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.
Бабочка это прекрасный декоративный элемент для украшения дома и приусадебного участка. Ее вполне можно сделать своими руками из пластиковой бутылки. В этой статье приведена пошаговая инструкция изготовления такой бабочки. Они будут прекрасным дополнением подарочной упаковки, декоративным элементом штор, цветочных горшков, для создания 3д картины. Узнайте подробности в статье=>>...
07 05 2024 7:47:13
В этой статье мы поговорим о потолке из сайдинга. Мы расскажем, как выбрать сайдинг для потолка, а также в чем заключаются преимущества и недостатки материала. После вы узнаете, как выбрать материал, подготовить все для начала работ и нюансы разметки потолка. Далее мы рассмотрим, как установить каркас и сайдинговые панели, а в конце статьи вас ждут полезные рекомендации по креплению панелей....
06 05 2024 4:29:14
В этой статье мы поговорим с вами о люстрах в стиле прованс. Мы расскажем об отличительных чертах стиля, о материалах, из которых делают (керамика, хрусталь, кованый металл) и в конце статье вы найдете полезные советы от дизайнера. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 05 2024 23:17:11
На этой странице мы отвечаем на ваши вопросы по строительству каркасных домов бесплатно. Помощь и консультации экспертов! Обратитесь сейчас!...
04 05 2024 23:52:15
В этой статье мы поговорим о видах паркетной доски для пола. Мы расскажем, из какого материала делают покрытие, в чем отличия по количеству полос, какие есть достоинства и недостатки, а также рассмотрим все разновидности, в которые входят модульный, штучный, пронто, мозаичный и художественный вид паркетной доски. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 05 2024 7:14:20
В этой статье мы поговорим о том, как правильно сделать шубу на дом. В статье вы найдете краткое описание этого вида штукатурки и его достоинства. После будут рассмотрены инструменты, которыми следует наносить штукатурку и пошаговая инструкция. В конце статьи вы найдете полезные советы и рекомендации по нанесению материала. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 05 2024 2:58:54
Рекомендации, каким образом и где обнаружить воздушную пробку и как выпустить воздух из батареи. Выполнение работ при наличии крана Маевского и без него....
01 05 2024 21:21:12
В этой статье мы поговорим о мореной древесине. Мы расскажем, благодаря чему было сделано открытие об уникальных качествах мореной древесины, какими достоинствами она обладает, и все, что следует знать о ней. Также вы узнаете, как добывают материал, и в каких сферах используют. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 04 2024 1:25:54
Решили сделать бетонное крыльцо своими руками, но не знаете как сделать правильно? Ровные бетонные ступеньки получатся, смотри пошаговую инструкцию+ видео! Узнайте подробности в статье =>>...
29 04 2024 14:41:12
Виды нагревательных элементов и рекомендации, как выбрать теплый пол под плитку. Нюансы использования водяных или электрических систем напольного обогрева....
28 04 2024 8:34:17
Эта статья пригодится тем, кто задался целью обустроить на своем участке баню. Учитывая тот факт, что баню без печи трудно представить, расскажем об особенностях выбора облицовочного материала для ее декорирования и защиты от высоких температур. Узнаете, как отделать банную печь кирпичом, натуральным или искусственным камнем, клинкерной плиткой, изразцами и древесиной, в чем преимущества и недостатки каждого из материалов. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 04 2024 16:25:49
Обзор газового котла Протерм Ягуар: отзывы, технические хаpaктеристики, инструкция. Коды ошибок при неисправностях, устройство настенного котла Protherm Jaguar 24 JTV....
26 04 2024 11:20:26
Эта статья поможет тем, кто собирается заняться заменой дверных полотен и не хочет ошибиться с размерами. Расскажем о нормативах ГОСТ в новостройках, в панельных и кирпичных домах времен Советского союза. Узнаете, как осуществлять правильный замер ширины, высоты и глубины дверного проема для подбора дверей на кухню, в ванную комнату, туалет, в межкомнатное прострaнcтво, для двухстворчатых полотен в гостиную. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 04 2024 17:19:31
В данной статье вы узнаете что представляет собой сайдинг из ДПК, каковы его технические хаpaктеристики, плюсы и минусы, узнаете каких видов он бывает, а так же мы расскажем вам о основных моментах монтажа....
24 04 2024 16:20:40
Как составить план дома самому на компьютере и правильно онлайн или самостоятельно для строительства дома. Вам поможет эта пошаговая инструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 04 2024 18:45:39
В этой статье мы поговорим о том, как все вместить в маленькую кухню. Для начала будет рассмотрено, какую планировку выбрать – угловую или прямую, их достоинства и недостатки. Далее вы узнаете, что не подойдет для маленьких кухонь, а после перейдем к самому главному – какую мебель выбрать и как правильно расставить – кухонный гарнитур, барную стойку и стол, холодильник. В конце речь пойдет о цветовой гамме и полезных рекомендациях. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 04 2024 18:32:43
Дымоход является неотъемлемой частью работы отопительных аппаратов, выводя продукты сгорания из помещения в атмосферу. Очень важно составить и смонтировать дымоход правильно ......
21 04 2024 17:36:51
Как сделать септик для частного дома своими руками? Для частного дома, дачи. Выбираем материалы, устанавливаем, используем. Пошаговая инструкция +Видео. Просто с установкой, Узнайте подробности в статье=>...
20 04 2024 23:21:15
В этой статье мы поговорим о теплопроводности пенопласта. Мы расскажем об основах низкого уровня теплопроводности, попытаемся понять, как это происходит и как возможно, поговорим о преимуществах материала перед остальными утеплителями. Еще рассмотрим тему, которая затронет каждого – трудности выбора, а также в конце статьи есть мини-обзор на маркировку пенопласта. Узнайте подробности в статье=>>...
19 04 2024 18:24:41
В этой статье мы поговорим о размерах имитации бруса для внешней и внутренней отделки, длина широких балок 2,4,6 метров, ширина 140,170,180,190,195,200,250,270 мм, основные размеры: 20х135х6000 мм; 28х190х6000 мм; 20х140х6000 мм; 20х145х6000 мм; 35х190х6000 мм, толщина досок и многое другое....
18 04 2024 12:56:41
Пошаговая инструкция по выбору и монтажу строительного материала поможет построить гараж быстро и безошибочно. Важно учесть все рекомендации специалистов и правильно установить каркас и обшить его. Дальнейшее благоустройство в виде монтажа ворот и окон не вызовет затруднений. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 04 2024 15:49:40
Создаем мокрый фасад своими руками мы расскажем в этой статье в виде пошаговой инструкции. Технология обустройства мокрого фасада и типы. Пошаговая Инструкция здесь! +Видео. Узнайте подробности в статье=>...
16 04 2024 13:29:58
В этой статье предлагаем поговорить о том, как починить розетку, которая выпала из стены. Вы узнаете несколько простых и эффективных способов починить выпашую розетку, а после рассмотрим, как себя обезопасить и не допустить подобных поломок....
15 04 2024 1:40:23
Как построить энергоэффективный дом своими руками. Выгодно ли строить энергоэффективные жилые дома. Пассивные дома, плюсы и минусы. Фото и видео обзор! Узнайте подробности в статье=>>...
14 04 2024 4:17:29
В этой статье мы хотим рассказать вам о 22 творческих идеях для дома, которые помогут преобразить жилье и внести изюминку. Это идеальный вариант, если вы не хотите затевать ремонт и хотите постоянно что-то менять у себя дома. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 04 2024 18:31:14
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....
12 04 2024 16:45:29
В этой статье мы поделимся с вами опытом и расскажем вам, как выбрать дрель для домашних работ и для профессионалов. Чтобы вам было проще ориентироваться, мы разбили наш ТОП-11 на ТОПы поменьше, каждый из которых имеет свою четкую хаpaктеристику. Вы сможете выбрать как бюджетный аппарат, так и высокого класса. Выбор за вами! +Цены и обзор! Узнайте подробнее в статье=>>>...
11 04 2024 9:31:25
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=>>...
10 04 2024 19:11:55
Как правильно резать стекло в домашних условиях? В данной статье подробно опишем процесс резки стекла алмазным, шариковым, масляным стеклорезом. Что необходимо знать прежде, чем начать резать стекло. Какие необходимо соблюдать правила, чтобы сделать работу качественно. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 04 2024 11:10:50
В этой статье мы поговорим о насосах Агидель 10 и Агидель М. Для начала мы рассмотрим общие технические хаpaктеристики и назначение прибора. После этого будут рассмотрены конструкционные особенности насоса Агидель 10 и Агидель М, а также их параметры и недостатки по мнению пользователей. Далее вы найдете инструкцию по использованию, а также список типичных поломок и быстрые способы их устранения. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 04 2024 17:44:15
В этой статье будет рассказано об облицовке стен керамической плиткой. Мы расскажем вам, какие именно есть виды облицовочного материала, рассмотрим их преимущества и недостатки. Отдельным пунктом рассмотрим керамическую плитку в роли облицовочного материала и пошаговую инструкцию выполнения работ. В конце статьи подведены итоге. Узнайте подробности в статье=>>...
07 04 2024 7:48:25
В этой статье рассказано о план проекте одноэтажного дома с мансардой и его разновидностями по размерам и дополнениям. Здесь указаны преимущества и недостатки таких домиков, а также особенности проектов. Мы рассмотрим еще и готовые проекты размеров 6*6, 9*9 и 10*10 м. Далее будет рассмотрено, как произвести утепление чердака, как создать интересный интерьер и преимущества домов с мансардой из пеноблоков. Читайте далее в статье ==>>...
06 04 2024 9:45:22
Советы, как правильно и бережно пользоваться газовой колонкой. Правила безопасной эксплуатации нагревателя, способы проверки тяги и пуска колонки в работу....
05 04 2024 16:46:42
Рамочные фасады из мдф представляют собой сборную конструкцию, составляют которую рамка и вставленный в нее щит. Рамочные профили применяются при изготовлении любой корпусной мебели, но наиболее часто используются при создании кухонных шкафов. Мдф имеет следующие хаpaктеристики: стойкость к загрязнению и царапинам; устойчивость к ультрафиолетовым излучениям; легкий в обслуживании; отталкивает влагу; ударостоек; экологичный; стойкий к воздействую химических веществ....
04 04 2024 21:51:44
В данной статье вы познакомитесь с серией газовых котлов Сиберия 17, узнаете их устройство, какими техническими хаpaктеристиками они обладают, какие отзывы оставляют владельцы данных приборов, а также найдете инструкцию по эксплуатации....
03 04 2024 7:24:47
С помощью терморегулятора для настенного газового котла можно регулировать температурный режим в помещении....
02 04 2024 19:19:34
Какой минимальный угол наклона крыши из мягкой кровли? В этой статье вы узнаете, как выбрать уклон кровли для гибкой и битумной черепицы, как рассчитать наклон кровли по специальной технологии....
01 04 2024 18:39:21
Какая схема отопления двухэтажного дома лучше. Виды систем, их преимущества и недостатки. Рекомендации по выбору схемы в зависимости от индивидуальных условий....
31 03 2024 21:13:56
Что собой представляет корейский газовый котел Navien: обзор модельного ряда, описание конструкции и комплектации. Рекоменд.по запуску агрегата, расшифр. ошибок....
30 03 2024 2:27:57
Подробная инструкция по эксплуатации пароизоляционной пленки Ютафол Д96, Н110 Стандарт и Специал. Виды, свойства, технические хаpaктеристики, особенности применения и монтажа Ютафол какой стороной к утеплителю укладывать....
29 03 2024 1:55:51
Советы и рекомендации по выбору зеленых обоев в интерьере: однотонные и комбинированные фактурные вариации +Видео. В этой статье расскажем о зеленых обоях в интерьере, на кухне, в спальне, гостиной, детской комнате, коридоре. Узнаете, как при помощи сочетания различных оттенков одной и той же цветовой гаммы ил контрастных тонов, визуально менять прострaнcтво, а именно удлинять, расширять, скрывать различные дефекты и расставлять акценты. А также, какие сочетания зеленого с другими оттенками подходят для создания различных стилей в комнатах. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 03 2024 13:33:45
Из данной статьи вы узнаете о дизельном генераторе 5 - 5,5 кВт и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками трехфазных устройств и с автозапуском. Обзор ТОП-10 моделей и на что обратить внимание при покупке....
27 03 2024 4:13:53
Из данной статьи вы узнаете о электрических котлах Vaillant и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-8 лучших моделей с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
26 03 2024 13:52:47
Подробные рекомендации, как подобрать материалы и сварить печь для бани из трубы. Вертикальная и горизонтальная конструкция банных печей....
25 03 2024 20:36:35
В этой статье мы рассмотрим все связаннее с распашными петлями для ворот. В особенности мы уделим внимание хаpaктеристикам всех видов петель, рассмотрим, в каких случаях применять те или иные крепления, а в конце статьи мы оставили вам пошаговую инструкцию по установке и памятку по технике безопасности, которая поможет избежать главных ошибок. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 03 2024 1:16:41
В данной статье вы узнаете, как производится монтаж цокольного сайдинга своими руками, как крепится цоколь к фундаменту дома, узнаете как производится установка обрешетки, а так же мы расскажем вам о порядке отделки и обшивки сайдингом....
23 03 2024 4:49:48
Эта статья пригодится тем, кто планирует соорудить на даче коптильню своими руками. Расскажем, как смастерить устройство для горячего и холодного копчения. Узнаете, как из кирпича, металлических листов, бочек, ведер и других подручных материалов соорудить агрегат для домашнего пользования. Опишем технологию строительства горячей коптильни на фундаменте из кирпича. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 03 2024 20:49:29
В данной статье вы узнаете, какой сайдинг все же лучше - виниловый или металлический, мы подробно разберем каждый из видов сайдинга и предоставим вам подробное сравнение достоинств и недостатков....
21 03 2024 12:52:59
В этой статье мы рассмотрим, что такое блок автоматики для насоса и где его используют, какие есть нюансы при использовании, как правильно произвести установку и чего делать нельзя. Еще мы рассмотрим для примера хаpaктеристики блока автоматики Джилекс и как решить проблему «сухого хода». Узнайте подробнее в статье=>>...
20 03 2024 13:43:40
Общие сведения о том, из чего состоит печь с водяным отоплением и ее использовании в частном доме. Обзор схем некоторых печей, чьи конструкции наиболее популярны, их главные достоинства и недостатки....
19 03 2024 16:59:52
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 ::
