PYROLYSIS: REAKSYON NG KAHOY, LANGIS AT ALKANES - CHEMISTRY - 2025

Ang pyrolysis ay isang proseso ng agnas na thermal kung saan -sa uri ng mga organikong pinagmulang sangkap sa kanilang malaking karamihan ay sumasailalim sa mataas na temperatura sa inert medium (walang oxygen). Kung ang organikong bagay ay ginagamot sa pamamagitan ng pyrolysis, ang mga produktong ginagamit sa larangan ng industriya ay nakuha.

Ang isa sa mga elemento na maaaring makuha ay ang coke, na ginagamit bilang isang uri ng gasolina na may mga pang-industriya na katangian. Maaari ka ring makakuha ng biochar (kilala bilang biochar), na ginagamit upang baguhin o mapabuti ang mga lupa.

Ang Pyrolysis ay nagko-convert ng organikong bagay sa mga sangkap na sangkap sa isang gas na estado, isang solidong natitirang species na binubuo ng carbon at ash, at isang likidong sangkap na kilala bilang bio-langis.

Ang reaksyong ito ay nagmula sa iba pang mga compound, tulad ng mga hindi nakakapag-alok na gas o likido na maaaring mapunan, sa parehong oras na hindi mababago ang pagbabago.

Bagaman ang pamamaraan na ito ay napakahalaga at may maraming mga aplikasyon, maaari itong makabuo ng mga elemento na nakakasama sa kapaligiran at nagtatanghal ng isang peligro ng pagkalason sa mga nabubuhay na nilalang.

Kemikal na reaksyon ng pyrolysis

Ang reaksyon ng pyrolysis, tulad ng nabanggit dati, ay nagsasangkot ng aplikasyon ng napakataas na temperatura sa isang kapaligiran na walang oxygen, upang pukawin ang mga pagbabago sa pisikal at kemikal na mga katangian ng mga sangkap sa pamamagitan ng kanilang thermal decomposition.

Sa kahulugan na ito, ang prosesong ito ay nag-convert ng bagay ng organikong pinagmulan sa mga sangkap na bumubuo nito sa phase ng gas, isang nalalabi na species sa solidong yugto na nabuo ng carbon at ash, at isang likidong sangkap na may mga madulas na katangian na kilala bilang bio-langis.

Ang reaksyon na ito ay ginagamit upang alisin ang mga polling na sangkap mula sa organikong bagay, at natutupad nito ang layunin sa pamamagitan ng dalawang paraan:

- Ang fragmentation ng mga kontaminadong molekula sa pamamagitan ng pagsira sa mga bono upang makabuo ng mga species na may isang mas maliit na timbang ng molekular (na kilala bilang pagkasira).

- Ang paghihiwalay ng mga nakakapinsalang compound na ito mula sa bagay nang hindi sinisira ang mga ito.

Samakatuwid, ang pamamaraan ng pyrolysis ay malawakang ginagamit sa paggamot ng mga organikong sangkap na nagdurusa sa pagkabali o pagkabulok kapag nakalantad sa init, tulad ng polycyclic aromatic hydrocarbons.

Sa kabaligtaran, ang reaksyon na ito ay hindi matagumpay kung ito ay gagamitin upang maalis ang mga inorganic species tulad ng mga metal na compound; gayunpaman, posible na gamitin ito sa mga proseso na nagbibigay ng mga metal na ito.

Reaksyon ng kahoy

Sa kaso ng reaksyon ng pyrolysis sa kahoy, ang prosesong ito ay nagsasangkot ng aplikasyon ng napakataas na temperatura (humigit-kumulang 1000 ° C) sa isang kapaligiran na walang air. Depende sa mga produktong dapat makuha, maraming mga proseso na regular na ginagamit.

Ang isa sa mga pamamaraan ay ang carbonization, kung saan ang mga conical na hugis na mga haligi ng kahoy ay itinayo at natatakpan ng lupa upang mapainit ito sa mga hurnong metal; Nagmula ito ng iba't ibang mga produkto, tulad ng activate carbon, gamot, mga paputok, bukod sa iba pa.

Sa kabilang banda, ang mapanirang pag-agaw ay nagiging sanhi ng acetic acid, tar at iba pang mga sangkap sa pamamagitan ng pag-init ng kahoy nang paunti-unti, unti-unting pagtaas ng temperatura sa mga saradong silid na ginamit para sa hangaring ito.

Ginagamit din ang pagtutubig, na kung saan ay isang pamamaraan na karaniwang ginagamit sa paggawa ng isang likidong bahagi ng gasolina na kilala bilang langis ng pyrolytic, na ginawa sa mga tangke na idinisenyo para sa layuning ito.

Reaksyon ng langis

Pagdating sa petrolyo pyrolysis, tumutukoy ito sa proseso ng agnas o pagkahati ng mataas na molekular na timbang hydrocarbons na nilalaman sa mga mixtures na bumubuo sa sangkap na ito.

Kaya, kapag ang ilang mga produkto na nagmula sa langis ng krudo ay napapailalim sa ilang mga kondisyon ng presyon at temperatura, ang mga molekula ng mas malaking timbang na nakapaloob sa kanila ay sumasailalim sa isang proseso ng pag-crack o "pag-crack" na pinapira-piraso ang mga ito sa mas magaan na hydrocarbons (na may mas mababang punto ng kumukulo at mas mababang timbang).

Ang pamamaraang ito, na gumagamit ng halos mas mabibigat na fraction ng langis, ay nagbabago ng malaking halaga ng aliphatic hydrocarbons sa aromatic molekula at tumutulong sa paggawa at pagpapabuti ng mga gasolina tulad ng gasolina, diesel, aviation fuel, at iba pa.

Sa diwa na ito, ang mga molekula tulad ng alkanes, alkena at iba pang mga mababang uri ng timbang na molekula na ginawa ng reaksyong ito ay maaaring paghiwalayin at linisin upang makakuha ng hilaw na materyal ng mahusay na kaugnayan para sa iba pang mga pamamaraan, tulad ng synthesis ng ilang mga organikong compound.

Reaksyon ng biomass

Ang reaksyon ng pyrolysis ng biomass (organikong bagay na idineposito mula sa mga nabubuhay na nilalang) ay nagsasangkot ng paglabag sa mga bono ng kemikal sa mataas na molekular na mga compound ng timbang, tulad ng hemicellulose o cellulose, na kung saan ay itinuturing na macromolecules.

Ang mga sangkap na ito ay nahati sa mas maliit na mga uri ng gas sa pamamagitan ng mga kumplikadong reaksyon ng cleavage, pagbubukas ng singsing at depolymerization, para sa pagbabago ng biomass sa potensyal na magagamit na usapin sa mga tuntunin ng enerhiya.

Ayon sa estado ng pagsasama-sama kung saan matatagpuan ang mga ito sa ilalim ng normal na kondisyon ng kapaligiran, ang pyrolysis ng biomass ay maaaring magmula ng tatlong uri ng mga sangkap: karbon, alkitran at gas; Maaari itong humantong sa mga mahahalagang produkto tulad ng biofuel.

Reaksyon ng mga alkanes

Tulad ng naunang sinabi, ang pyrolysis ay binubuo ng agnas ng mga organikong sangkap sa pamamagitan ng aplikasyon ng init at, sa kaso ng alkanes, ang isang saradong silid ay ginagamit sa mataas na temperatura sa isang katulad na paraan sa mga uri ng pyrolysis na ipinaliwanag.

Gayunpaman, dahil ang mga ito ay malalaking alkena, ang mga bono ng carbon-carbon ay nasira - sapalaran - kasama ang molekula at iba't ibang mga species ng radikal na nagmula.

Kaya, kapag ang alkyl chain ng mga compound na ito ay nahati, ang mga mas maliit na alkanes ay ginawa, ang ilang mga alkena (pangunahin ang etilena) at iba pang mga mas maliit na species tulad ng alkyl radical, bilang karagdagan sa hydrogen sa hindi gaanong mahalagang dami.

Mga Sanggunian

1. Wikipedia. (sf). Pyrolysis. Nakuha mula sa en.wikipedia.org
2. Britannica, E. (nd). Pyrolysis. Nabawi mula sa britannica.com
3. Wang, S., at Luo, Z. (2017). Pyrolysis ng Biomass. Nakuha mula sa books.google.co.ve
4. Berlin, AA (2005). Chemical Physics ng Pyrolysis, Pagsunog, at Oxidation. Nabawi mula sa books.google.co.ve
5. Moldoveanu, SC (2009). Pyrolysis ng Organic Molecules: Mga Aplikasyon sa Mga Isyong Pangkalusugan at Pangkapaligiran. Nakuha mula sa google.co.ve