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 мы поговорим о том, чем смыть супер клей с рук. Вы узнаете немного об истории создания супер клея, его краткое описание, а также как оттирать клеевой состав с кожи, и какие есть особенности процесса. Вы узнаете, как отмыть клей при помощи вазелина, растворителя, растительного масла, соли, бензина и скpaба. Далее будет рассмотрено, какие особые средства можно использовать для оттирания и где их приобрести. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 09 2025 12:32:28
Жёсткая вода уменьшает срок службы посудомоечных и стиральных машин, отопительных котлов и другой бытовой технике. Чтобы этого избежать рекомендуется устанавливать специальный фильтр, особенно в районах с жесткой водой. После прохождения через слой кристаллов вода, насыщаясь полифосфатами образует плёнку. Эта плёнка обволакивает все жёсткие соли и не допускает их оседания на нагревательные элементы. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 09 2025 2:10:29
В этой статье собраны рекомендации по выбору и описания самых популярных материалов для отделки фасадов одноэтажных домов. Расскажем подробно о каждом варианте облицовки, особенностях разных материалов - кирпич, сайдинг, панели, кирпич, клинкерная плитка, декоративная штукатурка. Кроме того, узнаете, как создать свой дом в современном стиле, например хай-тек. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 09 2025 20:23:17
В этой статье вы узнаете, как своими руками вывести трубу через крышу их профнастила, как сделать гидроизоляцию прохода дымохода и как обернуть или обшить печную трубу кровельным покрытием....
14 09 2025 15:34:19
Как выполняется утепление пенофолом. Описание утеплителя, его хаpaктеристик и сфер применения. Развенчание мифов о теплопроводности, реальные плюсы материала....
13 09 2025 1:27:11
В этой статье мы поговорим о том, как очистить швы плитки от плесени в душе. Вы узнаете, почему на швах плитки образуется плесень и грибок, как предварительно очищать швы, а также какие есть средства для удаления плесени – народные и антисептики. Далее будет рассмотрен способ профессионального удаления плесени при помощи СВЧ, что делать, если повреждения сильные, а также как проводить профилактику....
12 09 2025 15:39:18
Утепляем стены каркасного дома минеральной ваты? Как выполнить всё по технологии? На все вопросы ответим здесь, в пошаговой инструкции. Плюсы и минусы+ Фото и Видео. Монтаж и установка ваты, а также правила, которые необходимо соблюсти при утеплении каркасного дома! Узнайте подробнее в статье=>>...
11 09 2025 10:29:11
Почему паровое отопление нельзя устраивать в жилых домах. Особенности котлов для производ. пара и требов. к монтажу систем. Как организ. печное водяное отопл....
10 09 2025 0:51:14
Подробное описание настенных газовых котлов Висман. Отзывы и технические хаpaктеристики двухконтурных и одноконтурных котлов. Инструкция, устройство и особенности модели....
09 09 2025 9:40:56
Подробные рекомендации, как подобрать материалы и сварить печь для бани из трубы. Вертикальная и горизонтальная конструкция банных печей....
08 09 2025 19:40:54
Краткое описание конструкции и принципа, по которому работают электродные котлы отопления. Рекомендации по выбору электроустановки с учетом необходимой тепловой мощности....
07 09 2025 12:25:22
Как работает открытая система отопления частного дома. Разновидности по типу циркуляции и способу доставки теплоносителя. Преимущества и недостатки....
06 09 2025 8:58:59
Как правильно выбрать и устроить в доме или квартире электрический теплый пол своими руками. Виды напольных систем обогрева, рекомендации по их выбору и монтажу....
05 09 2025 16:37:34
Есть ли простой способ создания рустованного фасада «под старину»? Как облегчить массивные элементы и создать такую штукатурку вместе с утеплением? В этой статье вы найдете ответы на эти вопросы и узнаете о четырех способах изготовления элементов объемного фасада? Узнайте подробнее в статье=>>...
04 09 2025 13:49:32
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=>>...
03 09 2025 23:44:45
В этой статье мы поговорим о том, как сделать метлу из пластиковых бутылок. Мы расскажем, как правильно сделать метелку, какие инструмента и материалы потребуются, а также дадим полезные советы, которые помогут сделать все быстро и с первого раза. Вы узнаете много чего интересного, и с этими знаниями сможете сделать отличную метлу для дачи, которая не боится даже снега! Узнайте подробности в статье=>>...
02 09 2025 16:27:57
Торговая марка Геркулес занимает лидерство на рынке строительных материалов. Самовыравнивающийся наливной пол Геркулес предназначен для выравнивания бетонной поверхности 3-10 мм и подготовки ее под напольное покрытие. Наливные смеси делятся на три типа: для черновой отделки, для финишной, устраняющие глобальное деформирование.Основной продукт этой марки — сухие смеси, в основе которых минеральные вещества и полимерные добавки. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 09 2025 14:34:25
В данной статье вы познакомитесь с серией напольных газовых котлов Сиберия, узнаете их устройство, какой мощности они бывают (11, 17 кВт), а также найдете отзывы и инструкцию по настройке и эксплуатации данного прибора....
31 08 2025 12:27:11
В этой статье вы узнаете, как выполнить очистку строительного пистолета от застывшей монтажной пены. Вы узнаете, какие есть особенности инструмента, чем лучше выполнять очищение и как правильно промывать пистолет. Далее вы найдете правила по уходу за строительным пистолетом, а в конце статьи найдете полезные видео, а также рекомендации и советы от специалистов, которые не раз сталкивались с проблемой засохшей пены на устройстве. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 08 2025 12:11:16
В статье даётся описание отделочного материала штукатурки из гипса Кнауф. Даётся понятие о технических хаpaктеристиках смеси. Показаны виды и составы штукатурки. Рассказывается о том, для каких поверхностей подходит данный материал. Показаны способы нанесения. Представлен перечень инструмента для нанесения гипсовой штукатурки. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 08 2025 19:23:55
В этой статье вы узнаете, как делать заливку столбов для забора. Мы расскажем о разновидностях столбов, какой материал забора выбрать для той или иной опоры, и вы узнаете обо всех способах бетонирования. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 08 2025 3:49:38
Хотите узнать про пвх ламинат, что это такое? Узнайте чем отличается пвх от ламината, что лучше и чем клеить. Виниловые ламинат или плитка пвх, разберем плюсы и минусы. Преимущества и укладка + Видео, смотри здесь и сейчас, разберись в ПВХ ламинате. Узнайте подробнее в статье =>>...
27 08 2025 1:57:35
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....
26 08 2025 20:18:50
Какие бывают самодельные дровницы и из чего их можно изготавливать. Требования, что нужно соблюдать при строительстве навеса. Советы, как сделать дровник для камина....
25 08 2025 10:25:38
В этой статье мы рассмотрим, что собой представляет искусственная трава для футбола, какие ее преимущества перед натуральным покрытием и какие есть недостатки. Далее мы рассмотрим правила по уходу, чтобы не испортить покрытие. Если вам интересна тема, можно посмотреть видео по оформлению футбольного поля искусственным покрытием. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 08 2025 18:44:21
В этой статье мы поговорим о том, какой алюминиевый профиль лучше для окон. Вы узнаете, какие он обладает достоинствами и недостатками, найдете описание холодного и теплого профиля, а также какие нужны уплотнители и фурнитура. После этого рассмотрим, какие изготовители алюминиевых профилей лучшие и сколько стоит окно из такого профиля. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 08 2025 2:40:34
Хотите защитить дом от сырости и влаги от дождя и атмосферных осадков. Статья+ фото и виды влагостойкой отделки помогут вам. + Видео. Защитите от дождя свой дом сейчас! Инструкция +Видео Узнайте подробнее в статье=>>...
22 08 2025 12:48:44
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-15 моделей и какую лучше выбрать надежную и недорогую по отзывам владельцев....
21 08 2025 13:50:53
Подробный обзор и описание модификаций счетчиков воды Ителма. Технические хаpaктеристики счетчиков, преимущества и недостатки. Как правильно подобрать счетчик...
20 08 2025 9:15:54
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет фасадная плитка Технониколь Hauberk (Хауберк), узнаете какие у нее технические хаpaктеристики, а так же предоставим вам инструкцию по монтажу и фото домов....
19 08 2025 18:33:36
Узнайте про Печь Кузнецова с водяным отоплением? Смотрите принципы работы и устройство печи, а также порядовка кирпичей и схема +Видео. В этой статье расскажем об особенностях установки и работы кирпичных печей Кузнецова. Узнаете, какие виды данных печей существуют, как сделать печь с водяным контуром своими руками. Как сделать кладку прочной? Какие материалы и кирпичи используются для порядовки печи Кузнецова. Узнайте о типах теплообменников, используемых в кузнецовках, все варианты и монтаж с пошаговой инструкцией смотрите в статье =>>...
18 08 2025 10:50:20
В этой статье мы поговорим о том, что делать, если дует между окном и подоконником. Вы узнаете, как найти проблемное место, по какой причине появляются сквозняки в окне, а также как устранить проблему (оконный притвор, штапики, створки, подоконник и откосы). Далее поговорим о доработке стеклопакета и современных способах тепловой изоляции....
17 08 2025 3:56:21
В этой статье мы расскажем вам, как сделать стекло матовым в домашних условиях. Мы опишем, как делать трафареты, и на какой основе, какой из способов дешевле, а также плюсы и минусы каждого из них. После мы расскажем основные способы, которые помогут сделать стекло матовым. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 08 2025 9:36:30
Изоплат представлен специальной плитой, используемой как в теплоизоляционных целях, так и для звукоизоляции. Этот материал экологически чистый, производится из волокна хвойных пород без использования химических добавок и искусственных примесей. Может использоваться для внутренней отделки стен со средней степенью влажностью, в качестве теплоизоляционного материала, для внутренней и наружней звукоизоляции, для наружнего утепления стен. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 08 2025 22:58:47
В этой статье расскажем об одной из самых популярных плиток для оформления интерьера в санузлах и на кухне – с изображением бамбук. Расскажем, на что необходимо обращать внимание при выборе кафельной плитки для облицовки стен. Сканцентируем внимание на популярных марках, зарекомендовавших себя как качественные, а именно Уралкерамика, Голден тайл, а также итальянские и испанские варианты. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 08 2025 9:22:49
Как произвести подготовительные работы и самостоятельно сделать теплый пол от отопления. Рекомендации по выполнен. расчета и монтажа системы напольного обогрева...
13 08 2025 0:57:46
Как сделать межкомнатную арку в доме и установить её с использованием декоративных элементов. Из дерева, гипсокартона или фанеры. Пошаговая инструкция+ видео! Узнайте подробности в статье=>>...
12 08 2025 7:33:34
В этой статье мы поговорим о картинах с подсветкой и интерьере дома или квартиры. Вы узнаете, как правильно развесить картины так, чтобы организовать правильное освещение, и узнаете о важных факторах, таких как высота, композиция и мебель. В конце мы расскажем, какие осветительные элементы подходят лучше всего. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 08 2025 2:23:47
Варианты декоративной раскладки на окна: советы по выбору и установке. В этой статье расскажем об одном из интересных способов декорирования окон – раскладке. Узнает, какие виды раскладок бывают, в чем их различия, плюсы и минусы. Как при помощи данного элемента добавить изюминки в интерьер дома и украсить скучные пластиковые стеклопакеты. А также расскажем, как установить раскладку на окно своими руками и ухаживать за конструкцией. Узнайте подробности в статье=>>...
10 08 2025 10:39:34
Виды железобетонных конструкций. Особенности, хаpaктеристики ЖБИ. Армирование. Железобетонное изделие представляет собой залитую раствором цемента арматуру. Бетон является очень прочным и долговечным материалом. Для улучшения жби армируют стальными прутьями. Армирование - повышение прочности бетонного изделия. Делятся на виды: сборные, монолитные, сборно-монолитные, сваи, балки и ригели, стойки, колонны, фермы, плиты, объемные блоки. Узнайте подробности в статье=>>...
09 08 2025 15:21:29
В этой статье мы поговорим о сэндвич панелях для балкона. Вначале мы расскажем, какие существуют разновидности панелей, и подробно рассмотрим каждую из них, после этого в статье будет подробно описан процесс отделки. Также ко всему написанному вы найдете множество фото, на которых будет наглядно показаны те или иные аспекты. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 08 2025 6:44:29
В данной статье вы узнаете что представляет из себя шатровая крыша, узнаете каково устройство стропильной системы, как сделать такую кровлю своими руками, а так же увидите фото схем и чертежей частного дома с шатровой крышей и поможем вам с расчетом такой конструкции....
07 08 2025 10:17:28
Как заменить патрон, замена картриджа для кранов, замена уплотнительных колец на картридже, как удалить патрон, как устранить капли в струе или некоторые проблемы с горячей и холодной водой при смешивании...
06 08 2025 19:29:41
В этой статье речь пойдет об изготовлении листогиба своими руками. Вы узнаете, какие существуют разновидности листогибов, а после подробно рассмотрим изготовление простых (ручных) – листогиб из тавров и из уголка с прижимной планкой. В конце статьи вы узнаете об изготовлении вальцев для листового металла. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 08 2025 23:20:14
Разновидности водогрейных котлов на дровах для отопления частного дома: хаpaктеристики и схема обвязки с системой отопления....
04 08 2025 6:37:37
Какая бывает теоретическая температура горения угля различных видов. Удельная теплоотдача и реальная температура при сжигании углей в печах либо твердотоп. котлах....
03 08 2025 4:55:38
Собираетесь воплотить в реальность мечту построить небольшой дачный дом 6 х 6 м или 6 х 8 м с мансардой или верандой. Дома размером 8 х 8 м с отличной планировкой из бруса, кирпича, блока станут украшением загородного участка. Проектов дачных домов существует огромное количество на любой вкус и кошелек. К тому же есть ультрасовременные типы двухуровневые строений, а также старая добрая классика. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 08 2025 15:33:25
Независимое теплоснабжение это система, в которую входят потребители и источники тепла. В качестве потребителей здесь могут выступать отопление, гвс, вентиляционная система. Источники - котельная либо котел. Теплоснабжение исходя из типа теплоносителя бывает паровым и водяным. Автономное система обеспечения теплом бывает следующих видов: водяной и газовой. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 08 2025 2:36:50
В чем состоит энергосберегающее отопление частного дома с точки зрения эффективности работы источников тепла. Являются ли нагреватели нового образца энергосбер....
31 07 2025 18:50:10
Хотите узнать как делать правильно оконный или дверной проем в несущей стене каркасного деревянного дома. Узнай в статье подробно +Фото и Видео в статье. Изучи! Узнайте подробнее в статье=>>...
30 07 2025 4:48:47
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 ::
