Pyrolyse-Reaktion von Holz, Öl, Biomasse und Alkanen

DiePyrolyse Es besteht aus einem thermischen Zersetzungsprozess, bei dem die Stoffe - in ihrer überwiegenden Mehrheit organischer Herkunft - hohen Temperaturen in einem inerten Medium (ohne Anwesenheit von Sauerstoff) ausgesetzt sind. Wenn organische Materie mittels Pyrolyse behandelt wird, werden Produkte erhalten, die auf dem industriellen Gebiet verwendet werden.

Eines der Elemente, das erhalten werden kann, ist Koks, der als eine Art Brennstoff mit industriellen Eigenschaften verwendet wird. Sie können auch Biokohle (bekannt als Biokohle) erhalten, die verwendet wird, um Böden zu modifizieren oder zu verbessern.

Diese Reaktion verursacht andere Verbindungen, wie nicht kondensierbare Gase oder Flüssigkeiten, die kondensiert werden können, während Materie irreversibel umgewandelt wird.

Obwohl diese Technik sehr wichtig ist und viele Anwendungen hat, kann sie umweltschädliche Elemente erzeugen und für Lebewesen ein Toxizitätsrisiko darstellen.

Index

• 1 Chemische Reaktion der Pyrolyse
• 2 Reaktion von Holz
• 3 Ölreaktion
• 4 Biomasse-Reaktion
• 5 Reaktion von Alkanen
• 6 Referenzen

Chemische Reaktion der Pyrolyse

Die Pyrolysereaktion beinhaltet, wie bereits erwähnt, die Anwendung von sehr hohen Temperaturen in einer Atmosphäre ohne Sauerstoff, um Änderungen in den physikalischen und chemischen Eigenschaften der Substanzen durch ihre thermische Zersetzung zu induzieren.

In diesem Sinne wandelt dieser Prozess organisches Material in die Substanzen um, die es in der Gasphase bilden, eine Festphasenrestart, die durch Kohlenstoff und Asche gebildet wird, und eine flüssige Substanz mit öligen Eigenschaften, die als Bioöl bekannt ist.

Diese Reaktion wird verwendet, um umweltschädliche Substanzen aus organischen Substanzen zu eliminieren, und erfüllt diesen Zweck auf zwei Arten:

- Die Fragmentierung von kontaminierenden Molekülen durch einen Bruch der Bindungen zu Spezies mit einem kleineren Molekulargewicht (bekannt als Zerstörung).

- Die Trennung dieser schädlichen Verbindungen vom Material, ohne sie zu zerstören.

Daher wird die Technik der Pyrolyse bei der Behandlung von organischen Substanzen, die bei Hitzeeinwirkung einem Bruch oder einer Zersetzung unterliegen, wie beispielsweise polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen, weitverbreitet verwendet.

Im Gegensatz dazu ist diese Reaktion nicht erfolgreich, wenn sie verwendet wird, um anorganische Spezies wie Metallverbindungen zu eliminieren; es ist jedoch möglich, sie in Prozessen zu verwenden, die diese Metalle in inerte verwandeln.

Reaktion von Holz

Im Falle der Pyrolysereaktion in Holz beinhaltet dieses Verfahren die Anwendung von sehr hohen Temperaturen (ungefähr 1000 ° C) in einer luftarmen Umgebung. Abhängig von den Produkten, die Sie erhalten möchten, gibt es mehrere Prozesse, die regelmäßig verwendet werden.

Eine der Techniken ist die Karbonisierung, bei der konische Holzsäulen errichtet und mit Erde bedeckt werden, um sie in Metallöfen zu erhitzen; Daraus entstehen verschiedene Produkte, wie unter anderem Aktivkohle, Drogen, pyrotechnische Spiele.

Auf der anderen Seite verursacht die destruktive Destillation Essigsäure, Teer und andere Substanzen durch allmähliches Erhitzen des Holzes, wobei die Temperatur in den für diesen Zweck verwendeten Umhüllungen allmählich erhöht wird.

Es wird auch eine Verflüssigung verwendet, ein Verfahren, das üblicherweise bei der Herstellung eines Flüssigphasenbrennstoffs, bekannt als pyrolytisches Öl, verwendet wird, der in Tanks hergestellt wird, die für diesen Zweck ausgelegt sind.

Öl-Reaktion

Wenn von Ölpyrolyse die Rede ist, wird Bezug genommen auf den Vorgang der Zersetzung oder Fraktionierung der Kohlenwasserstoffe mit hohem Molekulargewicht, die in den Gemischen enthalten sind, aus denen diese Substanz besteht.

Wenn also einige aus Rohöl gewonnene Produkte bestimmten Druck- und Temperaturbedingungen unterworfen werden, erfahren die darin enthaltenen Moleküle größeren Gewichts einen Prozess von knacken oder "Cracken", das sie in leichtere Kohlenwasserstoffe (mit niedrigerem Siedepunkt und geringerem Gewicht) zerlegt.

Dieses Verfahren, das hauptsächlich die schwereren Petroleumanteile verwendet, wandelt große Mengen aliphatischer Kohlenwasserstoffe in aromatische Moleküle um und hilft bei der Herstellung und Verbesserung von Kraftstoffen wie Benzin, Diesel, Flugbenzin und anderen.

In diesem Sinne können Moleküle wie Alkane, Alkene und andere Spezies mit niedrigem Molekulargewicht, die durch diese Reaktion erzeugt werden, getrennt und gereinigt werden, um Rohmaterial mit großer Relevanz für andere Verfahren, wie die Synthese bestimmter organischer Verbindungen, zu erhalten.

Biomasse-Reaktion

Die Biomasse-Pyrolysereaktion (organisches Material, das von Lebewesen abgeschieden wird) beinhaltet das Aufbrechen von chemischen Bindungen in Verbindungen mit hohem Molekulargewicht, wie Hemicellulose oder Cellulose, die als Makromoleküle betrachtet werden.

Diese Substanzen werden durch komplexe Reaktionen der Spaltung, Ringöffnung und Depolymerisation in kleinere gasförmige Spezies zerlegt, um Biomasse in energetisch potentiell nutzbares Material umzuwandeln.

Je nach Aggregatzustand, in dem sie sich unter normalen Umweltbedingungen befinden, können bei der Pyrolyse von Biomasse drei Arten von Stoffen entstehen: Kohle, Teer und Gas; Diese können zu wertvollen Produkten wie Biokraftstoff führen.

Reaktion von Alkanen

Wie bereits erwähnt, besteht die Pyrolyse aus der Zersetzung von organischen Substanzen durch die Anwendung von Wärme, und im Fall von Alkanen wird ein geschlossener Raum bei hohen Temperaturen verwendet, ähnlich den Arten der Pyrolyse, die erläutert wurden.

Da es sich jedoch um große Alkene handelt, werden die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen in zufälliger Weise entlang des Moleküls gebrochen, und verschiedene Radikalspezies werden erzeugt.

Wenn die Alkylkette dieser Verbindungen fragmentiert wird, werden daher kleinere Alkane, einige Alkene (hauptsächlich Ethylen) und andere kleinere Spezies, wie Alkylradikale, zusätzlich zu geringeren Mengen an Wasserstoff erzeugt.

Referenzen

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2. Britannica, E. (s.f.). Pyrolyse. Wiederhergestellt von britannica.com
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