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 вы узнаете какие бывают проекты мансардных крыш частных домов, а так же фото и чертежи одноэтажных домов с ломаной крышей....
28 12 2025 17:24:38
В этой статье мы поговорим о фасадной морозостойкой краске для наружных работ, а именно о видах, плюсах и минусах, особенности эксплуатации в зимнее время и многом другом....
27 12 2025 19:10:37
Подробный разбор свойств и хаpaктеристик базальтовой ваты. Мифы о базальте, вредна для здоровья или нет. Сравнение производителей по качеству и цене, что лучше.....
26 12 2025 2:52:38
В статье рассказывается об основных стилях деревенского декора при оформлении кухонной комнаты. В чём различие. Какие основные принципы придерживаются стилисты для воплощения своих идей. Для какого жилья подходит соответствующий стиль. Какие моменты сходятся, а в чём разница по стилям. Виды деревенских стилей: Русская усадьба, Французский Прованс, Американское ранчо, Немецкий фахверк, Английский стиль. Узнайте подробности в статье=>>...
25 12 2025 9:40:34
Как составить план дома самому на компьютере и правильно онлайн или самостоятельно для строительства дома. Вам поможет эта пошаговая инструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 12 2025 8:25:55
Хотите построить Дачный туалет своими руками? Уже давно пора! Это уже давно не роскошь, каждый может себе позволить иметь загородный дом или дачу с туалетом. Пусть он будет небольшим, но уютным, со всеми удобствами. Узнайте создать проект дачного туалета в статье=>>...
23 12 2025 18:37:28
У душевой кабины множество преимуществ, таких как то что ее можно установить не только в ванной комнате, но и в любом другом помещении. Удобство, экономия воды, простота в самостоятельном изготовлении. И это далеко не все ее положительные стороны. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 12 2025 8:51:41
В этой статье мы поговорим о том, как заменить плитку и не повредить остальные элементы. Вы узнаете, почему появляются дефекты, как избавиться от поврежденных плиток, как снимать элементы и не повредить соседние. Далее рассмотрим, как удалить остатки клеевого состава и цемента с поверхности, как отремонтировать сколы и трещины без снятия и как правильно снимать старое покрытие. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 12 2025 0:39:20
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=>>...
20 12 2025 1:25:43
Хотите узнать про метизы и что это такое? Узнайте про виды и разновидности, а также их применение. Классификация систем и стандартов метизов, Для чего необходимы метизы крепления? Область применения. Деление по материалу изготовления.Основные виды крепёжных метизов +Фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 12 2025 21:53:57
Внутренняя обшивки дома фанерой своими руками. Отделка стен и потолка деревянного, каркасного дома. Рекомендации и качественная отделка фанерой. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 12 2025 3:14:48
В этой статье мы поговорим об алкидных красках по металлу. Вы узнаете об особенностях этого вида красок, а также рассмотрите классификацию красок, их маркировок, эмалей и отличия между собой. После мы расскажем о том, как правильно наносить алкидную краску. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 12 2025 10:26:33
В этой статье мы поговорим об отделке фасада дома штукатуркой «короед». Вы узнаете, какими особенностями обладает материал, прочтете обо всех достоинствах и недостатках, а также о разновидностях материала. Еще мы расскажем о цветовой гамме, технике оштукатуривания и нескольких интересных идеях отделки. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 12 2025 7:22:42
Принудительная канализация представляет собой небольшой по размеру насос, который не требует специального образования для установки и дальнейшей эксплуатации. Данные изделия различаются по нескольким видам и имеют некоторые особенности эксплуатации ......
15 12 2025 22:14:51
Какую систему для обогрева каркасного или частного дома выбрать? Обзор самых лучших систем отопления+ видео обзоры. Сохрани уют и тепло в доме, обзор и советы. Узнайте подробнее в статье=>...
14 12 2025 4:46:50
В этой статье вы узнаете, из каких слоев состоит кровельный пирог под металлочерепицу. Подробно разберем каждый слой крыши, рассмотрим вопросы утепления кровли, гидроизоляции и пароизоляции....
13 12 2025 11:15:57
Как клеить искусственный камень. Среди разного клея для камня мы выделили следующие достойные варианты. Узнайте подробнее в статье=>....
12 12 2025 7:27:39
Преимущества и недостатки, которыми обладают медные трубы для отопления. Способы монтажа, выполнение неразъемных соединений с помощью пайки....
11 12 2025 23:10:31
В дымовой отводящей системе особое внимание уделяется флюгарке на трубе, т.к. она выполняет не только декоративную функцию, но и защитную. Имея простую...
10 12 2025 17:45:35
В этой статье мы поговорим о покрытии на основе резиновой крошки. Мы расскажем вам, что оно особой представляет, какая у него область применения, какие есть разновидность и лучшие производители. Также вы узнаете о всех достоинствах и недостатках и технологии укладки, которая состоит из подготовки, грунтовки, укладки покрытия и финальных работ. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 12 2025 14:55:28
В этой статье мы поговорим о фасадной краске Церезит для наружных работ, а именно о ее достоинствах и недостатках, видах, цветах, технических хаpaктеристиках Ceresit и многом другом....
08 12 2025 10:52:26
В этой статье мы поговорим о ремонте швов в панельных домах. Мы расскажем вам, какие есть виды ремонтов, а также способы и технология ремонта. Главные из них – теплый шов и утепление из квартиры. Здесь будут рассказаны все преимущества и недостатки способов, а также ситуации, когда их следует применять. Узнайте подробности в статье=>>...
07 12 2025 17:56:13
Как сделать вибромотор своими руками? Смотрите чертежи в статье. Что такое вибродвигатель и для чего он нужен? Фото с пошаговой инструкцией +Видео с электродвигателем. Узнай как делаем + схема подключения. Технология изготовления здесь в статье ==>>...
06 12 2025 22:30:48
В этой статье мы поговорим о том, как есть насадки на бензопилу. Вы узнаете, зачем они требуются, а также какие существуют насадки для бензопилы – лебедка, болгарка, мотор для лодки, короед, помпа, фуганок, дровокол и мотобур. Далее отдельно рассмотрим насадки для бензопил Штиль и Хускварна, а также, какие из приспособлений можно сделать собственноручно, и какие есть устройства для нарезания досок....
05 12 2025 11:29:36
В этой статье мы поговорим о эластичной (резиновой) штукатурке для фасадов, ее достоинствах и недостатках, а также о технологии нанесения на osb и другие поверхности...
04 12 2025 22:24:19
Виды и хаpaктеристика заклёпки в зависимости от материала, способа крепления и размера. В этой статье расскажем об основных видах заклёпок, их технологических хаpaктеристиках, сфере применения и способах креплениях. Узнаете в чем особенности вытяжных, резьбовых, алюминиевых, стальных, винтовых, гаечных, нержавеющих заклепок. Что такое открытые, закрытые, усиленные, лепестковые, распopные, многозажимные, клеммные кассетные и пластиковые заклёпки. Узнайте подробности в статье>>...
03 12 2025 20:57:54
Как замесить бетон для строительства дома, но не хочется покупать бетономешалку? Узнай как сделать самостоятельно, это не сложно. Ручную или с двигателем. Узнайте подробнее в статье=>...
02 12 2025 15:51:52
В статье рассказывается о декоративных элементах, которыми являются лавочки и скамейки из кованого металла. Описываются материалы применяемые для их изготовления. Описываются методы производства и принципы изготовления предметов для интерьера мест отдыха. Состав конструкции лавочек и скамеек. Основные Методы изготовления из кованого металла - Пошаговые Этапы изготовления и Места установки лавочек и скамеек из кованого металла: Общественные места и Частное хозяйство.Где устанавливаются и как применяются лавочки и скамьи из металла. Чем их обpaбатывают для продления срока службы. Узнайте подробности в статье=>>...
01 12 2025 13:33:18
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый котел Vaillant TurboTEC (Pro и Plus), мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, а так же примерный диапазон цен....
30 11 2025 21:35:57
Как правильно подобрать котел для бани на дровах: сравнение стальных и чугунных отопительных установок, рекомендации эксперта, видео....
29 11 2025 18:51:59
В статье описывается материал природного происхождения гипс. Где он используется. Что из гипса производят. Как он влияет на микроклимат. Описываются его хаpaктеристики. Как производят строительный материал имитирующий природный камень. Показаны основные виды плитки. На что крепиться. В каких местах наиболее удачно смотрится этот материал. Указаны меры по защите гипсовых плиток в виде камня от воздействия внешней среды. Показаны положительные стороны камня и его отрицательные моменты. Узнайте подробности в статье=>>...
28 11 2025 16:26:12
За сколько можно построить дом из пеноблоков? Какая цена? В данной статье подробно разберёмся из чего складывается цена дома из пеноблока. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 11 2025 22:36:55
Все об облицовке каркасного дома кирпичом и другими отделочными материалами своими руками. Как сделать правильную отделку имитацией кирпича, камня и др. Читайте тут! Узнайте подробности в статье=>>...
26 11 2025 23:31:51
В данной статье вы узнаете о всех преимуществах и недостатках винилового сайдинга под кирпич и под камень, узнаете о их технический хаpaктеристиках, а так же увидите пошаговую инструкцию по монтажу и уходу за сайдингом....
25 11 2025 12:19:37
Описание устройства и принципа работы двухконтурного газового котла для отопления жилых помещений и нагрева воды....
24 11 2025 22:56:42
Выбор затирки для плитки в ванной часто становится настоящей «головной болью».В данной статье мы расскажем зачем нужна затирка в ванной , от чего она оберегает Вас и Ваших близких. Узнаете об основных видах затирки, специфике их применения и сможете подобрать именно ту, которая подойдет Вам. А так же несколько полезных советов и рекомендаций по осуществлению подбора. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 11 2025 20:51:37
Циркуляционные насосы для систем отопления, работающие от электричества, способны разогнать теплоноситель до скорости 4 м/с! Это особенно важно, если нужно ......
22 11 2025 20:22:45
Хотите узнать про Стиль прованс в интерьере? Инструкция и Интерьерный стиль Прованс- что необходимо соблюдать? Красиво и со вкусом в доме или квартире. Узнайте подробнее про французский стиль в статье=>>...
21 11 2025 6:29:48
Выполнение всей работы каждому человеку по силам, не привлекая при этом специалистов, можно выполнить монтаж пластиковых труб своими руками, что экономит денежные средства ......
20 11 2025 13:42:44
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=>>...
19 11 2025 17:52:40
В этой статье мы поговорим о том, что лучше выбрать - имитацию бруса или вагонку. Расскажем, чем отличаются эти два материала, в чем особенности вагонки "Штиль" + подробные фото....
18 11 2025 22:15:15
Какая глубина заложения канализации в частном доме является оптимальной. Что важно знать при проектировании канализации и ее укладки. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 11:46:23
в этой статье мы поговорим о композитных панелях алюкобонд. Для начала разберемся, что они собой представляют и какие есть разновидности материала. После будут представлены размеры панелей, а также область применения. Еще вы узнаете обо всех нюансах установки материала, достоинства и недостатка, а в конце статьи найдете стоимость алюкобонда. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 11 2025 14:27:40
Рассмотрение вопроса, что лучше – газовая колонка или бойлер, работающий от электричества. Виды бытовых водонагревателей, их преимущества и недостатки....
15 11 2025 14:30:56
Как состарить дерево своими руками? Узнай как это правильно сделать. Такое дерево очень красиво смотрится в интерьере. Как искусственно выполнить браширование? Узнайте подробнее в статье =>>...
14 11 2025 19:38:24
Чтобы сэкономить до 40% на затратах на теплоснабжение и исключить зависимость от цен на энергоносители целесообразно использовать геотермальные тепловые насосы ......
13 11 2025 17:33:43
Что лучше выбрать для отопления — конвектор или масляный обогреватель. Как функционирует тот и другой вид отопительных приборов. Сравнение достоин. и недостат....
12 11 2025 14:41:42
Хотите сделать проект каркасного дома? Узнайте все про проекты своими руками+ видео обзоры. Бесплатный чертеж составить довольно просто, узнай как! Технология. Узнайте подробнее в статье=>...
11 11 2025 21:11:20
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=>>...
10 11 2025 22:24:59
Сегодня все большей популярностью начинают пользоваться душевые кабины. По какой причине они стали считаться хорошей альтернативой привычной для нас ванны ......
09 11 2025 6:43:21
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 ::
