Pirolisi di molecole organiche contenenti ossigeno : acido acetico e chetene

This thesis is aimed to the description of the thermal decomposition of acetic acid and ketene. Acetic acid and ketene have been chosen because they’re some of the main products come from the pyrolysis of cellulose. It’s important pointed out that besides the two main species other are taking in account despite they’re in minor account (e.g. methane, ethane, ethylene, allene, acetylene, propyne, formaldehyde , methanol etc.). To reach this goal it has been build up a kinetics model. To estimate the rate constants the used method has been proposed by Prof. M. Dente and it is based on analogy rules. The obtained kinetic model involve 767 reactions and 65 species. A comparison with experimental data, coming from the literature has been performed in order to evaluate the reliability of the method and the quality of the results obtained.

Oggi si sente sempre più spesso trattare dei problemi energetici in particolare quelli legati all’inquinamento atmosferico e all’esaurimento delle risorse fossili. Questa è stata la principale forza motrice che ha spinto, e spingerà, i leader nel campo energetico a sfruttare in maniera sempre più importante le fonti energetiche rinnovabili, tra cui le biomasse. Come detto l’intensificarsi dell’utilizzo delle biomasse a scopo energetico sta crescendo. Per sfruttare l’energia chimica immagazzinata in questi composti si sfruttano principalmente trattamenti termici. La pirolisi è un trattamento di decomposizione termica; la biomassa, così trattata, genera una moltitudine di composti più leggeri destinati poi a degradarsi. Come si può ben immaginare riuscire a valutare aprioristicamente sia in termini quantitativi che qualitativi, e nel dettaglio, i prodotti derivanti da tale decomposizione è praticamente impossibile, si dovrebbero, infatti, individuare un numero enorme di reazioni riguardanti la pirolisi di singoli componenti elementari. Un piccolo contributo in questo senso lo si vuole dare con il presente lavoro di tesi, che si proposto l’obiettivo di descrivere la pirolisi dell’acido acetico e del suo principale prodotto organico di decomposizione, il chetene. Sono stati presi in esame questi composti perché risultano essere alcuni dei principali prodotti derivanti dalla decomposizione termica della cellulosa e perché in letteratura sono disponibili articoli che ne trattano la pirolisi a cui poter fare riferimento. Per raggiungere lo scopo prefissato si è generato uno schema cinetico sfruttando una metodologia, fondata sulla pluriennale esperienza del team guidato dal Professor M. Dente, basata essenzialmente su regole analogiche. Nello schema sono stati trattati anche altri componenti meno rilevanti in termini di concentrazione come etano, metano, etilene, allene, acetilene, propino, formaldeide, metanolo ecc. Per valutare la qualità dei risultati ottenuti e l’efficacia della metodologia utilizzata, i dati, ricavati attraverso delle simulazioni del modello cinetico proposto, verranno poi confrontati con altri punti sperimentali reperiti dalla letteratura.