กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 24 นาที

การไพโรไลซิส

ไพโรไลซิส ( / p aɪ ˈ r ɒ l ɪ s ɪ s / ; มาจาก ภาษากรีกโบราณ πῦρ ( pûr ) ' ไฟ ' และ λύσις ( lúsis ) ' การแยก ' ) เป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับ การแยกพันธะโควาเลนต์ ใน สารอินทรีย์...

การไพโรไลซิส

การเผาไหม้ชิ้นไม้ แสดงให้เห็นขั้นตอนต่างๆ ของการสลายตัวด้วยความร้อน ตามด้วยการเผาไหม้ แบบออกซิเดชัน

ไพโรไลซิส ( / p ˈ r ɒ l ɪ s ɪ s / ; มาจากภาษากรีกโบราณπῦρ ( pûr ) ' ไฟ' และλύσις ( lúsis ) ' การแยก' ) เป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการแยกพันธะโควาเลนต์ในสารอินทรีย์โดยการสลายตัวด้วยความร้อนภายใน สภาพแวดล้อม เฉื่อยที่ปราศจากออกซิเจน[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]  

แอปพลิเคชัน

การไพโรไลซิสมักใช้ในการบำบัด วัสดุ อินทรีย์เป็นหนึ่งในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ไม้[ 4 ]โดยทั่วไป การไพโรไลซิสของสารอินทรีย์จะผลิตผลิตภัณฑ์ระเหยและเหลือถ่านซึ่งเป็นของแข็งที่มีคาร์บอนสูง การไพโรไลซิสขั้นสุดซึ่งเหลือคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่เรียกว่าการคาร์บอนไนเซชันการไพโรไลซิสถือเป็นหนึ่งในขั้นตอนของกระบวนการแก๊สซิฟิเคชันหรือการเผาไหม้ [ 5 ] [ 6 ] เมื่อ เปรียบเทียบกับซินแก๊สแก๊สไพโรไลซิสมีสัดส่วนของเศษส่วนน้ำมันดินหนักสูง ซึ่งจะควบแน่นที่อุณหภูมิค่อนข้างสูง ทำให้ไม่สามารถนำไปใช้โดยตรงในเตาแก๊สและเครื่องยนต์สันดาปภายในได้

กระบวนการนี้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีเช่น ในการผลิตเอทิลีนคาร์บอนหลายรูปแบบและสารเคมีอื่นๆ จากปิโตรเลียม ถ่านหิน และแม้แต่ไม้ หรือในการผลิตโค้กจากถ่านหินนอกจากนี้ยังใช้ในการแปลงก๊าซธรรมชาติ (ส่วนใหญ่เป็นมีเทน ) ให้เป็น ก๊าซ ไฮโดรเจนและ ถ่าน คาร์บอน แข็ง ซึ่งเพิ่งนำมาใช้ในระดับอุตสาหกรรมเมื่อไม่นานมานี้[ 7 ]การประยุกต์ใช้ไพโรไลซิสที่มุ่งหวังคือการแปลงชีวมวลให้เป็นซินแก๊สและไบโอชาร์พลาสติกเหลือใช้กลับไปเป็นน้ำมันที่ใช้ได้ หรือของเสียให้เป็นสารที่สามารถกำจัดได้อย่างปลอดภัย

ศัพท์เฉพาะ

การไพโรไลซิสเป็นกระบวนการสลายตัวทางเคมีประเภทหนึ่งที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่าจุดเดือดของน้ำหรือตัวทำละลายอื่นๆ) แตกต่างจากกระบวนการอื่นๆ เช่นการเผาไหม้และการไฮโดรไลซิสตรงที่โดยปกติแล้วจะไม่เกี่ยวข้องกับการเติมสารเคมีอื่นๆ เช่นออกซิเจน ( O₂)ในการเผาไหม้) หรือน้ำ (ในการไฮโดรไลซิส) [ 8 ]การไพโรไลซิสทำให้เกิดของแข็ง ( ถ่าน ) ของเหลว ที่ควบแน่นได้ (น้ำมันหนักและน้ำมันเบา และน้ำมันดิน ) และก๊าซที่ไม่ควบแน่นได้[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

การไพโรไลซิสแตกต่างจากการทำให้เป็นแก๊สในอุตสาหกรรมกระบวนการทางเคมี การไพโรไลซิสหมายถึงการสลายตัวทางความร้อนบางส่วนของ วัสดุ คาร์บอนที่เกิดขึ้นใน บรรยากาศ เฉื่อย (ปราศจากออกซิเจน) และผลิตทั้งแก๊ส ของเหลว และของแข็ง การไพโรไลซิสสามารถขยายไปสู่การทำให้เป็นแก๊ส อย่างสมบูรณ์ ซึ่งผลิตผลลัพธ์ที่เป็นแก๊สเป็นหลัก[ 13 ]มักจะมีการเติมไอน้ำ เช่น เพื่อทำให้ของแข็งคาร์บอนที่เหลืออยู่กลายเป็นแก๊ส ดูการปฏิรูปด้วยไอน้ำ

ประเภท

ประเภทเฉพาะของการไพโรไลซิส ได้แก่:

การไพโรไลซิสประเภทอื่นๆ มาจากการจัดประเภทที่แตกต่างออกไป โดยเน้นที่สภาวะการทำงานของการไพโรไลซิสและระบบความร้อนที่ใช้ ซึ่งมีผลต่อปริมาณผลผลิตของผลิตภัณฑ์ไพโรไลซิส

การไพโรไลซิสเงื่อนไขการใช้งานผลผลิตจากการไพโรไลซิส (ร้อยละโดยน้ำหนัก)
การไพโรไลซิสที่อุณหภูมิต่ำช้า[ 15 ]อุณหภูมิ: 250–450 องศาเซลเซียส

ระยะเวลาที่ไอระเหยคงอยู่ในระบบ: 10–100 นาที

อัตราการให้ความร้อน: 0.1–1 °C/วินาที

ขนาดของวัตถุดิบ: 5–50 มม.

น้ำมันชีวภาพ ~30

ไบโอชาร์~35

ก๊าซ~35

การไพโรไลซิสระดับกลาง[ 16 ]อุณหภูมิ: 600–800 องศาเซลเซียส

ระยะเวลาที่ไอระเหยคงอยู่ในระบบ: 0.5–20 วินาที

อัตราการให้ความร้อน: 1.0–10 °C/วินาที

ขนาดวัตถุดิบ: 1–5 มม.

น้ำมันชีวภาพ~50

ไบโอชาร์~25

ก๊าซ~35

การไพโรไลซิสที่อุณหภูมิต่ำอย่างรวดเร็ว[ 15 ]อุณหภูมิ: 250–450°C

ระยะเวลาที่ไอระเหยคงอยู่ในระบบ: 0.5–5 วินาที

อัตราการให้ความร้อน: 10–200 °C/วินาที

ขนาดวัตถุดิบ: <3 มม.

น้ำมันชีวภาพ ~50

ไบโอชาร์~20

ก๊าซ~30

การไพโรไลซิสแบบแฟลช[ 15 ]อุณหภูมิ: 800–1000 องศาเซลเซียส

ระยะเวลาที่ไอระเหยคงอยู่ในระบบ: <5 วินาที

อัตราการให้ความร้อน: >1000 °C/วินาที

ขนาดวัตถุดิบ: <0.2 มม.

น้ำมันชีวภาพ ~75

ไบโอชาร์~12

ก๊าซ~13

ไฮโดรไพโรไลซิส[ 16 ]อุณหภูมิ: 350–600 องศาเซลเซียส

ระยะเวลาการคงอยู่ของไอระเหย: >15 วินาที

อัตราการให้ความร้อน: 10–300 °C/วินาที

ไม่ได้มอบหมาย
การไพโรไลซิสที่อุณหภูมิสูงอุณหภูมิ: 800–1150 องศาเซลเซียส

ระยะเวลาที่ไอระเหยคงอยู่ในระบบ: 10–100 นาที

อัตราการให้ความร้อน: 0.1–1 °C/วินาที

น้ำมันชีวภาพ ~43

ไบโอชาร์~22

ก๊าซ~45

ประวัติศาสตร์

ถ่านไม้โอ๊ค

การไพโรไลซิสถูกนำมาใช้ในการเปลี่ยนไม้ให้เป็นถ่านตั้งแต่สมัยโบราณ ชาวอียิปต์โบราณใช้ส่วนที่เป็นของเหลวที่ได้จากการไพโรไลซิสของไม้ซีดาร์ในกระบวนการดองศพ[ 17 ]

การกลั่นแห้งของไม้ยังคงเป็นแหล่งหลักของเมทานอลจนถึงต้นศตวรรษที่ 20 [ 18 ]การไพโรไลซิสมีบทบาทสำคัญในการค้นพบสารเคมีหลายชนิด เช่นฟอสฟอรัสจากแอมโมเนียมโซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟตNH NaHPO ในปัสสาวะ เข้มข้น ออกซิเจนจากเมอร์คิวริกออกไซด์และไนเตรตต่างๆ[ 19 ]

ส่วนประกอบการกลั่นไม้

การกลั่นแบบทำลายล้างของไม้ที่มีเรซิน (เช่น ไม้สนหรือไม้ซีดาร์) โดยการให้ความร้อนแก่ไม้ในสภาวะที่ปราศจากอากาศ จะทำให้เรซินแตกตัวออกเป็นส่วนประกอบทางเคมีที่มีประโยชน์

การสลายตัวด้วยความร้อนขั้นต้น: เมื่อไม้ที่มีเรซินผ่านกระบวนการไพโรไลซิสแบบดั้งเดิม การกลั่นจะก่อให้เกิดสถานะทางกายภาพสามอย่าง:

  • ก๊าซ : ไอระเหยที่มักใช้เป็นเชื้อเพลิง
  • ถ่าน : กากคาร์บอนแข็งที่เหลืออยู่ในเตาเผา
  • ของเหลวกลั่น: ไอระเหยที่ควบแน่นซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการกลั่นให้บริสุทธิ์ยิ่งขึ้น

การแยกของเหลว: ของเหลวกลั่นจะแยกตัวออกเป็นสองชั้นที่แตกต่างกันโดยธรรมชาติ (หรือผ่านกระบวนการ):

  • กรดไพโรลิกเนียส : ชั้นของเหลว (ที่มีน้ำเป็นตัวทำละลาย) ที่ประกอบด้วยกรดอะซิติกและเมทานอล
  • น้ำมันดินดิบ: ส่วนผสมที่มีลักษณะข้น สีดำ และมีลักษณะเป็นน้ำมัน ซึ่งประกอบด้วยสารประกอบอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง

การกลั่นแยกส่วนของน้ำมันดินดิบ: จากนั้นจะนำน้ำมันดินดิบไปกลั่นแยกส่วนเพิ่มเติมโดยพิจารณาจากความหนาแน่นและจุดเดือด เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ดังต่อไปนี้:

  • น้ำมันเบา ( เช่น น้ำมันสน ): น้ำมันที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำและจะลอยขึ้นด้านบน
  • น้ำมันดินหรือยางมะตอย : กากเหนียวข้นเกือบเป็นของแข็งที่เหลืออยู่ก้นภาชนะ
  • น้ำมันหนัก ( ครีโอโซต ): นี่คือ "น้ำมันที่หนักกว่าน้ำ" ส่วนประกอบเฉพาะนี้คือครีโอโซตทางการแพทย์หรืออุตสาหกรรม ซึ่งมีคุณค่าในด้านคุณสมบัติในการถนอมอาหารและฆ่าเชื้อโรค
ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากอุณหภูมิการไพโรไลซิสของไม้
การไพโรไลซิสแบบช้าการไพโรไลซิสอย่างรวดเร็วการทำให้เป็นแก๊ส
ผลิตภัณฑ์ถ่าน ( เชื้อเพลิงแข็ง )น้ำมันชีวภาพ ( เชื้อเพลิงเหลว )ก๊าซสังเคราะห์
อุณหภูมิ250–450 °C450–600 °C700–1000+ °C
ผลผลิตของเหลวต่ำ (~30%)สูง (~50–75%)ต่ำมาก (<5%)
ผลผลิตที่มั่นคงสูง (~35–40%)ต่ำ (~15–20%)น้อยที่สุด (เฉพาะเถ้า)
ผลผลิตก๊าซระดับปานกลาง (~35%)ต่ำ (~15–20%)สูง (~85% ขึ้นไป)

กระบวนการและกลไกทั่วไป

กระบวนการในการสลายตัวทางความร้อนของสารอินทรีย์ที่ความดันบรรยากาศ

โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการไพโรไลซิสประกอบด้วยการให้ความร้อนแก่สารนั้นสูงกว่าอุณหภูมิการสลายตัวซึ่งจะทำให้พันธะเคมีในโมเลกุลแตกออก ชิ้นส่วนที่ได้มักจะกลายเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก แต่ก็อาจรวมตัวกันเพื่อสร้างสารตกค้างที่มีมวลโมเลกุลใหญ่ขึ้น หรือแม้กระทั่งของแข็งโคเวเลนต์อสัณฐานได้

ในหลายกรณี อาจมีออกซิเจน น้ำ หรือสารอื่นๆ อยู่บ้าง ทำให้เกิดการเผาไหม้ การไฮโดรไลซิส หรือกระบวนการทางเคมีอื่นๆ นอกเหนือจากการไพโรไลซิสโดยตรง บางครั้งสารเคมีเหล่านั้นถูกเติมเข้าไปโดยเจตนา เช่น ในการเผาฟืน การผลิตถ่านแบบดั้งเดิมและการแตกตัวด้วยไอน้ำของน้ำมันดิบ

ในทางกลับกัน อาจให้ความร้อนแก่สารตั้งต้นในสภาวะสุญญากาศหรือในบรรยากาศเฉื่อยเพื่อหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาเคมีข้างเคียง (เช่นการเผาไหม้หรือการไฮโดรไลซิส ) การไพโรไลซิสในสภาวะสุญญากาศยังช่วยลดจุดเดือดของผลิตภัณฑ์พลอยได้ ทำให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ดียิ่งขึ้น

เมื่อให้ความร้อนแก่สารอินทรีย์ในภาชนะเปิดที่อุณหภูมิสูงขึ้นเรื่อยๆ โดยทั่วไปแล้วกระบวนการต่อไปนี้จะเกิดขึ้นในขั้นตอนต่อเนื่องหรือซ้อนทับกัน:

  • ที่อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 100  องศาเซลเซียส สารระเหยรวมถึงน้ำบางส่วนจะระเหยไป สารที่ไวต่อความร้อน เช่นวิตามินซีและโปรตีนอาจเปลี่ยนแปลงหรือสลายตัวไปบางส่วนแล้วในขั้นตอนนี้
  • ที่อุณหภูมิประมาณ 100 องศาเซลเซียส หรือสูงกว่าเล็กน้อย น้ำที่เหลืออยู่ซึ่งถูกดูดซับอยู่ในวัสดุจะถูกขับออกไป กระบวนการนี้ใช้ พลังงาน มากดังนั้นอุณหภูมิอาจหยุดสูงขึ้นจนกว่าน้ำทั้งหมดจะระเหยไปหมด น้ำที่ถูกกักอยู่ในโครงสร้างผลึกของไฮเดรตอาจระเหยออกไปที่อุณหภูมิสูงกว่านั้นเล็กน้อย
  • สารแข็งบางชนิด เช่น ไขมัน ขี้ผึ้ง และน้ำตาล อาจละลายและแยกตัวออกจากกันได้
  • ระหว่าง 100 ถึง 500  °C โมเลกุลอินทรีย์ทั่วไปหลายชนิดจะสลายตัว น้ำตาล ส่วนใหญ่ เริ่มสลายตัวที่ 160–180  °C เซลลูโลสซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของไม้ กระดาษ และผ้าฝ้าย จะสลายตัวที่ประมาณ 350  °C [ 5 ]ลิกนิน ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักอีกอย่างหนึ่งของไม้ จะเริ่มสลายตัวที่ประมาณ 350  °C แต่จะยังคงปล่อยผลิตภัณฑ์ระเหยออกมาจนถึง 500  °C [ 5 ]ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวมักประกอบด้วยน้ำคาร์บอนมอนอกไซด์COและ/หรือคาร์บอนไดออกไซด์CO รวมถึงสารประกอบอินทรีย์จำนวนมาก[ 6 ] [ 20 ] ก๊าซและผลิตภัณฑ์ระเหยจะออกจากตัวอย่าง และบางส่วนอาจควบแน่นอีกครั้งเป็นควัน โดยทั่วไป กระบวนการนี้ยังดูดซับพลังงานด้วย สารระเหยบางชนิดอาจติดไฟและลุกไหม้ ทำให้เกิด เปลวไฟ ที่มองเห็นได้ โดยทั่วไปแล้ว สารตกค้างที่ไม่ระเหยจะมีปริมาณคาร์บอนมากขึ้นและก่อตัวเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ไม่เป็นระเบียบ มีสีตั้งแต่สีน้ำตาลถึงสีดำ ในขั้นตอนนี้ สารดังกล่าวจะถูกเรียกว่า " ไหม้เกรียม " หรือ "กลายเป็นคาร์บอน"
  • ที่อุณหภูมิ 200–300  องศาเซลเซียส หากไม่กำจัดออกซิเจนออกไป สารตกค้างที่เป็นคาร์บอนอาจเริ่มลุกไหม้ในปฏิกิริยาคายความร้อน สูง โดยมักจะไม่มีหรือมีเปลวไฟให้เห็นเพียงเล็กน้อย เมื่อการเผาไหม้ของคาร์บอนเริ่มต้นขึ้น อุณหภูมิจะสูงขึ้นเองโดยธรรมชาติ ทำให้สารตกค้างกลายเป็นถ่านที่ เรืองแสง และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และ/หรือคาร์บอนมอนอกไซด์ออกมา ในขั้นตอนนี้ไนโตรเจน บางส่วน ที่ยังคงเหลืออยู่ในสารตกค้างอาจถูกออกซิไดซ์เป็นไนโตรเจนออกไซด์เช่นNO₂ N₂O₃ และธาตุ อื่นๆ เช่นคลอรีนและสารหนูอาจถูกออกซิไดซ์และระเหยไปในขั้นตอน
  • เมื่อการเผาไหม้ของสารตกค้างที่เป็นคาร์บอนเสร็จสมบูรณ์ มักจะเหลือสารตกค้างที่เป็นผงหรือของแข็ง (เถ้า) ซึ่งประกอบด้วยสารออกซิไดซ์อนินทรีย์ที่มีจุดหลอมเหลวสูง เถ้าบางส่วนอาจหลุดรอดไปในระหว่างการเผาไหม้ โดยถูกพัดพาไปกับก๊าซในรูปของเถ้าลอยหรือ อนุภาค ที่ปล่อยออกมาโลหะที่อยู่ในสารตั้งต้นมักจะยังคงอยู่ในเถ้าในรูปของออกไซด์หรือคาร์บอเนตเช่นโพแทสเซียมฟอสฟอรัสจากวัสดุต่างๆ เช่นกระดูก ฟ อสโฟลิปิดและกรดนิวคลีอิกมักจะยังคงอยู่ในรูปของฟอสเฟต

ความท้าทายด้านความปลอดภัย

เนื่องจากการไพโรไลซิสเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงซึ่งเกินอุณหภูมิการติดไฟเองของก๊าซที่เกิดขึ้น จึงมีความเสี่ยงต่อการระเบิดหากมีออกซิเจนอยู่ จำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวังสำหรับระบบไพโรไลซิส ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ตัวควบคุมไพโรไลซิส[ 21 ]ไพโรไลซิสยังผลิตก๊าซพิษต่างๆ เช่นคาร์บอนมอนอกไซด์ความเสี่ยงสูงสุดของการเกิดไฟไหม้ การระเบิด และการปล่อยก๊าซพิษเกิดขึ้นเมื่อระบบกำลังเริ่มต้นและปิดระบบ ทำงานเป็นช่วงๆ หรือระหว่างการทำงานผิดปกติ[ 22 ]

การไล่ก๊าซเฉื่อยเป็นสิ่งจำเป็นในการจัดการความเสี่ยงจากการระเบิดโดยธรรมชาติ ขั้นตอนนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย และการที่ไม่สามารถกำจัดออกซิเจนออกไปได้ทำให้เกิดอุบัติเหตุ[ 23 ]

การเกิดขึ้นและการใช้งาน

เคมีลับ

การเปลี่ยน CBD เป็น THCสามารถทำได้โดยกระบวนการไพโรไลซิส[ 24 ] [ 25 ]

การทำอาหาร

แผ่นแป้งกลมๆ สีดำ บิดเบี้ยว แทบจำไม่ได้ว่าเป็นพิซซ่า ตั้งตรงอยู่บนจาน (สีขาวสะอาด)
พิซซ่าชิ้นนี้ผ่านกระบวนการไพโรไลซิส จนกลายเป็นถ่านเกือบทั้งหมด

การไพโรไลซิสมีประโยชน์หลายอย่างในการเตรียมอาหาร[ 26 ]การคาราเมลไลเซชันคือการไพโรไลซิสของน้ำตาลในอาหาร (มักเกิดขึ้นหลังจากที่น้ำตาลถูกผลิตขึ้นจากการสลายตัวของพอลิแซ็ก คาไรด์ ) อาหารจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลและรสชาติเปลี่ยนไป รสชาติที่โดดเด่นนี้ถูกนำไปใช้ในอาหารหลายชนิด ตัวอย่างเช่น หัวหอมคาราเมลไลซ์ถูกใช้ในซุปหัวหอมฝรั่งเศส[ 27 ] [ 28 ]อุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการคาราเมลไลเซชันจะสูงกว่าจุดเดือดของน้ำ[ 27 ]น้ำมันสำหรับทอดสามารถสูงขึ้นเหนือจุดเดือดได้ง่าย การปิดฝากระทะจะช่วยกักน้ำไว้ ทำให้เกิดการควบแน่นบางส่วนและทำให้อุณหภูมิเย็นเกินไปที่จะเกิดสีน้ำตาล

การไพโรไลซิสของอาหารอาจเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ได้เช่นกัน เช่น การไหม้เกรียมของอาหาร (ที่อุณหภูมิต่ำเกินไปสำหรับการเผาไหม้แบบออกซิเดชันของคาร์บอนที่จะก่อให้เกิดเปลวไฟและเผาไหม้อาหารให้เป็นเถ้า )

โค้ก คาร์บอน ถ่าน และถ่านไม้

ถ่านอัดแท่งซึ่งมักทำจากขี้เลื่อยอัดหรือวัสดุที่คล้ายกัน กำลังถูกใช้งาน

คาร์บอนและวัสดุที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลักมีคุณสมบัติที่พึงประสงค์ แต่ไม่ระเหยง่ายแม้ในอุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงมีการใช้กระบวนการไพโรไลซิสในการผลิตคาร์บอนหลายชนิด ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิง สารตั้งต้นในการผลิตเหล็ก (โค้ก) และวัสดุโครงสร้างได้

ถ่านเป็นเชื้อเพลิงที่มีควันน้อยกว่าไม้ที่ผ่านกระบวนการไพโรไลซิส[ 29 ]บางเมืองห้าม หรือเคยห้ามการจุดไฟจากไม้ เมื่อผู้อยู่อาศัยใช้ถ่าน (และถ่านหินที่ผ่านการแปรรูปในลักษณะเดียวกัน เรียกว่าโค้ก ) มลพิษทางอากาศจะลดลงอย่างมาก ในเมืองที่ผู้คนโดยทั่วไปไม่ได้ปรุงอาหารหรือให้ความร้อนด้วยไฟ จึงไม่จำเป็นต้องใช้สิ่งนี้ ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 กฎหมาย "ไร้ควัน" ในยุโรปกำหนดให้ใช้เทคนิคการเผาไหม้ที่สะอาดกว่า เช่นเชื้อเพลิงโค้ก[ 30 ]และเตาเผาขยะแบบไร้ควัน[ 31 ]เป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการลดมลพิษทางอากาศ[ 30 ]

เตาหลอมเหล็ก มีเครื่องเป่าลมเป่าอากาศผ่านกองเชื้อเพลิงเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของไฟ บริเวณรอบนอก ถ่านหินจะเกิดกระบวนการไพโรไลซิส ดูดซับความร้อน ส่วนถ่านโค้กตรงกลางนั้นเกือบจะเป็นคาร์บอนบริสุทธิ์ และจะปล่อยความร้อนออกมามากเมื่อคาร์บอนเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน
ผลิตภัณฑ์อินทรีย์ทั่วไปที่ได้จากการไพโรไลซิสของถ่านหิน (X = CH, N)

กระบวนการผลิตโค้กหรือ "การโค้กกิ้ง" ประกอบด้วยการให้ความร้อนแก่วัสดุใน "เตาโค้กกิ้ง" ที่อุณหภูมิสูงมาก (สูงถึง900 °C หรือ 1,700 °F ) เพื่อให้โมเลกุลแตกตัวเป็นสารระเหยที่เบากว่า ซึ่งจะออกจากภาชนะ และกากที่พรุนแต่แข็งซึ่งส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนและเถ้าอนินทรีย์ ปริมาณสารระเหยจะแตกต่างกันไปตามวัสดุต้นทาง แต่โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 25–30% โดยน้ำหนัก การไพโรไลซิสที่อุณหภูมิสูงถูกนำมาใช้ในระดับอุตสาหกรรมเพื่อเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นโค้กซึ่งมีประโยชน์ในด้านโลหะวิทยาเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับหลายกระบวนการ เช่นการผลิตเหล็กผลิตภัณฑ์พลอยได้ที่ระเหยได้จากกระบวนการนี้มักมีประโยชน์เช่นกัน รวมถึงเบนซีนและไพริดีน [ 32 ] โค้ก ยังสามารถผลิตได้จากกากของแข็งที่เหลือจากการกลั่นปิโตรเลียม  

โครงสร้างหลอดเลือดดั้งเดิมของเนื้อไม้และรูพรุนที่เกิดจากก๊าซที่ระเหยออกไป ผสานกันเพื่อสร้างวัสดุที่มีน้ำหนักเบาและมีรูพรุน โดยเริ่มต้นจากวัสดุที่มีความหนาแน่นคล้ายไม้ เช่น เปลือกถั่วหรือเมล็ดพีช จะได้ถ่านที่มีรูพรุนละเอียดเป็นพิเศษ (และด้วยเหตุนี้จึงมีพื้นที่ผิวรูพรุนที่ใหญ่กว่ามาก) เรียกว่าถ่านกัมมันต์ซึ่งใช้เป็นสารดูดซับสำหรับสารเคมีหลากหลายชนิด

ไบโอชาร์คือกากที่เหลือจากการเผาไหม้สารอินทรีย์ที่ไม่สมบูรณ์ เช่น จากไฟที่ใช้ในการปรุงอาหาร เป็นส่วนประกอบสำคัญของ ดิน เทอร์ราเปรตาที่เกี่ยวข้องกับ ชุมชน พื้นเมือง โบราณ ในลุ่มน้ำอเมซอน[ 33 ] เกษตรกรในท้องถิ่นต้องการดินเทอร์ราเปรตาเป็นอย่างมาก เนื่องจากมีความอุดมสมบูรณ์สูงและมีศักยภาพใน การส่งเสริมและรักษาจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ได้ดีกว่าดินแดงทั่วไปในภูมิภาคนี้ มีความพยายามที่จะสร้างดินเหล่านี้ขึ้นใหม่โดยใช้ไบโอชาร์ซึ่งเป็นกากของแข็งที่เหลือจากการเผาไหม้วัสดุต่างๆ ส่วนใหญ่เป็นขยะอินทรีย์

เส้นใยคาร์บอนที่ผลิตโดยการไพโรไลซิสรังไหม ภาพถ่ายอิเล็กตรอนไมโครสโคป แถบมาตราส่วนที่มุมล่างซ้ายแสดงระยะ100 ไมโครเมตร

เส้นใยคาร์บอนเป็นเส้นใยของคาร์บอนที่สามารถนำมาใช้ทำเส้นด้ายและสิ่งทอที่มีความแข็งแรงสูงได้ โดยทั่วไปแล้ว ผลิตภัณฑ์จากเส้นใยคาร์บอนมักผลิตโดยการปั่นและทอเส้นใยของพอลิเมอร์ ที่เหมาะสม แล้วนำวัสดุไปเผาที่อุณหภูมิสูง ( 1,500–3,000 °C หรือ 2,730–5,430 °F ) เส้นใยคาร์บอนชุดแรกทำจากเรยอนแต่ ปัจจุบันโพลีอะคริโลไนไตร ล์กลายเป็นวัสดุเริ่มต้นที่นิยมใช้มากที่สุด สำหรับหลอดไฟไฟฟ้าที่ใช้งานได้จริงชุดแรกโจเซฟ วิลสัน สวอนและโทมัส เอดิสันใช้เส้นใยคาร์บอนที่ได้จากการเผาเส้นด้ายฝ้ายและเศษไม้ไผ่ตามลำดับ  

ไพโรไลซิสเป็นปฏิกิริยาที่ใช้ในการเคลือบพื้นผิวที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าด้วยชั้นของคาร์บอนไพโรไลติกโดยทั่วไปจะทำในเครื่องปฏิกรณ์แบบฟลูอิไดซ์เบดที่ให้ความร้อนถึง1,000–2,000 °C หรือ 1,830–3,630 °Fการเคลือบด้วยคาร์บอนไพโรไลติกใช้ในการใช้งานหลายอย่าง รวมถึงลิ้นหัวใจเทียม[ 34 ]  

เชื้อเพลิงชีวภาพเหลวและก๊าซ

การไพโรไลซิสเป็นพื้นฐานของวิธีการหลายวิธีในการผลิตเชื้อเพลิงจากชีวมวลเช่นชีวมวลลิกโนเซลลูโลส [ 35 ] พืชที่ศึกษาเป็นวัตถุดิบชีวมวลสำหรับการไพโรไลซิส ได้แก่ หญ้าแพรรีพื้นเมืองของอเมริกาเหนือ เช่นสวิตช์กราสและหญ้าสายพันธุ์อื่นๆ เช่นMiscantheus giganteusแหล่งอินทรีย์วัตถุ อื่นๆ ที่ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับการไพโรไลซิส ได้แก่ เศษพืชสีเขียว ขี้เลื่อย เศษไม้ ใบไม้ ผัก เปลือกถั่ว ฟาง เศษฝ้าย แกลบข้าว และเปลือกส้ม[ 5 ]ของเสียจากสัตว์ รวมถึงมูลสัตว์ปีก มูลโคนม และมูลสัตว์อื่นๆ ก็อยู่ระหว่างการประเมินเช่นกัน ผลิตภัณฑ์พลอยได้จากอุตสาหกรรมบางอย่างก็เหมาะสมที่จะใช้เป็นวัตถุดิบ เช่น กากกระดาษ กากธัญพืช[ 36 ]และกากตะกอนน้ำเสีย[ 37 ]

ในส่วนประกอบของชีวมวล การไพโรไลซิสของเฮมิเซลลูโลสเกิดขึ้นระหว่าง 210 ถึง 310  °C [ 5 ]การไพโรไลซิสของเซลลูโลสเริ่มต้นที่ 300 ถึง 315  °C และสิ้นสุดที่ 360–380  °C โดยมีจุดสูงสุดที่ 342–354  °C [ 5 ]ลิกนินเริ่มสลายตัวที่ประมาณ 200  °C และดำเนินต่อไปจนถึง 1000  °C [ 38 ]

เชื้อเพลิงดีเซลสังเคราะห์ที่ได้จากการไพโรไลซิสของวัสดุอินทรีย์ยังไม่สามารถแข่งขันได้ในเชิงเศรษฐกิจ[ 39 ] บางครั้งอาจได้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นโดยการไพโรไลซิสแบบแฟลชซึ่งวัตถุดิบที่บดละเอียดจะถูกให้ความร้อนอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิระหว่าง350 ถึง 500 °C (660 ถึง 930 °F)ในเวลาไม่ถึงสองวินาที  

ซินแก๊สมักผลิตโดยกระบวนการไพโรไลซิส[ 26 ]

คุณภาพน้ำมันที่ต่ำที่ผลิตผ่านกระบวนการไพโรไลซิสสามารถปรับปรุงได้ด้วยกระบวนการทางกายภาพและเคมี[ 40 ]ซึ่งอาจทำให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น แต่ก็อาจสมเหตุสมผลในเชิงเศรษฐกิจเมื่อสถานการณ์เปลี่ยนแปลง

นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ในการบูรณาการกับกระบวนการอื่นๆ เช่นการบำบัดทางชีวภาพเชิงกลและการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน[ 41 ] การไพโรไลซิ ส แบบเร็วก็กำลังได้รับการศึกษาเพื่อการแปลงชีวมวลเช่นกัน[ 42 ] เชื้อเพลิงไบโอออยล์ยังสามารถผลิตได้โดยการไพโรไลซิสแบบไฮดรัส

การไพโรไลซิสมีเทนเพื่อผลิตไฮโดรเจน

ภาพประกอบแสดงปัจจัยนำเข้าและผลผลิตของกระบวนการไพโรไลซิสของมีเทน ซึ่งเป็นกระบวนการขั้นตอนเดียวที่มีประสิทธิภาพในการผลิตไฮโดรเจนและไม่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก

การไพโรไลซิสของมีเทน[ 43 ]เป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตไฮโดรเจน "สีฟ้าอมเขียว" จากมีเทนโดยการกำจัดคาร์บอนแข็งออกจากก๊าซธรรมชาติ[ 44 ]กระบวนการแบบขั้นตอนเดียวนี้ผลิตไฮโดรเจนได้ในปริมาณมากด้วยต้นทุนต่ำ (น้อยกว่าการปฏิรูปไอน้ำด้วยการกักเก็บคาร์บอน ) [ 45 ]ไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ไม่จำเป็นต้องฉีดคาร์บอนไดออกไซด์ลงบ่อลึก มีเพียงน้ำเท่านั้นที่ถูกปล่อยออกมาเมื่อใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับการขนส่งรถบรรทุกหนักไฟฟ้า เซลล์เชื้อเพลิง[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]การผลิตไฟฟ้าด้วยกังหันก๊าซ[ 51 ] [ 52 ]และไฮโดรเจนสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรม รวมถึงการผลิตปุ๋ยแอมโมเนียและซีเมนต์[ 53 ] [ 54 ]การไพโรไลซิสของมีเทนเป็นกระบวนการที่ทำงานที่อุณหภูมิประมาณ 1065  °C เพื่อผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซธรรมชาติ ซึ่งช่วยให้สามารถกำจัดคาร์บอนได้ง่าย (คาร์บอนแข็งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการ) [ 55 ] [ 56 ]คาร์บอนแข็งคุณภาพอุตสาหกรรมสามารถนำไปขายหรือฝังกลบได้ และจะไม่ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) หรือมลพิษทางน้ำใต้ดินจากการฝังกลบ

ในปี 2015 บริษัทชื่อ Monolith Materials ได้สร้างโรงงานนำร่องในเมืองเรดวูดซิตี้ รัฐแคลิฟอร์เนีย เพื่อศึกษาการขยายขนาดการไพโรไลซิสของมีเทนโดยใช้พลังงานหมุนเวียนในกระบวนการ[ 57 ]โครงการนำร่องที่ประสบความสำเร็จนำไปสู่โรงงานสาธิตเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ขึ้นในเมืองฮัลลัม รัฐเนแบรสกา ในปี 2016 [ 58 ]ณ ปี 2020 โรงงานแห่งนี้เปิดดำเนินการและสามารถผลิตไฮโดรเจนได้ประมาณ 14 เมตริกตันต่อวัน ในปี 2021 กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาได้สนับสนุนแผนการขยายธุรกิจครั้งใหญ่ของ Monolith Materials ด้วยการค้ำประกันเงินกู้ 1 พันล้านดอลลาร์[ 59 ]เงินทุนนี้จะช่วยสร้างโรงงานที่สามารถผลิตไฮโดรเจนได้ 164 เมตริกตันต่อวันภายในปี 2024 โครงการนำร่องกับบริษัทสาธารณูปโภคก๊าซและ โรงงาน ก๊าซชีวภาพกำลังดำเนินการอยู่กับบริษัทต่างๆ เช่น Modern Hydrogen [ 60 ] [ 61 ] การผลิตในปริมาณมากกำลังได้รับการประเมินในโรงงานนำร่อง "การไพโรไลซิสมีเทนในระดับใหญ่" ของ BASF [ 7 ]ทีมวิศวกรรมเคมีที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย - ซานตาบาร์บารา[ 62 ]และในห้องปฏิบัติการวิจัยเช่น Karlsruhe Liquid-metal Laboratory (KALLA) [ 63 ] พลังงานสำหรับความร้อนในกระบวนการที่ใช้มีเพียงหนึ่งในเจ็ดของพลังงานที่ใช้ในวิธีการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าเพื่อผลิตไฮโดรเจน[ 64 ]

บริษัท Hazer Group ของออสเตรเลียก่อตั้งขึ้นในปี 2010 เพื่อนำเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยเวสเทิร์นออสเตรเลียมาใช้ในเชิงพาณิชย์ บริษัทเข้าจดทะเบียนในตลาดหลักทรัพย์ออสเตรเลีย (ASX) ในเดือนธันวาคม 2015 ปัจจุบันบริษัทกำลังดำเนินการโครงการสาธิตเชิงพาณิชย์เพื่อผลิตไฮโดรเจนหมุนเวียนและกราไฟต์จากน้ำเสียและแร่เหล็กโดยใช้เทคโนโลยีตัวเร่งปฏิกิริยาที่มหาวิทยาลัยเวสเทิร์นออสเตรเลีย (UWA) สร้างขึ้น โครงการโรงงานสาธิตเชิงพาณิชย์นี้เป็นโครงการแรกในออสเตรเลีย และคาดว่าจะผลิตไฮโดรเจนเกรดเชื้อเพลิงได้ประมาณ 100 ตันและกราไฟต์ 380 ตันต่อปี เริ่มตั้งแต่ปี 2023 จากเดิมที่กำหนดจะเริ่มในปี 2022 "10 ธันวาคม 2021: บริษัท Hazer Group (ASX: HZR) ขอแสดงความเสียใจที่ต้องแจ้งให้ทราบว่า การผลิตเครื่องปฏิกรณ์สำหรับโครงการสาธิตเชิงพาณิชย์ของ Hazer (CDP) เกิดความล่าช้า ซึ่งคาดว่าจะทำให้การเริ่มเดินเครื่องของ Hazer CDP ล่าช้าออกไป โดยคาดว่าจะเริ่มเดินเครื่องหลังจากวันเป้าหมายปัจจุบันของเราคือไตรมาสที่ 1 ปี 2022" [ 65 ]กลุ่ม Hazer มีข้อตกลงความร่วมมือกับ Engie สำหรับโรงงานในฝรั่งเศสในเดือนพฤษภาคม 2023 [ 66 ]บันทึกความเข้าใจกับ Chubu Electric & Chiyoda ในญี่ปุ่นในเดือนเมษายน 2023 [ 67 ]และข้อตกลงกับ Suncor Energy และ FortisBC เพื่อพัฒนาโรงงานผลิตไฮโดรเจน Burrard-Hazer ขนาด 2,500 ตันต่อปีในแคนาดาในเดือนเมษายน 2022 [ 68 ] [ 69 ]

เทคโนโลยีของบริษัท C-Zero ของอเมริกาแปลงก๊าซธรรมชาติเป็นไฮโดรเจนและคาร์บอนแข็ง ไฮโดรเจนให้พลังงานสะอาดราคาถูกตามความต้องการ ในขณะที่คาร์บอนสามารถกักเก็บได้อย่างถาวร[ 70 ] C-Zero ประกาศในเดือนมิถุนายน 2022 ว่าได้ปิดรอบการระดมทุน 34 ล้านดอลลาร์สหรัฐ นำโดย SK Gas ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ SK Group กลุ่มบริษัทขนาดใหญ่เป็นอันดับสองของเกาหลีใต้ SK Gas ได้ร่วมลงทุนกับนักลงทุนรายใหม่อีกสองราย ได้แก่ Engie New Ventures และ Trafigura ซึ่งเป็นหนึ่งในบริษัทซื้อขายสินค้าโภคภัณฑ์ทางกายภาพที่ใหญ่ที่สุดในโลก นอกเหนือจากการมีส่วนร่วมจากนักลงทุนเดิม ได้แก่ Breakthrough Energy Ventures, Eni Next, Mitsubishi Heavy Industries และ AP Ventures เงินทุนนี้มีไว้สำหรับโรงงานนำร่องแห่งแรกของ C-Zero ซึ่งคาดว่าจะเปิดใช้งานในไตรมาสที่ 1 ปี 2023 โรงงานนี้อาจสามารถผลิต ไฮโดรเจนได้มากถึง 400 กิโลกรัมต่อวันจากก๊าซธรรมชาติโดยไม่มีการปล่อย[ 71 ]

BASFซึ่งเป็นหนึ่งในบริษัทเคมีภัณฑ์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้ทำการวิจัยการไพโรไลซิสของไฮโดรเจนมานานกว่า 10 ปีแล้ว[ 72 ]

เอทิลีน

การไพโรไลซิสใช้ในการผลิตเอทิลีนซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรมมากที่สุด (มากกว่า 110 ล้านตันต่อปีในปี 2548) ในกระบวนการนี้ ไฮโดรคาร์บอนจากปิโตรเลียมจะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ600 °C (1,112 °F)ในสภาวะที่มีไอน้ำ กระบวนการนี้เรียกว่าการแตกตัวด้วยไอน้ำเอทิลีนที่ได้จะถูกนำไปใช้ในการผลิตสารป้องกันการแข็งตัว ( เอทิลีนไกลคอล ) PVC (ผ่านไวนิลคลอไรด์ ) และพอลิเมอร์อื่นๆ อีกมากมาย เช่น โพลีเอทิลีนและโพลีสไตรี[ 73 ]  

เซมิคอนดักเตอร์

ภาพประกอบแสดง กระบวนการ การเจริญเติบโตของผลึกโลหะอินทรีย์ด้วยไอระเหยซึ่งเกี่ยวข้องกับการสลายตัวด้วยความร้อนของสารระเหย

กระบวนการตกผลึกแบบไอระเหยของสารประกอบโลหะอินทรีย์ (MOCVD) เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้สารประกอบอินทรีย์โลหะระเหยง่ายเพื่อให้ได้สารกึ่งตัวนำ สารเคลือบแข็ง และวัสดุอื่นๆ ที่ใช้งานได้ ปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับการสลายตัวทางความร้อนของสารตั้งต้น โดยมีการตกตะกอนของส่วนประกอบอนินทรีย์และการปล่อยไฮโดรคาร์บอนออกมาเป็นก๊าซเสีย เนื่องจากเป็นการตกตะกอนแบบอะตอมต่ออะตอม อะตอมเหล่านี้จึงจัดเรียงตัวเป็นผลึกเพื่อสร้างสารกึ่งตัวนำขนาดใหญ่ ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ดิบผลิตได้จากการตกตะกอนไอระเหยทางเคมีของก๊าซไซเลน:

SiH → Si + 2 H

แกลเลียมอาร์เซไนด์ซึ่งเป็นสารกึ่งตัวนำอีกชนิดหนึ่ง เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ร่วมกันของไตรเมทิลแกลเลียมและอาร์ซีน

การจัดการขยะ

การไพโรไลซิ สยังสามารถใช้ในการบำบัดขยะมูลฝอยและขยะพลาสติก ได้อีกด้วย [ 6 ] [ 20 ] [ 74 ] ข้อดีหลักคือการลดปริมาณของเสีย โดยหลักการแล้ว การไพโรไลซิสจะสร้างโมโนเมอร์ (สารตั้งต้น) ของพอลิเมอร์ที่ได้รับการบำบัดขึ้นมาใหม่ แต่ในทางปฏิบัติ กระบวนการนี้ไม่ใช่แหล่งโมโนเมอร์ที่สะอาดหรือแข่งขันได้ในเชิงเศรษฐกิจ[ 75 ] [ 76 ] [ 77 ]

ในการจัดการขยะยางรถยนต์การไพโรไลซิสยางรถยนต์เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาเป็นอย่างดี[ 78 ] ผลิตภัณฑ์อื่นๆ จากการไพโรไลซิสยางรถยนต์ ได้แก่ ลวดเหล็กคาร์บอนแบล็กและบิทูเมน[ 79 ]พื้นที่นี้เผชิญกับอุปสรรคทางด้านกฎหมาย เศรษฐกิจ และการตลาด[ 80 ]น้ำมันที่ได้จากการไพโรไลซิสยางรถยนต์มีปริมาณกำมะถันสูง ซึ่งทำให้มีศักยภาพสูงในการเป็นมลพิษ ดังนั้นจึงควรกำจัดกำมะถันออก[ 81 ] [ 82 ]

การไพโรไลซิสแบบด่างของกากตะกอนน้ำเสียที่อุณหภูมิต่ำ 500  °C สามารถเพิ่มH ได้การผลิตโดยใช้การดักจับคาร์บอนในแหล่งกำเนิด การใช้ NaOH (โซเดียมไฮดรอกไซด์) มีศักยภาพในการผลิตH₂-ก๊าซที่มีปริมาณมากซึ่งสามารถนำไปใช้กับเซลล์เชื้อเพลิงได้โดยตรง[ 37 ] [ 83 ]

ในช่วงต้นเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2564 รัฐจอร์เจีย ของสหรัฐอเมริกา ประกาศความร่วมมือกับ Igneo Technologies เพื่อสร้างโรงงานรีไซเคิลอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่มูลค่า 85 ล้านดอลลาร์สหรัฐในท่าเรือซาวานนาห์โครงการนี้จะมุ่งเน้นไปที่อุปกรณ์ที่มีมูลค่าต่ำและมีพลาสติกเป็นส่วนประกอบหลักในของเสีย โดยใช้เครื่องบดและเตาเผาหลายเครื่องโดยใช้เทคโนโลยีไพโรไลซิส[ 84 ]

ของเสียจากกระบวนการไพโรไลซิสเองก็สามารถนำไปใช้ประโยชน์เป็นผลิตภัณฑ์ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น สารตกค้างที่มีสารปนเปื้อนสูงจากกระบวนการไพโรไลซิสแบบป้อนของเหลวของขยะบรรจุภัณฑ์หลายชั้นหลังการบริโภค สามารถนำมาใช้เป็นวัสดุคอมโพสิตสำหรับงานก่อสร้างชนิดใหม่ ซึ่งมีความแข็งแรงในการรับแรงอัดสูงกว่า (10–12 MPa) เมื่อเทียบกับอิฐก่อสร้างและงานก่ออิฐ (7 MPa) รวมทั้งมีความหนาแน่นต่ำกว่า 57% คือ 0.77 g / cm³ [ 85 ]

การไพโรไลซิสแบบขั้นตอนเดียวและการไพโรไลซิสแบบสองขั้นตอนสำหรับกากยาสูบ

การไพโรไลซิสยังถูกนำมาใช้ในการลดปริมาณของเสียจากยาสูบด้วย วิธีหนึ่งที่ใช้คือการแยกของเสียจากยาสูบออกเป็นสองประเภท คือ TLW (ของเสียจากใบยาสูบ) และ TSW (ของเสียจากแท่งยาสูบ) โดย TLW คือของเสียจากบุหรี่ และ TSW คือของเสียจากบุหรี่อิเล็กทรอนิกส์ ทั้ง TLW และ TSW ถูกทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 80  °C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และเก็บไว้ในเครื่องดูดความชื้น[ 86 ]ตัวอย่างถูกบดเพื่อให้ส่วนประกอบสม่ำเสมอ ของเสียจากยาสูบ (TW) ยังมีส่วนประกอบอนินทรีย์ (โลหะ) ซึ่งถูกกำหนดโดยใช้เครื่องสเปกโทรเมตรแบบพลาสมาเหนี่ยวนำ[ 86 ]การวิเคราะห์เทอร์โมกราวิเมตริกถูกใช้เพื่อย่อยสลายตัวอย่างสี่ตัวอย่าง (TLW, TSW, กลีเซอรอลและกัมกัวร์ ) ด้วยความร้อน และตรวจสอบภายใต้สภาวะอุณหภูมิแบบไดนามิกเฉพาะ[ 86 ]ใช้ TLW และ TSW ประมาณหนึ่งกรัมในการทดสอบไพโรไลซิส ในระหว่างการทดสอบวิเคราะห์เหล่านี้COและNถูกนำมาใช้เป็นบรรยากาศภายในเครื่องปฏิกรณ์แบบท่อที่สร้างขึ้นโดยใช้ท่อควอตซ์ สำหรับทั้งCOและNในบรรยากาศ อัตราการไหลอยู่ที่ 100 มล. นาที −1 [ 86 ]ความร้อนภายนอกถูกสร้างขึ้นผ่านเตาเผาท่อ ผลิตภัณฑ์ไพโรเจนิกถูกจำแนกออกเป็นสามเฟส เฟสแรกคือไบโอชาร์ซึ่งเป็นของแข็งตกค้างที่ผลิตโดยเครื่องปฏิกรณ์ที่อุณหภูมิ 650  °C เฟสที่สองคือไฮโดรคาร์บอน เหลว ที่ถูกเก็บรวบรวมโดยกับดักตัวทำละลายเย็นและแยกประเภทโดยใช้โครมาโทกราฟี เฟสที่สามและสุดท้ายถูกวิเคราะห์โดยใช้หน่วยไมโคร GC ออนไลน์ และไพโรไลเซตเหล่านั้นคือก๊าซ

มีการทดลองสองประเภทที่แตกต่างกัน ได้แก่ การไพโรไลซิสแบบขั้นตอนเดียวและการไพโรไลซิสแบบสองขั้นตอน การไพโรไลซิสแบบขั้นตอนเดียวประกอบด้วยอัตราการให้ความร้อนคงที่ (10  °C min −1 ) จาก 30 ถึง 720  °C [ 86 ]ในขั้นตอนที่สองของการทดสอบไพโรไลซิสแบบสองขั้นตอน สารไพโรไลเซตจากการไพโรไลซิสแบบขั้นตอนเดียวจะถูกไพโรไลซิสในโซนความร้อนที่สองซึ่งถูกควบคุมแบบไอโซเทอร์มอลที่ 650  °C [ 86 ]การไพโรไลซิสแบบสองขั้นตอนถูกใช้เพื่อเน้นที่ประสิทธิภาพของ CO เป็นหลักส่งผลต่อการกระจายตัวของคาร์บอนเมื่อเพิ่มความร้อนผ่านโซนทำความร้อนที่สอง[ 86 ]

สิ่งแรกที่สังเกตพบคือพฤติกรรมการสลายตัวด้วยความร้อนของ TLW และ TSW ในCO ทั้งสองชนิดและNสภาพแวดล้อม สำหรับทั้ง TLW และ TSW พฤติกรรมการสลายตัวด้วยความร้อนนั้นเหมือนกันที่อุณหภูมิต่ำกว่าหรือเท่ากับ 660  °C ในCOและNความแตกต่างระหว่างสภาพแวดล้อมเริ่มปรากฏขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 660  °C และเปอร์เซ็นต์มวลที่เหลืออยู่ในCO ลดลงอย่างมีนัยสำคัญสภาพแวดล้อมเมื่อเปรียบเทียบกับสภาพแวดล้อมในNสภาพแวดล้อม[ 86 ]การสังเกตนี้อาจเกิดจาก ปฏิกิริยา Boudouardซึ่งเราจะเห็นการเกิดแก๊สโดยธรรมชาติเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 710  °C [ 87 ] [ 88 ]แม้ว่าการสังเกตเหล่านี้จะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า 710  °C แต่มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะเกิดจากความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาของสารอนินทรีย์ใน TLW [ 86 ]มีการตรวจสอบเพิ่มเติมโดยการ วัด ICP-OESและพบว่าร้อยละหนึ่งในห้าของมวลที่เหลืออยู่เป็นชนิดของ Ca CaCOใช้ในกระดาษบุหรี่และวัสดุกรอง ซึ่งนำไปสู่คำอธิบายว่าการสลายตัวของCaCO₃ทำให้เกิด COบริสุทธิ์ทำปฏิกิริยากับCaOในสภาวะสมดุลไดนามิก[ 86 ]ซึ่งเป็นเหตุผลที่ทำให้เห็นการลดลงของมวลระหว่าง 660  °C และ 710  °C ความแตกต่างของยอดพีคเทอร์โมแกรมเชิงอนุพันธ์ (DTG) สำหรับ TLW ถูกนำมาเปรียบเทียบกับ TSW TLW มีพีคที่โดดเด่นสี่จุดที่ 87, 195, 265 และ 306  °C ในขณะที่ TSW มีการลดลงหลักสองครั้งที่ 200 และ 306  °C โดยมีจุดสูงสุดหนึ่งจุดอยู่ตรงกลาง[ 86 ]พีคทั้งสี่แสดงให้เห็นว่า TLW มีสารเติมแต่งประเภทต่างๆ มากกว่า TSW [ 86 ]เปอร์เซ็นต์มวลที่เหลืออยู่ระหว่าง TLW และ TSW ถูกนำมาเปรียบเทียบเพิ่มเติม โดยมวลที่เหลืออยู่ใน TSW น้อยกว่าของ TLW สำหรับทั้งCOและNจากการศึกษาด้านสิ่งแวดล้อม สรุปได้ว่า TSW มีปริมาณสารเติมแต่งสูงกว่า TLW 

การผลิตไฮโดรเจน มีเทน และน้ำมันดินในกระบวนการผลิตไบโอชาร์

การทดลองไพโรไลซิสแบบขั้นตอนเดียวแสดงผลลัพธ์ที่แตกต่างกันสำหรับCOและNในระหว่างกระบวนการนี้ ได้มีการสังเกตการเกิดก๊าซที่สำคัญ 5 ชนิด ได้แก่ ไฮโดรเจน มีเทน อีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และเอทิลีน ซึ่งทั้งหมดนี้เกิดขึ้นเมื่ออัตราการสลายตัวด้วยความร้อนของ TLW เริ่มชะลอตัวลงที่อุณหภูมิมากกว่าหรือเท่ากับ 500  °C อัตราการสลายตัวด้วยความร้อนเริ่มต้นที่อุณหภูมิเดียวกันสำหรับทั้งCOและNสภาพแวดล้อม แต่มีการผลิตไฮโดรเจน อีเทน เอทิลีน และมีเทนในปริมาณที่เข้มข้นกว่าในไนโตรเจนสภาพแวดล้อมนั้นดีกว่าในCOสิ่งแวดล้อม ความเข้มข้นของ CO ในCOสภาพแวดล้อมจะรุนแรงขึ้นอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงเกิน 600  องศาเซลเซียส และนี่เป็นผลมาจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂)ได้รับการปลดปล่อยจากCaCOใน TLW [ 86 ]การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของความเข้มข้นของ CO นี้เป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีความเข้มข้นของก๊าซอื่นๆ ที่ผลิตในCO น้อยลงสภาพแวดล้อมเนื่องจากผลของการเจือจาง[ 86 ]เนื่องจากการไพโรไลซิสเป็นการกระจายตัวใหม่ของคาร์บอนในสารตั้งต้นคาร์บอนไปเป็นผลิตภัณฑ์ไพโรเจนิกสามชนิด[ 86 ] COสภาพแวดล้อมจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากCOการรีดิวซ์เป็น CO ช่วยให้เกิดการออกซิเดชันของสารไพโรไลเซตเพื่อสร้าง CO สรุปได้ว่าCOสภาพแวดล้อมดังกล่าวทำให้ได้ผลผลิตก๊าซสูงกว่าน้ำมันและไบโอชาร์ เมื่อทำกระบวนการเดียวกันกับ TSW แนวโน้มจะเกือบเหมือนกัน ดังนั้นคำอธิบายเดียวกันจึงสามารถนำไปใช้กับการไพโรไลซิสของ TSW ได้[ 86 ]

สารเคมีอันตรายใน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงสภาพแวดล้อมเนื่องจากการก่อตัวของ CO ทำให้ปริมาณน้ำมันดินลดลง การไพโรไลซิสแบบขั้นตอนเดียวไม่ได้มีประสิทธิภาพมากนักในการกระตุ้นCOเกิดจากการจัดเรียงตัวใหม่ของคาร์บอนเนื่องจากมีปริมาณของเหลวไพโรไลซิส (น้ำมันดิน) สูง กระบวนการไพโรไลซิสแบบสองขั้นตอนสำหรับCOสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวยให้มีความเข้มข้นของก๊าซมากขึ้นเนื่องจากโซนทำความร้อนที่สอง โซนทำความร้อนที่สองมีอุณหภูมิคงที่ที่ 650  °C แบบไอโซเทอร์มอล[ 86 ]ปฏิกิริยาระหว่างCO มากขึ้นและก๊าซไพโรไลเสตที่มีระยะเวลาคงอยู่นานขึ้นหมายความว่าCOสามารถเปลี่ยนไพโรไลเซตให้เป็น CO ได้อีกด้วย[ 86 ]ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการไพโรไลซิสแบบสองขั้นตอนเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดปริมาณน้ำมันดินและเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซได้ประมาณ 10% โดยน้ำหนักสำหรับทั้ง TLW (64.20%) และ TSW (73.71%) [ 86 ]

การทำความสะอาดด้วยความร้อน

การไพโรไลซิสยังใช้สำหรับการทำความสะอาดด้วยความร้อนซึ่งเป็นการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อกำจัด สาร อินทรีย์เช่นโพลิเมอร์พลาสติกและสารเคลือบออกจากชิ้นส่วน ผลิตภัณฑ์ หรือส่วนประกอบการผลิต เช่นสกรูเครื่องอัดรีดหัวฉีด[ 89 ]และเครื่องผสมแบบคงที่ในระหว่างกระบวนการทำความสะอาดด้วยความร้อน ที่อุณหภูมิ310 ถึง 540 °C (600 ถึง 1,000 °F) [ 90 ]สารอินทรีย์จะถูกแปลงโดยการไพโรไลซิสและการออกซิเดชันเป็นสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายไฮโดรคาร์บอนและก๊าซคาร์บอน ไน ซ์[ 91 ] ธาตุ อนินทรีย์ยังคงอยู่[ 92 ]  

ระบบทำความสะอาดด้วยความร้อนหลายประเภทใช้กระบวนการไพโรไลซิส:

  • อ่างเกลือหลอมเหลวจัดอยู่ในระบบทำความสะอาดด้วยความร้อนที่เก่าแก่ที่สุด การทำความสะอาดด้วย อ่าง เกลือหลอมเหลว นั้นรวดเร็วมาก แต่มีความเสี่ยงที่จะเกิดการกระเด็นที่เป็นอันตราย หรืออันตรายอื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้อ่างเกลือ เช่น การระเบิด หรือ ก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ที่เป็นพิษร้ายแรง[ 90 ]
  • ระบบฟลูอิไดซ์เบด[ 93 ]ใช้ทรายหรืออะลูมิเนียมออกไซด์เป็นตัวกลางในการให้ความร้อน[ 94 ]ระบบเหล่านี้ยังทำความสะอาดได้อย่างรวดเร็วมาก แต่ตัวกลางจะไม่ละลายหรือเดือด และไม่ปล่อยไอระเหยหรือกลิ่นใดๆ[ 90 ]กระบวนการทำความสะอาดใช้เวลาหนึ่งถึงสองชั่วโมง[ 91 ]
  • เตาอบสุญญากาศใช้กระบวนการไพโรไลซิสในสุญญากาศ[ 95 ]เพื่อหลีกเลี่ยงการเผาไหม้ที่ควบคุมไม่ได้ภายในห้องทำความสะอาด[ 90 ]กระบวนการทำความสะอาดใช้เวลา 8 [ 91 ]ถึง 30 ชั่วโมง[ 96 ]
  • เตาอบเผาไหม้ หรือที่รู้จักกันในชื่อเตาอบทำความสะอาดด้วยความร้อน ใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิง และใช้ในอุตสาหกรรมการทาสีการเคลือบมอเตอร์ไฟฟ้าและพลาสติกเพื่อกำจัดสารอินทรีย์ออกจากชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่และหนัก[ 97 ]

การสังเคราะห์สารเคมีชั้นดี

กระบวนการไพโรไลซิสถูกนำมาใช้ในการผลิตสารประกอบทางเคมี โดยส่วนใหญ่ใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัย แต่ก็ไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะในห้องปฏิบัติการวิจัยเท่านั้น

สาขาคลัสเตอร์โบรอนไฮไดรด์เริ่มต้นจากการศึกษาการสลายตัวด้วยความร้อนของไดโบเรน ( B)ชมที่อุณหภูมิประมาณ 200  °C ผลิตภัณฑ์ที่ได้ได้แก่คลัสเตอร์ เพนตาโบเรนและเดคาโบเรนกระบวนการไพโรไลซิสเหล่านี้ไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับการแตกตัว (เพื่อให้ได้H) เท่านั้น) แต่ยังรวมถึงการควบแน่นด้วย[ 98 ]

การสังเคราะห์อนุภาคนาโน [ 99 ] เซอร์โคเนีย[ 100 ]และออกไซด์[ 101 ]โดยใช้หัวฉีดอัลตราโซนิกในกระบวนการที่เรียกว่าการพ่นไพโรไลซิสอัลตราโซนิก (USP)

การใช้งานและกรณีอื่นๆ

  • กระบวนการไพโรไลซิ สใช้ในการเปลี่ยนวัสดุอินทรีย์ให้เป็นคาร์บอนเพื่อใช้ในการหาอายุด้วยวิธีคาร์บอน-14
  • ของเหลวไพโรไลซิสจากไพโรไลซิสช้าของเปลือกไม้และป่านได้รับการทดสอบฤทธิ์ต้านเชื้อราต่อเชื้อราที่ทำให้ไม้ผุพัง โดยแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการทดแทนสารกันบูดไม้ในปัจจุบัน[ 102 ]แม้ว่าจะต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมก็ตาม อย่างไรก็ตาม ความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมของของเหลวเหล่านี้มีความแปรปรวนสูง และในขณะที่บางชนิดมีความเป็นพิษน้อยกว่าสารกันบูดไม้ในปัจจุบัน แต่ของเหลวไพโรไลซิสบางชนิดกลับแสดงความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมสูง ซึ่งอาจก่อให้เกิดผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมได้[ 103 ]
  • การเผาไหม้แบบไร้ออกซิเจนของยาสูบกระดาษ และสารเติมแต่งในบุหรี่และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ก่อให้เกิดสารระเหยหลายชนิด (รวมถึงนิโคตินคาร์บอนมอนอกไซด์ และน้ำมันดิน ) ซึ่งเป็นสาเหตุของกลิ่นและผลเสียต่อสุขภาพจากการสูบบุหรี่ข้อควรพิจารณาที่คล้ายกันนี้ใช้ได้กับการสูบกัญชา การเผาธูปและยากันยุงด้วย
  • กระบวนการไพโรไลซิสเกิดขึ้นระหว่างการเผาขยะซึ่งอาจก่อให้เกิดสารระเหยที่เป็นพิษหรือก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศหากเผาไหม้ไม่สมบูรณ์
  • อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการหรือโรงงานอุตสาหกรรมบางครั้งอาจสกปรกด้วยคราบคาร์บอนที่เกิดจากการเผาไหม้สารอินทรีย์ที่สัมผัสกับพื้นผิวที่ร้อน

การสร้าง PAH

ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกหลายวง (PAHs) สามารถเกิดขึ้นได้จากการไพโรไลซิสของเศษขยะของแข็งต่างๆ[ 12 ]เช่นเฮมิเซลลูโลสเซลลูโลสลินินเพ คติ แป้งโพลีเอทิลีน (PE) โพลีสไตรีน (PS) โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) PS, PVC และลิกนินก่อให้เกิด PAHs ในปริมาณมาก แนฟทาลีนเป็น PAH ที่พบมากที่สุดในบรรดาไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกหลายวงทั้งหมด[ 104 ]

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 500 เป็น 900  °C ปริมาณ PAH ส่วนใหญ่จะเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เปอร์เซ็นต์ของ PAH ชนิดเบาจะลดลง และเปอร์เซ็นต์ของ PAH ชนิดหนักจะเพิ่มขึ้น[ 105 ] [ 106 ]

เครื่องมือการเรียน

การวิเคราะห์เทอร์โมกราวิเมตริก

การวิเคราะห์เทอร์โมกราวิเมตริก (TGA) เป็นหนึ่งในเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในการตรวจสอบการไพโรไลซิสโดยไม่มีข้อจำกัดของการถ่ายเทความร้อนและมวล ผลลัพธ์สามารถใช้ในการกำหนดจลนศาสตร์การสูญเสียมวลได้[ 5 ] [ 20 ] [ 6 ] [ 38 ] [ 74 ]พลังงานกระตุ้นสามารถคำนวณได้โดยใช้วิธี Kissingerหรือวิธีวิเคราะห์จุดสูงสุด-วิธีกำลังสองน้อยที่สุด (PA-LSM) [ 6 ] [ 38 ]

TGA สามารถจับคู่กับสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดแบบฟูริเยร์ทรานส์ฟอร์ม (FTIR) และสเปกโทรเมตรีมวลได้ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น สารระเหยที่เกิดจากการไพโรไลซิสสามารถวัดได้[ 107 ] [ 83 ]

มาโคร-ทีจีเอ

ใน TGA ตัวอย่างจะถูกใส่เข้าไปก่อนที่อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น และอัตราการให้ความร้อนจะต่ำ (น้อยกว่า 100  °C min −1 ) Macro-TGA สามารถใช้ตัวอย่างขนาดกรัมเพื่อตรวจสอบผลกระทบของการไพโรไลซิสด้วยการถ่ายเทมวลและความร้อน[ 6 ] [ 108 ]

การไพโรไลซิส–แก๊สโครมาโทกราฟี–แมสสเปกโทรเมตรี

การวิเคราะห์มวลสารด้วยไพโรไลซิส (Py-GC-MS) เป็นกระบวนการทางห้องปฏิบัติการที่สำคัญในการกำหนดโครงสร้างของสารประกอบ[ 109 ] [ 110 ]

การเรียนรู้ของเครื่อง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเรียนรู้ของเครื่องจักรได้รับความสนใจในการวิจัยอย่างมากในการทำนายผลผลิต ปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม และตรวจสอบกระบวนการไพโรไลซิส[ 111 ] [ 112 ]

ดูเพิ่มเติม

  • Biddy, Mary; Dutta, Abhijit; Jones, Susanne; Meyer, Aye (2013). เส้นทางเทคโนโลยีการไพโรไลซิสแบบเร็วโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในแหล่งกำเนิด (รายงาน). doi : 10.2172/1076660 .
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pyrolysis&oldid=1361989632 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การไพโรไลซิส

ไพโรไลซิส ( / p aɪ ˈ r ɒ l ɪ s ɪ s / ; มาจาก ภาษากรีกโบราณ πῦρ ( pûr ) ' ไฟ ' และ λύσις ( lúsis ) ' การแยก ' ) เป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับ การแยกพันธะโควาเลนต์ ใน สารอินทรีย์...

แอปพลิเคชัน

การไพโรไลซิสมักใช้ในการบำบัด วัสดุ อินทรีย์ เป็นหนึ่งในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับ การเผาไหม้ ไม้ [ 4 ] โดยทั่วไป การไพโรไลซิสของสารอินทรีย์จะผลิตผลิตภัณฑ์ระเหยและเหลือ ถ่าน ซึ่งเป็นของแข็งที่มีคาร์บอนสูง การไพโรไลซิสขั้นสุดซึ่งเหลือ คาร์บอน...

ศัพท์เฉพาะ

การไพโรไลซิสเป็นกระบวนการสลายตัวทางเคมีประเภทหนึ่งที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่าจุดเดือดของน้ำหรือตัวทำละลายอื่นๆ) แตกต่างจากกระบวนการอื่นๆ เช่น การเผาไหม้ และ การไฮโดรไลซิส ตรงที่โดยปกติแล้วจะไม่เกี่ยวข้องกับการเติมสารเคมีอื่นๆ เช่น ออกซิเจน ( O₂)...

ประวัติศาสตร์

การไพโรไลซิสถูกนำมาใช้ในการเปลี่ยนไม้ให้เป็น ถ่าน ตั้งแต่สมัยโบราณ ชาวอียิปต์โบราณใช้ส่วนที่เป็นของเหลวที่ได้จากการไพโรไลซิสของไม้ซีดาร์ในกระบวนการ ดองศพ [ 17 ]