продукти като биогориво.

Реакция на алкани

Както беше посочено по-горе, пиролизата се състои от разлагане на органични вещества чрез прилагане на топлина и, в случая на алкани, при висока температура се използва затворено помещение, подобно на описаните видове пиролиза.

Тъй като става въпрос за големи алкени, въглерод-въглеродните връзки се разрушават - по случаен начин - по протежение на молекулата и се образуват различни радикални видове.

Така, когато алкиловата верига на тези съединения е фрагментирана, се произвеждат по-малки алкани, някои алкени (главно етилен) и други по-малки видове, като алкилови радикали, в допълнение към по-малки количества водород.