Πυρόλυση

Η πυρόλυση είναι η χημική διάσπαση οργανικών υλικών με θέρμανση απουσία οξυγόνου και άλλων αντιδραστηρίων, εκτός πιθανόν από ατμό.

Η εκτενής πυρόλυση που αφήνει μόνο άνθρακα ως κατάλοιπο λέγεται ανθρακοποίηση. Η πυρόλυση είναι μια ειδική περίπτωση θερμόλυσης.

Άνυδρη πυρόλυση

Η πυρόλυση εννοείται συνήθως ως άνυδρη (χωρίς νερό). Το φαινόμενο εμφανίζεται όποτε ένα στερεό οργανικό υλικό θερμαίνεται κατάλληλα, π.χ. τηγανίζεται, ψήνεται κλπ. Παρ' ότι αυτές οι διαδικασίες πραγματοποιούνται σε ανοικτή ατμόσφαιρα, τα εξωτερικά στρώματα του υλικού κρατούν το εσωτερικό μακριά από το οξυγόνο.

Το φαινόμενο επίσης συμβαίνει κατά την καύση συμπαγούς στέρεου καύσιμου όπως το ξύλο. Οι φλόγες ενός ξύλου που καίγεται προκαλούνται από την καύση των αερίων που απελευθερώνονται από την πυρόλυση, όχι από την καύση του ίδιου του ξύλου. Συνεπώς, η πυρόλυση κοινών υλικών όπως ξύλο, πλαστικό και ύφασμα είναι πολύ σημαντική σε θέματα πυρασφάλειας και πυρόσβεσης.

Εφαρμογές

Μια πανάρχαια βιομηχανική χρήση της άνυδρης πυρόλυσης είναι η παραγωγή ξυλοκάρβουνου μέσω της πυρόλυσης του ξύλου. Πιο πρόσφατα, η πυρόλυση έχει χρησιμοποιηθεί για τη μαζική μετατροπή ορυκτού κάρβουνου σε κοκ για τη μεταλλουργία και ειδικότερα την κατασκευή ατσαλιού.

Σε πολλές βιομηχανικές εφαρμογές η διαδικασία γίνεται κάτω από πίεση και σε θερμοκρασίες πάνω από 430°C.

Η άνυδρη πυρόλυση μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή υγρών καυσίμων παραπλήσιων με το ντήζελ από στέρεα βιομάζα ή πλαστικό. Η περισσότερο κοινή τεχνική χρησιμοποιεί πολύ μικρούς χρόνους εφαρμογής (<2 δευτερόλεπτα) και υψηλά επίπεδα θέρμανσης σε θερμοκρασίες 350-500°C και λέγεται γρήγορη ή αστραπιαία πυρόλυση.

Παράγωγα πετρελαίου

Η πυρόλυση αποτελεί τεχνική μέθοδο που εφαρμόζουν τα διυλιστήρια πετρελαίου για την παραγωγή ελαφρύτερων υδρογονανθράκων του πετρελαίου όπως η βενζίνη, η κηροζίνη κλπ.

Με την τεχνική αυτή των διυλιστηρίων παράγονται πλείστα προϊόντα και ανάλογα αυτών η πυρόλυση διακρίνεται σε «θερμική πυρόλυση» και σε «καταλυτική πυρόλυση».

• Θερμική πυρόλυση είναι η μέθοδος παραγωγής ελαίων (ελαφρών υδρογονανθράκων) στις στήλες απόσταξης των διυλιστηρίων που θερμαίνονται σε υψηλές θερμοκρασίες.
• Καταλυτική πυρόλυση είναι η μέθοδος παραγωγής ελαίων, όπως στη θερμική, που όμως στη συνέχεια υφίστανται επεξεργασία από κάποιο καταλύτη.

Ένυδρη πυρόλυση

Ο όρος πυρόλυση ορισμένες φορές χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη θερμόλυση παρουσία νερού, για παράδειγμα τον θερμικό αποπολυμερισμό οργανικών απόβλητων σε ελαφρύ ορυκτέλαιο.

Πυρόλυση σε κενό

Στην πυρόλυση σε κενό, οργανικά υλικά θερμαίνονται σε κενό με τον σκοπό να μειωθεί το σημείο βρασμού και να αποφευχθούν παράπλευρες χημικές αντιδράσεις. Χρησιμοποιείται στην οργανική χημεία ως συνθετικό εργαλείο. Στην αστραπιαία πυρόλυση σε κενό, ο χρόνος παραμονής στη θερμοκρασία εργασίας περιορίζεται στον συντομότερο δυνατό ώστε να περιορισθούν δευτερεύουσες αντιδράσεις.