Pirolise: wat is dit, eienskappe, waarvoor is dit en voordele | Groen hernubare energie
Die proses van pirolise of pirolitiese, ook bekend, is 'n proses waarin die afbraak van biomassa geproduseer word deur die werking van hitte sonder die behoefte aan suurstof, dit wil sê dit vind plaas in 'n heeltemal droë atmosfeer. Die produkte wat as gevolg van pirolise gevorm word, kan vaste stowwe, vloeistowwe en gasse wees, en stem ooreen met produkte soos steenkool of houtskool, teer en laastens die bekende gasvormige produkte of houtskooldamp. Hierdie proses kan alleen in die natuur of saam plaasvind tydens verbranding of vergassing.
In hierdie artikel gaan ons jou alles vertel wat jy moet weet oor pirolise, die kenmerke en belangrikheid daarvan.
2 Tipes pirolise
3 Waarvoor word pirolise in die kombuis gebruik?
4 Voordele in oonde en omgewingsbelang
Pirolise is 'n termochemiese behandeling wat Dit kan op enige koolstofgebaseerde organiese produk toegedien word. Die materiaal word blootgestel aan hoë temperature, in die afwesigheid van suurstof, om chemies en fisies te skei in afsonderlike molekules.
Pirolise is 'n vorm van termolise en kan gedefinieer word as die termiese ontbinding wat 'n materiaal ondergaan in die afwesigheid van suurstof of 'n soort reagens. Die ontbinding wat ondergaan word, kan voortspruit uit 'n redelik komplekse reeks chemiese reaksies en hitte- en massa-oordragprosesse. Dit kan ook gedefinieer word as die stappe wat plaasvind voor vergassing en verbranding.
Wanneer dit in sy uiterste vorm voorkom, net koolstof bly as 'n oorskot oor, wat verkoling genoem word. Deur pirolise kan ons verskillende sekondêre produkte verkry wat nuttig is in die tegniese veld. Pirolise produkte produseer altyd vaste gasse soos koolstof, vloeistowwe en nie-kondenseerbare gasse soos H2, CH4, CnHm, CO, CO2 en N. Aangesien die vloeibare fase slegs uit die pirolise gas onttrek word tydens die afkoeling daarvan, word die twee strome gas kan saam gebruik word in sommige toepassings waar warm singas direk na die brander of oksidasiekamer voorsien word.
Daar is twee verskillende tipes pirolise, afhangende van die fisiese toestande waarin dit uitgevoer word:
Waterige pirolise: Hierdie term word gebruik wanneer dit nodig is om te verwys na pirolise wat in die teenwoordigheid van water plaasvind, soos stoomkraking van olies of termiese depolimerisasie van organiese residue in swaar ru-olies.
Vakuum pirolise: Hierdie tipe vakuum pirolise behels die verhitting van organiese materiale in 'n vakuum om laer kookpunte te bereik en ongunstige chemiese reaksies te vermy.
Die proses waardeur pirolise plaasvind, word in drie fases verdeel, soos volg:
In die eerste stadium is daar stadige ontbinding met die produksie van klein hoeveelhede water, oksiede van koolstof, waterstof en metaan. Hierdie ontbinding vind plaas as gevolg van die breek van bindings as gevolg van die hoë temperatuur van die proses en die vrystelling van gasse wat in die steenkool vasgevang is.
Die tweede fase word genoem aktiewe termiese ontbinding stadium. Die temperatuur styg gedurende hierdie stadium en die koolstofmolekules breek dieper af en vorm kondenseerbare koolwaterstowwe en teer. Hierdie fase begin by 360ºC en eindig wanneer dit 'n temperatuur van ongeveer 560ºC bereik.
Die finale stadium vind plaas by temperature bo 600ºC en word gekenmerk deur die geleidelike verdwyning van waterstof en ander heteroatome.
Waarvoor word pirolise in die kombuis gebruik?
Wanneer ons in die kombuis is, moet ons die nodige gereedskap hê om ons lewens makliker te maak, en om 'n moderne oond te hê is ideaal daarvoor. Daar is tans 'n reeks oonde met 'n selfreinigende funksie, genaamd pirolise-oonde, wie se hooffunksie is om hulself te kan skoonmaak.
Hierdie tipe oonde Hulle het die vermoë om die temperatuur tot 500 ° C te verhoog, ontbind die oorblyfsels van kos binne, verander dit in stoom of as, en skakel ook onaangename reuke uit nadat dit in die oond gekook is. Dit wil sê, voedsel oorblyfsels, as gevolg van hoë temperature, omskep organiese materiaal in koolstofdioksied, wat, sodra dit omgeskakel word in water, verdamp; net so verander anorganiese materiaal in as wanneer dit aan daardie temperatuur blootgestel word.
Hierdie proses kan van 1 tot 4 uur duur., afhangende van hoe skoon die program is, maak ons ​​aan die einde eenvoudig die oond skoon met 'n klam lap en versamel die as. Sodoende word die gebruik van chemiese produkte wat mettertyd skadelik vir die gesondheid kan wees, uitgeskakel.
Voordele in oonde en omgewingsbelang
As ons 'n oond het wat ons in staat stel om tyd en geld te bespaar, hou pirolise die volgende voordele in:
Sonder twyfel is die grootste voordeel die selfreinigende funksie.
Dit is ekologies aangesien dit die gebruik van chemiese produkte verminder om die oond skoon te maak.
Volgens die elektrisiteitsprysrekenaar van die Nasionale Energiekommissie is die koste van elektrisiteit laag omdat dit net 0,39 sent verbruik.
Dit is gemaak met die hoogste gehalte materiale om te beskerm meubels teen hoë temperature.
Wanneer die oond 'n temperatuur van 500 °C bereik, die oonddeur sluit en die oond maak homself skoon om ongelukke te voorkom.
Hulle is gemakliker en doeltreffender as tradisionele oonde.
Dit kan geprogrammeer word om pirolise te begin op tye wanneer elektrisiteitskoste die laagste is.
Pirolise is belangrik omdat dit help om lugbesoedeling wat met verbranding geassosieer word, te beheer.. Dit help ook om die hoeveelheid inkomende afval en die generering van steriele afval te verminder, wat die lewensduur van die stortingsterrein verleng en die kwaliteit van die stortingsterrein verbeter. Laastens is dit ook 'n manier om 'n deel van die afval in bergbare en vervoerbare brandstof te omskep.
Wat die pirolise van lignien betref, ook 'n komponent van hout, produseer dit aromatiese verbindings en 'n hoër koolstofinhoud, ongeveer 55% in die geval van sellulose en 20% in die geval van houtolie, 15% teerresidu en 10% gas.
In die geval dat bosbiomassa gepiroliseer word, het die eienskappe daarvan 'n baie beduidende uitwerking op die resulterende produk. Die rol van vog is byvoorbeeld om die opbrengs van die verkolingsproses te verminder omdat hitte nodig is om die water te verdamp asook om meer bros koolstof te produseer as wanneer die biomassa 'n laer voginhoud het. Daarom, dit word aanbeveel dat die voginhoud van die biomassa naby aan 10% is. Die digtheid van die aanvanklike grondstof beïnvloed ook die kwaliteit van die koolstof wat deur pirolise gevorm sal word, en woudreste word aanbeveel vir hoë kwaliteit koolstof.