1.

 

Podstawy teoretyczne. 

Piroliza  zwana  inaczej  destylacja  rozkładową.  Jest  to  proces  rozkładu  danej  substancji  poprzez 

działanie  nań  wysoką  temperaturą  w  warunkach  niedoboru,  bądź  też  braku  tlenu.  Jest  to  proces 

bezkatalityczny, gdyż działanie dodatkowej substancji opierałoby się tylko na obniżeniu o kilkadziesiąt 

stopni  zachodzącej  reakcji,  co  jest  nieopłacalne.  Pierwszą  substancja  ulegającą  rozkładowi 

termicznemu są tzw. części lotne, których udział w substancji może zawierać się w bardzo szerokim 

zakresie. Dla przykładu drewno może zawierać 80% części lotnych, przy czym antracyt posiada tylko 

kilka procent części lotnych. Wchodzące w skład pirolizowanej substancji złożone związki chemiczne 

rozkładają  się  na  lżejsze  frakcje,  czyli  do  prostszych  związków  posiadających  mniejszą  masę 

cząsteczkową.  Pirolizę  możemy  podzielić  na  nisko  i  wysokotemperaturową.  Niskotemperaturowa 

zwana jest wytlewaniem, zaś wysokotemperaturowa tleniem. Obie metody jak sama nazwa wskazuje 

różnią  się  temperaturą,  do  której  podgrzewana  jest  substancja,  a  co,  za  czym  idzie  także  ilością 

dostarczonego ciepła.  

W większości przypadków piroliza zachodzi w temperaturze 200  600, jednakże w przypadku 

rozkładania  wyższych  węglowodorów  górna  granicą  sięga 1600. Często  w  celu  przyspieszenia 

reakcji  obniża  się  także  ciśnienie.  Produktem  pirolizy  są  pozostałości  koksownicze,  zwane 

karbonizatem  oraz  popiół,  a  także  w  przypadku  pirolizowania  ropy  naftowej  mogą  to  być  alkeny, 

benzyna,  smoła  oraz  inne  ciężkie  destylaty.  Proporcje  występowanie  powyższych  produktów  są 

uzależnione  od  rodzaju  węgla(stopnia  uwęglenia),  petrografii  oraz  warunków  pirolizy(ciśnienia, 

temperatury). Piroliza jest procesem rodnikowym. 

Piroliza w przemyśle stosowana jest w celach: 

 

utylizacji odpadów przemysłowych i komunalnych; 

 

produkcji węgla drzewnego, gazu drzewnego i smoły; 

 

w motoryzacji do utylizacji zużytych opon; 

 

pozyskiwania monomerów z polimerów; 

 

wytwarzania materiałów termoodpornych; 

 

do produkcji materiałów ceramicznych. 

 

 

2.

 

Schemat stanowiska pomiarowego. 

 

1 – zasilacz pieca z regulatorem temperatury; 

2 – piec do wygrzewania próbki; 

3 – koszyk z badaną próbką paliwa; 

4 – czujnik temperatury; 

5 – wlot gazu tworzącego atmosferę w piecu; 

6 – waga mierząca masę próbki; 

7 – komputer z kartą pomiarową i oprogramowaniem. 

Wykaz przyrządów pomiarowych. 

o

 

Waga 

o

 

Komputer z odpowiednim oprogramowaniem 

o

 

Termometr 

3.

 

Tabele pomiarowe. 



 

 

 

%

 

 

 

 

% 

64 

119.041 

4.934 

0.049 

113 

300.986 

4.638 

6.039 

166 

503.499 

2.460 

50.171 

220 

667.092 

1.536 

68.875 

274 

783.536 

1.325 

73.154 

328 

800.940 

1.476 

70.098 

607 

798.408 

1.120 

77.311 

661 

797.776 

1.102 

77.677 

714 

798.092 

1.066 

78.411 

768 

804.104 

0.987 

80.000 

822 

798.725 

1.011 

79.511 

875 

799.674 

1.017 

79.389 

929 

801.256 

0.830 

83.178 

983 

802.206 

0.818 

83.423 

1036 

802.206 

0.631 

87.213 

1090 

800.940 

0.541 

89.046 

1143 

803.788 

0.414 

91.614 

1197 

798.408 

0.342 

93.081 

1251 

799.358 

0.179 

96.381 

1304 

801.573 

0.112 

97.726 

1342 

800.307 

0.022 

99.560 

 

 

4.

 

Wykresy. 

 

Rysunek 1 Wykres zależności masy paliwa od czasu pirolizy 

Z wykresu odczytać można następujące parametry:   ęś ,   ół,    !! 

Warto  w  tym  punkcie  zauważyć,  że  wartość  popiołu  odczytana  zostaje  z  bardzo  dużym  błędem. 

Wymienione wyżej wielkości mają następujące wartości: 

 " 3,917 

  " 1,917 

 " 0,022 

 Z  tym,  że  wartości  A  nie  widać  bezpośrednio  na  powyższym  wykresie,  ponieważ  nie  jest  dobrana 

odpowiednia skala. Wartość 

0,022 została odczytana na bazie przybliżenia wykresu wykonanego w 

programie MS Excel 

5.

 

Uwagi, wnioski. 

Przeprowadzone przez nas doświadczenie miało na celu zapoznanie się z procesem pirolizy paliw 

stałych. Odczytane wyniki są obarczone sporym błędem, który może wynikać m.in. z faktu, że: 



 

Pomiar był przeprowadzony nie do końca dokładnie, ponieważ podczas zachodzącego procesu 

pirolizy, wewnątrz  pieca  do wygrzewania  próbki  koszyczek  z  paliwem  przykleił  się  do  podłoża. 

Spowodowało  to  zaburzenie  pomiarów  –  z  wyników  na  komputerze  wynikało  że  ubytek  masy 

sięgał  140%.  Co  prawda  tę  część  wyników  odrzuciliśmy  przy  wykonywaniu  sprawozdania, 

jednak  nie  można  mieć  do  końca  pewności,  czy  poprzednie  zdarzenie  nie  miało  wpływu  na 

dalszy pomiar. 

Wartości  odczytane  na  postawie  wykresu,  tj. 

, ,    zostały  przedstawione  w  punkcie  4 

niniejszego sprawozdania. Wartość 

 została również odczytana z dużym błędem. 

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Wraz  ze  wzrostem  temperatury  otaczającej  próbkę,  ubywało  coraz  więcej  masy  badanego 

paliwa.  Popiół  pozostały  po  przeprowadzeniu  pirolizy  odpowiadał  masie  m  =  0,022g,  co  stanowi 

0,44%  masy  paliwa  użytego  do  doświadczenia.  Najszybszy  ubytek  masy  można  było  zaobserwować 

podczas  pierwszych  220s  (3min  40s).  Po  tym  czasie,  szybkość  ubytku  masy  spadła,  aby  po  1122s 

(18min 42s) całkowicie ulec pirolizie.