Pirolise – definição

Pirolise é um tratamento termoquímico, que pode ser aplicado a qualquer produto orgânico (à base de carbono). Pode ser feito tanto em produtos puros como em misturas. Neste tratamento, o material é exposto a altas temperaturas, e na ausência de oxigênio passa por separação química e física em diferentes moléculas. A decomposição ocorre graças à estabilidade térmica limitada das ligações químicas dos materiais, o que permite a sua desintegração por meio do calor.

A decomposição térmica leva à formação de novas moléculas. Isto permite receber produtos com um carácter diferente, muitas vezes mais superior ao resíduo original. Graças a esta característica, a pirólise torna-se um processo cada vez mais importante para a indústria actual – pois permite trazer muito mais valor aos materiais e resíduos comuns.

A pirólise é frequentemente associada ao tratamento térmico. Mas ao contrário dos processos de combustão e gasificação, que envolvem a oxidação total ou parcial do material, a pirólise baseia-se no aquecimento na ausência de ar. Isto faz com que, na sua maioria, seja um processo endotérmico que assegura um alto conteúdo energético nos produtos recebidos.

Os produtos de pirólise produzem sempre gases sólidos (carvão vegetal, biochar), líquidos e não condensáveis (H2, CH4, CnHm, CO, CO2 e N). Como a fase líquida é extraída do gás de pirólise somente durante seu resfriamento, em algumas aplicações, estes dois fluxos podem ser utilizados em conjunto ao fornecer gás de pirólise quente diretamente para o queimador ou câmara de oxidação (ver “Instruções de utilização do gás de pirólise quente”).

Durante a pirólise, uma partícula de material é aquecida desde a temperatura ambiente até a temperatura definida (temperatura de instalação do equipamento Biogreen®). O material permanece dentro da unidade de pirólise e é transportado por rosca transportadora a uma velocidade definida, até a conclusão do processo. A temperatura escolhida para a pirólise define a composição e o rendimento dos produtos (óleo de pirólise, syngas e char).

O que influencia os resultados do processo de pirólise?

• composição do material tratado – cada um dos principais constituintes da biomassa e dos resíduos apresentam diferentes temperaturas de decomposição térmica, o que significa que contribuem para os resultados do processo de forma diferente. Devido à alta diversidade de composições de materiais é sempre recomendável realizar um teste piloto para prever o desempenho do processo de pirólise da forma mais precisa.
• temperatura de processo – tem uma grande influência nos resultados do tratamento. Temperaturas mais altas de pirólise proporcionam maior quantidade de gases não condensáveis (syngas, gás sintético), enquanto temperaturas mais baixas favorecem a produção de produtos sólidos de alta qualidade (carvão vegetal, bio-carvão, combustíveis torrados). A temperatura é um fator totalmente controlável no processo Biogreen® graças ao transportador de rosca aquecido eletricamente que permite uma configuração precisa das condições de tratamento.
• tempo de residência do material na câmara de pirólise – influencia o grau de conversão térmica do produto sólido recebido, bem como o tempo de residência do vapor, que influencia a composição dos vapores (fase condensáveis / não condensáveis). O tempo de residência pode ser precisamente controlado no processo Biogreen®, alterando a velocidade de rotação do transportador helicoidal (Spirajoule®) que transporta o material ao longo do reator.
• tamanho da partícula e estrutura física – influencia a velocidade na qual o material é submetido à pirólise. Em geral, materiais de menor tamanho de partícula são mais rapidamente afetados pela decomposição térmica, o que pode resultar em maiores quantidades de óleo de pirólise do que no caso de partículas de maior tamanho.

Você está procurando como aplicar o processo de pirólise na prática? Aprenda mais sobre as possibilidades verificando o nosso resumo das 20 principais aplicações de pirólise

Biogreen® top 20 aplicações de pirólise