الفرق الرئيسي بين الكربنة بالانحلال الحراري والانحلال الحراري هو أن الانحلال الحراري هو انهيار الكتلة الحيوية في غياب الأكسجين ، والكربنة هي عملية تحويل المادة العضوية إلى كربون ، في حين أن الانكسار الحراري هو شكل خفيف من الانحلال الحراري.
الانحلال الحراري هو تفاعل تحلل في الكيمياء حيث تتفكك المواد العضوية في غياب الأكسجين. الكربنة هي عملية صناعية يتم فيها تحويل المادة العضوية إلى كربون. Torrefaction هو شكل خفيف من الانحلال الحراري يحدث في درجات حرارة تتراوح بين 200 و 320 درجة مئوية.
ما هو الانحلال الحراري؟
الانحلال الحراري هو نوع من تفاعل التحلل الذي تتحلل فيه المواد العضوية في غياب الأكسجين. في هذه العملية ، يتم تطبيق الحرارة على هذا التفاعل للتقدم. لذلك ، يمكننا بسهولة زيادة معدل التفاعل عن طريق زيادة كمية الحرارة المقدمة. بشكل عام ، يحدث الانحلال الحراري عند 430oC أو أعلى. ومع ذلك ، في معظم الأوقات ، يمكننا إجراء هذه التفاعلات في حالة الغياب شبه التام للأكسجين لأنه من الصعب جدًا الحصول على جو خالٍ من الأكسجين. يكون الناتج النهائي لهذا التفاعل في الطور الغازي أو الطور السائل أو الطور الصلب. في الغالب ، تنتج هذه العملية غازات. إذا أنتج سائلًا ، نسمي هذا السائل "القطران". إذا كان صلبًا ، فهو عادةً فحم أو فحم حيوي.
غالبًا ما يحول الانحلال الحراري المواد العضوية إلى مكوناتها الغازية ، وبقايا صلبة من الكربون والرماد ، وزيت سائل يسمى بالتحلل الحراري. نستخدم طريقتين رئيسيتين لإزالة أي ملوثات من مادة ما: التدمير والإزالة. تقسم عملية التدمير الملوثات إلى مركبات صغيرة ، بينما تفصل عملية الإزالة الملوثات عن المادة المرغوبة.
يستخدم هذا التفاعل في صناعات مختلفة لإنتاج الفحم ، والكربون المنشط ، والميثانول ، وما إلى ذلك ، علاوة على ذلك ، يمكن أن يدمر المركبات العضوية شبه المتطايرة ، والوقود ، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، يمكننا استخدام هذه العملية لمعالجة النفايات العضوية الخروج من المصانع.
ما هي الكربنة؟
الكربنة هي عملية صناعية يتم فيها تحويل المادة العضوية إلى كربون. تشمل المواد العضوية التي نعتبرها هنا النباتات والمواد الحيوانية النافقة. تحدث العملية من خلال التقطير المدمر. إنه تفاعل انحلال حراري يعتبر عملية معقدة يمكننا من خلالها ملاحظة العديد من التفاعلات الكيميائية التي تحدث بشكل متزامن ؛ على سبيل المثال ، نزع الهيدروجين ، التكثيف ، نقل الهيدروجين والأزمرة.
تختلف عملية الكربنة عن عملية التحصين لأن الكربنة هي عملية أسرع نظرًا لأن معدل تفاعلها يكون أسرع بعدة أوامر من حيث الحجم. بشكل عام ، يمكن أن تتحكم كمية الحرارة المطبقة في درجة الكربنة والمحتوى المتبقي للعناصر الأجنبية.على سبيل المثال ، عند درجة حرارة 1200 كلفن ، يكون محتوى الكربون في البقايا حوالي 90٪ بالوزن ، بينما عند درجة حرارة 1600 كلفن ، يكون حوالي 99٪ بالوزن.
عادة ، الكربنة هي تفاعل طارد للحرارة ، ويمكننا جعلها مكتفية ذاتيا ؛ يمكننا استخدامه كمصدر للطاقة لا يشكل أي أثر لغاز ثاني أكسيد الكربون. ومع ذلك ، إذا تعرضت المادة الحيوية لتغير مفاجئ في الحرارة ، على سبيل المثال ، في انفجار نووي ، يتم تفحيم المادة الحيوية في أسرع وقت ممكن ، وتتحول إلى كربون صلب.
ما هو Torrefaction؟
Torrefaction هو شكل خفيف من الانحلال الحراري يحدث في درجات حرارة تتراوح بين 200 و 320 درجة مئوية. تحدث هذه العملية مع الكتلة الحيوية مثل الخشب والحبوب.يمكن لعملية التفريغ الحراري تغيير خصائص الكتلة الحيوية من أجل توفير جودة وقود أفضل لتطبيقات الاحتراق والتغويز. علاوة على ذلك ، يمكن أن تنتج هذه العملية منتجًا جافًا نسبيًا يمكن أن يخضع في النهاية لتقليل أو القضاء على قدرته على التحلل العضوي.
عندما يتم الجمع بين التجديد الحراري والتكثيف مع بعضهما البعض ، يمكن أن تخلق حاملة مبارزة كثيفة الطاقة بقيمة تسخين أقل بحوالي 20 جيجا جول / طن (LHV). علاوة على ذلك ، يمكن لهذه العملية أن تجعل المادة تخضع لتفاعل ميلارد.
عادةً ، المعالجة الحرارية هي معالجة حرارية كيميائية للكتلة الحيوية يتم إجراؤها تحت الضغط الجوي وفي غياب الأكسجين. خلال هذه العملية ، يتم إطلاق الماء في الكتلة الحيوية والمواد المتطايرة الزائدة ، مما يسمح للبوليمرات الحيوية بالتحلل جزئيًا أثناء تكوين أنواع مختلفة من المواد المتطايرة.لذلك ، فإن المنتج النهائي لهذه العملية هو المادة الصلبة المتبقية ، وهي مادة جافة تعرف باسم الكتلة الحيوية الحرارية (أو الفحم الحيوي).
الفرق بين الكربنة الانحلال الحراري و Torrefaction
الانحلال الحراري هو تفاعل تحلل في الكيمياء حيث تتفكك المواد العضوية في غياب الأكسجين. الكربنة هي عملية صناعية يتم فيها تحويل المادة العضوية إلى كربون. Torrefaction هو شكل خفيف من الانحلال الحراري يحدث في درجات حرارة تتراوح بين 200 و 320 درجة مئوية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الكربنة بالتحلل الحراري والانحلال الحراري في أن الانحلال الحراري هو انهيار الكتلة الحيوية في غياب الأكسجين والكربنة هو تحويل المادة العضوية إلى كربون ، في حين أن الانكسار الحراري هو الشكل المعتدل للانحلال الحراري.
يسرد الرسم البياني أدناه الاختلافات بين الكربنة بالانحلال الحراري و التفكك الحراري في شكل جدول.
ملخص - الانحلال الحراري مقابل الكربنة مقابل التحلل الحراري
الانحلال الحراري هو تفاعل تحلل في الكيمياء حيث تتفكك المواد العضوية في غياب الأكسجين. الكربنة هي عملية صناعية يتم فيها تحويل المادة العضوية إلى كربون بينما تكون المعالجة الحرارية هي شكل خفيف من الانحلال الحراري يحدث في درجات حرارة تتراوح بين 200 و 320 درجة مئوية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الكربنة بالتحلل الحراري والانحلال الحراري في أن الانحلال الحراري هو تكسير الكتلة الحيوية في غياب الأكسجين والكربنة هي عملية تحويل المادة العضوية إلى كربون في حين أن الانكسار الحراري هو الشكل المعتدل للانحلال الحراري.
