آذرکافت
مکانیزم پیرولیز

ماده اولیه‌ای که پیرولیز می‌شود، در معرض دمای بالاتر از دمای تجزیه خود قرار می‌گیرد. در این مرحله، پیوندهای شیمیایی که مولکول‌های ماده اولیه را در کنار هم نگه می‌دارند، شکسته می‌شوند. این کار سبب تکه‌تکه شدن مولکول‌های ماده اولیه به مولکول‌های کوچک‌تر می‌شود. نامعمول نیست که این مولکول‌های کوچک‌تر در واکنش‌های شیمیایی با یکدیگر شرکت کنند تا مولکول‌های بزرگ‌تر دیگری را در ساختار پیرولیز تشکیل دهند. در واقع، برخی از این مولکول‌ها حتی جامدات آمورف با پیوند کووالانسی را تشکیل می‌دهند.
در بیشتر موارد، فرایند پیرولیز در غیاب اکسیژن و آب انجام می‌شود. این کار برای اینکه جو تا حد امکان خنثی شود انجام می‌شود. با این حال، در برخی موارد، مقدار بسیار کمی از آب و اکسیژن مجاز به ورود به سیستم پیرولیز است. این کار به منظور تسهیل دیگر فرآیندهای مهم مانند احتراق و هیدرولیز (که می‌تواند در تغییر انواع محصولاتی که از تجزیه در اثر حرارت مواد اولیه به دست می‌آیند نقش داشته باشد) انجام می‌شود. علاوه بر این، برخی از مواد شیمیایی نیز ممکن است با مواد اولیه مخلوط شوند تا محصولات خاصی از فرایند پیرولیز به دست آید. نمونه‌های رایج این روش‌ها را می‌توان در کراکینگ با بخار نفت خام و تولید زغال چوب از تجزیه در اثر حرارت هیزم مشاهده کرد.
هنگامی که برخی از مواد اولیه آلی در معرض پیرولیز قرار می‌گیرند، فرآیندهای زیر انجام می‌شود.
هنگامی که دمای محیط زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد است، برخی از ترکیب‌های فرار در مخلوط مواد اولیه (مانند آب) دچار تبخیر می‌شوند. علاوه بر این، اجزای ماده اولیه که به گرما حساس هستند (مانند پروتئین‌ها و ویتامین C یا اسید اسکوربیک) دچار تغییرات جزئی در ترکیبات شیمیایی خود می‌شوند. نامعمول نیست که این پروتئین‌ها و ویتامین‌ها در این مرحله فرایند تجزیه را آغاز کنند
هنگامی که دمای محیط از مرز ۱۰۰ درجه سانتیگراد عبور می‌کند، تمام آثار برجای‌مانده از آبی که توسط ماده اولیه جذب شده است حذف می‌شود. با این حال، آبی که در داخل کریستال‌های هیدراته به دام افتاده است ممکن است برای آزاد شدن و تبخیر شدن به دمای بالاتری نیاز داشته باشد. انرژی زیادی در این نقطه توسط ماده اولیه جذب می‌شود تا تمام آب مایع به بخار آب تبدیل شود. در این دما، قندها، چربی‌ها و موم‌هایی که در مواد اولیه آلی وجود دارند ممکن است ذوب شوند و از مواد اولیه جدا شوند.
در محدوده دمایی که بین ۱۰۰ درجه سانتیگراد تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد قرار دارد، بیشتر مولکول‌های آلی معمولی که در مواد اولیه آلی وجود دارند، تحت واکنش تجزیه قرار می‌گیرند و به مولکول‌های کوچک‌تر تجزیه می‌شوند. برای قندها، محدوده دمایی ایده‌آل در این شرایط برای واکنش تجزیه بین ۱۶۰ درجه سانتیگراد تا ۱۸۰ درجه سانتیگراد است. در صورت وجود سلولز در ماده اولیه، زمانی که دمای محیط به ۳۵۰ درجه سانتیگراد برسد، تجزیه می‌شود. یکی دیگر از ترکیب‌های رایج که در چنین دماهایی شروع به تجزیه می‌کند، لیگنین است (یک جزء حیاتی چوب). با این حال، لیگنین به انتشار محصولات فرار در طی فرآیندهای پیرولیز تا دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد ادامه می‌دهد. از دیگر فراورده‌های قابل توجه این واکنش تجزیه می‌توان به دی‌اکسید کربن، منوکسید کربن و آب اشاره کرد.
هنگامی که احتراق تمام باقی مانده‌های کربنی کامل شد، محصول باقی‌مانده یک ماده پودری است که معمولاً به عنوان خاکستر شناخته می‌شود، که این خاکستر از مواد معدنی اکسیدشده تشکیل شده است. این مواد معدنی نقطه ذوب بسیار بالایی دارند، به همین دلیل است که آنها طبیعت جامد خود را با وجود دماهای شدیدی که در طول فرایند پیرولیز تحمل می‌کردند، حفظ می‌کنند. توجه به این نکته مهم است که در سناریویی که فلزات خاصی در مواد اولیه آلی که در معرض پیرولیز قرار گرفته بودند وجود داشتند، فلزها معمولاً در خاکستر به شکل اکسیدهای فلزی یا کربنات‌های فلزی متمرکز می‌شوند.