Proses pirolitik atau pirolisis seperti yang juga diketahui adalah proses di mana degradasi biomassa terjadi melalui efek panas tanpa kehadiran oksigen yang diperlukan, yaitu proses yang terjadi di atmosfer yang sepenuhnya lembam.
Produk-produk yang terbentuk sebagai hasil dari pirolisis dapat berupa padat dan cair dan gas, dan sesuai dengan produk-produk seperti batubara atau arang, ter dan terakhir, produk gas atau uap pirolenous seperti yang juga dikenal. Proses ini dapat terjadi di alam secara individu atau bersama-sama dalam proses pembakaran atau gasifikasi.
Apa itu pirolisis?
Pirolisis adalah perlakuan termokimia, yang dapat diterapkan pada produk organik apa pun yang berbasis karbon. Bahan tersebut terpapar pada suhu tinggi dan, tanpa oksigen, melalui pemisahan kimia dan fisik menjadi molekul yang berbeda.
Definisi
Pirolisis adalah bentuk termolisis yang dapat didefinisikan sebagai dekomposisi termal yang dialami suatu bahan ketika tidak ada oksigen atau beberapa jenis reaktan. Dekomposisi yang diderita dapat dihasilkan melalui serangkaian reaksi kimia dan proses materi dan perpindahan panas yang cukup rumit. Itu juga dapat didefinisikan sebagai langkah yang terjadi sebelum gasifikasi dan pembakaran.
Ketika diproduksi dengan cara yang ekstrem, hanya menyisakan karbon sebagai residu, ia dikenal sebagai karbonisasi. Melalui pirolisis, kita dapat memperoleh berbagai produk sekunder yang bermanfaat di bidang teknologi.
Produk pirolisis selalu menghasilkan gas padat seperti batu bara, cairan dan non-kondensasi seperti H2, CH4, CnHm, CO, CO2 dan N. Karena fase cair diekstraksi dari gas pirolisis hanya selama pendinginan, pada Dalam beberapa aplikasi, kedua aliran ini dapat digunakan bersama ketika memasok aliran panas langsung ke ruang bakar atau ruang oksidasi.
Jenis
Ada dua jenis pirolisis yang berbeda tergantung pada kondisi fisik di mana ia dilakukan:
- Pirolisis berair: istilah ini digunakan ketika perlu untuk menyebutkan termolisis yang terjadi di hadapan air, seperti misalnya perengkahan dengan uap air minyak bumi atau depolimerisasi termal residu organik dalam minyak mentah berat.
- Pirolisis vakum: Jenis pirolisis vakum ini melibatkan bahan organik yang dipanaskan dalam ruang hampa untuk mengurangi titik didih dan menghindari reaksi kimia yang tidak menguntungkan.
Proses pirolisis
Proses pirolisis terjadi memiliki tiga tahap, yaitu sebagai berikut:
- Pada tahap pertama, dekomposisi terjadi secara perlahan, sambil menghasilkan sejumlah kecil air, karbon oksida, hidrogen, dan metana. Dekomposisi ini terjadi sebagai akibat dari pecahnya ikatan karena suhu proses yang tinggi dan sebagai konsekuensi dari pelepasan gas yang disimpan dalam batubara.
- Tahap kedua dikenal sebagai tahap dekomposisi termal aktif. Suhu pada tahap ini meningkat dan terjadi fragmentasi yang lebih dalam dari molekul karbon, membentuk hidrokarbon dan ter yang dapat diterima.
- Tahap ini dimulai pada 360ºC dan berakhir ketika suhu telah mencapai sekitar 560ºC.
- Tahap terakhir terjadi pada suhu di atas 600 º C, dan ditandai dengan eliminasi hidrogen dan heteroatom lainnya secara bertahap.
Pentingnya
Pirolisis sangat penting karena bertanggung jawab untuk memfasilitasi pengendalian pencemaran udara berkenaan dengan pembakaran. Ini juga membantu mengurangi volume sampah yang masuk dan produksi limbah steril, yang meningkatkan kehidupan dan meningkatkan kualitas tempat pembuangan sampah sehubungan dengan limbah yang tidak diolah. Dan akhirnya, ini juga merupakan metode yang berfungsi untuk mengubah sebagian limbah menjadi bahan bakar yang dapat disimpan dan diangkut.
Contoh
- Pirolisis biomassa: dengan pirolisis ini, bahan bakar dapat diperoleh dari biji kopi, senyawa fenologis antioksidan, polifenol dari tebu.
- Pirolisis alkana: kasus ini juga dikenal dengan nama perengkahan atau disintegrasi, yang bisa bersifat termal, katalitik, dan melalui perlakuan dengan hidrogen.
- Pirolisis minyak: dalam hal minyak, alkana mengalami suhu tinggi, menghasilkan hidrokarbon.
- Pirolisis plastik: melalui proses ini di mana panas membantu menguraikan bahan menjadi gas, telah dimungkinkan untuk menguraikan plastik menjadi elemen dasarnya. Gas-gas yang diperoleh dapat disuntikkan langsung ke motor untuk produksi energi, yang menghasilkan pengurangan kontaminasi plastik karena dapat digunakan sebagai bahan baku untuk proses ini.
- Pirolisis kayu: itu adalah penguraian kayu dengan memanaskan hingga 450º C tanpa ada akses udara dengan pembentukan produk gas dan cairan serta limbah padat, yang merupakan arang.
