热解

热解（或脱脂）过程是材料在惰性气氛中的高温下的热分解。它涉及化学成分的变化。热解最常用于有机材料的处理。它是木材炭化的过程之一。一般来说，有机物质的热解产生挥发性产品，并留下炭，一种富含碳的固体残留物。极端的热解，主要留下碳作为残留物，被称为碳化。热解被认为是气化或燃烧过程的xxx步。该过程在化学工业中被大量使用，例如，从石油、煤炭甚至木材中生产乙烯、许多形式的碳和其他化学品，从煤炭中生产焦炭。它还被用于将天然气（主要是甲烷）转化为氢气和固体碳炭，最近已经形成了工业规模。热解的理想应用是将生物质转化为合成气和生物炭，将废塑料重新转化为可用的油，或将废物转化为安全的可处置物质。

热解是在较高温度下发生的各种类型的化学降解过程之一。它与燃烧和水解等其他过程不同，因为它通常不涉及添加其他试剂，如氧气或水（在水解中）。热解产生固体（焦炭）、可凝结的液体（焦油）和不凝结的/xxx的气体。

热解的具体类型包括。碳化，完全热解有机物，通常留下主要由碳元素组成的固体残余物。甲烷热解，将甲烷直接转化为氢燃料和可分离的固体碳，有时使用熔融金属催化剂。水力热解，在过热的水或蒸汽存在下，产生氢气和大量大气中的二氧化碳。干馏，如从硫酸盐生产硫酸的原始过程。破坏性蒸馏，如制造木炭、焦炭和活性炭。糖类的焦糖化。高温烹饪过程，如烤、煎、烘和烤。烧炭，生产木炭。在焦油窑中通过木材的破坏性蒸馏生产焦油。将较重的碳氢化合物裂解成较轻的碳氢化合物，如炼油。热解聚，将塑料和其他聚合物分解成单体和低聚物。陶瓷化，涉及在惰性气氛下从预陶瓷聚合物形成聚合物衍生陶瓷。Catagenesis，埋藏的有机物自然转化为化石燃料。闪光真空热解，用于有机合成。一般过程和机制热解通常包括将材料加热到超过其分解温度，打破其分子中的化学键。碎片通常变成较小的分子，但也可能结合起来产生分子质量较大的残留物，甚至是无定形的共价固体。在许多情况下，可能存在一定量的氧气、水或其他物质，因此除了热解本身，还可能发生燃烧、水解或其他化学过程。有时这些化学品是有意添加的，如在木柴的燃烧、传统的木炭制造和原油的蒸汽裂解中。相反，起始材料可以在真空或惰性气氛中加热，以避免化学副反应（如燃烧或水解）。

在真空中的热解也降低了副产品的沸点，改善了它们的回收。当有机物在开放的容器中以越来越高的温度被加热时，通常会发生以下过程，这些过程是连续的或重叠的阶段。低于约100℃时，挥发物，包括一些水，会蒸发。对热敏感的物质，如维生素C和蛋白质，在这个阶段可能已经部分改变或分解。在大约100℃或稍高的温度下，任何剩余的仅仅被材料吸收的水被赶走。这个过程会消耗大量的能量，所以温度可能会停止上升，直到所有的水都蒸发掉。困在水合物晶体结构中的水可能在稍高的温度下脱落。一些固体物质，如脂肪、蜡和糖，可能融化并分离。在100和500℃之间，许多常见的有机分子会分解。大多数糖类在160-180℃时开始分解。纤维素是木材、纸张和棉织物的主要成分，在大约350℃时分解。木质素是木材的另一个主要成分，在大约350℃时开始分解，但在500℃时继续释放出挥发性产品。