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, как установить септик для высоких грунтовых вод. Вы узнаете, как определить УГВ, какие есть требования к септику, если на дачном участке высокий УГВ, как его разместить и какой септик выбрать – промышленные конструкции, устройство, выполненное из еврокуба или бетона. Далее будут рассмотрены особенности установки, решение проблемы вода в траншее и создание почвенной системы доочистки. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 7:22:17
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=>>...
29 10 2025 11:20:17
В этой статье будут рассмотрены бизнес идеи для дачи. Это и разведение кур, гусей, кроликов, копчение мяса, выращивание фруктов, овощей, цветов, зелени (на открытом грунте и в теплице). Также на даче можно делать гвозди, тротуарную и резиновую плитку, пеноблоки, керамзитные блоки, создание фермы улиток, пчел и перепелов. Все это описано с подсчетами по затратам, рентабельности и вариантами реализации....
28 10 2025 4:40:26
В этой статье мы расскажем вам о видах дверей для сантехнического шкафа в туалете. Вы узнаете о том, какие есть составляющие сантехнического шкафа, из каких материалов его можно сделать, каким по размеру может быть шкаф. После мы расскажем, какие инструменты пригодятся при проведении работ, что нужно сделать на подготовительном этапе, и какие есть варианты дизайна. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 10 2025 9:11:19
В данной статье вы узнаете как выбрать лучший вид облицовочного кирпича, мы рассмотрим такие виды как: железногорский, слоновая кость, зеленый, гиперпрессованный, терекс, черный, солома, евро, мстера, для цоколя, рваный, фигурный, фагот, гибкий, бежевый и т.д, а так же вы узнаете о их размерах и цветах....
26 10 2025 21:55:37
В этой статье речь пойдет о беседках в стиле хай-тек. Мы рассмотрим, какие у нее особенности, различные проекты и определимся с материалами для монтажа. После этого вы узнаете, как самостоятельно построить беседку в стиле хай-тек – сделать основание, собрать прочный и надежный каркас и со вкусом оформить новое построение. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 10 2025 15:45:21
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 10 2025 0:50:24
Эта статья для тех, кто заинтересовался темой создания пластиковых садовых дорожек, но не знает с чего начать. Расскажем о материалах, которые используются для монтажа дорожек: модульных плитах, газонных решетках, декинге, пластиковой плитке с кварцевым песком. Кроме того, узнаете, как из пластмассовых бутылок можно быстро уложить дорожку на придомовом участке. Подробные Детали в статье =>>...
23 10 2025 23:43:10
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=>>...
22 10 2025 3:32:53
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....
21 10 2025 22:39:29
Из данной статьи вы узнаете как выбрать культиватор для дачи и ознакомитесь на какие параметры обратить внимание. Обзор недорогих и надежных ручных моделей, их достоинства и недостатки....
20 10 2025 4:43:30
Дымоход является неотъемлемой частью работы отопительных аппаратов, выводя продукты сгорания из помещения в атмосферу. Очень важно составить и смонтировать дымоход правильно ......
19 10 2025 21:41:14
Хотите узнать как сделать фундамент стаканного типа? Наша пошаговая статья поможет вам разобраться и выполнить своими руками. Советы+ фото и видео в статье!...
18 10 2025 0:52:27
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 15:15:54
В этой статье речь пойдет о том, как выбрать краску для сайдинга. Мы рассмотрим проблему выбора краски, и вы узнаете, почему нельзя окрасить сайдинг обычной краской для наружного применения и как правильно подобрать краску. После будет рассмотрено окрашивание сайдинга, а именно подготовка панелей и технология окрашивания. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 10 2025 5:42:14
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=>>...
15 10 2025 14:28:12
Рекомендации по изготовлению пеллетной горелки своими руками: устройство, конструкция, принцип работы, фото и видео....
14 10 2025 13:14:31
Рекомендации, как обложить металлическую печь в бане кирпичом. Какой для этого подойдет кирпич и раствор. Зачем облицовывать железные банные печи....
13 10 2025 13:18:32
Чем закрыть батареи отопления. Экраны для радиаторов отопления из мдф, металлические, деревянные, пластиковые. Основные виды экранов для радиаторов. Преимущества и недостатки экранов....
12 10 2025 15:52:30
Хотите узнать как сделать Ливневую канализацию вокруг частного дома. Правильные правила монтажа и строительства дренажа, требования и советы по установке. Пошаговая инструкция +Видео. Узнайте подрробнее в статье=>>...
11 10 2025 16:15:55
В этой статье мы рассмотрим функции козырьков над входом в подъезд, какие бывают виды конструкции и из каких материалов их следует делать. Еще мы узнаем, как правильно установить козырек, и по каким стандартам следует делать форму и выбирать базу материалов. Узнайте подробности в статье=>>...
10 10 2025 19:59:20
Зачем нужен теплообменник для бани. Какие бывают контуры для нагрева воды, их принцип работы. Рекомендации по установке и подключению....
09 10 2025 1:26:17
В этой статье мы поговорим о таком материала, как рубипласт (рубемаст). Вы узнаете, что это, хаpaктеристики, разновидность и область применения материала, его достоинства и недостатки. Далее будет представлена инструкция по правильной укладке, технология, а после и особенности технического обслуживания/ремонта. Вы узнаете, как провести демонтаж, перевозить и хранить материалы, технику безопасности, а еще обслуживание и ремонт гидроизоляции кровли. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 10 2025 9:13:41
Обзор 10 МИФОВ о Каркасных домах. Все плюсы и минусы Каркасный домов! Смотрите отзывы экспертов строителей- Видео и +Фото проекты лучших и самых популярных каркасных домов. Смотрите подробнее в статье=>>...
07 10 2025 23:23:56
В этой статье мы поговорим о теплоотдаче биметаллических радиаторов. Мы расскажем вам о том, как увеличить теплоотдачу и о том, действительно ли настолько эффективен биметалл для использования в отопительных системах. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 10 2025 5:11:28
В этой статье мы поговорим об опалубке из ОСБ. В качестве ориентира будет рассмотрена стружечная плита, а также ее использование в строительстве, способ производства, разновидности и технические свойства. Далее будут рассмотрены правила установки, благодаря которым вы сможете своими руками сделать ОСБ опалубку. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 10 2025 9:53:13
Как осуществляется отопление сжиженным газом в баллонах частных домов или коттеджей. Общая информация об использовании углеродистых газов для обогрева помещений....
04 10 2025 13:59:27
Из каких материалов можно сделать свечной камин своими руками. Рекомендации по подготовке и изготовлению каминного портала из гипсокартона....
03 10 2025 10:49:50
Какие существуют дровяные печи для бани с баком для воды, их достоинства и недостатки. Виды нагревательных емкостей по способу размещения....
02 10 2025 12:57:42
В этой статье мы поговорим о клей пене для кладки газобетона. Вначале вы узнаете о технологических особенностях клеевого состава, после о самом составе, а также о форме выпуска и внешних хаpaктеристиках. Далее вы познакомитесь с лучшими производителями клей пены, найдете рекомендации по выбору и правила расчета расходования. В конце статье вы прочтете об особенностях использования и получите советы специалистов. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 10 2025 22:11:48
Достоинства и недостатки профилированного бруса из лиственницы. Строительство домов. Лиственница – прекрасное дерево для создания прочных домов и фундамента для них. В этой статье расскажем обо всех преимуществах и недостатках профилированного бруса из лиственницы в качестве материала для строительства жилья. Чем отличается клееный брус от профилированного, а также целесообразно ли его использование при застройке дома под ключ, приведем примерный расчет цена на брус. +Фото и Видео в статье>>...
30 09 2025 22:16:23
Часто люди задаются вопросом: как грамотно и аккуратно отделать помещение потолочным плинтусом? Советы и инструкция, как правильно и аккуратно обрезать потолочный плинтус. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 09 2025 16:41:35
Как установить вальмовую крышу своими руками. Все о стропильной системе крыши+ фото и видео инструкции по монтажу. А также покрытиям кровли и гидроизоляции! Узнайте подробнее в статье=>>...
28 09 2025 9:27:56
В этой статье мы поговорим о входных деревянных дверях для частных домов. Мы расскажем, какие функции выполняет такая дверь, какие у нее есть достоинства, разновидности, а также какие есть замки. В конце статьи мы оставили несколько полезных советов, которые будут вам полезны. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 09 2025 18:15:53
В этой статье мы расскажем вам, какую краску для крыши выбрать. Выбор редакции пал на резиновую краску для крыши, о преимуществах и пользе которой мы вам расскажем. Вы сможете узнать, как выбрать краску, цену, а также как подготовиться к покраске и чему особенно следует уделить внимание. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 09 2025 12:54:46
В этой статье расскажем об особенностях проектирования и последующего строительства дачных домов с мансардой. Узнаете, как рассчитывать нагрузку на фундамент в начальной стадии строительства. Как укреплять основание дома, при необходимости возведения мансарды, по прошествии времени. Какие материалы используют для утепления мансардного этажа и обеспечения оптимального микроклимата в помещении. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 09 2025 1:26:19
Хотите посмотреть на реальные видео отзывы о каркасных и щитовых домах? Уже живущие люди уже оценили все плюсы и минусы этих домов. Впитайте опыт людей, обсуди. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 09 2025 22:48:46
В этой статье мы поговорим о том, как сделать эпоксидный пол на балконе своими руками. Сначала будет описана краткая хаpaктеристика наливного эпоксидного пола, а также факторы, которые будут влиять на выбор наливного пола для балкона (климатические параметры, конструктивные особенности и эксплуатационные условия). Далее вы узнаете, как выполнить монтаж наливного пола, какие инструменты потребуются и технология заливки жидкого пола. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 09 2025 7:13:23
В этой статье мы поговорим об устройстве песчаного основания под фундамент. Вы узнаете, как провести правильную подготовку основания, каковые особенности устройства, для чего нужна песчаная отсыпка, и как делать основание из щебня. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 09 2025 4:17:59
Хотите узнать в какой последовательности делать ремонт в доме? Пошаговая статья поможет сделать правильно с черновой отделки. Капитальный ремонт. Фото+ видео! Узнайте подробности в статье=>>...
21 09 2025 13:30:15
В этой статье мы поговорим о стеновых панелях 3D для внутренней отделки. Мы расскажем о материалах, их которых создают 3D панели и всю суть технологии изготовления. Подробнее будут рассмотрены алюминиевые панели, а также материалы ПВХ, МДФ, ДВП, ДСП, натуральное дерево и гипс. После вы узнаете тонкости, которые связаны с этим видом материала и какая есть финишная отделка для панелей с эффектом 3D....
20 09 2025 2:58:29
В этой статье коснемся интересной темы строительства небольших дачных домиков из бруса недорого своими руками. Предоставим пошаговую инструкцию, сделаем краткий ликбез о видах бруса, из которого вы узнаете, какой материал наилучшим образом подходит для возведения небольших строений на даче, а именно: простой брус, профилированный, оцилиндрованный и клееный. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 09 2025 6:15:11
В этой статье мы рассмотрим, что собой представляют аккумуляторные отвертки, какие они бывают, в чем плюсы и минусы, а в конце статьи мы составили для вас список лучших отверток с подробной хаpaктеристикой. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 09 2025 8:28:32
В этой статье мы поговорим о том, почему натяжной потолок прилипает к потолку из бетона. Вы узнаете, по каким причинам начинает трещать потолок, какие существуют объяснения того, что полотно прилипает к поверхности, откуда появляется неприятный запах, а также как устранить эффект надувания. Далее вы узнаете, почему натяжной потолок начинает прилипать к основу, как решить проблемы со втягиванием и как избавиться от прилипания. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 09 2025 5:24:58
Хотите установить пленочный пол в доме? Узнай какой лучше: виды и пошаговый монтаж. Подробная статья +Советы и фото, видео. Укладка подробнее в статье=>>...
16 09 2025 22:52:44
В этой статье мы рассмотрим, что представляет собой полуторный силикатный кирпич, для каких видов работ его используют и его разновидности. Помимо этого мы расскажем вам, как рассчитать массу возведенной конструкции и покажем, какие преимущества у этого строительного материала. В статье вы найдете полезные советы по работе с кирпичом. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 09 2025 18:20:36
Из данной статьи вы узнаете о печи-камине в водяным контуром для дачи и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками, достоинствами и недостатками. Обзор ТОП-10 устройств и на что обратить внимание при выборе....
14 09 2025 20:26:56
Выбираем качественный линолеум для дома или квартиры? Какие виды бывают и что лучше выбрать для дома? Бытовой или Полукоммерческий? Разберем этот вопрос полностью и остановим свой выбор на лучшем. Самый твердый, экологичный и безопасный! Научись. Узнайте подробности в статье=>...
13 09 2025 11:36:42
Какую грунтовка глубокого проникновения выбрать и как использовать? Выбор акриловой или водной? Хаpaктеристики по дереву, металлу, бетону. Лучше кнауф? Разберем- Узнайте подробнее в статье=>>...
12 09 2025 10:16:51
Выполнение всей работы каждому человеку по силам, не привлекая при этом специалистов, можно выполнить монтаж пластиковых труб своими руками, что экономит денежные средства ......
11 09 2025 13:21:43
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 ::
