Авторизация  /  регистрация
забыли пароль?  /  [ вход ]
fm
TOP  НОВОСТИ
читать все новости »


Общая характеристика процесса пиролиза.

 Типовой процесс разложения древесины под влиянием нагрева в бескислородной газовой атмосфере осуществляется в замкнутом сосуде(реторте), нагреваемом через стенки.
В реторте имеется патрубок для вывода образующихся парогазов в кондесационное устройство с приспособлением для отделения жидкости от газа.
В реторту помещают древесину, загрузочное отверстие закрывают и аппарат нагревают, регулирую температуру при помощи пирометра, помещенного в рекрационное пространство.
Нагревание ведут до Т 400-500 С.
По внешним признакам и контрольным замерам процесс можно разделить на следующие стадии:
1. Сушка - из древесины выделяется только влага, практически 0-150 С.
2. Собственно сухая перегонка (пиролиз).  На этой стадии в дистилляте появляется ряд органических продуктов и выделяется газ. Обычно эту стадию относят к температурному интервалу 150-350 С.
Для этой стадии характерен еще так называемый экзотермический период, наблюдающийся при Т 275-285 С, когда процесс идет очень энергично, с явным выделением реакционного тепла.
3. Стадия прокалки.  Она характерна отделением от угля, образовавшегося в предыдущей стадии , небольшого количество смол(1,5-2 %) и значительного количества неконденсируемых газов.
Начало этой стадии 350-400 С, конец же задается по производственным условиям и обычно не превышает 400-550 С.

Первым из компонентов древесины, уже при температуре несколько ниже 150 С, начинает распадаться ксилан, но в основном его распад идет при Т 250-260 С с образованием
фурфулола, уксусной кислоты и газов. Распад лигнина начинается при Т около 200 С, этот процесс вследствии гетеро- и гомолитической диссоциации химических связей между структурными
единицами лигнина и внутри их приводит к образованию низкомолекулярных летучих соединений и полной перестройке первичной структуры лигнина.
При Т выше 300 С начинает разлагаться целлюлоза.
Древесина представляет собой очень сложный комплекс органических соединений, отличающийся в большинстве своем высоким молекулярным весом, поэтому и процесс ее распада чрезвычайно
сложен и трудно поддается описанию и, тем более, расчету.
Несомненно, что в ходе процесса имеет место ряд последовательных и парралельных реакций, характеризующихся разрывом связей, существующих в исходном комплексе.
В результате образуются новые вещества, многие из которых при данных условиях нестабильны, легко реагируют между собой. В аппаратах периодического действия стадии процесса пиролиза протекают поледовательно во времени, тогда как в непрерывнодействующем аппарате в одно и тоже время в верхней зоне происходит сушка, ниже нагревание древесины до температуры экзотермической реакции, в средней зоне - разложение древесины и прокаливание угля, в нижней части происходит охлаждение угля перед выгрузкой. Поэтому при работе периодически действующего аппарата состав парогазовой смеси изменяется со временем, тогда как в непрерывном процессе остается во времени практически неизменным.

Схема пиролиза в непрерывнодействущем аппарате.
1- зона сушки,2- зона нагрева до Т экзотермической реакции,3- зона пиролиза и прокалки,4- промежуточная зона, 5- зона охлаждения угля.

Накопленный производственный опыт и проведенные в лабораторных условиях исследования позволили установить ряд зависимостей, определяющих влияние различных факторов на процесс пиролиза, а также связь между химическим составом древесины и продуктами ее термического распада. На процесс пиролиза влияют различные факторы, но в первую очередь сырьевые и режимные, которые будут рассмотрены ниже.

Теперь рассмотрим подробнее продукты пиролиза древесины.

 
    #