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Artigo atualizado em 18/02/20 por Susha Cheriyadath

a Pirólise é um processo de quimicamente decomposição de materiais orgânicos em elevadas temperaturas, na ausência de oxigênio. O processo tipicamente ocorre a temperaturas acima de 430 ° C (800 °F) e sob pressão. Simultaneamente, envolve a mudança de fase física e composição química e é um processo irreversível. A palavra pirólise é cunhada a partir das palavras gregas “pyro” que significa fogo e “lise” que significa separação.pirólise é comumente usada para converter materiais orgânicos em um resíduo sólido contendo cinzas e carbono, pequenas quantidades de líquido e gases. Pirólise extrema, por outro lado, produz carbono como resíduo e o processo é chamado carbonização. Ao contrário de outros processos de alta temperatura, como hidrólise e combustão, pirólise não envolve reação com água, oxigênio ou outros reagentes. No entanto, como é praticamente impossível alcançar um ambiente livre de oxigénio, uma pequena quantidade de oxidação ocorre sempre em qualquer sistema de pirólise.

tipos de reacções de pirólise

Existem três tipos de reacções pirolíticas diferenciadas pelo tempo de processamento e pela temperatura da biomassa.a pirólise lenta é caracterizada por longos períodos de permanência de sólidos e gás, baixas temperaturas e baixas taxas de aquecimento de biomassa. Neste modo, as temperaturas de aquecimento variam de 0,1 a 2 °c (32,18 a 35,6 °F) por segundo e as temperaturas prevalecentes são de quase 500°C (932°F). O tempo de residência do gás pode ser superior a cinco segundos e o da biomassa pode variar de minutos a dias.

durante a pirólise lenta, o alcatrão e a char são libertados como produtos principais, uma vez que a biomassa é lentamente desconcentrada. As reacções de repolimerização / recombinação ocorrem após a ocorrência das reacções primárias.

pirólise Flash

pirólise Flash ocorre a velocidades de aquecimento rápidas e temperaturas moderadas entre 400 e 600 °C (752 e 1112 °F). No entanto, o tempo de residência de vapor deste processo é inferior a 2s. a pirólise Flash produz menos quantidades de gás e alcatrão quando comparado com a pirólise lenta.este processo é usado principalmente para produzir bio-petróleo e gás. Durante o processo, a biomassa é rapidamente aquecida a temperaturas de 650 a 1000 °C (1202 a 1832 °F), dependendo da quantidade desejada de bio-óleo ou gás. A Char é acumulada em grandes quantidades e tem de ser removida com frequência.foi demonstrado que a pirólise rápida de Micro-ondas beneficia com o uso de aquecimento por micro-ondas. Biomassa normalmente absorve a radiação de microondas muito bem, fazendo o aquecimento do material altamente eficiente – assim como o micro-ondas para aquecimento de alimentos, ele pode reduzir o tempo necessário para iniciar as reações de pirólise, e também reduz a energia necessária para o processo. Como o aquecimento de micro-ondas pode iniciar pirólise em temperaturas globais muito mais baixas (às vezes tão baixas quanto 200-300 °c), descobriu-se que o bio-óleo produzido contém concentrações mais elevadas de produtos químicos de maior valor térmico, sugerindo que o bio-óleo de micro-ondas poderia ser usado como uma substituição ao petróleo bruto como matéria-prima para alguns processos químicos.

os tipos de reactores de pirólise utilizados na indústria

alguns dos reactores utilizados no processo de pirólise incluem o seguinte::

borbulhando Pirolizadores de cama fluidizados

camas fluidizadas são geralmente simples de construir e projetar quando comparados com outros tipos de reatores. Os pirolizadores borbulhantes de leito fluidizado têm grande capacidade de armazenamento de calor, melhor controle de temperatura, excelentes características de transferência de calor, e melhor contato gás-sólidos. Neste pirolisador, o tempo de residência de vapores e sólidos são controlados pela taxa de fluxo de gás Fluidizante. Durante a reação de pirólise, char atua como um catalisador em craqueamento de vapores. Char é finalmente coletado por processos de aprisionamento.os pirolizadores circulantes de leito fluidizado em circulação têm características semelhantes às dos pirolizadores borbulhantes de leito, excluindo que o tempo de residência dos vapores e da char seja mais rápido devido a velocidades de gás mais elevadas. Estes pirolizadores têm melhor contato gás-sólido, alta capacidade de processamento e potencial para lidar com sólidos coesos que de outra forma poderia ser difícil o suficiente para fluidizar em borbulhantes camas fluidizadas.

Pirolyzer ablativo

o pirolyzer ablativo, por outro lado, foi projetado para que o calor transferido de uma parede de reator quente suavize a matéria-prima sob pressão. Grandes partículas de matéria-prima podem ser pirolisadas neste pirolisador, uma vez que as taxas de reação não são influenciadas pela transferência de calor através da partícula de biomassa. Estes pirolizadores asseguram um alto movimento relativo entre a parede do reator e a partícula e alta pressão da partícula na parede do reator quente. Evita a necessidade de gás inerte e, portanto, seu equipamento de processamento é pequeno e o sistema de reação é mais intenso.quais são as vantagens da pirólise?

os principais benefícios da pirólise incluem o seguinte:

• É uma tecnologia simples e barata para o processamento de uma grande variedade de matérias-primas.reduz os resíduos depositados em aterros e as emissões de gases com efeito de estufa.reduz o risco de poluição da água.tem o potencial de reduzir a dependência do país dos recursos energéticos importados, gerando energia a partir de recursos domésticos.a gestão de resíduos com a ajuda da moderna tecnologia de pirólise é mais barata do que a eliminação em aterros.a construção de uma central de pirólise é um processo relativamente rápido.cria vários novos postos de trabalho para pessoas com baixos rendimentos, com base nas quantidades de resíduos gerados na região, o que, por sua vez, proporciona benefícios para a saúde pública através da limpeza de resíduos.algumas das principais aplicações da pirólise incluem o seguinte:
  • É amplamente utilizado na indústria química para produzir metanol, Carvão activado e outras substâncias a partir da madeira.o gás sintético produzido a partir da conversão de resíduos por pirólise pode ser utilizado em turbinas a gás ou a vapor para a produção de electricidade.uma mistura de pedra, solo, Cerâmica e vidro obtida a partir de resíduos pirolíticos pode ser utilizada como material de construção – escórias de construção ou para enchimento de revestimentos de aterros.desempenha um papel importante na datação por carbono-14 e espectrometria de massa.também é usado para vários procedimentos de cozinha, como caramelização, grelhar, fritar e assar.