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.
Какие нужны исходные данные и как правильно подобрать диаметр труб для отопления частного дома. Порядок выполнения расчета и выбора размера трубы....
19 08 2025 3:36:53
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Зубр и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-2 модели, их хаpaктеристики и какое навесное оборудование подходит, а также отзывы покупателей....
18 08 2025 11:44:10
Описание принципа работы автоматики для газовых котлов и минимального набора функций согласно нормам. Краткий обзор производителей комбинированных газовых клапанов....
17 08 2025 11:48:16
Какие бывают самодельные дровницы и из чего их можно изготавливать. Требования, что нужно соблюдать при строительстве навеса. Советы, как сделать дровник для камина....
16 08 2025 14:33:12
Подробные рекомендации, как подобрать материалы и сварить печь для бани из трубы. Вертикальная и горизонтальная конструкция банных печей....
15 08 2025 9:53:26
В этой статье мы поговорим о декоративной мраморной штукатурке Байрамикс. Вы узнаете о том, почему стоит выбрать именно эту штукатурку, отзывы реальных покупателей и технические хаpaктеристики. Еще мы расскажем, как провести подготовку поверхности к нанесению, выбор материал и приспособлений и технологию нанесения раствора. В конце вы узнаете, как избежать ошибок и что советуют делать специалисты. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 08 2025 16:16:48
В этой статье будет рассмотрен процесс реконструкции фундамента дома. Вначале мы выясним первопричины разрушения, а после рассмотрим различные способы устранения этих проблем посредством ремонта столбов, основания и прочих элементов дома. Узнайте подробности в статье=>>...
13 08 2025 21:52:39
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=>>...
12 08 2025 15:58:53
Каких видов бывают декоративные короба для труб отопления. Преимущества и недостатки изделий из различных материалов....
11 08 2025 7:53:32
В этой статье мы поговорим об окнах на веранду. Мы рассмотрим, какие именно есть окна, а также узнаем, какие есть преимущества, недостатки и разновидности мягких, поликарбонатных, алюминиевых, металлопластиковых, деревянных и безрамных окон. Среди этого вы также найдете множество ценных советов и рекомендаций. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 08 2025 0:50:34
Металлочерепица – это лист кровельного материала, профилирован при помощи холодного давления. За основание берется тонкая сталь с примесями медных и алюминиевых добавок. Поверх листа наносят специальный слой из полимера, этот слой будет выполнять функцию защиты материала от ржавчины, а так же произойдет более долгое сохранение цветного покрытия. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 08 2025 8:16:58
Тунгуска как универсальная печь для бани. Это высокопрочная, термостойкая модель, которая за короткий период времени обогревает все помещение. На что обратить при выборе печи. Как установить тунгуску своими руками. Вес, мощность и особенности для разных помещений. Отзывы потребителей о различных моделях. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 08 2025 2:38:44
Вы хотите сделать теплый каркасный дом? Смотрите подробный обзор и советы по утеплению! Как держит тепло, узнай! Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 08 2025 20:32:44
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя облицовочный кирпич Браер (Braer), узнаете о его достоинствах и недостатках, о технических хаpaктеристиках, а так же мы расскажем вам как производится укладка баварской кладки....
06 08 2025 13:29:56
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Protherm 24 кВт (двухконтурные), узнаете устройство, технические хаpaктеристики и ознакомитесь инструкцией по применению данного прибора, а также с актуальными ценами и отзывами владельцев....
05 08 2025 17:32:23
В этой статье мы поговорим о карнизной планке для кровли: как правильно установить карнизный свес на крыше своими руками с помощью инструкции по монтажу, размерах элемента и его защитных функциях + подробные фото...
04 08 2025 23:39:57
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=>>...
03 08 2025 16:24:11
Цена нивелира для выравнивания пола гораздо дороже обычного цементного раствора, но нужно понимать, что итоговый результат выравнивающей смеси просто потрясающий. Цена варьируется, в зависимости от производителя и типа смеси, в пределах от 100 до 600 рублей за 25кг мешок. В среднем расход смеси составляет 1,7 кг на квадратный метр, получается, что на площадь до 16 квадратов будет достаточно одного мешка. Таким образом цена заливки одного квадратного метра будет стоить от 10 до 40 рублей. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 08 2025 10:32:59
Расширить прострaнcтво малогабаритной квартиры можно с помощью демонтажа межбалконной перегородки и совмещения лоджии с комнатой, а также утеплением балкона и оборудованием отдельного помещения. На балконе можно сделать кухню, комнату для отдыха или спальню, комнату для ребенка, гардеробную или кладовую, место для спортивных занятий. Полное удаление несущей балконной перегородки, а также выравнивание уровня пола запрещено законом. Жилая комната на балконе лоджии. Фото. Кухня, детская, мини спортивный зал на балконе. +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 08 2025 0:33:14
Обзор типов пароизоляции изоспан A, B, C, D. Технические хаpaктеристики, особенности материала. Инструкция по применению. Какой стороной к утеплителю укладывать...
31 07 2025 3:57:41
Хотите узнать как сделать душ в ванной в частном доме без душевой кабины своими руками? Смотри инструкцию в статье +Видео пошагово с правильной гидроизоляцией. Узнайте подробнее в статье=>...
30 07 2025 3:19:32
Какой размер кирпича? Узнай в статье виды и размеры. Одинарный, пустотелый, керамический и другие. Изучите и знайте четкие размеры в мм для строительства дома. УЗнайте подробнее в статье =>>...
29 07 2025 4:11:23
В этой статье мы поговорим о смесителях для кухни с гибким шлангом. Вы узнаете, какие есть разновидности смесителей для кухни, а также из каких материалов делают краны с гибким шлангом. После будут описаны особенности функционирования и способы крепления. Также вы узнаете, какие есть полупрофессиональные модели, а также их форма и дизайн. В конце поговорим о том, можно ли отдельно купить гибкий излив, и по какому принципу выбирать смеситель. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 07 2025 7:34:53
Виды штукатурки для отделки стен. Как приготовить раствор и какие материалы использовать? Плюсы известковой штукатурки. Нанесение, расход на 1м. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 07 2025 3:40:41
В нашей статье мы расскажем, как выбрать газовый котел для большого, частного дома, а также для городской квартиры. Каких видов они бывают, как они работают, все достоинства и недостатки. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 07 2025 3:37:21
Лучшие способы избавиться от двухвосток в частном доме своими руками! Большинство владельцев частных домов в сельской местности часто сталкиваются с вредителями, как двухвостки. В народе их также зовут «уховертками» . Если хотите избавиться от них, читайте подробнее в статье=>>...
25 07 2025 6:38:46
В этой статье мы поговорим о том, как сделать кровлю из ондулина своими руками. Вы узнаете обо всех технических хаpaктеристиках ондулина и их влияние на укладку по стандартной технологии. Далее будет рассмотрена пошаговая инструкция по монтажным работам, пpaктические рекомендации, а также технология укладки ондулина на существующую кровлю. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 07 2025 20:31:12
Какая температура горения дров у разных пород древесины, ее взаимосвязь с теплотворной способностью. От чего зависит температура в топке печи и как ее повысить....
23 07 2025 11:35:53
В этой статье расскажем об особенностях строительства туалета на дачном участке, видах конструкции, правилах эксплуатации. Узнаете, какие этапы возведения постройки необходимо пройти, как сделать туалет с выгребной ямой и без нее, как удалять неприятные запахи и очищать от нечистот, какой утеплитель лучше всего подойдет для обшивки санузла. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 07 2025 13:46:54
Хотите сделать водоснабжение каркасного дома и канализацию под него? Читайте статью+ видео-инструкция поможет! Сделай правильно подключение воды и канализацию. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 07 2025 14:29:53
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя утеплитель для стен дома снаружи под сайдинг, узнаете как производится обшивка и утепление деревянного дома минватой и пенополистиролом своими руками, а так же узнаете как правильно выбрать утеплитель и что дешевле - штукатурка или сайдинг....
20 07 2025 1:44:17
В этой статье вы узнаете о том, как просверлить отверстие в керамогранитной плитке. Для начала рассмотрим особенности поверхности, а также какие есть разновидности сверл. После этого поговорим, какие дополнительные инструменты могу потребоваться, и как выполнить мокрое и сухое сверление. В конце статьи вы найдете полезные рекомендации, что делать с плиточкой, если собрались устанавливать унитаз и розетки. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 07 2025 9:44:30
В этой статье мы поговорим о том, как обшить инсталляцию для унитаза гипсокартоном. Вы узнаете, что собой представляет инсталляция, какие инструменты, материалы и приспособления могут потребоваться, а также как установить каркас для скрытого способа монтажа. После вы узнаете, как выполняется обшивка гипсокартоном и как сделать конечную отделку. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 07 2025 14:32:18
Краткое рассмотрение вопроса, по какому принципу работает кирпичная двухколпаковая отопительно-варочная печь. Обзор разновидностей отопительных устройств, особенности их кладки своими руками....
17 07 2025 6:49:10
Парадный вход в дом с крыльцом является визитной карточкой всего строения, ведь именно по нему судят о имидже хозяина. Существуют следующие конструкции крыльца: Открытая, закрытая, навесная, терраса. По форме крыльцо может быть округлое или прямоугольное. Крыльцо в зависимости от материала изготовления бывает: деревянное, бетонное, кирпичное, из натурального камня, кованное, с отделкой из плитки и поликарбоната. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 07 2025 0:28:21
Как работает открытая система отопления частного дома. Разновидности по типу циркуляции и способу доставки теплоносителя. Преимущества и недостатки....
15 07 2025 1:27:33
Устройство и принцип действия, по которому работает пеллетный котел. Как сделать своими руками источник тепла, работающий на пеллетах, схема его обвязки....
14 07 2025 7:51:28
Хотите подобрать для себя лучшую планировку дома? Как грамотно определить план комнат в частном доме? На эти вопросы в расположении комнат, поможет эта статья! +Фото проектов и Видео- Узнайте подробнее в статье=>>...
13 07 2025 20:40:41
Рекомендации по выбору настенных электрических радиаторов для отопления частного дома или квартиры. Преимущества и недостатки электрических обогревателей....
12 07 2025 2:16:11
Какие теплосчетчики на отопление можно поставить в квартире. Платить за отопление по счетчику или по квитанции от ЖКХ: что выгоднее? Виды счетчиков на отопление...
11 07 2025 23:52:20
Хотите узнать как сделать евроремонт в доме своими руками? Смотрите фото в статье, а также недорогие, но дельные советы для вашего дома! Современно и уютно тут! Узнайте подробнее в статье=>>...
10 07 2025 20:16:36
В данной статье вы ознакомитесь с технологией ремонта фундамента винтовыми сваями, а именно с: заменой, переносом, реконструкцией и демонтажем старого основания вашего дачного дома, а также сможете почитать отзывы....
09 07 2025 10:57:10
Узнай как сделать бассейн из полипропилена своими руками? У дома или дачи, во дворе или внутри дома. Видео, +секреты монтажа наземного или подземного бассейна! Узнайте подробнее в статье=>>...
08 07 2025 2:36:32
Узнай как сделать декор стены в доме своими руками. Идеи для стен в разных комнатах, в спальне, лепнина на стенах, дерево, картины итд. Сделай красиво+ Фото. Узнайте подробности в статье=>>...
07 07 2025 4:24:42
В этой статье расскажем о том, как из, казалось бы, незамысловато материала, который мы зачастую выбрасываем в мусор, сделать игрушки и поделки своими руками. Речь пойдет о пластиковых бутылках разного объема. Из такой тары можно делать маленьких снеговичков и довольно больших животных. Также, без проблем вырезать их пластика елочку и новогодние игрушки для настоящей живой хвои. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 07 2025 17:48:54
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=>>...
05 07 2025 18:23:23
В этой статье мы поговорим о том, какие чаще всего допускают ошибки при монтаже резьбовых соединений, а также как их избежать и выполнить правильную установку, при которой все будет выполнено надежно и долговечно....
04 07 2025 11:51:26
Мягкие или гибкие окна являются альтернативным решением установке пластиковых окон. Основой для изготовления мягких окон является прочная и качественная пвх пленка. Мягкие окна подразделяются по виду материала— прозрачные и непрозрачные. Раздвижные мягкие шторы пвх применяются при необходимости закрыть большой проем веранды или беседки +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 07 2025 19:34:28
Как выбрать светопропускные конструкции раздвижные двери из стекла. Рассказывается о местах применения, эффектах. Как выглядят и что представляют из себя такие конструкции для обеспечения жизненного цикла человека. Поясняется момент о сложности с монтажом самостоятельно стеклянных раздвижных дверей. Узнайте подробности в статье>>...
02 07 2025 9:39:51
В этой статье мы поговорим о том, какой кирпич лучше – силикатный или керамический. Вы узнаете о ключевых различиях между двумя строительными материалами, сможете сравнить потребительские качества, и узнать какой из двух видов выигрывает по теплостойкости, теплопроводности, морозостойкости и теплоизоляции. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 07 2025 21:42:51
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 ::
