Piroliza

Piroliza (inaczej sucha destylacja lub destylacja rozkładowa) to proces rozkładu biomasy lub innego paliwa stałego (np. drewna, węgla) pod wpływem dostarczonego ciepła przy znacznym niedomiarze powietrza (tlenu). Nazwa ta pochodzi od języka greckiego, z połączenia słów ogień i rozkład.

Piroliza zachodzi w temperaturze 200-600°C przy bardzo małym dostępie tlenu. W jej trakcie następuje wyodrębnienie z drewna/węgla lotnych składników (drewno zawiera ich nawet do 80%). 

Jako samodzielny proces technologiczny, wykorzystywana jest m.in. do produkcji węgla drzewnego z drewna oraz koksu z węgla kamiennego. Proces ten znany jest ludzkości od kilku tysięcy lat, albowiem produkcja węgla drzewnego była jednym z kluczowych procesów niezbędnych do prowadzenia wytopu metali w piecach metalurgicznych.

W czasie pirolizy drewna powstaje węgiel drzewny, palny gaz (nieco różniący się składem od gazu drzewnego — jest w nim mniej azotu, więc ma większe ciepło spalania) oraz smoła. Produktem odpadowym w czasie pirolizy węgla (wytwarzania koksu) jest gaz koksowniczy, wykorzystywany jako źródło ciepła do podgrzewania baterii koksowniczych.

Piroliza jest też jednym z etapów produkcji gazu drzewnego. W ostatnich latach pojawiają się pomysły na jej wykorzystanie do unieszkodliwiania odpadów (np. gumy, plastików i innych tworzyw sztucznych).

Ponieważ piroliza to jeden z etapów zgazowania, pojęcia te są czasami mylone. Główną różnicą jest ilość powietrza (tlenu), która bierze udział w procesie. Różnica jest też w produktach obu procesów — w przypadku zgazowania mamy tylko palny gaz (gaz drzewny) i popiół.

Piroliza drewna

Piroliza drewna jest procesem, który można łatwo przeprowadzić nawet w domowych warunkach. Na dużą skalę najczęściej jest wykorzystywana do produkcji węgla drzewnego, używanego później m.in. jako paliwo do grilla. 

Historycznie, węgiel drzewny był bardzo istotnym surowcem energetycznym, wykorzystywanym m.in. w metalurgii. Pierwsze piece metalurgiczne, tzw. dymarki, były opalane właśnie węglem drzewnym, którego źródłem była piroliza drewna. 

Aby przeprowadzić pirolizę drewna, wystarczy umieścić w ognisku szczelny, blaszany pojemnik, ściśle wypełniony drewnem — np. puszkę po farbie z poukładanymi w środku patykami. W pojemniku wykonujemy jeden niewielki otwór, którym będzie się z niego wydobywać palny gaz (gaz pirolityczny). 

Poniższy film przedstawia proste urządzenie do prowadzenia procesu pirolizy.

Piroliza węgla

Piroliza węgla jest procesem służącym do wytwarzania koksu. Za pomocą tego procesu następuje uwolnienie z węgla lotnych frakcji, które opuszczają instalację pod postacią tzw. gazu koksowniczego. 

Gaz ten spalany jest następnie i stanowi źródło ciepła dla dalszego podtrzymania procesu produkcji koksu. 

Piroliza węgla pozwala przerobić węgiel na następujące produkty (dane wg Wikipedii):

• koks (70–80%)
• gaz koksowniczy (12–18%)
• woda pogazowa (3–5%)
• smoła węglowa (2,5–4,5%)
• benzol (0,8–1,4%)
• amoniak (0,2–0,4%)

Niniejszy tekst pojawił się tu po raz pierwszy ponad 10 lat temu. Powyżej jest jego zaktualizowana, rozbudowana i uzupełniona wersja.