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 данной статье рассмотрим тему проведения расчета кубатуры доски, с учетом ее вида. Для обрезной и необрезной доски существуют различные методы расчета с использованием формул, онлайн калькуляторов, калькуляторов по площади и прочее. Кроме того, расчет шпунтированного и не шпунтированного пиломатериала проводят также, с некими различиями, о которых вы узнаете из данного материала. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 07 2025 12:15:22
В этой статье мы поговорим о том, что никогда не выйдет из моды – классический стиль в интерьере квартиры. Для начала рассмотрим, как появился классический стиль, далее рассмотрим современную классику (британскую, американскую и французскую). Вы узнаете, где стиль будет смотреться лучше всего, какова идеальная планировка, а также какие стоит использовать отделочные материалы. Рассмотрим цветовую гамму, мебель, предметы декора и какое нужно освещение....
02 07 2025 10:28:34
Как изготавливается печка из колесных дисков автомобилей. Конструкции печей для отопления, бани и приготовления пищи....
01 07 2025 3:57:51
Приклеиваем обои на потолок своими руками одному человеку ? Пошаговая инструкция по поклейке обоев на потолок из гипсокартона, а также разбор: покраски, жидких обоев, клея и выбор лучших. +Видео по монтажу. Узнайте подробности в статье=>>...
30 06 2025 11:14:50
Жёсткая вода уменьшает срок службы посудомоечных и стиральных машин, отопительных котлов и другой бытовой технике. Чтобы этого избежать рекомендуется устанавливать специальный фильтр, особенно в районах с жесткой водой. После прохождения через слой кристаллов вода, насыщаясь полифосфатами образует плёнку. Эта плёнка обволакивает все жёсткие соли и не допускает их оседания на нагревательные элементы. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 06 2025 2:22:29
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют напольные газовые котлы Viessmann, мы предоставим вам их технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, а так же вы сможете ознакомиться с отзывами владельцев и диапазоном цен....
28 06 2025 21:35:12
Как лучше и правильно покрасить окно? Хотите обновить старые рамы, но не знаете каким цветом и краской покрасить? Старые деревянные окна можно сделать новыми! Расскажем. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 06 2025 6:40:46
В настоящее время большой популярностью начали пользоваться заборы из пластика. Делятся по цвету, виду и размеру. Существуют следующие виды заборов из пластика: штакетник, глухой забор, комбинированный, сетка,плетень. При изготовлении пластиковых заборов применяют технологии по аналогу производства пластикового окна, используя материал поливинилхлорид. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 06 2025 12:46:43
Сварка пластиковых труб своими руками. Разберем аппарат для сварки труб, полипропиленовые трубы и частые ошибки. Частые ошибки при пайке на паяльнике. Узнайте подробности в статье =>...
25 06 2025 6:54:34
В данной статье вы сможете ознакомится с рейтингом ТОП-10 лучших напольных одноконтурных газовых котлов для отопления, узнаете про технические хаpaктеристики, достоинства и недостатки, а так же мы расскажем вам о энергозависимых видах и предоставим отзывы....
24 06 2025 1:44:44
Какие нужны исходные данные и как правильно подобрать диаметр труб для отопления частного дома. Порядок выполнения расчета и выбора размера трубы....
23 06 2025 8:31:17
Для чего необходим общедомовой прибор учета тепловой энергии и кто его устанавливает. Виды тепловых узлов для многоквартирного дома....
22 06 2025 11:34:34
Хотите узнать про утепление щитового дома своими руками? Пошаговая инструкция и лучший выбор утеплителя для каркаса поможет вам сохранить тепло. Узнай подробнее в статье=>>...
21 06 2025 19:16:30
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=>>...
20 06 2025 18:59:22
В этой статье вы узнаете, как выбрать обои для детского сада по СанПиН. Вы узнаете, на сто следует обращать внимание, какие существуют общие требования, и как подобрать обои с учетом возраста. Далее поговорим о спальнях, и какие обои следует выбрать для комнаты мальчиков и девочек, а также какие цвета можно использовать и варианты сюжетных решений. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 06 2025 21:28:40
В этой статье мы поговорим об инновации в строительстве, а именно кирпиче хамелеоне. Вы узнаете, что он собой представляет, почему его называют велюровым, а также в чем заключаются его достоинства для строительства, внутренней и внешней отделки...
18 06 2025 13:33:39
В этой статье мы поговорим о состаривании кирпича в интерьере. Вы узнаете, какие есть методы состаривания кирпича, какими красками и каким способом окрасить кирпичную кладку, а также какие существуют разновидности декоративного кирпича. В конце статьи вы узнаете, как сделать состаривание при помощи штукатурки, какие потребуются инструменты, а также найдете поэтапный процесс. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 06 2025 17:35:39
В этой статье речь пойдет о скандинавском стиле в интерьере. Вы найдете хаpaктеристику и описание скандинавского стиля, немного исторических интересных фактов, а также найдете информацию об основных чертах, присущих стилю. Далее вы узнаете, кто отдает предпочтение скандинавскому интерьеру, а также как обустроить дом или квартиру в этом стиле (отдельный разбор по прихожей, гостиной, спальне, кухне и санузле)....
16 06 2025 17:25:32
В этой статье мы поговорим о заборах из сварной сетки с ПВХ покрытием. Вы узнаете об области применения сетки с полимерным покрытием, достоинствах и недостатках, а также классификации заборов из сварной сетки по виду покрытия, строению, форме и размеру ячеек, способы упаковки и конструкции. Далее будут полезные советы по выбору и технология установки забор – столбы, укрепление сетки и установка секционного забора. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 06 2025 4:49:43
В этой статье мы расскажем о виниловом блок-хаус под бревно для наружной отделки дома, поговорим и плюсах и минусах материала + инструкция по монтажу....
14 06 2025 19:29:12
Только когда сталкиваешься с постройкой дачной беседки, понимаешь сколько всего надо учесть. Какого размера строить беседку? Из какого материала? Какой формы? Все эти вопросы нужно разобрать, что мы и будем делать в этой статье=>>...
13 06 2025 9:53:37
Обзор универсальных твердотопливных котлов Каpaкан 10 ТПЭ, 12 ТЭ, 15 ТПЭ, 20 ТЭ, 30 ТЭ. Технические хаpaктеристики, работа на электрическом ТЭНе и газовой горелке....
12 06 2025 8:57:15
Утеплить потолок и пол своими руками совсем несложно, если правильно все сделать, инструкция по утеплению, а также все, что нужно знать об утеплении керамзитом. Узнайте подробности в статье=>>...
11 06 2025 0:40:34
В этой статье мы рассмотрим функции козырьков над входом в подъезд, какие бывают виды конструкции и из каких материалов их следует делать. Еще мы узнаем, как правильно установить козырек, и по каким стандартам следует делать форму и выбирать базу материалов. Узнайте подробности в статье=>>...
10 06 2025 15:53:27
В статье рассказывается о приборах учёта электрической энергии. Перечисляются их виды по нескольким параметрам. Какими нормами необходимо руководствоваться при установке электросчётчика. Какие необходимо оформить документы при установке счётчика в новом доме. Какие необходимы документы при замене старого электросчётчика на новую модель. Указываются причины для замены прибора учёта энергии. Виды электросчётчиков и Этапы установки счётчика электрической энергии. Как правильно выбрать Место установки счётчика электричества. Установка счётчика в новом доме и Замена прибора учёта электроэнергии. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 06 2025 12:18:45
Натяжной потолок представляет собой некое полотно, которое закрепляется в профильных панелях. Выделяются типы: тканевые и из ПВХ-пленки. Все натяжные потолки можно разделить на матовые, глянцевые и сатиновые. Для создания необычного натяжного потолка используют криволинейные конструкции, делящиеся на виды: одноуровневая, многоуровневая, арка, купол, 3D потолок. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 06 2025 0:53:16
В этой статье мы подробно рассмотрим основные виды кровельного профнастила, а так же выберем лучший вид профнастила для вашей крыши. После прочтения статьи, выбор кровельного покрытия больше не будет для вас сложностью....
07 06 2025 9:47:13
В этой статье мы поговорим о том, для чего нужна подсыпка под фундамент. Вы узнаете что это такое, какой должна быть подсыпка, как подготовить основание к создание подложки, какой песок стоит использовать и найдете пошаговую инструкцию по изготовлению песчаной подложки. После вы узнаете, какую роль играет уровень грунтовых вод, как сделать подсыпку из щебня и бетона....
06 06 2025 2:18:16
В этой статье мы поговорим о гараже из бетонных блоков своими руками. Вы узнаете, какие есть варианты конструкций, а также рассмотрите пару вариантов того, как строить бетонный гараж, и выберете тот, который вам понравился больше (или подошел по бюджету). Узнайте подробнее в статье=>>...
05 06 2025 1:59:18
В этой статье мы поговорим о пеллетных котлах для отопления частного дома. Мы расскажем, какие конструкции особенности и принцип действия имеют такие устройства, а также обо всем, что связано с автоматическим управлением. После мы расскажем, почему котлы считаются экологически безопасными, и какие у них есть преимущества и недостатки. В конце статьи вы найдете отзывы покупателей. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 06 2025 15:18:11
Как произвести подготовительные работы и самостоятельно сделать теплый пол от отопления. Рекомендации по выполнен. расчета и монтажа системы напольного обогрева...
03 06 2025 1:38:56
Керамический бордюр для ванны предназначен для предотвращения попадания воды за ванну и как следствие образование грибковых отложений и плесени, а также для декоративного оформления. Выделяю виды керамических бордюров: карандаш, угловой, фриз. Многие модели бордюров универсальны, что дает возможность их устройства не только при поверхностных декоративных работах, но и под отделочным материал +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 06 2025 22:49:18
Как правильно подобрать обычный или гофрированный дымоход из нержавеющей стали. Правила монтажа дымоходов, рекомендации по стыковке и утеплению....
01 06 2025 15:26:36
Описание эксплуатационных особенностей, оказывающих влияние на схему обвязки твердотопливного котла. Некоторые типовые схемы подключения: с баком аккумулятором, буферной емкостью и связка с электрокотлом....
31 05 2025 14:35:31
В статье подробно рассматриваются достоинства и недостатки светодиодных лампочек, какое освещение все-таки выбрать, читайте советы и смотрите видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 05 2025 16:43:34
Как выбрать бытовые гидравлические ножницы для резки металлических изделий? В этой статье рассмотрим основные виды гидравлических ножниц для работы с металлическими изделиями, и их технические хаpaктеристики. Узнаете, чем отличаются ручные ножницы по металлу от гидравлических, бытовые от промышленных для экскаватора, для резки арматуры и толстого кабеля, для бетона и прочее. На что нужно обращать внимание при покупке данного инструмента. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 05 2025 10:56:29
В этой статье мы поговорим о картинах с подсветкой и интерьере дома или квартиры. Вы узнаете, как правильно развесить картины так, чтобы организовать правильное освещение, и узнаете о важных факторах, таких как высота, композиция и мебель. В конце мы расскажем, какие осветительные элементы подходят лучше всего. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 05 2025 6:18:59
Узнай как приготовить жаропрочный бетон своими руками, а также в чем различие жаропрочного и огнеупopного бетона! Нагрев и охлаждение, инструкция в этой статье, узнайте подробности=>>...
27 05 2025 4:22:34
Как правильно выбирать ламинат. Что такое износостойкость ламината, классы ламината, какой класс лучше всего подойдет для квартиры, какой класс лучше подойдет для коммерческих помещений, срок службы ламината, влагостойкость ламината, замковый и клеевой ламинат, как выбрать фирму-производителя ламината. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 05 2025 12:47:19
Виды радиаторов. Радиаторы для квартир с центральным отоплением и для частного дома. Какие радиаторы лучше алюминиевые или биметаллические. Достоинства и недостатки....
25 05 2025 22:57:11
В этой статье мы поговорим о самовыравнивающихся ровнителях для пола. Мы рассмотрим их функции, виды ровнителей по составу и назначению, а также узнаем, какие у них есть преимущества. Еще мы обратим внимание на то, как правильно выбрать смесь, сравним хаpaктеристики всех популярных составов, а после узнаем всю технологию заливки. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 05 2025 1:16:32
В этой статье речь пойдет о проектах летней кухни на дачу. Мы расскажем вам, с чего следует начать, и по порядку рассмотрим проекты открытых кухонь на веранде, в виде беседке и в виде пристройки. После этого мы рассмотрим второй вид – закрытый тип кухни с террасой, а также инструкцию, как построить летнюю кухню своими руками – выбрать место, подготовить фундамент, возвести стены и крыши, и какую выбрать внутреннюю отделку. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 05 2025 13:29:43
В этой статье речь пойдет о том, как убрать траву между плит садовой дорожки. Вы узнаете о методах устранения сорняков – укладка геотекстиля, использование полиэтиленовой пленки, толи, рубероида, картона/газеты. Далее будут рассмотрены химические способы для избавления от травы между плитками, как поможет шлаковая мучка, промывание водой и Г-образный садовый нож, а также множество других действенных методов. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 05 2025 17:26:41
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя фасадная плитка Каньон, какие его технические хаpaктеристики, каких видов он бывает, вы узнаете как его правильно крепить, а так же как правильно производится монтаж....
21 05 2025 16:34:54
Хотите узнать как сделать крышу из поликарбоната своими руками? Советы по изготовлению+ фото и видео пошаговой инструкции в статье. Смотри и применяй! Сделайте своими руками, узнайте подробнее в статье=>>...
20 05 2025 7:55:56
Узнайте какой сделать шаг в стойках каркасника? Какое расстояние должно быть между стойками в каркасном доме под утеплитель? Разберем пошагово, рассмотрим см стен и лаг дома +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 05 2025 14:15:30
Статья, предназначенная для людей, желающих самостоятельно изготовить красивый элемент для квартиры и дома – бетонную столешницу. Данное решение отлично подойдет для любой комнаты и типа использования стола, прочная, крепкая, надежная конструкция в добавок сделанная своими руками может выполнять различные задачи. Рассмотрим процесс самостоятельного изготовления бетонной столешницы. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 05 2025 21:44:16
Уникальные обои Erismann. Выбираем в интерьер виниловые, флизелиновые или бумажные модели? Разнообразие коллекций: цвета фактуры, особенности. Рассмотрим, как правильно приклеить обои Эрисман своими руками. Как правильно комбинировать обои, чтобы не только скрыть недостатки, но и привнести изюминку в ваш интерьер. Смотрите новинки этого сезона! Читайте далее подробно в статье ==>>...
17 05 2025 2:40:28
Деревянные лестницы на металлическом каркасе. Виды и этапы работы. Основой лестницы является-каркас, он отвечает за надёжность, безопасность, эстетичность и удобство. Подготовка материалов для изготовления лестницы своими руками. Виды каркасов и типы лестниц. Необходимые материалы и инструменты для работы и крепежа. Обязательны расчёты. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 05 2025 7:32:43
Односкатная крыша каркасного дома своими руками? Мы рассмотрим как сделать односкатную крышу каркасного дома своими руками. Пошаговая инструкция. Плоская крыша здесь! Узнайте подробности в статье=>>...
15 05 2025 21:36:15
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 ::
