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 вы сможете узнать размеры шифера: длину и ширину 6, 7 и 8 волнового, толщину и полезную площадь 1 м2, узнаете сколько весит шиферное волнистое покрытие, уделим внимание достоинствам и недостаткам кровли....
26 04 2024 1:38:53
В этой статье расскажем об особенностях создания скважин на воду при помощи бура. Узнаете, по каким параметрам определяют глубину бурения артезианских скважин, абиссинских колодцев, и источников на песке. Кроме того расскажем о том, что такое водные пласты, чем хаpaктеризуются их уровни, как определить качество воды для питья, какие этапы потребуется пройти, чтобы установить возле дома скважину. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 04 2024 9:30:19
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя цокольная плитка для фасада, узнаете о декоративных видах цоколя, а так же мы расскажем вам о особенности укладки плитки на фундамент дома....
24 04 2024 7:46:53
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках напольных газовых котлов Конорд, мы расскажем вам как запустить одноконтурный и двухконтурный вариант, а так же вы узнаете о основных его неисправностях и мы предоставим вам отзывы пользователей....
23 04 2024 22:50:29
В этой статье мы поговорим об УШП фундаменте. Для начала предлагаем ознакомиться с кратким описанием, а после разобраться со всеми этапами изготовления. Сюда входит изготовление подушки под плиту, выставление опалубки, изготовление дренажа и отмостки, армирование, создание теплого пола и проведение коммуникаций. Далее мы подведем итоги проделанной работы и сравним УШП с винтовыми сваями и обычной бетонной плитой. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 04 2024 22:27:21
В этой статье мы поговорим о том, как сделать водосток из пластиковых бутылок своими руками. Вы узнаете обо всех достоинствах и недостатках системы, как подобрать подходящие материалы, а также какие дополнительные компоненты и инструменты могут пригодиться. В конце будут рассмотрены монтажные работы, а также особенности возведения вертикальной части....
21 04 2024 20:50:42
Как сделать калитку из профнастила своими руками: советы по установке. В данной статье расскажем о технологическом процессе сбора и установки калитки из профнастила своими руками. Узнаете, какие марки профнастила существуют, и какая лучше всего подойдёт для калиток и заборов. Также, расскажем, как сделать калитку с элементами ковки, на опорах из кирпича или профильной трубы, с перечислением инструментов, необходимых для ее сооружения +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 04 2024 18:36:23
Для того, чтобы дом получился именно таким, какой вы хотите, необходимо учитывать и просчитывать каждую деталь на этапе проектирования, как спроектировать правильно. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 04 2024 6:19:59
Дровяных печи для бани Ермак: конструктивные особенности, модельный ряд, возможные варианты комплектации. Выбор агрегата по мощности и объему парной....
18 04 2024 12:15:46
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Беретта, узнаете их устройство, технические хаpaктеристики, модельный ряд (напольные и настенные, двухконтурные приборы), а также найдете инструкцию по эксплуатации и отзывы владельцев....
17 04 2024 12:42:40
Как сделать виброрейку своими руками. Благодаря вибрационным движениям происходит ровное уплотнение бетонного раствора, а сама рейка создает гладкую поверхность. Пошаговая инструкция +Фото и Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
16 04 2024 5:29:26
В этой статье мы поговорим об узлах укрепления вентилируемых фасадов. Мы расскажем о несущем каркасе, а также особенностях установки фибрицементных, металлических, виниловых, древесноволоконных панелей. После вы узнаете, как правильно установить термопанели, керамогранитные панели и особенности установки при помощи кляммеров. В конце поговорим об особенностях панелей в частном доме из стекла. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 04 2024 7:44:44
Как выполняется ремонт газовых колонок своими руками. Виды неисправностей, их причины. Ремонт теплообменника и водяного узла нагревателя....
14 04 2024 4:40:41
Виды и свойства, которыми отличается незамерзающая жидкость для системы отопления. Особенности и предостережения к применению. Рекомендации по заполнению системы....
13 04 2024 17:35:19
В этой статье мы поговорим об агрохимическом составе почвы, а также о проведении анализа почвы на плодородность. Для начала будут рассмотрены самые главные показатели, которые являются основой агрохимического анализа, а после рассмотрим, как самостоятельно провести анализ почвы на плодородие в домашних условиях. В конце статьи вы найдете список растений, которые являются природными показателями состояния почвы. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 04 2024 1:45:19
В этой статье мы поговорим о скотче для пароизоляции. Мы рассмотрим, каково назначение данного материала и его особенности. После будут рассмотрены хаpaктеристики, разновидности и размеры. Далее вы узнаете о том, как правильно выбрать скотч для проклеивания слоя пароизоляции, а также советы и рекомендации специалистов. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 04 2024 19:14:10
Есть дачный участок — не обойтись без бани! Русскую баню возводят по-разному: из кирпича, оцилиндрованных бревен и клееного бруса. Самый простой и недорогой способ строительства — каркасный метод. Каркасные бани по своим функциональным особенностям ничем не уступаю традиционным капитальным строениям. А построить такую намного легче и дешевле. Узнайте подобнее в статье=>>...
10 04 2024 6:54:23
В этой статье мы поговорим о том, как крепится на пол ковролин. Вы узнаете, какие должны быть условия для правильной укладки материала, а также какие потребуются материалы и инструменты. После этого будут рассмотрены 4 способа укладки – на скотч, под плинтуса, на клей и на грипперные рейки. Далее рассмотрим несколько полезных рекомендаций, и вы узнаете, на что лучше выполнять укладку ковролина. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 04 2024 9:28:26
По стандартной конструкции гараж-paкушка представляет из себя многослойную полукруглую paковину из двух больших металлопрофильных листов с отсутствием каких-либо углов, что позволяет значительно экономить площадь. Виды гаража-paкушки по месту расположения: разборный; пристроенный; встроенный. Помимо металла paкушка может быть построена из полимерного пластика, из отлитых железобетонных секций, металлопрофиля и стеклопластика. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 04 2024 3:27:54
Варианты, как сделать внутреннюю отделку в каркасном доме. Для придания помещению законченного вида для стен и потолка можно будет использовать разные материалы. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 04 2024 19:42:40
В этой статье вы узнаете, как произвести расчет снеговой нагрузки на кровлю с помощью онлайн калькулятора, а также научимся рассчитывать допустимую снеговую и ветровую нагрузку на кровельное покрытие. Еще вы узнаете вес снега на квадратный метр кровли в зависимости от региона....
06 04 2024 17:45:25
В этой статье будут рассмотрены лайфхаки для болгарки. Вы узнаете о том, какие есть операции, которые можно выполнить при помощи болгарки (т.е. угловой шлифовальной машины), в чем ее опасность, а также какие существуют общие правила по безопасности (и какие средства защиты следует использовать). Далее вы узнаете, каким образом нельзя работать с болгаркой, в какую сторону резать можно, в какую нельзя и некоторые нюансы резки. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 04 2024 1:41:18
В этой статье мы поговорим о том, можно ли красить фасадной краской внутри помещения, а так же в чем отличаются материалы отделки фасада от краски для внутренних работ....
04 04 2024 13:22:34
В этой статье мы хотим рассказать вам о 22 творческих идеях для дома, которые помогут преобразить жилье и внести изюминку. Это идеальный вариант, если вы не хотите затевать ремонт и хотите постоянно что-то менять у себя дома. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 04 2024 17:14:48
Узнайте как правильно сделать Буронабивные сваи с ростверком? Узнайте про технологию и монтаж свай своими руками. Устройство фундамента в пошаговой инструкции своими руками +Видео. Буронабивные сваи с ростверком один из лучших вариантов фундамента для частного здания. Но применять его можно не всегда, разберитесь подробно в статье, вас ждет фото +Видео инструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 04 2024 7:58:53
Разновидности водогрейных котлов на дровах для отопления частного дома: хаpaктеристики и схема обвязки с системой отопления....
01 04 2024 9:17:48
Что из инструментов электрику необходимо? Полный перечень в статье, изучи изолированный инструмент. Список и видео в статье. Актуальные советы, составь набор! Узнайте подробнее в статье=>>...
31 03 2024 6:22:41
Обзор посудомоечной машины Indesit DSR 15B3 RU. Детальное описание технических хаpaктеристик, опций и функций. Сравнение посудомойки с аналогами других производителей, преимущества и недостатки. Модель Indesit DSR 15B3 RU в положительных и отрицательных отзывах пользователей...
30 03 2024 6:27:15
В данной статье вы познакомитесь с серией газовых котлов Сиберия 23, узнаете как они устроены, их технические хаpaктеристики, как правильно установить дома, достоинства и недостатки, а также найдете отзывы владельцев и инструкцию по эксплуатации....
29 03 2024 23:49:40
В этой статье вы узнаете, какие виды мангалов есть и из каких материалов они изготовлены. Жаровни бывают складные, передвижные и стационарные. Изготавливают их из таких материалов как сталь, кирпич и чугун. Стандартный мангал выглядит как конструкция из кирпича или стали, стоящая на ножках, куда укладывают угли. Мясо в маринаде одевают на шампура, которые находятся над раскаленными углями....
28 03 2024 1:33:16
Как создать дизайн для фасада дома самому без дизайнера, определить, в каком стиле создать фасад. Какой материал лучше всего использовать. Советы профессионала +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 03 2024 21:13:51
Подробное описание работы и устройства газовых котлов Мимакс. Принцип работы автоматики АГУ-Т-М и EuroSIT.Обзор, достоинства и недостатки котлов КСГ. Инструкция...
26 03 2024 6:23:44
В этой статье мы поговорим об укосинах в каркасном доме, и о том, как их сделать. В статье вы найдете краткое описание того, что представляет собой эта конструкция в каркасном доме и для чего она нужна. Также вы узнаете, как установить постоянные и временные укосины. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 03 2024 2:52:14
При планировании покупки загородного дома, коттеджа или выбора места для строительства частного дома, в первую очередь, стоит поинтересоваться качеством воды в выбранном районе. Качество воды из скважины самостоятельно можно определить только приблизительно. Полное обследование воды проводится Роспотребнадзором по системам водоподготовки колодцев коллективных предприятий водоснабжения. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 03 2024 10:14:25
Конструктивные особенности и технические хаpaктеристики стальных панельных радиаторов, определяющие их подбор. Как правильно выбрать батарею по мощности и давлению....
23 03 2024 11:40:33
Из данной статьи вы узнаете о лучших печах-каминах для дома на дровах и ознакомитесь как выбрать угловую и кирпичную и модель. Обзор ТОП-10 устройств, их хаpaктеристики и принцип действия....
22 03 2024 12:25:37
Работа конвекторов заключается в перемешивании прогретого воздуха с холодным.Теплый поток, поднимаясь, вовлекает за собой в конвектор холодный поток воздуха ......
21 03 2024 19:51:53
В этой статье мы поговорим о том, как выполнить чистку канализационных труб от жира. Вы узнаете, как устранять жировые отложения внутри труб при помощи народных способов (соды, уксуса, газировки и хлора) и химических средств (Мистер Мускул, Тирет Турбо и проч). Также вы узнаете об особенностях механической и профессиональной чистки, какие меры профилактики помогут не допустить отложения жира и как образуются засоры....
20 03 2024 7:56:18
В нашей статье вы узнаете о том, что такое фронтон, каким функциями он обладает и каких видов бывает. Еще мы рассмотрим варианты отделки в доме из разных материалов. В статье вы найдете полезные советы и отсылки, которые помогут не допустить ошибок и сделать фронтон дома правильно и красиво. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 03 2024 9:50:26
В этой статье мы поговорим о том, почему натяжной потолок прилипает к потолку из бетона. Вы узнаете, по каким причинам начинает трещать потолок, какие существуют объяснения того, что полотно прилипает к поверхности, откуда появляется неприятный запах, а также как устранить эффект надувания. Далее вы узнаете, почему натяжной потолок начинает прилипать к основу, как решить проблемы со втягиванием и как избавиться от прилипания. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 03 2024 6:59:11
Какими способами организуются энергосберегающие системы отопления частных домов. Средства экономичной генерации тепла и автоматического управления обогревом....
17 03 2024 13:23:52
Как правильно подсчитать средний и удельный расход пеллет на отопление дома. Порядок выполнения расчетов....
16 03 2024 23:50:43
Рекомендации, как правильно слить воду с бойлера. Зачем нужно oпopoжнять бак водонагревателя. Порядок действий при правильном и неправильном варианте обвязки....
15 03 2024 7:20:30
В этой статье мы поговорим о применении пенополиуретана. Здесь приведена общая классификация этого материала, описаны технические параметры жесткого пенополиуретана, а также рассказано о хаpaктеристиках горючести. В конце статьи мы описали применение ППУ и некоторые недостатки. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 03 2024 9:52:42
Хотите узнать какая толщина у линолеума бывает? Разберем в статье что лучше для квартиры и дома. Коммерческий, полукоммерческий и бытовой: какой выбрать, сколько мм должно быть? Изучи вопрос и выбери хороший линолеум уже сейчас. Узнайте подробнее в статье >>...
13 03 2024 7:51:39
Монтаж профлиста саморезами или заклепками: правила, особенности. Как крепить профнастил на кровлю в обрешетке, и к металлическим конструкциям. Как подготовить крышу: гидроизоляция и вентиляция. Как выполнить работы своими руками и при этом не повредить листы. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 03 2024 5:22:26
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами фирмы Ферроли, узнаете их устройство, какие модели существуют (одноконтурные, двухконтурные, атмосферные), а также найдете инструкцию по настройке и эксплуатации....
11 03 2024 9:42:21
Подробное описание настенных газовых котлов Висман. Отзывы и технические хаpaктеристики двухконтурных и одноконтурных котлов. Инструкция, устройство и особенности модели....
10 03 2024 6:52:44
Если вы решили купить насосную станцию для дома, то при осмотре и выборе подобного оборудования, стоит обратить внимание на какую высоту, будет подаваться вода ......
09 03 2024 9:31:15
В этой статье мы поговорим о том, какие деревья высадить вдоль забора. Мы расскажем вам о том, каких правил озеленения следует придерживаться, какие есть популярные виды деревьев для высадки вдоль ограды. Для того, чтобы было проще определиться, мы расскажем, какие виды подойдут для той или иной цели. В конце мы рассмотрим вариант живых изгородей. А что нравится вам? Узнайте подробнее в статье=>>...
08 03 2024 10:58:48
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 ::
