Pirólisis: Qué es, Tipos y proceso pirolítico

Innovación tecnológica

La pirólisis es el proceso de destrucción térmica de compuestos orgánicos sin presencia de oxígeno. Los productos de caucho (RTI), el carbón, la madera y otros materiales están sujetos a dicha descomposición. El resultado final de este proceso es la producción de un residuo carbonoso sólido y un gas de pirólisis.




Este método de gestión de residuos es mucho más seguro que la incineración, pero también requiere más mano de obra. Asimismo, la tecnología de pirólisis en el campo del procesamiento de residuos es la más prometedora, ya que, en el proceso de destrucción térmica, la cantidad de emisiones peligrosas es mucho menor y, por lo tanto, se minimiza la contaminación ambiental.

La pirólisis es uno de los métodos industriales más importantes para la obtención de materia prima para síntesis petroquímica. El producto de pirólisis objetivo es un gas rico en hidrocarburos insaturados: etileno, propileno, butadieno. A partir de estos hidrocarburos se obtienen polímeros para la producción de plásticos, fibras sintéticas, cauchos sintéticos y otros productos importantes.

¿Cómo se produce el proceso pirolítico?

En el proceso de destrucción por pirólisis, el procesamiento de las materias primas se produce en varias etapas:

  • El secado
  • Destilación seca
  • Combustión incompleta
  • Gasificación

El régimen de temperatura más adecuado para el proceso de pirólisis es de 600 a 900 grados.

Tipos de pirólisis

La pirólisis oxidativa

es un proceso de descomposición térmica de los desechos industriales durante su combustión parcial o contacto directo con los productos de combustión. Este método es aplicable para la eliminación de muchos desechos, incluidos los “inconvenientes” para la incineración o gasificación: desechos viscosos, pastosos, sedimentos húmedos, plásticos, lodos con alto contenido de cenizas, suelos contaminados con fuel oil, aceites y otros compuestos, y desechos muy polvorientos.

Además, los residuos que contienen metales y sus sales, que se funden y se encienden a temperaturas normales de combustión, neumáticos de desecho, cables en estado triturado, chatarra de automóviles, etc., pueden sufrir pirólisis oxidativa.

El método de pirólisis oxidativa es una dirección prometedora para la eliminación de desechos industriales sólidos y aguas residuales.

Pirolisis seca





Este método de tratamiento térmico de residuos asegura su neutralización y uso altamente eficiente como combustible y materias primas químicas, lo que contribuye a la creación de tecnologías bajas y no residuales y al uso racional de los recursos naturales.

La pirólisis seca es un proceso de descomposición térmica sin oxígeno. El resultado es un gas de pirólisis con un alto poder calorífico, un producto líquido y un residuo carbonoso sólido. Dependiendo de la temperatura a la que procede la pirólisis, difiere:

1. Pirólisis o semicoqueificación a baja temperatura (450–550 ° С).

Este tipo de pirólisis se caracteriza por un rendimiento máximo de residuos líquidos y sólidos (semi-coque) y un rendimiento mínimo de gas de pirólisis con un calor máximo de combustión. El método es adecuado para la producción de resina primaria, un valioso combustible líquido, y para el procesamiento de caucho de calidad inferior en monómeros, que son la materia prima para la creación secundaria de caucho. El semicoque se puede utilizar como energía y combustible doméstico.

2. La pirólisis a temperatura media o la coquización a temperatura media (hasta 800 ° C)

Produce más gas con menos calor de combustión y menos residuos líquidos y coque.

3. Pirólisis o coquización a alta temperatura (900–1050 ° С).

Hay un rendimiento mínimo de productos líquidos y sólidos y una producción máxima de gas con un poder calorífico mínimo: combustible de alta calidad adecuado para el transporte de larga distancia. Como resultado, se reduce la cantidad de resina y el contenido de valiosas fracciones ligeras.

El método de pirólisis en seco se está generalizando cada vez más y es uno de los métodos más prometedores para la eliminación de desechos orgánicos sólidos y el aislamiento de componentes valiosos de ellos en la etapa actual del desarrollo de la ciencia y la tecnología.

Pirólisis de hidrocarburos

El proceso de pirólisis de hidrocarburos (800-900 ° C) (hidrocarburos gaseosos, gasolina pura, gasóleo atmosférico) es la principal fuente de producción de etileno y una de las principales fuentes de propileno, divinilo, benceno y una serie de otros productos. El proceso de pirólisis (craqueo) de materias primas de petróleo y gas fue patentado en 1877 por el ingeniero ruso, químico Alexander Alexandrovich Letniy.

Pirólisis de madera

Durante la pirólisis de la madera (450-500 ° C), se forman una serie de sustancias, tales como: carbón vegetal, alcohol metílico, ácido acético, acetona, resina, etc. Rusia es uno de los países más ricos en bosques. Por lo tanto, en Rusia, se formaron y trabajaron las mejores escuelas de pirólisis de madera del mundo. Su contribución ha recibido reconocimiento mundial.

Pirólisis de basura y desechos

Existen proyectos para la destrucción de residuos domésticos mediante pirólisis. Las dificultades con la organización de la pirólisis de neumáticos, plásticos y otros desechos orgánicos no están asociadas con la tecnología de pirólisis en sí, que no difiere de la tecnología de procesamiento térmico de otros materiales sólidos.

El problema es que la mayoría de los desechos contienen fósforo, cloro y azufre. El azufre y el fósforo en forma oxidada son volátiles y nocivos para el medio ambiente. El cloro reacciona activamente con los productos de pirólisis orgánicos para formar compuestos tóxicos persistentes (por ejemplo, dioxinas).




La captura de estos compuestos del humo no es barata y tiene sus propios desafíos. El problema del reciclaje de neumáticos de automóvil gastados y productos de caucho fuera de servicio reviste una gran importancia ecológica y económica para todos los países desarrollados del mundo. Y la irremplazabilidad de las materias primas del petróleo natural dicta la necesidad de utilizar recursos secundarios con la máxima eficiencia.

Los neumáticos y los polímeros son materias primas valiosas, como resultado de su procesamiento por pirólisis a baja temperatura (hasta 500 ° C) se obtienen fracciones de hidrocarburos líquidos (aceite sintético), residuos de carbono (negro de carbón), cordón de acero y gas combustible. Al mismo tiempo, si se quema 1 tonelada de neumáticos, se liberarán a la atmósfera 270 kg de hollín y 450 kg de gases tóxicos.

Ventajas de las plantas de pirólisis:

  1.  Se logra una utilización prácticamente completa de los recursos materiales y energéticos de los residuos sólidos y la independencia energética de todo el ciclo tecnológico.
  2.  Dado que la descomposición térmica ocurre sin acceso de aire, no existen condiciones para la formación de compuestos tóxicos como dioxina, furano, benzopireno, etc.
  3.  El circuito cerrado, la compacidad de los equipos y el respeto al medio ambiente determinan la posibilidad de ubicar tal empresa dentro de los límites de cualquier ciudad.
  4.  Teniendo en cuenta que el componente mineral de los RSU (escoria respetuosa con el medio ambiente después del tratamiento térmico) se puede utilizar para obras viales, esta tecnología puede clasificarse como completamente sin residuos.
  5.  Estas instalaciones permiten sacar provecho de la venta de productos manufacturados (vapor, electricidad), a diferencia de las instalaciones de producción que operan hoy, donde los costos operativos superan significativamente los ingresos por ventas y la rentabilidad de las empresas se basa en los pagos de la población por el procesamiento de residuos.

Para las plantas de pirólisis, no hay necesidad de construir estructuras de capital ni chimeneas altas. Las unidades se pueden montar debajo de un cobertizo o en hangares ligeros sobre una base de hormigón

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