09.10.2020

Пиролиз что это – что это такое, что значит пиролиз, плюсы и минусы агрегата, характеристики отопления, фото

Содержание

виды пиролиза, описание и оборудование для пиролиза

Процессы термического разложения органических и неорганических соединений называют пиролизом. Особенностью сжигания при этом методе считается ограничение доступа кислорода. Данный способ утилизации считается безотходным/малоотходным и позволяет создавать циклический механизм переработки не только ТБО, но также нефтепродуктов, загрязненной почвы, прочего.

На выходе такого деструктивного разрушения становятся продукты, характер и природа которых зависит от применяемого конкретно метода, а также состава вторичного сырья.

Выделяют два основных результирующих направления: обезвреживание отходов и сбор сырьевой базы. Последний вариант на сегодня наиболее актуальный. Прежде всего из-за возможности воссоздавать нефтехимические продукты, природный ресурс которых, как известно, невосполним.

Кроме того, в результате переработки органических отходов получают сразу два вида продуктов — кокс и жидкие компоненты: смолы, пиролизный газ. При осаждении или фильтрации последнего получают углеводороды. Дополнительно к этому вызывает интерес получение ароматических соединений.

Оборудование для пиролиза резины

Виды пиролиза, причины их появления

Для реализации метода требуется дорогостоящее оборудование, необходима подготовка кадров. Несмотря на это заинтересованность в создании предприятий, занимающихся утилизацией ТБО по методу пиролиза есть.

  • Во-первых, это эффективный метод использования вторичного сырья (фактически безотходный).
  • Во-вторых, наблюдается заметный вклад в защиту экологической среды.
  • В-третьих, не страдают жители территорий, прилегающих к заводам с таким методом переработки.

Появившись еще в 19 веке, пиролиз интенсивно развивался. Заинтересованные лица искали еще более приемлемые варианты для разложения отходов. Преследовались такие цели:

  • сохранение безопасности для окружающей среды;
  • сокращение расходов на переработку;
  • создание условий для накопления результатов сжигания;
  • получение экономической выгоды.

В итоге появились несколько видов метода, сосредоточимся на них. Формально их два: сухой и окислительный. Однако первый имеет собственные разновидности и характеристики.

Сухой пиролиз и его разновидности

Утилизация кислых гудронов пиролизом

Метод преследует такие основные цели: обезвреживание вторичного сырья, получение топлива, различных химических соединений, используемых в промышленности. Главный сохраняемый принцип, которому следует сухой пиролиз, — рациональное использование невосполнимых природных ресурсов.

Способ позволяет получать пиролизный газ, жидкий продукт, твердые углеродистые компоненты. Сухой пиролиз может протекать при трех режимах температур:

  1. Низких.
  2. Средних.
  3. Высоких.

Пиролиз при Т 450-550 градусов по Цельсию относится к низкотемпературному. Методу характерно получение полукоксов в больших количествах, максимальная температура выхода пиролизного газа при образовании его в минимальных объемах. Также наблюдается получение смол, которые в дальнейшем используются для производства каучука. Образующиеся полукоксы применяют в качестве топлива для промышленных и бытовых нужд.

Среднетемпературный пиролиз происходит при 800 градусах по Цельсию. В ходе сжигания выделяется большое количество газа и гораздо меньше, жидких смол и непосредственно кокса, чем в предыдущем случае.

Высокотемпературный пиролиз протекает при Т выше 900 градусов по Цельсию. Этот метод дает минимальное количество твердых и жидких отходов. Образующиеся газы впоследствии используют, как топливо для транспортировки.

Окислительный пиролиз

Это процесс частичного или полного сжигания промышленного вторичного сырья при его контакте с продуктами сгорания топлива. Используется для обезвреживания жидких нефтесодержащих отходов, а также пластмасс, резины, прочего.

Этот метод используют для сжигания сырья, находящегося в пастообразном, жидком или даже газообразном состоянии. Под обработку окислительным способом подходят измельченный пластик, резина, а также промышленные стоки.

Виды пиролиза по типу сжигаемого материала

Самодельная установка для пиролиза старых покрышек

Россия страна богатая древесиной. В ней сложилась одна из наиболее фундаментальных школ пиролиза этого вида сырья. Происходит процесс при низкотемпературном режиме. На выходе получают такие вещества: жидкие — метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон, смола и др, твердые – древесный уголь.

Пиролиз метана производится при высоких температурах и получаемый в результате ацетилен, тут же отправляют на производство искусственного каучука. Такие сложности связаны с тем, что переработка метана для добычи конечного продукта ацетилена экономически невыгодна.

Между тем пиролиз метана имеет ряд уравнений для решения проблемы утилизации этого продукта. Для протекания реакций, кроме специфической температуры периодически требуются дополнительные вещества.

Например, тримеризация ацетилена протекает в низкотемпературном режиме, но обязательно с присутствием активированного угля. Более того, специфика данного процесса в его скорости: данный вид пиролиза относится к низкоскоростному, что подразумевает медленную подачу источника возгорания.

Предварительный этап получения ацетилена протекает наоборот при высоких температурах и в скоростном режиме. Формула реакции такова: 2СН4 = С2Н2 + 3Н2. Однако попутно протекает еще целый ряд побочных реакций.

Пиролиз и крекинг предельных углеводородов – это среднетемпературный процесс, в результате него получают: этилен, пропилен, бензол и ряд подобных продуктов. Нефтегазовое сырье перерабатывают по методу крекинга еще с 1877 года, автор идеи также россиянин, химик Александр Александрович Летним.

Пиролиз мусора и ТБО подразумевает в том числе переработку шин, пластмасс, прочего, о чем речь уже шла ранее. Поэтому стоит выделить лишь основные моменты или трудности, с которыми сталкиваются в ходе осуществления данного процесса.

Видео — Пиролиз или нефтехимия в деталях:

Необходимость в пиролизных установках

Главная проблема утилизации мусора и других отходов ТБО обсуждаемым методом, это найти эффективный и недорогостоящий способ для улавливания испарений, возникающих во время сжигания. При горении выделяются хлор, фосфор, сера. Более того, некоторые отдельно взятые случаи сжигания отличаются присутствием реакции взаимодействия хлора с другими продуктами сжигания, в результате чего могут образовываться просто ядовитые соединения.

Современные установки решают ряд описанных трудностей. Например, ограниченность доступа кислорода сокращает вероятность образования токсинов: фуран, бензапирен, прочих.

Возможность создания циклических комплексов переработки отходов ведет к почти безотходному производству. Достигается максимальная экономия энергетических ресурсов. Кроме того, образующийся в результате шлак идет на ремонт дорог, что дополнительно повышает экономическую значимость переработки.

Расширяется круг вероятных мест размещения заводов (даже на территории городов). Поскольку в идеале не должно быть выбросов в окружающую среду: отсутствие газообразных ядовитых испарений, исключение образования производственных стоков (все собирается и циклически перерабатывается).

Последнее преимущество, все перечисленные возможности выполняются на довольно компактном оборудовании, без огромных труб, высоких устрашающих зданий. Организовать производство вторичных отходов вполне реально в небольшом ангаре.

Видео — пиролизные установки для утилизации отходов:

Внедрение метода на бытовом уровне

Жить в пригороде становится все более популярно. Однако далеко не все горожане готовы к заготовке дров, а газификация поселков и дачных участков решается довольно туго.

Альтернативой традиционным способам утепления жилых помещений выступают бытовые пиролизные котлы. Сегодня они не просто становятся источником энергии практически из мусора, но оснащены современной электроникой и принудительной вентиляцией. Бытовые котлы «Пиролиз 43» — одна из популярных моделей, представленная рынке подобных товаров. Оборудование имеет два котла сжигания, что гарантирует дожег образующих паров, газов, прочего. Это делает их использование преимущественным во всех отношениях: экономично, безопасно, эффективно.

Причем для использования данной модели котла также подходят дрова, но специалисты подчеркивают: топливо в котлах скорее тлеет, чем горит, плюс дополнительный дожег, — обеспечивают существенную экономию ресурсов.

Зола почти не образуется, а значит владельцам не придется долго думать над очисткой оборудования в процессе эксплуатации. Последнее, что важно для бытовых пользователей – это возможность выбирать котел подходящего дизайна (в том числе и его цвет).

Духовой шкаф с пиролитической очисткой

Подобные возможности современного бытового оборудования лишний раз заставляют задуматься о целесообразности приобретения газовой или электрической плиты.

Реализация пиролитической очистки возможна только для последнего варианта. Эта технология значительно эффективней, чем гидролиз или электролиз, также находящие место для бытового применения.

Духовой шкаф с пиролитической очисткой

Система с пиролитической очисткой не требует смены никаких фильтров и сохраняет работоспособность на весь гарантийный срок духового шкафа. Если предельно просто описать процессы, происходящие при подобной очистке, все выглядит примерно так:

  • загрязненный духовой шкаф разогревается до максимально возможных температур;
  • далее происходит сжигание жиров, накипи, прочих наслоений на стенках оборудования;
  • газ уходит по каналам вентилирования;
  • на дне поддона образуется зола, которую можно просто выбросить.

Сегодня достаточно много форумов собирает аудиторию, заинтересованную данным вопросом. Поскольку такие блюда, как курочка-гриль или шашлычок в духовке, не приготовишь в кулинарном рукаве. С другой стороны, выпечка после такого использования печки получается просто ужасная. Вот и выходит, что многим действительно необходимы действенные, одновременно экономичные методы очистки, каковым и является пиролиз.

Пиролиз — это… Что такое Пиролиз?

  • пиролиз — пиролиз …   Орфографический словарь-справочник

  • Пиролиз — (от др. греч. πῦρ  огонь, жар и λύσις  разложение, распад)  термическое разложение органических и многих неорганических соединений. В узком смысле, разложение органических природных соединений при недостатке воздуха (древесины,… …   Википедия

  • ПИРОЛИЗ — (от греч. pyr огонь и …лиз) разложение химических соединений при нагревании. Промышленное значение имеет пиролиз нефтяного сырья, древесины и др …   Большой Энциклопедический словарь

  • пиролиз — пирогенизация, крекинг, разложение Словарь русских синонимов. пиролиз сущ., кол во синонимов: 4 • крекинг (12) • …   Словарь синонимов

  • ПИРОЛИЗ — ПИРОЛИЗ, химическое разложение сложных веществ на более простые под воздействием теплоты. При помощи пиролиза получают ценное топливо и химикаты из отходов производства и угля …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Пиролиз — Необратимый термический процесс разложения веществ без окисления. Источник: СТ СЭВ 383 87 EdwART. Словарь терминов и определений по средствам охранной и пожарной защиты, 2010 …   Словарь черезвычайных ситуаций

  • Пиролиз — (от греч. pýr — огонь, жар и lýsis — разложение, распад) – термическое разложение органических соединений (древесины, нефтепродуктов, угля и прочего) без доступа воздуха. Первые промышленные установки появились в… …   Нефтегазовая микроэнциклопедия

  • пиролиз — Необратимый термический процесс разложения веществ без окисления. [СТ СЭВ 383 87] Тематики пожарная безопасность …   Справочник технического переводчика

  • Пиролиз — – пирогенетическое разложение сложных веществ под действием высокой температуры на более простые (иногда элементы), в отсутствии воздуха, часто в присутствии катализаторов. [Справочник дорожных терминов, М. 2005 г.] Рубрика термина: Общие… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • пиролиз — (от греч. pýr  огонь и …лиз), разложение химических соединений при нагревании. Промышленное значение имеет пиролиз нефтяного сырья, древесины и др. * * * ПИРОЛИЗ ПИРОЛИЗ (от греч. pyr огонь и …лиз (см. ЛИЗ)), разложение химических соединений… …   Энциклопедический словарь

  • ПИРОЛИЗ — это… Что такое ПИРОЛИЗ?

  • пиролиз — пиролиз …   Орфографический словарь-справочник

  • Пиролиз — (от др. греч. πῦρ  огонь, жар и λύσις  разложение, распад)  термическое разложение органических и многих неорганических соединений. В узком смысле, разложение органических природных соединений при недостатке воздуха (древесины,… …   Википедия

  • ПИРОЛИЗ — (от греч. pyr огонь и …лиз) разложение химических соединений при нагревании. Промышленное значение имеет пиролиз нефтяного сырья, древесины и др …   Большой Энциклопедический словарь

  • Пиролиз —         (от греч. pyr огонь, жар и lysis разложение, распад * a. pyrolysis; н. Pyrolise; ф. pyrolyse, thermolyse; и. pirolisis) разложение веществ под действием высоких темп p. Oбычно термин используют в более узком смысле и определяют П. как… …   Геологическая энциклопедия

  • пиролиз — пирогенизация, крекинг, разложение Словарь русских синонимов. пиролиз сущ., кол во синонимов: 4 • крекинг (12) • …   Словарь синонимов

  • Пиролиз — Необратимый термический процесс разложения веществ без окисления. Источник: СТ СЭВ 383 87 EdwART. Словарь терминов и определений по средствам охранной и пожарной защиты, 2010 …   Словарь черезвычайных ситуаций

  • Пиролиз — (от греч. pýr — огонь, жар и lýsis — разложение, распад) – термическое разложение органических соединений (древесины, нефтепродуктов, угля и прочего) без доступа воздуха. Первые промышленные установки появились в… …   Нефтегазовая микроэнциклопедия

  • пиролиз — Необратимый термический процесс разложения веществ без окисления. [СТ СЭВ 383 87] Тематики пожарная безопасность …   Справочник технического переводчика

  • Пиролиз — – пирогенетическое разложение сложных веществ под действием высокой температуры на более простые (иногда элементы), в отсутствии воздуха, часто в присутствии катализаторов. [Справочник дорожных терминов, М. 2005 г.] Рубрика термина: Общие… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • пиролиз — (от греч. pýr  огонь и …лиз), разложение химических соединений при нагревании. Промышленное значение имеет пиролиз нефтяного сырья, древесины и др. * * * ПИРОЛИЗ ПИРОЛИЗ (от греч. pyr огонь и …лиз (см. ЛИЗ)), разложение химических соединений… …   Энциклопедический словарь

  • Пиролиз. Справка — РИА Новости, 11.06.2010

    Виды пиролиза

    Окислительный пиролиз – процесс термического разложения промышленных отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Данный метод применим для обезвреживания многих отходов, в том числе «неудобных» для сжигания или газификации: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, пластмасс, шламов с большим содержанием золы, загрязненную мазутом, маслами и другими соединениями землю, сильно пылящих отходов.

    Кроме этого, окислительному пиролизу могут подвергаться отходы, содержащие металлы и их соли, которые плавятся и возгорают при нормальных температурах сжигания, отработанные шины, кабели в измельченном состоянии, автомобильный скрап и др.

    Метод окислительного пиролиза является перспективным направлением ликвидации твердых промышленных отходов и сточных вод.

    Сухой пиролиз. Этот метод термической обработки отходов обеспечивает их высокоэффективное обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья, что способствует созданию малоотходных и безотходных технологий и рациональному использованию природных ресурсов.

    Сухой пиролиз – процесс термического разложения без доступа кислорода. В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкий продукт и твердый углеродистый остаток. В зависимости от температуры, при которой протекает пиролиз, различается:

    1. Низкотемпературный пиролиз или полукоксование (450–550 °С). Для данного вида пиролиза характерны максимальный выход жидких и твердых (полукокс) остатков и минимальный выход пиролизного газа с максимальной теплотой сгорания. Метод подходит для получения первичной смолы – ценного жидкого топлива, и для переработки некондиционного каучука в мономеры, являющиеся сырьем для вторичного создания каучука. Полукокс можно использовать в качестве энергетического и бытового топлива.

    2. Среднетемпературный пиролиз или среднетемпературное коксование (до 800 °С) дает выход большего количества газа с меньшей теплотой сгорания и меньшего количества жидкого остатка и кокса.

    3. Высокотемпературный пиролиз или коксование (900–1050° С). Здесь наблюдается минимальный выход жидких и твердых продуктов и максимальная выработка газа с минимальной теплотой сгорания – высококачественного горючего, годного для далеких транспортировок. В результате уменьшается количество смолы и содержание в ней ценных легких фракций.

    Метод сухого пиролиза получает все большее распространение и является одним из самых перспективных способов утилизации твердых органических отходов и выделении ценных компонентов из них на современном этапе развития науки и техники.

    Пиролиз углеводородов

    Процесс пиролиза углеводородов (800 900°С) (газовых углеводородов, прямогонного бензина, атмосферного газойля) является основным источником получения этилена и одним из главных источников получения пропилена, дивинила, бензола и ряда других продуктов. Процесс пиролиза (крекинга) нефтегазового сырья был запатентован в 1877 году российским инженером химиком Александром Александровичем Летним.

    Пиролиз древесины

    При пиролизе древесины (450 500°С) образуется ряд веществ таких как: древесный уголь, метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон, смола и др. Россия   одна из самых богатых лесом стран. Поэтому в России сформировались и работали лучшие в мире школы по пиролизу древесины. Их вклад получил мировое признание.

    Пиролиз мусора и отходов

    Существуют проекты уничтожения бытового мусора с помощью пиролиза. Затруднения с организацией пиролиза шин, пластмасс и других органических отходов связаны не с технологией собственно пиролиза, которая не отличается от технологии термической переработки других твердых материалов.

    Проблема состоит в том, что в большинстве отходов содержится фосфор, хлор и сера. Сера и фосфор в окисленной форме летучи и наносят вред окружающей среде. Хлор активно реагирует с органическими продуктами пиролиза с образованием стойких ядовитых соединений (например, диоксины).

    Улавливание этих соединений из дыма – процесс не из дешевых и имеющий свои сложности. Проблема переработки изношенных автомобильных шин и вышедших из эксплуатации резинотехнических изделий имеет большое экологическое и экономическое значение для всех развитых стран мира. А невосполнимость природного нефтяного сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффективностью.

    Шины и полимеры представляют собой ценное сырье, в результате их переработки методом низкотемпературного пиролиза (до 500 °С) получаются жидкие фракции углеводородов (синтетическая нефть), углеродистый остаток (технический углерод), металлокорд и горючий газ. В то же время, если сжечь 1 т шин, то в атмосферу выделится 270 кг сажи и 450 кг токсичных газов.

    Преимущества пиролизных установок:

     1. Достигаются практически полная утилизация материально-энергетических ресурсов ТБО и энергоавтономность всего технологического цикла.

     2. Поскольку термическое разложение происходит без доступа воздуха, нет условий для образования таких токсичных соединений, как диоксин, фуран, бензапирен и др.

     3. Замкнутость схемы, компактность оборудования и экологическая чистота определяют возможность размещения такого предприятия в черте любого города.

     4. Учитывая, что минеральная составляющая ТБО – экологически чистый после термообработки шлак – может использоваться для дорожных работ, такую технологию можно отнести к категории полностью безотходных.

     5. Эти установки позволяют получать прибыль за счет реализации произведенной продукции (пар, электроэнергия) в отличие от действующих сегодня производств, где эксплуатационные затраты значительно превосходят доход от реализации, а рентабельность предприятий основывается на платежах населения за переработку мусора.

    Для пиролизных установок нет необходимости строить капитальные сооружения и высокие дымовые трубы. Установки могут монтироваться под навесом или в ангарах легкого типа на бетонном основании.

    Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

    это… Виды пиролиза :: SYL.ru

    Пиролиз — это химический процесс разложения вещества при нагревании. Данная реакция сопровождается разрывом внутримолекулярных связей. Она используется для получения новых веществ. В качестве исходного компонента выступает только одно вещество.

    пиролиз это

    Разновидности и значимость процесса

    Сухой пиролиз — процесс термического разложения без доступа кислорода. В зависимости от выбранного исходного компонента, данный процесс протекает при разных значениях температуры. Образующиеся в результате подобного превращения продукты реакции отличаются по составу, свойствам, сферам использования. В настоящее время выделяют следующие виды пиролиза:

    • разложение при невысоких температурах;
    • высокотемпературный пиролиз.

    Характеристика высокотемпературного разложения

    Пиролиз — процесс термического разложения твердого вещества. В случае его возгонки на высоких значениях температуры, в качестве основных продуктов реакции будут выступать газообразные вещества. Суть процесса связана с получением определенного количества энергии, ее расходованием в ходе химического взаимодействия.

    пиролиз это процесс

    Востребованность процесса

    Так как пиролиз — это химический процесс, он сопровождается образованием нескольких веществ, имеющих широкое применение в промышленности. Например, кокс, востребованный в металлургии, получают именно таким способом. Многие полигоны бытового мусора уничтожают именно путем термического разложения. Пиролиз — это процесс, который не сопровождается образованием отходов, что особенно актуально для нашей планеты.

    пиролиз это химический процесс

    Способы получения нефтехимических продуктов

    Как осуществляется пиролиз? Описание процесса можно рассмотреть на примере углеводородов. Происходит процесс их расщепления на несколько других веществ, имеющих более простое строение в сравнении с исходным веществом. Осуществляют подобный процесс в нефтехимической промышленности при температуре около 900 градусов.

    пиролиз описание процесса

    Особенности древесного пиролиза

    Такой пиролиз — это процедура сжигания древесины без присутствия воздуха, осуществляемая при температуре около 5000 градусов. В качестве ценных продуктов, получаемых в ходе такого взаимодействия, выступают уксусная кислота, ацетон, метанол, а также смола. Особенность данной химической реакции состоит в том, что древесный уголь можно применять в качестве отличного топлива для ускорения многих химических взаимодействий.

    Такой пиролиз — это процесс, который начинает протекать при двухстах градусах по Цельсию, сопровождается реакция выделением смеси оксидов углерода. При последующем сжигании продуктов в атмосфере кислорода воздуха наблюдается повышение суммарной калорийности.

    Древесный пиролиз — это отдельный раздел в химии, заслуживающий детального рассмотрения и изучения.

    пиролиз процесс термического разложения

    Особенности уничтожения бытового мусора

    Среди важных сфер применения пиролиза особый интерес представляет процедура уничтожения бытовых отходов. Основное препятствие для подобной реакции представляет наличие в отходах ядовитых соединений серы, фосфора, хлора. Такие активные элементы способны образовывать опасные для живых организмов соединения. Процедура переработки полимеров и автомобильных покрышек – экономически выгодный процесс, позволяющий получать разнообразные вторичные продукты.

    сухой пиролиз процесс термического разложения без доступа

    Стадии процесса

    В процессе термического пиролиза осуществляют следующие превращения:

    • сушка;
    • крекинг;
    • полное сгорание в атмосфере;
    • очистка в поглотителях образующихся газообразных веществ.

    Мусоросжигательные заводы, функционирующие в нашей стране, рассчитаны на разные режимы работы. Чтобы осуществить полную переработку бытовых отходов, подают газообразные вещества в поглотительные аппараты, в которых и производится полноценное очищение их от токсинов.

    Шлак, получаемый в результате процесса пиролиза, является ценным химическим продуктом. В нем могут содержаться редкие металлы, применяемые в современной химической промышленности.

    В процессе работы перерабатывающего предприятия получают тепловую и электрическую энергию, сырье для химического производства.

    Перспективность пиролиза

    В случае введения в химическую реакцию определенных катализаторов, наблюдается существенное повышение выхода продуктов. Ученые работают над проблемой загрязнения катализаторов в ходе реакции. В экспериментальных установках апробируют эффективность ингибиторов и активаторов, способных снижать скорость протекания вторичного процесса пиролиза.

    В последнее время особое внимание уделяется разработке метода физического ускорения пиролиза с помощью электромагнитного поля.

    В повседневной жизни востребованы печи на базе крекинга, которые состоят из двух камер. В одной части происходит возгонка топлива путем крекинга, а во второй камере осуществляется его непосредственное горение.

    Химизм превращений основывается на явлении горения биомассы. Сначала наблюдается обугливание древесины, затем она дымится, потом вспыхивает, полностью превращается в газообразные продукты. Под действием высокой температуры осуществляется деструкция (термическое разложение) древесины, что приводит к выделению смеси горючих газообразных веществ. Их количественный показатель напрямую зависит от показателя температуры. Если она превышает 450 градусов, наблюдается образование незначительного количества газообразных веществ, они не вспыхивают. Оптимальный температурный режим для процесса древесного пиролиза – 900 градусов по Цельсию. При разогревании до этого показателя всей поверхности дерева наблюдается его возгорание.

    При этом выделяется дополнительное количество энергии, в результате чего химический процесс существенно ускоряется. При ограничении доступа в реакционную смесь кислорода разложение осуществляется с первоначальной скоростью. Образующиеся газы отводят, применяют их для различных направлений химического производства.

    В естественных условиях пиролиз осуществляется совместно с горением. Сначала наблюдается нагревание древесины от внешнего источника энергии, потом происходит процесс разложения. При ограничении доступа в реакционную смесь кислорода возможно возгорание. Особенность процесса в отсутствии необходимости использования дополнительного источника энергии.

    Специфика применения

    В идеальной ситуации пиролиз осуществляют в замкнутом пространстве без притока кислорода воздуха, с постоянным подводом энергии. Чтобы снизить затраты энергии на данный химический процесс, используют горючие газы, образующиеся во время пиролиза. В качестве основного оборудования, применяемого в производстве, необходимо упомянуть газогенераторы, фильтры, а также блоки охладителей.

    Отходы в виде щепы, опилок, стружки помещают в печь, затем осуществляется процедура их сжигания при минимальной подаче воздуха. Учитывая зависимость между производительностью установки и температурой процесса, в промышленности используют вариант быстрого пиролиза, предполагающего разогревание сырья до максимальной температуры.

    Выделяющиеся газы охлаждают, фильтруют, закачивают в специальные резервуары для последующего применения.

    При пиролизе каменного угля получают смесь ценных продуктов. Особенность данного процесса заключается в необходимости нагревания смеси до высокой температуры. Какие ценные компоненты для химического производства можно получить при пиролизе древесины?

    В первую очередь выделим кокс, применяемый в больших объемах в процессе плавки стали. Кроме того, в получаемой газообразной смеси содержится аммиак, востребованный в химии удобрений.

    Анилин является основным компонентом эмалей и красок, получаемых в современной промышленности. Толуол – ценное сырье для производства красителей и взрывчатых веществ.

    виды пиролиза

    Разновидности котлов

    Такие агрегаты могут иметь два варианта строения. Среди востребованных моделей отметим аппараты, в которых первая топка расположена над второй. Соединены они с помощью прямоугольной форсунки, выполненной из специального огнеупорного кирпича. При качественном пиролизе образуется множество полезных химических веществ, причем процесс не предусматривает существенных затрат кислорода. Термический распад углеводородов – отличный способ получения газообразных веществ, применяемых в последующем синтезе.

    понятие, технология, процесс, схема, продукты

    Под пиролизом твердых бытовых отходов принято понимать процесс термического разложения отходов, происходящий без доступа кислорода. В конечном результате данный процесс позволяет получить твердый углеродистый остаток и пиролизный газ. Пиролиз ТБО способствует созданию современных безотходных технологий утилизации мусора и максимально рациональному использованию природных ресурсов.

    Этот метод утилизации ТБО считается намного безопаснее сжигания. Однако, даже не смотря на то, что процесс пиролиза гораздо более трудоемкий, чем традиционное сжигание мусора, данная технология является наиболее перспективной, поскольку во время пиролиза количество выбросов попадающих в атмосферу значительно меньше, чем при традиционном сжигании.

    Пиролиз

    А, следовательно, при использовании технологии пиролиза в таком деле как переработка мусора, существенно уменьшается загрязнение окружающей среды. Итак, какие же процессы происходят во время пиролиза:

    • сушка
    • сухая перегонка
    • горение остатков
    • газификация

    Количество образовавшихся в процессе пиролиза веществ напрямую зависит от начального состава твердых бытовых отходов и от текущих условий, при которых происходит сам процесс пиролиза. Процессы пиролиза могут протекать с разным температурным уровнем:

    1. Низкотемпературный пиролиз (при температуре 450-900 °С). При таком пиролизе выход газа минимален, а количество твердого остатка, смол и масел наоборот, максимально. С увеличением температуры пиролиза, количество получаемого газа увеличивается, ну а количество смол и масел, соответственно, уменьшается;
    2. Высокотемпературный пиролиз (при температуре свыше 900 °С). Выход газа при данном способе максимален, а выход смол минимален. Таким образом, при данном методе пиролиза образуется минимальное количество отходов.

    Метод и реакция пиролиза

    Пиролиз представляет собой термическую деструкцию исходного вещества (реакция пиролиза подразумевает собой разрушение нормальной структуры вещества при помощи высокой температуры, с ограничением доступа кислорода). Его часто встречающейся разновидностью является быстрый пиролиз это такой вид пиролиза, при котором подвод к исходному веществу тепловой энергии производится с высокой скоростью, и без происходит доступа кислорода.

    Если медленный пиролиз можно условно сравнить с процессом доведения воды до точки кипения, то метод быстрого пиролиза условно подобен процессу попадания в раскаленное масло капли воды («взрывное вскипание»).

    Отличительными особенностями метода быстрого пиролиза являются:

    • Способность построения замкнутого непрерывного технологического производственного процесса.
    • Относительная «чистота» конечных продуктов пиролиза, достигаемая благодаря отсутствию процесса осмоления.
    • Минимальная энергоемкость подобного процесса, в сравнении с иными видами пиролиза.
    • Данный процесс сопровождается выделением значительного количества тепловой энергии (экзотермические реакции при быстром пиролизе превосходят эндотермические).

    Схема пиролиза

    Схема пиролиза

    Главным элементом в любой пиролизной установке является реактор, состоящий из швельшахты и шахтной печи. В верхнюю часть данного реактора поступают твердые бытовые отходы, которые в процессе пиролиза спускаются ниже через швельшахту. В верхних слоях реактора происходит подсушивание сырья, которое поступает в реактор. Затем сырье под действием собственного веса продвигается в среднюю часть реактора, где и происходит непосредственно сам процесс пиролиза.

    Здесь, в бескислородной среде, происходит коксование мусора и его термическое разложение. Для защиты атмосферного воздуха от загрязнения делается следующее — из пиролизного реактора дымовые газы проходят через котел-утилизатор, затем они направляются в распылительную сушилку и после этого попадают в абсорбер. После очистки дымовых газов в абсорбере суспензией известкового молока, отработанная суспензия отправляется в распылительную сушилку, а газы выбрасываются в атмосферу.

    Во время данного процесса происходит высокоэффективное обезвреживание твердых бытовых отходов, которые затем попадают в нижнюю часть реактора, и выводятся наружу. Полученный в результате данного процесса шлам, представляющий собой смесь золы и солей, собирают в контейнеры и отправляют потребителю, либо направляют в специальный отвал для хранения. Продукты пиролиза являются абсолютно безопасными с экологической точки зрения и впоследствии могут быть использованы в качестве топлива или ценного сырья для промышленности и народного хозяйства.

    Продукты пиролиза.

    Количество и химический состав продуктов пиролиза напрямую зависит от состава твердых бытовых отходов и температуры разложения. Однако, из обычного мусора, переработанного при помощи пиролиза, мусороперерабатывающие заводы могут получить:

    • Электрическую энергию
    • Тепловую энергия
    • Печное топливо (аналог мазута)
    • Синтез-газ
    • Жидкие топливные продукты (бензин, дизельное топливо)

    Однако, на практике получение большого количества полезных веществ, таких, например, как жидкое топливо, весьма затруднительно, поскольку возникает строгая необходимость в тщательной сортировке отходов на родовые виды. При использовании для пиролиза несортированного мусора, получить из него значительное количество жидкого топлива либо иных полезных веществ не представляется возможным.

    Однако перерабатывая подобный мусор с целью утилизации, можно не только добиться снижения объемов захоронения мусора в нашей стране, но и получить весьма ощутимый экономический эффект, благодаря тому, что в процессе пиролиза все равно будет выделяться значительное количество тепловой энергии

    • Схема пиролизаКомментарии к статье
    • Схема пиролизаВконтакте

    пиролиз — Химическая энциклопедия

    ПИРОЛИЗ (термическое разложение, пирогенетическое превращение, сухая перегонка) (от греч. pyr — огонь и lysis — разложение, распад)

    разложение или др. превращения хим. соединений при нагревании.

    Наиб. распространение термин «П.» получил в орг. химии для обозначения высокотемпературных деструктивных превращ. орг. соединений, сопровождающихся расщеплением соед. с образованием продуктов меньшей мол. массы (в т. ч. простых веществ), изомеризацией, полимеризацией или поликонденсацией исходных соед. и продуктов их превращения. С помощью П. в промышленности получают топлива и масла (при термическом крекинге, висбрекинге, коксовании, полукоксовании) или сырье для нефтехим. синтеза (при П. нефтяного сырья, пиролизе древесины, деструкции орг. отходов).

    О П. алифатич. углеводородов, входящих в состав нефти, и механизме реакций см. пиролиз нефтяного сырья. Ароматич. углеводороды термически более стабильны, чем алифатические (кроме CH4). Бензол при 700–750 °C образует фенильные радикалы и далее ди-фенил. П. др. ароматических углеводородов при 800–850 °C приводит к смеси, состоящей из бензола, нафталина, антрацена, фенантрена и др. полициклич. ароматических углеводородов.

    Алифатич. спирты при 500–700 °C подвергаются П. с выделением H2O и образованием олефинов (при более низких температурах) или выделением H2 и образованием альдегидов (при более высоких). Третичные спирты подвергаются П. легче, чем вторичные и первичные. Фенолы стабильны до 800 °C. Например, фенол лишь при 850–900 °C превращ. в смесь бензола, n-гидроксидифенила и дифенилового эфира (дифенилоксида). Продукты П. простых и сложных эфиров-преим. олефины. Этил-, пропил- и трет-бутил-ацетаты при 500, 450 и 350 °C соотв. превращ. в уксусную кислоту и соответствующий олефин по нерадикальному механизму. П. метилацетата с образованием CH4, H2, CO протекает по радикальному механизму при температурах выше 600 °C. Продукты П. алифатич. альдегидов и кетонов-предельные и непредельные углеводороды, CO и H2. П. ацетона при температурах выше 550 °C-пром. способ получения кетена. Карбоновые кислот ы при П. при достаточно низких температурах подвергаются преим. декарбоксилированию. Так, П. ацетоуксусной кислоты при 100 °C приводит к ацетону, П. малоновой кислоты при 140 °C — к уксусной кислоте. Строение продуктов П. в случае дикарбоновых кислот зависит от взаимного расположения карбоксильных групп; напр., янтарная кислота и ее гомологи образуют циклич. пятичленные ангидриды, глутаровая кислота и ее гомологи — шестичленные. П. солей орг. кислот обычно происходит при 300–500 °C; используется для получения ряда орг. соединений. Например, из формиата Na при П. (400 °C) в промышленности получают оксалат Na, из ацетатов Ca и Ba — ацетон. П. солей дикарбоновых кислот при 350–400 °C-способ получения циклич. кетонов (реакция Ружички). Осн. продукты П. алифатич. аминов-этиленовые углеводороды и нитрилы. При температурах выше 700 °C П. идет глубже с образованием предельных углеводородов, HCN и N2. П. галогенсодер-жащих соед. сопровождается выделением галогеноводо-родов и расщеплением связей C—C и изомеризацией. Алкилгалогениды с несколькими атомами галогена превращ. в непредельные галогенсодержащие соед.; из три- и тетрахлорметанов образуются соотв. гекса-хлорбутадиен и тетрахлорэтилен. Ароматич. соед., содержащие атом галогена в цикле, устойчивы до 700 °C. Галогенопроизводные бензола при П. образуют производные дифенила; напр., хлорбензол превращ. в 4,4-ди-хлордифенил.

    Пром. применение находит также П. карбонилов металлов с образованием металлич. порошков, П. CaCO3 с образованием CaO, пирогидролиз некоторых неорг. солей в оксиды и др.

    Лит.: Жоров Ю. M., Кинетика промышленных органических реакций, М., 1989; Brown R. F., Pyrolytic methods in organic chemistry, N. Y., 1980, p. 440; Mc Craw-Hill encyclopedia of chemistry, N. Y., 1983, p. 14–15. См. также лит. при ст. пиролиз нефтяного сырья.

    Ю. М. Жоров

    Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


    Значения в других словарях

    1. ПИРОЛИЗ — ПИРОЛИЗ (от греч. pyr — огонь и…лиз) — разложение химических соединений при нагревании. Промышленное значение имеет пиролиз нефтяного сырья, древесины и др. Большой энциклопедический словарь
    2. пиролиз — Пиролиз, пиролизы, пиролиза, пиролизов, пиролизу, пиролизам, пиролиз, пиролизы, пиролизом, пиролизами, пиролизе, пиролизах Грамматический словарь Зализняка
    3. Пиролиз — (от греч. pýr — огонь, жар и lýsis — разложение, распад) превращение органических соединений в результате деструкции их под действием высокой температуры. Обычно термин используют в более узком смысле и определяют… Большая советская энциклопедия
    4. пиролиз — орф. пиролиз, -а Орфографический словарь Лопатина
    5. ПИРОЛИЗ — ПИРОЛИЗ, химическое разложение сложных веществ на более простые под воздействием теплоты. При помощи пиролиза получают ценное топливо и химикаты из отходов производства и угля. Научно-технический словарь
    6. Пиролиз — (от греч. pyr — огонь, жар и lysis — разложение, распад * a. pyrolysis; н. Pyrolise; ф. pyrolyse, thermolyse; и. pirolisis) — разложение веществ под действием высоких темп-p. Oбычно термин используют в более узком смысле и определяют… Горная энциклопедия
    7. пиролиз — сущ., кол-во синонимов: 4 крекинг 12 пирогенизация 3 разложение 47 электропиролиз 1 Словарь синонимов русского языка
    8. пиролиз — Необратимый термический процесс разложения веществ без окисления. [137] Строительная терминология
    9. пиролиз — [гр. огонь + разложение] – переработка нефти с разложением её при высоких температурах (600 – 900°) в газогенераторах или ретортных печах; при этом получается 50% газа и 40 – 45% газовой смолы, которые подвергаются дальнейшей переработке… Большой словарь иностранных слов

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о