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.
Какими видами материалов можно выполнить утепление крыши. Расчет толщины тепловой изоляции. Как утеплить плоскую и скатную крышу минватой и пенопластом....
08 12 2025 3:22:50
В этой статье мы поговорим о том, какие требования предъявляются к материалам, которые вы будете использовать для скрытия труб в ванной. Вы узнаете несколько способов маскировки сантехнических элементов, а в конце найдете полезные рекомендации, которые помогут избежать ошибок. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 12 2025 3:31:42
В этой статье мы поговорим о том, как избавиться от конденсата на пластиковых окнах. Вы узнаете, по какой причине появляется конденсат, объясним это даже с физической точки зрения, а после вы узнаете, как можно устранить подобную проблему. Также вы научитесь рассчитывать точку росы, и такие данные впоследствии помогут выбрать хорошие новые стеклопакеты. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 12 2025 18:52:56
Какой клей для бумажных обоев выбрать: советы и рекомендации. Данная статья пригодится тем, кто стоит на пороге грандиозного ремонта или всего лишь планирует освежить внешний вид стен жилья при помощи поклейки новых обоев. Расскажем, какой клей лучшим образом подходит для работы с обоями на бумажной основе, сделаем небольшой обзор самых популярных марок и их особенностей. Кроме того, вспомним «бабушкин рецепт» клейстера из натуральных компонентов, может, и он кому-то сгодится. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 12 2025 13:45:17
У многих панельных домов со временем начинают портиться швы. Температурные перепады, атмосферные осадки и сильные ветра только ускоряют данный процесс. Во избежание промерзания стены и необходима своевременная заделка межпанельных швов специальными герметизирующими средствами. При более глубоких повреждениях шва необходим капитальный ремонт стыков панелей. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 12 2025 22:39:40
В этой статье мы поговорим о технических хаpaктеристиках ламинированной фанеры. Вы узнаете отличиях ламинированного материала от обычного, ознакомитесь со всеми хаpaктеристиками, узнаете, как правильно выбирать материал для поставленных задач. Также мы расскажем об отличиях ламинированных листов по древесной породе, и про область применения. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 12 2025 19:53:57
В этой статье мы рассмотрим все, что касается каминов. Это будет устройства и главные хаpaктеристики, определение цели покупки и пpaктические советы. Помимо этого мы рассмотрим, какие есть виды каминов, в чем недостатки и преимущества каждого и какой камин выбрать домой. Узнайте подробности в статье=>>...
02 12 2025 22:40:17
Как произвести подготовительные работы и самостоятельно сделать теплый пол от отопления. Рекомендации по выполнен. расчета и монтажа системы напольного обогрева...
01 12 2025 7:59:28
Рекомендации, как рассчитать и сделать расширительный бачок для отопления своими руками. Конструкция емкости, советы по сборке и установке....
30 11 2025 9:53:14
Как правильно подобрать и куда поставить обратный клапан для отопления. Принцип работы затворов различных типов....
29 11 2025 3:29:19
В этой статье мы поговорим о материалах для отделки стен. Вы узнаете об отделке при помощи венецианской штукатурки, шелковой штукатурки, гибкого песчаника, гибкого сланца, текстиля и флока. Также будет рассмотрены варианты с окрашиванием при помощи мозаичной и фактурной краски, а в конце поговорим о настенной фреске на подложке. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 11 2025 17:20:21
У вас появилась плесень в погребе? Узнайте как устранить плесень в подвале навсегда, а также какие средства использовать. Грибок поражает продукты- не допустите. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 11 2025 2:46:49
В этой статье вы узнаете, как сделать своими руками строительный уровень. Вы узнаете об особенностях водяного уровня, пузырькового, магнитного, трубного и лазерного. Далее будет рассмотрено, как своими руками сделать водяной, лазерный строительный уровень и примитивные приборы для того, чтобы определять горизонтальность/вертикальность....
26 11 2025 21:14:39
В этой статье мы рассмотрим, что такое блок автоматики для насоса и где его используют, какие есть нюансы при использовании, как правильно произвести установку и чего делать нельзя. Еще мы рассмотрим для примера хаpaктеристики блока автоматики Джилекс и как решить проблему «сухого хода». Узнайте подробнее в статье=>>...
25 11 2025 10:48:14
Часто люди задаются вопросом: как грамотно и аккуратно отделать помещение потолочным плинтусом? Советы и инструкция, как правильно и аккуратно обрезать потолочный плинтус. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 11 2025 1:42:46
Узнай как сделать регулируемый пол своими руками в доме! Какие анкера использовать? Правильная технология +видео помогут сделать пол самому! Учись пошагово, узнайте подробности в статье=>>...
23 11 2025 21:15:29
Даже в хорошо утрамбованном бетоне остаются поры. Поры – это самый главный и злейший враг бетонной конструкции. Через эти поры вода проникает внутрь и при минусовых температурах замерзает, тем самым расширяя поры – объем достигает 90%. Из-за этого на стенки пор начинает оказывать воздействие большое давление, что приводит к образованию трещин. Гидроизоляционные присадки не устраняют поры и трещины в бетонной конструкции. Они создают водоотталкивающий барьер. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 11 2025 15:16:33
С помощью данного онлайн калькулятора вы сможете сделать расчет кровли из профнастила, а так же узнать норму расхода профнастила на 1 м2. В статье мы расскажем, как рассчитать профнастил на крышу и не сделать ошибок....
21 11 2025 12:53:12
При обустройстве дома часто возникает ситуация выбора типа отопления помещений. На выбор типа отопления влияет множество факторов ......
20 11 2025 13:14:12
В этой статье вы узнаете, как правильно произвести расчет высоты дымохода относительно конька крыши, а также как рассчитать высоту коньковой планки на примере двускатной кровли и какой СНиП нормы высоты трубы над кровлей....
19 11 2025 5:11:12
Красота ремонта состоит не только в общей картине, но и в деталях. Поэтому, приступая к чистовой отделке необходимо продумать все нюансы и предусмотреть все мелочи. Так, например, углы стен дверных и оконных проемов будут смотреться намного аккуратнее, если использовать при грунтовке и штукатурке пластиковые уголки. Для стен в ванной обычно используют перфорированные металлические уголки. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 11 2025 7:34:33
В этой статье мы поговорим о том, как сделать спальню уютной. Вы узнаете о том, чем могут помочь свечи, новогодние гирлянды, работающие от электричества, а также смена мебели. Кроме того, вы удивитесь, когда узнаете, что ковер над кроватью – это модно, а также для уюта лучше всего использовать как можно больше изделий из натуральных материалов. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 8:51:53
Как функционирует конвекторное отопление в частном доме или квартире. Виды оборудования для конвективного обогрева помещений, его плюсы и минусы....
16 11 2025 8:40:42
Советы и рекомендации по выбору клееного бревна. Его плюсы и минусы в строительстве домов. Клееное бревно имеет ряд позитивных хаpaктеристик, что делает его довольно популярным и востребованным материалом в строительстве. К тому же, жилье имеет очень привлекательный вид. Данная статья расскажет о том, что такое клееное бревно, особенностях его производства. Узнаете, как формируется цена на материал, сколько времени уйдет на возведение дома. Подробнее узнайте в статье>>...
15 11 2025 21:26:59
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=>>...
14 11 2025 8:30:23
Чем хороши газовые колонки Бош? Обзор популярных моделей, преимущества и недостатки. Устройство, технические хаpaктеристики. Неисправности и методы их устранения....
13 11 2025 23:39:44
Как сделать самодельный котел для отопления частного дома: принцип работы, рекомендации по изготовлению и выбору материалов....
12 11 2025 3:25:24
Если отопительная система оснащена газовым котлом или насосом, то для их работы очень важно бесперебойное электроснабжение. Но иногда, а зимой особенно часто возникают...
11 11 2025 22:11:58
Виды, плюсы и Преимущества каркасных домов. Хотите строить каркасный дом? Узнайте все преимущества, которые пpaктически не имеют недостатков, с другими видами домов. Узнайте подробности в статье=>...
10 11 2025 17:55:46
Рекомендации, как правильно топить печь. Подготовительный этап, розжиг и топка дровами или углем. Особенности топки банных печей....
09 11 2025 1:59:34
В этой статье мы поговорим о гипсовой шпаклевке для стен и потолков. Для начала приведено краткое описание гипсовой шпаклевки, чтобы понять, что собой представляет материал. После вы найдете рекомендации по тому, как шпаклевать потолок, а также как подобрать материал для отделки потолка. В конце статье вы узнаете, как сделать покрытие под покраску. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 11 2025 15:25:52
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....
07 11 2025 3:15:52
Хотите выбрать рубанок электрический? Лучшие электро-рубанки в нашей статье. Узнайте какой выбрать по нашей инструкции, +фото и видео обзор! Советы по выбору! Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 21:47:51
Статья посвящена фасадной штукатурке короед, которая снабжена фото-эскизами фасадов частных домов и технология нанесения декоративной штукатурки для наружных работ и отделка своими руками....
05 11 2025 16:37:12
В данной статье вы узнаете что представляет собой сайдинг из ДПК, каковы его технические хаpaктеристики, плюсы и минусы, узнаете каких видов он бывает, а так же мы расскажем вам о основных моментах монтажа....
04 11 2025 23:24:24
В этой статье вы узнаете, как сделать обрешетку крыши под профнастил. Так же мы расскажем о устройстве стропильной системы для двускатной и мансардной крыши, рассмотрим нюансы установки контррейки и укладки кровельного пирога....
03 11 2025 3:22:19
В данной статье вы узнаете что представляет из себя сайдинг под брус, узнаете о его технических хаpaктеристиках, а так же мы предоставим вам подробное сравнение металлического и винилового вида....
02 11 2025 10:51:43
Из данной статьи вы узнаете о лучших моделях бензиновых газонокосилок самоходных и колесных и ознакомитесь какую выбрать для неровного участка на даче. Обзор ТОП-14 устройств, в том числе профессиональных, их достоинства и недостатки....
01 11 2025 6:22:10
В этой статье мы рассмотрим, как выполнить крепление телевизора на стену в доме своими руками. Вы узнаете, в чем достоинства и недостатки метода настенного крепления. Далее будет рассмотрена подробная инструкция по установке, а в конце вы найдете полезные рекомендации от специалистов. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 13:25:30
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках газово котла Bosch 6000 18 квт, мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации одноконтурной и двухконтурной модели, а так же отзывы владельцев....
30 10 2025 20:59:56
В этой статье вы узнаете все технические хаpaктеристики профлиста для кровли: размеры (длину, ширину, толщину и вес), а так же расскажем о видах кровельного профлиста. Рассмотрим устройство кровельного пирога односкатной крыши и выясним, какой вид металлического покрытия лучше....
29 10 2025 10:14:49
Хотите выбрать надежный гидроаккумулятор для своего дома? Какой объем и принцип работы? Узнайте все о схема подключения и какой лучше! Как рассчитать объем и схемы подключения здесь! Узнайте подробнее в статье=>>...
28 10 2025 19:26:49
Хотите узнать стоит ли использовать стеклопластиковую композитную арматуру? Узнайте про хаpaктеристики и недостатки для вашего фундамента - 10 и 12 мм. Стальная или стеклопластиковая? Узнайте в статье! Читайте научную статью+Видео здесь>>...
27 10 2025 22:17:35
Хотите произвести утепление чердака в частном доме? Думаете что выбрать: пенопласт, вату, эковату или пенополиуретан. Узнаем про утепление чердачного помещения! Узнайте подробнее в статье=>>...
26 10 2025 23:28:23
В этой статье мы поговорим о том, как сделать своими руками и после обшить домик для кошки ковролином. Мы рассмотрим, какие инструменты и материалы пригодятся, в чем прелесть использования такого материала, как ковролин и вы найдете много фото-примеров, которые помогут определиться с дизайном для домика. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 10 2025 2:55:38
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=>>...
24 10 2025 13:54:49
Рекомендации по чистке газовой колонки в домашних условиях. Признаки, указывающие на необходимость очистки от сажи и промывки теплообменника....
23 10 2025 21:33:27
Хотите узнать как сделать полки дома своими руками? Делаем из подручных материалов: дерево, металл и стекло и гипсокартон. Узнай идеи полок для дома фото+ видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
22 10 2025 14:15:24
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках сайдинга ФайнБир (FineBer), узнаете какие он имеет технические хаpaктеристики, а так же мы расскажем вам о всех его видах и о особенностях монтажа....
21 10 2025 12:18:16
Дермантин переводится как имитация кожи. В основе этого материала покрытая нитроцеллюлозой хлопчатобумажная ткань. На сегодня это самый распространенный материал для обивки. . Прежде снимается старая обивка, ручки, замок. Дверь чистится и обезжиривается. Снятие двери с петель не является обязательным, однако, так будет легче производить обшивку. При обшивке важно принимать во внимание направление открытия двери. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 10 2025 23:30:42
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 ::
