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.
В этой статье мы расскажем о устройстве плоской кровли с внутренним водостоком, из каких элементов устроена водосточная система (воронки и т.д.), СНиП для установки в многоэтажных зданиях и как произвести расчет для частного дома....
13 11 2025 3:55:21
В данной статье вы ознакомитесь со свайно-ростверковым фундаментом: его устройством, используемыми технологиями при изготовлении основания, необходимой высотой установки и армированием. Также мы предоставим вам пошаговую инструкцию по монтажу....
12 11 2025 5:52:42
Ортофосфорная кислота и ее применение от ржавчины: для автомобиля, сантехники, инструмента. Использование кислоты: нанесение на поверхность или погружение в нее предмета. Фото и видео инструкция....
11 11 2025 10:26:20
Чем и как правильно выполнить утепление балкона. Наружная и внутренняя теплоизоляция – описание технологии и советы по проведению работ....
10 11 2025 0:14:41
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 11 2025 15:27:15
Хотите обшить балкон вагонкой, но не знаете как сделать правильно? Вагонка и обшивка ею в нашей пошаговой инструкции+ Видео. Сделай своими руками правильно! Узнайте подробнее в статье=>....
08 11 2025 18:13:29
В этой стать мы поговорим о том, как отмыть пластиковый подоконник после ремонта и от желтизны. Вы узнаете, какие есть типы пятен, как ухаживать за поверхностью подоконника в домашних условиях, а также узнаете о 7-ми самых действенных методах удаления пятен с поверхности. Далее вы узнаете, как и чем отмывать подоконники, когда окончен ремонт и как выполнить отбеливание, если белоснежная поверхность стала желтой. В конце вы узнаете, как решить проблему, если пятна не вывелись. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 11 2025 9:36:31
Как произвести расчет кровли с помощью онлайн калькулятора и рассчитать количество необходимого материала вы узнаете в этой статье. Расскажем, как рассчитать мансардную крышу дома с помощью строительного помощника и многое другое....
06 11 2025 9:55:29
В этой статье расскажем об особенностях производства такого утеплительного материала для фасадов жилых домов как пеноплекс. Узнаете, о преимуществах и недостатках материла, технологическом процессе монтажа на стены дома, подготовке поверхности и укладке армирующей сетки под дальнейшее нанесение штукатурки или краски. Также расскажем, как избежать неприятного появления конденсата внутри дома и под утеплителем. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 11 2025 16:26:50
В этой статье мы поговорим о строительстве и проектировании коровника. Мы расскажем, как лучше всего обустроить крышу, стены, как правильно залить фундамент и какие виды вентиляции можно установить в коровнике. Вам остается решить – купить готовый проект у агентства или же сделать особый коровник с учетом всех потребностей и пожеланий! Узнайте подробнее в статье=>>...
04 11 2025 10:49:57
В этой статье мы поговорим о террасировании участка на склоне. Мы расскажем, как спроектировать подпopные стены, и как сделать террасу на склоне – создание подпорок из различных материалов, кладка стен и какие подручные материалы можно будет использовать. В конце вы узнаете, как провести обустроить территорию. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 21:18:51
Протекает крыша в частном деревянном доме. Советы по устранению +Фото и Видео. Профнастил, металлочерепица и другие виды. Чем заливать, чтобы не капала. Советы +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 11 2025 10:47:28
В этой статье мы поговорим о том, как все вместить в маленькую кухню. Для начала будет рассмотрено, какую планировку выбрать – угловую или прямую, их достоинства и недостатки. Далее вы узнаете, что не подойдет для маленьких кухонь, а после перейдем к самому главному – какую мебель выбрать и как правильно расставить – кухонный гарнитур, барную стойку и стол, холодильник. В конце речь пойдет о цветовой гамме и полезных рекомендациях. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 7:35:50
В этой статье вы поговорим с вами о том, как сделать кухню на подиуме. Для этого собрали материалы о том, как лучше сделать подиум, какие задачи он выполняет, какие есть типы конструкции и как все сделать своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 9:11:41
Все о конструкции мансарды и отличия холодного от теплого чердака. Обустройство мансарды, перекрытия, и чердачного помещения. Оборудование помещений. Узнайте подробнее в статье =>...
30 10 2025 12:13:16
Аккуратный и красивый садовый домик удобен как для временного, так и для постоянного проживания. Обычно такой домик получается достаточно вместителен, и многие хозяева используют его для хранения хозяйственного инвентаря. Построить небольшой садовый домик самостоятельно не составит большого труда, главное следовать инструкции и соблюдать технологию. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 7:58:39
Как сделать регулировку механизма пластиковых окон? Рассмотрим все основные проблемы петель, ручек и щели створки окна. Научись регулировать окна своими руками! Узнайте подробнее в статье=>>...
28 10 2025 7:57:19
Шкаф - кровать представляет собой конструкцию, которая собирается в стенной шкаф. Кровать может раскладываться как вертикально, так и горизонтально, иметь два яруса и быть оснащенной дополнительными функциями. Кровать-трaнcформер состоит из четырех основных элементов: подъемный механизм, сверхмощная магнитная застежка, рама, шкаф. Подъемная система может быть выполнена пружинным или поршневым механизмом. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 10 2025 13:46:34
Рекомендации, как производится разводка труб отопления в частном доме. Классификация систем отопления и советы по использованию той или иной схемы....
26 10 2025 21:40:54
В этой статье мы поговорим о фасадной морозостойкой краске для наружных работ, а именно о видах, плюсах и минусах, особенности эксплуатации в зимнее время и многом другом....
25 10 2025 0:14:52
Хотите узнать какой шаг крепления должен быть у сэндвич панелей в доме? Узнай советы крепления металлоконструкциям или каркасу каркасного дома. Советы + Фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 10 2025 4:41:23
В этой статье мы поговорим о том, как составить чертеж и выбрать дерево, на котором построить дом на дереве своими руками. Вы узнаете обо всех тонкостях планирования, особенностях подготовки, а также будет отдельно рассмотрена технология возведения дома – установка опор, платформы, укладывания пола, монтаж стенок дома и крыши, установка лестницы и отделочные работы. В конце статьи вы найдете обучающее видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 10 2025 0:27:57
Хотите узнать как выбрать paковину для кухни правильно? Смотрите 5 основных примеров paковин на выбор. Выбор по материалам изготовления и по количеству рабочих мест: отличие по основным формам. В статье описываются основные признаки paковин для кухни . Приводятся примеры по материалам изготовления и виду каждой мойки в отдельности. Как устанавливаются, и что дополняет функционал paковин. Советы направлены в помощь для самостоятельного выбора оборудования кухни>>...
22 10 2025 22:40:50
Все Преимущества и недостатки альтернативного отопления частного дома? Его разновидности и как выбрать лучшее? Передовые страны всего мира уже давно переходят на альтернативные источники энергии, когда ваш дом без газа и электричества, другого выхода нет. Альтернативные источники отопления имеют большое количество плюсов, как для самих хозяев, так и для окружающей среды. Как выбрать подходящий вариант отопления своего дома, чтобы потом не жалеть? Какая система может полностью обеспечить частный дома теплом, а какая лишь дополнит основное? Узнайте подробнее в этой статье>>...
21 10 2025 4:41:57
Как сделать пароизоляцию для крыши своими руками по специальной технологии. В этой статье вы узнаете, как правильно укладывать пароизоляцию на кровлю, какой стороной и для чего вообще нужна пароизоляция кровельного пирога. Кроме монтажа пароизоляции, рассмотрим так же какие виды мембранных пленок бывают и в чем их отличие....
20 10 2025 7:35:18
Как утеплить ваш дом глиной с соломой и опилками, при этом также используя такие натуральные материалы как солому и опилки. Экологичный каркасный дом для вас! +Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
19 10 2025 10:49:20
Как изготавливать топливные брикеты своими руками. Технология на производстве и в домашних условиях, оборудование для прессования....
18 10 2025 10:26:31
В этой статье мы поговорим о том, как сделать плетеный забор из досок. Вы узнаете об особенностях такого ограждения – его достоинствах и недостатках. Далее вы узнаете, как подобрать материалы, а после рассмотрим пошаговую инструкцию по монтажу своими руками – разметке, установке столбов, ограничителей, досок и отделке забора. После будет рассмотрено декорирование, советы от декораторов и стоимость работ (материалы, инструменты и прочее). Узнайте подробнее в статье=>>...
17 10 2025 20:34:36
Какая автономная печь на солярке может применяться для обогрева помещений. Виды отопительных агрегатов, их описание и принцип работы. Самодел. конструкции печей....
16 10 2025 9:12:32
Попробуем окунуться в романтику французского Прованса и выбрать люстру на кухню, для спальни, гостиной, детской комнаты. Расскажем про отличительные черты стиля, цветовую гамму интерьера. Узнаете как при помощи потолочных и подвесных люстр с элементами ковки, тканевыми абажурами, хрустальными подвесками, витражного стекла, изображениями цветов и птиц, наполнить помещение светом, теплом и уютом. Узнайте как выбрать в статье=>>...
15 10 2025 6:12:58
В этой статье расскажем о силикатном облицовочном кирпиче, полнотелом и пустотелом, одинарном, полуторном и двойном. Узнаете об особенностях производства материала для облицовки фасадов, применения его на пpaктике, технологическом процессе укладки. От чего зависит цветовая гамма, и как при помощи тонировочных средств придавать силикатным блокам желаемых оттенков. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 10 2025 20:56:49
Принцип работы индукционной печи - это процесс получения тепла от электричества, выpaбатываемого переменным магнитным полем. В печах индукционного типа происходит преобразование энергии по схеме электромагнитная-электрическая-тепловая....
13 10 2025 13:37:33
Избегаем трещины на стенах дома? Изучим полностью коробление, внутреннее напряжение, в древесине, а также причины растрескивания пиломатериалов. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 10 2025 9:16:11
Обзор настенных и напольных газовых отопительных котлов Protherm: Волк, Медведь, Пантера, Тигр и Гепард....
11 10 2025 22:10:56
Как построить бутовый фундамент своими руками? Узнайте плюсы и минусы данного фундамента. Пошаговая инструкция в статье. Какие камни выбрать, какая кладка подойдет? Хотите сделать бутовый фундамент, статья для вас, узнайте подробнее=>>...
10 10 2025 19:18:12
Как сделать ступени деревянные для крыльца своими руками? В данной статье подробно рассмотрим, как сделать ступеньки на крыльце. Виды ступеней, крепление, монтаж, расчет ступеней + Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 10 2025 10:38:52
В статье рассказывается о фитингах для трубопроводов. Указываются методы из монтажа и технические хаpaктеристики. Даны основные виды деталей для присоединения и их типы. Указаны материалы изготовления фитингов и для каких труб они подходят. Каким способом прикрепляются детали в разрезе каждого вида. Основные типы фитингов - Материал для изготовления соединителей и Способы присоединения фитингов. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 10 2025 1:11:19
Как выбрать систему отопления в деревянном доме. Их основные хаpaктеристики. Самые лучшие и востребованные системы отопления в частном доме из бруса 150х150. Как выбрать и что учесть при планировании обогрева дома, как подобрать оптимальный вариант системы обогрева для частного дома из бруса. Какие плюсы и минусы водяного, воздушного, газового, электрического и печного отопления в деревянных домах. Узнайте подробнее в статье ==>>...
07 10 2025 13:52:53
На этой странице собраны основные термины каркасного дома. Название частей деревянного дома и частей крыши дома. Собраны основные названия частей дома. Словарь...
06 10 2025 6:42:54
Укладываемся в сроки строительства дома и не терять время и деньги даром? Когда лучше начинать строиться? Как избежать лишних затрат времени. Смотрите советы эксперта в статье, узнайте подробнее в статье=>>...
05 10 2025 17:56:10
Хотите утеплить дом опилками? Этот экологичный, дешевый, а зачастую бесплатный материал отлично утепляет стены. Узнай особенности в статье+ видео инструкция! Подробнее здесь =>...
04 10 2025 13:16:36
Для чего и насколько часто нужна чистка дымохода своими руками. Средства для очистки, рекомендации по выполнению работ разными способами....
03 10 2025 23:32:23
Какой Антисептик для древесины- какой использовать? Для деревянного дома. Применение и виды, как выбрать для вашей стройки нужную пропитку от огня и влаги. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 10 2025 22:44:57
В этой статье речь пойдет о проекте каркасного дома 6 на 4. Мы рассмотрим, какими достоинствами обладает строение на каркасе, какие есть проекты и варианты планировки и все этапы строительстве. Далее вы узнаете, как утеплить дом, планировки и проекты домов размером 6 на 4, а в конце – сколько стоит построить такой дом в Мск и Подмосковье. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 10 2025 11:25:45
Твердотопливные котлы Buderus, технические хаpaктеристики отопительных котлов, цены на котлы. Как правильно подобрать котел Buderus для дома. Принцип работы котлов, автоматическая регулировка тяги...
30 09 2025 22:26:40
Главные ошибки при строительстве дома типичны? Как не повторить ошибки при строительстве крыше, стен, фундамента. Рассмотрим все типичные ошибки + фото и видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 09 2025 16:35:53
В этой статье мы рассмотрим о том, как сделать живую изгородь из можжевельника. Мы поговорим о том, как какие есть разновидности декоративного живого забора, и как правильно выбирать саженцы. Еще мы составили краткую хаpaктеристику видов изгороди из хвои, и описали процесс высадки. В конце статье вы найдете советы по обрезке растений и подкормке удобрениями. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 09 2025 16:23:25
У меня на даче крыша из Ондулина уже 15 лет и ничего у нас с ней не случилось. Выдержала все, и град, и ливни, и снегопад и все с ней замечательно. Выглядит наша кровля после стольких лет вполне нормально. В своем время, когда покупали материал очень подкупила его цена. Думаю, что с кровлей из любого материала могут возникнуть какие-то проблемы, но мне повезло. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 09 2025 20:43:22
Зачем нужен теплообменник для бани. Какие бывают контуры для нагрева воды, их принцип работы. Рекомендации по установке и подключению....
26 09 2025 8:14:56
Как производится установка печи в бане. Рекомендации по выбору места и монтажу в соответствии с нормами....
25 09 2025 8:58:37
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 ::
