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


Режимные факторы пиролиза

Переходя к режимным факторам, мы рассмотрим зависимость процесса от скорости обугливания, давления в аппарате, конечной температуры и среды, окружающей элемент древесины.
Скорость. На основании лабораторных опытов можно сделать вывод, что скорость процесса оказывает заметное влияние в основном на стадию распада, проходящую в интервале температур 260-290 С. Интенсивная подача тепла в это время при измельченной древесине ведет к повышению выхода смолы и снижению выхода угля при практически не меняющихся выходах низкомолеклярных продуктов: кислоты, метанола, альдегидов. Можно предположить, что при медленном нагреве часть смолы коксуется на поверхности угля, увеличивая его выход, и одновременно кислород, находящийся в древесине, ассимилируется с водородом, давая воду, и с углеродом - СО2.
При быстрой гонке резко увеличивается выход газов и уменьшается выход угля и жидких дистиллятов.
Большое влияние на выходы оказывает повышенное давление, образующееся при интенсивном нагреве внутри аппарата.
Еще сильнее влияет в этом случае скорость вывода продуктов пиролиза из сферы реакции. Чем быстрее выводится смола, тем больше ее выход.
Давление в аппарате. Оно оказывает большое влияние на ход процесса термического распада. Например, при изменении давления от 200 атм до 5 мм рт.ст выходы (на абсолютно сухую лиственную древесину) угля и метанола падают от 34 до 20 % и от 3,1 до 1,2 % соответственно, но возрастает выход уксусной кислоты и смолы.
Одновременно при вакууме резко изменяется состав жижки: в ней появляется большое количество редуцирующих веществ о совершенно отсутствует осадочная смола.
Эти зависимости в аппаратах промышленного типа не используются, так как экономический эффект от их осуществления не окупит технические осложнения, возникающие при организации высокотемпературного процесса в металлических аппаратах в условиях давления или вакуума.
Конечная температура процесса. Продукты, выделяющиеся при пиролизе древесины, образуются в широком диапазоне температур. Каждый из продуктов имеет определенную температуру начала образования, свой максимум и конец образования. Максимумы подавляющего числа продуктов термического распада древесины относятся к температурному интервалу, соответствующему экзотермической реакции (выделение избыточного тепла). При этом существуют важные температурные точки:
  260 С, когда древесина становится бурой, отдав конституционную и некоторое количество реакционной влаги, СО2, муравьиной и уксусной кислот.
  400 С, когда отделение основной массы жидких продуктов уже закончено.
Дальнейшее повышение темпратуры процесса (прокалка) приводит к отделению небольшого количества (1,5-2%) тяжелых смол, значительно увеличивает выход неконденсируемых газов и дает уголь с повышенным содержанием углерода - до 90-95 %.
Среда. Ход и результаты пиролиза в значительной степени зависят от среды, в которой находится нагреваемая древесина. Обычной, наиболее часто встречающейся на практике средой является газовая, или точнее парогазовая. в реторте древесина подвергается пирогенному распаду в слабом токе благодаря естественной конвекции продуктов ее же распада.
В установках типа УВП-5 (распространенных у малого предпринимательства), древесина нагревается дымовыми газами, содержание кислорода в которых сильно понижено, газы проходя через толщу древесины отдают тепло до начала экзотермической реакции, после чего важным критерием является недопущение кислорода в пиролизную камеру во избежании перегрева и разрушения печи.
Несколько обособленно стоят процессы пиролиза, протекающие в среде перегретого водяного пара, водной и высококипящих нейтральных жидкостей. Разложение древесины в токе перегретого водяного пара приводит к отщеплению метоксильных групп, резкому повышению выхода летучих кислот и альдегидов, появлению в дистилляте веществ углеводного характера, снижению выхода угля и полному отсутствию осадочной смолы. Такие технологии используются преимущественно для изучения химических процессов.

 

При перепечатке данного материала обязательна ссылка на автора - Бондарчук И.А. коммерческий директор компании "Грильбон", а также гиперссылка на портал "Углежог" - http://www.uglezhog.com.ua/technologies

 

При подготовке раздела использовались следующие материалы:
1.Славянский А.К.,Шарков В.И. "Химическая технология древесины", Гослесбумиздат,
 Москва, 1962 г.
2.Гордон Л.В.,Скворцов С.О., Лисов В.И. "Технология и оборудование лесохимических производств", Лесная промышленность, Москва, 1988 г.
3.Юдкевич Ю.Д. статья "Производство древесного угля"

В продолжение темы предлагаем ознакомиться с углевыжигательными установками, представленными в разделе "Оборудование"

 

 
    #