الانحلال الحراري هو عملية كيميائية حرارية تتضمن تحلل المواد العضوية عن طريق التسخين في غياب الأكسجين.
تؤدي هذه العملية إلى إنتاج نواتج صلبة وسائلة وغازية.
يصنف الانحلال الحراري في المقام الأول إلى ثلاثة أنواع رئيسية بناءً على وقت ودرجة حرارة العملية: الانحلال الحراري البطيء، والانحلال الحراري السريع، والانحلال الحراري السريع للغاية أو السريع جداً.
ولكل نوع خصائص وتطبيقات مميزة.
ما هو الانحلال الحراري وأنواع الانحلال الحراري؟ شرح 5 أنواع رئيسية
1. الانحلال الحراري البطيء
يتضمن الانحلال الحراري البطيء تسخين الكتلة الحيوية عند درجات حرارة معتدلة (300-500 درجة مئوية) لعدة ساعات في بيئة خالية من الأكسجين.
تتميز هذه الطريقة بمعدلات تسخين بطيئة وأوقات بقاء طويلة لنواتج الانحلال الحراري.
والنواتج الأساسية للتحلل الحراري البطيء هي الفحم والقطران، مع إنتاج بعض الغازات.
وغالباً ما يستخدم هذا النوع من الانحلال الحراري في إنتاج الفحم الحيوي، حيث يستخدم الفحم لتحسين التربة، ويستخدم الزيت الحيوي والغاز الحيوي كمصادر للطاقة.
وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن ينتج عن الانحلال الحراري البطيء مواد كيميائية قيّمة مثل الأسيتون والميثانول وحمض الخليك.
2. الانحلال الحراري السريع
يُجرى الانحلال الحراري السريع عند درجات حرارة أعلى (عادةً ما بين 500-650 درجة مئوية تقريبًا) وبمعدلات تسخين أسرع وأوقات مكوث أقصر مقارنةً بالتحلل الحراري البطيء.
والهدف من الانحلال الحراري السريع هو زيادة إنتاج الزيت الحيوي إلى أقصى حد، والذي يمكن استخدامه كوقود سائل أو كمادة وسيطة لإنتاج المواد الكيميائية.
وتنتج هذه الطريقة كمية أقل من الفحم وكمية أكبر من الغاز مقارنةً بالتحلل الحراري البطيء.
3. التحلل الحراري فائق السرعة أو الوميض
يعمل الانحلال الحراري فائق السرعة، والمعروف أيضًا باسم الانحلال الحراري السريع، في درجات حرارة أعلى ومعدلات تسخين أسرع من الانحلال الحراري السريع.
وقد صُممت هذه العملية لإنتاج أقصى إنتاجية من الزيت الحيوي في أقصر وقت ممكن، عادةً في غضون ثوانٍ.
وتقلل معدلات التسخين العالية وأوقات المكوث القصيرة جدًا من وقت التفاعلات الثانوية، والتي يمكن أن تقلل من جودة الزيت الحيوي.
4. أنواع أخرى من الانحلال الحراري
بصرف النظر عن الفئات الرئيسية، تشمل أنواع محددة من الانحلال الحراري ما يلي:
- الكربنة: وهذا ينطوي على الانحلال الحراري الشديد، مما ينتج عنه الكربون كبقايا.
- الانحلال الحراري للميثان: تقوم هذه العملية بتحويل الميثان مباشرة إلى وقود هيدروجين وكربون صلب، وغالباً ما تستخدم محفزات معدنية منصهرة.
- الانحلال الحراري المائي: تُجرى في وجود ماء أو بخار شديد السخونة، وتنتج الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون الجوي الكبير.
- التقطير الجاف والتقطير المدمر: تستخدم هذه العمليات في تصنيع الفحم وفحم الكوك والكربون المنشط.
- التكرملة: ينطوي هذا على التحلل الحراري للسكريات، ويشيع استخدامه في الطهي.
- التكسير: تُستخدم في تكرير النفط لتكسير الهيدروكربونات الأثقل إلى هيدروكربونات أخف وزناً.
ويخدم كل نوع من أنواع الانحلال الحراري أغراضاً صناعية وتجارية مختلفة، من إنتاج الطاقة إلى التخليق الكيميائي، ويتم اختياره بناءً على المنتجات النهائية المرغوبة وخصائص المادة الأولية.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
اكتشف الإمكانيات الثورية للتحلل الحراري مع معدات مختبر KINTEK SOLUTION المتطورة.
بدءًا من الانحلال الحراري البطيء لإنتاج الفحم الحيوي إلى الانحلال الحراري السريع للغاية لاستخراج الزيت الحيوي السريع، تم تصميم منتجاتنا لتحسين كل خطوة من خطوات العملية.
قم بتمكين أبحاثك وتصنيعك باستخدام أدواتنا الدقيقة المصممة خصيصًا لكل نوع من أنواع الانحلال الحراري، بما في ذلك الكربنة والميثان والتحلل الحراري المائي.
استكشف مجموعتنا الواسعة اليوم وارتقِ بتجاربك في مجال الانحلال الحراري إلى آفاق جديدة!
