Réaction de pyrolyse du bois, de l'huile, de la biomasse et des alcanes

Lepyrolyse Il consiste en un processus de décomposition thermique où les substances d'origine organique dans leur grande majorité sont soumises à des températures élevées dans un milieu inerte (sans présence d'oxygène). Lorsque la matière organique est traitée par pyrolyse, on obtient des produits utilisés dans le domaine industriel.

L'un des éléments pouvant être obtenus est le coke, qui est utilisé comme type de combustible avec des caractéristiques industrielles. Vous pouvez également obtenir du biochar (appelé biochar), utilisé pour modifier ou améliorer les sols.

Cette réaction provoque d'autres composés, tels que des gaz non condensables ou des liquides pouvant être condensés, tout en transformant la matière de manière irréversible.

Bien que cette technique soit très importante et présente de nombreuses applications, elle peut générer des éléments nocifs pour l'environnement et présenter un risque de toxicité pour les êtres vivants.

Index

• 1 réaction chimique de pyrolyse
• 2 Réaction du bois
• 3 réaction d'huile
• 4 réaction de biomasse
• 5 Réaction des alcanes
• 6 références

Réaction chimique de pyrolyse

La réaction de pyrolyse, comme mentionné précédemment, implique l'application de très hautes températures dans une atmosphère sans oxygène, pour induire des modifications des propriétés physiques et chimiques des substances par leur décomposition thermique.

En ce sens, ce processus convertit la matière organique en substances qui la composent en phase gazeuse, une espèce résiduelle en phase solide formée par le carbone et la cendre, et une substance liquide aux caractéristiques huileuses appelée bio-huile.

Cette réaction est utilisée pour éliminer les substances polluantes de la matière organique et remplit cette fonction par deux moyens:

- la fragmentation des molécules contaminantes par rupture des liaisons pour former des espèces de plus faible poids moléculaire (appelé destruction).

- la séparation de ces composés nocifs du matériau sans les détruire.

Ainsi, la technique de la pyrolyse est largement utilisée dans le traitement des substances organiques qui subissent une fracture ou une décomposition lorsqu'elles sont exposées à la chaleur, telles que les hydrocarbures aromatiques polycycliques.

Au contraire, cette réaction échoue si elle est utilisée pour éliminer des espèces inorganiques telles que des composés métalliques; cependant, il est possible de l'utiliser dans des processus qui convertissent ces métaux en métaux inertes.

Réaction du bois

Dans le cas de la réaction de pyrolyse dans le bois, ce procédé implique l'application de très hautes températures (environ 1000 ° C) dans un environnement dépourvu d'air. Selon les produits que vous souhaitez obtenir, plusieurs processus sont régulièrement utilisés.

Une des techniques est la carbonisation, dans laquelle des colonnes coniques en bois sont érigées et recouvertes de terre pour le chauffer dans des fours métalliques; Cela donne naissance à différents produits, tels que le charbon actif, les médicaments, les jeux pyrotechniques, etc.

D'autre part, la distillation destructive provoque progressivement le réchauffement de l'acide acétique, du goudron et d'autres substances, augmentant progressivement la température dans les enceintes utilisées à cette fin.

La liquéfaction est également utilisée, procédure couramment utilisée dans la production d'un combustible en phase liquide appelé huile pyrolytique, qui est produit dans des réservoirs conçus à cet effet.

Réaction d'huile

En ce qui concerne la pyrolyse de l'huile, il est fait référence au processus de décomposition ou de fractionnement des hydrocarbures de haut poids moléculaire contenus dans les mélanges qui composent cette substance.

Ainsi, lorsque certains produits dérivés du pétrole brut sont soumis à certaines conditions de pression et de température, les molécules plus lourdes contenues dans ceux-ci subissent un processus de la folie ou "fissuration" qui les fragmente en hydrocarbures plus légers (avec un point d'ébullition inférieur et un poids inférieur).

Ce procédé, qui utilise principalement les fractions les plus lourdes du pétrole, transforme de grandes quantités d'hydrocarbures aliphatiques en molécules aromatiques et contribue à la production et à l'amélioration de combustibles tels que l'essence, le diesel et le carburant aviation, entre autres.

En ce sens, des molécules telles que des alcanes, des alcènes et d'autres espèces de faible poids moléculaire produites par cette réaction peuvent être séparées et purifiées afin d'obtenir une matière première d'une grande pertinence pour d'autres procédures telles que la synthèse de certains composés organiques.

Réaction de biomasse

La réaction de pyrolyse de la biomasse (matière organique déposée à partir d'êtres vivants) implique la rupture de liaisons chimiques dans des composés de haut poids moléculaire, tels que l'hémicellulose ou la cellulose, qui sont considérés comme des macromolécules.

Ces substances sont fragmentées en espèces gazeuses plus petites par le biais de réactions complexes de clivage, d'ouverture de cycle et de dépolymérisation, en vue de transformer la biomasse en un matériau potentiellement utilisable en termes d'énergie.

Selon l'état d'agrégation dans lequel ils se trouvent dans des conditions environnementales normales, la pyrolyse de la biomasse peut engendrer trois types de substances: le charbon, le goudron et le gaz; Celles-ci peuvent aboutir à des produits de valeur tels que le biocarburant.

Réaction des alcanes

Comme indiqué précédemment, la pyrolyse consiste en la décomposition de substances organiques par application de chaleur et, dans le cas des alcanes, une chambre fermée est utilisée à des températures élevées similaires aux types de pyrolyse expliqués.

Cependant, comme il s’agit de grands alcènes, les liaisons carbone-carbone sont brisées de manière aléatoire le long de la molécule et différentes espèces radicalaires sont produites.

Ainsi, lorsque la chaîne alkyle de ces composés est fragmentée, des alcanes plus petits, des alcènes (principalement de l'éthylène) et d'autres espèces plus petites telles que des radicaux alkyles sont produits, en plus de quantités inférieures d'hydrogène.

Références

1. Wikipedia. (s.f.) Pyrolyse. Récupéré de en.wikipedia.org
2. Britannica, E. (s.f.). Pyrolyse. Récupéré de britannica.com
3. Wang, S. et Luo, Z. (2017). Pyrolyse de la biomasse. Récupéré de books.google.co.ve
4. Berlin, A. A. (2005). Physique chimique de la pyrolyse, de la combustion et de l'oxydation. Récupéré de books.google.co.ve
5. Moldoveanu, S.C. (2009). Pyrolyse de molécules organiques: applications aux problèmes de santé et d'environnement. Récupéré de google.co.ve