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.
Из данной статьи вы узнаете о проточном электрическом водонагревателе на душ и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками и особенностями. Обзор ТОП-10 моделей и какая самая лучшая, а также отзывы покупателей....
12 01 2025 14:59:40
Подробное описание газовых колонок Балтгаз Комфорт 11,13,15: инструкция, технические хаpaктеристики. Отзывы покупателей и цены. Проблемы, неисправности и ремонт....
11 01 2025 8:32:50
В этой статье мы поговорим о том, как закрыть прострaнcтво под ванной своими руками. Мы поговорим о том, как можно использовать шторы, экраны, как поставить капитальную конструкцию, а также чем может помочь облицовка плиточкой...
10 01 2025 22:17:47
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Zota и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-7 лучших устройств длительного горения с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
09 01 2025 14:21:55
Описание того, как работает одно- и двухконтурный электрический котел с насосом. Рекомендации по укрупненному расчету и подбору перекачивающего устройства с учетом протяженности трубопроводов отопления....
08 01 2025 15:31:11
В этой статье расскажем о способах решения проблемы скрипа паркетной доски, причинах возникновения такой проблемы, а также тактике предотвращения образования дефектов. Узнаете, как выбрать подложку под паркет, отремонтировать локальные участки, без разбора, сделать капитальный ремонт пола, поменять фанеру, выровнять бетонную стяжку. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 01 2025 5:21:12
Строительство дома из osb панелей своими руками. Чем так хорош дом из осб панелей, почему стоит обшивать недорогой каркасный дом именно плитами из стружек? +Фото и Видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
06 01 2025 6:45:23
Приготовления раствора для кладки кирпича можно осуществить при помощи разных технологий. читайте инструкции как правильно приготовить раствор самому. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 01 2025 5:15:18
В данной статье коснёмся темы установки водосточной системы. Расскажем, какие виды систем существуют (медные, оцинкованные, пластиковые), в чем их особенности, какие комплектующие для водостока нужны, и какими крепежными элементами они соединяются. Подробно остановимся на каждом отдельно взятом элементе водостока: желоб, трубы, воронка, кронштейны, заглушки, хомут. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 01 2025 6:56:15
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....
03 01 2025 13:24:55
Подробный обзор газовой колонки Нева-4511: технические хаpaктеристики и отзывы, внутреннее устройство, запчасти, цена. Преимущества и недостатки модели Нева-4511. размеры, неисправности....
02 01 2025 2:11:40
Подробный обзор универсальных котлов Купер. Устройство котла, режим дрова-электричество-газ. Технические хаpaктеристики, преимущества и недостатки, наши отзывы...
01 01 2025 15:46:25
Свайно- винтовой фундамент своими руками для частного дома. Какие Плюсы и минусы данного фундамента существуют? Смотрите Пошаговую инструкцию и монтаж с фото и видео в статье. Отличный фундамент для каркасного строительства! Узнайте подробнее в статье=>>...
31 12 2024 16:12:50
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=>>...
30 12 2024 8:56:41
В этой статье мы поговорим о том, как очистить кран от известкового налета. Вы узнаете, почему появляется налет, а также какие основные ошибки мы допускаем при использовании крана. Далее рассмотрим, как почистить кран при помощи домашних средств, после будет обзор на особые моющие средства, а также что делать, если от налета заклинило кран. В конце поговорим о том, как чистить аэратор и как разбирать смесители в домашних условиях. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 12 2024 9:58:12
Удобный расчет мягкой кровли с помощью онлайн калькулятора, который поможет вам рассчитать количество гибкой черепицы для крыши, а так же поможет рассчитать количество обрешетки для кровельной системы....
28 12 2024 7:27:26
В данной статье Вы сможете ознакомиться с инструкцией по ремонту ленточного фундамента, замене столбчатого основания (свай) на ленточный, а также как своими руками осуществить устранение возникших трещин и восстановление фундамента под существующим домом....
27 12 2024 22:41:40
В этой статье мы расскажем вам о том, что представляет собой вертикальное озеленение в интерьере квартиры. Мы поговорим о достоинствах способа, расскажем об особенностях систем озеленения, и чем они между собой отличаются. Также будут рассмотрены интересные подборки растений и сочетаний, варианты удачного расположения цветов для создания единой композиции и краткая инструкция того, как сделать живую картину своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 12 2024 16:25:12
Почему и в каких случаях следует выбирать биметаллические радиаторы отопления. Описание их конструкции и существующих видов. Некоторые рекомендации по выбору изделий....
25 12 2024 18:26:40
Узнайте что необходимо для утепления потолка дома минватой своими руками. Какой толщины слой необходим, какую лучше выбрать и многие другие вопросы +видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
24 12 2024 8:44:19
Узнай как сложить печь в доме своими руками! Кладка русской печи дело непростое, наша пошаговая инструкция поможет овладеть нелегким делом! Смотри Фото+ Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
23 12 2024 5:25:40
Отделка ванной в деревянном или в каркасном доме? Правильная гидроизоляция в ванной. Плитка в ванной на пол или линолеум? Узнай все об устройстве ванной подробнее в статье=>...
22 12 2024 5:33:14
В этой статье мы поговорим о кессоне для погреба. Для начала рассмотрим особенности кессона и что это такое, а после вы узнаете, какие есть его разновидности. Дальше рассмотрим, как правильно устанавливать кессон, подберем для этого идеальное место, изготовим котлован, а после можно приступать к монтажу. В конце статье вы найдете рекомендации по тому, как все обустраивать и использовать. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 12 2024 17:21:29
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=>>...
20 12 2024 17:38:18
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Protherm Гепард 23 MTV, узнаете как настроить данный прибор своими руками, какие основные неисправности существуют, а также сможете ознакомиться с отзывами владельцев, инструкцией и актуальными ценами....
19 12 2024 11:23:51
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=>>...
18 12 2024 20:21:56
Вы решили обновить комнату и поменять пол? В таком случае, вам необходимо выбрать качественные материалы. На сегодняшний день большинство строительных магазинов предлагают широкий ассортимент напольных покрытий. Как правило, на пол кладут ламинат или линолеум. Не исключением становится и паркетная доска. Но в нашей статье мы расскажем, как определить и выбрать толщину ламината с подложкой. А также откроем секреты и нюансы монтажа. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 12 2024 23:34:29
Как спроектировать дом с верандой или террасой на загородном участке. В этой статье расскажем о проектировании домов с верандой террасой фото, которых можно найти в свободном доступе на различных интернет ресурсах. Узнаете о популярных стилистических направлениях в создании веранд, а именно: в скандинавском стиле, кантри, прованс, современный минимализм. Раскроем конструкционные нюансы сооружения террасы и веранды для одноэтажных домов. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 12 2024 13:30:44
Обзор, какие существуют армированные полипропиленовые трубы для отопления и ГВС. Рекомендации по их выбору в соответствии с параметрами и способами прокладки....
15 12 2024 18:10:57
Хотите узнать про Основные причины появления блох в доме? Блоха может 2-4 месяцев она прекрасно может находиться у Вас дома, а Вы даже и не заметите ее присутствия, это коварное насекомое. Откуда они появляются и как бороться с ними? Лучшие способы борьбы +Видео советы. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 12 2024 11:31:36
Эта статья пригодится тем, кто задался, целю изготовить металлическую калитку для забора своими руками. Расскажем о том, какие подготовительные работы следует проводить перед ее установкой, какие инструменты вам для этого понадобятся, каких основных этапов в работе необходимо придерживать, на что обращать внимание, а также как при помощи кованных элементов украсить металлическую калитку. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 12 2024 19:13:38
В данной статье вы ознакомитесь с устройством свайно-забивного фундамента (буронабивного, с ростверком) для вашего частного дома, узнаете его плюсы и минусы, сравните отзывы владельцев, а также мы предоставим вам схему отделки основания....
12 12 2024 18:44:46
В этой статье собраны рекомендации по выбору и описания самых популярных материалов для отделки фасадов одноэтажных домов. Расскажем подробно о каждом варианте облицовки, особенностях разных материалов - кирпич, сайдинг, панели, кирпич, клинкерная плитка, декоративная штукатурка. Кроме того, узнаете, как создать свой дом в современном стиле, например хай-тек. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 12 2024 8:27:51
В этой статье мы поговорим об устройстве лестниц в частных домах. Вы узнаете о том, какие есть типы лестниц, из каких материалов их делают и основные правила обустройство. Подробно будут рассмотрены лестницы на тетивах и косоурах, на больцах, а также безкосоурные лестницы и необходимое количество ступеней. В заключении будут подведены итоги по всему материалу. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 12 2024 7:56:27
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=>>...
09 12 2024 4:19:24
В этой статье речь пойдет о двухтрубной системе отопления одноэтажного дома. Вы узнаете, какие есть требования в индивидуальному отоплению, классификацию систем теплоснабжения и особенности циркуляции теплового носителя. Далее будет рассмотрена двухтрубная система, верхняя и нижняя разводка, а также типы горизонтальной компоновки системы. В конце обсудим правила составления проекта, а также, какую информацию давать мастерам. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 12 2024 1:58:32
В данной статье вы узнаете каков должен быть угол наклона односкатной крыши, его оптимальный и минимальный параметр, а так же мы поможем рассчитать угол наклона крыши из профнастила....
07 12 2024 8:47:55
Ограждение крыльца необходимо для того, чтобы было удобно и комфортно спускаться или подниматься по ступеням лестницы. Ограждение крыльца может быть выполнено из дерева, металла, ПВХ, стекло. Также поручни для лестниц может быть различных форм, даже необычных и витиеватых. Например, спиральные или леерные. Конечно же монтаж перил должен производиться по СНиП. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 12 2024 12:14:15
Хотите обустроить спортзал в частном доме? Смотрите как реализовали у себя другие спортсмены и бодибилдеры. Проект и покрытие пола важно для тренировок +Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
05 12 2024 6:57:40
Как выполнить декупаж батареи своими руками. Знакомство с техникой, проведение подготовительного этапа. Инструкция, в какой последовательности делать декупаж....
04 12 2024 16:38:36
Рекомендации, как осуществить монтаж сэндвич-дымохода своими руками. Устройство трехслойных модульных систем, советы по их выбору....
03 12 2024 4:55:52
Хотите утеплить дом каменной, базальтовой ватой? Узнайте почему стоит её выбрать из нашей статьи. Все плюсы и минусы ваты. Вредна ли для здоровья? Огнестойкость. Узнайте подробности в статье=>>...
02 12 2024 15:33:37
С задачей тепло-и звукоизоляции бетонного пола отлично справляются разнообразные полимерные вспененные материалы. На пpaктике используется некоторое количество вариантов создания основы пола с применением пенополистирола. Однако самой популярной и оптимальной является схема, в которой используется в качестве утеплителя пенопласт, укладываемый под стяжкой бетона. При этом цена утеплителя обходится в 2-3 раза меньше, чем при использовании других видов пенопласта. Узнайте подробности в статье=>>...
01 12 2024 0:16:32
В данной статье вы познакомитесь с основными нюансами работы с кладочной сеткой для пеноблоков ее видами. Расскажем какую сетку лучше выбрать, конкретно для Вашего случая, чтобы кладка прослужила как можно дольше. Так же Вы получите несколько полезных, проверенных опытом советов по пpaктическому применению. Материал составлен экспертами, которые имеют многолетний опыт работы в данной сфере. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 11 2024 7:29:34
В этой статье речь пойдет о размерах цокольного сайдинга. Мы рассмотрим материал и его особенности, а после поговорим о размерах панелей от различных компаний-производителей – Альта-Профиль, Вокс, дДеке, Новик и Ванштайн. В конце статьи мы расскажем, как измерить цоколь перед началом работ и покупкой материала....
29 11 2024 12:42:14
Эта статья для тех, кто стоит перед трудным выбором ворот для гаража. Расскажем об особенностях роллетных ворот, их видах в зависимости от материалов для изготовления, способу монтажа, эксплуатации, степени защиты. Узнаете в чем преимущества и недостатки рольставней для гаражных помещений, а также от чего зависит стоимость конструкции. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 11 2024 2:56:18
В этой статье мы поговорим о лобовой доске и ее предназначении. Вы узнаете, как правильно выполнять крепление и основные задачи элемента. После мы расскажем, как устанавливать держатели из поливинилхлорида для водостока. Еще вы найдете инструкцию по пошагово установке, способы защиты древесины и рекомендации по установке. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 11 2024 9:40:35
Утеплять помещение из газобетона можно двумя материалами, это – минеральная (каменная) вата и пенопласт. Первый вариант лучше пропускает пар, благодаря чему наиболее подходит. Газобетон не стоит утеплять сразу же, так как в новом газобетоне с завода много влажности. Нужно выдержать какое то время для мин ваты от двух месяцев, а для пенопласта от шести. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 11 2024 6:16:24
Все о глиняной и керамической черепицы для частного дома. Какие виды черепицы бывают, их формы и укладка на крыше. Преимущества и недостатки данного типа кровли. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 11 2024 11:38:31
Узнай как производится автоматизированная штукатурка с помощью машины. Учимся наносить своими руками машинным способом. +Видео пошаговая инструкция, +Фото. Узнайте подробности в статье=>>...
24 11 2024 8:51:53
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 ::
