La pyrolyse est un procédé de décomposition thermique qui se produit en l'absence d'oxygène ou de tout autre gaz réactif. 

La principale raison pour laquelle l'oxygène n'est pas nécessaire (et est même évité) en pyrolyse est d'empêcher les réactions de combustion ou d'oxydation. Voici pourquoi :

Empêche la combustion

En présence d'oxygène, les pneus usagés, le plastique, le caoutchouc ou les matières organiques peuvent s'enflammer, libérant ainsi de l'énergie sous forme de chaleur et de lumière. Ce processus de combustion produit du dioxyde de carbone (CO₂) et de l'eau (H₂O) comme sous-produits principaux, ce qui n'est pas l'objectif de la pyrolyse. La pyrolyse vise à décomposer les matériaux en molécules plus petites, telles que les gaz, les liquides (huile de pyrolyse/HFO) et le noir de carbone, sans les brûler. Par exemple, dans le cas de la pyrolyse des pneus usagés, la présence d'oxygène entraînerait une combustion rapide des pneus, provoquant une forte augmentation de la température. Cela pourrait endommager la machine de pyrolyse et générer des gaz nocifs comme le dioxyde de soufre et les oxydes d'azote, polluant gravement l'environnement. En revanche, la pyrolyse sans oxygène permet aux pneus usagés de se décomposer progressivement à une température relativement plus basse et contrôlable, produisant ainsi des produits de grande valeur tels que le noir de carbone, le fil d'acier et le fioul.

Produit de pyrolyse de pneus usagés

Décomposition contrôlée

La pyrolyse utilise la chaleur pour rompre les liaisons chimiques en l'absence d'oxygène, ce qui entraîne la décomposition des matières organiques en composés plus simples. Ce procédé de pyrolyse contrôlé permet la production de sous-produits valorisables comme le gaz de synthèse (un mélange d'hydrogène, de monoxyde de carbone et d'autres gaz), l'huile de pyrolyse et le noir de carbone, qui peuvent être utilisés pour la production d'énergie, de produits chimiques ou d'amendement des sols. Contrairement à la combustion, qui est une réaction rapide et incontrôlée, la pyrolyse se déroule dans un environnement soigneusement régulé. Un contrôle précis des paramètres tels que la température, la vitesse de chauffe et le temps de séjour permet d'optimiser le processus de décomposition afin de maximiser le rendement et la qualité des produits souhaités.

Évite l'oxydation

L'oxygène peut réagir avec la matière organique, provoquant des réactions d'oxydation qui modifient la composition chimique des produits. En excluant l'oxygène, la pyrolyse garantit que le processus se déroule par des voies non oxydatives, préservant ainsi les propriétés chimiques souhaitées du produit final. Les réactions d'oxydation entraînent souvent la formation de composés contenant de l'oxygène, tels que des acides carboxyliques, des cétones et des aldéhydes, qui peuvent ne pas convenir aux applications prévues des produits de pyrolyse. Dans la pyrolyse sans oxygène, l'absence d'oxygène empêche ces réactions d'oxydation indésirables.

Efficacité énergétique

La pyrolyse est conçue pour être un procédé économe en énergie qui maximise le rendement en produits utiles. L'introduction d'oxygène entraînerait une combustion partielle, réduisant ainsi l'efficacité et le rendement des produits souhaités. La combustion consomme une partie de la matière organique pour produire de la chaleur, ce qui peut réduire l'efficacité énergétique globale du procédé. En revanche, la pyrolyse sans oxygène minimise les pertes d'énergie en concentrant l'énergie thermique sur la rupture des liaisons chimiques plutôt que sur l'entretien de la combustion. Il en résulte un rendement plus élevé en produits de valeur. Par exemple, lors de la pyrolyse des déchets plastiques, un environnement sans oxygène permet une conversion plus efficace du plastique en gaz de synthèse et en huile de pyrolyse, qui peuvent être raffinés en carburants de transport ou utilisés comme matières premières pour l'industrie chimique.

Applications des huiles usagées en diesel

Comparaison avec d'autres méthodes de traitement

Par rapport aux méthodes traditionnelles de traitement des déchets comme la combustion, la pyrolyse sans oxygène offre plusieurs avantages. La combustion, bien que capable de traiter de grandes quantités de déchets et de produire de l'électricité, produit des cendres volantes et des dioxines dont le traitement est difficile et coûteux. De plus, les émissions issues de la combustion peuvent contenir des polluants nocifs qui nécessitent des mesures de contrôle strictes. En revanche, la pyrolyse sans oxygène produit des gaz et des liquides plus propres, et les résidus solides peuvent être recyclés, permettant ainsi une valorisation plus respectueuse de l'environnement. Par exemple, le noir de carbone issu de la pyrolyse peut être utilisé dans la fabrication de pneus et d'autres produits en caoutchouc, tandis que l'huile de pyrolyse peut être raffinée en diesel ou en essence, offrant ainsi une alternative durable aux combustibles fossiles conventionnels.

Produits finis et applications de l'installation de pyrolyse de déchets plastiques

En résumé, la pyrolyse ne nécessite pas d'oxygène, car son objectif est de décomposer thermiquement les matériaux dans un environnement contrôlé pour produire des produits chimiques spécifiques, plutôt que de les brûler. L'absence d'oxygène garantit que le processus reste non combustible et maximise le rendement en sous-produits valorisables.

Fabricant d'installations de pyrolyse de déchets et de raffinage de pétrole DOING

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