De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación Saltar a búsqueda
No confundir con pirrolisina .
Trozos de madera ardiendo, mostrando varias etapas de pirólisis seguidas de combustión oxidativa.

La pirólisis es la descomposición térmica de materiales a temperaturas elevadas en una atmósfera inerte. [1] Implica un cambio de composición química . La palabra proviene de los elementos derivados del griego piro "fuego" y lisis "separando".

La pirólisis se usa más comúnmente en el tratamiento de materiales orgánicos . Es uno de los procesos involucrados en la carbonización de la madera. [2] En general, la pirólisis de sustancias orgánicas produce productos volátiles y deja un residuo sólido enriquecido en carbono, char . La pirólisis extrema, que deja principalmente carbono como residuo, se llama carbonización . La pirólisis se considera el primer paso en los procesos de gasificación o combustión. [3] [4]

El proceso se utiliza mucho en la industria química , por ejemplo, para producir etileno , muchas formas de carbono y otras sustancias químicas del petróleo, carbón e incluso madera, para producir coque a partir del carbón . Se utiliza también en la conversión de gas natural (principalmente metano ) en gas hidrógeno no contaminante y carbón sólido no contaminante , iniciando la producción en volumen industrial. [5] Las aplicaciones aspiracionales de la pirólisis convertirían la biomasa en gas de síntesis y biocarbón., desperdiciar plásticos en aceite utilizable, o desperdiciarlos en sustancias desechables de manera segura.

Terminología [ editar ]

La pirólisis es uno de varios tipos de procesos de degradación química que ocurren a temperaturas más altas (por encima del punto de ebullición del agua u otros solventes). Se diferencia de otros procesos como la combustión y la hidrólisis en que normalmente no implica la adición de otros reactivos como oxígeno (O 2 , en combustión) o agua (en hidrólisis). [6] La pirólisis produce sólidos ( carbón ), líquidos condensables ( alquitrán ) y gases no condensados ​​/ permanentes. [7] [8] [9] [10]

Tipos de pirólisis [ editar ]

La pirólisis completa de materia orgánica suele dejar un residuo sólido que consiste principalmente en carbono elemental ; el proceso se llama entonces carbonización . Los casos más específicos de pirólisis incluyen:

  • pirólisis de metano , en presencia de metales fundidos catalíticos para la conversión directa de metano en combustible de hidrógeno no contaminante y carbono sólido separable
  • pirólisis hidratada , en presencia de agua o vapor sobrecalentado , que produce hidrógeno y también dióxido de carbono atmosférico sustancial, también utilizado en el refinado de petróleo
  • Destilación en seco , como en la producción original de ácido sulfúrico a partir de sulfatos.
  • destilación destructiva , como en la fabricación de carbón vegetal , coque y carbón activado
  • caramelización de azúcares
  • procesos de cocción a alta temperatura como asar , freír , tostar y asar a la parrilla
  • quema de carbón vegetal , la producción de carbón vegetal
  • producción de alquitrán por pirólisis de madera en hornos de alquitrán
  • agrietamiento de hidrocarburos más pesados en hidrocarburos más ligeros, como en la refinación de petróleo
  • Despolimerización térmica , que descompone plásticos y otros polímeros en monómeros y oligómeros.
  • ceramización [11] que implica la formación de cerámicas derivadas de polímeros a partir de polímeros precerámicos en una atmósfera inerte
  • catagénesis , la conversión natural de materia orgánica enterrada en combustibles fósiles y
  • pirólisis instantánea al vacío , utilizada en síntesis orgánica .

Procesos y mecanismos generales [ editar ]

Procesos de degradación térmica de materia orgánica a presión atmosférica.

La pirólisis generalmente consiste en calentar el material por encima de su temperatura de descomposición , rompiendo los enlaces químicos de sus moléculas. Los fragmentos suelen convertirse en moléculas más pequeñas, pero pueden combinarse para producir residuos con una masa molecular mayor, incluso sólidos covalentes amorfos .

En muchos entornos, pueden estar presentes algunas cantidades de oxígeno, agua u otras sustancias, por lo que la combustión, la hidrólisis u otros procesos químicos pueden ocurrir además de la pirólisis propiamente dicha. A veces, esos productos químicos se agregan intencionalmente, como en la quema de leña , en la fabricación tradicional de carbón vegetal y en el craqueo al vapor del petróleo crudo.

Por el contrario, el material de partida se puede calentar al vacío o en una atmósfera inerte para evitar reacciones químicas secundarias (tales como combustión o hidrólisis). La pirólisis al vacío también reduce el punto de ebullición de los subproductos, mejorando su recuperación.

Cuando la materia orgánica se calienta a temperaturas crecientes en contenedores abiertos, generalmente ocurren los siguientes procesos, en etapas sucesivas o superpuestas:

  • Por debajo de aproximadamente 100 ° C, los volátiles, incluida algo de agua, se evaporan. Las sustancias sensibles al calor, como la vitamina C y las proteínas , pueden cambiar o descomponerse parcialmente en esta etapa.
  • Aproximadamente a 100 ° C o un poco más alto, el agua restante que simplemente se absorbe en el material se expulsa. Este proceso consume mucha energía , por lo que la temperatura puede dejar de subir hasta que toda el agua se haya evaporado. El agua atrapada en la estructura cristalina de los hidratos puede desprenderse a temperaturas algo más altas.
  • Algunas sustancias sólidas, como grasas , ceras y azúcares , pueden derretirse y separarse.
  • Entre 100 y 500 ° C, muchas moléculas orgánicas comunes se descomponen. La mayoría de los azúcares comienzan a descomponerse entre 160 y 180 ° C. La celulosa , un componente principal de la madera, el papel y las telas de algodón , se descompone a aproximadamente 350 ° C. [3] La lignina , otro componente importante de la madera, comienza a descomponerse a aproximadamente 350 ° C, pero continúa liberando productos volátiles hasta 500 ° C. [3] Los productos de descomposición suelen incluir agua, monóxido de carbono CO y / o dióxido de carbono CO
    2    , así como una gran cantidad de compuestos orgánicos. [4] [12] Los gases y productos volátiles abandonan la muestra y algunos de ellos pueden volver a condensarse como humo. Generalmente, este proceso también absorbe energía. Algunos volátiles pueden encenderse y arder, creando una llama visible . Los residuos no volátiles típicamente se vuelven más ricos en carbono y forman grandes moléculas desordenadas, con colores que oscilan entre el marrón y el negro. En este punto, se dice que la materia ha sido " carbonizada " o "carbonizada".
  • A 200–300 ° C, si no se ha excluido el oxígeno, el residuo carbonoso puede comenzar a arder, en una reacción altamente exotérmica , a menudo con poca o ninguna llama visible. Una vez que comienza la combustión del carbono, la temperatura aumenta espontáneamente, convirtiendo el residuo en una brasa incandescente y liberando dióxido de carbono y / o monóxido. En esta etapa, parte del nitrógeno que aún queda en el residuo puede oxidarse en óxidos de nitrógeno como NO.2y N2O3. El azufre y otros elementos como el cloro y el arsénico pueden oxidarse y volatilizarse en esta etapa.
  • Una vez que se completa la combustión del residuo carbonoso, a menudo se deja un residuo mineral sólido o en polvo ( ceniza ), que consiste en materiales inorgánicos oxidados de alto punto de fusión. Es posible que parte de la ceniza se haya ido durante la combustión, arrastrada por los gases como cenizas volantes o emisiones de partículas . Los metales presentes en la materia original suelen permanecer en la ceniza en forma de óxidos o carbonatos , como la potasa . El fósforo , de materiales como huesos , fosfolípidos y ácidos nucleicos , generalmente permanece como fosfatos .

Ocurrencia y usos [ editar ]

Cocinar [ editar ]

Esta pizza está pirolizada, casi completamente carbonizada.

La pirólisis tiene muchas aplicaciones en la preparación de alimentos. [13] La caramelización es la pirólisis de azúcares en los alimentos (a menudo después de que los azúcares han sido producidos por la descomposición de polisacáridos ). La comida se vuelve marrón y cambia de sabor. Los sabores distintivos se utilizan en muchos platos; por ejemplo, la cebolla caramelizada se usa en la sopa de cebolla francesa . [14] [15] Las temperaturas necesarias para la caramelización se encuentran por encima del punto de ebullición del agua. [14] El aceite para freír puede elevarse fácilmente por encima del punto de ebullición. Poner una tapa en la sartén mantiene el agua adentro, y parte de ella se vuelve a condensar, manteniendo la temperatura demasiado fría para dorar por más tiempo.

La pirólisis de alimentos también puede ser indeseable, como en la carbonización de alimentos quemados (a temperaturas demasiado bajas para que la combustión oxidativa del carbono produzca llamas y reduzca los alimentos a cenizas ).

Coque, carbón, carbones y carbonatos [ editar ]

Reproducir medios
Briquetas de carbón , a menudo hechas de aserrín comprimido o similar, en uso.

El carbono y los materiales ricos en carbono tienen propiedades deseables pero no son volátiles, incluso a altas temperaturas. En consecuencia, la pirólisis se utiliza para producir muchos tipos de carbono; estos se pueden utilizar como combustible, como reactivos en la fabricación de acero (coque) y como materiales estructurales.

El carbón vegetal es un combustible menos humeante que la madera pirolizada). [16] Algunas ciudades prohíben, o solían prohibir, los fuegos de leña; cuando los residentes solo usan carbón vegetal (y carbón de roca tratado de manera similar, llamado coque ), la contaminación del aire se reduce significativamente. En las ciudades donde la gente generalmente no cocina ni calienta con fuego, esto no es necesario. A mediados del siglo XX, la legislación europea "sin humo" requería técnicas de combustión más limpia, como el combustible de coque [17] y los incineradores de humo [18] como medida eficaz para reducir la contaminación del aire [17].

Una forja de herrero, con un soplador que impulsa el aire a través de un lecho de combustible para elevar la temperatura del fuego. En la periferia, el carbón se piroliza, absorbiendo calor; el coque en el centro es carbono casi puro y libera mucho calor cuando el carbono se oxida.
Productos orgánicos típicos obtenidos por pirólisis de carbón (X = CH, N).

El proceso de fabricación de coque o "coquización" consiste en calentar el material en "hornos de coquización" a temperaturas muy altas (hasta 900 ° C o 1700 ° F) para que esas moléculas se descompongan en sustancias volátiles más ligeras, que abandonan el recipiente. y un residuo poroso pero duro que es principalmente carbón y cenizas inorgánicas. La cantidad de volátiles varía con el material de origen, pero típicamente es del 25 al 30% en peso. La pirólisis a alta temperatura se utiliza a escala industrial para convertir el carbón en coque . Esto es útil en metalurgia , donde las temperaturas más altas son necesarias para muchos procesos, como la fabricación de acero . Los subproductos volátiles de este proceso también suelen ser útiles, incluidos el benceno y la piridina.. [19] El coque también se puede producir a partir del residuo sólido que queda del refino de petróleo.

La estructura vascular original de la madera y los poros creados por los gases que escapan se combinan para producir un material ligero y poroso. Al comenzar con un material denso similar a la madera, como cáscaras de nuez o piedras de melocotón , se obtiene una forma de carbón con poros particularmente finos (y, por lo tanto, una superficie de poros mucho más grande), llamado carbón activado , que se usa como adsorbente para un amplia gama de sustancias químicas.

El biocarbón es el residuo de pirólisis orgánica incompleta, por ejemplo, de los fuegos de cocina. Son un componente clave de los suelos de terra preta asociados con antiguas comunidades indígenas de la cuenca del Amazonas . [20] Terra preta es muy buscada por los agricultores locales por su fertilidad superior y su capacidad para promover y retener un conjunto mejorado de microbiota beneficiosa, en comparación con el suelo rojo típico de la región. Se están realizando esfuerzos para recrear estos suelos a través del biocarbón , el residuo sólido de la pirólisis de varios materiales, principalmente desechos orgánicos.

Fibras de carbono producidas pirolizando un capullo de seda. Micrografía electrónica, la barra de escala en la parte inferior izquierda muestra 100 μm .

Las fibras de carbono son filamentos de carbono que se pueden utilizar para fabricar hilos y textiles muy resistentes. Los artículos de fibra de carbono a menudo se producen hilando y tejiendo el artículo deseado a partir de fibras de un polímero adecuado y luego pirolizando el material a una temperatura alta (de 1.500 a 3.000 ° C o de 2.730 a 5.430 ° F). Las primeras fibras de carbono estaban hechas de rayón , pero el poliacrilonitrilo se ha convertido en el material de partida más común. Para sus primeras lámparas eléctricas funcionales , Joseph Wilson Swan y Thomas Edison utilizaron filamentos de carbono hechos por pirólisis de hilos de algodón y astillas de bambú , respectivamente.

La pirólisis es la reacción utilizada para recubrir un sustrato preformado con una capa de carbono pirolítico . Esto se hace típicamente en un reactor de lecho fluidizado calentado a 1,000–2,000 ° C o 1,830–3,630 ° F. Los recubrimientos de carbón pirolítico se utilizan en muchas aplicaciones, incluidas las válvulas cardíacas artificiales . [21]

Biocombustibles líquidos y gaseosos [ editar ]

Ver también: Biocombustible

La pirólisis es la base de varios métodos para producir combustible a partir de biomasa , es decir, biomasa lignocelulósica . [22] Los cultivos estudiados como materia prima de biomasa para la pirólisis incluyen pastos de pradera nativos de América del Norte como el pasto varilla y versiones mejoradas de otros pastos como Miscantheus giganteus . Otras fuentes de materia orgánica como materia prima para la pirólisis incluyen desechos verdes, aserrín, desechos de madera, hojas, vegetales, cáscaras de nueces, paja, basura de algodón, cáscaras de arroz y cáscaras de naranja. [3]También se están evaluando los desechos animales, incluidos los desechos de las aves de corral, el estiércol de los productos lácteos y, posiblemente, otros estiércol. Algunos subproductos industriales también son materias primas adecuadas, incluidos los lodos de papel, los granos de destilería [23] y los lodos de depuradora. [24]

En los componentes de la biomasa, la pirólisis de la hemicelulosa ocurre entre 210 y 310 ° C. [3] La pirólisis de la celulosa comienza a partir de 300-315 ° C y termina a 360-380 ° C, con un pico a 342-354 ° C. [3] La lignina comienza a descomponerse a unos 200 ° C y continúa hasta los 1000 ° C. [25]

El combustible diesel sintético por pirólisis de materiales orgánicos aún no es económicamente competitivo. [26] A veces se logra una mayor eficiencia mediante pirólisis instantánea , en la que la materia prima finamente dividida se calienta rápidamente entre 350 y 500 ° C (660 y 930 ° F) durante menos de dos segundos.

El gas de síntesis generalmente se produce por pirólisis. [13]

La baja calidad de los aceites producidos mediante pirólisis puede mejorarse mediante procesos físicos y químicos, [27] que pueden aumentar los costos de producción, pero pueden tener sentido económico a medida que cambian las circunstancias.

También existe la posibilidad de integrarse con otros procesos como el tratamiento biológico mecánico y la digestión anaeróbica . [28] La pirólisis rápida también se investiga para las conversiones de biomasa. [29] El bioaceite combustible también se puede producir mediante pirólisis hidratada .

Pirólisis de metano para hidrógeno [ editar ]

Ilustrando las entradas y salidas de la pirólisis de metano, un proceso eficiente de un solo paso para producir hidrógeno y no gas de efecto invernadero

La pirólisis de metano [30] es un proceso industrial no contaminante para la producción de hidrógeno a partir de metano mediante la eliminación de carbono sólido del gas natural . Este proceso de un solo paso produce hidrógeno no contaminante en grandes volúmenes a bajo costo. Solo se libera agua cuando se utiliza hidrógeno como combustible para el transporte de camiones pesados ​​eléctricos con pilas de combustible , [31] [32] [33] [34] [35] generación de energía eléctrica con turbinas de gas, [36] [37] e hidrógeno para procesos industriales que incluyen la producción de fertilizantes amoniacales y cemento. [38] [39]La pirólisis de metano es el proceso que opera alrededor de 1065 ° C para producir hidrógeno a partir de gas natural que permite la eliminación del carbono fácilmente (el carbono sólido no contaminante es un subproducto del proceso). [40] [41] El carbono de calidad industrial puede venderse o depositarse en vertederos y no se libera a la atmósfera, sin emisión de gases de efecto invernadero (GEI). La producción en volumen se está evaluando en la planta piloto de "pirólisis de metano a escala" de BASF, [42] el equipo de ingeniería química de la Universidad de California - Santa Bárbara [43] y en laboratorios de investigación como el Laboratorio de metales líquidos de Karlsruhe (KALLA). [44]La energía para el calor de proceso consumida es solo una séptima parte de la energía consumida en el método de electrólisis del agua para producir hidrógeno. [45]

Etileno [ editar ]

La pirólisis se utiliza para producir etileno , el compuesto químico producido a mayor escala industrialmente (> 110 millones de toneladas / año en 2005). En este proceso, los hidrocarburos del petróleo se calientan a alrededor de 600 ° C (1112 ° F) en presencia de vapor; esto se llama craqueo por vapor . El etileno resultante se utiliza para fabricar anticongelante ( etilenglicol ), PVC (mediante cloruro de vinilo ) y muchos otros polímeros, como polietileno y poliestireno. [46]

Semiconductores [ editar ]

Ilustración del proceso de epitaxia en fase vapor metalorgánica , que implica pirólisis de volátiles.

El proceso de epitaxia en fase vapor metalorgánica (MOCVD) implica la pirólisis de compuestos organometálicos volátiles para dar semiconductores, recubrimientos duros y otros materiales aplicables. Las reacciones conllevan la degradación térmica de los precursores, con la deposición del componente inorgánico y la liberación de los hidrocarburos como residuo gaseoso. Dado que es una deposición átomo por átomo, estos átomos se organizan en cristales para formar el semiconductor a granel. Los chips de silicio se producen por pirólisis de silano:

SiH 4 → Si + 2 H 2 .

El arseniuro de galio , otro semiconductor, se forma tras la co-pirólisis de trimetilgalio y arsina .

Gestión de residuos [ editar ]

Ver también: Despolimerización térmica

La pirólisis también se puede utilizar para tratar residuos sólidos urbanos y residuos plásticos. [4] [12] [47] La principal ventaja es la reducción del volumen de residuos. En principio, la pirólisis regenerará los monómeros (precursores) de los polímeros que se tratan, pero en la práctica el proceso no es una fuente limpia ni económicamente competitiva de monómeros. [48] [49] [50]

En la gestión de residuos de neumáticos, la pirólisis de neumáticos es una tecnología bien desarrollada. [51] Otros productos de la pirólisis de neumáticos de automóviles incluyen alambres de acero, negro de carbón y betún. [52] La zona se enfrenta a obstáculos legislativos, económicos y de comercialización. [53] El aceite derivado de la pirólisis de caucho de neumáticos contiene un alto contenido de azufre, lo que le confiere un alto potencial como contaminante y debe desulfurarse. [54] [55]

Pirólisis alcalina de lodos de aguas residuales a baja temperatura de 500 ° C puede mejorar H 2 de producción con la captura de carbono in situ. El uso de NaOH tiene el potencial de producir gas rico en H 2 que puede usarse directamente para celdas de combustible. [24] [56]

Limpieza térmica [ editar ]

Ver también: Limpieza térmica

La pirólisis también se utiliza para la limpieza térmica , una aplicación industrial para eliminar sustancias orgánicas como polímeros , plásticos y revestimientos de piezas, productos o componentes de producción como tornillos de extrusión , hileras [57] y mezcladores estáticos . Durante el proceso de limpieza térmica, a temperaturas entre 310 C ° a 540 C ° (600 ° F a 1000 ° F), [58] el material orgánico se convierte por pirólisis y oxidación en compuestos orgánicos volátiles , hidrocarburos y gas carbonizado . [59] Inorgánicopermanecen elementos. [60]

Varios tipos de sistemas de limpieza térmica utilizan pirólisis:

  • Los baños de sales fundidas pertenecen a los sistemas de limpieza térmica más antiguos; La limpieza con un baño de sales fundidas es muy rápida pero implica el riesgo de salpicaduras peligrosas u otros peligros potenciales relacionados con el uso de baños de sal, como explosiones o gas de cianuro de hidrógeno altamente tóxico . [58]
  • Los sistemas de lecho fluidizado [61] utilizan arena u óxido de aluminio como medio de calentamiento; [62] Estos sistemas también limpian muy rápido pero el medio no se derrite ni hierve, ni emite vapores u olores; [58] el proceso de limpieza toma de una a dos horas. [59]
  • Los hornos de vacío utilizan pirólisis en vacío [63] evitando la combustión incontrolada dentro de la cámara de limpieza; [58] el proceso de limpieza toma de 8 [59] a 30 horas. [64]
  • Burn-Off Hornos , también conocido como calor de limpieza de hornos , son de gas y se utiliza en la pintura, recubrimientos , motores eléctricos y plásticos industrias para la eliminación de compuestos orgánicos de pesado y partes metálicas grandes. [sesenta y cinco]

Síntesis química fina [ editar ]

La pirólisis se utiliza en la producción de compuestos químicos, principalmente, pero no solo, en el laboratorio de investigación.

El área de los grupos de hidruro de boro comenzó con el estudio de la pirólisis de diborano (B 2 H 6 ) a ca. 200 ° C. Los productos incluyen los grupos pentaborano y decaborano . Estas pirolisis implican no solo el craqueo (para dar H 2 ), sino también la re- condensación . [66]

La síntesis de nanopartículas, [67] zirconia [68] y óxidos [69] utilizando una boquilla ultrasónica en un proceso llamado pirólisis por pulverización ultrasónica (USP).

Otros usos y ocurrencias [ editar ]

  • La pirólisis se utiliza para convertir materiales orgánicos en carbono con el propósito de la datación por carbono 14 .
  • La pirólisis del tabaco , el papel y los aditivos de los cigarrillos y otros productos genera muchos productos volátiles (incluidos la nicotina , el monóxido de carbono y el alquitrán ) que son responsables del aroma y los efectos sobre la salud del tabaquismo . Se aplican consideraciones similares al fumar marihuana y la quema de productos de incienso y espirales para mosquitos .
  • La pirólisis ocurre durante la incineración de basura , generando potencialmente volátiles que son tóxicos o contribuyen a la contaminación del aire si no se queman por completo.
  • Los equipos de laboratorio o industriales a veces se ensucian con residuos carbonosos que resultan de la coquización , la pirólisis de productos orgánicos que entran en contacto con superficies calientes.

Generación de PAHs [ editar ]

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) se pueden generar a partir de la pirólisis de diferentes fracciones de desechos sólidos, [10] como hemicelulosa , celulosa , lignina , pectina , almidón , polietileno (PE), poliestireno (PS), cloruro de polivinilo (PVC) y tereftalato de polietileno (PET). El PS, el PVC y la lignina generan una cantidad significativa de HAP. El naftaleno es el HAP más abundante entre todos los hidrocarburos aromáticos policíclicos. [70]

Cuando la temperatura aumenta de 500 a 900 ° C, la mayoría de los HAP aumentan. Con el aumento de la temperatura, el porcentaje de HAP ligeros disminuye y el porcentaje de HAP pesados ​​aumenta. [71] [72]

Herramientas de estudio [ editar ]

Análisis termogravimétrico [ editar ]

El análisis termogravimétrico (TGA) es una de las técnicas más comunes para investigar la pirólisis sin limitaciones de transferencia de calor y masa. Los resultados se pueden utilizar para determinar la cinética de pérdida de masa. [3] [12] [4] [25] [47] Las energías de activación se pueden calcular utilizando el método Kissinger o el método de análisis de picos por mínimos cuadrados (PA-LSM). [4] [25]

La TGA se puede acoplar a la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y la espectrometría de masas . A medida que aumenta la temperatura, se pueden medir los volátiles generados por la pirólisis. [73] [56]

Macro-TGA [ editar ]

En TGA, la muestra se carga primero antes del aumento de temperatura y la velocidad de calentamiento es baja (menos de 100 ° C min -1 ). Macro-TGA puede usar muestras a nivel de gramos que se pueden usar para investigar la pirólisis con efectos de transferencia de masa y calor. [4] [74]

Pirólisis-cromatografía de gases-espectrometría de masas [ editar ]

La espectrometría de masas de pirólisis (Py-GC-MS) es un procedimiento de laboratorio importante para determinar la estructura de los compuestos. [75] [76]

Historia [ editar ]

Carbón de roble

La pirólisis se ha utilizado para convertir la madera en carbón vegetal desde la antigüedad. En su proceso de embalsamamiento, los antiguos egipcios usaban metanol , que obtenían de la pirólisis de la madera. La destilación en seco de madera siguió siendo la principal fuente de metanol hasta principios del siglo XX. [77]

La pirólisis fue fundamental en el descubrimiento de muchas sustancias químicas importantes, como el fósforo (del hidrogenofosfato de amonio y sodio NH
4NaHPO
4en orina concentrada ) y oxígeno (de óxido de mercurio y varios nitratos ).

Ver también [ editar ]

  • Dextrina
  • Gasificación
  • Hidrógeno
  • Producción de hidrógeno
  • Proceso de Karrick
  • Recubrimiento pirolítico
  • Descomposición térmica
  • Torrefacción
  • Gas de madera

Referencias [ editar ]

  1. ^ "Pirólisis" . Compendio de terminología química . Unión Internacional de Química Pura y Aplicada . 2009. p. 1824. doi : 10.1351 / goldbook.P04961 . ISBN 978-0-9678550-9-7. Consultado el 10 de enero de 2018 .
  2. ^ Quema de madera. Archivado el9 de febrero de 2010en Wayback Machine , el sitio web de InnoFireWood. Consultado el 2010-02-06.
  3. ^ a b c d e f g Zhou, Hui; Long, YanQiu; Meng, AiHong; Li, QingHai; Zhang, YanGuo (agosto de 2013). "La simulación de pirólisis de cinco especies de biomasa por hemicelulosa, celulosa y lignina basada en curvas termogravimétricas". Thermochimica Acta . 566 : 36–43. doi : 10.1016 / j.tca.2013.04.040 .
  4. ↑ a b c d e f Zhou, Hui (2017). "Conversión termoquímica de residuos sólidos combustibles". Tesis de Springer . doi : 10.1007 / 978-981-10-3827-3 . ISBN 978-981-10-3826-6. ISSN  2190-5053 . S2CID  135947379 .
  5. ^ BASF. "Investigadores de BASF que trabajan en procesos de producción de bajo carbono fundamentalmente nuevos, pirólisis de metano" . Sostenibilidad de Estados Unidos . BASF . Consultado el 19 de octubre de 2020 .
  6. ^ Cory A. Kramer, Reza Loloee, Indrek S. Wichman y Ruby N. Ghosh, 2009, Medidas de tiempo resuelto de productos de pirólisis de polimetilmetacrilato termoplástico (PMMA) Archivado 2014-11-06 en Wayback Machine ASME 2009 International Congreso y Exposición de Ingeniería Mecánica
  7. ^ Ramin, L .; Assadi, M. Hussein N .; Sahajwalla, V. (2014). "Degradación de polietileno de alta densidad en gases de bajo peso molecular a 1823K: una simulación atomística" . J. Anal. Apl. Pirol . 110 : 318–321. doi : 10.1016 / j.jaap.2014.09.022 .
  8. ^ Jones, Jim. "Mecanismos de pirólisis" (PDF) . Consultado el 19 de mayo de 2019 .
  9. ^ George, Anthe; Turn, Scott Q .; Morgan, Trevor James (26 de agosto de 2015). "Comportamiento de pirólisis rápida de Banagrass en función de la temperatura y el tiempo de residencia de volátiles en un reactor de lecho fluidizado" . PLOS ONE . 10 (8): e0136511. Código Bibliográfico : 2015PLoSO..1036511M . doi : 10.1371 / journal.pone.0136511 . ISSN 1932-6203 . PMC 4550300 . PMID 26308860 .   
  10. ^ a b Zhou, Hui; Wu, Chunfei; Meng, Aihong; Zhang, Yanguo; Williams, Paul T. (noviembre de 2014). "Efecto de las interacciones de los componentes de la biomasa en la formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) durante la pirólisis rápida" (PDF) . Revista de pirólisis analítica y aplicada . 110 : 264-269. doi : 10.1016 / j.jaap.2014.09.007 .
  11. ^ Wang, Xifan; Schmidt, Franziska; Hanaor, Dorian; Kamm, Paul H .; Li, Shuang; Gurlo, Aleksander (2019). "Fabricación aditiva de cerámica a partir de polímeros precerámicos: un enfoque estereolitográfico versátil asistido por química de clic de tiol-eno". Fabricación aditiva . 27 : 80–90. arXiv : 1905.02060 . Código Bib : 2019arXiv190502060W . doi : 10.1016 / j.addma.2019.02.012 . S2CID 104470679 . 
  12. ^ a b c Zhou, Hui; Long, YanQiu; Meng, AiHong; Li, QingHai; Zhang, YanGuo (abril de 2015). "Características termogravimétricas de las fracciones típicas de residuos sólidos urbanos durante la co-pirólisis". Gestión de residuos . 38 : 194-200. doi : 10.1016 / j.wasman.2014.09.027 . PMID 25680236 . 
  13. ↑ a b Kaplan, Ryan (otoño de 2011). "Pirólisis: Biochar, Bio-Oil y Syngas a partir de desechos" (Notas del curso para Ingeniería de Recursos Ambientales 115) . users.humboldt.edu . Universidad de Humboldt . Consultado el 19 de mayo de 2019 .
  14. ^ a b "¿Qué es la caramelización?" . www.scienceofcooking.com . Consultado el 19 de mayo de 2019 .
  15. ^ Brimm, Courtney (7 de noviembre de 2011). "Cocinando con Química: ¿Qué es la Caramelización?" . Ciencia del sentido común . Consultado el 19 de mayo de 2019 .
  16. ^ Sood, A (diciembre de 2012). "Exposición al combustible en interiores y el pulmón en países desarrollados y en desarrollo: una actualización" . Clínicas de Medicina Torácica . 33 (4): 649–65. doi : 10.1016 / j.ccm.2012.08.003 . PMC 3500516 . PMID 23153607 .  
  17. ^ a b "Zonas SIN HUMO" . Revista médica británica . 2 (4840): 818-20. 10 de octubre de 1953. doi : 10.1136 / bmj.2.4840.818 . PMC 2029724 . PMID 13082128 .  
  18. ^ Patente de incinerador sin humo
  19. ^ Ludwig Briesemeister, Andreas Geißler, Stefan Halama, Stephan Herrmann, Ulrich Kleinhans, Markus Steibel, Markus Ulbrich, Alan W. Scaroni, M. Rashid Khan, Semih Eser, Ljubisa R. Radovic (2002). "Pirólisis del carbón". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. págs. 1-44. doi : 10.1002 / 14356007.a07_245.pub2 . ISBN 9783527306732.Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
  20. ^ Lehmann, Johannes. "Biochar: la nueva frontera" . Archivado desde el original el 18 de junio de 2008 . Consultado el 10 de julio de 2008 .
  21. ^ Ratner, Buddy D. (2004). Carbón pirolítico. En la ciencia de los biomateriales: una introducción a los materiales en la medicina Archivado el 26 de junio de 2014 en la Wayback Machine . Prensa académica. págs. 171–180. ISBN 0-12-582463-7 . 
  22. ^ Evans, G. "Biocombustibles de transporte líquido - Informe de estado de tecnología" Archivado el 19 de septiembre de 2008 en Wayback Machine , " Centro nacional de cultivos no alimentarios ", 14 de abril de 2008. Consultado el 5 de mayo de 2009.
  23. ^ "Materia prima de biomasa para pirólisis lenta" . MEJOR pirólisis, Inc. página web . BEST Energies, Inc. Archivado desde el original el 2 de enero de 2012 . Consultado el 30 de julio de 2010 .
  24. ^ a b Zhao, Ming; Wang, Fan; Fan, Yiran; Raheem, Abdul; Zhou, Hui (marzo de 2019). "Pirólisis alcalina a baja temperatura de lodos de depuradora para mejorar la producción de H2 con captura de carbono in situ". Revista Internacional de Energía de Hidrógeno . 44 (16): 8020–8027. doi : 10.1016 / j.ijhydene.2019.02.040 .
  25. ^ a b c Zhou, Hui; Long, Yanqiu; Meng, Aihong; Chen, Shen; Li, Qinghai; Zhang, Yanguo (2015). "Un método novedoso para el análisis cinético de pirólisis de hemicelulosa, celulosa y lignina en TGA y macro-TGA". Avances RSC . 5 (34): 26509–26516. doi : 10.1039 / C5RA02715B . ISSN 2046-2069 . 
  26. ^ "Pirólisis y otros procesos térmicos" . NOSOTROS DOE. Archivado desde el original el 14 de agosto de 2007.
  27. ^ Ramírez, Jerónimo; Brown, Richard; Rainey, Thomas (1 de julio de 2015). "Una revisión de las propiedades del biocrudo de licuefacción hidrotermal y las perspectivas de actualización a combustibles de transporte" . Energías . 8 (7): 6765–6794. doi : 10.3390 / en8076765 .
  28. ^ Marshall, AT & Morris, JM (2006) Una solución acuosa y parques de energía sostenible Archivado 2007-09-28 en Wayback Machine , CIWM Journal, págs. 22-23
  29. ^ Westerhof, Roel Johannes Maria (2011). Refinamiento de pirólisis rápida de biomasa . Conversión termoquímica de biomasa (Tesis). Universidad de Twente. Archivado desde el original el 17 de junio de 2013 . Consultado el 30 de mayo de 2012 .
  30. ^ Upham, D. Chester. "Metales fundidos catalíticos para la conversión directa de metano en hidrógeno y carbono separable en un proceso comercial de un solo paso de reacción (a un costo potencialmente bajo). Esto proporcionaría hidrógeno sin contaminación del gas natural, esencialmente para siempre" . ScienceMag.org . Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia . Consultado el 31 de octubre de 2020 .
  31. ^ Fialka, John. "Departamento de energía busca impulsar el combustible de hidrógeno para camiones grandes" . Noticias de E&E . Scientific American . Consultado el 7 de noviembre de 2020 .
  32. ^ Noticias de CCJ. "Cómo los camiones de pila de combustible producen energía eléctrica y cómo se alimentan" . Noticias CCJ . Diario de transportista comercial . Consultado el 19 de octubre de 2020 .
  33. ^ Toyota. "Camión Clase 8 de pila de combustible de hidrógeno" . El camión propulsado por hidrógeno ofrecerá capacidad de servicio pesado y emisiones limpias . Toyota . Consultado el 19 de octubre de 2020 .
  34. ^ Colias, Mike. [Los fabricantes de automóviles cambian el enfoque del hidrógeno a las plataformas grandes https://www.wsj.com/articles/auto-makers-shift-their-hydrogen-focus-to-big-rigs-11603714573 "Los fabricantes de automóviles cambian su enfoque del hidrógeno a las plataformas grandes "] Compruebe el valor ( ayuda ) . Wall Street Journal . Consultado el 26 de octubre de 2020 .|url=
  35. ^ Honda. "Claridad de la pila de combustible de Honda" . Pila de combustible Clarity . Honda . Consultado el 19 de octubre de 2020 .
  36. ^ Turbinas GE. "Turbinas de energía alimentadas con hidrógeno" . Turbinas de gas de hidrógeno . General Electric . Consultado el 19 de octubre de 2020 .
  37. ^ Turbinas solares. "Turbinas de energía alimentadas con hidrógeno" . Energía del gas de hidrógeno para la reducción del carbono . Turbinas solares . Consultado el 19 de octubre de 2020 .
  38. ^ Crolius, Stephen H. "Metano a amoníaco mediante pirólisis" . Asociación de Energía de Amoníaco . Asociación de Energía de Amoníaco . Consultado el 19 de octubre de 2020 .
  39. ^ Pérez, Jorge. "CEMEX implementa con éxito tecnología innovadora de fabricación de cemento basada en hidrógeno" . www.cemex.com . CEMEX, SAB de CV . Consultado el 4 de abril de 2021 .
  40. ^ Cartwright, Jon. "La reacción que nos daría combustibles fósiles limpios para siempre" . NewScientist . New Scientist Ltd . Consultado el 30 de octubre de 2020 .
  41. ^ Instituto de Tecnología de Karlsruhe. "Hidrógeno a partir de metano sin emisiones de CO2" . Phys.Org . Phys.Org . Consultado el 30 de octubre de 2020 .
  42. ^ BASF. "Investigadores de BASF que trabajan en procesos de producción de bajo carbono fundamentalmente nuevos, pirólisis de metano" . Sostenibilidad de Estados Unidos . BASF . Consultado el 19 de octubre de 2020 .
  43. ^ Fernández, Sonia. "Tecnología de bajo costo y bajas emisiones que puede convertir el metano sin formar CO2" . Phys-Org . Instituto Americano de Física . Consultado el 19 de octubre de 2020 .
  44. ^ Gusev, Alexander. "KITT / IASS - Producción de hidrógeno libre de CO2 a partir de gas natural para uso energético" . Innovación energética europea . Instituto de Estudios Avanzados de Sostenibilidad . Consultado el 30 de octubre de 2020 .
  45. ^ "El proceso de pirólisis de metano utiliza electricidad renovable dividida CH4 en H2 y negro de humo" . Consultado el 17 de diciembre de 2020 .
  46. ^ Zimmermann, Heinz; Walz, Roland (2008). "Etileno". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a10_045.pub3 . ISBN 978-3527306732.
  47. ^ a b Zhou, Hui; Long, YanQiu; Meng, AiHong; Li, QingHai; Zhang, YanGuo (enero de 2015). "Interacciones de tres componentes de residuos sólidos urbanos durante la co-pirólisis". Revista de pirólisis analítica y aplicada . 111 : 265-271. doi : 10.1016 / j.jaap.2014.08.017 .
  48. ^ Kaminsky, Walter (2000). "Plásticos, Reciclaje". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a21_057 . ISBN 978-3527306732.
  49. ^ NJ Themelis y col. "Valor energético y económico de los plásticos no reciclables y los desechos sólidos municipales que actualmente se depositan en vertederos en los cincuenta estados" Centro de ingeniería terrestre de la Universidad de Columbia Archivado el 8 de mayo de 2014 en la Wayback Machine.
  50. ^ La máquina de plástico a aceite | A \ J - La voz ambiental de Canadá Archivado el 9 de septiembre de 2015 en Wayback Machine . Alternativesjournal.ca (7 de diciembre de 2016). Consultado el 16 de diciembre de 2016.
  51. ^ ผ ศ. ดร. ศิริ รัตน์ จิต การ ค้า, "ไพ โร ไล ซิ ส ยาง รถยนต์ หมด สภาพ: กลไก การ ผลิต น้ำมัน เชื้อเพลิง คุณภาพ สูง" วิทยาลัย ปิโตรเลียม และ ปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย (en tailandés) Jidgarnka, S. "Expired Carolysis Llantas: Mecánica para producir combustibles de alta calidad " Archivado el 20 de febrero de 2015 en la Wayback Machine . Departamento de Petroquímica de la Universidad de Chulalongkorn
  52. ^ Roy, C .; Chaala, A .; Darmstadt, H. (1999). "La pirólisis al vacío de neumáticos usados". Revista de pirólisis analítica y aplicada . 51 (1–2): 201–221. doi : 10.1016 / S0165-2370 (99) 00017-0 .
  53. ^ Martínez, Juan Daniel; Puy, Neus; Murillo, Ramón; García, Tomás; Navarro, María Victoria; Mastral, Ana María (2013). "Pirólisis de neumáticos de desecho - Una revisión, renovable y sostenible". Reseñas de energía . 23 : 179–213. doi : 10.1016 / j.rser.2013.02.038 .
  54. ↑ Choi, G.-G .; Jung, S.-H .; Oh, S.-J .; Kim, J.-S. (2014). "Aprovechamiento total de caucho de neumáticos de desecho mediante pirólisis para obtener aceites y activación de CO2 de carbón de pirólisis". Tecnología de procesamiento de combustible . 123 : 57–64. doi : 10.1016 / j.fuproc.2014.02.007 .
  55. ^ Timbre, M .; Putsche, V .; Scahill, J. (2006) Producción de aceite de pirólisis a gran escala: una evaluación tecnológica y un análisis económico Archivado el 30 de diciembre de 2016 en la Wayback Machine ; NREL / TP-510-37779; Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), Golden, CO.
  56. ^ a b Zhao, Ming; Memon, Muhammad Zaki; Ji, Guozhao; Yang, Xiaoxiao; Vuppaladadiyam, Arun K .; Song, Yinqiang; Raheem, Abdul; Li, Jinhui; Wang, Wei; Zhou, Hui (abril de 2020). "Los catalizadores-sorbentes bifuncionales de metales alcalinos permitieron la pirólisis de biomasa para mejorar la producción de hidrógeno". Energía renovable . 148 : 168-175. doi : 10.1016 / j.renene.2019.12.006 .
  57. ^ Heffungs, Udo (junio de 2010). "Limpieza eficaz de la hilera" . Diario de fibra. Archivado desde el original el 30 de junio de 2016 . Consultado el 19 de abril de 2016 .
  58. ↑ a b c d Mainord, Kenneth (septiembre de 1994). "Limpieza con calor: tecnología antigua con un nuevo y brillante futuro" (PDF) . Centro de Información Regional de Prevención de la Contaminación . La revista de tecnología de limpieza crítica. Archivado (PDF) desde el original el 8 de diciembre de 2015 . Consultado el 4 de diciembre de 2015 .
  59. ^ a b c "Una mirada a la tecnología de limpieza térmica" . ThermalProcessing.org . Examinador de procesos. 14 de marzo de 2014. Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2015 . Consultado el 4 de diciembre de 2015 .
  60. ^ Davis, Gary; Brown, Keith (abril de 1996). "Limpieza de piezas metálicas y herramientas" (PDF) . Centro de Información Regional de Prevención de la Contaminación . Calentamiento de proceso. Archivado (PDF) desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 4 de diciembre de 2015 .
  61. ^ Schwing, Ewald; Uhrner, Horst (7 de octubre de 1999). "Método para eliminar los depósitos de polímeros que se han formado en piezas de máquinas, equipos y herramientas de metal o cerámica" . Espacenet . Oficina Europea de Patentes . Consultado el 19 de abril de 2016 .
  62. ^ Staffin, Herbert Kenneth; Koelzer, Robert A. (28 de noviembre de 1974). "Limpieza de objetos en lecho fluidizado caliente - con neutralización del gas ácido resultante especialmente por metales alcalinos cpds" . Espacenet . Oficina Europea de Patentes . Consultado el 19 de abril de 2016 .
  63. ^ Dwan, Thomas S. (2 de septiembre de 1980). "Proceso para la eliminación de polímeros por pirólisis al vacío de varios objetos" . Espacenet . Oficina Europea de Patentes . Consultado el 26 de diciembre de 2015 .
  64. ^ "Sistemas de pirólisis al vacío" . Thermal-cleaning.com . Archivado desde el original el 15 de febrero de 2016 . Consultado el 11 de febrero de 2016 .
  65. ^ "Decapado de pintura: reducción de desechos y materiales peligrosos" . Programa de asistencia técnica de Minnesota . Universidad de Minnesota. Julio de 2008. Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2015 . Consultado el 4 de diciembre de 2015 .
  66. ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.da Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9 . 
  67. ↑ Pingali, Kalyana C .; Rockstraw, David A .; Deng, Shuguang (2005). "Nanopartículas de plata de la pirólisis por pulverización ultrasónica de nitrato de plata acuoso" (PDF) . Ciencia y tecnología de aerosoles . 39 (10): 1010–1014. Código bibliográfico : 2005AerST..39.1010P . doi : 10.1080 / 02786820500380255 . S2CID 6908181 . Archivado (PDF) desde el original el 8 de abril de 2014.  
  68. ^ Canción, YL; Tsai, SC; Chen, CY; Tseng, TK; Tsai, CS; Chen, JW; Yao, YD (2004). "Pirólisis por pulverización ultrasónica para la síntesis de partículas esféricas de circonio" (PDF) . Revista de la Sociedad Americana de Cerámica . 87 (10): 1864–1871. doi : 10.1111 / j.1151-2916.2004.tb06332.x . Archivado (PDF) desde el original el 8 de abril de 2014.
  69. ^ Hamedani, Hoda Amani (2008) Investigación de parámetros de deposición en pirólisis por pulverización ultrasónica para la fabricación de cátodos de celdas de combustible de óxido sólido Archivado el 5 de marzo de 2016 en Wayback Machine , Instituto de Tecnología de Georgia
  70. ^ Zhou, Hui; Wu, Chunfei; Onwudili, Jude A .; Meng, Aihong; Zhang, Yanguo; Williams, Paul T. (febrero de 2015). "Formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) a partir de la pirólisis de diferentes fracciones de residuos sólidos urbanos" (PDF) . Gestión de residuos . 36 : 136-146. doi : 10.1016 / j.wasman.2014.09.014 . PMID 25312776 .  
  71. ^ Zhou, Hui; Wu, Chunfei; Onwudili, Jude A .; Meng, Aihong; Zhang, Yanguo; Williams, Paul T. (16 de octubre de 2014). "Formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos a partir de la pirólisis / gasificación de lignina en diferentes condiciones de reacción". Energía y combustibles . 28 (10): 6371–6379. doi : 10.1021 / ef5013769 . ISSN 0887-0624 . 
  72. ^ Zhou, Hui; Wu, Chunfei; Onwudili, Jude A .; Meng, Aihong; Zhang, Yanguo; Williams, Paul T. (abril de 2016). "Influencia de las condiciones del proceso en la formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos de 2-4 anillos a partir de la pirólisis de cloruro de polivinilo" (PDF) . Tecnología de procesamiento de combustible . 144 : 299-304. doi : 10.1016 / j.fuproc.2016.01.013 .
  73. ^ Zhou, Hui; Meng, AiHong; Long, YanQiu; Li, QingHai; Zhang, YanGuo (julio de 2014). "Interacciones de componentes de residuos sólidos municipales durante la pirólisis: un estudio TG-FTIR". Revista de pirólisis analítica y aplicada . 108 : 19-25. doi : 10.1016 / j.jaap.2014.05.024 .
  74. ^ Long, Yanqiu; Zhou, Hui; Meng, Aihong; Li, Qinghai; Zhang, Yanguo (septiembre de 2016). "Interacciones entre los componentes de la biomasa durante la co-pirólisis en analizadores (macro) termogravimétricos". Revista coreana de ingeniería química . 33 (9): 2638–2643. doi : 10.1007 / s11814-016-0102-x . ISSN 0256-1115 . S2CID 59127489 .  
  75. ^ Goodacre, R .; Kell, DB (1996). "Espectrometría de masas por pirólisis y sus aplicaciones en biotecnología". Curr. Opin. Biotechnol . 7 (1): 20-28. doi : 10.1016 / S0958-1669 (96) 80090-5 . PMID 8791308 . Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
  76. ^ Pavo real, PM; McEwen, CN (2006). "Espectrometría de masas de polímeros sintéticos. Anal. Chem". Química analítica . 78 (12): 3957–3964. doi : 10.1021 / ac0606249 . PMID 16771534 . Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
  77. ^ E. Fiedler, G. Grossmann, DB Kersebohm, G. Weiss, Claus Witte (2005). "Metanol". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007 . ISBN 978-3527306732.Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )

Enlaces externos [ editar ]

  • Vía de la tecnología de pirólisis rápida catalítica in situ Laboratorio Nacional de Energía Renovable