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.
Все про отделку и утепление потолка деревянного каркасного дома. Виды отделки и утепления своими руками. Посмотрите опыт и пошаговую инструкцию+ наглядное видео. Потолки и их варианты +Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
26 11 2025 16:35:39
Что такое кладочная смесь? Это сухая смесь, в состав которой входит множество различных химических элементов, при добавлении в кладочную смесь воды получается готовый к работе состав, которым скрепляют элементы кирпичной кладки. Кладочная смесь своего рода аналог классического цементного раствора. Современные кладочные смеси максимально адаптированы под определенный вид строительного материала и обладают улучшенными эксплуатационными свойствами. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 11 2025 0:48:48
Хотите узнать как сделать чердачную лестницу своими руками? Или проще приобрести и собрать, узнай в статье+ фото Идеи и Видео. Деревянные и из металла+ Виды. Узнайте подробности в статье=>>...
24 11 2025 5:16:21
Если вы не знаете как выбрать и какой инфpaкрасный обогреватель приобрести. Тогда наша статья для вас. Из нее вы узнаете по какому принципу работают ИК обогреватели. Какие виды бывают и чем они отличаются. Приведена советы по выбору обогревателя. Описаны наиболее распространенные среди покупателей. УЗнайте подробнее в статье=>>...
23 11 2025 22:57:49
В этой статье мы поговорим о том, как сделать душевой поддон из плитки. Вы узнаете, в чем заключаются преимущества изготовления кабины из плиты, какие есть разновидности поддонов, как выбрать материалы. Также вы узнаете, как сделать разметку для площадки, что требуется подготовить, как сделать слив в кабинке, гидроизоляцию, монтаж трапа и прочее. Еще вы узнаете, как сделать кирпичный и бетонный поддон, а также как сделать дверки в кабину. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 11 2025 9:14:39
Хотите узнать как положить уличную плитку своими руками? Вы узнаете как уложить керамогранит на улице правильно. Пошаговая инструкция +Фото и Видео в статье. Узнайте какую плитку кладут на улице возле дома, виды и пошаговый монтаж здесь подробнее = >>...
21 11 2025 9:41:49
Как оттереть монтажную пену с тела, поверхностей. Материал обладает особенностями, которые важно учитывать при выборе метода удаления. Узнайте подробнее в статье=>...
20 11 2025 17:26:15
С помощью чудо-лопаты могут выполняться следующие функции: рыхление грунта, разбивка крупных комьев земли, вытаскивание корней сорняков, легкое копание картофеля, свеклы. Принцип работы схож с ножницами, режущие и измельчающие земляные глыбы. Работая с землей с помощью поворотных вил, не нужно приседать и наклоняться, следовательно спина не устает, что очень упрощает процесс. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 11 2025 12:59:45
Покрытие крыши металлочерепицей своими руками пошагово! Как резать, как закручивать саморезы для металлочерепицы на крыше дома. Плюсы дома с черепицей и опыт! Узнайте подробнее в статье=>>...
18 11 2025 15:58:10
Хотите найти программу скачать для проектирования домов бесплатно и на русском языке? Смотри ТОП 7 проектировщиков в России. Плюсы и минусы, онлайн или скачать. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 5:20:31
Как сделать крышу или стены из сендвич панелей, но не устраивают расценки за м2? Хорошее, современное, а главное быстрое решение при монтаже своими руками и как сделать правильно +Видео. Узнайте все об установке сэндвич панелей своими руками в статье=>>...
16 11 2025 10:14:44
В этой статье мы расскажем про материалы для утепления стен снаружи, а именно: теплоизоляция керамзитом, панелями минваты, краской и отражающей фольгой, плитами изолона и многих других. Поговорим о видах наружного утепления и выберем лучший материал....
15 11 2025 2:16:52
В этой статье мы поговорим о установке кованого колпака на трубу дымохода и монтаже элемента своими руками при помощи специальных фото и чертежей....
14 11 2025 20:45:36
Эта статья подробно расскажет вам как крепить гипсокартон к стене и потолку: с профилем на саморезы или без профиля на клей, читайте и узнайте все секреты сами! Узнайте подробнее в статье=>>...
13 11 2025 21:20:41
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет облицовочный клинкерный кирпич для фасада, узнаете его размеры и технические хаpaктеристики, а так же мы покажем вам фото домов с фасадным клинкерным кирпичом....
12 11 2025 13:15:33
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=>>...
11 11 2025 4:53:17
В данной статье вы узнаете, о достоинствах и недостатках мелкозаглубленного ленточного фундамента на пучинистых грунтах, узнаете какие опасности с ним бывают, а так же мы предоставим вам пошаговую инструкцию по монтажу МЗЛФ....
10 11 2025 9:51:25
Узнай как производится автоматизированная штукатурка с помощью машины. Учимся наносить своими руками машинным способом. +Видео пошаговая инструкция, +Фото. Узнайте подробности в статье=>>...
09 11 2025 13:19:25
Дровяные котлы с водяным контуром для отопления частного дома: преимущества и недостатки классического котла на твердом топливе, конструкция, фото и видео....
08 11 2025 12:14:38
В этой статье мы поговорим о том, как избавиться от муравьев в частном доме. Вы узнаете, откуда вообще они появляются в доме, какие есть разновидности муравьев, а также какую опасность они в себе несут и какой могут нанести вред. После вы узнаете, как навсегда избавиться от противных насекомых при помощи специальных химикатов и народных средств. В конце рассмотрим меры профилактики....
07 11 2025 1:45:40
Из данной статьи вы узнаете о дизельном генераторе 15 кВт и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками трехфазных устройств и с автозапуском. Обзор ТОП-10 моделей и на что обратить внимание при покупке....
06 11 2025 1:19:29
Выбираем утеплитель для дома. Обзор всех видов утеплителей для стен, пола, потолка, крыши, чердака. Деревянного и каркасного дома. Рассмотрим дешевые варианты, узнайте подробнее в статье=>>...
05 11 2025 11:10:57
В этой статье вы узнаете все о обогреве кровли и водостоков (желобов) с помощью специальных антиобледенительных систем. Поговорим о монтаже саморегулирующегося кабеля, а так же электрообогреве ливневого водостока. Подогрев кровли важно устроить правильно и мы вам расскажем как....
04 11 2025 15:51:13
Если собираетесь обустроить на загородном участке беседку с мангалом под ключ или своими руками. Беседку можно купить уже готовую с комплексом из садовой мебели и барбекю или мангалом, а можно соорудить самостоятельно, воспользовавшись проектами и чертежами, на нашем интернет ресурсе в свободном доступе. Видео, смотрите в статье=>>...
03 11 2025 7:42:31
Как изготавливают древесный уголь своими руками в домашних условиях. Описание технологии углежжения на производстве и оборудования, что для этого применяется....
02 11 2025 10:29:39
Как можно сделать измельчитель веток своими руками. Виды дробилок, их принцип работы. Рекомендации по изготовлению....
01 11 2025 21:34:39
Плитный фундамент своими руками- Пошаговая инструкция? Это один из самых дорогих фундаментов, но его можно сделать своими руками. Узнайте как! Пошаговая инструкция, все плюсы и минусы смотрите +Видео. Узнайте здесь о нём подробно=>>...
31 10 2025 8:38:48
Хотите узнать как работает дефлектор вентиляционный, что это такое? Принцип работы для увеличения тяги. Смотрите Видео как сделать своими руками. Чертежи +Фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 8:34:18
В этой статье мы поговорим о том, как сделать земляной погреб своими руками. Мы расскажем о хаpaктерных особенностях земляного подвала, и с чего следует начинать строительство погреба. Подробно будут рассмотрены следующие этапы строительства – создание основания, установка стен, улучшение качеств потолка и крыши, создание вентиляции и советы по отделке подвала изнутри. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 10:35:46
В статье говорится о фундаменте под баню, выбор пал на ленточный фундамент. Описываются все этапы работ и используемые материалы. Рассказывается о том как сделать правильный бетонный раствор, в каких пропорциях и из каких смесей, как залить фундамент, как соорудить каркас и многое другое. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 10 2025 12:37:17
Эта статья для тех, кто задумывается об установке камина и дальнейшем выборе облицовочного материала для него. Расскажем о тонкостях выбора натурального камня для отделки, а именно: песчаника, талькохлорита, гранитокерамики, paкушечника, мрамора и гранита. Узнаете в чем преимущества и недостатки использования природных материалов. Также, обратим ваше внимание на искусственную имитацию камня, взамен дорогостоящему природному материалу. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 10 2025 2:15:51
Как пристроить веранду к дому из кирпича или возле дома из бруса? Что же необходимо для начала работ? Поэтапный проект. Как получить разрешение на строительство. Пошагово +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 10 2025 17:50:46
В дымовой отводящей системе особое внимание уделяется флюгарке на трубе, т.к. она выполняет не только декоративную функцию, но и защитную. Имея простую...
25 10 2025 7:44:51
Какой лучше нейлер выбрать для гвоздей, пневматический или электрический? Виды, плюсы и минусы гвоздезабивного кровельного инструмента. Марки пистолета +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 10 2025 19:26:38
Как работает система отопления с естественной циркуляцией, ее плюсы и минусы. Как выглядит однотрубная и двухтрубная самотечная схема для одно – и двухэтажного дома....
23 10 2025 0:40:31
Резьба и резьбовые соединения. Диаметр резьбовых соединений. Обзор основных понятий: что такое футорка, что такое сгон, муфта, бочонок, сгон в сборе, кран шаровой с американкой...
22 10 2025 22:39:40
Что собой представляет современная русская печь с лежанкой: устройство и принцип работы. Рекомендации по подготовке, выполнению кладки и растопке печи....
21 10 2025 7:30:58
В этой статье мы поговорим о том, как выполнить переделку старой мебели своими руками. Вы узнаете, какие достоинства в домашней реставрации, как обновить предметы мебели в гостиной и рабочем кабинете, как сделать из простого стула красивый, дизайнерский. Далее рассмотрим, как сделать буфет светлым, как обновить старые тумбы, стенку, а также как обновить другую мебель в доме. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 10 2025 23:13:53
В данной статье вы ознакомитесь с устройством газового котла Navien Deluxe 24 кВт, с его техническими хаpaктеристиками, внутренним устройством и инструкцией по установке настенных двухконтурных моделей, а также ознакомиться с отзывами владельцев....
19 10 2025 19:35:53
Лучшие методы профилактики и избавления от жуков короедов в деревянном доме. Жуки короеды – главные враги деревянных домов и сооружений. Именно они стают причиной нарушения целостности конструкций дома, чем доставляют людям немало трудностей. В борьбе с их нашествие главное не тянуть время, а незамедлительно принимать меры. В статье расскажем о том, как избавиться от короедов в деревянном доме при помощи народных средств. А также рассмотрим методы химического и технического воздействия на насекомых. Узнайте в статье подробнее>>...
18 10 2025 18:26:13
Как провести водопровод в частный дом своими руками? Узнайте из нашей статьи+ фото и видео. От скважины в дом проводим по схеме, узнай, сделай правильно воду!...
17 10 2025 8:38:21
Обогреватель это специальное устройство, используемое для обогревания жилища. Обогревательные приборы бывают электрическими, инфpaкрасными, газовыми и дизельным. Сейчас существует большое разнообразие видов электрообогревателей: инфpaкрасные, инверторные, электроконвекторы, микатермические, керамические панели. Конвекторы считаются самыми безопасными приборами. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 10 2025 21:11:25
Какая температура горения дров у разных пород древесины, ее взаимосвязь с теплотворной способностью. От чего зависит температура в топке печи и как ее повысить....
15 10 2025 14:38:56
В этой статье мы поговорим о ремонте штукатурки фасада и технологиях исправления различных дефектов фасадного декоративного покрытия....
14 10 2025 19:31:56
В статье рассказывается о мерах безопасности для детей посредством установки запopных механизмов на открывающиеся части окон. Показаны их разновидности: Ручка со встроенным механизмом под ключ, Накладной механизм замка с ключом, Встроенный замок, Замок с заглушкой, Затвор с тросовым ограничителем, Фиксаторы открывания окон. Разъясняются технические хаpaктеристики. Показаны места установки замков. Поясняются дополнительные меры которые необходимы в комплексе для полной уверенности в достижении максимального результата. Узнайте подробности в статье=>>...
13 10 2025 19:54:38
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...
12 10 2025 2:52:23
Подробный обзор котлов Лемакс Премиум, наши отзывы. Модельный ряд, устройство, технические хаpaктеристики, недостатки, автоматика. Неисправности котла Лемакс...
11 10 2025 12:17:24
В статье рассказывается о калитке, изготовленной из профнастила. Она представляет собой незаменимую деталь в конструкции ограждения периметра заданной территории. Показаны материалы и методы сборки калитки. Дана пошаговая раскладка этапов изготовления двери для заборе своими силами. Указывается какой профнастил необходимо использовать. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 10 2025 8:52:36
Как осуществляется отопление сжиженным газом в баллонах частных домов или коттеджей. Общая информация об использовании углеродистых газов для обогрева помещений....
09 10 2025 14:15:50
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....
08 10 2025 6:52:30
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 ::
