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 видах фасадных панелей для облицовки фасада дома, а именно о фасадных панелях Wandstein, терpaкотовых под штукатурку, Ю пласте стоун-хаус и Доломите, а также о панелях с каменной (мраморной) крошкой....
15 06 2025 3:12:31
Инструкция по выравниванию пола в доме своими руками. Важные советы. Первым делом нам требуется оценить масштабы предстоящих работ. Пошаговая инструкция +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 06 2025 3:41:47
В этой статье расскажем, как очистить кирпич от цементного раствора после того, как стены дома будут возведены, а также о методах удаления грязи с ранее использованного материала. Узнаете о применении механической и химической очистки своими руками, в чем особенности удаления раствора с силикатного кирпича. Как работать инструментом, чтобы не повредить материал. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 06 2025 15:15:41
В этой статье мы поговорим о том, как произвести покраску имитации бруса внутри помещения. Подробно рассмотрим, как правильно обработать, и чем покрыть (покрасить) доски внутри дома, в частности потолок + подробные фото....
12 06 2025 12:43:21
Обзор настенных газовых котлов Protherm: двухконтурные и одноконтурные, с закрытой камерой сгорания и атмосферные. Технические хаpaктеристики, модельный ряд: Гепард, Пантера, Ягуар.....
11 06 2025 16:16:53
Квартира и дом начинается с прихожей. Это первое место, которое мы видим, приходя домой. Здесь мы встречаем и провожаем близких, родных и друзей. Поэтому,...
10 06 2025 2:35:14
Советы по изготовлению ворот для гаража и обзор самых популярных видов: распашные, подъемно поворотные складные, из дерева или из металла. Узнай как сделать ворота на гараж своими руками., подробная инструкция по изготовлению своими руками + Видео в статье>>...
09 06 2025 7:58:40
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Беретта, узнаете их устройство, технические хаpaктеристики, модельный ряд (напольные и настенные, двухконтурные приборы), а также найдете инструкцию по эксплуатации и отзывы владельцев....
08 06 2025 23:26:10
В статье рассказывается о механизме для раскалывания древесных чурбаков на полена. Даётся определение названия конусного дровокола. Его предназначение. Чем он помогает человеку в заготовке топлива на зиму. Рассказывается, из каких частей он состоит. Показаны этапы его сборки. Какие детали и материалы применяются для монтирования станка. Даётся подробная поэтапная раскладка по сборке дровокола своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 06 2025 21:27:40
Потрескалась штукатурка в доме и не знаете что делать? Ремонт внутренней и наружной отделки своими руками. Пошаговая инструкция нанесения +Фото и Видео. Какие инструменты и техники необходимы для качественного результата. УЗнайте подробности в статье=>>...
06 06 2025 15:20:59
В статье рассказывается о развивающемся направлении бизнеса в строительной индустрии. Описываются основные виды и типы деятельности данного направления. Показаны сферы направления развития деятельности организаций задействованных в этом процессе. Узнайте подробнее в статье ==>>...
05 06 2025 4:39:23
В данной статье вы узнаете, о таких комплектующих и доборных элементов для сайдинга как: j профиль, фурнитура, стартовая планка, откосы, финишная планка, а так же мы расскажем вам о инструментах монтажа, таких как: уголок, перфоратор, пробойник, просекатель....
04 06 2025 13:50:38
Как сделать самодельный котел для отопления частного дома: принцип работы, рекомендации по изготовлению и выбору материалов....
03 06 2025 18:49:22
Стоит ли покупать газовую колонку Innovita Primo? Модельный ряд, отзывы, технические хаpaктеристики, недостатки. Возможные неисправности колонки Инновита и способы их устранения....
02 06 2025 8:48:24
Если вы хотите сделать дом из пенобетона своими руками, эта пошаговая инструкция для вас! Постройте дом по нашей пошаговому алгоритму и узнайте как класть стены своими руками. Смотрите в статье=>>...
01 06 2025 10:28:30
Как уложить Ламинат в деревянном доме своими руками: инструкция по укладке. Как выбрать лучший пол в частный дом? Выбираем хороший ламинат, для загородного дома. Выбор по цвету и качеству и монтаж. Узнайте подробнее в статье =>...
31 05 2025 19:33:34
Хотите использовать листы сотового поликарбоната для дома или теплицы? Плюсы материала и его применение. Узнайте как сделать навес из поликарбоната + видео! Узнайте подробности в статье=>>...
30 05 2025 22:27:26
Хотите узнать про монтаж металлосайдинга под дерево? Его цена не дешева, но она стоит того! Только посмотрите на фото домов с сайдингом из металла под бревенчатый дом. Изучите установку, учтите размеры, смотрите пошаговый монтаж +Видео в статье>>...
29 05 2025 8:34:51
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Китурами, узнаете их устройство, технические хаpaктеристики, модельный ряд (двухконтурные и одноконтурные приборы), а также найдете инструкцию по эксплуатации и отзывы владельцев....
28 05 2025 21:23:29
В этой статье мы поговорим о том, как поменять смеситель на кухне своими руками. Вы узнаете, какие есть разновидности смесителей, а именно однорычажные, двухвентильные, термостатические и сенсорные. После этого узнаем, какие требуются инструменты и монтажные комплекты, в чем заключаются нюансы демонтажных работ. Далее расскажем о технологии монтажа с креплением на шайбку и шпильки, а также как подключить смеситель к водопроводу....
27 05 2025 19:28:42
Какие существуют полипропиленовые фитинги для отопления, описание каждого из видов. Соединение ППР труб с отопительным оборуд. американками и другими элементами...
26 05 2025 15:18:26
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=>>...
25 05 2025 13:43:32
Если вы решили купить насосную станцию для дома, то при осмотре и выборе подобного оборудования, стоит обратить внимание на какую высоту, будет подаваться вода ......
24 05 2025 11:55:31
В этой статье расскажем о видах силикатного кирпича, нормативах соответствия ГОСТ пустотелого, полнотелого, рядового и облицовочного блока. Узнаете о том, в каких сферах используется силикат, а именно: в малоэтажном и многоэтажном строительстве, возведении помещений промышленного назначения, гаражей, складов. Расскажем, в каких областях недопустимо применять силикатный блок, и по каким причинам. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 05 2025 10:36:32
В этой статье мы поговорим о фасадных панелях Деке (Docke R) для наружной отделки дома, рассмотрим инструкция по монтажу панелей Декер, видах (berg и другие), технических хаpaктеристиках панелей Докер (доке) и многом другом + подробные фото юрского мрамора...
22 05 2025 17:52:35
Хотите узнать как сделать гидроизоляцию погреба в частном доме? Узнай подробно в статье +Фото и Видео материалы для изоляции от грунтовых вод своими руками. Узнайте подробности в статье=>>...
21 05 2025 20:57:23
Как правильно установить дымоход в деревянном доме своими руками, а также требования к установке и нормы использования дымоотведения через крышу и стену дома +Видео. Изучите инструкции в статье. Обзор +Видео=>>...
20 05 2025 5:41:50
Постепенная замена изделий из чугуна и стали на пластик, особенно в сфере канализационных систем однозначно оправдана. Полипропиленовые трубы для канализации...
19 05 2025 20:13:16
В статье рассказывается о электроустановке. Даётся определение что есть электроустановка как единая система дома. Из каких компонентов должна состоять система обеспечения жизнедеятельности человека. Что необходимо сделать чтобы решить вопрос по устройству электроустановки для своего дома или квартиры. Электроустановка для жилья: Понятие о системе электро-установки жилья! Основные функции электроустановки и Устройство электрической системы жилья. Узнайте подробности в статье=>>...
18 05 2025 17:11:43
В этой статье мы рассмотрим оригинальные беседки для дачи своими руками. Вы узнаете о том, какие есть разновидности, в частности беседки с печкой. Также мы расскажем о беседках для городских жителей, в восточном стиле и прочих необычных идеях. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 05 2025 15:31:33
Выполнить разводку водопровода в частном доме под силу каждому. Главное иметь в качестве источника питьевой воды .....
16 05 2025 0:53:33
Какие предлагаются газовые и твердотопливные немецкие котлы для отоплю.популярных брендов Buderus, Viessmann и Vaillant. Обзор отопителей и их хаpaктеристик....
15 05 2025 5:38:31
В монтаже электрической проводки в домах из дерева есть множество нюансов. Для подсоединения вам потребуется подключаться при помощи протяжения кабеля от самой ближней станции, а так же проводка в помещении должна соответствовать со всеми нормами безопасности. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 05 2025 21:36:59
Что делать, если насосная станция не держит давление, часто включается и отключается? Причины неисправности насосных станций , методы их устранения и ремонт......
13 05 2025 13:44:10
Подробное описание конструкции и принципа работы твердотопливных котлов на пеллетах. Обзор горелочных устройств и средств автоматизации....
12 05 2025 16:56:46
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....
11 05 2025 13:38:35
Виды радиаторов. Радиаторы для квартир с центральным отоплением и для частного дома. Какие радиаторы лучше алюминиевые или биметаллические. Достоинства и недостатки....
10 05 2025 7:22:59
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 =>>...
09 05 2025 11:14:32
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=>>...
08 05 2025 23:52:23
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет стабилизатор напряжения для газового котла Baxi, мы расскажем вам какие бывают критерии выбора модели, а так же вы узнаете какой может быть диапазон перепадов входных напряжений....
07 05 2025 19:52:37
Как произвести расчет кровли с помощью онлайн калькулятора и рассчитать количество необходимого материала вы узнаете в этой статье. Расскажем, как рассчитать мансардную крышу дома с помощью строительного помощника и многое другое....
06 05 2025 22:15:27
В данной статье вы узнаете о таких видах фасадной плитки как: бетонная, под дерево, терpaкотовая, битумная, гибкая, полимерпесчаная, под мрамор, мы подробно расскажем вам о их преимуществах и недостатках и предоставим фото каждого из видов....
05 05 2025 11:20:49
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=>>...
04 05 2025 20:15:23
В этой статье расскажем про особенности строительства беседок на даче в стиле Шале своими руками с барбекю, мангалом, печью или камином. Узнаете про конструкционные особенности возведения беседок в виде отдельностоящих построек и пристроенных к дому. Также, расскажем о формировании стиля Шале, возведении фундамента, фронтальной стены, столбов опоры, балок перекрытия, выборе материала для кровли и конструкции беседки. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 05 2025 8:46:21
В данной статье вы узнаете о фундаменте на винтовых сваях для дома, ознакомитесь с его применением, плюсами и минусами, сроком службы и научитесь его выбирать. Также вы найдете отзывы владельцев и удостоверитесь является ли это капитальным основанием....
02 05 2025 19:20:17
Для начала определимся, какой источник энергии мы можем применить. Обычно, если к дому подведен газопровод, то намного экономичнее будет использование газового котла ......
01 05 2025 15:35:11
В данной статье вы узнаете, как производится монтаж ленточного фундамента для частного дома из кирпича или бетона, узнаете какие виды фундамента бывает, как правильно армировать, а так же предоставим фото монтажа....
30 04 2025 4:20:58
Почему паровое отопление нельзя устраивать в жилых домах. Особенности котлов для производ. пара и требов. к монтажу систем. Как организ. печное водяное отопл....
29 04 2025 9:46:14
Какая нужна краска для батарей отопления и какими составами лучше не пользоваться. Виды покрытий, их хаpaктеристики и преимущества. Рекомендации по окрашиванию радиаторов....
28 04 2025 6:23:48
В этой статье мы поговорим о том, как обустроить дренажную канаву вдоль забора. Вы узнаете, для чего она нужна, какие существуют разновидности канав, а также список требований по размещению. Далее поговорим о нескольких способах для усиления стенок, как сделать канаву своими руками и во сколько это обойдется. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 04 2025 0:26:29
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 ::
