Статьи Greenpower
Меню
ESP
UKR
ENG
BG
Youtube
Facebook
Подписаться на новости
Назад
Первичные продукты пиролиза древесины

Газообразные, жидкие и твердые продукты пиролиза древесины состоят из трех основных элементов: углерода, водорода и кислорода. Могут также содержать незначительное количество азотосодержащих веществ.

Состав газов образующихся при пиролизе древесины почти не зависит от породы дерева. При пиролизе 1 м3 древесины образуется 75—90 м3 неконденсирующихся газов.

Усредненный состав и температура уходящих дымовых газов

                           1. Температура                                                              150-280 °С

                           2. Кислород О2                                                                 10-16 %

                           3. Оксид серы SО2                                                        (22-94)·10–6 %

                           4. Оксид азота NО                                                         (0-40)·10–6 %

                           5. Метан CH4                                                                   0-0,01 %

                           6. Диоксид углерода СО2                                                    5-9 %

Жидкие продукты. Конденсат, получаемый при охлаждении парогазовой смеси, образующейся при пиролизе древесины, называется жижкой или сырой жижкой. Сырая жижка имеет плотность 1,02—1,03 г/см3. Она содержит разнообразные органические вещества как растворимые, так и нерастворимые в воде. При переугливании дров некоторых пород, в частности березы и осины, образуется небольшой слой масел, всплывающих на поверхность жижки и по составу близких к дегтю; эти масла образуются вследствие разложения коры. 

Состав жижки зависит от породы переугливаемой древесины, ее влажности и условий ведения процесса. В ней содержатся: кислоты - муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная, валериановая и др.; спирты -  метиловый, пропиловый, аллиловый и др.; кетоны; альдегиды; метиловые эфиры уксусной и других кислот; фенолы и многие другие соединения.

Чем лучше высушена древесина, тем меньше выход жижки, но тем соответственно больше концентрация полезных компонентов в ней. Из 1 м3 древесины березы получается больше жижки, чем из осины, поскольку березовая древесина имеет более высокую плотность.

Процесс разложения сухой и влажной древесины протекает по-разному. Сухая древесина, влажностью менее 10%, выделяет при разложении больше тепла в единицу времени, чем сырая; экзотермическая реакция начинается быстрее и идет более бурно, процесс ускоряется, выход угля снижается. При разложении влажной древесины процесс как бы саморегулируется: температура снижается из-за большого расхода тепла на испарение влаги, экзотермическая реакция растягивается, и скорость обугливания уменьшается, в результате чего выход кислот и угля несколько повышается. 

При искусственной сушке древесины происходит испарение влаги с ее поверхности, одновременно идет продвижение влаги от более влажных, внутренних слоев древесины к менее влажным, наружным. Оба эти процесса ускоряются с повышением температуры, но второй из них протекает медленнее, что приводит к растрескиванию древесины и снижению физико-механических свойств получаемого угля. Чтобы этого избежать, следует ограничивать температуру сушки и применять частично увлажненный теплоноситель. Важным фактором сушки является также циркуляция теплоносителя в сушильном устройстве.

Значительное влияние на выход продуктов, в частности уксусной кислоты, оказывает величина кусков древесины. Так, из чурки получается на 8 % больше уксусной кислоты, чем из метровых отрезков.

Чтобы ускорить процесс пиролиза, получить достаточно концентрированную жижку и снизить затраты топлива на ее переработку, следует использовать чурку, высушенную до влажности 10—15%.

Твердые продукты (древесный уголь). При одинаковых условиях переугливания древесины различных пород уголь имеет почти одинаковый состав. С повышением температуры переугливания выход угля снижается, но одновременно повышается его качество (см. нижеприведенную таблицу); немного снижается выход угля и при ускорении переугливания.

Выход древесного угля по сортам древесины

п/п

Наименование древесины

Масса абсолютно

сухой древесины, кг/м3

Выход*, кг

1

Граб

630

220

2

Дуб, клен, ясень

550

190

3

Лиственница, вяз

520

180

4

Береза

500

170

5

Ольха

420

140

6

Сосна, осина, липа, ель

400

130

7

Тополь

380

120

8

Топливный брикет

1300

450

*Выход древесного угля зависит также от условий произрастания и возраста древесины.

Древесный уголь не должен быть пережженным или недожженным. Пережженный уголь получается при действии свободного кислорода на раскаленный уголь, он имеет много трещин и хрупок. Недожженный уголь получается при недостаточной температуре или продолжительности выжига, он содержит головни, имеет бурый цвет, при сжигании горит пламенем. 

Трещины снижают прочность угля, поэтому наиболее прочный уголь получается из коротких отрезков. Объем хорошо прокаленного угля составляет примерно 60 % от объема исходной древесины.

Зольность древесного угля колеблется от 1 до 4 %; при этом зольность крупного угля из древесины обычно не превышает 1,5%. Уголь, выгруженный из печи, не содержит влаги, но поглощает ее из воздуха до влажности 10-15%.

Важной характеристикой угля является содержание нелетучего углерода. Чем выше температура выжига угля, тем больше в нем доля нелетучего углерода. Древесный уголь обладает высокой пористостью, чем объясняются его адсорбционные свойства. 

Выход угля можно значительно повысить, если пиролиз вести с катализаторами, для чего пропитать древесину их водными растворами. Особенно эффективными являются кислотно - перекисный катализатор (2,5 % серной кислоты и 0,2 % перекиси водорода от массы древесины) и диаммоний - фосфат. Катализатор  позволяет значительно снизить температуру термораспада древесины, в несколько раз повысить скорость этого процесса и увеличить в 1,3—1,5 раза выход угля.

 

 

 

email
×

Вы ввели неправильный E-mail адрес.

×

Указанный E-mail уже участвует в рассылке.

×

Теперь вы подписаны на наши новости.

    ‎+7926 492 15 84
GreenPower 

greenpower@inbox.ru