فرآیند پیرولیز چیست؟
تحلیل علمی، مکانیزم واکنش و کاربردهای صنعتی پیرولیز
تعریف علمی پیرولیز
پیرولیز (Pyrolysis) یک فرآیند شیمیایی-حرارتی است که در آن مواد آلی و هیدروکربنی
در دمای بالا (۳۵۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد) و در غیاب اکسیژن دچار تجزیه میشوند.
در این واکنش، پیوندهای بلند مولکولهای کربنی شکسته شده و به محصولات ارزشمندی همچون
روغن پیرولیز، گازهای قابل احتراق و کربن بلک تبدیل میگردند.
مکانیزم فرآیند پیرولیز
از دیدگاه علمی، پیرولیز یک واکنش گرماگیر است که طی آن انرژی گرمایی باعث شکستن زنجیرههای
ماکرومولکولی میشود. این فرآیند برخلاف احتراق، بدون حضور اکسیژن انجام میشود و شامل مراحل زیر است:
- گرمایش اولیه: رساندن ماده به دمای فعالسازی (۳۵۰–۴۰۰ درجه سانتیگراد).
- تجزیه حرارتی: شکست زنجیرههای کربنی و آزاد شدن رادیکالهای آزاد.
- تولید بخارات: بخارات هیدروکربنی که قابلیت چگالش دارند.
- تراکم بخارات: تشکیل روغن پیرولیز و سوخت مایع.
- باقیمانده جامد: تولید کربن بلک و مواد کربنی با ارزش صنعتی.
انواع فرآیند پیرولیز
۱. پیرولیز آهسته (Slow Pyrolysis)
با نرخ گرمایش پایین، برای تولید ذغال و کربن جامد.
۲. پیرولیز سریع (Fast Pyrolysis)
با نرخ گرمایش بالا و زمان اقامت کوتاه، برای تولید بیشینه روغن پیرولیز.
۳. پیرولیز کاتالیستی
با حضور کاتالیستهای فلزی، بهبود کیفیت سوخت و کاهش دمای واکنش.
کاربردهای صنعتی پیرولیز
بازیافت تایر فرسوده
تولید سوخت مایع، گاز و کربن بلک از تایرهای بلااستفاده.
بازیافت پلاستیک
تبدیل پلاستیکهای غیرقابل بازیافت به سوختهای مایع و گازهای انرژیزا.
بازیافت ضایعات نفتی
استحصال گازوئیل و سوخت مایع از روغنهای سوخته و لجنهای نفتی.
مزایای استفاده از پیرولیز
- کاهش آلودگیهای زیستمحیطی و مدیریت پسماند
- تولید سوختهای جایگزین و انرژی پایدار
- کاهش وابستگی به منابع فسیلی
- افزایش بهرهوری اقتصادی از ضایعات
جمعبندی
فرآیند پیرولیز به عنوان یک فناوری پیشرفته، نه تنها راهکاری علمی برای
بازیافت پلاستیک، تایر و ضایعات نفتی است، بلکه ابزاری موثر در حرکت به سمت
اقتصاد سبز و توسعه پایدار محسوب میشود.
