Reazione di pirolisi di legno, olio, biomassa e alcani

ilpirolisi Consiste in un processo di decomposizione termica in cui le sostanze di origine organica nella sua grande maggioranza sono sottoposte a temperature elevate in un mezzo inerte (senza la presenza di ossigeno). Quando la materia organica viene trattata mediante pirolisi, si ottengono i prodotti utilizzati in campo industriale.

Uno degli elementi che si possono ottenere è il coke, che viene usato come un tipo di combustibile con caratteristiche industriali. È inoltre possibile ottenere il biochar (noto come biochar), che viene utilizzato per modificare o migliorare i suoli.

Questa reazione provoca altri composti, come gas non condensabili o liquidi che possono essere condensati, mentre trasformano la materia in modo irreversibile.

Sebbene questa tecnica sia molto importante e abbia molte applicazioni, può generare elementi dannosi per l'ambiente e presentare un rischio di tossicità per gli esseri viventi.

indice

• 1 reazione chimica di pirolisi
• 2 Reazione del legno
• 3 reazione di olio
• 4 reazione della biomassa
• 5 Reazione di alcani
• 6 riferimenti

Reazione chimica della pirolisi

La reazione di pirolisi, come accennato in precedenza, comporta l'applicazione di temperature molto elevate in atmosfera senza ossigeno, per indurre cambiamenti nelle proprietà fisiche e chimiche delle sostanze attraverso la loro decomposizione termica.

In questo senso, questo processo converte la materia organica in sostanze che la compongono nella fase gassosa, una specie residua in fase solida formata da carbonio e ceneri e una sostanza liquida con caratteristiche oleose nota come bio-olio.

Questa reazione viene utilizzata per eliminare le sostanze inquinanti dalla sostanza organica e adempie a tale scopo in due modi:

- La frammentazione delle molecole contaminanti attraverso una rottura dei legami per formare specie con un peso molecolare più piccolo (noto come distruzione).

- La separazione di questi composti nocivi dal materiale senza distruggerli.

Quindi la tecnica della pirolisi è ampiamente utilizzata nel trattamento di sostanze organiche che subiscono fratture o decomposizione se esposte al calore, come gli idrocarburi policiclici aromatici.

Al contrario, questa reazione non ha successo se viene utilizzata per eliminare specie inorganiche come i composti metallici; tuttavia, è possibile utilizzarlo in processi che convertono questi metalli in inerti.

Reazione di legno

Nel caso della reazione di pirolisi nel legno, questo processo comporta l'applicazione di temperature molto elevate (circa 1000 ° C) in un ambiente privo di aria. A seconda dei prodotti che si desidera ottenere, ci sono diversi processi che vengono regolarmente utilizzati.

Una delle tecniche è la carbonizzazione, in cui vengono erette colonne di legno coniche e coperte di terra per riscaldarla in forni di metallo; Questo origina diversi prodotti, come carbone attivo, droghe, giochi pirotecnici, tra gli altri.

D'altro canto, la distillazione distruttiva provoca gradualmente acido acetico, catrame e altre sostanze attraverso il riscaldamento del legno, aumentando gradualmente la temperatura negli involucri utilizzati per questo scopo.

Viene utilizzata anche la liquefazione, che è una procedura comunemente utilizzata nella produzione di un combustibile a fase liquida noto come olio pirolitico, che viene prodotto in serbatoi progettati per questo scopo.

Reazione di olio

Quando si fa riferimento alla pirolisi da olio, si fa riferimento al processo di decomposizione o frazionamento degli idrocarburi ad alto peso molecolare contenuti nelle miscele che costituiscono questa sostanza.

Quindi, quando alcuni prodotti derivati ​​dal petrolio greggio sono soggetti a determinate condizioni di pressione e temperatura, le molecole di maggior peso contenute in esse subiscono un processo di craking o "cracking" che li frammenta in idrocarburi più leggeri (con punto di ebollizione inferiore e peso inferiore).

Questo processo, che utilizza principalmente le frazioni più pesanti del petrolio, trasforma grandi quantità di idrocarburi alifatici in molecole aromatiche e aiuta nella produzione e nel miglioramento di carburanti come benzina, diesel, carburante per aviazione, tra gli altri.

In questo senso, molecole come alcani, alcheni e altre specie a basso peso molecolare prodotte da questa reazione possono essere separate e purificate per ottenere materia prima di grande rilevanza per altre procedure, come la sintesi di alcuni composti organici.

Reazione della biomassa

La reazione di pirolisi della biomassa (materiale organico depositato dagli esseri viventi) comporta la rottura dei legami chimici in composti ad alto peso molecolare, come l'emicellulosa o la cellulosa, che sono considerati macromolecole.

Queste sostanze sono frammentate in specie gassose più piccole attraverso complesse reazioni di clivaggio, apertura dell'anello e depolimerizzazione, per la trasformazione della biomassa in materiale potenzialmente utilizzabile in termini di energia.

In base allo stato di aggregazione in cui si trovano in normali condizioni ambientali, la pirolisi della biomassa può originare tre tipi di sostanze: carbone, catrame e gas; Questi possono risultare in prodotti di valore come i biocarburanti.

Reazione di alcani

Come precedentemente affermato, la pirolisi consiste nella decomposizione di sostanze organiche mediante l'applicazione di calore e, nel caso degli alcani, si utilizza una camera chiusa ad alte temperature simile ai tipi di pirolisi che sono stati spiegati.

Tuttavia, poiché questi sono grandi alcheni, i legami carbonio-carbonio sono rotti - in modo casuale - lungo la molecola e vengono prodotte diverse specie radicali.

Pertanto, quando la catena alchilica di questi composti è frammentata, vengono prodotti alcani più piccoli, alcuni alcheni (principalmente etilene) e altre specie più piccole come i radicali alchilici, oltre a quantità minori di idrogeno.

riferimenti

1. Wikipedia. (N.d.). Pirolisi. Estratto da en.wikipedia.org
2. Britannica, E. (s.f.). Pirolisi. Recupero da britannica.com
3. Wang, S. e Luo, Z. (2017). Pirolisi della biomassa. Estratto da books.google.co.ve
4. Berlino, A. A. (2005). Fisica chimica della pirolisi, della combustione e dell'ossidazione. Recuperato da books.google.co.ve
5. Moldoveanu, S.C. (2009). Pirolisi di molecole organiche: applicazioni a problemi di salute e ambientali. Estratto da google.co.ve