Pirólise

Explicamos o que é pirólise, o processo, a curva de pirólise, os tipos que são e dão vários exemplos

O que é pirólise?

O pirólise É a decomposição térmica de altas temperaturas materiais sob uma atmosfera inerte. Esse tipo de atmosfera não contém oxigênio e é formado principalmente por nitrogênio, o que garante que a decomposição seja causada apenas pelo calor.

Nos processos de pirólise, compostos orgânicos grandes e complexos são divididos em muito mais simples e mais pequenos. Alguns desses compostos evaporam e se tornam gases, outros se tornam líquidos viscosos escuros, e boa parte deles se torna carvão.

Atualmente, a pirólise é usada como um meio para transformar diferentes tipos de resíduos e resíduos sólidos em combustíveis que podem ser usados ​​para gerar energia.

Quando fritamos comida, a pirólise ocorre

Um exemplo de pirólise É isso que acontece com a comida ao fritar em petróleo. O petróleo ajuda a aquecer os alimentos sem tocá -los, por isso permite que a pirólise ocorra. É isso que produz sabor e cor em alimentos fritos. De fato, quando dizemos que algo foi queimado, o que aconteceu é que a pirólise o fez carvão.

O processo de pirólise

A pirólise é um processo complexo que envolve muitas reações químicas. Essa complexidade é determinada por vários fatores:

• Depende do tipo de substância que está sendo pirolizada. Não é o mesmo para decompor o açúcar do que um óleo, pois as reações serão diferentes.
• As diferentes reações de pirólise começam e terminam em diferentes temperaturas.
• Varia de acordo com a rapidez com que a substância é quente.
• Depende se é uma substância pura ou uma mistura de diferentes tipos de substâncias.
• Depende da umidade da amostra.

Reatores

Para realizar o processo de pirólise, é necessário usar um reator. Isso nada mais é do que algum tipo de recipiente fechado (semelhante a uma panela de pressão) que pode ser aquecido sem o ar.

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Produtos de pirólise

Independentemente de quão complicado possa ser, a pirólise da maioria dos compostos orgânicos quase sempre fornece os mesmos tipos de produtos. Estes podem ser agrupados da seguinte forma:

• Carvão

Carvão

É o resíduo sólido da pirólise. É um sólido preto que é composto principalmente de diferentes formas de carbono. É isso que resta quando a comida é queimada.

• Bioaceita

Bioaceita

É um líquido viscoso e escuro, quase preto. Ele contém alcatrão, quebra e outros compostos orgânicos líquidos, como ácidos, ésteres, álcoois, etc.

• Biogás

Gases que ocorrem durante a pirólise de materiais como madeira, papel e outros resíduos orgânicos são chamados Biogás. Isso contém uma mistura de vários gases, incluindo monóxido de carbono e gás que usamos para cozinhar, entre outros.

Curva de pirólise

As curvas de pirólise são gráficas que os produtos químicos usam para estudar o processo de pirólise. Com eles, você pode determinar em que temperatura a pirólise começa e termina, se o calor e outras características do processo são absorvidas ou liberadas.

Essas curvas são obtidas por meio de duas técnicas importantes chamadas termogravimétricas (ATG) e calorimetria diferencial de varredura (CDB), que são complementadas por cromatografia gasosa (CG), conforme descrito abaixo:

Análise termogravimétrica (ATG)

Essa técnica consiste em pesar uma substância à medida que é aquecida e depois represente a massa versus a temperatura.

Quando a pirólise e os compostos químicos ocorrem em uma amostra que eles se decompõem e evaporam, a amostra se torna mais leve, uma vez que a massa diminui.

Calorimetria de varredura diferencial (CDB)

Esta técnica é usada para medir quanto calor uma substância absorve ou libera durante os diferentes estágios da pirólise. Se você absorver o calor, diz -se que o processo é endotérmico, E se você o liberar, diz -se que é exotérmico.

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Cromatografia gasosa (CG)

Na maioria dos casos, as duas técnicas anteriores são usadas juntamente com cromatografia gasosa. Isso serve para separar e identificar todos os produtos da pirólise.

Tipos de pirólise

A pirólise é classificada de acordo com a velocidade com que as substâncias são aquecidas:

Pirólise lenta ou carbonização

Este é o tipo de pirólise que tem sido usada há centenas de anos para produzir carvão a partir de madeira. É um processo lento que pode durar até 48 horas e é aquecido a cerca de 500 ° C.

Pirólise intermediária ou convencional

Nesse caso, o aquecimento é mais rápido e a pirólise é realizada por 5 a 10 minutos. A pirólise intermediária é frequentemente usada para converter resíduos como serragem, comida e até resíduos de esgoto em combustíveis secundários.

Pirólise rápida

É aquele em que as amostras são rapidamente aquecidas até 425-600 ° C em apenas alguns segundos para que a pirólise ocorra e, em seguida, os produtos sejam rapidamente legais. É usado para produzir o máximo possível de bioaceita.

Pirólise flash ou muito rápido

É muito semelhante ao anterior, apenas muito mais rápido. Em menos de meio segundo, a substância é aquecida a mais de 1000 ° C, a pirólise ocorrendo em um tempo muito curto e produzindo muito mais bioaceita do que em todos os casos anteriores.

Pirólise a vácuo

Como o nome indica, é realizado no vácuo e dura entre 2 e 30 segundos. A velocidade de aquecimento é média, a temperatura máxima é geralmente 400 ° C e seu principal produto é bioaceita.

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Exemplos de reações de pirólise

• Pirólise de glicose: Também é conhecido como caramelização e ocorre a 160 ° C.
• Pirólise de celulose: Começa a 280 ° C e termina acima de 500 ° C. A princípio, a celulose fica desidratada e algumas ligações são quebradas, então os açúcares quebram e forma uma mistura de gatilho.
• Pirólise de óleo vegetal: Óleos vegetais e também gorduras animais contendo triglicerídeos, podem se tornar biodiesel através da pirólise.
• Utilizou pirólise de fricção: A degradação começa a 152 ° C e termina a aprox. 490 ° C. Envolve uma perda total de 67% da massa original de borracha.
• Pirólise plástica: É realizado a temperaturas entre 300 e 900 ° C. Os catalisadores são quase sempre usados ​​para melhorar a conversão do polímero em óleos combustíveis.

Referências

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