فرآیند شیمیایی پیرولیز

مکانیزم شیمیایی پیرولیز

در فرآیند پیرولیز، زنجیره‌های بلند هیدروکربنی در اثر حرارت شکسته شده
و به ترکیبات کوچک‌تر تقسیم می‌شوند. این واکنش‌ها شامل مراحل زیر هستند:

• واکنش‌های اولیه: شکستن پیوندهای کربن-کربن و کربن-هیدروژن در دماهای بالا.
• تشکیل رادیکال‌های آزاد: تولید مولکول‌های ناپایدار که به سرعت واکنش نشان می‌دهند.
• واکنش‌های ثانویه: ترکیب رادیکال‌ها و تشکیل محصولات پایدار مانند گاز سنتزی، روغن پیرولیز و کربن جامد.

محصولات اصلی پیرولیز

• گاز سنتزی: شامل هیدروژن، متان، مونوکسید کربن و گازهای سبک.
• روغن پیرولیز (Bio-oil): ترکیبی از هیدروکربن‌های مایع که قابلیت استفاده به‌عنوان سوخت جایگزین دارد.
• کربن جامد (Char/Carbon Black): محصولی جامد با کاربرد در صنایع لاستیک و رنگ‌سازی.

عوامل تأثیرگذار بر واکنش‌های پیرولیز

• دمــا: هرچه دما بالاتر باشد، تولید گاز بیشتر و تولید کربن جامد کمتر خواهد بود.
• زمان ماند: افزایش زمان ماند مواد در راکتور موجب تکمیل‌ تر شدن تجزیه حرارتی می‌شود.
• نوع خوراک: ترکیب شیمیایی خوراک (پلاستیک، لاستیک یا زیست‌ توده) بر کیفیت محصولات اثر دارد.
• فشار: معمولاً فرآیند در فشار اتمسفری یا خلأ انجام می‌شود که روی بازده تأثیر دارد.

جمع‌بندی

فرآیند شیمیایی پیرولیز مبتنی بر تجزیه حرارتی مولکول‌های آلی است
که منجر به تولید گاز، مایع و جامد می‌شود. درک دقیق واکنش‌های
شیمیایی و کنترل شرایط عملیاتی نقش مهمی در بهینه‌سازی بازده و کیفیت
محصولات نهایی دارد.