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.
Обзор железобетонных плит- смотрите хаpaктеристики, описание +Фото в статье. Существуют Дорожные железобетонные плиты, а также их Применение и виды. Более полутора веков назад француз Жозеф Монье изобрел стройматериал под названием железобетонная плита. И с тех пор это изделие не теряло своей популярности, а наоборот усовершенствовалось и завоевало строительный мир. Существует несколько видом железобетонных плит, используемых в разных сферах строительства. Важно правильно сделать выбор, знать маркировки, правила укладки плит. Узнайте подробности в статье=>>...
03 04 2025 23:15:18
Эта статья пригодится тем, кто задался целью покупки шуруповерта либо изготовления зарядки для дрели своими руками. Узнаете, какие виды зарядок представлены на рынке инструментов, а именно: устаревшие трaнcформаторные, импульсные или инверторные, аналоговые зарядки с внутренним или внешним блоком питания. Расскажем про особенности работы зарядных устройств, а также секреты изготовления своими руками при необходимости. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 04 2025 18:24:25
Все об укладке и производство тротуарной плитки и как выбрать правильно! +Фото, а также Как самостоятельно изготовить тротуарную плитку в домашних условиях. Все Секреты промышленного производства и Основные хаpaктеристики. В статье рассказывается об основных этапах производства тротуарной плитки. Даны её хаpaктеристики для сравнения с традиционными видами дорожного покрытия. Разъясняются этапы самостоятельно изготовления плитки из бетона и её применение для частного хозяйства. Узнайте подробнее в статье>>...
01 04 2025 8:58:23
Громоотвод (или молниеотвод) - механизм, который устанавливается на сооружения и выполняет функцию защиты от удара молнии. В простонародье также известный как «громоотвод». В данной статье мы расскажем о том, что такое громоотвод, кто изобрел громоотвод и как сделать громоотвод для дачного дома своими руками. Правильно установленный громоотвод на крыше способен защитить дом и близлежащие здания от молнии. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 03 2025 18:41:29
В этой статье мы поговорим о том, как сделать от «а» до «я» ремонт ванной комнаты в доме. Вы узнаете, как обустроить ванную комнату в доме, и для этого будет рассмотрено 6 важнейших этапов – создание канализации, водопровода, разводки электрики и создание ровных стен. далее поговорим об отделке пола, стен и потолка, а также установке сантехнических узлов. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 03 2025 20:45:30
Делаем коптильню своими руками из кирпича и металла. Особенности коптильни холодного и горячего копчения. Преимущества, недостатки и чертежи самодельных коптилен...
29 03 2025 22:23:37
Независимое теплоснабжение это система, в которую входят потребители и источники тепла. В качестве потребителей здесь могут выступать отопление, гвс, вентиляционная система. Источники - котельная либо котел. Теплоснабжение исходя из типа теплоносителя бывает паровым и водяным. Автономное система обеспечения теплом бывает следующих видов: водяной и газовой. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 03 2025 9:26:23
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=>>...
27 03 2025 23:49:48
В этой статье вы узнаете, как своими руками сделать столешницу из искусственного камня. Для начала представлено краткое описание материала изготовления, а после – технология изготовления столешницы. После этого мы расскажем, как сделать акриловую столешницу из жидкого камня и как выполнить ремонтные работы при необходимости. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 03 2025 21:57:57
В этой статье мы поговорим о том, как сделать бюджетную ванную комнату своими руками. Вначале будет описан рабочий процесс в целом, а после все пункты будут рассмотрены отдельно. Вы узнаете, как правильно организовать рабочий процесс, что купить из материалов, а также как демонтировать старое покрытие. Далее будет рассмотрена отделка потолка, изготовление настила на пол и отделка поверхности стен. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 03 2025 6:32:28
Защита своего дома от перенапряжения и сохранить технику в исправном состоянии? Узнайте все о защитных реле для частного дома и оберегайте свою электрику! Узнайте подробнее в статье=>>...
24 03 2025 3:38:21
В этой статье вы узнаете, как выполнить очистку строительного пистолета от застывшей монтажной пены. Вы узнаете, какие есть особенности инструмента, чем лучше выполнять очищение и как правильно промывать пистолет. Далее вы найдете правила по уходу за строительным пистолетом, а в конце статьи найдете полезные видео, а также рекомендации и советы от специалистов, которые не раз сталкивались с проблемой засохшей пены на устройстве. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 03 2025 4:28:19
Кровельный материал хорошими эксплуатационными хаpaктеристиками, как плоский шифер. Это универсальный материал, поскольку он подходит для работ по перекрытию крыши домов, установки межкомнатных перегородок, облицовки стен снаружи и внутри, а также его применяют организации грядок на земельных участках. Кроме того, цена на материал не высокая, что делает его доступным для всех желающих использовать его. Узнайте подробности в статье = >>...
22 03 2025 8:13:50
Сварочные работы должны проводиться в спецодежде. Особенно важно сварщику защитить своё зрение, ведь процесс восстановления связан с излишним дискомфортом, в том числе с временной слепотой, а проводить сварочные работы не глядя может далеко не каждый, да и качество работы будет не на том же уровне. Поэтому маска применяется в обязательном порядке. Существует множество моделей самых разных хаpaктеристик, и каждый сварщик выделяет свою линейку спец масок. Частой популярностью пользуется сварочная маска Ресанта и вся линейка, представленная в достаточно широком ценовом диапазоне. Стоит отметить, что Ресанта это марка Латвийской разработки с производством в Китае. Стоимость ниже многих масок с теми же хаpaктеристиками. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 03 2025 5:23:26
Рассчитываем и производим монтаж водостока для частного дома своими руками? Пошаговая инструкция, виды водосливов: пластиковые, стальные итд. +Видео здесь! Узнайте подробнее в статье=>...
20 03 2025 8:54:51
Радиаторы отопления — это стационарные отопительные конструкции, которые подключены к централизованным или же автономным системам отопления ......
19 03 2025 16:37:44
Как организовать зону отдыха на даче: советы и рекомендации по выбору места и материалов. Эта статья для тех, кто мечтает создать на дачном участке уютный уголок с зоной отдыха для всей семьи своими руками. Проекты и фото таких сооружения можно подсмотреть на различных интернет ресурсах, взять на вооружение идеи у родственников и друзей. Узнаете, как разбить на зоны участок на даче, где поставить мангал или барбекю, какие растения высадить для декорирования стен беседок. Узнайте подробности в статье=>>...
18 03 2025 1:17:56
В данной статье вы узнаете всё о том, что такое стропильная система двухскатной крыши, каких она бывает видов, её конструкция и устройство, а так же план устройства стропил мансарды. Вы узнаете что такое узлы, каков каркас стропильной системы, с чертежами и фото....
17 03 2025 10:59:53
В этой статье мы поговорим о въезде на участок. Мы рассмотрим варианты обустройства заезда, а именно подбор покрытия и соблюдение нормативных требований, а также как сделать въезд через канаву. После будет рассмотрено, как сделать заезд из шпал и как сделать перекрытие ж/б плитой. Также будут рассмотрены альтернативные решения и работы по организации заезда. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 03 2025 1:25:27
Владельцы отмечают такое преимущество, как вес каркасной бани – она легче, чем обычная баня и поэтому можно существенно сэкономить на фундаменте. Нагрузка на фундамент от каркасной бани в 6-7 раз меньше. Плюс каркасная баня протапливается быстрее своего классического конкурента. Не смотря на опасения, владельцы каркасных бань утверждают, что такая баня прекрасно держит тепло. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 03 2025 22:52:46
Как правильно определить расход газа на отопление дома. Расчет количества топлива относительно площади здания для различных видов газа....
14 03 2025 5:27:19
Рекомендации, как правильно установить расширительный бак в системе отопления. Подключение бачка к отопительной сети и его настройка....
13 03 2025 17:26:55
В статье рассказывается о важном элементе декора жилья, гардинах для штор. Описываются их виды, хаpaктеристики, способы крепления и основные материалы исполнения. Данные конструкции могут устанавливаться самостоятельно, но к совету декоратора прислушаться необходимо. Гардины со шторами находятся на первом плане внимания. Все про Формы гардин, материал и цвет исполнения, Варианты их крепления, По количеству направляющих элементов и Способы управления, По устройствам крепления штор; Узнайте общие хаpaктеристики +Видео в статье>>...
12 03 2025 19:58:20
Выполнение всей работы каждому человеку по силам, не привлекая при этом специалистов, можно выполнить монтаж пластиковых труб своими руками, что экономит денежные средства ......
11 03 2025 7:53:26
Автономный дом на солнечных батареях своими руками. Выгодно ли использовать комплект солнечных батарей? Мощности батарей хватает даже на обогрев дома и освещение. Узнайте подробности в статье=>>...
10 03 2025 7:59:32
Если собираетесь обустроить на загородном участке беседку с мангалом под ключ или своими руками. Беседку можно купить уже готовую с комплексом из садовой мебели и барбекю или мангалом, а можно соорудить самостоятельно, воспользовавшись проектами и чертежами, на нашем интернет ресурсе в свободном доступе. Видео, смотрите в статье=>>...
09 03 2025 12:11:27
В этой статье мы поговорим об опалубке из ОСБ. В качестве ориентира будет рассмотрена стружечная плита, а также ее использование в строительстве, способ производства, разновидности и технические свойства. Далее будут рассмотрены правила установки, благодаря которым вы сможете своими руками сделать ОСБ опалубку. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 03 2025 20:29:54
В данной статье вы познакомитесь с возможными ошибками (F01, F02, F04, F28) и неисправностями в газовых котлах Protherm, увидите какими бывают коды ошибок, как обслуживать данное устройство, а также как запустить этот прибор и что делать, если он не запускается....
07 03 2025 9:43:14
Узнайте как закрепить ламинат на стене в интерьере дома +Фото дизайна в интерьере: прихожей, гостиной, спальне. Читай в статье +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 03 2025 11:18:44
В данной статье вы найдете краткую инструкцию этапов строительства беседки с камином. Мы поможем вам разобраться в том. Какие виды беседок и каминов существуют, и какие из них подойдут вам. Расскажем по какому алгоритму нужно действовать в процессе стройки и какие важные мелкие нюансы стоит учесть, чтоб избежать неприятных последствий или необходимости переделывать уже выполненную работу. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 03 2025 23:21:23
В этой статье мы поговорим об озеленении помещений. Вначале мы рассмотрим озеленение офисов, а именно зонирование, кабинет управляющего, комнату отдыха и переговорную. Здесь вы найдете ТОП-10 растений, которые подходят для выращивания в офисах. В конце мы кратко рассмотрим преимущества вертикального озеленения помещения, и узнаем, какими способами этого можно добиться. +Фото и Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
04 03 2025 0:45:55
Как правильно выбрать радиаторы отопления. Удобный алгоритм подбора с точки зрения пользователя. Определение реальной теплоотдачи батарей....
03 03 2025 17:52:20
Как провести дымоход через стену и кровлю дома. Устройство проходного узла для деревянного перекрытия и герметизация кровел. покрытия. Советы по креплению труб....
02 03 2025 13:34:21
Где лучше всего устанавливать и как правильно подключить батареи отопления к трубопроводам с теплоносителем. Распространенные схемы присоединения, рекомендации по выполнению работ....
01 03 2025 7:42:41
Как можно получить дизельное топливо и бензин из угля. Способы переработки угольного сырья в жидкое топливо. Почему это нельзя сделать в домашних условиях....
28 02 2025 9:57:37
В данной статье вы узнаете чем примечателен сайдинг под бревно, мы расскажем вам о монтаже и отделке сайдинг панелей и их размеры, а так же предоставим фото бревенчатых домов обшитых наружным виниловым сайдингом под бревно....
27 02 2025 11:10:21
Читайте в этой статье, как самостоятельно сделать сливную яму без откачки в частном доме, если близко грунтовые воды. Пошаговая инструкция +Видео. Из кирпича, покрышек или бетонных колец? Что выбрать? Пошаговая инструкция +Фото и Видео...
26 02 2025 0:43:26
Вид подсобных помещений и их обустройство в доме. Устройство гаража и интерьер, выбрать для жилых подсобок. Использование кладовой, узнай как все обустроить! Узнайте подробнее в статье=>>...
25 02 2025 0:24:35
Краткий обзор современных котлов на пеллетах российского производства....
24 02 2025 9:35:55
Особенности, свойства и виды изовера. Технические хаpaктеристики и применение изовера при утеплении и звукоизоляции стен дома. Преимущества и недостатки материала....
23 02 2025 20:24:42
В этой статье мы расскажем вам все о декоративных наклейках в ванную комнату. Вы узнаете, какие они бывают по тематике, по материалу основы, куда их можно приклеить и процесс оклейки. В конце статьи вы найдете советы по уходу, которые помогут быстро и без вреда почистить поверхность рисунка. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 02 2025 21:49:48
В этой статье мы подробно расскажем о установке снегозадержателей на крыше своими руками: подробное устройство монтажа и как правильно установить снегозадержатели трубчатого вида на кровле. Поговорим о том, зачем нужна снегозащита на крыше и как правильно их расположить и крепить + правила установки....
21 02 2025 21:54:22
В этой статье расскажем об особенностях производства ванных чаш из чугуна. Узнаете, с чем связан небольшой выбор форм изделий из этого металла, какие размеры считаются стандартными, чем отличаются модели советского производства от современных российских и европейских ванных. Как подобрать оптимальный вариант для санузлов небольших размеров, а также с учетом перекрытий между этажами в многоквартирных домах....
20 02 2025 4:30:33
В данной статье вы узнаете что представляет их себя сайдинг доломит, подробно узнаете его достоинства и недостатки, его комплектации, технические хаpaктеристики, а так же основные моменты монтажа....
19 02 2025 1:57:59
Как замесить бетон для строительства дома, но не хочется покупать бетономешалку? Узнай как сделать самостоятельно, это не сложно. Ручную или с двигателем. Узнайте подробнее в статье=>...
18 02 2025 11:35:12
Клей для монтажа утеплителя пеноплекс применяется для наружных работ, для внутренних работ, имеет разные классы морозоустойчивости и расход на 1 ²м. Выпускается в различных вариантах: клей пена, мастика, сухие вещества, требующие разведения водой. Есть битумные и акриловые клеи для монтажа пеноплекса. Каждый имеет свои преимущества и недостатки. Попробуем подробнее рассмотреть каждый из видов, а также расскажем про уникальные качества пеноплекса, как материала для утепления стен, крыш и фундамента домов. Узнайте подробнее в статье = >>...
17 02 2025 8:36:24
Какая бывает теоретическая температура горения угля различных видов. Удельная теплоотдача и реальная температура при сжигании углей в печах либо твердотоп. котлах....
16 02 2025 3:48:58
В данной статье вы узнаете каково устройство плоской кровли, как проводится монтаж и строительство мягкой кровли, а так же вы увидите план конструкции крыши в разрезе, мы расскажем вам о том, как сделать плоскую эксплуатируемую крышу своими руками, какие материалы потребуются для покрытия и что входит в состав и схему крыши из наплавляемых материалов или деревянных балок....
15 02 2025 12:20:55
Как построить дом дешево? В данной статье подробно разберём, из какого же материала лучше всего построить дом не в ущерб качеству и как при этом разумно сэкономить. Обзор домов и материалов с расценками....
14 02 2025 15:11:50
Расскажем об одном из самых важных материалов в строительстве, кладочной сетки. Области применения её разнообразны как по прямому предназначению, так и для сопутствующих целей, но от этого её роль не становится меньше. Все обозначенные факторы говорят об важности применения кладочной сетки для прочного здания. Недорого, прочно, выгодно, быстро и надёжно! Узнайте подробнее в статье>>...
13 02 2025 21:34:12
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
