Пиролиз это химический процесс: Пиролиз углеводородного сырья — Что такое Пиролиз углеводородного сырья?

Содержание

Пиролиз от А до Я: технология пиролиза

Пиролиз: основы процесса и технологии

Пиролиз является достаточно изученной и эффективно применяемой в различных странах технологией переработки нефтесодержащего сырья в газообразные и жидкие продукты горения. Впервые он был применен в конце 19 века для получения осветительного газа из керосиновой фракции нефти. В частности, уже в 1877 году на нефтяной пиролиз был получен патент. Его автором стал химик-технолог из Петербурга Александр Александрович Летний, исследовавший процессы воздействия высоких температур на нефтепродукты.

Сейчас пиролиз начал использоваться для переработки твердых органических отходов, нефтешламов и продуктов бурения. В его основу положен процесс разложения органического сырья на низкомолекулярные составляющие при воздействии высоких температур. Процесс может протекать как в условиях отсутствия воздуха, так и при его ограниченном доступе.

Совершенствование технологии – неотъемлемая часть существования пиролиза. Основные модификации процесса относятся главным образом, к повышению эффективности пиролизных котлов, уменьшению объема образующихся вредных остатков и снижению себестоимости технологии. Это может осуществляться за счет изменения конструкции установок, введения/выведения в состав различных химических компонентов и корректировки условий протекания процесса.

Условия протекания пиролиза и его особенности

Независимо от специфики процесса пиролиза, обязательным условием его протекания являются высокие температуры, которые должны быть в диапазоне 450-1050 °C. Их обеспечение сопровождается различными способами, которые зависят от стадии протекания процесса, его модификации, исходного сырья и желаемых продуктов разложения.

По температурам протекания процесса различают:

  • низкотемпературный пиролиз – 450-550 °C
  • среднетемпературный пиролиз –  550-800 °C
  • высокотемпературный пиролиз –  900-1050 °C

Для обеспечения пиролиза особых условий к давлению не предъявляется. Оно может находиться в диапазоне, приближенном к атмосферному давлению. Время реакции составляет 0,1-0,5 секунд.

По видам реакций различают окислительный и сухой пиролиз. По исходному сырью современная химическая промышленность выделяет отдельно пиролиз нефтепродуктов, древесины, шин, пластмасс и отходов.

Пиролиз как химический процесс

Пиролиз представляет собой совокупность элементарных реакций разложения (деструкции) органического вещества на продукты с меньшей молекулярной массой. Реакции протекают как последовательно, так и параллельно и при этом неразрывно связаны между собой. Тем не менее, условно выделяют первичную и вторичную стадии процесса:

  1. На первой стадии в области высоких температур осуществляется первичное расщепление вещества.
  2. На второй – образовавшиеся вещества подвергаются реакции дегидрирования для возможности последующего расщепления. Разделение полученных фракций происходит за счет конденсации паров или их изомеризации, полимеризации.

Сырье для пиролиза

Прежде чем, понять, что может служить сырьем, важно выделить назначение пиролизной печи. Если это установка для утилизации, то первооснову составляет сырье – отходы, которые следует переработать. Установки термической деструкции позволяют перерабатывать:

  • пластмассы и полимеры
  • шины
  • автомобильный скрап
  • кабели
  • нефтешламы
  • отходы бурения
  • отработанные масла
  • загрязненную смолами и мазутами землю.

Рассматривая пиролиз, как способ получения газа, богатого непредельными углеводородами, то пиролизные установки могут использовать в качестве сырья древесину, нефтепродукты, уголь и т.п.

Пиролиз от А до Я (часть 2): пиролизные печи и установки термической деструкции


При использовании материала/любой его части ссылка на сайт (www.i-pec.ru) обязательна

Вернуться к списку

Что такое пиролиз — применение, описание

У многих слово «пиролиз» вызывает непонимание и недоумение. Ведь немного людей знают его прямое значение и непосредственно применение. Что не скажешь о пиролизных котлах – это достаточно популярный вид котлов, так как они сегодня очень активно разрекламированы и находятся постоянно на слуху у всех. Но что же такое этот пиролиз, и стоит ли на самом деле доверять пиролизным котлам, эффективны ли они на столько, как обещают производители в рекламе – это мы с вами и выясним в этой статьи далее.

Значение пиролиза

Пиролиз – это огонь, распад. Пиролиз твердых бытовых отходов — процессы термического разлада отходов, который всегда будет происходить без доступа воздуха. Пиролиз древесины – это химический процесс, который будет сопровождать горение любой биомассы. Доказательство такого явления, очень банально, для этого необходимо провести совсем не сложный опыт.

Расположите на раскаленной металлической поверхности некрупного размера брусок сухого дерева, после чего древесина начнет дымиться, а вскоре и вовсе воспламенится, как следствие сгореть, или же просто истлеть. Дерево выделяет различные горючие газы, во время воздействия на него высокой температуры – это термическое разложение древа. Количество выделенных деревом газов, будет зависеть непосредственно от температурного воздействия, вот и объяснение тому, почему кусок дерева не всегда загорится – например, если температура не достигнет 500’C, то возгорания не будет и выделение газов будет минимальным, и дерево просто истлеет, оставив горстку пепла после себя.

На чем работают пиролизные котлы

 

Если необходимо поддерживать определенный температурный режим в процессе пиролиза, то необходимо ограничить попадание в него кислорода. Это даст возможность отвести образующиеся газы и использовать эффективно.

Самый подходящий температурный режим для процесса пиролиза, во время которого выделится необходимое количество горючих газов, это начиная от 600 и до 900 градусов. Тут мы хотим разбить процесс пиролиза на два вида:

  • ​ Низкотемпературный пиролиз (от 450 до 900*С). Во время которого мы получаем небольшое выделение газа, в тоже время выброс твердого остатка, смол и масел наоборот, будет большим. Так как с ростом тепла в пиролизе количество газа будет расти, а количество смол и масел – будет все меньше.
  • ​ Высокотемпературный пиролиз (выше 900*С). В таком пиролизе, как уже стало понятно, выброс плохих продуктов небольшое, а газа максимальное.

Можно подбить небольшой итог всего вышесказанного:

Пиролиз – это химическая реакция деструкции вещества, которая является следствием воздействия высоких температур; во время попадания кислорода будет сопровождаться горением. Результат работы такого процесса позволяет получить твердый углеродистый остаток и пиролизный газ.

Применение процесса пиролиза древесины

Для получение желаемого результата пиролиза древесины, должен проходить в замкнутом пространстве, обязательное условие – невозможность поступление кислорода и непрерывная подача необходимых температур из вне. Для того, что б не подключать дорогие носители тепла, для поддержки данного явления часто пользуются итогами конечного результата – горючие газы.

Основная сфера, где актуально использование процесса пиролиза в промышленности – всевозможные отходы обработки дерева, они хорошо поддаются пиролизу, и из них получают газообразное горючие. Так же очень распространенно использование пиролиза для оборудования технического процесса. Это могут быть, пиролизные печи, газогенераторы, блоки охладителей и фильтры. Для этого берут опилки, щепки и т.д., которые погружают в печь и там сжигают без доступа кислорода. В промышленной сфере очень часто используют быстрый пиролиз – это, когда сырье нагревается максимально оперативно. Полученная смесь газов проходит охлаждение, фильтрацию, топом попадает в специальные резервуары для следующих этапов.

Схема работы пиролизного котла

 

Но стоит сказать, что древесина не совсем оправдывает надежды, возложенные на нее, для целей получения полезных газов, тут лучше показывает себя уголь, из него можно получить большое количество полезных веществ. Но для их максимального получения из угля, необходимо его подвергать более высоким температурам, чем дерево. Уголь во время полноценного пиролиза, будет выделять такие вещества, как: анилин, аммиак, толуол, кокс.

И это только самая малая часть продуктов, которые будут вырабатываться, во время пиролиза угля.

Пиролизные котлы отопления

Самое главное отличие пиролизного котла, о котором стоит сказать сразу, от привычных для нас котлов прямого горения – это то, что они имеют две топки. В первой камере будет протекать процесс газификации твердых топлив, во время подачи минимального количества кислорода. Во второй камере проходит догорание полученных пиролизом газов, с поступлением дополнительного воздуха.

Сегодня известны два основных типа пиролизных котлов, которые мы и рассмотрим ниже.

Первый вид – это котел, у которого первая топка будет расположена над вторичной. Между ними находится форсунка, которая изготовлена из огнеупорного кирпича. Работа котла протекает так: в первичную топку попадает кислород благодаря работе вентилятора, и только частично во вторичную, с целью дальнейшей обработке газов.

Парадокс, который тут отслеживается, это то, что поступление кислорода не перекрыто, как это предусмотрено в пиролизе, а совсем наоборот, вентилятор способствует его проникновению. Но такая последовательность пиролиза, даст полное и эффективное сгорание древесины, не оставив даже золы, только небольшое количество пепла. И пепла вы тоже можете не найти, поскольку вентилятор, будет выдувать его через форсунку в дымоход. Но данная последовательность работы котла, практически ничего общего с пиролизом не имеет.

Второй вид – это котел с природным попаданием кислорода. Здесь уже камеры топки расположены противоположно первому виду – первичная внизу, вторая над ней. Еще одно отличие от первого вида – это отсутствие форсунки. Тут ее заменяет банальный газоход, который и соединяет обе камеры между собой. И вентилятор тут тоже отсутствует – кислород поступает сюда естественным путем, а именно, с помощью дымохода и отдельной подачей воздуха в топке.

Здесь сам процесс пиролиза отслеживается четче, поскольку ограниченно попадание кислорода, с помощью перегородки, а не создание его избытка. Но эта перегородка и создает проблему. Если ее закрыть, упадет температура, соответственно выделение газа значительно снизится, и вторичная камера превратиться в самый обычный газоход. Если вы откроете перегородку, то лучше не станет – газов будет выделяться максимальное количество, и в скорее они начнут гореть в первичной камере, при этом попадание во вторичную будет минимальным.

Если говорить об отзывах такого вида котлов, то они не совсем положительные, для многих такой котел не оправдал ожиданий.

как полностью уничтожить полимер, из которого делают буквально все

Суша и океаны Земли со стремительно наполняются пластиковым мусором: до сих пор не определен единый способ избавления Земли от него. Ученые регулярно изобретают новые способы бесследно уничтожить самый популярный полимер, рассказываем о них подробнее.

Как разлагается пластик

Среднее время разложения пластмассовых изделий, созданных по разным технологиям, колеблется от 400 до 700 лет. Полиэтиленовые пакеты, которые повседневно используются людьми, в природе разлагаются от 100 до 200 лет. Это обратная сторона прочности и долговечности пластиковых изделий. 

Основные опасения связаны с тем, что пластмассы, попадая в землю, распадаются на мелкие частицы и могут выбрасывать в окружающую среду химические вещества, добавленные в них при производстве. Это может быть хлор, различные химикаты, например, токсичные или канцерогенные антивоспламенители. Эти химические вещества могут просочиться в грунтовые воды или другие ближайшие источники, что может нанести серьезный вред тем, кто пьет эту воду.

Кроме того, так называемый биоразлагаемый пластик по мере разложения может высвобождать метан, который является очень сильным парниковым газом, что вносит существенный вклад в глобальное потепление.

При попадании на полигоны пластик не представляет потенциально никакой угрозы, так как полигон — специальное инженерное сооружение, которое создается для защиты окружающей среды и здоровья человека и препятствует загрязнению в том числе почвы и подземных вод.

Большинство вреда наносит именно тот пластик, который выбрасывает сам человек в непредусмотренных для этого местах или который оказывается на стихийных свалках.

Также компании сегодня разрабатывают новые способы ускорить процесс разложения пластика и придумывают новые виды биоразлагаемых пластиков, которые распадаются за три-шесть месяцев.

Такие материалы делаются не из нефтепродуктов, как обычные, а из крахмала, жиров, кукурузы или других биомасс. Но для увеличения производства этих материалов придется расширять посевные земли за счет сокращения лесов и других природных зон.

Виды переработки пластика

Механический рециклинг

Среди физических методов самым распространенным является механический рециклинг. Способ состоит в измельчении, дроблении и перетирании пластиковых материалов для получения рециклата — полимерного материала, впоследствии используемого для изготовления других пластмассовых изделий. 

На первом этапе отходы сортируют по типу пластика, состоянию материала и степени загрязненности. Затем материал проходит этап предварительного дробления. Впоследствии пластмассу заново сортируют, моют и высушивают, а затем обрабатывают в термических установках для получения расплава однородной консистенции — рециклата.

Впоследствии уже расплавленный материал отправляют в экструдер для формирования промежуточных гранул либо напрямую вторичной продукции. Для осуществления процесса используются дробилки и грануляционные установки

  • Химический рециклинг

В результате этого метода из пластмасс формируются новые материалы. Химический рециклинг используется для переработки полимерных молекул, в результате которого образуются новые структуры, впоследствии используемые в качестве сырья для производства новых продуктов.

Многие крупные международные компании, такие как Adidas, Unilever, P&G, Danone and Interface, активно инвестируют в развитие этого направления. В его основе лежит процесс деполимеризации или химического разрушения полимерного связующего.

В результате процесса образуется готовое вторсырье, такое как новый пластик (полимеры), мономеры для изготовления нового пластика, нафта для производства нового пластика и химических веществ, основные химикаты, такие как метанол, транспортное топливо для авиации и автомобилей, воски для свечей и мелков, а также синтетическую сырую нефть.

Преимуществом химического метода является возможность перерабатывать пластик, когда его разделение для механического рециклинга либо экономически неэффективно, либо технически невозможно. Чаще всего метод используется для переработки загрязненного материала. 

Гидролиз и гликолиз

При гидролизе пластик взаимодействует с водой в кислой, щелочной или нейтральной среде. В результате происходит деполимеризация материала и расщепление на мономеры.

Сольволиз

Сольволиз является наиболее часто используемым методом химического рециклинга и реализуется с использованием широкого диапазона растворителей, температур, давлений и катализаторов, таких как сверхкритическая вода и спирты.

В роли катализатора выступают соли щелочных металлов. По сравнению с пиролизом для процесса сольволиза необходимы более низкие температуры. В процессе образуются восстановленное волокно и химическое вещество, которое впоследствии может быть использовано для коммерческих целей.

Метанолиз

В основе метода лежит расщепление пластмассы при помощи метанола в резервуарах с высокими температурами. В процессе используются катализаторы, такие как ацетат магния, ацетат кобальта и диоксид свинца.

Термокатализ

В России был разработан процесс утилизации пластика в компоненты жидкого топлива с использованием катализатора разового действия на основе шламов некоторых металлургических производств. Изначально пластмассовые отходы измельчаются, а затем с добавлением катализатора поступают в реактор, где смесь нагревается свыше 400 °C.

Полученная в результате реакции смесь углеводородов подается на сжигание как готовое котельное топливо, которое также может работать в качестве пластификатора некоторых компонентов дорожного покрытия. Впоследствии продукт может быть переработан с целью получения бензина, дизеля и мазута.

Преимуществом метода является низкое энергопотребление, а из недостатков выделяется сложность контроля процесса и технологического оборудования по причине необходимости вести процесс при высоком давлении.

Механизмы термической деструкции полимеров классифицируются по содержанию кислорода на несколько видов: пиролиз, метанолиз, газификация, сжигание.

Пиролиз

Пиролиз является одним из самых эффективных, но при этом дорогостоящих способов переработки пластика. При использовании метода пиролиза отходы обрабатываются под воздействием высоких температур в специально оборудованных камерах без доступа кислорода. В результате химического процесса образуются газ, тепловая энергия и мазут.

При расщеплении пластиковых отходов методом пиролиза получают бензиновую фракцию, которая может достигать до 80% от массы исходного сырья.

Процесс подразумевает термическое разложение пластиковых отходов при различных температурах (300–900° C) в условиях отсутствия кислорода, в результате чего происходит термическое разложение и высвобождение содержащихся в пластике частиц водорода. Образуется ряд углеводородов, которые можно использовать в качестве основ топливных веществ.

Пиролиз разрушает 99% вредных сложносоставных веществ, которые входят в состав пластика, что делает его одним из самых экологичных вариантов переработки отходов, однако требует большого количества энергии.

Газификация

При газификации из несортированного грязного материала образуют синтетический газ, который впоследствии может быть использован как для постройки новых полимеров, так и для вырабатывания тепловой и электрической энергии, метанола, электричества, кормовых белков и различной биомассы.

Отходы обрабатываются потоком плазмы при температуре 1 200 °C, благодаря чему разрушаются токсичные вещества и не образуется смолы. Впоследствии мусор превращается в пепел, который часто прессуют в брикеты и закладывают в фундамент зданий. Метод газификации приобрел особую популярность в Японии.

Главным достоинством метода является возможность перерабатывать пластик без сортировки. Среди недостатков отмечается высокая вероятность выброса вредных газов в атмосферу.

Экспериментальные методы

  • Деполимеризация

Термическая деполимеризация является одним из экспериментальных физико-химических способов. Он построен на процессе пиролиза с использованием воды. В результате термической деполимеризации получают как смесь углеводородов, пригодных для создания синтетического топлива, так и новые пластиковые материалы.

В процессе деполимеризации монопластик вроде ПЭТ-бутылок расщепляется обратно в мономеры, которые могут быть переработаны в новые ПЭТ-материалы. Термическая деполимеризация позволяет перерабатывать смешанные виды пластиков, однако создает потенциально опасные побочные продукты.

Радиационный метод основан на использовании высокоэнергетического излучения для разрушения полимерной матрицы, при этом физические характеристики наполнителя остаются неизменными. Предполагается, что в будущем этот все еще экспериментальный метод ставит основным способом утилизации армированного пластика.

Среди недостатков процесса выделяют повышенную радиационную нагрузку на человека и окружающую среду. Более того, утилизации подвергаются только тонкослойные пластики.

  • Разложение микробами из желудка коров

Исследователи из Австрии обнаружили, что бактерии из рубца коровы, одного из четырех отделов ее желудка, могут разрушать пластик.

Ученые предполагали, что такие бактерии могут быть полезны, поскольку в рационе коров есть натуральные растительные полиэфиры: они схожи по структуре с пластиком.

Авторы работы рассмотрели три вида полимеров: ПЭТ, PBAT и полиэтиленфураноат. В результате выяснилось, что все три пластмассы можно разрушить микроорганизмами из желудков коров, причем пластиковые порошки разрушаются быстрее, чем пластиковая пленка.

  • Разложение личинками

Проблема загрязнения пластмассами может быть решена с помощью жуков, широко распространенных в Корее. Личинки жуков из отряда жесткокрылых (Plesiophthophthalmus davidis) могут разлагать полистирол. Кишечная флора насекомого может окислять и изменять поверхностные свойства полистирольной пленки.

  • Повторное использование

В виде монтажной пены

Новозеландские ученые разработали метод превращения биоразлагаемых пластиковых ножей, ложек и вилок в пену, которую можно использовать в качестве изоляции стен или во флотационных устройствах.

В качестве эксперимента ученые поместили столовые приборы в специальную камеру, заполненную углекислым газом. Изменяя уровень давления, исследователи наблюдали, как диоксид углерода расширился внутри пластика, создавая пену, в дальнейшем ученые получили и пенопласт.

Каждый раз, когда пластик перерабатывается, он немного теряет свою прочность. Но для пенопласта это неважно: во многих областях применения от него не требуется прочности. Этот материал используют в качестве изоляции для стен или во флотационных устройствах.

В виде ванилина

Шотландские ученые разработали уникальный способ переработки пластиковых отходов. С помощью генномодифицированных бактерий его превратили в ароматизатор ванилин. 

Два исследователя из Эдинбургского университета в Шотландии с помощью генной инженерии создали бактерии для преобразования терефталевой кислоты в ванилин. Дело в том, что оба вещества отличаются похожим химическим составом. В итоге бактериям нужно лишь внести незначительные изменения в количество атомов водорода и кислорода, связанных с одним и тем же углеродным «скелетом».

В виде топлива и смазочных материалов

Ученые из США придумали способ переработки пластика в полезные материалы. Их сразу можно использовать в качестве реактивного или дизельного топлива и смазочных материалов.

Исследователи из Центра инноваций в области пластика при Делавэрском университете (CPI) в США разработали прямой метод преобразования одноразовой пластиковой упаковки (пакеты, упаковки из-под йогурта, пластиковые бутылки, крышки от бутылок и другие) для использования в качестве реактивного или дизельного топлива и смазочных материалов.

Исследователи использовали новый катализатор и уникальный процесс для быстрого разрушения трудно перерабатываемых пластмасс — полиолефинов. На их долю приходится 60–70% всех производимых сегодня пластмасс.

Проблемы переработки пластика

Самая большая трудность переработки пластиковых отходов заключается в высокой стоимости сбора и переработки материалов — пластики редко представлены в «чистом» виде и чаще всего представляют собой комбинацию из полимеров различных типов.

Вместе с загрязненностью поступающего материала это делает процесс сортировки и очистки трудоемким и затратным. Более того, система организованного сбора и переработки мусора осуществляется только в ограниченном количестве стран.

Таким образом, большинство пластиковых отходов не подвергается рециклингу и выбрасывается в окружающую среду или при более организованном подходе — сжигается. 

Читать далее

Первый чумной: как зародилась «черная смерть» и с кого началась эпидемия

Ученые определили, почему у Меркурия такое большое ядро

Рассекречены разговоры погибшего экипажа «Союз-11»: о чем они говорили перед смертью

Пиролиз процесс — Справочник химика 21

    Термическое разложение алканов (чаще низкомолекулярных) при высоких температурах (от 600 до 1000 °С). Обычно используется для получения прежде всего олефинов. Пиролиз процесс также сложный (ограничимся только общей схемой), но практически важ1гый, поскольку это крупнотоннажньш вариант получеш1я олефшюв. На АО «Уфаоргсинтез» проводят пиро шз легких алканов в трубчатых печах при температуре около 800 С. [c.45]
    Пиролиз. Процесс пиролиза является эндотермическим и относится к числу очень энергоемких производств, в котором важное значение имеет утилизация тепла горячих газов. Существующие схемы реакционных узлов различаются способом подвода тепла внешний обогрев топочными газами, при помощи высокоперегретого водяного пара (гомогенный или адиабатический пиролиз), частичное сгорание сырья при подаче кислорода (окислительный пиролиз) и нагревание неподвижным или перемещающимся твердым теплоносителем (регенеративный пиролиз). [c.40]

    Термическое разложение алканов (чаще низкомолекулярных) при высоких температурах (от 600 до 1000 °С). Обычно используется для получения прежде всего олефинов. Пиролиз — процесс также сложный (ограничимся только общей схемой), но практически важный, поскольку это крупнотоннажный вариант получения олефинов. [c.48]

    Полученный 2-метилпентен-2 подают в реактор 4 на пиролиз. Процесс идет при 650—800 °С и времени контакта 0,050 ,3 с в присутствии катализатора и водяного пара (или без катализатора и без разбавления водяным паром при 700°С). Поток из реактора 4 проходит стадии закалки , отделения метана и отпаривания легких углеводородов. Образовавшийся изопрен направляют на окончательную очистку и ректификацию. Выход изопрена составляет 45% (масс.) на разложенный 2-метилпентен-2. [c.185]

    Пиролиз. Процесс пиролиза углеводородного сырья с целью получения олефинов (в первую очередь этилена) впервые нашел промышленное применение в начале 1950 гг. почти одновременно в СССР и в США. [c.90]

    Сущность процесса окислительного пиролиза заключается в том, что нагретое до температур 500 — 600° С углеводородное сырье при движении со сверхзвуковой скоростью смешивается с кислородом в смесителе специальной конструкции. При этом кислород равномерно распределяется по всей массе углеводородных молекул, в результате чего не образуется зон с чрезмерно высокой температурой и отсутствует связанное с этим глубокое расщепление углеводородных молекул до свободного углерода. За счет окислительных реакций выделяется тепло, которого достаточно для повышения температуры до реакционной и проведения реакций крекинга. Здесь кислород играет роль не только окислителя, ной инициатора реакций крекинга, т. е. он оказывает активное химическое воздействие на углеводородное сырье. В результате меняется характер пиролиза, процессы крекинга ускоряются идут в основном реакции дегидрирования с образованием непредельных соединений, а не реакции полного окисления части углеводородного сырья. [c.12]


    Эти соединения и являются основными исходными мономерами для получения полимеров. Сами же они получаются из нефти и газа в результате пиролиза. Процесс этот в какой-то мере близок к крекингу, но имеет и свои особенности.  [c.106]

    Пиролиз. Процессы, протекаюш ие при пиролизе, зависят от условий формирования и особенностей сетчатых структур полимеров [8-8]. По-видимому, часть полимера, не участвующая в образовании резита, улетучивается при нагревании в первую очередь. [c.470]

    Термический пиролиз. Процесс заключается в деструктивной переработке нефтяного сырья, т. е. в разложении и других глубоких и сложных превращениях молекул углеводородов под влиянием высокой температуры (680—750°) и при давлении, близком к атмосферному. В начале процесса происходят обычные для крекинга реакции разложения с образованием значительного количества непредельных углеводородов. Это — первая стадия процесса. Во второй стадии процесса — синтетической — непредельные вступают в реакции уплотнения и циклизации с образованием либо непосредственно ароматических углеводородов, либо цикланов, которые, отщепляя водород, также превращаются в ароматические углеводороды. Вторая стадия тесно связана с первой. [c.193]

    Наряду с собственно пиролизом СН4 при окислительном пиролизе метана протекают сопутствующие реакции окисления. В связи с этим окислительный пиролиз — процесс более сложный по сравнению с термическим пиролизом СН4 [79]. Присутствие кислорода в больших количествах весьма сильно интенсифицирует скорость общего превращения СН4. При этом в результате разветвленной цепной реакции окисления СН4 образуются активные частицы, которые далее могут участвовать в превращениях неокислившегося метана. В работе [85] найдено, что, наоборот, возможно сначала протекание термического распада метана, инициирующего затем его реакции окисления. 1 [c.227]

    Изучение термических свойств летучих соедипений в квазиравновесных условиях позволяет выделить равновесные и обратимые (сублимация), и необратимые (пиролиз) процессы и проследить, как меняется их вклад в общий процесс потери массы у разных фаз сложной системы. [c.71]

    Для наблюдения за ходом процесса в ретортной печи имеются температурные датчики. Они связаны с вентилями 12 и 11, которые регулируют скорость подачи и отношение кислорода и водяного пара в смеси. Датчик 5, расположенный в реторте около линии для отходящих газов 4, предназначен для контроля температуры отходящих газов процесса пиролиза. Процесс проводится таким образом, чтобы температура, показываемая датчиком 5, не превышала 200 °С. [c.317]

    Крекинг и пиролиз—процессы термической обработки нефти и нефтепродуктов, в ходе которой происходит расщепление молекул их компонентов с одновременной изомеризацией и соединением (уплотнением) части продуктов расщепления. Такой термический процесс, проводимый при температуре ниже 600 «»С с целью увеличения выхода бензина, называется крекингом (стр. 5с). Если для ускорения крекинга применяют катализатор, то процесс называется каталитическим крекингом (стр. 64). Термический процесс, проводимый при температурах выше 700 °С для получения ароматических соединений (бензола, толуола и др.) и непредельных углеводородов, называется пиролизом (стр. 62). [c.38]

    И прямым пиролизом (процесс Вульфа). До настоящего времени эти побочные продукты не нашли промышленного применения. [c.114]

    Такие реакции известны очень хорошо для мономерных сложных эфиров их использовали для получения, например, замещенных стиролов, причем для осуществления быстрого пиролиза процесс вели при 550—575 °С. [c.58]

    Крекинг и пиролиз—процессы термической обработки нефти и нефтепродуктов, при которых происходит расщепление молекул нефтепродукта с одновременной изомеризацией и уплотнением части продуктов расщепления. Если процесс проводится при температуре ниже 600° и целью его является увеличение выхода бензина, такой процесс называется крекингом. Если для ускорения процесса применяют катализатор, крекинг называется каталитическим. Если процесс идет при температурах выше 700° и проводится для получения ароматических соединений (бензола, толуола и др.), он называется пиролизом нефтепродуктов. [c.94]

    Регенеративный пиролиз. Процесс протекает на стационарной или движущейся огнеупорной насадке. Насадка периодически или постоянно нагревается топливным газом до 1800—2000° С. После протекания эндотермических реакций пиролиза насадка охлаждается до 800—900° С, затем ее тепло используется для подогрева углеводородов, воздуха и топливного газа. При движущейся твердой насадке стадии процесса остаются теми же, но насадка последовательно перемещается через все зоны нагрева и охлаждения в реакторе. [c.85]

    Ниже приводится описание каталитического процесса, позволяющего на одной и той же установке получать нафтали н или бензол (в зависимости от сырья, направляемого на гидродеалкилирование). В качестве сырья используются фракция легкого газойля каталитического крекинга, тяжелый остаток каталитического риформинга или смола пиролиза. Процесс [c.106]

    V Технологическое оформление пиролиза. Процесс пиролиза представляет собой эндотермическую реакцию, требующую подвода больших количеств тепла. Основные особенности процесса быстрый подвод тепла (поскольку время контакта очень мало) и создание высоких температур необходимость закалки продуктов реакции, т. е. быстрое их охлаждение, с целью прекращения процесса и предотвращения вторичных реакций.  [c.32]


    Из рассмотренных схем механизма деструкции высокомолекулярных соединений очевидна сложность происходящих при пиролизе процессов и состава продуктов, образующихся в результате пиролиза. В связи с этим практически невозможно в каждом случае предсказать даже качественный состав продуктов пиролиза, которые необходимо разделять методом газовой хроматографии. В то же время, учитывая механизм деструкции высокомолекулярных соединений определенного строения, можно по характеру деструкции выявить основные продукты пиролиза и оценить их количественный выход. Приведенные в табл. 3 данные, показывающие выход мономеров при пиролизе ряда синтетических полимеров, позволяют указать определенный подход к выбору характеристических продуктов пиролиза и условий их разделения в ПГХ. [c.44]

    Газохроматографическое разделение продуктов пиролиза является задачей непростой. Трудности разделения в первую очередь связаны со сложностью происходящих при пиролизе процессов, вследствие чего качественный и количественный состав продуктов пиролиза неизвестен и его невозможно предсказать, поэтому хроматографический анализ образовавшихся при деструкции летучих соединений становится неопределенным. Продукты пиролиза даже простых высокомолекулярных соединений представляют собой весьма сложные смеси веществ, кипящих в широком интервале температур (от водорода и легких углеводородов С1-С3 до тяжелых осколков макромолекул с температурой кипения по крайней мере 500-600 °С). К усложнению состава продуктов пиролиза приводят также неизбежно протекающие при пиролизе вторичные реакции с образованием продуктов циклизации, изомеризации, глубокого распада и т. п., [c.65]

    Пиролиз — процесс термического разложения (без катализатора) молекул органического вещества, в данном случае керосина, на более мелкие, [c.99]

    Термофор-пиролиз-процесс (ТРС-РгогеЬ). Этот метод, являющийся развитием известного метода каталитического крекинга термофор и применяемый для пиролиза этапа п пропана, детально рассматривается нин е [c.54]

    Поставщиками олефинов на таких заводах являются главным образом установки пиролиза процессы термического крекинга и коксования значительно уступают им в этом отношении. Сырьем для процессов пиролиза служат сухие газы нефтепереработки, низкооктановые газовые бензины, рафинаты с установок по извлечению ароматических углеводородов из катализатов риформинга. Производство ароматических углеводородов осуществляется на специальных установках каталитического риформинга. Нормальные парафиновые углеводороды получают с установок карбамидной депарафинизации дизельных топлив, а изопарафиновые — с установок изомеризации нормальных парафиновых углеводородов (бутана, пентана и др.). Циклогексан получают либо четкой ректификацией из легкого бензина, либо гидрированием химически чистого бензола. [c.152]

    Пиролизные установки. Нормальный процесс сжигания требует 40—100%-ного избытка воздуха по отношению к стехиометрическому количеству. Пиролиз — процесс, проводимый без доступа воздуха с применением косвенного нагрева подобно процессам крекинга. Однако пиролиз часто проводят при значительно меньшей подаче воздуха, чем стзхиометрическое соотношение, требуемое для сжигания. При пиролизе отходы органических материалов дистиллируются или испаряются, образующийся горячий газ удаляется из печи. Тепло для проведения процесса обеспечивается за счет частичного сгорания пиролизного газа внутри печи, а также сгорания элементарного углерода. Неокисленную часть горючего газа можно использовать в качестве топлива во внешней камере сгорания и получать энергию по известной технологии утилизация тепла в котлах-утилизаторах. Содержание несгоревших материалов в шлаках процесса пиролиза выше, чем в шлаках нормального процесса сжигания. [c.140]

    Другой западногерманской фирмой — БАСФ — была разработана новая модификация процесса контактного пиролиза в аппарате с псевдоожиженным слоем порошкообразного кокса [111]. Отличительной особенностью этого процесса (рис. 18) является то, что порошкообразный кокс находится в реакторе в стационарном псевдоожиженном слое, отсутствует циркуляционный контур, а вместе с сырьем вводятся кислород и водяной пар. Количество кислорода, вводимого в реактор, регулируется на основании условий обеспечения автотермического процесса пиролиза. Процесс аналогичен окислительному, но с наличием в зоне реакции псевдоожиженного слоя частиц кокса. Перерабатываемое сырье вводится непосредственно в псевдоожиженный слой выше ввода кислорода и водяного пара. [c.85]

    Пиролиз — процесс глубокого расщепления алканов и циклоалканов на более мелкие углеводороды (прежде всего олефины) под действием высоких температур при низком давлении и малом времени реакции. [c.15]

    Из группы оксикислот были выделены гликолевая, оксиизомас-ляная, молочная, оксимасляная, о.ксиизовалериановая, оксивале-риановая кислоты, валеролактон и др. Перечень обнаруженных и количественно измеренных компонентов пиролизата ксилоуронида показывает большую сложность протекающих при пиролизе процессов, механизм образования которых почти не изучен. [c.423]

    Существует два способа выжига кокса — паровоздушный и паровой. На большинстве этиленовых производств декоксование проводится с использованием паровоздушного способа он легче и быстрее осуществляется. Выжиг, как правило, протекает при температуре, близкой к температуре пиролиза процесс — экзотермический. [c.171]

    ТУдрон с АВТ-1, получаемый перегонкой цривозного (с Дрогобычско-го НПЗ) мазута, не обеспечивает получения кокса, удовлетворяющего ГОСТу 22898-78 из-за повышенного содержания серы (I,8 ). Таким образом, среди ииеюпщхся ресурсов сцрья в Херсоне наиболее высоким качеством отличается ТСП. За рубежом накоплен опыт переработки смол пиролиза процессом коксования цри цроизводстве малосернистого кокса [ I ].  [c.10]

    Пиролиз — процесс высокотемпературного термического разложения углеводородного сырья. Термическое разложение углеводородов можно представить как ряд последовательно и параллельно протекающих химических реакций, в результате которых образуется большое число продуктов. На первой стадии идут первичные реакции расщепления алканов и циклоалканов, на второй — образовавшиеся алкены и диены подвергаются реакциям дегидрирования, дальнейшего расщепления и конденсации с образованием циклических ненасыщенных и ароматических углеводородов. При этом первичные реакции термического разложения исходных веществ можно рассматривать как реакции первого порядка. В условиях пиролиза реакции разложения углеводородов осуществляЕотся в газовой фазе через образование свободных радикалов по моно- и бимолекулярному механизмам. С участием радикалов имеют место реакции замещения, присоединения, раснада, изомеризации, рекомбинации и диспропорционирования. [c.802]

    Интенсивная догазовка коксозольного остатка при низких температурах в слое (при степени пиролиза 70—75%) сопровождается, очевидно, горением летучих. Суммарное количество разложенного водяного пара при этом оказывается Oтpицateльным или равным нулю водород, образовавшийся в результате реакций водяного газа в верхней части камеры, сжигается в зоне догазовки или в газосборном канале. При достаточно высокой температуре в слое и высокой степени пиролиза процесс газификации интенсифицируется, количество разложенного водяного пара резко возрастает (рис. 4, кривая 4). [c.99]

    У данного процесса много общего с процессами фирмы Union arbide и Dow , однако он имеет и существенные отличия в состав теплоносителя вводятся водород и метан, играющие большую роль при пиролизе процесс протекает под повышенным давлением. Процесс фирмы Mitsubishi является более гибким и энергетически выгодным и позволяет осуществлять пиролиз высококипящих и высокосернистых нефтяных фракций с выходами олефинов Сг—С4 не ниже, чем в вышеописанных процессах, [c.25]

    Изучено влияние калализатора на процесс пиролиза. Процесс пиролиза крекинг-остатка в присутствии окиси железа или руды с содержанием —60% РегОз протекает с большей глубиной распада, чем без катализатора. [c.145]

    Нефтяные фракции и нефтяные остатки в большом количестве подвергают крекингу и пиролизу—процесса.м расщепления молекул углеводородов с целью получения углеводородов с меньшим молекулярным весом. В жидких продуктах и газах, образующихся в результате этих процессов,—значительное содержание непредельных углеводородов в дистиллятах, получающихся при пиролизе,—высокое содер -каипе аро.матических углеводородов (аромитизаиия нефти). [c.200]

    Пиролиз—процесс, осу[цествляемый при 650—700 С п атмосферном давлении обычно сопровождается высоким выходом непредельных и ароматических углеводородов (бензол, толуол, нафталин и др.). [c.200]

    Методу ПГХ присуцди и некоторые ограничения, связанные со сложностью химических реакций, протекающих при пиролизе. Процессы термической деструкции различных высокомолекулярных соединений до настоящего времени изучены недостаточно полно, вследствие чего даже на основе знаний о строении исходного образца и условий его разложения практически невозможно предсказать качественный и количественный состав образующихся при пиролизе продуктов. Поэтому возникают определенные трудности при газохроматографическом разделении продуктов пиролиза, имеющем свою специфику. В общем случае не решена также и обратная задача-установление состава и строения исходного образца по продуктам его пиролиза,-представляющая большой научный и практический интерес, хотя некоторые примеры установления [c.7]

    Наиболее прогрессивными следует считать процессы пиролиза, осуществляемые в сквознопоточных реакторах. В качестве сырья наряду с газообразными продуктами используются нефтяные дистиллятные фракции, в том числе бензины, лигроины, керосины, соляровые дистилляты. Пиролизу можно подвергать и сырую нефть без предварительного разделения ее на фракции. Известен процесс высокоскоростного пиролиза , процесс термоконтактного пиролиза в сквознопоточном реакторе с восходящим потоком теплоносителя .  [c.34]


Химия и нефть — Журнал «Сибирская нефть» — Приложение «Нефть. Просто о сложном» № 131 (апрель 2016)

Нефтехимики утверждают, что достаточно оглянуться — и из пяти любых предметов четыре обязательно окажутся продукцией нефтехимического производства. Спорить с этим утверждением практически невозможно, если учесть, что нефтехимия — это пластики и полимеры, резина и синтетическая ткань, лакокрасочные материалы и даже парфюмерия

Нефтехимическая промышленность производит синтетические материалы, прочно вошедшие в жизнь современного человека. Полиэтиленовые пакеты, бытовая техника, автомобильные шины, пластиковые окна, непромокаемая обувь, подвесные потолки, одноразовая посуда — все это продукция нефтехимического производства.

Нефтехимическое производство — один из вариантов сложной переработки углеводородов. Сырьем здесь, как правило, служат продукты, получившиеся в результате базовых процессов. К особенностям нефтехимии можно отнести то, что она имеет дело только с легкими фракциями углеводородов — от газов до прямогонных бензинов. Именно нафта (бензиновые фракции атмосферной перегонки) в большинстве стран используется в качестве основного нефтехимического сырья. Исключение составляет лишь США, где отдают предпочтение этану.

Следующее по востребованности сырье — сжиженные углеводородные газы (СУГ). Под этим общим названием скрываются как отдельные газы — пропан, бутан или изобутан, так и их смеси. За редким исключением, СУГ получают в процессе разделения широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ). ШФЛУ, в свою очередь, выделяется в процессе переработки природного или попутного нефтяного газа, газового конденсата. В российской нефтехимии ШФЛУ иногда используют и как самостоятельное сырье для дальнейших процессов. И наконец, еще один важный вид сырья — этан. Его чаще также получают из попутного нефтяного и природного газа.

Хотя нефтехимическое сырье разнообразно по химическому составу и по своим свойствам, у него есть одна общая характеристика: нафта, ШФЛУ, СУГ — все это алканы* или предельные, насыщенные углеводороды (парафины). С точки зрения химии их молекулы устроены таким образом, что разорвать связи между атомами очень сложно, а значит, алканы — это инертные соединения, плохо вовлекаемые в дальнейшие химические преобразования. Поэтому первая задача нефтехимиков — превратить их в более «дружелюбные» вещества.

* Алканы — название предельных углеводородов по международной номенклатуре. Парафины — исторически сложившееся название, отражающее свойства этих соединений (от лат. parum affinis — «имеющий мало сродства, малоактивный») .

Таким классом соединений оказались алкены, они же — олефины. Структурно от парафинов они отличаются меньшим количеством атомов водорода при том же количестве углерода. В результате олефины оказываются более реакционноспособны и даже могут соединяться между собой, образуя длинные молекулярные цепочки — полимеры. Этой способностью не обладают практически никакие исходные соединения, содержащиеся, например, в нафте или ШФЛУ. Существует ряд процессов, в результате которых парафины могут быть преобразованы в олефины, но основной среди них — пиролиз.

Пиролиз

Cамые важные с точки зрения дальнейшей переработки олефины — этилен (с формулой С2Н4) и пропилен (с формулой С3Н6), а пиролиз — главный процесс для их получения. При этом пропилен может производиться еще и в процессе дегидрирования пропана и на НПЗ в процессе каталитического крекинга. Этилен же — достижение исключительно пиролиза.

В нефтянке пиролиз — самый горячий процесс. Он протекает при температурах 700–900°C и давлениях, близких к атмосферному. В результате такой сильной термической обработки молекулы исходного вещества расщепляются на менее длинные — углеводородные цепочки алканов становятся короче, а заодно и теряют в процессе часть молекул водорода. Например, из бутана (С4Н10) получается пропилен (С3Н6) и метан (СН4). Помимо пропилена и этилена, пиролиз позволяет получить ароматические углеводороды.

В дальнейшем простейшие олефины подвергаются полимеризации — реакции соединения одинаковых молекул, или сополимеризации — реакции соединения в одну полимерную цепочку молекул разных олефинов. Молекулярные цепочки полимеров могут содержать тысячи и даже миллионы звеньев.

По данным экспертов, объем мирового потребления полимеров превышает 200 млн тонн в год и лидерство на рынке с довольно большим отрывом держит полиэтилен. В виде бытовых изделий с этим материалом знакомы все, в фабричном же варианте это гранулы белого цвета, которые затем подвергаются термической обработке: полиэтилен крайне пластичен при нагревании и может принимать любые формы.

Изобретателем полиэтилена считается немецкий инженер Ганс фон Пехман, который в 1899 году открыл его случайно в ходе нагревания раствора газа диазометана. В ходе реакции на дне сосуда образовался воскообразный белый осадок. Впрочем, тогда химики не смогли даже выделить из структуры молекулы отдельное звено этилена. К теме вернулись только в 1930-х, когда также случайно в виде осадка полиэтилен получили британские химики. Понимание, что в полимеризации этилена ключевую роль играет кислород, пришло только в 1939 году, после чего был разработан

Вторая мировая война подтолкнула новую индустрию к развитию — полиэтилен использовали для изоляции проводов и изготовления корпусов для радиотехники. После войны полиэтилен стал достоянием гражданской промышленности. В 1957 году в США был произведен первый полиэтиленовый пакет, в 1973 году их выпускалось 11,5 млн штук, а сегодня в мире ежегодно производится несколько триллионов полиэтиленовых пакетов.

Второй по объемам производства полимерный продукт — полипропилен. Он самый легкий и жароустойчивый среди термопластов — эксплуатационные характеристики изделий из полипропилена сохраняются вплоть до 140–150°C. С морозом же дела обстоят хуже, чем у полиэтилена, — в суровом климате детали из полипропилена недолговечны. Зато этот материал химически стоек. Даже концентрированная серная кислота при комнатной температуре оказывает на него слабое действие. Полипропилен используют для изготовления самой разной продукции — от упаковочной пленки и пластиковых боксов до приборных панелей автомобилей. Благодаря его прочности полипропилен сегодня применяют и при дорожном строительстве — для формирования армирующих слоев дорожного покрытия.

Молекула пропилена больше и сложнее, чем этилена, а потому характеристики полимера существенно зависят от того, как в цепочке молекулы располагаются по отношению друг к другу. Из-за невозможности получать продукт со стабильными свойствами полипропилен долгое время не интересовал промышленность. Ситуация изменилась лишь в начале 1950-х, когда итальянский химик Джулио Натта сумел получить катализаторы для реакции полимеризации пропилена, которые смогли косвенно управлять и строением получающихся продуктов. За свое изобретение Натта получил Нобелевскую премию. Уже в 1959 году было освоено производство волокон из полипропилена.

Тогда же разработка собственной технологии получения полипропилена началась на Московском НПЗ. Сначала был опробован метод получения полипропилена из пропан-пропиленовой фракции, а чуть позже сконструирована опытная установка — прообраз будущего оборудования. В промышленных условиях новый пластик начал выпускаться в 1966 году. Существовавшее в советские времена в периметре завода полноценное производство полипропилена сегодня стало совместным предприятием «Газпром нефти» и СИБУРа — НПП « Нефтехимия». А вот сырье попрежнему поступает с завода — это пропан-пропиленовая фракция (ППФ), образующаяся в составе других газов как побочный продукт при каталитическом крекинге вакуумного газойля. Аналогично с Омского НПЗ пропан-пропиленовая фракция идет на завод «Полиом» — еще одно совместное нефтехимическое производство трех компаний: ГК «Титан», СИБУРа и «Газпром Нефти».

Поливинилхлорид — всего лишь третий на рынке, зато, пожалуй, самый известный: аббревиатура ПВХ известна сегодня каждому благодаря использованию этого пластика при производстве стеклопакетов.

С химической точки зрения мономер ПВХ — винилхлорид — это этилен (С2Н4), в котором один из атомов водорода заменен на хлор. Винилом называется углеводородный радикал из двух атомов углерода и трех водорода, но нередко это название применяют и к самому полимеру, и даже к изделиям из него — вспомним виниловые грампластинки.

История ПВХ началась в Германии в 1830-е годы, когда химик Юстус Либих сумел получить новый бесцветный газ со сладковатым запахом — винилхлорид. Позже был описан процесс полимеризации газа, а вот промышленный выпуск ПВХ начался лишь в 1926 году в Америке.

Дегидрирование

В отличие от пиролиза, где на выходе получаются смеси важнейших олефинов, а сам процесс сложен и очень энергоемок, в ходе дегидрирования алканы прпают отдельные компоненты сжиженных углеводородных газов, а сам процесс заклю-чается в «отъеме» у них молекулы водорода (Н2).Так, например, из молекулы пропана (С3Н8) получается пропилен (С3Н6), а из бутана (С4Н10) — бутилен (С4Н8). Многокомпо-нентные продукты пиролиза должны проходить дальнейшее дорогое и сложное фрак-ционирование, в то же время при дегидрировании достаточно отделить целевой оле-фин от исходного, не вступившего в реакцию алкана и незначительного количества побочных продуктов. Среди недостатков процесса можно отметить высокую стоимость его катализаторов и ограниченный состав сырья, требующего предварительного фракционирования.

Поливинилхлорид достаточно прочен, относительно морозостоек, устойчив к щелочам, многим кислотам, маслам и растворителям, почти не горюч и сам по себе нетоксичен. Пленки из ПВХ обладают хорошими барьерными свойствами. Весь этот комплекс свойств обуславливает широчайший спектр применения ПВХ и изделий из него.

По тоннажности три описанных полимера — ПЭ, ПП и ПВХ — занимают более 80% всего мирового рынка полимеров. Оставшаяся доля приходится еще на целый ряд пластиков: хорошо нам известный по пластиковым бутылкам полиэтилентерефталат, по коробочкам для DVD — полистирол и его сополимеры, так называемые АБС-пластики.

Также, говоря о нефтехимической продукции, невозможно не вспомнить о синтетических каучуках, сыгравших огромную роль в развитии цивилизации или как минимум автомобильной промышленности. Каучуки — это те же полимеры, но, в отличие от описанных выше, они не термопласты, а эластомеры, то есть проявляют свои высокоэластичные свойства при тем-пературе эксплуатации. Сегодня синте-тические каучуки занимают примерно 60% рынка каучуков, и эта цифра еже-годно растет.

Пиролиз древесины

Древесный уголь получают в процессе пиролиза – разложения древесины без доступа воздуха.  Процесс разложения проходит под воздействием нагрева в газовой реторте. Реторта представляет собой газовый сосуд, через стенки которого производят нагревание.

Технический процесс заключается в следующем: древесину помещают в реторту, плотно закрывая загрузочное отверстие, затем аппарат нагревают до 500°С. С помощью пирометра, расположенного в рекреационном отверстии, регулируется температура.

3 стадии процесса пиролиза:
  1. Сушка древесины. Из сырья выделяется влага при температуре до 150°С.
  2. Сухая перегонка или собственно сам пиролиз. При температуре 150-350°С выделяется газ, и в дистилляте образуются органические продукты. На этом этапе протекает экзотермический период – при температуре около 280°С пиролиз протекает довольно быстро, выделяя реакционное тепло.
  3. Прокалка. На этом этапе происходит отделение небольшого количества смол и множества неконденсируемых газов от получившегося угля. Температура на этом этапе должна быть 350°С – 550°С.

Пиролиз древесины состоит из целого комплекса органических соединений. Они имеют разный молекулярный вес, поэтому протекающие между ними химические реакции тоже различны. Опишем эти реакции в общих чертах.

При температуре 150°С – 250°С начинается распад ксилана, в результате образуются такие вещества, как газы, фурфулол и уксусная кислота. Уже при температуре 200°С происходит распад лигнина, что приводит к освобождению низкомолекулярных летучих соединений.  А при 300°С – разлагается целлюлоза.

В процессе пиролиза протекают как параллельные так и последовательные химические реакции, сопровождающиеся появлением новых связей. В результате получившиеся новые вещества начинают взаимные реакции. Годы лабораторных исследований установили связь между протекающими процессами химических составляющих древесины и продуктами, которые получаются в результате ее распада. А также установить факторы, влияющие на эти процессы. Главные составляющие, которые определяют ход процесса пиролиза, это сырье и технические условия его обработки.

Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for Cu(II) Through Microwave Pre-Pyrolysis

Адсорбция/десорбция изотермы азота из четырех образцов представлены на рисунке 1. Все изотермы адсорбции показывают быстрый рост региона низкий0 P/P и эти изотермы принадлежат к типу IV (классификации ИЮПАК) демонстрируют их пористую структуру, которая состоит из микропоры и доминирующей мезопор32.

Поверхности физические параметры для всех образцов, полученных из изотермы адсорбции азота будут показаны в таблице 1. Микроволновая печь пиролиза и модификации, как способствовать к меньше площади поверхности Brunauer-Эмметт-кассир (BET) и общей поры громкости, изменение физического морфология образцов.

Фурье преобразование инфракрасные спектры (FTIR) четырех образцов приведены на рисунке 2. Ансамбли MBAC в 1167 см-1 [углерода (C) — O растяжения вибрации], 1620 см-1 (C = O, растяжения вибрации), 2852 см-1 [N — растяжения вибрации водорода (H)], 2922 см-1 (C — H растяжения вибрации) и 3442 см-1 (O — H растяжение вибрации) являются более интенсивными, чем EBAC. Это может объясняться Микроволновая печь пиролиза, предоставляющих функциональные группы больше кислорода к поверхности BAC. Для EBAC-N и MBAC-N, полос вокруг 1573 см-1 и 1400 см-1 скорее всего представляют C = N и N — H групп, соответственно. Можно найти, что модифицированных углеродных материалов получили собственный азот/кислорода функциональных групп, и микроволновая печь pyrolyzed углерода получает больше, который соответствует элементного анализа, как показано в таблице 1. Можно предположил, что Микроволновая печь пиролиза является более адекватной для того активировать прекурсоров и лежал корень для дальнейших изменений, чем обычные электро Отопление пиролиза. MBAC-N обладает главным образом гидроксил, карбоксильные, аминокислот и Имин функциональных групп.

Рисунок 3 показывает емкость адсорбции четырех образцов в условиях различных рН. Четыре адсорбентов достичь оптимального адсорбционной емкостью при рН 5, поэтому следующие эксперименты адсорбции все осуществляется при рН 5. Образцы, подготовленный Микроволновая печь пиролиза выставлены лучше Cu(II) адсорбционной емкостью до и после модификации, хотя они имели меньше определенного объема поверхности области и поры. В общем Адсорбционность адсорбентов зависит от поры структура и поверхностных функциональных групп. Таким образом более обильные N/O поверхности групп объясняется высокой адсорбционной емкостью MBAC-N. Результаты подтверждают, что Микроволновая печь пиролиза преимущества последующие введения поверхностных функциональных групп для улучшения адсорбционной емкостью более электро Отопление пиролиза.

Изотермы адсорбции MBAC-n на Cu(II) на 5 ° C, 25 ° C и 45 ° C показаны на рисунке 4a. Адсорбционные свойства образцов для Cu(II) стать лучше, когда температура повышается. Сравнивая изотерма параметров в таблице 2, ясно, что модель изотерма Ленгмюра указывает выше линейный коэффициент корреляции (R2) который находится над 0.99 (линии фитинга в Рисунок 4b) и измеренные адсорбции Емкость (q0МПС) идентичен с рассчитанной один (q0cal). Таким образом модель является более подходящим, чем модели изотерма Фрейндлих и Темкин, который указывает, что поглощение Cu(II) Химическая адсорбция процесс33.

Как показано на рисунке 4 c, MBAC-N может достигать около 75% Cu(II) равновесной адсорбции емкости в течение 15 мин, и он почти может достичь равновесия адсорбции Cu(II) около 50 мин в различных начальных концентраций. Они доказывают, что MBAC-N имеет отличные адсорбционные свойства. Как видно из таблицы 3, модель псевдо второго порядка лучше чем Лагергрен и Елович модели с R2 = 0,999 (фитинг линия на рисунке 4 d). Вышеуказанные результаты подтверждают, что адсорбция Cu(II) на MBAC-N является химисорбция. Таким образом механизм химического взаимодействия Cu(II) модифицированных углерода предлагается на рисунке 5. Таблица 4 сравнивает адсорбционной емкостью Cu(II), основанных на использовании биомассы активированного сообщалось в последние ссылки34,35,36,,3738. Выяснилось, что MBAC-N имеет более высокой адсорбционной емкостью чем другие адсорбентов, сообщили в литературе, демонстрируя как перспективный адсорбента для удаления Cu(II).


Рисунок 1: изотермы адсорбции/десорбции азота углей. Врезные график на рисунке 1 показывает изотермы адсорбции/десорбции азота MBAC-n в диапазоне меньше ординат. Данные были получены из поддержки программного обеспечения анализатор площадь поверхности и porosimetry. Эта цифра была изменена27Wan и Li. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.


Рисунок 2: спектров FTIR EBAC, EBAC-N, MBAC и MBAC-н. Спектры может подтвердить химические составы и поверхностных функциональных групп образцов. Эта цифра была изменена27Wan и Li. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.


Рисунок 3: влияние рН раствора на адсорбции Cu(II). Концентрация меди в растворах-40 мг L-1. Испытание проводится при 25 ° C и при 150 об/мин за 24 часа, чтобы достичь равновесия адсорбции. Эта цифра была изменена27Wan и Li. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.


Рисунок 4: свойства анализа представитель адсорбции MBAC-н. () Эта группа показывает изотермы адсорбции Cu(II) на MBAC-N на 5 ° C, 25 ° C и 45 ° C. (b) Эта группа показывает результат установки для меди адсорбции с помощью изотерм Ленгмюра. (c) Эта группа показывает кинетика Cu(II) на MBAC-N на начальной концентрации 30 мг L-1 и 100 мг L-1. (d) группа показывает результат установки для меди адсорбции при 25 ° C с помощью псевдо второго порядка модели. Эта цифра была изменена27Wan и Li. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.


Рисунок 5: предложенный механизм для адсорбции Cu(II) модифицированных углеродных. В этом процессе реакции химическая адсорбция главным образом включает в себя ионный обмен и комплексообразования. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Адсорбенты EBAC EBAC-N MBAC MBAC-N
Параметры поровой структуры
Площадь поверхности BET (m2 g−1) 978 609 543 61
Объем пор общая (см3 g−1) 1.22 0,59 0,68 0,13
Мезопористых объем (см3 g−1) 1.09 0.47 0,58 0,11
Значит, пора размер DP (Нм) 4.97 3.84 5.01 8,89
Мезопористых ставка (%) 89,52 80.24 85.32 84.61
Элементаль содержание (wt %)
C 92.23 79.31 87.28 72.44
H 1.76 1.26 1.65 1.12
N 0,08 4.01 0,58 5.52
O 5.82 15.15 10.33 20.54
S 0,11 0,27 0.16 0,38
Доходность (%) 53,35 / 57.23 /

Таблица 1: структурные особенности и элементарного композиции EBAC, EBAC-N, MBAC и MBAC-н. Текстурные данные анализируются с помощью метода ставку. Относительный вес процент элементов рассчитывается на основе на сухое беззольное состояние. Эта таблица была изменена Wan и Li-27.

MBAC-N
Изотерма модели Параметры 5 ° C 25 ° C 45 ° C
Ленгмюр q0cal (мг g−1) 20.82 24.09 25.97
q0МПС (мг g−1) 20.23 23.47 25.12
b (L мг−1) 0,73 0.51 0,49
R2 0.999 0.996 0.995
Фрейндлих KF (L мг−1) 8.802 9.65 10,56
n 3,937 3.902 4.032
R2 0.907 0.967 0,987
Темкин T (L мг−1) 29.57 32.3 49,8
B (L мг−1) 2.94 3.19 3.16
R2 0,969 0.985 0.955

Таблица 2: изотерма параметры Cu(II) на MBAC-N при разных температурах. Установлены параметры являются линеаризованных моделей адсорбции Ленгмюра, Фрейндлих и Темкин. Эта таблица была изменена Wan и Li-27.

MBAC-N
Кинетические модели Параметры 30 мг L−1 100 мг L−1
Лагергрен k1 (−1min) 0,037 0.045
R2 0,714 0.934
qe, МПС (мг g−1) 13.39 22.69
Псевдо второго порядка qe, cal (мг g−1) 13.44 23.25
k2 (g (мг мин)−1) 0.08676 0.03031
R2 0.999 0.999
qe, МПС (мг g−1) 13.39 22.69
Елович ΑE (g (мг мин)−1) 379.73 312.25
ΒE (мг g−1) 0.738 0.411
R2 0,799 0.901

Таблица 3: кинетические параметры Cu(II) на MBAC-N в различных начальных концентраций. Установлены параметры являются от линеаризованного Лагергрен, псевдо второго порядка и Елович модели. Эта таблица была изменена Wan и Li-27.

Адсорбенты pH qe (мг g−1) Ссылки
На основе древесины гранулированный активированный уголь 5.5 6.016 34
Плоды баобаба оболочки производные активированного угля 6 3.0833 35
Оливковое камень переменного тока (COSAC) 5 17.08 36
Дата активации carbonfrom камни 5.5 18.68 37
Орех оболочки на основе активированного угля 5 9.3 38
Плазмы изменение активированного 21,4
MBAC-N 5 25.12 Это исследование

Таблица 4: сравнение адсорбционной емкостью Cu(II) на различных адсорбентов. Способность активированного угля для удаления Cu(II) значительно зависит от рН раствора, поэтому емкость адсорбции контраста на основе биомассы углеродных материалов должны быть получены недалеко от рН 5.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Пиролиз — обзор | ScienceDirect Topics

1.5.3.3 Пиролиз

Пиролиз обычно определяется как термохимическое разложение сырья биомассы при температурах от средних (300–800 ° C) до высоких (800–1300 ° C) в инертной атмосфере [109]. Некоторые аналогичные определения приведены в других публикациях [7, 35, 52, 61, 85, 93, 110].

Общая реакция сырья биомассы:

(1.19) Биотопливо + тепло → жидкость + синтез-газ + твердое вещество

Жидкие, синтетические и твердые продукты на самом деле являются ценными видами топлива и определяются как бионефть (или бионефть. ), биосингаз (или биосингаз) и биочар (или биоуголь) соответственно.

Химические реакции в процессе пиролиза в основном включают [108] следующие:

(1,20) C + 2h3O → 2h3 + CO2ΔH = + 75 кДж / моль

(1,21) C + h3O → h3 + COΔH = + 131 кДж / моль

(1,22) Ch5 + 2h3O → 4h3 + CO2ΔH = + 165 кДж / моль

(1,23) Ch5 + h3O → CO + 3h3ΔH = + 206 кДж / моль

По сравнению с другими термохимическими технологиями, включая сжигание, газификацию и После ликвидации пиролиз обычно имеет следующие преимущества: (а) основным продуктом является бионефть, и выход может достигать 75%, (б) бионефть может иметь высокое содержание углерода, (в) бионефть может иметь низкое содержание азота и серы, (d) ВТС бионефти может быть очень высокой, например 42 МДж / кг, что сопоставимо с таковыми для ископаемого топлива, (e) время пребывания обычно короткое, что снижает эксплуатационные расходы, (f ) желаемый продукт (бионефть, биосингаз или биоуголь) может быть произведен путем регулирования рабочих параметров, (g) бионефть может легко храниться или транспортироваться, и (h) биома Сырье из нержавеющей стали, возможно, не нуждается в переработке [111].

В соответствии с рабочими параметрами, такими как скорость нагрева, температура пиролиза и время пребывания, обычный электрический пиролиз обычно можно разделить на три группы: (а) медленный пиролиз, (б) быстрый пиролиз и (в) мгновенный пиролиз. В некоторые публикации также включены каталитический пиролиз, микроволновый пиролиз, вакуумный пиролиз и гидропиролиз [35, 51, 111]. Для медленного пиролиза скорость нагрева, температура пиролиза и время пребывания в основном составляют <1 ° C / с, 300–700 ° C и> 450 с соответственно.Для быстрого пиролиза они составляют в основном 10–300 ° C / с, 550–1250 ° C и 0,5–20 с соответственно. Для мгновенного пиролиза они составляют> 1000 ° C / с, 800–1300 ° C и <0,5 с соответственно [109, 112]. Эти разные условия обычно приводят к разным результатам пиролиза. В таблице 1.9 представлены результаты пиролиза, полученные с использованием различных технологий пиролиза. Замечено, что мгновенный пиролиз обычно способствует получению бионефти с последующим быстрым пиролизом и медленным пиролизом.

Таблица 1.9. Результаты пиролиза, полученные с помощью различных технологий пиролиза [113]

Пиролиз Условия эксплуатации Результаты (мас.%)
Медленный пиролиз Температура: 300–700 ° C
Время пребывания пара: 10 –100 мин.
Скорость нагрева: 0.1–1 ° C / с
Размер сырья: 5–50 мм
Биомасло: ~ 30
Biochar: ~ 35
Газы: ~ 35
Быстрый пиролиз Температура: 400–800 ° C
Пар время пребывания: 0,5–5 с
Скорость нагрева: 10–200 ° C / с
Размер исходного материала: & lt; 3 мм
Биомасло: ~ 50
Биочар: ~ 20
Газы: ~ 30
Мгновенный пиролиз Температура: 800–1000 ° C
Время пребывания пара: & lt; 0,5 с
Скорость нагрева: & gt; 1000 ° C / с
Размер исходного материала: & lt; 0.2 мм
Биомасло: ~ 75
Биочар: ~ 12
Газы: ~ 13

Недавно была разработана и широко используется новая технология пиролиза — пиролиз с помощью микроволнового излучения (MAP) [114–116] , и он привлек серьезное внимание благодаря своим преимуществам по сравнению с обычным электрическим пиролизом, которые показаны в Таблице 1.10. Эти преимущества обусловлены различными механизмами тепломассообмена. При обычном электрическом пиролизе тепло передается от высокотемпературного газа к поверхности топливных частиц посредством механизма конвекции, а затем дополнительно передается от внешней поверхности к внутренней активной зоне через механизм теплопроводности.Образуется температурный градиент снаружи внутрь частицы исходного материала, и высвободившиеся летучие вещества диффундируют из внутреннего ядра к внешней поверхности через более высокую температурную область. Для MAP микроволновая печь проникает в частицу исходного материала, и микроволновая энергия преобразуется в тепловую энергию, которая постоянно накапливается внутри частицы биомассы и затем передается наружу. Образуется температурный градиент от внутренней части к внешней части частицы, и выпущенные летучие вещества диффундируют из внутреннего ядра к внешней поверхности через область более низких температур [109].

Таблица 1.10. Сравнение пиролиза с помощью СВЧ и обычного электрического пиролиза [109, 117]

Пиролиз с помощью микроволнового излучения Обычный электрический пиролиз
Преобразование энергии Передача энергии
Бесконтактный нагрев Контактный нагрев
Горячая точка Нет горячей точки
Селективный Неселективный
Более низкая тепловая инерция и более быстрый отклик Более высокая тепловая инерция и более медленная реакция
Более низкое потребление энергии Более высокое потребление энергии
Быстрый нагрев Медленный нагрев
Более короткое время реакции Более длительное время реакции
Объемный нагрев Поверхностный нагрев
Более высокий уровень контроля 90 032 Нижний уровень контроля
Повышенный выход продукта Меньший выход продукта

Пиролиз | химическая реакция | Британника

Полная статья

Пиролиз , химическое разложение органических (углеродных) материалов под воздействием тепла.Пиролиз, который также является первым этапом газификации и сжигания, происходит в отсутствие или почти в отсутствие кислорода, и, таким образом, он отличается от горения (сжигания), которое может иметь место только при наличии достаточного количества кислорода. Скорость пиролиза увеличивается с повышением температуры. В промышленных приложениях используемые температуры часто составляют 430 ° C (около 800 ° F) или выше, тогда как в более мелкомасштабных операциях температура может быть намного ниже. Два хорошо известных продукта, создаваемых пиролизом, — это форма древесного угля под названием biochar, созданная при нагревании древесины, и кокс (который используется в качестве промышленного топлива и теплового экрана), созданный при нагревании угля.Пиролиз также производит конденсируемые жидкости (или деготь) и неконденсирующиеся газы.

Процесс

Пиролиз преобразует органические материалы в их газообразные компоненты, твердый остаток углерода и золы и жидкость, называемую пиролитическим маслом (или биомаслом). Пиролиз имеет два основных метода удаления загрязняющих веществ из вещества: разрушение и удаление. При разрушении органические загрязнители распадаются на соединения с более низкой молекулярной массой, тогда как в процессе удаления они не разрушаются, а отделяются от загрязненного материала.Пиролиз — это полезный процесс для обработки органических материалов, которые «трескаются» или разлагаются под воздействием тепла; примеры включают полихлорированные бифенилы (ПХБ), диоксины и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Хотя пиролиз неприменим для удаления или разрушения неорганических материалов, таких как металлы, его можно использовать в методах, которые делают эти материалы инертными.

Подробнее по этой теме

горючие сланцы: пиролизные

Технология получения нефти из горючего сланца основана на пиролизе горной породы.Подаваемое тепло разрывает различные химические связи …

Приложения

Пиролиз имеет множество приложений, представляющих интерес для экологически чистых технологий. Он полезен при извлечении материалов из таких товаров, как автомобильные шины, удалении органических загрязнителей из почвы и нефтесодержащих шламов, а также в создании биотоплива из сельскохозяйственных культур и отходов. Пиролиз может помочь разложить автомобильные шины на полезные компоненты, тем самым снизив нагрузку на окружающую среду, связанную с выбрасыванием шин. Шины являются важным компонентом мусорных свалок во многих областях, и при сгорании они выделяют в воздух ПАУ и тяжелые металлы.Однако, когда шины подвергаются пиролизу, они распадаются на газ и масло (используемые в качестве топлива) и технический углерод (используемый в качестве наполнителя в резиновых изделиях, включая новые шины, и в качестве активированного угля в фильтрах и топливных элементах). Кроме того, пиролиз может удалить органические загрязнители, такие как синтетические гормоны, из осадка сточных вод (полутвердые материалы, которые остаются после очистки сточных вод и снижения содержания воды) и сделать тяжелые металлы, оставшиеся в осадке, инертными, что позволяет безопасно использовать осадок. как удобрение.

Кроме того, пиролизирующая биомасса (биологические материалы, такие как древесина и сахарный тростник) имеет большие перспективы для производства источников энергии, которые могут дополнить или заменить энергию на основе нефти. Пиролиз заставляет целлюлозу, гемицеллюлозу и часть лигнина в биомассе распадаться на более мелкие молекулы в газообразной форме. При охлаждении эти газы конденсируются в жидкое состояние и становятся бионефтью, в то время как оставшаяся часть исходной массы (в основном оставшийся лигнин) остается в виде твердого биоугля и неконденсируемых газов.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас Сара Э. Босло

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

  • горючие сланцы: пиролизные

    Технология получения нефти из горючего сланца основана на пиролизе горной породы.Приложенное тепло разрывает различные химические связи макромолекул керогена, высвобождая небольшие молекулы жидких и газообразных углеводородов, а также соединений азота, серы и кислорода. Пиролиз банка…

  • древесина: продукты химической переработки

    Пиролиз включает нагревание древесины до температуры 1000 ° C (около 1800 ° F) в отсутствие воздуха.Он включает карбонизацию, деструктивную перегонку и ожижение. Карбонизация осуществляется либо традиционным методом наращивания конусовидных штабелей древесины, которые затем покрываются …

  • карбен: Образование.

    При фотолизе или пиролизе (обработка светом или теплом, соответственно) диазосоединения расщепляются с образованием соответствующего карбена и свободной молекулы газообразного азота.Диазирины, которые представляют собой кольцевые или циклические соединения со структурой, аналогичной структуре диазосоединений, подвергаются той же реакции расщепления и…

Пиролиз — обзор | Темы ScienceDirect

2.1.2 Пиролиз

Пиролиз биомассы — это процесс термического расщепления макромолекул биомассы на небольшие молекулы при повышенной температуре в инертной или обедненной кислородом атмосфере с образованием трех основных продуктов: бионефти, горючего газа и biochar.Как правило, выход продуктов бионефти, биоугля и газа составляет 50–70, 13–25 и 12–15 мас.% Соответственно (Mohan et al., 2006). На выход и состав продуктов пиролиза влияет множество рабочих параметров, таких как виды биомассы, предварительная обработка, температура пиролиза, скорость нагрева и атмосфера (Hu and Gholizadeh, 2019).

Пиролиз биомассы можно разделить на медленный пиролиз, быстрый пиролиз и мгновенный пиролиз, в зависимости от различных рабочих температур, скоростей нагрева и времени пребывания (Perkins et al., 2018; Chen et al., 2019), как показано в таблице 1 (Perkins et al., 2018; Chen et al., 2019; Singh et al., 2019).

Таблица 1. Характеристики различных процессов пиролиза биомассы (Mohan et al., 2006; Hu and Gholizadeh, 2019; Perkins et al., 2018; Chen et al., 2019; Singh et al., 2019; Bridgwater, 2012; Вамвука, 2011; Ли и др., 2010; Ахтар, Амин, 2012; Батлер и др., 2011).

Процесс Диапазон температур (° C) Скорость нагрева (° C мин. — 1 ) Время пребывания (с) Выход (мас.%)
Жидкость Газ Древесный уголь
Медленный пиролиз 300–800 & lt; 10 & gt; 30 30 35 35
Обычный пиролиз & lt; 700 10–100 10–30 50 25 25
Быстрый пиролиз 400–600 & gt; 10 & lt; 2 70 12 13
мгновенный пиролиз & lt; 650 60 000 & lt; 0.5 75 & lt; 12 & lt; 13

В пиролизе биомассы использовалось несколько типов реакторов, включая реакторы с неподвижным слоем, реакторы с барботажным псевдоожиженным слоем, реакторы с циркулирующим псевдоожиженным слоем, вращающиеся конусы, шнеки, абляторы, пиролизеры для измельчения и печи пиролиза для измельчения ( Hu and Gholizadeh, 2019; Perkins et al., 2018; Chen et al., 2019; Bridgwater, 2012; Vamvuka, 2011; Li et al., 2010; Akhtar, Amin, 2012; Butler et al., 2011).

По сравнению с другими технологиями преобразования биомассы, технология пиролиза биомассы предлагает, среди прочего, такие преимущества, как высокая эффективность преобразования, простые устройства и простота эксплуатации. Однако низкое качество (например, низкая теплотворная способность, стабильность и высокая кислотность) и меньшее количество применений пиролизных биомаслей остаются основными техническими проблемами пиролиза биомассы (Hu and Gholizadeh, 2019).

Что такое процесс пиролиза?

Пиролиз — это термохимическая обработка, которая может применяться к любому органическому (на основе углерода) продукту.Это можно делать как с чистыми продуктами, так и со смесями. При такой обработке материал подвергается воздействию высокой температуры и в отсутствие кислорода проходит химическое и физическое разделение на разные молекулы. Разложение происходит благодаря ограниченной термостабильности химических связей материалов, что позволяет им распадаться под воздействием тепла.

Термическое разложение приводит к образованию новых молекул. Это позволяет получать продукты с другим, часто более превосходным характером, чем исходный остаток.Благодаря этой особенности пиролиз становится все более важным процессом для современной промышленности, поскольку он позволяет повысить ценность обычных материалов и отходов.

Пиролиз часто ассоциируется с термической обработкой. Но в отличие от процессов сгорания и газификации, которые включают полное или частичное окисление материала, пиролиз основан на нагревании в отсутствие воздуха. Это делает его преимущественно эндотермическим процессом, обеспечивающим высокую энергоемкость получаемых продуктов.

Продукты пиролиза всегда производят твердые (древесный уголь, биоуголь), жидкие и неконденсируемые газы (h3, Ch5, CnHm, CO, CO2 и N).Поскольку жидкая фаза извлекается из пиролизного газа только во время его охлаждения, в некоторых приложениях эти два потока могут использоваться вместе при подаче горячего синтез-газа непосредственно в горелку или камеру окисления, дополнительную информацию можно найти здесь Направления использования горячего синтез-газа.

Во время пиролиза частица материала нагревается от окружающей среды до определенной температуры (заданная температура оборудования Biogreen®). Материал остается внутри пиролизной установки и транспортируется шнековым конвейером с определенной скоростью до завершения процесса.Выбранная температура пиролиза определяет состав и выход продуктов (пиролизное масло, синтез-газ и уголь).

Что такое пиролиз? : USDA ARS

Что такое пиролиз?

Введение Наши исследования Что такое пиролиз? Исследователи бионефти

Объекты Наши партнеры Публикации в новостях Ссылки

Что такое пиролиз?

Биомасса

Лигноцеллюлозная биомасса — самый распространенный возобновляемый источник углерода на Земле.Доступные источники биомассы включают лесные остатки, растительные остатки, специально выращиваемые энергетические культуры (например, травы), отходы животноводства и пищевые отходы. Эти материалы представляют собой волокнистые структурные части растений и в основном состоят из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. По сравнению с так называемым биологическим сырьем поколения 1 st , таким как сахар, крахмал и растительные масла, природа усложнила разрушение этих частей растений на химические строительные блоки, что сделало использование этого источника углерода проблемой для ученых и инженеров.Биоперерабатывающие заводы — это объекты, на которых биомасса превращается в различные продукты. Наши целевые продукты включали передовое углеводородное биотопливо, которое неотличимо от ископаемого бензина, дизельного или реактивного топлива, а также химические вещества и материалы на биологической основе. Необходимо разработать технологии для более эффективного преобразования этого возобновляемого источника углерода, чтобы возобновляемые биопродукты из биомассы могли быть экономически конкурентоспособными по сравнению с продуктами, производимыми из ископаемых ресурсов.

Пиролиз

Пиролиз — одна из технологий, доступных для преобразования биомассы в промежуточный жидкий продукт, который может быть переработан для получения углеводородного биотоплива, кислородсодержащих топливных добавок и нефтехимических заменителей.Пиролиз — это нагревание органического материала, такого как биомасса , в отсутствие кислорода. Пиролиз биомассы обычно проводят при температуре 500 ° C или выше, обеспечивая достаточно тепла для разрушения прочных биополимеров, упомянутых выше. Из-за отсутствия кислорода горения не происходит, скорее биомасса термически разлагается на горючие газы и биоуглерод. Большинство этих горючих газов может конденсироваться в горючую жидкость, называемую пиролизным маслом (бионефть), хотя есть некоторые постоянные газы (CO 2 , CO, H 2 , легкие углеводороды), некоторые из которых могут быть сгорел, чтобы обеспечить тепло для процесса.Таким образом, пиролиз биомассы дает три продукта: один жидкий, био-масло , один твердый продукт, биоуглерод и один газообразный синтез-газ. Доля этих продуктов зависит от нескольких факторов, включая состав сырья и параметры процесса. Однако, при прочих равных, выход биомасла оптимизируется, когда температура пиролиза составляет около 500 ° C, а скорость нагрева высокая (1000 ° C / с) в условиях быстрого пиролиза. В этих условиях выход бионефти 60-70 мас.% Может быть достигнут из типичного исходного сырья биомассы с выходом биоуглерода 15-25 мас.%.Остальные 10-15 мас.% Составляют синтез-газ. Процессы, в которых используется более низкая скорость нагрева, называются медленным пиролизом, и биоуглерод обычно является основным продуктом таких процессов. Процесс пиролиза может быть самоподдерживающимся, поскольку сгорание синтез-газа и части бионефти или биогара может обеспечить всю необходимую энергию для запуска реакции.

Схема процесса быстрого пиролиза.

Биомасло представляет собой плотную сложную смесь кислородсодержащих органических соединений.Его топливная ценность обычно составляет 50-70% от стоимости топлива на нефтяной основе, и его можно использовать в качестве котельного топлива или преобразовать в возобновляемые виды топлива для транспорта. Состав биомасла делает его термически нестабильным и, следовательно, трудным для дистилляции или дальнейшей очистки, что требует дополнительных исследований по производству биомасла более высокого качества. Однако его плотность составляет> 1 кг. L -1 , что намного больше, чем у исходного сырья биомассы, что делает его более экономичным для транспортировки, чем биомасса. Следовательно, можно представить себе модель распределенной обработки, в которой многие мелкомасштабные пиролизеры (в масштабе фермы) скрывают биомассу в бионефть, которая затем транспортируется в централизованное место для переработки.Чтобы проверить эту гипотезу, наша группа разработала и построила передвижную демонстрационную установку пиролиза с производительностью одной тонны в день на основе конструкции реактора, называемой интегрированной системой пиролиза с уменьшением горения (CRIPS). Установка CRIPS может производить бионефть на месте и может выполнять быстрый или каталитический пиролиз для производства частично дезоксигенированного биомасла.

Мобильная интегрированная система пиролиза (CRIPS) ARS

Кроме того, произведенный биоуглерод можно использовать на ферме в качестве отличного средства для улучшения почвы, которое может связывать углерод.Биоуголь обладает высокой абсорбирующей способностью и, следовательно, увеличивает способность почвы удерживать воду, питательные вещества и сельскохозяйственные химикаты, предотвращая загрязнение воды и эрозию почвы. Внесение биоуголь в почву может улучшить как качество почвы, так и стать эффективным средством связывания большого количества углерода, тем самым помогая смягчить последствия глобального изменения климата за счет связывания углерода. Использование биогольца в качестве улучшения почвы устранит многие проблемы, связанные с удалением растительных остатков с земли.

Наш проект

Наш основной проект в Восточном региональном исследовательском центре в настоящее время преследует четыре основные цели, направленные на обеспечение экономической конкурентоспособности предприятий биопереработки на основе пиролиза и биодизеля. В их числе:

  1. Разработка термохимических и / или каталитических, углеродосберегающих процессов преобразования биомассы и пластиковых отходов для производства биомасел и биогазосодержащих фракций, подходящих для использования в передовых коммерчески жизнеспособных биотопливах (реактивные, дизельные и бензиновые углеродные диапазоны).
  2. Разработка термокаталитических технологий до и после обработки для производства возобновляемых химикатов и биоуглеродных материалов из биомассы, биоугля, лигнина и биомасел.
  3. Выявление и разработка нового сырья и технологий для производства биодизеля, возобновляемого углеводородного дизельного топлива и биореактивного топлива из жиров и масел.
  4. Точно оцените экономическую ценность процессов термолизной конверсии для производства биотоплива и химикатов.

Наш подход к развитию коммерчески жизнеспособных биоперерабатывающих заводов на основе пиролиза представлен на рисунке выше.Мы разрабатываем технологии каталитического пиролиза, в которых катализатор используется для снижения содержания кислорода в биомасле для получения стабильного, низкого или среднего уровня содержания кислорода в биомасле, которое может подвергаться процессам разделения, таким как дистилляция, для разделения фракций, которые будут использоваться для различные процессы переработки для производства возобновляемых химикатов в дополнение к биотопливу. Мы также разрабатываем заменители промышленных углей на основе ископаемых углеводородов, таких как кокс и пек, которые можно использовать в отраслях, выделяющих тяжелые выбросы углерода, таких как выплавка алюминия.Кроме того, мы решаем проблему пластиковых отходов, рассматривая пластиковые отходы, особенно очень распространенные полиолефины, как потенциальный источник дешевого водорода, восполняющего недостаток водорода в биомассе. Наши предварительные результаты показывают, что совместный пиролиз биомассы с пластиковыми отходами над катализатором может повысить эффективность преобразования углерода в ценные ароматические углеводороды.

Понимание химии пиролиза для улучшения процесса преобразования биомассы в химический

Селективное производство платформенных химикатов путем термического преобразования углеводов, полученных из биомассы, является сложной задачей.Ангидросахары, такие как левоглюкозан, признаны многообещающими платформенными химическими веществами для производства топлива и химикатов (например, биологически активных соединений, поверхностно-активных веществ и полимеров). Большинство их химических применений требуют использования почти чистых кристаллических соединений. Однако ангидросахары очень трудно синтезировать в больших количествах и без побочных продуктов из-за неселективной природы дегидратации углеводов во время пиролиза. Это приводит к высоким производственным затратам и в настоящее время ограничивает доступность и использование ангидросахара в промышленности.

Исследователи изучали производство ангидросахара с начала 1900 года, но до сих пор не добились каких-либо значительных улучшений в этой области, потому что никто не понимает, почему селективность производства ангидросахара на молекулярном уровне была низкой.

Для решения этой проблемы я разработал два новых метода повышения селективности по ангидросахару: (1) стратегия «блокировки кольца ex-situ»: защита углеводных соединений перед пиролизом путем замещения алкокси или арилокси у аномерного углерода перед атомным атомом углерода. термическая обработка; или (2) стратегия «блокировки кольца на месте»: мы устранили начальную стадию блокировки кольца на месте, предварительно обработав углеводный субстрат кислотным катализатором и солью щелочного металла.Оба подхода могут эффективно подавлять образование нежелательных побочных продуктов и, следовательно, значительно увеличивать выход целевого продукта, такого как левоглюкозан.

Кроме того, мы получили грант от Национального научного фонда Innovation-Corps (NSF I-Corps) на изучение потенциала коммерциализации этой запатентованной технологии. Мы обнаружили рынок нашей продукции стоимостью 300 миллионов долларов после проведения более 100 интервью с клиентами в фармацевтической, биохимической и нефтехимической отраслях.

Поскольку мы продемонстрировали наш химический состав в системе микропиролизера и подтвердили коммерческий потенциал нашего продукта, мы перешли к следующему этапу, чтобы проверить осуществимость технологии в более крупном масштабе. Мы изучили взаимодействие реакции и транспорта в частицах биомассы во время быстрого пиролиза. Во-первых, мы разработали модель на уровне частиц, состоящую из уравнений кинетики, сохранения энергии и массы. Посредством анализа характерной шкалы времени с использованием безразмерных чисел, таких как число Био, пиролиз, Пекле, Дамколера и число Льюиса, мы классифицируем рабочие условия на три различных режима на основе доминирующих явлений: химический режим, режим массопереноса и тепловой режим.Мы сравнили результаты наших экспериментов с этой картой, чтобы определить доминирующие явления для выхода левоглюкозана при различных рабочих условиях.

Термохимические процессы производства биотоплива из биомассы | Устойчивые химические процессы

  • 1.

    Шен Ю., Йошикава К. Последние достижения в каталитическом удалении смол во время газификации или пиролиза биомассы: обзор. Renew Sustain Energy Rev.2013, 21: 371-392.

    CAS Статья Google ученый

  • 2.

    Huynh CV, Kong S: Рабочие характеристики пилотного газификатора биомассы с использованием воздуха и пара, обогащенных кислородом. Топливо. 2013, 103: 987-996.

    CAS Статья Google ученый

  • 3.

    Хигман К., ван дер Бургт М: Elsevier science. Газификация. 2003, Берлингтон, Массачусетс, США: Gulf Professional Publishing, 2d

    Google ученый

  • 4.

    Бриджуотер А.В.: Возобновляемые виды топлива и химикаты путем термической обработки биомассы.Chem Eng J. 2003, 91: 87-102. 10.1016 / S1385-8947 (02) 00142-0.

    CAS Статья Google ученый

  • 5.

    Ян Дж., Бланшетт Д., Де CB, Рой С. Моделирование, масштабирование и демонстрация реактора вакуумного пиролиза. Термохимическая конверсия биомассы, Том 107. Под редакцией: Бриджуотер А.В. 2001, Оксфорд, Великобритания: Blackwell Scientific Publications, 1296-1311.

    Глава Google ученый

  • 6.

    Лупа С.Дж., Вайли С.Р., Шоу А., Аль-Шаммаа А., Свитман А.Дж., Герберт BMJ: Экспериментальный анализ пиролиза биомассы с использованием плазмы, индуцированной микроволновым излучением. Fuel Process Technol. 2012, 97: 79-84.

    CAS Статья Google ученый

  • 7.

    Невес Д., Тунманб Х., Матос А., Тарелхоа Л., Гомес-Бареак А: Характеристика и прогнозирование продуктов пиролиза биомассы. Прогресс Энергетики Горения. 2011, 37: 611-630. 10.1016 / j.pecs.2011.01.001.

    CAS Статья Google ученый

  • 8.

    Мохан Д., Питтман К.Ю., Стил PH: Пиролиз древесины / биомассы для получения бионефти: критический обзор. J Energy Fuels. 2006, 20: 848-889. 10.1021 / ef0502397.

    CAS Статья Google ученый

  • 9.

    Goyal HB, Seal D, Saxena RC: Биотопливо от термохимического преобразования возобновляемых ресурсов: обзор. Renew Sustain Energy Rev.2008, 12: 504-517. 10.1016 / j.rser.2006.07.014.

    CAS Статья Google ученый

  • 10.

    Басу П: Газификация и пиролиз биомассы: практический дизайн и теория. 2010, Берлингтон, США: Elsevier Inc, 1

    Google ученый

  • 11.

    Hindsgaul C, Schramm J, Gratz L, Henriksen U, Dall Bentzen J: Физические и химические характеристики частиц в генераторном газе из древесной щепы.Биоресур Технол. 2000, 73: 147-155. 10.1016 / S0960-8524 (99) 00153-4.

    CAS Статья Google ученый

  • 12.

    Барман Н.С., Гош С. Газификация биомассы в газификаторе с нисходящим потоком с неподвижным слоем: реалистичная модель, включая гудрон. Биоресур Технол. 2012, 107: 505-511.

    CAS Статья Google ученый

  • 13.

    Brown RC: Биовозобновляемые ресурсы: разработка новых продуктов сельского хозяйства.Айова Стейт Пресс. 2003

    Google ученый

  • 14.

    Вилк В., Хофбауэр Х. Конверсия топливного азота в паровом газификаторе с двойным псевдоожиженным слоем. Топливо. 2013, 106: 793-801.

    CAS Статья Google ученый

  • 15.

    Калинчи Ю., Хепбасли А., Динсер И.: Эксергоэкономический анализ и оценка производительности производства водорода и электроэнергии с использованием различных систем газификации.Топливо. 2012, 102: 187-198.

    CAS Статья Google ученый

  • 16.

    Swanson R, Platon A, Satrio J, Brown RC: Технико-экономический анализ производства жидкой биомассы на основе газификации. Топливо. 2010, 89: 11-19.

    Артикул Google ученый

  • 17.

    Kern S, Pfeifer C, Hofbauer H: Газификация лигнита в газификаторе с двойным псевдоожиженным слоем: влияние размера частиц материала слоя и количества пара.Fuel Process Technol. 2013, 111: 1-13.

    CAS Статья Google ученый

  • 18.

    Мохаммед МАА, Салмиатон А., Азлина ВАКГ В., Амран МСМ: Газификация пустых гроздей плодов масличной пальмы: характеристика и кинетическое исследование. Биоресур Технол. 2012, 110: 628-636.

    CAS Статья Google ученый

  • 19.

    Гуо Ю., Ван С., Хьюлсман С.М., Сэвидж ПЭ: Продукты, пути и кинетика реакций индола в условиях сверхкритической водной газификации.Жидкости J Supercrit. 2013, 73: 161-170.

    CAS Статья Google ученый

  • 20.

    Мюллер Дж. Б., Фогель Ф .: Образование смол и кокса во время гидротермальной обработки глицерина и глюкозы. Влияние температуры, времени пребывания и концентрации корма. Жидкости J Supercrit. 2012, 70: 126-136.

    Артикул Google ученый

  • 21.

    Ахмед II, Гупта АК: Газификация жома сахарного тростника: глобальный механизм реакции выделения синтез-газа.Appl Energy. 2012, 91: 75-81. 10.1016 / j.apenergy.2011.07.001.

    CAS Статья Google ученый

  • 22.

    Чжан Ю., Ли Б., Ли Х, Чжан Б.: Эксергетический анализ использования биомассы посредством паровой газификации и частичного окисления. Thermochim Acta. 2012, 538: 21-28.

    CAS Статья Google ученый

  • 23.

    Chen W, Chen C, Hung C, Shen C, Hsu H: Сравнение явлений газификации сырой биомассы, торрефицированной биомассы и угля в реакторе с уносом потока.Appl Energy. 2013, ххх: ххх-

    Google ученый

  • 24.

    Саркар С., Кумар А., Султана А. Производство биотоплива и биохимических веществ из лесной биомассы в западной Канаде. Энергия. 2011, 36: 6251-6262. 10.1016 / j.energy.2011.07.024.

    CAS Статья Google ученый

  • 25.

    Скулу В.К., Забаниоту А.А. Совместная газификация сырого глицерина с лигноцеллюлозной биомассой для увеличения производства синтез-газа.J Anal Appl Пиролиз. 2013, 99: 110-116.

    CAS Статья Google ученый

  • 26.

    Ли У, Балу Э, Чунг Дж. Н.: Экспериментальная оценка интегрированной системы газификации биомассы и выработки электроэнергии для распределенных энергетических приложений. Appl Energy. 2013, 101: 699-708.

    CAS Статья Google ученый

  • 27.

    MENG Q, Chen X, Zhuang Y, Liang C: Влияние температуры на контролируемое воздушное окисление пластика и биомассы в реакторе с насадочным слоем.Chem Eng Technol. 2013, 36 (2): 220-227. 10.1002 / ceat.201200343.

    CAS Статья Google ученый

  • 28.

    Rapagna S, Jand N, Kiennemann A, Foscolo PU: Паровая газификация биомассы в псевдоожиженном слое частиц оливина. Биомасса Биоэнергетика. 2000, 19: 187-197. 10.1016 / S0961-9534 (00) 00031-3.

    CAS Статья Google ученый

  • 29.

    Руис Дж.А.: Газификация биомассы для производства электроэнергии: обзор существующих технологических барьеров.Renew Sustain Energy Rev.2013, 18: 174-183.

    CAS Статья Google ученый

  • 30.

    Олофссон И., Нордин А., Сёндерлимд У.: Первоначальный обзор и оценка технологических технологий и систем, подходящих для рентабельной газификации среднего масштаба для получения жидкого топлива из биомассы. 2005, ISSN 1653-0551 Отчет ETPC 05-02, Энергетические технологии и химия термических процессов, Университет Умео, Швеция

    Google ученый

  • 31.

    Гомес-Бареа А., Оллеро П., Лекнер Б. Оптимизация конверсии полукокса и гудрона в газификаторах биомассы с псевдоожиженным слоем. Топливо. 2013, 103: 42-52.

    Артикул Google ученый

  • 32.

    Маккендри П: Производство энергии из биомассы (часть 3): Технологии газификации. Биоресур Технол. 2002, 83 (1): 55-63. 10.1016 / S0960-8524 (01) 00120-1.

    CAS Статья Google ученый

  • 33.

    Battacharya SC, Siddique AH, Pham HL: Исследование газификации древесины для производства газа с низким содержанием смол. Энергия. 1999, 24: 285-296. 10.1016 / S0360-5442 (98) 00091-7.

    Артикул Google ученый

  • 34.

    Gomez E, Rani DA, Cheeseman CR, Deegan D, Wise M, Boccaccini AR: Технология термической плазмы для обработки отходов: критический обзор. J Hazard Mater. 2009, 161: 614-626. 10.1016 / j.jhazmat.2008.04.017.

    CAS Статья Google ученый

  • 35.

    Яман С: Пиролиз биомассы для производства топлива и химического сырья. Energy Convers Manag. 2004, 45: 651-671. 10.1016 / S0196-8904 (03) 00177-8.

    CAS Статья Google ученый

  • 36.

    Равендран К., Ганеш А. Быстрый пиролиз подсолнечного жмыха для производства жидкого топлива. Топливо. 1996, 75: 1715-1720. 10.1016 / S0016-2361 (96) 00158-5.

    CAS Статья Google ученый

  • 37.

    MEIER D, FAIX O: Современное состояние прикладного быстрого пиролиза лигноцеллюлозных материалов — обзор. Biosource Technol. 1999, 68 (1): 71-77. 10.1016 / S0960-8524 (98) 00086-8.

    CAS Статья Google ученый

  • 38.

    Балат М., Балат М., Кыртай Э, Балат Н. Основные пути термопреобразования биомассы в топливо и химические вещества. Часть 1: системы пиролиза. Energy Convers Manag. 2009, 50: 3147-3157. 10.1016 / j.enconman.2009.08.014.

    CAS Статья Google ученый

  • 39.

    Абелла Л., Нанбу С., Фукуда К. Теоретическое исследование реакций пиролиза левоглюкозана с образованием альдегидов и кетонов в биомассе. Mem Fac Eng, Kyushu Univ. 2007, 67: 67-74.

    CAS Google ученый

  • 40.

    Diebold JP: Обзор химических и физических механизмов стабильности при хранении бионефти быстрого пиролиза.Быстрый пиролиз биомассы: справочник, Том 2. Под редакцией: Бриджуотер А.В. 2002, Ньюбери, Великобритания: CPL Press, 243-292.

    Google ученый

  • 41.

    Гулу Д., Демирбас А: превращение биомассы в метанол посредством процесса пиролиза. Energy Conv Manage. 2001, 42: 1349-1356. 10.1016 / S0196-8904 (00) 00126-6.

    CAS Статья Google ученый

  • 42.

    Фишер Т., Хаджалигол М., Уэймак Б., Келлог Д.: Поведение при пиролизе и кинетика материалов, полученных из биомассы.J Anal Appl Pyrol. 2002, 62: 331-349. 10.1016 / S0165-2370 (01) 00129-2.

    CAS Статья Google ученый

  • 43.

    Чжан О, Чанг Дж, Ван Т., Сюй У.: Обзор свойств пиролизного масла биомассы и исследования по усовершенствованию. Energy Convers Manage. 2007, 48: 87-92. 10.1016 / j.enconman.2006.05.010.

    CAS Статья Google ученый

  • 44.

    Bakis R: Альтернативные возможности производства электроэнергии.Источник энергии Часть A. 2008, 30: 141-148.

    Артикул Google ученый

  • 45.

    Блин Дж., Волле Дж., Жирар П., Бриджуотер Т., Мейер Д.: Биоразлагаемость пиролизных масел биомассы: сравнение с обычным нефтяным топливом и альтернативными видами топлива, используемыми в настоящее время. Топливо. 2007, 86: 2679-2686. 10.1016 / j.fuel.2007.03.033.

    CAS Статья Google ученый

  • 46.

    Ledesma EB, Campos C, Cranmer DJ, Foytik BL, Ton MN, Dixon EA, Chirino C, Batamo S, Roy P: Парофазный крекинг эвгенола: распределение продуктов смолы в зависимости от температуры и времени пребывания время.Энергия и топливо. 2013, 27: 868-878. 10.1021 / ef3018332.

    CAS Статья Google ученый

  • 47.

    Eom I, Kim J, Lee S, Cho T, Yeo H, Choi J: Сравнение пиролитических продуктов, произведенных из богатой неорганическими веществами и деминерализованной рисовой соломы (oryza sativa L.) пиролизером с псевдоожиженным слоем для будущего биоперерабатывающего завода. подход. Биоресур Технол. 2013, 128: 664-672.

    CAS Статья Google ученый

  • 48.

    Marculescu C, Ciuta S: Термическая переработка отходов винодельческой промышленности для улучшения свойств полученного топлива. Возобновляемая энергия. 2013, 57: 645-652.

    CAS Статья Google ученый

  • 49.

    Наян Н.К., Кумар С., Сингх Р.К. Производство жидкого топлива термическим пиролизом семян нима. Топливо. 2013, 103: 437-443.

    CAS Статья Google ученый

  • 50.

    Саит Х. Х., Хуссуайн А., Салема А. А., Ани Ф. Н.: Пиролиз и кинетика горения биомассы финиковой пальмы с использованием термогравиметрического анализа.Биоресур Технол. 2012, 118: 382-389.

    CAS Статья Google ученый

  • 51.

    Конеса Дж., Домен А. Пиролиз и кинетика горения биомассы посредством параллельных реакций n-го порядка. Термохимический Acta. 2011, 523: 116-181. 10.1016 / j.tca.2011.05.011.

    Артикул Google ученый

  • 52.

    Джудичанни П., Кардоне Дж., Рагуччи Р.: Медленный пиролиз целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина паром: термическое разложение смесей компонентов биомассы.J анальный апплицированный пиролиз. 2013, 213-222.

    Google ученый

  • 53.

    Луо З, Ван С., Ляо Й, Чжоу Дж, Гу И, Цен К.: Исследование быстрого пиролиза биомассы для получения жидкого топлива. Биомасса Биоэнергетика. 2004, 26: 455-462. 10.1016 / j.biombioe.2003.04.001.

    CAS Статья Google ученый

  • 54.

    Onay O, Beis SH, Kockar OM: Быстрый пиролиз семян рапса в реакторе с неподвижным слоем с хорошей продувкой.J Anal Appl Пиролиз. 2001, 58–59: 995–1007.

    Артикул Google ученый

  • 55.

    Онай О., Коккар О.М.: Техническое примечание: медленный, быстрый и мгновенный пиролиз семян рапса. Возобновляемая энергия. 2003, 28: 2417-2433. 10.1016 / S0960-1481 (03) 00137-X.

    CAS Статья Google ученый

  • 56.

    Gercel HF: Производство и определение характеристик пиролизных жидкостей из прессованного жома подсолнечника.Biresource Technol. 2002, 85: 113-117. 10.1016 / S0960-8524 (02) 00101-3.

    CAS Статья Google ученый

  • 57.

    Funino J, Yamaji K, Yamameto H: Таблица баланса биомассы для оценки биоэнергетических ресурсов. Appl Energy. 1999, 63: 75-89. 10.1016 / S0306-2619 (99) 00019-7.

    Артикул Google ученый

  • 58.

    Lede J, Bouton O: мгновенный пиролиз биомассы, подвергнутой концентрированному излучению.Приложение к изучению первичных стадий термического разложения целлюлозы. Отдел топливной химии; репринты симпозиумов, т. 44 (2), 217-е заседание ACS, 21–25 марта. 1999, Анахайм, США

    Google ученый

  • 59.

    Паттия А., Титилое Ю.О., Бриджуотер А.В.: Каталитический пиролиз корневища маниоки. Материалы 2-й совместной международной конференции по устойчивым энергетическим и экологическим технологиям и инновациям в политике — SEE 2006.2006, Бангкок, Таиланд

    Google ученый

  • 60.

    Паттия А., Титилое Ю.О., Бриджуотер А.В.: Быстрый пиролиз корневища маниоки в присутствии катализаторов. J Anal Appl Пиролиз. 2008, 81: 72-79. 10.1016 / j.jaap.2007.09.002.

    CAS Статья Google ученый

  • 61.

    Хитчингем Жаклин Р., Уайт Ллойд Р.: Предварительная обработка сырья биомассы для газификации. 2012 г., заявка на патент США 2012/0266531 A1

    Google ученый

  • 62.

    Shigeru M: Метод проверки поверхности и прибор для проверки поверхности. 2012 г .: Заявка на патент США 2012/176611 A1

    Google ученый

  • 63.

    Hogendoorn J, Kersten S, Meesala L, De Miguel F: Процесс каталитической гидроочистки пиролизного масла. 2011, заявка на патент WO 2011/064172 A1

    Google ученый

  • 64.

    Bartek R, Cordle R: Метод и устройство для пиролиза биомассы.2012, Международная патентная заявка WO 2012/012191 A1

    Google ученый

  • 65.

    Хуанг Х, Хван Дж .: Способ и устройство для совместного производства чугуна и высококачественного синтез-газа. 2012, Международная патентная заявка WO 2012/018394 A3

    Google ученый

  • 66.

    Aradi AA, Roos JW, Tze-chi: Катализаторы на основе наночастиц и метод их использования для газификации биомассы.2011,: Заявка на патент США 2011/0315931 A1

    Google ученый

  • 67.

    Кескинен Кари I, Коскинен, Юкка, Айттамаа, Юхани, Петтерссон, Марианна: Метод очистки газа. 2012, заявка на патент США, США 2012/0202897 A1

    Google ученый

  • 68.

    Xianqi P, Deren S, Chuangzhi W., Xiuli Y, Zhaoqiu Z: Procédé et dispositif for gazéification de type écoulements mélangés d’une biomasse.2012, заявка на патент США 2012/159469 A1

    Google ученый

  • 69.

    Саша А.С., Брэдфорд С.Ф.: Способ и устройство для герметизации ствола скважины. 2013, Международная патентная заявка WO 2012/025767 A3: Международная патентная заявка WO 2012/025767 A3

    Google ученый

  • 70.

    Paul S: Процедура и система для газификации и / или сжигания биомассы и / или углекислого газа с выделением диоксида карбона в частицах.2012, Международная патентная заявка WO 2012/103997 A1

    Google ученый

  • 71.

    Фостер А.А. Производство стабильных пиролизных масел из биомассы с использованием фракционного каталитического пиролиза. 2010, заявка на патент США 2010/0212215 A1

    Google ученый

  • 72.

    Игорь В.Ф .: Оборудование и способ получения биотоплива на основе быстрого пиролиза биомассы. 2011 г., заявка на патент США в США 2011/0219680 A1

    Google ученый

  • 73.

    Боуи Г.К., М.Б., Брайан Г.С., Эдсон Н.Г .: Метанирование биомассы с усилением сорбции. 2013 г., заявка на патент США в США 2013/0017460 A1

    Google ученый

  • 74.

    Тан Х, Чжан Й, Чен Й: Метод и устройство для пиролиза и газификации биомассы.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *