stringtranslate.com

Пиролиз

Горящие куски древесины, демонстрирующие различные стадии пиролиза, за которым следует окислительное горение.

Пиролиз — процесс термического разложения материалов при повышенных температурах, часто в инертной атмосфере [1] без доступа кислорода.

Этимология

Слово пиролиз образовано от греческих корней pyro- (от др. - греч. πῦρ : pûr — «огонь, жар, лихорадка») и lysis (λύσις : lúsis — «разделение, разрыхление»).

Приложения

Пиролиз чаще всего используется при обработке органических материалов. Это один из процессов, связанных с обугливанием древесины [2] или пиролизом биомассы. В целом, пиролиз органических веществ производит летучие продукты и оставляет уголь , богатый углеродом твердый остаток. Экстремальный пиролиз, который оставляет в основном углерод в качестве остатка, называется карбонизацией . Пиролиз считается одним из этапов в процессах газификации или сжигания. [3] [4] Неспециалисты часто путают пиролизный газ с синтез-газом. Пиролизный газ имеет высокий процент тяжелых фракций смолы, которые конденсируются при относительно высоких температурах, что препятствует его прямому использованию в газовых горелках и двигателях внутреннего сгорания, в отличие от синтез-газа.

Этот процесс широко используется в химической промышленности , например, для производства этилена , многих форм углерода и других химикатов из нефти, угля и даже древесины, или для производства кокса из угля . Он также используется для преобразования природного газа (в первую очередь метана ) в водородный газ и твердый углеродный уголь, недавно введенный в промышленных масштабах. [5] Желаемые применения пиролиза будут преобразовывать биомассу в синтетический газ и биоуголь , отходы пластика обратно в пригодное для использования масло или отходы в безопасно утилизируемые вещества.

Терминология

Пиролиз — один из различных типов процессов химической деградации, которые происходят при более высоких температурах (выше точки кипения воды или других растворителей). Он отличается от других процессов, таких как горение и гидролиз , тем, что обычно не включает добавление других реагентов, таких как кислород (O 2 , при горении) или вода (при гидролизе). [6] Пиролиз производит твердые вещества ( уголь ), конденсируемые жидкости (легкие и тяжелые масла и смолу ) и неконденсирующиеся газы. [7] [8] [9] [10]

Пиролиз отличается от газификации . В химической промышленности пиролиз относится к частичной термической деградации углеродистых материалов, которая происходит в инертной (безкислородной) атмосфере и производит как газы, так и жидкости и твердые вещества. Пиролиз может быть расширен до полной газификации, которая производит в основном газообразный выход, [11] часто с добавлением, например, водяного пара для газификации остаточных углеродистых твердых веществ, см. Паровой риформинг .

Типы

Конкретные типы пиролиза включают в себя:


Другие типы пиролиза основаны на другой классификации, которая фокусируется на условиях проведения пиролиза и используемой системе нагрева, которые влияют на выход продуктов пиролиза.

История

Дубовый уголь

Пиролиз использовался для превращения древесины в древесный уголь с древних времен. Древние египтяне использовали жидкую фракцию, полученную при пиролизе кедровой древесины, в процессе бальзамирования . [15]

Сухая перегонка древесины оставалась основным источником метанола вплоть до начала 20 века. [16] Пиролиз сыграл важную роль в открытии многих химических веществ, таких как фосфор из гидрофосфата аммония и натрия NH4NaHPO4 в концентрированной моче , кислород из оксида ртути и различные нитраты . [ требуется ссылка ]

Общие процессы и механизмы

Процессы термической деградации органических веществ при атмосферном давлении.

Пиролиз обычно заключается в нагревании материала выше температуры его разложения , разрывая химические связи в его молекулах. Фрагменты обычно становятся более мелкими молекулами, но могут объединяться, образуя остатки с большей молекулярной массой, даже аморфные ковалентные твердые вещества . [ необходима цитата ]

Во многих условиях могут присутствовать некоторые количества кислорода, воды или других веществ, так что горение, гидролиз или другие химические процессы могут происходить помимо собственно пиролиза. Иногда эти химикаты добавляются намеренно, как при сжигании дров , при традиционном производстве древесного угля и при паровом крекинге сырой нефти. [ необходима цитата ]

Наоборот, исходный материал можно нагревать в вакууме или в инертной атмосфере , чтобы избежать побочных химических реакций (таких как горение или гидролиз). Пиролиз в вакууме также снижает температуру кипения побочных продуктов, улучшая их извлечение.

Когда органическое вещество нагревается при повышении температуры в открытых контейнерах, обычно происходят следующие процессы, на последовательных или перекрывающихся стадиях: [ необходима цитата ]

Проблемы безопасности

Поскольку пиролиз происходит при высоких температурах, которые превышают температуру самовоспламенения образующихся газов, существует риск взрыва, если присутствует кислород. Для контроля температуры пиролизных систем необходим тщательный контроль температуры, который может быть достигнут с помощью контроллера пиролиза с открытым исходным кодом . [18] Пиролиз также производит различные токсичные газы, в основном оксид углерода . Наибольший риск возгорания, взрыва и выброса токсичных газов возникает, когда система запускается и выключается, работает с перерывами или во время сбоев в работе. [19]

Продувка инертным газом необходима для управления присущими взрывоопасными рисками. Процедура нетривиальна, и неспособность предотвратить попадание кислорода приводила к несчастным случаям. [20]

Возникновение и использование

Подпольная химия

Преобразование КБД в ТГК может быть осуществлено путем пиролиза. [21] [22]

Приготовление пищи

Пиролиз имеет множество применений в приготовлении пищи. [23] Карамелизация — это пиролиз сахаров в пище (часто после того, как сахара были получены путем распада полисахаридов ). Пища становится коричневой и меняет вкус. Отличительные вкусы используются во многих блюдах; например, карамелизированный лук используется во французском луковом супе . [24] [25] Температура, необходимая для карамелизации, лежит выше точки кипения воды. [24] Масло для жарки может легко подняться выше точки кипения. Накрывая сковороду крышкой, вы удерживаете воду, и часть ее повторно конденсируется, сохраняя температуру слишком низкой для подрумянивания в течение длительного времени.

Пиролиз пищи также может быть нежелательным, например, при обугливании сгоревшей пищи (при температурах, слишком низких для окислительного сгорания углерода с образованием пламени и превращением пищи в пепел ).

Кокс, углерод, древесный уголь и угольки

Древесный уголь в брикетах , часто изготавливаемый из прессованных опилок или аналогичного материала.

Углерод и богатые углеродом материалы обладают желаемыми свойствами, но нелетучи, даже при высоких температурах. Следовательно, пиролиз используется для получения многих видов углерода; они могут использоваться в качестве топлива, как реагенты в сталеплавильном производстве (кокс) и как конструкционные материалы.

Древесный уголь — менее дымное топливо, чем пиролизованная древесина. [26] В некоторых городах запрещено или запрещалось разведение дров; когда жители используют только древесный уголь (и аналогичным образом обработанный каменный уголь, называемый коксом ), загрязнение воздуха значительно снижается. В городах, где люди обычно не готовят еду или не греются с помощью огня, это не нужно. В середине 20-го века «бездымное» законодательство в Европе требовало более чистых методов сжигания, таких как коксовое топливо [27] и мусоросжигательные печи с дымовым горением [28] в качестве эффективной меры по снижению загрязнения воздуха [27]

Кузнечный горн с воздуходувкой, прогоняющей воздух через слой топлива для повышения температуры огня. На периферии уголь пиролизуется, поглощая тепло; кокс в центре — это почти чистый углерод, и при окислении углерода выделяется много тепла.
Типичные органические продукты, получаемые при пиролизе угля (X = CH, N).

Процесс производства кокса или «коксования» состоит из нагрева материала в «коксовых печах» до очень высоких температур (до 900 °C или 1700 °F), так что молекулы распадаются на более легкие летучие вещества, которые покидают сосуд, и пористый, но твердый остаток, который в основном состоит из углерода и неорганической золы. Количество летучих веществ варьируется в зависимости от исходного материала, но обычно составляет 25–30% от его веса. Высокотемпературный пиролиз используется в промышленных масштабах для преобразования угля в кокс . Это полезно в металлургии , где более высокие температуры необходимы для многих процессов, таких как производство стали . Летучие побочные продукты этого процесса также часто полезны, включая бензол и пиридин . [29] Кокс также может быть получен из твердого остатка, оставшегося после переработки нефти.

Первоначальная сосудистая структура древесины и поры, созданные выходящим газом, объединяются, чтобы произвести легкий и пористый материал. Начиная с плотного древесноподобного материала, такого как ореховая скорлупа или персиковые косточки , можно получить форму древесного угля с особенно мелкими порами (и, следовательно, с гораздо большей площадью поверхности пор), называемого активированным углем , который используется в качестве адсорбента для широкого спектра химических веществ.

Биоуголь — это остаток неполного органического пиролиза, например, от костров, используемых для приготовления пищи. Это ключевой компонент почв terra preta , связанных с древними коренными общинами бассейна Амазонки . [30] Terra preta пользуется большим спросом у местных фермеров из-за ее превосходного плодородия и способности поддерживать и сохранять улучшенный набор полезной микробиоты по сравнению с типичной красной почвой региона. В настоящее время предпринимаются попытки воссоздать эти почвы с помощью биоугля — твердого остатка пиролиза различных материалов, в основном органических отходов.

Углеродные волокна, полученные путем пиролиза шелкового кокона. Электронная микрофотография, масштабная линейка внизу слева показывает 100 мкм .

Углеродные волокна — это нити углерода, которые можно использовать для изготовления очень прочных нитей и текстиля. Изделия из углеродного волокна часто производятся путем прядения и плетения желаемого элемента из волокон подходящего полимера , а затем пиролиза материала при высокой температуре (от 1500 до 3000 °C или от 2730 до 5430 °F). Первые углеродные волокна были сделаны из вискозы , но полиакрилонитрил стал наиболее распространенным исходным материалом. Для своих первых работоспособных электрических ламп Джозеф Уилсон Суон и Томас Эдисон использовали углеродные нити, изготовленные путем пиролиза хлопчатобумажной пряжи и бамбуковых щепок соответственно.

Пиролиз — это реакция, используемая для покрытия предварительно сформированной подложки слоем пиролитического углерода . Обычно это делается в реакторе с псевдоожиженным слоем, нагретом до 1000–2000 °C или 1830–3630 °F. Пиролитические углеродные покрытия используются во многих областях, включая искусственные сердечные клапаны . [31]

Жидкое и газообразное биотопливо

Пиролиз является основой нескольких методов получения топлива из биомассы , т. е. лигноцеллюлозной биомассы . [32] Культуры, изучаемые в качестве сырья для пиролиза, включают местные североамериканские прерийные травы, такие как просо, и выведенные версии других трав, таких как Miscantheus giganteus . Другие источники органического вещества в качестве сырья для пиролиза включают зеленые отходы, опилки, древесные отходы, листья, овощи, ореховую скорлупу, солому, хлопковый мусор, рисовую шелуху и апельсиновую корку. [3] Отходы животного происхождения, включая птичий помет, молочный навоз и, возможно, другие виды навоза, также находятся на стадии оценки. Некоторые промышленные побочные продукты также являются подходящим сырьем, включая бумажный шлам, барду [33] и ил сточных вод. [34]

В компонентах биомассы пиролиз гемицеллюлозы происходит при температуре от 210 до 310 °C. [3] Пиролиз целлюлозы начинается при температуре от 300 до 315 °C и заканчивается при 360–380 °C, с пиком при 342–354 °C. [3] Лигнин начинает разлагаться при температуре около 200 °C и продолжается до 1000 °C. [35]

Синтетическое дизельное топливо, получаемое путем пиролиза органических материалов, пока не является экономически конкурентоспособным. [36] Более высокая эффективность иногда достигается с помощью флэш-пиролиза , при котором мелкодисперсное сырье быстро нагревается до температуры от 350 до 500 °C (от 660 до 930 °F) менее чем за две секунды.

Синтез-газ обычно получают путем пиролиза. [23]

Низкое качество масел, получаемых путем пиролиза, можно улучшить с помощью физических и химических процессов [37] , которые могут привести к увеличению производственных затрат, но могут оказаться экономически выгодными при изменении обстоятельств.

Также существует возможность интеграции с другими процессами, такими как механическая биологическая очистка и анаэробное сбраживание . [38] Быстрый пиролиз также исследуется для преобразования биомассы. [39] Топливное биомасло также может быть получено путем водного пиролиза .

Пиролиз метана для получения водорода

Иллюстрация входных и выходных данных пиролиза метана, эффективного одноэтапного процесса получения водорода без выбросов парниковых газов.

Пиролиз метана [40] — это промышленный процесс получения «бирюзового» водорода из метана путем удаления твердого углерода из природного газа . [41] Этот одноступенчатый процесс производит водород в больших объемах по низкой стоимости (меньше, чем паровой риформинг с секвестрацией углерода ). [42] Не происходит выброса парниковых газов. Не требуется глубокого закачивания углекислого газа. При использовании водорода в качестве топлива для большегрузных электромобилей на топливных элементах , [43] [44] [45] [ 46] [47] газотурбинной электрогенерации, [48] [49] и водорода для промышленных процессов, включая производство аммиачных удобрений и цемента, выделяется только вода. [50] [51] Пиролиз метана — это процесс, работающий при температуре около 1065 °C для получения водорода из природного газа, что позволяет легко удалять углерод (твердый углерод является побочным продуктом процесса). [52] [53] Твердый углерод промышленного качества затем может быть продан или захоронен и не выбрасывается в атмосферу, что позволяет избежать выбросов парниковых газов (ПГ) или загрязнения грунтовых вод со свалки. В 2015 году компания Monolith Materials построила пилотную установку в Редвуд-Сити, штат Калифорния, для изучения масштабирования пиролиза метана с использованием возобновляемой энергии в этом процессе. [54]   Успешный пилотный проект затем привел к созданию более крупной демонстрационной установки коммерческого масштаба в Халламе, штат Небраска, в 2016 году. [55]   По состоянию на 2020 год эта установка находится в эксплуатации и может производить около 14 метрических тонн водорода в день. В 2021 году Министерство энергетики США поддержало планы Monolith Materials по крупному расширению с помощью гарантии по кредиту в размере 1 млрд долларов. [56]   Финансирование поможет создать установку, способную производить 164 метрических тонн водорода в день к 2024 году. Пилотные проекты с газовыми коммунальными службами и биогазовыми установками ведутся с такими компаниями, как Modern Hydrogen. [57] [58] Объемное производство также оценивается на пилотной установке BASF «пиролиз метана в масштабе», [5] группой химиков-технологов Калифорнийского университета в Санта-Барбаре [59] и в таких исследовательских лабораториях, как Лаборатория жидких металлов Карлсруэ (KALLA). [60] Мощность, потребляемая для технологического тепла, составляет всего одну седьмую часть мощности, потребляемой при методе электролиза воды для производства водорода. [61]

Австралийская компания Hazer Group была основана в 2010 году для коммерциализации технологии, изначально разработанной в Университете Западной Австралии. Компания была зарегистрирована на ASX в декабре 2015 года. Она завершает коммерческий демонстрационный проект по производству возобновляемого водорода и графита из сточных вод и железной руды в качестве технологии использования катализатора процесса, созданной Университетом Западной Австралии (UWA). Проект коммерческой демонстрационной установки является первым в Австралии и, как ожидается, будет производить около 100 тонн топливного водорода и 380 тонн графита каждый год, начиная с 2023 года. [62] Его запуск был запланирован на 2022 год. «10 декабря 2021 года: Hazer Group (ASX: HZR) с сожалением сообщает о задержке в завершении изготовления реактора для коммерческого демонстрационного проекта Hazer (CDP). Ожидается, что это задержит запланированный ввод в эксплуатацию Hazer CDP, и теперь ожидается, что ввод в эксплуатацию произойдет после нашей текущей целевой даты 1 квартала 2022 года». [63] У Hazer Group есть соглашения о сотрудничестве с Engie по строительству завода во Франции в мае 2023 года, [64] Меморандум о взаимопонимании с Chubu Electric & Chiyoda в Японии в апреле 2023 года [65] и соглашение с Suncor Energy и FortisBC по разработке завода по производству водорода Burrard-Hazer мощностью 2500 тонн в год в Канаде в апреле 2022 года [66] [67]

Технология американской компании C-Zero преобразует природный газ в водород и твердый углерод. Водород обеспечивает чистую, недорогую энергию по требованию, в то время как углерод может быть постоянно секвестрирован. [68] В июне 2022 года C-Zero объявила, что закрыла раунд финансирования на сумму 34 миллиона долларов, возглавляемый SK Gas, дочерней компанией второго по величине конгломерата Южной Кореи, SK Group. К SK Gas присоединились еще два новых инвестора, Engie New Ventures и Trafigura, одна из крупнейших в мире компаний по торговле физическими товарами, в дополнение к участию существующих инвесторов, включая Breakthrough Energy Ventures, Eni Next, Mitsubishi Heavy Industries и AP Ventures. Финансирование было предоставлено для первой пилотной установки C-Zero, которая, как ожидается, будет запущена в эксплуатацию в первом квартале 2023 года. Установка может быть способна производить до 400 кг водорода в день из природного газа без выбросов CO2. [69]

Одна из крупнейших в мире химических компаний, BASF , занимается исследованиями пиролиза водорода уже более 10 лет. [70]

этилен

Пиролиз используется для производства этилена , химического соединения, производимого в самых крупных промышленных масштабах (>110 миллионов тонн/год в 2005 году). В этом процессе углеводороды из нефти нагреваются до температуры около 600 °C (1112 °F) в присутствии пара; это называется паровым крекингом . Полученный этилен используется для производства антифриза ( этиленгликоля ), ПВХ (через винилхлорид ) и многих других полимеров, таких как полиэтилен и полистирол. [71]

Полупроводники

Иллюстрация процесса парофазной эпитаксии металлоорганических соединений , включающего пиролиз летучих веществ

Процесс эпитаксии из паровой фазы металлоорганических соединений (MOCVD) подразумевает пиролиз летучих металлоорганических соединений для получения полупроводников, твердых покрытий и других применимых материалов. Реакции влекут за собой термическую деградацию прекурсоров с осаждением неорганического компонента и высвобождением углеводородов в виде газообразных отходов. Поскольку это осаждение атом за атомом, эти атомы организуются в кристаллы для формирования объемного полупроводника. Сырой поликристаллический кремний получают путем химического осаждения из паровой фазы силановых газов:

SiH4 → Si + 2H2

Арсенид галлия , еще один полупроводник, образуется при совместном пиролизе триметилгаллия и арсина .

Управление отходами

Пиролиз также может быть использован для обработки твердых бытовых отходов и пластиковых отходов . [4] [17] [72] Главным преимуществом является уменьшение объема отходов. В принципе, пиролиз регенерирует мономеры (предшественники) в полимеры, которые обрабатываются, но на практике этот процесс не является ни чистым, ни экономически конкурентоспособным источником мономеров. [73] [74] [75]

В сфере утилизации отходов шин пиролиз шин является хорошо развитой технологией. [76] Другие продукты пиролиза автомобильных шин включают стальную проволоку, сажу и битум. [77] Эта область сталкивается с законодательными, экономическими и маркетинговыми препятствиями. [78] Масло, полученное в результате пиролиза резины шин, имеет высокое содержание серы, что делает его потенциально загрязняющим веществом; следовательно, его следует десульфурировать. [79] [80]

Щелочной пиролиз канализационного ила при низкой температуре 500 °C может увеличить производство H 2 с улавливанием углерода на месте. Использование NaOH (гидроксида натрия) имеет потенциал для производства газа, богатого H 2 , который может быть использован непосредственно для топливных элементов. [34] [81]

В начале ноября 2021 года американский штат Джорджия объявил о совместных усилиях с Igneo Technologies по строительству крупного завода по переработке электроники стоимостью 85 миллионов долларов в порту Саванны . Проект будет сосредоточен на менее ценных устройствах с большим содержанием пластика в потоке отходов с использованием нескольких измельчителей и печей с использованием технологии пиролиза. [82]

Одноступенчатый пиролиз и двухступенчатый пиролиз табачных отходов

Пиролиз также использовался для попытки уменьшить табачные отходы. Один из методов был реализован, когда табачные отходы были разделены на две категории TLW (отходы табачных листьев) и TSW (отходы табачных палочек). Было определено, что TLW - это любые отходы от сигарет, а TSW - это любые отходы от электронных сигарет. И TLW, и TSW высушивались при температуре 80 °C в течение 24 часов и хранились в эксикаторе. [83] Образцы были заземлены таким образом, чтобы содержимое было однородным. Табачные отходы (TW) также содержат неорганические (металлические) компоненты, которые были определены с помощью индуктивно-связанного плазменно-оптического спектрометра. [83] Термогравиметрический анализ использовался для термического разложения четырех образцов (TLW, TSW, глицерин и гуаровая камедь ) и контролировался в определенных динамических температурных условиях. [83] В испытаниях на пиролиз использовалось около одного грамма как TLW, так и TSW. Во время этих аналитических испытаний CO 2 и N 2 использовались в качестве атмосфер внутри трубчатого реактора, который был построен с использованием кварцевых трубок. Для атмосфер CO 2 и N 2 скорость потока составляла 100 мл мин −1 . [83] Внешний нагрев создавался с помощью трубчатой ​​печи. Пирогенные продукты были разделены на три фазы. Первая фаза представляла собой биоуголь , твердый остаток, полученный в реакторе при 650 °C. Жидкие углеводороды второй фазы собирались холодной ловушкой растворителя и сортировались с помощью хроматографии. Третья и последняя фаза была проанализирована с помощью онлайн-микрогазового блока, и эти пиролизаты были газами.

Было проведено два различных типа экспериментов: одноступенчатый пиролиз и двухступенчатый пиролиз. Одноступенчатый пиролиз состоял из постоянной скорости нагрева (10 °C мин −1 ) от 30 до 720 °C. [83] На втором этапе теста двухступенчатого пиролиза пиролизаты из одноступенчатого пиролиза были пиролизованы во второй зоне нагрева, которая контролировалась изотермически при 650 °C. [83] Двухступенчатый пиролиз использовался, чтобы сосредоточиться в первую очередь на том, насколько хорошо CO 2 влияет на перераспределение углерода при добавлении тепла через вторую зону нагрева. [83]

Сначала было отмечено термолитическое поведение TLW и TSW в средах CO 2 и N 2. Для TLW и TSW термолитическое поведение было идентичным при температуре менее или равной 660 °C в средах CO 2 и N 2. Различия между средами начинают проявляться, когда температуры повышаются выше 660 °C, а остаточные массовые проценты значительно уменьшаются в среде CO 2 по сравнению со средой N 2. [ 83] Это наблюдение, вероятно, связано с реакцией Будуара , где мы видим спонтанную газификацию, происходящую при температурах, превышающих 710 °C. [84] [85] Хотя эти наблюдения были получены при температурах ниже 710 °C, они, скорее всего, связаны с каталитическими возможностями неорганических веществ в TLW. [83] Это было дополнительно исследовано с помощью измерений ICP-OES и обнаружено, что пятая часть остаточного массового процента была представлена ​​видами Ca. CaCO 3 используется в сигаретной бумаге и фильтрующем материале, что приводит к объяснению того, что деградация CaCO 3 вызывает реакцию чистого CO 2 с CaO в состоянии динамического равновесия. [83] Это является причиной наблюдения за массовым падением между 660 °C и 710 °C. Различия в пиках дифференциальной термограммы (DTG) для TLW сравнивались с TSW. TLW имел четыре отличительных пика при 87, 195, 265 и 306 °C, тогда как TSW имел два основных спада при 200 и 306 °C с одним пиком между ними. [83] Четыре пика указывают на то, что TLW содержит больше разнообразных типов добавок, чем TSW. [83] Остаточный процент массы между TLW и TSW был дополнительно сравнен, где остаточная масса в TSW была меньше, чем у TLW для сред CO 2 и N 2 , что позволило сделать вывод о том, что TSW имеет большее количество добавок, чем TLW. 

Производство водорода, метана и смол при создании биоугля

Одноступенчатый эксперимент по пиролизу показал разные результаты для сред CO 2 и N 2. Во время этого процесса наблюдалось выделение 5 различных заметных газов. Водород, метан, этан, углекислый газ и этилен образуются, когда термолитическая скорость TLW начинает замедляться при температуре, большей или равной 500 °C. Термолитическая скорость начинается при одинаковых температурах как для среды CO 2 , так и для среды N 2 , но в среде N 2 концентрация производства водорода, этана, этилена и метана выше, чем в среде CO 2 . Концентрация CO в среде CO 2 значительно выше, когда температура превышает 600 °C, и это связано с тем, что CO 2 высвобождается из CaCO 3 в TLW. [83] Это значительное увеличение концентрации CO является причиной того, что в среде CO 2 образуются более низкие концентрации других газов из-за эффекта разбавления. [83] Поскольку пиролиз представляет собой перераспределение углерода в углеродных субстратах в три пирогенных продукта. [83] Среда CO 2 будет более эффективной, поскольку восстановление CO 2 до CO позволяет окислять пиролизаты с образованием CO. В заключение, среда CO 2 позволяет получать более высокий выход газов, чем нефть и биоуголь. Когда тот же процесс выполняется для TSW, тенденции почти идентичны, поэтому те же объяснения можно применить к пиролизу TSW. [83]

Вредные химикаты были уменьшены в среде CO 2 из-за образования CO, что привело к уменьшению смолы. Одноступенчатый пиролиз не был столь эффективен для активации CO 2 при перегруппировке углерода из-за большого количества жидких пиролизатов (смолы). Двухступенчатый пиролиз для среды CO 2 допускал более высокие концентрации газов из-за второй зоны нагрева. Вторая зона нагрева имела постоянную температуру 650 °C изотермически. [83] Больше реакций между CO 2 и газообразными пиролизатами с более длительным временем пребывания означало, что CO 2 мог дополнительно преобразовывать пиролизаты в CO. [83] Результаты показали, что двухступенчатый пиролиз был эффективным способом снижения содержания смолы и увеличения концентрации газа примерно на 10 мас.% как для TLW (64,20 мас.%), так и для TSW (73,71%). [83]

Термическая очистка

Пиролиз также используется для термической очистки , промышленного применения для удаления органических веществ, таких как полимеры , пластики и покрытия , из деталей, продуктов или производственных компонентов, таких как шнеки экструдера , фильеры [86] и статические смесители . В процессе термической очистки при температурах от 310 до 540 °C (от 600 до 1000 °F) [87] органический материал преобразуется путем пиролиза и окисления в летучие органические соединения , углеводороды и карбонизированный газ. [88] Неорганические элементы остаются. [89]

Пиролиз используется в нескольких типах систем термической очистки:

Тонкий химический синтез

Пиролиз используется при производстве химических соединений, в основном, но не только, в исследовательских лабораториях.

Область кластеров боргидрида началась с изучения пиролиза диборана (B 2 H 6 ) при температуре около 200 °C. Продукты включают кластеры пентаборан и декаборан . Эти пиролизы включают не только крекинг (для получения H 2 ), но и повторную конденсацию . [95]

Синтез наночастиц [96] циркония [ 97] и оксидов [98] с использованием ультразвукового сопла в процессе, называемом ультразвуковым распылительным пиролизом (USP).

Другие применения и случаи

Генерация ПАУ

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) могут быть получены в результате пиролиза различных фракций твердых отходов, [10] таких как гемицеллюлоза , целлюлоза , лигнин , пектин , крахмал , полиэтилен (ПЭ), полистирол (ПС), поливинилхлорид (ПВХ) и полиэтилентерефталат (ПЭТ). ПС, ПВХ и лигнин генерируют значительное количество ПАУ. Нафталин является наиболее распространенным ПАУ среди всех полициклических ароматических углеводородов. [101]

При повышении температуры от 500 до 900 °C увеличивается большинство ПАУ. С повышением температуры процент легких ПАУ уменьшается, а процент тяжелых ПАУ увеличивается. [102] [103]

Инструменты для изучения

Термогравиметрический анализ

Термогравиметрический анализ (ТГА) является одним из наиболее распространенных методов исследования пиролиза без ограничений тепло- и массопереноса. Результаты могут быть использованы для определения кинетики потери массы. [3] [17] [4] [35] [72] Энергии активации могут быть рассчитаны с использованием метода Киссинджера или метода наименьших квадратов пикового анализа (PA-LSM). [4] [35]

TGA может сочетаться с инфракрасной спектроскопией с преобразованием Фурье (FTIR) и масс-спектрометрией . По мере повышения температуры можно измерять летучие вещества, образующиеся в результате пиролиза. [104] [81]

Макро-ТГА

В ТГА образец загружается первым до повышения температуры, а скорость нагрева низкая (менее 100 °C мин −1 ). Макро-ТГА может использовать образцы в масштабе грамма для исследования эффектов пиролиза с массо- и теплопередачей. [4] [105]

Пиролиз–газовая хроматография–масс-спектрометрия

Пиролизная масс-спектрометрия (Py-GC-MS) является важной лабораторной процедурой для определения структуры соединений. [106] [107]

Машинное обучение

В последние годы машинное обучение привлекло значительный исследовательский интерес в области прогнозирования урожайности, оптимизации параметров и мониторинга пиролитических процессов. [108] [109]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Пиролиз". Сборник химических терминов . Международный союз теоретической и прикладной химии . 2009. стр. 1824. doi :10.1351/goldbook.P04961. ISBN 978-0-9678550-9-7. Получено 10.01.2018 .
  2. ^ "Сжигание древесины". Сайт InnoFireWood . Архивировано из оригинала 2010-02-09 . Получено 2010-02-06 .
  3. ^ abcdefg Чжоу, Хуэй; Лонг, Яньцю; Мэн, Айхун; Ли, Цинхай; Чжан, Яньго (август 2013 г.). «Моделирование пиролиза пяти видов биомассы гемицеллюлозой, целлюлозой и лигнином на основе термогравиметрических кривых». Thermochimica Acta . 566 : 36–43. Bibcode : 2013TcAc..566...36Z. doi : 10.1016/j.tca.2013.04.040.
  4. ^ abcdef Чжоу, Хуэй (2017). "Термохимическая конверсия горючих твердых отходов". Springer Dissertations . doi :10.1007/978-981-10-3827-3. ISBN 978-981-10-3826-6. ISSN  2190-5053. S2CID  135947379.
  5. ^ ab BASF. "Исследователи BASF работают над принципиально новыми, низкоуглеродными производственными процессами, пиролизом метана". Устойчивое развитие США . BASF. Архивировано из оригинала 19 октября 2020 г. Получено 19 октября 2020 г.
  6. ^ Кори А. Крамер, Реза Лолои, Индрек С. Вичман и Руби Н. Гош, 2009, Измерения с временным разрешением продуктов пиролиза термопластичного полиметилметакрилата (ПММА). Архивировано 06.11.2014 на Международном конгрессе и выставке машиностроения Wayback Machine ASME 2009.
  7. ^ Рамин, Л.; Ассади, М. Хуссейн Н.; Сахаджвалла, В. (2014). «Деградация полиэтилена высокой плотности в газы с низкой молекулярной массой при 1823 К: атомистическое моделирование». J. Anal. Appl. Pyrol . 110 : 318–321. arXiv : 2204.08253 . Bibcode : 2014JAAP..110..318R. doi : 10.1016/j.jaap.2014.09.022. S2CID  96961784.
  8. ^ Джонс, Джим. "Механизмы пиролиза" (PDF) . Получено 19 мая 2019 г.
  9. ^ Джордж, Анте; Терн, Скотт К.; Морган, Тревор Джеймс (26 августа 2015 г.). «Поведение быстрого пиролиза банаграсса как функция температуры и времени пребывания летучих веществ в реакторе с псевдоожиженным слоем». PLOS ONE . 10 (8): e0136511. Bibcode : 2015PLoSO..1036511M. doi : 10.1371/journal.pone.0136511 . ISSN  1932-6203. PMC 4550300. PMID 26308860  . 
  10. ^ ab Zhou, Hui; Wu, Chunfei; Meng, Aihong; Zhang, Yanguo; Williams, Paul T. (ноябрь 2014 г.). "Влияние взаимодействий компонентов биомассы на образование полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) во время быстрого пиролиза" (PDF) . Journal of Analytical and Applied Pyrolysis . 110 : 264–269. Bibcode : 2014JAAP..110..264Z. doi : 10.1016/j.jaap.2014.09.007.
  11. ^ Аструп, Т. и Билитевски, Б. (2011). Пиролиз и газификация. В книге «Технологии и управление твердыми отходами» (т. 1. глава 8.8, стр. 502-512). Wiley.
  12. ^ Ван, Сифань; Шмидт, Франциска; Ханаор, Дориан; Камм, Пол Х.; Ли, Шуан; Гурло, Александр (2019). «Аддитивное производство керамики из прекерамических полимеров: универсальный стереолитографический подход с использованием тиол-еновой клик-химии». Аддитивное производство . 27 : 80–90. arXiv : 1905.02060 . Бибкод : 2019arXiv190502060W. дои : 10.1016/j.addma.2019.02.012. S2CID  104470679.
  13. ^ abc Jenkins, RW; Sutton, AD; Robichaud, DJ (2016-01-01), Chuck, Christopher J. (ред.), "Глава 8 - Пиролиз биомассы для получения авиационного топлива", Биотопливо для авиации , Academic Press, стр. 191–215, ISBN 978-0-12-804568-8, получено 2023-12-12
  14. ^ ab Tripathi, Manoj; Sahu, JN; Ganesan, P. (2016-03-01). «Влияние параметров процесса на производство биоугля из отходов биомассы путем пиролиза: обзор». Renewable and Sustainable Energy Reviews . 55 : 467–481. Bibcode : 2016RSERv..55..467T. doi : 10.1016/j.rser.2015.10.122. ISSN  1364-0321.
  15. ^ Коллер, Иоганн; Баумер, Урсула; Кауп, Йока; Шмид, Мирьям; Везер, Ульрих (октябрь 2003 г.). «Анализ смолы для бальзамирования фараонов». Природа . 425 (6960): 784. дои : 10.1038/425784a . ISSN  1476-4687. ПМИД  14574400.
  16. ^ Э. Фидлер; Г. Гроссманн; Д.Б. Керзебом; Г. Вайс; Клаус Витте (2005). «Метанол». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007. ISBN 978-3-527-30673-2.
  17. ^ abc Zhou, Hui; Long, YanQiu; Meng, AiHong; Li, QingHai; Zhang, YanGuo (апрель 2015 г.). «Термогравиметрические характеристики типичных фракций твердых бытовых отходов во время сопиролиза». Waste Management . 38 : 194–200. Bibcode : 2015WaMan..38..194Z. doi : 10.1016/j.wasman.2014.09.027. PMID  25680236.
  18. ^ Хафтинг, Финн К.; Кулас, Даниэль; Михельс, Этьен; Чипкар, Сарвада; Вишневски, Стефан; Шоннард, Дэвид; Пирс, Джошуа М. (2023). «Модульная конструкция с открытым исходным кодом для мониторинга и управления пиролизным реактором». Электроника . 12 (24): 4893. doi : 10.3390/electronics12244893 . ISSN  2079-9292.
  19. ^ Роллинсон, AN (2018) «Опасности пожара, взрыва и химической токсичности при газификации энергии из отходов», Журнал по предотвращению потерь в перерабатывающей промышленности, 54, стр. 273–280. doi:10.1016/j.jlp.2018.04.010.
  20. ^ Хедлунд ФХ, 2023, Неотъемлемые опасности и ограниченный нормативный надзор в секторе переработки пластиковых отходов – Повторный взрыв на пиролизном заводе, Chemical Engineering Transactions, 99, 241-246 DOI:10.3303/CET2399041
  21. ^ Раздан РК (январь 1981). "Полный синтез каннабиноидов". В ApSimon J (ред.). Полный синтез натуральных продуктов . Том 4. John Wiley & Sons. стр. 185–262. doi :10.1002/9780470129678.ch2. ISBN 978-0-470-12953-1.
  22. ↑ Чегени З, Надь Г, Бабински Б, Байтель А, Себастьен З, Кисс Т, Чупор-Лёффлер Б, Тот Б, Чупор Д (апрель 2021 г.). «КБД, предшественник ТГК в электронных сигаретах». Научные отчеты . 11 (1): 8951. Бибкод : 2021NatSR..11.8951C. doi : 10.1038/s41598-021-88389-z. ПМК 8076212 . ПМИД  33903673. 
  23. ^ ab Kaplan, Ryan (осень 2011 г.). "Пиролиз: биоуголь, бионефть и синтез-газ из отходов". users.humboldt.edu . Университет Гумбольдта. Архивировано из оригинала (Конспект курса по инженерии экологических ресурсов 115) 3 апреля 2014 г. Получено 19 мая 2019 г.
  24. ^ ab "Что такое карамелизация?". www.scienceofcooking.com . Получено 19 мая 2019 г. .
  25. ^ Бримм, Кортни (7 ноября 2011 г.). «Готовим с помощью химии: что такое карамелизация?». Common Sense Science . Получено 19 мая 2019 г.
  26. ^ Суд, А. (декабрь 2012 г.). «Воздействие топлива в помещениях и легкие в развивающихся и развитых странах: обновление». Клиники грудной клетки . 33 (4): 649–65. doi :10.1016/j.ccm.2012.08.003. PMC 3500516. PMID  23153607 . 
  27. ^ ab "Зоны без дыма". British Medical Journal . 2 (4840): 818–20. 10 октября 1953 г. doi : 10.1136 /bmj.2.4840.818. PMC 2029724. PMID  13082128. 
  28. ^ "Двухступенчатый мусоросжигательный завод, патент США 3881430". www.freepatentsonline.com . Получено 11 февраля 2023 г. .
  29. ^ Людвиг Бриземайстер; Андреас Гейсслер; Стефан Халама; Стефан Херрманн; Ульрих Кляйнханс; Маркус Штайбель; Маркус Ульбрих; Алан В. Скарони; М. Рашид Хан; Семих Эсер; Любиша Р. Радович (2002). «Пиролиз угля». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. стр. 1–44. дои : 10.1002/14356007.a07_245.pub2. ISBN 978-3-527-30673-2.
  30. ^ Леманн, Йоханнес. "Биоуголь: новые горизонты". Архивировано из оригинала 2008-06-18 . Получено 2008-07-10 .
  31. ^ Ратнер, Бадди Д. (2004). Пиролитический углерод. В биоматериаловедении: введение в материалы в медицине Архивировано 26 июня 2014 г. в Wayback Machine . Academic Press. стр. 171–180. ISBN 0-12-582463-7 . 
  32. ^ Эванс, Г. «Жидкое транспортное биотопливо – Отчет о состоянии технологий». Архивировано 19 сентября 2008 г. в Wayback Machine , « Национальный центр непродовольственных культур », 14-04-08. Получено 05.05.2009.
  33. ^ "Биомасса как сырье для медленного пиролиза". Веб-сайт BEST Pyrolysis, Inc. BEST Energies, Inc. Архивировано из оригинала 2012-01-02 . Получено 2010-07-30 .
  34. ^ ab Чжао, Мин; Ван, Фань; Фань, Йиран; Рахим, Абдул; Чжоу, Хуэй (март 2019 г.). «Низкотемпературный щелочной пиролиз осадка сточных вод для повышения производства H2 с улавливанием углерода на месте». Международный журнал водородной энергетики . 44 (16): 8020–8027. doi :10.1016/j.ijhydene.2019.02.040. S2CID  104385409.
  35. ^ abc Zhou, Hui; Long, Yanqiu; Meng, Aihong; Chen, Shen; Li, Qinghai; Zhang, Yanguo (2015). «Новый метод анализа кинетики пиролиза гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина в TGA и макро-TGA». RSC Advances . 5 (34): 26509–26516. Bibcode : 2015RSCAd...526509Z. doi : 10.1039/C5RA02715B. ISSN  2046-2069.
  36. ^ "Пиролиз и другие виды термической обработки". Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 14 августа 2007 г.
  37. ^ Рамирес, Джером; Браун, Ричард; Рейни, Томас (1 июля 2015 г.). «Обзор свойств биосырой нефти, полученной методом гидротермального сжижения, и перспективы ее модернизации в транспортное топливо». Energies . 8 (7): 6765–6794. doi : 10.3390/en8076765 .
  38. ^ Маршалл, AT и Моррис, JM (2006) Водное решение и устойчивые энергетические парки. Архивировано 28 сентября 2007 г. в Wayback Machine , журнал CIWM , стр. 22–23.
  39. ^ Вестерхоф, Роел Йоханнес Мария (2011). Очистка быстрого пиролиза биомассы. Термохимическая конверсия биомассы (диссертация). Университет Твенте. Архивировано из оригинала 2013-06-17 . Получено 2012-05-30 .
  40. ^ Upham, D. Chester (17 ноября 2017 г.). «Каталитические расплавленные металлы для прямого преобразования метана в водород и отделяемый углерод в одностадийном коммерческом процессе (при потенциально низкой стоимости). Это обеспечит водород из природного газа, по сути, навсегда». Science . 358 (6365). American Association for Advancement of Science: 917–921. doi : 10.1126/science.aao5023 . PMID  29146810. S2CID  206663568.
  41. ^ Тиммерберг, Себастьян; Кальчмитт, Мартин; Финкбайнер, Маттиас (2020). «Водород и водородопроизводное топливо путем разложения метана природного газа — выбросы парниковых газов и затраты». Преобразование энергии и управление: X . 7 : 100043. Bibcode :2020ECMX....700043T. doi : 10.1016/j.ecmx.2020.100043 . hdl : 11420/6245 . ISSN  2590-1745. S2CID  218919070.
  42. ^ Ламберс, Брок (20 августа 2020 г.). Математическое моделирование и имитация дезактивации катализатора для непрерывного термокаталитического разложения метана (диссертация). Рейнско-Ваальский университет прикладных наук. стр. 12–13 . Получено 16 марта 2022 г.
  43. ^ Фиалка, Джон. «Министерство энергетики стремится увеличить использование водородного топлива для больших грузовиков». E&E News . Scientific American . Получено 7 ноября 2020 г. .
  44. ^ CCJ News (13 августа 2020 г.). «Как грузовики на топливных элементах производят электроэнергию и как они заправлены». CCJ News . Commercial Carrier Journal . Получено 19 октября 2020 г. .
  45. ^ Toyota. "Hydrogen Fuel-Cell Class 8 Truck". Водородный грузовик обеспечит большую грузоподъемность и чистые выбросы . Toyota . Получено 19 октября 2020 г.
  46. ^ Колиас, Майк (26 октября 2020 г.). «Автопроизводители переключают внимание с водородных двигателей на большие установки». The Wall Street Journal . Получено 26 октября 2020 г.
  47. ^ Honda. "Honda Fuel-Cell Clarity". Clarity Fuel Cell . Honda . Получено 19 октября 2020 г. .
  48. ^ GE Turbines. "Водородные энергетические турбины". Газовые турбины на водородном топливе . General Electric . Получено 19 октября 2020 г.
  49. ^ Солнечные турбины. «Водородные энергетические турбины». Энергия из водородного газа для снижения выбросов углерода . Солнечные турбины . Получено 19 октября 2020 г.
  50. ^ Crolius, Stephen H. (27 января 2017 г.). «Метан в аммиак через пиролиз». Ammonia Energy Association . Получено 19 октября 2020 г.
  51. ^ Перес, Хорхе. «CEMEX успешно внедряет новаторскую технологию производства цемента на основе водорода». www.cemex.com . CEMEX, SAB de CV . Получено 4 апреля 2021 г. .
  52. ^ Картрайт, Джон. «Реакция, которая даст нам чистое ископаемое топливо навсегда». NewScientist . New Scientist Ltd . Получено 30 октября 2020 г. .
  53. ^ Технологический институт Карлсруэ. «Водород из метана без выбросов CO2». Phys.Org . Получено 30 октября 2020 г.
  54. ^ "Успешная демонстрационная программа подкрепляет планы коммерциализации Monolith Materials - Zeton". Zeton Inc. 2019-05-28 . Получено 2022-01-05 .
  55. ^ "Монолит". monolith-corp.com . Получено 2022-01-05 .
  56. ^ "DOE поддерживает проект по производству водорода и технического углерода в Небраске с гарантией займа на 1 млрд долларов". www.spglobal.com . Получено 05.01.2022 .
  57. ^ "NW Natural станет партнером Modern Electron в захватывающем пилотном проекте по превращению метана в чистый водород и твердый углерод". The Wall Street Journal . 2022-07-27. ISSN  0099-9660 . Получено 2022-08-24 .
  58. ^ Стиффлер, Лиза (2022-04-26). «Без ерунды: этот стартап превращает коровий навоз в чисто сгорающее водородное топливо». GeekWire . Получено 2022-08-24 .
  59. ^ Фернандес, Соня. «недорогая технология с низким уровнем выбросов, которая может преобразовывать метан без образования CO2». Phys-Org . Американский институт физики . Получено 19 октября 2020 г.
  60. ^ Гусев, Александр. "KITT/IASS - Производство водорода без CO2 из природного газа для использования энергии". European Energy Innovation . Institute for Advanced Sustainability Studies . Получено 30 октября 2020 г.
  61. ^ "Процесс пиролиза метана использует возобновляемую электроэнергию, разделяющую CH4 на H2 и сажу". Декабрь 2020 г. Получено 17 декабря 2020 г.
  62. ^ hazergroup.com.au | Коммерциализация процесса Hazer
  63. ^ Объявления на рынке ASX, ASX (10 декабря 2021 г.). «Задержка изготовления реактора». asx.com.au . Получено 23 мая 2023 г. .
  64. ^ "Hazer расширяет сотрудничество с ENGIE для завода во Франции | hazergroup.com.au" . Получено 2023-05-23 .
  65. ^ "Hazer подписывает меморандум о взаимопонимании с Chubu Electric и Chiyoda | hazergroup.com.au" . Получено 2023-05-23 .
  66. ^ "Hazer Group – Презентация для инвесторов | hazergroup.com.au" . Получено 2023-05-23 .
  67. ^ "Объявление о проекте Burrard Hazer Hydrogen | hazergroup.com.au" . Получено 2023-05-23 .
  68. ^ "C-Zero | Декарбонизация природного газа". C-Zero . Получено 2023-05-23 .
  69. ^ "C-Zero закрывает раунд финансирования на сумму 34 миллиона долларов, возглавляемый SK Gas, для создания пилотного проекта по декарбонизации природного газа". C-Zero . 2022-06-16 . Получено 2023-05-23 .
  70. ^ "Интервью с Андреасом Боде". www.basf.com . Получено 2023-05-23 .
  71. ^ Циммерманн, Хайнц; Вальц, Роланд (2008). «Этилен». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a10_045.pub3. ISBN 978-3-527-30673-2.
  72. ^ ab Zhou, Hui; Long, YanQiu; Meng, AiHong; Li, QingHai; Zhang, YanGuo (январь 2015 г.). «Взаимодействие трех компонентов твердых бытовых отходов во время совместного пиролиза». Журнал аналитического и прикладного пиролиза . 111 : 265–271. Bibcode : 2015JAAP..111..265Z. doi : 10.1016/j.jaap.2014.08.017.
  73. ^ Каминский, Вальтер (2000). «Пластики, переработка». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a21_057. ISBN 978-3-527-30673-2.
  74. ^ NJ Themelis и др. «Энергетическая и экономическая ценность неперерабатываемых пластиков и твердых бытовых отходов, которые в настоящее время отправляются на свалки в пятидесяти штатах» Колумбийский университет, Центр геологической инженерии. Архивировано 08.05.2014 на Wayback Machine
  75. ^ "The Plastic to Oil Machine, A\J – Canada's Environmental Voice". Alternativesjournal.ca . 2016-12-07. Архивировано из оригинала 2015-09-09 . Получено 2016-12-16 .
  76. Ссылки Источник : Вакансии Новости Джидгарнка, С. «Пиролиз просроченных автомобильных шин: механика производства высококачественного топлива». Архивировано 20 февраля 2015 г. в Wayback Machine . Факультет нефтехимии Университета Чулалонгкорн
  77. ^ Рой, К.; Чаала, А.; Дармштадт, Х. (1999). «Вакуумный пиролиз изношенных шин». Журнал аналитического и прикладного пиролиза . 51 (1–2): 201–221. doi :10.1016/S0165-2370(99)00017-0.
  78. ^ Мартинес, Хуан Даниэль; Пюи, Неус; Мурильо, Рамон; Гарсиа, Томас; Наварро, Мария Виктория; Мастрал, Ана Мария (2013). «Пиролиз отработанных шин - обзор, возобновляемые источники энергии и устойчивое развитие». Энергетические обзоры . 23 : 179–213. дои : 10.1016/j.rser.2013.02.038.
  79. ^ Choi, G.-G.; Jung, S.-H.; Oh, S.-J.; Kim, J.-S. (2014). «Полная утилизация отработанной резины шин путем пиролиза для получения масел и активации CO2 пиролизного угля». Технология переработки топлива . 123 : 57–64. doi :10.1016/j.fuproc.2014.02.007.
  80. ^ Рингер, М.; Путше, В.; Скахилл, Дж. (2006) Крупномасштабное пиролизное производство нефти: оценка технологии и экономический анализ. Архивировано 30 декабря 2016 г. в Wayback Machine ; NREL/TP-510-37779; Национальная лаборатория возобновляемой энергии (NREL), Голден, штат Колорадо.
  81. ^ Аб Чжао, Мин; Мемон, Мухаммад Заки; Цзи, Гоочжао; Ян, Сяосяо; Вуппалададиям, Арун К.; Сун, Иньцян; Рахим, Абдул; Ли, Цзиньхуэй; Ван, Вэй; Чжоу, Хуэй (апрель 2020 г.). «Бифункциональные катализаторы-сорбенты на основе щелочных металлов позволили осуществить пиролиз биомассы для увеличения производства водорода». Возобновляемая энергия . 148 : 168–175. Бибкод : 2020REne..148..168Z. doi :10.1016/j.renene.2019.12.006. S2CID  213747026.
  82. ^ Лейф, Дэн (03.11.2021). «Igneo нацеливается на низкосортный электронный лом с помощью завода стоимостью 85 млн долларов». resource-recycling.com . Получено 28.11.2021 .
  83. ^ abcdefghijklmnopqrs Ли, Тэу; Чон, Сонгюп; Лин, Кун-И Эндрю; Цанг, Ю Фай; Квон, Эйлханн Э. (2021-01-05). «Снижение образования вредных химических веществ при пиролизе табачных отходов с использованием CO2». Журнал опасных материалов . 401 : 123416. doi : 10.1016/j.jhazmat.2020.123416. ISSN  0304-3894. PMID  32763706. S2CID  221073670.
  84. ^ Лахиджани, Пуйя; Зайнал, Зайнал Алимуддин; Мохаммади, Маедех; Мохамед, Абдул Рахман (2015-01-01). «Преобразование парникового газа CO2 в топливный газ CO посредством реакции Будуара: обзор». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 41 : 615–632. doi :10.1016/j.rser.2014.08.034. ISSN  1364-0321.
  85. ^ Хант, Джейкоб; Феррари, Энтони; Лита, Адриан; Кроссуайт, Марк; Эшли, Бриджет; Стигман, А.Е. (2013-12-27). «Усиление реакции углерод-диоксид углерода (Будуара) под действием микроволн». Журнал физической химии C. 117 ( 51): 26871–26880. doi :10.1021/jp4076965. ISSN  1932-7447.
  86. ^ Хеффунгс, Удо (июнь 2010 г.). «Эффективная очистка прядильного аппарата». Fiber Journal. Архивировано из оригинала 30 июня 2016 г. Получено 19 апреля 2016 г.
  87. ^ abcd Mainord, Kenneth (сентябрь 1994 г.). «Очистка с помощью тепла: старая технология с ярким новым будущим» (PDF) . Региональный информационный центр по предотвращению загрязнения . Журнал критических технологий очистки. Архивировано (PDF) из оригинала 8 декабря 2015 г. . Получено 4 декабря 2015 г. .
  88. ^ abc "Взгляд на технологию термической очистки". ThermalProcessing.org . Process Examiner. 14 марта 2014 г. Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 г. Получено 4 декабря 2015 г.
  89. ^ Дэвис, Гэри; Браун, Кит (апрель 1996 г.). «Очистка металлических деталей и инструментов» (PDF) . Региональный информационный центр по предотвращению загрязнения . Технологический нагрев. Архивировано (PDF) из оригинала 4 марта 2016 г. . Получено 4 декабря 2015 г. .
  90. ^ Schwing, Ewald; Uhrner, Horst (7 октября 1999 г.). «Способ удаления полимерных отложений, образовавшихся на металлических или керамических деталях машин, оборудовании и инструментах». Espacenet . Европейское патентное ведомство . Получено 19 апреля 2016 г. .
  91. ^ Staffin, Herbert Kenneth; Koelzer, Robert A. (28 ноября 1974 г.). «Очистка объектов в горячем псевдоожиженном слое — с нейтрализацией образующегося кислотного газа, в частности, соединениями щелочных металлов». Espacenet . Европейское патентное ведомство . Получено 19 апреля 2016 г. .
  92. ^ Дван, Томас С. (2 сентября 1980 г.). «Процесс вакуумного пиролиза для удаления полимеров из различных объектов». Espacenet . Европейское патентное ведомство . Получено 26 декабря 2015 г. .
  93. ^ "Вакуумные пиролизные системы". thermal-cleaning.com . Архивировано из оригинала 15 февраля 2016 . Получено 11 февраля 2016 .
  94. ^ "Paint Remover: Reducing Waste and Hazardous Material". Программа технической помощи Миннесоты . Университет Миннесоты. Июль 2008 г. Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 г. Получено 4 декабря 2015 г.
  95. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.приводит Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-08-037941-9 . 
  96. ^ Pingali, Kalyana C.; Rockstraw, David A.; Deng, Shuguang (2005). "Silver Nanoparticles from Ultrasonic Spray Pyrolysis of Aqueous Silver Nitrate" (PDF) . Aerosol Science and Technology . 39 (10): 1010–1014. Bibcode :2005AerST..39.1010P. doi :10.1080/02786820500380255. S2CID  6908181. Архивировано (PDF) из оригинала 2014-04-08.
  97. ^ Song, YL; Tsai, SC; Chen, CY; Tseng, TK; Tsai, CS; Chen, JW; Yao, YD (2004). "Ультразвуковой распылительный пиролиз для синтеза сферических частиц циркония" (PDF) . Журнал Американского керамического общества . 87 (10): 1864–1871. doi :10.1111/j.1151-2916.2004.tb06332.x. Архивировано (PDF) из оригинала 2014-04-08.
  98. ^ Хамедани, Хода Амани (2008) Исследование параметров осаждения при ультразвуковом распылительном пиролизе для изготовления катода твердооксидного топливного элемента. Архивировано 05.03.2016 в Wayback Machine , Технологический институт Джорджии.
  99. ^ Барберо-Лопес, Айтор; Чибилы, Сумайя; Томппо, Лаура; Салями, Аёбами; Ансин-Мургузур, Франсиско Хавьер; Веняляйнен, Мартти; Лаппалайнен, Рейо; Хаапала, Антти (01.03.2019). «Пиролизные дистилляты коры деревьев и волокна конопли подавляют рост дереворазрушающих грибов». Технические культуры и продукты . 129 : 604–610. doi :10.1016/j.indcrop.2018.12.049. ISSN  0926-6690.
  100. ^ Барберо-Лопес, Айтор; Акканен, Яркко; Лаппалайнен, Рейо; Пераниеми, Сирпа; Хаапала, Антти (20 января 2021 г.). «Биологические консерванты для древесины: их эффективность, выщелачивание и экотоксичность по сравнению с коммерческими консервантами для древесины». Наука об общей окружающей среде . 753 : 142013. Бибкод : 2021ScTEn.75342013B. doi : 10.1016/j.scitotenv.2020.142013. ISSN  0048-9697. ПМИД  32890867.
  101. ^ Чжоу, Хуэй; У, Чуньфэй; Онвудили, Джуд А.; Мэн, Айхун; Чжан, Яньго; Уильямс, Пол Т. (февраль 2015 г.). «Образование полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) при пиролизе различных фракций твердых бытовых отходов» (PDF) . Waste Management . 36 : 136–146. Bibcode : 2015WaMan..36..136Z. doi : 10.1016/j.wasman.2014.09.014. PMID  25312776.
  102. ^ Чжоу, Хуэй; У, Чуньфэй; Онвудили, Джуд А.; Мэн, Айхун; Чжан, Яньго; Уильямс, Пол Т. (16.10.2014). «Образование полициклических ароматических углеводородов при пиролизе/газификации лигнина при различных условиях реакции». Энергия и топливо . 28 (10): 6371–6379. doi :10.1021/ef5013769. ISSN  0887-0624.
  103. ^ Чжоу, Хуэй; У, Чуньфэй; Онвудили, Джуд А.; Мэн, Айхун; Чжан, Яньго; Уильямс, Пол Т. (апрель 2016 г.). «Влияние условий процесса на образование 2–4-кольцевых полициклических ароматических углеводородов при пиролизе поливинилхлорида» (PDF) . Технология переработки топлива . 144 : 299–304. Bibcode : 2016FuPrT.144..299Z. doi : 10.1016/j.fuproc.2016.01.013. S2CID  55051115.
  104. ^ Чжоу, Хуэй; Мэн, АйХун; Лонг, ЯньЦю; Ли, Цинхай; Чжан, ЯньГо (июль 2014 г.). «Взаимодействие компонентов твердых бытовых отходов во время пиролиза: исследование методом ТГ-ИК-Фурье». Журнал аналитического и прикладного пиролиза . 108 : 19–25. Bibcode : 2014JAAP..108...19Z. doi : 10.1016/j.jaap.2014.05.024.
  105. ^ Лонг, Яньцю; Чжоу, Хуэй; Мэн, Айхун; Ли, Цинхай; Чжан, Яньго (сентябрь 2016 г.). «Взаимодействие компонентов биомассы во время сопиролиза в (макро)термогравиметрических анализаторах». Korean Journal of Chemical Engineering . 33 (9): 2638–2643. doi :10.1007/s11814-016-0102-x. ISSN  0256-1115. S2CID  59127489.
  106. ^ Гудакр, Р.; Келл, ДБ (1996). «Пиролизная масс-спектрометрия и ее применение в биотехнологии». Curr. Opin. Biotechnol . 7 (1): 20–28. doi :10.1016/S0958-1669(96)80090-5. PMID  8791308.
  107. ^ Пикок, PM; Макьюэн, CN (2006). "Масс-спектрометрия синтетических полимеров. Anal. Chem". Аналитическая химия . 78 (12): 3957–3964. doi :10.1021/ac0606249. PMID  16771534.
  108. ^ Ван, Чжэнсинь; Пэн, Синган; Ся, Ао; Шах, Акил А.; Хуан, Юн; Чжу, Сяньцин; Чжу, Сюнь; Ляо, Цян (январь 2022 г.). «Роль машинного обучения в повышении конверсии биоэнергетики и биотоплива». Биоресурсные технологии . 343 : 126099. Бибкод : 2022BiTec.34326099W. doi : 10.1016/j.biortech.2021.126099. PMID  34626766. S2CID  238532544.
  109. ^ Акинпелу, Дэвид Акореде; Адекойя, Олувасеун А.; Оладойе, Питер Олусакин; Огбага, Чуквума К.; Околи, Джуд А. (сентябрь 2023 г.). «Применение машинного обучения в пиролизе биомассы: от биопереработки до управления продукцией в конце жизненного цикла». Цифровая химическая инженерия . 8 : 100103. doi : 10.1016/j.dche.2023.100103 . S2CID  258755762.

Внешние ссылки