Piroliza cu microunde.

Piroliza cu microunde reprezinta un proces relativ nou dezvoltat initial de Tech-en LDT din Hainault, Marea Britanie.

Acest tratament termic s-a dovedit a fi o metoda eficienta de recuperare si reciclare a substantelor chimice prezente in deseuri. In acest proces deseurile sunt amestecate cu paticule absorbante ce atrag energia microundelor reusind astfel sa atinga temperaturile necesare aparitiei pirolizei.

Rezultatele obtinute sunt reprezentate de asa numitul ulei de piroliza si de gazele necondensabile.

Incalzirea cu microunde se efectueaza la frecvente de 915 MHz sau 2.4 Mhz. Aceasta tehnica a fost introdusa prima oara dupa al doilea razboi mondial cand au fost descoperite noi medode de a genera microunde. Rezultatul acestor microunde asupra modeculelor este acela de a genera o asa numita frecare dintre molecule rezultand astfel o generare de caldura. Aceasta metoda de incalzire are multe avantaje fata de metodele conventionale de incalzire termica.

Incalzirea termica conventionala are de obicei o sursa de incalzire externa pentru a transfera caldura catre materialul asupra caruia se efectueaza piroliza.

Incalzirea cu microunde contitue un mod unic de incalzire in cazul in care incalzirea este rezultata in urma interactiunilor electomagnetice cu dipoli din cadrul materialului incalzit.

Cu ajutorul microundelor temperatura materialului este generata din interior fata de incalzirea provenita de la o suprafata conventionala.

Incalzirea cu microunde este clasificata ca o metoda de incalzire electrica.

In general exista trei mecanisme prin care materialele sunt incalzite intr-un camp de microunde:

1. Reorientarea dipolilor. Substantele ce contin composi polari sunt incalzite prin acest mecanism atunci cand sunt expuse radiatiilor cu microunde. Cand un element este supui unui camd de microunde

electornii din jurul nucleelor sau nucleele atomice se deplaseaza de la pozitia lor de echilibru formand dipoli. Dipolii au tendinta de reorientare pentru a nu influenta campul din care faceau parte. Aceste elemente raman intr-un domeniu fluctuant.

2. Polarizarea Maxwell Wagner. Aceasta polarizare i-a nastere in zonele de contact dintre componente diferite. Aceasta polarizare se creeaza datorita conductivitatilor diferite si a constantelor dielectrice ale elementelor.

3. Mecanismul de conductie. Atunci cand un material este un bun conducator electric si este supus radiatiilor electromagnetice. Datorita curentulor electrici ce ajung in structura materialului rezulta o incalzire a acestuia.

Incalzirea cu microunde a fost prelucrata pentru tratarea anumitor materiale cu continut de carbon. Materialele ce contin carbon sunt bune absorbante de microunde.

Incalzirea cu microunde a fost combinata cu utilizare materialelor cu continut ridicat de corbon a fost utilizata in procesele de piroliza pentru a trata sau procesa o variatete de materiale precum biomasa, carbunele, uleiul si diferite deseuri organice. In general aceste materiale sunt sarace cand vine vorba de absorbtia microundelor. Prin urmare acestea sunt incazite cu ajutorul carbonului sau a oxizilor metalici elemente ce aborb foarte usor radiatiile microunde. Materialele ce contin carbon sunt folosite de obicei in loc de oxizi metalici datorita pretului scazut de achizitie.

Acest tip de piroliza numita piroliza cu microunde ce implica utilizarea radiatiilor microundelor ca o sursa de caldura indirecta combinata cu materiale ce contin carbon avand rol de receptor al microundelor este cunoscuta ca oferind avantaje fata de tehnicile conventionale de piroliza.

In concluzie procedeul prin care se poate vedea cum influenteaza radiatiile mircounde este urmatorul:

Radiatiile microunde actioneaza asupra elementelor ce contin carbon producand deplasari ale moleculelor.

Datorita acestor deplasari se produce o crestere a temperaturii deseului folosit.

Pentru a produce radiatiile microunde avem nevoie de un generator de astfel de radiatii. Generatorul utilizeaza elecricitate pentru a fi pus in functiune.

Materialul utilizat in urma radiatiilor ce actioneaza asupra sa ajunge la o tempratura de 500 grade.

Materialul ajunge urterior in cuptor, loc in care asupra sa actioneaza radiatiile microunde.

Odata ajuns in cuptor materialul este incalzit pana la temperatura necesara procesului de piroliza.

Gazele impreuna cu vaporii rezultati in urma procesului de piroliza sunt condesati in vederea obtinerii produselor ce pot fi utilizate mai departe (ulei).

Gazele ramase sunt mai departe utilizate cu scopul producerii energiei electrice.

Concluzii.

Contopirea procesului de piroliza cu radiatiile microunde reprezinta o metoda moderna prin care se pot trata mai multe tipuri de deseuri bazandu-ne pe felul in care atragem radiiatiile catre material.

In functie de compozitia deseului exista posibilitatea de a adauga mai mult sau mai putin material bogat in carbon.

In cazul in care deseul asupra caruia se doreste a se actiona cu radiatii microunde nu are suficient carbon, acesta nu va arunge la teperatura de piroliza.

Bibliografie

1. Sources of petroleum-hydrocarbons in urban runoff. 19902. Origin and health impacts of emissions of toxic by-products and fine

partic les from combustion and thermal treatment of hazardous wastes and materials. 2008

3. A brief summary of human health effects with a note on regulatory control. 1999

4. Pyrolysis of liquid hexadecane with selective microwave heating of the catalyst. 2011