Что такое пиролиз древесины и угля, процесс пиролиза
Мало кто из домовладельцев хорошо понимает, что такое пиролиз и каким образом он происходит. Зато все наслышаны о пиролизных котлах, чьи невероятно высокие показатели нам неустанно рекламируют их производители и продавцы. Но рядовые пользователи уже стали привыкать к подобного рода рекламным кампаниям, сопровождающим пpaктически любой товар, и относятся к ним с настороженностью. Цель данной статьи – объяснить, как на самом деле протекает процесс пиролиза, в каких сферах применяется, а также оценить его использование в твердотопливных котлах.
Пиролиз древесины
Как химический процесс это явление сопровождает горение любой биомассы. В этом нетрудно убедиться, если провести простой опыт: положить на раскаленную металлическую поверхность небольшой кусок сухой древесины. Многим из нас и так известно, что будет дальше, даже опыт проводить не нужно. Сначала дерево обуглится, станет дымиться, а потом может вспыхнуть и сгореть либо просто истлеет.
От воздействия высокой температуры происходит термическое разложение (деструкция) древесины, в результате которого выделяются различные горючие газы. Их количество зависит от температуры нагрева, вот почему лучина на горячей поверхности возгорается далеко не всегда. Когда температура не превышает 450 °С, газов выделяется немного, они не достигают нужной концентрации и не вспыхивают. Процесс разложения щепки затянется на длительное время и закончится горсткой пепла.
Оптимальная температура пиролиза древесины, при которой образуется большое количество горючих газов, лежит в диапазоне 600—900 °С. Если поверхность под щепкой разогрета до такой степени, то возгорание древесины неизбежно благодаря высокой концентрации газов. После вспышки процесс резко ускорится, поскольку теперь он подпитывает теплом сам себя и лучина быстро истлеет. Если же ограничить к ней доступ кислорода, то возгорания не произойдет, а разложение будет идти с прежней скоростью. Это дает возможность отвести образующиеся газы и использовать для разных целей.
Надо понимать, что дерево никогда не горит само по себе, возгораются образующиеся пиролизные газы, для чего нужна высокая температура. Вот почему от спички не удастся разжечь толстое полено, слишком мало подводится тепла. Для тонкой щепки его будет достаточно, реакция с выделением газа начнется быстро, что и приведет к появлению пламени.
Итак, пиролиз – это химическая реакция деструкции вещества, вызываемая воздействием высокой температуры. В естественных условиях она протекает совместно с горением. Последовательность хода процесса покажем на примере древесины:
- нагрев вещества от внешнего источника тепла;
- при температуре около 300 °С начинается процесс разложения вещества и выделения горючих углеводородов;
- так как доступ кислорода не ограничивается, а тепло подводится в виде открытого пламени, при достижении 500 °С количество газов возрастает и происходит их возгорание;
- реакция горения протекает самостоятельно, без внешнего источника тепла. Сжигаемые углеводороды обеспечивают нужное количество теплоты для дальнейшего термического разложения древесины.
Сфера применения пиролиза
В идеальном варианте пиролиз древесины происходит в закрытом прострaнcтве без поступления кислорода и с постоянным подведением тепла извне. Чтобы не расходовать для этой цели дорогие энергоносители, для поддержания процесса используют часть конечного продукта – смесь горючих газов. В состав смеси входит метан, угарный газ (СО) и водород, из негорючих веществ в ней присутствуют углекислый газ и азот.
Получение газообразного горючего из различных отходов деревообработки – это и есть основная сфера применения пиролиза древесины в промышленности.
Основное оборудование для технологического процесса — это пиролизные печи (газогенераторы), блоки охладителей и фильтров. Сырье в виде опилок, щепы и прочих отходов загружается в печь и там сжигается при минимальной подаче воздуха. Поскольку производительность установки напрямую зависит от температуры, то в промышленности зачастую применяют так называемый быстрый пиролиз, когда сырье разогревается с высокой скоростью. Смесь газов проходит охлаждение и фильтрацию, после чего закачивается в резервуары для дальнейшей обработки.
С точки зрения получения полезных химических соединений дерево не так интересно, как уголь. Если последний подвергнуть обработке таким же способом, то можно получить множество ценных веществ. Правда, чтобы вызвать полноценный пиролиз угля, необходимо обеспечить более высокую температуру. Зато после проведения определенных технологических процессов выpaбатываются следующие продукты:
- кокс: незаменимый компонент, участвующий в плавке стали;
- аммиак: необходим для производства удобрений;
- толуол: исходный элемент для изготовления разных красителей, а еще – взрывчатки (тринитротолуола) ;
- анилин: входит в состав красок и эмалей, изготавливаемых химическим путем.
Перечисленные продукты пиролиза угля – лишь малая часть списка, более полная картина показана на иллюстрации:
О пиролизных котлах
Эта группа твердотопливных агрегатов отличается от традиционных котлов прямого горения наличием двух камер вместо одной. По задумке, в первичной камере сжигания идет процесс газификации твердого топлива при подаче недостаточного количества кислорода, а во второй – дожигание выделяющихся пиролизных газов при добавлении вторичного воздуха. Но так ли это происходит технология сжигания на самом деле? Чтобы это понять, надо рассмотреть конструкцию теплогенератора.
На данный момент существует 2 вида пиролизных котлов, разберем устройство каждого подробнее. Самая популярная конструкция – когда первичная топка находится над вторичной. Между ними имеется форсунка прямоугольного сечения, сделанная из огнеупopного кирпича. А теперь внимание: воздух в главную топку нагнетается с помощью вентилятора, частично попадая и в нижнюю камеру для дожигания газов. То есть, принцип пиролиза нарушен изначально, так как вместо ограничения по кислороду вентилятор создает его избыток.
Что это дает? Полное и эффективное сжигание дров, так что и золы не остается. Но этому есть объяснение: сухое дерево не оставляет после себя золы, а только легкий пепел, половина которого просто выдувается вентилятором через форсунку в дымоход. По всем признакам данной конструкции можно присвоить название «котел верхнего дутья», поскольку вентилятор нагнетает воздух в верхнюю камеру. За счет этого возрастает температура горения, увеличивается выход газа, но он тут же сгорает, проходя через форсунку. Подобный алгоритм работы имеет мало общего с химической реакцией пиролиза.
Котел с естественной подачей кислорода
В другом типе теплогенераторов камеры расположены наоборот: главная топка снизу, вторичная – над ней. Форсунки нет, вместо нее устроен обычный газоход, соединяющий камеры между собой. Вентилятора здесь нет, воздух в обе топки подается естественным путем – за счет тяги дымохода. Причем подача осуществляется по раздельным каналам. Следует отметить, что в данном случае процесс пиролиза древесины организован лучше, горение в топливнике происходит с малым расходом воздуха, его поступление ограничено заслонкой.
Проблема здесь в другом: при закрытой воздушной заслонке падает и температура процесса, выход газа снижается. Воздуха для вторичной камеры тоже не хватает, так что она превращается в обычный газоход, где продукты горения отдают свое тепло стенкам водяной рубашки. Если же заслонку открыть, горючих газов образуется больше, но они станут гореть в основной топке, попадая во вторую лишь частично. Подобные пиролизные котлы больше напоминают агрегаты прямого горения, где дымовые газы делают несколько ходов для лучшей теплоотдачи. Да и по отзывам пользователей они не могут похвастать повышенной эффективностью.
Выводы
Химическая реакция термического распада углеводородов широко применяется в промышленности не только для получения газообразного топлива, но и с целью синтеза всяких полезных веществ. Организовать пиролиз древесины в домашних условиях вполне реально, но целесообразность этого мероприятия крайне низка. А вот дровяные котлы, называемые пиролизными, имеют к этому процессу весьма посредственное отношение, хотя стоят гораздо дороже обычных.
Комментарии:
Хотите узнать стоит ли использовать стеклопластиковую композитную арматуру? Узнайте про хаpaктеристики и недостатки для вашего фундамента - 10 и 12 мм. Стальная или стеклопластиковая? Узнайте в статье! Читайте научную статью+Видео здесь>>...
05 05 2024 11:43:17
Статья поможет разобраться в том, что такое клей КМЦ, для поклейки каких обоев применяется, в чем его преимущества перед другими клеевыми составами. Расскажет о том, по каким хаpaктеристикам отличить качественный КМЦ от некачественного. В конце представлена экспресс инструкция к применению. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 05 2024 14:31:26
В этой статье мы поговорим об оформлении рабочего места для школьников. Вы узнаете правила по организации, подбор письменного стола, как организовать место на столе, подобрать идеально расположение, а также что делать, если места в комнате мало. Далее поговорим о том, как подбирать стул или кресло, места для хранения вещей, как хранить школьные принадлежности и сделать хорошее освещение рабочего места. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 05 2024 21:55:42
В статье рассказывается о кровельном материале, бикрост ТКП- что это такое?. Представлены технические хаpaктеристики. Описываются положительные и отрицательные стороны его. Показаны сферы применения и поясняется техника оклеивания поверхностей стекловолоконной тканью с битумом. Рассказывается технология изготовления листов ТКП . Расшифровывается название по буквам. Узнайте подробности в статье=>>...
02 05 2024 9:34:10
В этой статье мы поговорим о том, что собой представляет ковка металла. Для начала мы расскажем немного истории происхождения этого действия, а после вы узнаете об основных способах ковки металла. В них входи горячая, холодная и ручная ковка. После вы узнаете, какие есть разновидности кузнечных работ, а в конце статьи вы найдете список современного оборудования для ковки. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 05 2024 5:51:43
В этой статье мы поговорим об УШП фундаменте. Для начала предлагаем ознакомиться с кратким описанием, а после разобраться со всеми этапами изготовления. Сюда входит изготовление подушки под плиту, выставление опалубки, изготовление дренажа и отмостки, армирование, создание теплого пола и проведение коммуникаций. Далее мы подведем итоги проделанной работы и сравним УШП с винтовыми сваями и обычной бетонной плитой. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 04 2024 15:36:29
Как должна выполняться установка и обвязка газового котла в соответствии с правилами и нормами. Схемы подключения агрегатов к системе отопления частного дома....
29 04 2024 18:55:13
В этой статье будет рассмотрено, стоит ли покупать бюджетный шуруповерт для дома. Вы узнаете, почему это стоит сделать, а также какие есть недорогие модели устройств, которые будут отличными помощниками – Милитари, Эдон, Хаммер, Зубр, Вихрь, БОРТ, Колнер и Калибр. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 04 2024 19:18:20
Утепляем стены каркасного дома минеральной ваты? Как выполнить всё по технологии? На все вопросы ответим здесь, в пошаговой инструкции. Плюсы и минусы+ Фото и Видео. Монтаж и установка ваты, а также правила, которые необходимо соблюсти при утеплении каркасного дома! Узнайте подробнее в статье=>>...
27 04 2024 14:10:27
Ищите бесплатные чертежи для одноэтажных каркасных домов? Мы подобрали лучшие готовые проекты и чертежи домов. Деревянный дом может быть от 6х6, 6х9, 6х8 других. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 04 2024 0:54:47
Выделяют следующие преимущества данного материала: Ценовая доступность; легкость монтажа; эстетичность; материал обладает хорошей плотностью, что способствует дополнительной тепло- и звукоизоляции; экологически чистый и безопасный материал. может использоваться для отделки как наружных дверей, так и межкомнатных; большая линейка цветов; не поддаются гниению и плесенным отложениям; отличаются долговечностью. панели не способны деформироваться и разбухать; подходят для отделки любого по толщине дверного проема. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 04 2024 11:26:17
В этой статье речь пойдет о пластиковых септиках в частном доме для канализации. Мы расскажем вам, какие технические хаpaктеристики септика из пластика, устройство емкости и виды – из полиэтилена, полипропилена и стеклопластика. В конце статьи будут рассмотрены особенности монтажа. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 04 2024 18:57:41
В этой статье мы поговорим о таком материале, как гидроизоляционный толь ТГ 350 ГОСТ. Мы рассмотрим его общие хаpaктеристики, основные разновидности, в числе которых ТГ 350. После вы сможете узнать, в чем отличие между рубероидом и толем и что из них лучше, а также узнать о достоинствах и недостатках толя. В конце вы узнаете о сфере применения материала и его способе укладки. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 04 2024 20:11:34
Рекомендации, как правильно топить печь. Подготовительный этап, розжиг и топка дровами или углем. Особенности топки банных печей....
22 04 2024 2:17:59
В этой статье мы поговорим о пароизоляции балкона при утеплении. Вы расскажем вам, какую роль пароизоляционная система играет при утеплении, как правильно ее сделать, расскажем схему того, как сделать все правильно или вообще обойтись без пароизоляции. Еще вы узнаете, какие нужны материалы и какие самые лучшие, как сделать пассивную пароизоляцию, и требуется ли защита наружной поверхности балкона. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 04 2024 1:41:44
Хотите сделать освещение дома, но не знаете что выбрать? Выбираем уличное и внутренний свет в доме. Полный обзор источников и ламп, узнай подробно+ Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 04 2024 17:14:12
Что такое газ Брауна и каким образом его можно получить из воды. Сферы применения газа, рекомендации по его выделению в домашних условиях....
19 04 2024 0:30:57
Обзор Холодных и теплых цветов- какие это? Знание и умение правильного подбора цветовой гаммы приводит к иному восприятию мира. Понятие теплого и холодного цветов основывается не на физических свойствах, а на восприятии его человеком, влиянии на внутреннее состояние и настроение. Подобное явление проверено годами в различных сферах жизнедеятельности, строительстве, живописи, дизайне и т.д. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 04 2024 2:43:54
В статье рассказывается о простом и эффектном отделочном материале фактурной штукатурке для фасада зданий с названием Барашек. Описывается состав смеси. Какие добавки необходимы. Поясняются качественные хаpaктеристики смеси. Дается инструкция для самостоятельного приготовления смеси. Рассказывается как наносится правильно данный материал. Какие инструменты необходимы. Раскрываются секреты по облагораживанию поверхности штукатурки. Поверхности, подходящие для нанесения штукатурки Барашек и Подготовка поверхности к нанесению декоративной штукатурки, а также Способ приготовления смеси Барашек своими руками. Узнайте Как правильно наносить готовую смесь на поверхность +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 04 2024 6:56:44
В этой статье мы рассмотрим ламинат светлый дуб и еще несколько видов этого напольного покрытия. Мы покажем, как они сочетать светлый ламинат с другими оттенками и фактурами, объясним, какие есть преимущества и наглядно при помощи фото покажем, какую красоту можно создать при использовании светлого ламината. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 04 2024 16:49:39
В этой статье речь пойдет о круглых домах и проектах для их возведения. Вы узнаете о том, какие есть разновидности круглых домов, сколько достоинств такого необычного дизайнерского решения и как построить круглый дом своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 04 2024 22:48:22
Решили сделать бетонное крыльцо своими руками, но не знаете как сделать правильно? Ровные бетонные ступеньки получатся, смотри пошаговую инструкцию+ видео! Узнайте подробности в статье =>>...
14 04 2024 19:11:20
Интересуют дома в стиле Тюдор? Узнай все об этом английском виде и стиле домов. Много фото дизайна и видео. Изучи дома этой эпохи, применяем в современном виде. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 04 2024 23:44:46
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах свайного фундамента, мы расскажем вам какие его виды бывают, каково его устройство, а так же предоставим вам отзывы владельцев, которые высказываются о его достоинствах и недостатках....
12 04 2024 11:32:25
Современный газовый котел с бойлером как альтернатива двухконтурным отопительным установкам. Описание изделий и их конструкций, особенности подключения внешнего накопительного бака для ГВС....
11 04 2024 16:47:38
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя захват для сэндвич панелей, узнаете как производится монтаж вакуумного приспособления и струбцины своими руками, а так же мы расскажем вам о их классификациях и типах....
10 04 2024 12:41:49
Не знаете какой насос выбрать для частного участка возле дома? Наша статья поможет вам сделать правильный выбор поверхностного насоса! +Видео в статье, смотрите подробнее=>>...
09 04 2024 16:29:45
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет двухконтурный немецкий газовый котел Viessmann (24 кВт), мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, технические хаpaктеристики, а так же вы сможете ознакомиться с отзывами владельцев и диапазоном цен....
08 04 2024 12:14:51
Эта статья пригодится тем, кто собирается заняться строительством садового камина на дачном участке своими руками. Расскажем про особенности конструкции, а также ля чего она используется. Узнаете, какие материалы необходимо подготовить для строительства уличного камина, распишем основные этапы процесса обустройства фундамента, топочной камеры, дымохода и корпуса изделия. +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 04 2024 20:15:33
В этой статье речь пойдет о ярких кухнях. Вы узнаете о том, какие есть лучшие типы ярких кухонных помещений – это и мятная кухня, и помещение в изумрудном цвете. Также вы узнаете о том, какие есть достоинства и недостатки у ярко-желтой кухни, а еще почему стоит правильно подбирать оттенки при оформлении кухни с гoлyбыми фасадами....
06 04 2024 7:38:32
Подробный обзор печи Шведка: порядовка, особенности конструкции, кладка кирпича своими руками. Отопительно-варочная печь с духовкой. Преимущества и недостатки....
05 04 2024 14:56:10
Подробный обзор печей Огонь-батарея компании Термофор. Устройство, виды, схема подключения, преимущества и недостатки. Технические хаpaктеристики печей длительного горения...
04 04 2024 7:19:29
Рекомендации, как правильно собрать коллектор для теплого пола. Состав и устройство смесительно-распределительного узла, принцип его действия....
03 04 2024 20:56:57
Как сделать живой микромир в доме – способы оформления, мастер-классы. Творческие люди часто придумывают что-то такое интересное и увлекательное, например, флорариум или живой микромир своими руками, который можно создать даже в самой маленькой квартире. Миниатюрные садики за стеклом – эффектно, красиво и не хлопотно. Создать оригинальную композицию можно самостоятельно, если учесть несколько рекомендаций. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 04 2024 8:48:44
В этой статье мы рассмотрим композитные панели для фасада, а также устройство навесного вентилируемого фасада из алюминиевой фасадной облицовки. Еще рассмотрим виды панелей (под дерево, камень) + технология монтажа (подробные фото)....
01 04 2024 8:18:15
Даная статья поможет разобраться в том, что такое японские панели и в чем их преимущество перед обычными занавесками; в каком интерьере они будут лучше смотреться; из каких материалов должны быть выполнены; что нужно знать, прежде чем вешать их в той или иной комнате. Также в статье есть пошаговая инструкция для тех, кто хочет попробовать создать такие шторы своими руками. Узнайте подробности в статье=>>...
31 03 2024 13:55:24
Почему паровое отопление нельзя устраивать в жилых домах. Особенности котлов для производ. пара и требов. к монтажу систем. Как организ. печное водяное отопл....
30 03 2024 18:37:10
Из данной статьи вы узнаете о электрическом котле для отопления дома 220в и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками, а также как выбрать энергосберегающее устройство. Обзор ТОП-7 лучших моделей с описанием отличительных особенностей....
29 03 2024 16:31:50
Как можно сделать своими руками теплый пол в теплице. Способы обогрева грунта различными средствами. Схемы систем подогрева....
28 03 2024 5:47:32
Многие мечтают о проживании в собственном деревянном доме, чтобы наслаждаться запахом сосны и красотой такого строения, но в интернете гуляет много негативных отзывов о доме из оцилиндрованного бревна. Разберем подробно всего его достоинства и недостатки. Почему происходит так, что владельцы в итоге, начиная проживать в доме, остаются недовольны качеством такого дома? Узнайте подробнее в статье=>>...
27 03 2024 17:18:45
Зачем нужен теплообменник для бани. Какие бывают контуры для нагрева воды, их принцип работы. Рекомендации по установке и подключению....
26 03 2024 7:43:38
В этой статье мы рассмотрим виды прозрачного шифера (ПВХ, поликарбонат и другие), а также достоинства и недостатки материала и подробную технологию монтажа...
25 03 2024 15:55:39
в этой статье речь пойдет о том, что собой представляет стекловолокно. Для начала вы узнаете, что это такое, а также для чего его используют в строительстве. После этого будет рассмотрена стеклофибра и стеклосетка, их описание и применение. В заключении подведем итоге по особенностям материала. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 03 2024 11:59:24
В этой статье мы рассмотрим, как сделать домик для кошек из коробок. Помимо технологии изготовления мы узнаем, как выбрать тип домика под особенности питомца, чем лучше оббить внешние и внутренние стенки и какие детали для домика сделают его особенным для животного и красивым элементом декора для вашей квартиры. Узнайте подробности в статье=>>...
23 03 2024 0:56:57
В этой статье мы поговорим о том, как разобрать смеситель для кухни однорычажного типа. Вы узнаете, из чего состоит смеситель, т.е. его устройство и типы. После этого расскажем, какие инструменты потребуются для выполнения ремонтных работ и как разобрать шаровой смеситель и кран с картриджем. Далее вы узнаете, как починить оба вида смесителей, как заменить картриджи и какие меры профилактики стоит использовать. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 03 2024 8:10:48
Строительство одноэтажного каркасного дома своими руками? Технология каркасного одноэтажного дома своими руками +Видео. Узнайте какие материалы использовать для создания фундамента, стен и кровли? Смотрите в пошаговой инструкции +Фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 03 2024 16:47:50
В статье описывается, как сделать бетонные ступеньки своими руками. Рассказывается о некоторых видах ступенек, их положительных и отрицательных сторонах, о последовательности выполнения работ, используемых материалах и необходимых инструментах для установки и изготовления ступенек. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 03 2024 2:59:14
Схема устройства и работа двухконтурных газовых котлов ? Разновидности отопительных агрегатов с приточным нагревателем....
19 03 2024 14:52:21
Если вы столкнулись с проблемой жесткой воды, тогда магнитный преобразователь воды, то, что вам нужно. При его установке на трубу водоснабжения накипь больше не будет появляться. Это отличное решение для посудомоечных и стиральных машин. Определиться с фирмой мпв вам помогут консультанты, но стоит отметить, что особой разницы между ними нет, лишь внешняя конструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 03 2024 0:13:41
В статье речь пойдет об утеплителе, названным каменной ватой. Мы расскажем историю его происхождения и о технологии изготовления, какие есть достоинства и хаpaктеристики. Также вы узнаете область применения утеплителя каменная вата, найдете рекомендации по выбору. В конце статьи будут рассмотрены разновидности. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 03 2024 7:29:38
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 :: товары -6 :: товары -7 :: товары -8 :: товары -9 :: товары -10 :: товары -11 :: товары -12 ::
Сколько люменов нужно на 1м2 для освещения разных помещений – от комнаты в квартире до склада, нормы освещенности и как рассчитать необходимый световой поток и количество ламп
Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией (апрель 2019)
Карта России для «Power Grid»
Горный велосипед 26" ST30 ROCKRIDER - купить в интернет-магазине
Домашнее растение похожее на алоэ
ПЕРЧАТКИ ГОРНОЛЫЖНЫЕ ВЗРОСЛЫЕ 500 WEDZE - купить в интернет-магазине
Ласты R"Gomoove Взросл. TRIBORD - Подводное плавание Дайвинг Дайвинг, серфинг,...
Как зашить тюль: отремонтировать порванную, если прожжена утюгом, как заштопать
Правила игры «Mission: Red Planet»
Размеры точечных светильников для подвесных потолков: диаметр и высота
Фитолампа (фитосветильник - светильник для растений)