Die Pyrolyse ist ein thermochemischer Prozess, bei dem ein Material unter Ausschluss von Sauerstoff erhitzt wird. Dadurch wird das Material in kleinere Moleküle und chemische Verbindungen aufgespalten. Dieses Verfahren wird häufig eingesetzt, um organische Materialien in einen festen Rückstand umzuwandeln, der Asche und Kohlenstoff, geringe Mengen an Flüssigkeit und Gase enthält. Ein Beispiel für die Pyrolyse ist die Umwandlung von Holz in Holzkohle durch Erhitzen in einer sauerstoffarmen Umgebung.
4 Schlüsselschritte der Pyrolyseumwandlung
1. Trocknung
Das Ausgangsmaterial wird getrocknet, um die im Material enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Dies gewährleistet eine effiziente Pyrolyse und verhindert unerwünschte Reaktionen.
2. Pyrolyse
Der getrocknete Rohstoff wird unter Ausschluss von Sauerstoff hohen Temperaturen ausgesetzt, die in der Regel zwischen 400 und 800 Grad Celsius liegen. Diese thermische Zersetzung führt zur Aufspaltung des organischen Materials in flüchtige Gase, flüssige Produkte und feste Kohle.
3. Kondensation und Sammlung
Die Pyrolyseprodukte werden abgetrennt und schnell abgekühlt. Die Feststoffe werden von den Pyrolyseprodukten getrennt, und die flüssigen Produkte werden gesammelt.
4. Arten der Pyrolyse
Es gibt verschiedene Arten der Pyrolyse, jede mit spezifischen Anwendungen und Ergebnissen:
- Verkohlung: Hierbei handelt es sich um die vollständige Pyrolyse von organischem Material, wobei ein fester Rückstand zurückbleibt, der hauptsächlich aus elementarem Kohlenstoff besteht.
- Methan-Pyrolyse: Bei diesem Verfahren wird Methan direkt in Wasserstoff und abtrennbaren festen Kohlenstoff umgewandelt, wobei häufig geschmolzene Metallkatalysatoren verwendet werden.
- Wasserhaltige Pyrolyse: Bei dieser Art der Pyrolyse, die in Gegenwart von überhitztem Wasser oder Dampf durchgeführt wird, entstehen Wasserstoff und erhebliches atmosphärisches Kohlendioxid.
- Trockene Destillation: Dieses Verfahren wird bei der ursprünglichen Herstellung von Schwefelsäure aus Sulfaten eingesetzt.
- Zerstörende Destillation: Wird häufig bei der Herstellung von Holzkohle, Koks und Aktivkohle eingesetzt.
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