Пиролиз

Продукты пиролиза каменного угля

Итак, в начале нашей статьи мы говорили, что пиролизом из угля можно получить следующие виды продуктов:

  • Твердый
  • Жидкость
  • Газообразный

Пиролиз

Теперь рассмотрим подробнее каждый вид продуктов пиролиза.

Твердый кокс получают в результате пиролиза угля, который сегодня в основном используется в таких отраслях, как черная и цветная металлургия. Кокс – более совершенное твердое топливо, чем уголь, поэтому его используют для выплавки металлов.

Однако кокс, хотя и является основным продуктом пиролиза угля, – далеко не самое ценное, что можно извлечь из этого природного ресурса. Побочным продуктом этого процесса является парогазовая смесь, содержащая множество химических соединений. Эта смесь разделяется конденсацией на жидкий и газообразный компоненты, из которых, в свою очередь, можно получить более 250 химических соединений.

Основным жидким продуктом пиролиза угля является каменноугольная смола, жидкий черный продукт, представляющий собой сложную смесь органических соединений. Из каменноугольной смолы путем дальнейшей обработки получают такие вещества, как:

  • Фенолы
  • Нафталин
  • Антрацен
  • Различные гетероциклические соединения
  • Технические масла
  • Синтетическое топливо

Однако стоит отметить, что масла и жидкие топлива, полученные при пиролизе угля, не подходят для использования в двигателях внутреннего сгорания, так как содержат в своем составе много примесей. По этой причине эти продукты пиролиза нуждаются в дополнительной очистке для дальнейшего использования. А это значительно увеличивает стоимость этих продуктов пиролиза, делая их производство нерентабельным.

Газообразным продуктом пиролиза угля является так называемый пиролизный газ, представляющий собой смесь горючих газов и различных химических соединений. Во многих странах мира в качестве альтернативного источника энергии сейчас используется пиролизный газ, в основном тепло.

Если эта технология для нас достаточно нова, пиролизный газ уже давно стал обычным топливом в некоторых европейских странах. Кроме того, пиролизный газ и каменноугольная смола могут использоваться для получения различных химических соединений. Следовательно, из этого газа выделяются бензол, фенол и другие вещества.

  • Комментарии к статье

Содержание второго блока

Оборудование для производства

В основе производственного процесса по производству древесного угля лежат следующие механизмы:

  1. Устройство для колки дров на гидравлике.
  2. Бензопилы.
  3. Весы.
  4. Угольная печь.
  5. Генератор электричества.

Для строительства топки следует оборудовать открытую ровную площадку, сама топка должна быть качественной, обеспечивающей невозможность проникновения кислорода. В противном случае часть сырья не будет переработана, а сгорит.

Видео: печь для производства угля.

Хорошая печь устроена таким образом, что газы, образующиеся при окислении, подают в печь, сжигают там и направляют на поддержание необходимой температуры. Эта экономия энергии экологична и экономична.

Также существует оборудование, в котором можно использовать только одну емкость. В этом случае прерывается процесс непрерывности технологического производства древесного угля и наступает простой. Эта ситуация решается наличием съемных емкостей, в которых можно отдельно просушить, окислить дрова и дать им гореть.

Современные технологии производства древесного угля безотходны, экологически чисты и эргономичны. Оборудование не требует дальнейшего и специального обслуживания. На производстве, как правило, есть 3 человека, которые отвечают за непрерывность процесса и автоматическую настройку станков.

Техника отличается вариативностью, но их можно сгруппировать в 3 основных типа:

  1. Мобильные подразделения;
  2. Стационарные механизмы;
  3. Вспомогательное оборудование.

Первая и вторая группы оборудования отличаются друг от друга наличием и отсутствием возможности его переноса. Кроме того, некоторые типы оборудования выполняют единственную функцию для сушки и пиролиза.

Печи на углях весят от 6 до 80 тонн. Выбирая мобильную технику, следует брать небольшие модели, которые позволят менять их положение. Выбор в их пользу обусловлен отсутствием возможности систематически поставлять расходные материалы в конкретное место. Мобильные агрегаты состоят из модулей, они быстро собираются и разбираются. Их можно размещать, не создавая дополнительных навесов и защитных помещений.

Стационарные установки, с другой стороны, требуют выделения отдельного адаптированного помещения, которое можно использовать одновременно как склад для готовой продукции.

Монтаж оборудования должен выполняться специалистами и соответствовать положениям ГОСТ. Все установки должны соответствовать требованиям безопасности и защиты окружающей среды, так как отходы и остатки углерода сжигаются в печах.

Дополнительное оборудование желательно приобретать, так как оно значительно сокращает расходы, в основном временного характера. К таким механизмам относятся дозатор для взвешивания и наполнения, сепаратор.

Достоинства и недостатки котлов пиролизного типа

В газовых котлах топливо используется более эффективно, так как оно сгорает практически полностью. Это не только позволяет получать больше тепла, но и снижает вредные выбросы в атмосферу.

Иногда такие котлы используются для утилизации промышленных отходов с минимальным загрязнением атмосферы. Кроме того, уменьшается количество золы, а значит, частота уборок меньше (при использовании дров – примерно раз в неделю).

При прямом сжигании твердого топлива регулировать нагрев теплоносителя довольно сложно. В пиролизных котлах длительного горения это возможно благодаря контролю подачи воздуха.

Размер используемой древесины может быть довольно большим; можно использовать неразрезанную древесину. Современные модели оснащены электронным оборудованием, что делает управление процессом нагрева проще и удобнее.

К недостаткам можно отнести дороговизну оборудования и высокие требования к качеству сырья. Экономия топлива со временем окупит затраты на ваше оборудование. В качестве топлива рекомендуется использовать высушенные дрова в течение 12 месяцев влажностью 12-20 %.

В противном случае котел не будет работать с заявленной мощностью и отключится даже при уменьшении подачи воздуха. При низкой температуре охлаждающей жидкости в обратном трубопроводе температура в первичной камере будет падать, что может привести к утечке топлива.

Чтобы этого избежать, иногда устанавливают специальную байпасную трубку. При этом усложняется конструкция системы отопления и увеличивается стоимость монтажа.

Использование принудительной тяги

Для правильной работы пиролизного котла длительного горения требуется подача первичного и вторичного воздуха. Принудительная тяга обеспечивается вентилятором или дымососом, который работает от источника питания.

Это позволяет:

  • быстро повысить температуру в камере сгорания и во всей системе отопления;
  • ускорить запуск процесса пиролиза;
  • продлить работу котла с загрузкой топлива;
  • автоматически поддерживать температуру охлаждающей жидкости.

Единственный недостаток – необходимость постоянного кормления. При его отсутствии работа системы отопления приостанавливается. Одним из выходов может стать использование котла с естественной тягой, не требующего подключения к сети.

Для его полноценной работы необходим грамотно спроектированный и установленный камин. Эти котлы следует чистить чаще. Из-за отсутствия электроники вероятность поломок сводится к минимуму. Однако КПД таких котлов ниже, что компенсируется меньшей стоимостью.

Использование твердотопливных пиролизных котлов – один из эффективных способов организации автономного отопления. Современное электронное оборудование, контролирующее рабочий процесс, позволяет автоматизировать процесс нагрева.

Отсутствие газа или недостаточная мощность от электросети вынуждает домовладельцев решать проблему зимнего отопления твердотопливным оборудованием. Среди этих агрегатов отдельной группой выделяются пиролизные котлы длительного горения (вторая распространенная, не совсем точная, однако название – газовые котлы). Причина тому – высокий КПД – до 85% и широкий диапазон мощности устройства – от 30 до 100 %.

Как правильно топить углем котел с пиролизным сжиганием

  • Розжиг угольного пиролизного котла: при полностью открытой заслонке уголь воспламеняется. Запрещается использовать керосин, бензин или другие соединения, способные быстро воспламенить пламя. Для розжига используется небольшое количество сухой древесины.
  • Перевод котла в режим пиролиза – по прошествии 15-20 минут заслонки закрывают и переводят в режим пиролиза. С одной закладки котел продолжает работать до нескольких суток.

Какой уголь лучше для пиролизных котлов

высокая температура

В конструкции использована толстостенная стальная или чугунная топка с вертикальной загрузкой. Несмотря на изменения внутреннего устройства, топить пиролизный котел необходимо только углем, степень которого указана в технической документации.

К размеру фракции предъявляются отдельные требования. Автоматические котлы лучше топить мелким углем 0,5-2 см, это связано с особенностью винтовой подачи.

  • Антрацит – самые современные модели отопительного оборудования работают на антрацитовом угле. Уголь имеет хорошую теплотворную способность и низкую зольность.
  • Каменный уголь – также оправдано использование каменного угля в пиролизных котлах. Этот вид топлива является эталоном для расчета вредности.
  • Бурый уголь – имеет повышенную зольность, в результате чего часто наблюдается выгорание решеток. Использование бурого угля в пиролизном котле возможно только при наличии системы предварительного подогрева воздуха перед подачей его в топку. Запрещается использование высокозольных и влажных сортов породы.
  • Древесный уголь длиннопламенный – пластинчатый и крупнозернистый. Он получил свое название от способности гореть длинным пламенем, как дерево. При этом время горения длиннопламенного угля больше, примерно в 2-2,5 раза, чем у древесного.
  • Угольные брикеты производятся из угольных отходов путем прессования и добавления цементных смесей. Брикеты быстро горят и обладают хорошей теплотворной способностью. Среди преимуществ также выделяют практически полное отсутствие золошлаковых остатков.

оптимальные типы

Расход угля в пиролизном котле

сильный мороз теплая зимняя среда

Расчеты производятся следующим образом:

  1. Рассчитывается отапливаемая площадь – для этого длина дома умножается на его ширину.
  2. Рассчитайте необходимую мощность котла по формуле 1 кВт = 10 м².
  3. Рассчитайте затраты на отапливаемое помещение. Средние затраты за отопительный сезон составят 550 кг на каждые 10 кВт котла или 100 м².
  4. Полученное значение умножается на количество месяцев отопительного сезона.

Производители в технической документации указывают, сколько времени проработает котел на угольной доске, перечисляют все виды топлива, разрешенные к использованию, примерный расход и другие характеристики.

Выбор марки производителя пиролизного угольного оборудования

внутренний рынок

  • Пиролизные угольные котлы российского производства – выпускаемая продукция адаптирована к отечественным условиям эксплуатации, неприхотлива к качеству топлива. Самые популярные модели – Траян, Гейзер, Диво.
  • Разновидности импортных угольных пиролизных котлов: теплогенераторы, производимые в странах ЕС, изготавливаются из стали или чугуна. Допускается комбинированная конструкция, когда вместе со стальным теплообменником используются чугунные решетки. Продукция отличается высокой надежностью, полной автоматизацией процесса горения и большим сроком службы. Популярен модельный ряд компаний: Buderus, Atmos и др.

российские котлы

Как выбрать пиролизный котел

Рынок предлагает покупателю широкий выбор. Большинство агрегатов – творения чешских производителей, но лидерство принадлежит немецким представителям. Практически всем моделям требуется электричество, они могут работать на угле, дровах или комбинироваться.

При выборе нужно обращать внимание на:

  • единичная мощность;
  • внешний дизайн;

  • количество очертаний.

Покупая такой отопительный прибор, необходимо правильно подобрать его мощность, чтобы в помещении было достаточно тепла. Ориентир такой: 1 кВт мощности пиролизного котла требуется для обогрева 10 м2 помещения. Это с учетом того, что дом хорошо утеплен, высота стен не превышает 3-х метров. Если возможны тепловые потери дома, то покупатель не уверен в надежности постройки, поэтому учитывается не 1 кВт, а 1,3 кВт. Например, для помещения площадью 30 кв.м потребуется установка пиролиза мощностью не менее 3,9 кВт (1,3 кВт * 30 кв.м / 10 = 3,9 кВт).

Пиролизные котлы – это технологические устройства, которые имеют большое количество электроники и различных настроек, более дорогие имеют панель управления и керамическую печь, позволяющую сохранять тепло длительное время, хорошие технические характеристики. Также можно встретить более новые модели – пиролизный котел в чугунном корпусе (немецкий производитель Dakon).

Также есть модели, которые еще могут работать без электричества. Это котлы OPOR (Чехия). Суть их работы заключается в следующем: при пиролизе топлива происходит газообразование, их путь проходит через диффузионную горелку, откуда они направляются в камеру сгорания.

Горение происходит за счет вторичного воздуха. Вторичный воздух не усиливается вентилятором и не направляется в камеру сгорания, в отличие от большинства моделей, он втягивается в камеру при движении газов. Этому способствует специальная порфировая трубка. Путем открытия заслонок вторичного и первичного воздуха регулируется мощность котла. Эти модели работают полностью автономно и гарантируют эффективность 89%.

Автономные системы отопления актуальны в основном там, где невозможно подключение к основной электросети. Одним из современных видов таких систем являются твердотопливные пиролизные котлы с длительным периодом горения.

Доступные для продажи модели различаются мощностью, конфигурацией и ценой. Такие котлы обладают высоким КПД и минимальными выбросами продуктов сгорания в атмосферу. Возможность автоматизации управления делает их использование более удобным.

Суть работы пиролизного котла

Такой пиролизный котел еще называют газогенератором. Суть работы при сжигании топлива методом пиролиза: под воздействием высоких температур и в условиях недостатка кислорода твердое топливо (уголь, угольные брикеты) разлагается на летучие частицы. Получается так называемый пиролизный газ. Температурные показатели для отопительного оборудования 200-800 градусов. Эта химическая реакция способствует лучшему нагреву и сушке топлива в котле, осуществляется нагрев, который идет в сторону сгорания воздуха.

Рис. 2

Высокая температура способствует смешиванию кислорода с выделяемым пиролизным газом. В результате газ горит. Тепловая энергия вырабатывается горящим газом. Следует отметить, что пиролизный газ также взаимодействует с активированным углем при его сгорании. Поэтому уходящие из котла дымовые газы практически не содержат вредных компонентов. Скорее они представляют собой смесь углекислого газа и водяного пара. Образовавшийся CO2 выбрасывается в окружающую среду в три раза меньше, чем выбросы обычных угольных или дровяных котлов. Эти агрегаты считаются экологически чистыми, они не загрязняют окружающую среду.

Агрегаты этого типа работают с углем и дровами. При использовании некачественного топлива нагреватель теряет мощность до 50%. Это топливо плохо горит, дымится, мало нагревается и сокращает срок службы котла и дымохода.

Преимущества пиролизных установок:

  • мощность регулируется от 30% до 100%;
  • процесс очистки и обслуживания прост;
  • низкий расход топлива;
  • заправка в сутки только один раз;
  • сразу сгорает большое количество топлива;

  • использование угольного котла сырого топлива, влажность которого не более 20 %.

Недостатки:

  • дорогое отопительное устройство;
  • нужно электричество.

Каждый вид топлива горит по-своему. Что касается угля, бурое топливо горит за 8 часов, а мазут – за 10 часов. С пиролизными котлами можно сэкономить даже с учетом таких недостатков, как необходимость в электричестве, не дешевом. Электричество необходимо для питания вентилятора, но для его работы требуется всего 85 Вт (как и для обычной лампочки). Если это проблема, дизель-генератор позаботится об этом.

Преимущества отопительных агрегатов пиролизного типа

  • Помимо высокого КПД и возможности регулирования мощности, к достоинствам этого оборудования можно отнести длительное время работы от одной платы.
  • Высокая экологичность: процесс горения продолжается до тех пор, пока топливо практически полностью не разложится на нейтральные вещества – воду и углекислый газ, дымоходы не покрыты смолами. Образуются незначительные побочные газообразные вредные вещества.
  • Курение в номере исключено. Нет образования сажи, количество образующейся золы минимально. Простая автоматизация упрощает управление агрегатом.
  • Разнообразие топлива: дрова, древесные отходы, уголь – в этом преимущество котлов.
  • Не требует частого обслуживания: продукты сгорания не загрязняют агрегат, но требуется периодическая чистка. Высокотехнологичная автоматика отслеживает неисправности и предупреждает об их возникновении.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Установка для производства древесного угля, отличающаяся тем, что она выполнена в виде корпуса, ориентированного горизонтально с торцами и боковыми стенками из огнеупора, разделенного огнеупорными перегородками, ориентированными вертикально, по меньшей мере, на один блок сгорания, по меньшей мере, на один блок пиролиза и а, перекрывая выход выхлопных газов, по крайней мере, один коллектор пиролизного газа расположен в нижней части корпуса, а каналы парогазовой смеси, выход выхлопных газов, подача вторичного воздуха и циркуляция водяного пара выполнены в боковых стенках и / или перегородки корпуса, при этом блок сгорания выполнен в виде камеры сгорания с загрузочными отверстиями и заслонками, регулирующими подачу первичного воздуха, блок пиролиза содержит не менее двух ячеек, образованных стенками корпуса и / или вертикальные перегородки, по крайней мере, с одной ретортой, расположенной в каждой из ячеек, снабженной трубкой отвод, канал парогазовой смеси соединен с одной стороны с блоком сгорания, а с другой стороны с пиролизным блоком, выход дымовых газов с одной стороны соединен с пиролизным блоком, а с другой стороны с дымовым газом на выходе, входной канал вторичного воздуха соединен с блоком дымовых газов, канал циркуляции водяного пара соединен с одной стороны с коллектором пиролизного газа, а с другой стороны с выходным отверстием для выхлопного газа, а коллектор пиролизного газа соединен с одной сторона к выходу реторты и подключена к блоку сгорания с другой стороны.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в стенках каждой ячейки пиролизной установки выполнены отверстия для соединения полости ячейки с каналом парогазовой смеси и каналом отвода отработанных газов.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ячейка пиролизной установки снабжена герметичной огнеупорной крышкой.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок отвода ОГ выполнен в виде камеры, образованной стенками и / или перегородками корпуса, с отверстиями для соединения камеры отвода ОГ с каналами для подача вторичного воздуха, водяного пара и отвода выхлопных газов.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что вход канала подачи вторичного воздуха расположен в нижней стенке корпуса, а выход – в стенке блока отвода отработанных газов.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каналы циркуляции водяного пара размещены в каналах подачи вторичного воздуха.

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что снабжена двухходовым клапаном, выполненным с возможностью перекрытия канала циркуляции водяного пара от коллектора пиролизного газа.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ячейки пиролизной установки выполнены с горизонтальным квадратным сечением.

9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждая реторта расположена в центральной части камеры на расстоянии от ее стенок не более 0,4 м.

10. Установка по п.4, отличающаяся тем, что объем камеры сгорания агрегата сгорания составляет не более 37% от объема ячеек пиролизного агрегата и не менее 110% от объема камеры установка удаления выхлопных газов.

11. Установка по п.2, отличающаяся тем, что площадь стыковых отверстий с каналом парогазовой смеси каждой ячейки составляет не более 140% площади поперечного сечения канала парогазовой смеси.

12. Установка по п.1, отличающаяся тем, что реторта пиролизной установки выполнена в виде корпуса с днищем, крышкой и цилиндрической боковой стенкой, снабженной газоотводным патрубком, соединенным с коллектором пиролизного газа при этом боковая стенка выполнена многослойной, а в верхней части боковой стенки установлен газоотводящий патрубок.

13. Установка по п.1, отличающаяся тем, что боковая стенка реторты образована по меньшей мере одним катаным листом или двумя металлическими цилиндрами, расположенными соосно технологической полости.

14. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит фильтрующий блок, вытяжной вентилятор и дымоход, последовательно соединенные выхлопной трубой с блоком удаления выхлопных газов.

Запуск котла

При запуске пиролизной установки стоит учитывать характеристики, по которым она отличается от классических котлов. Работа устройства в режиме газогенератора осуществляется благодаря двум камерам, которые оборудованы дверцами (заслонками)

Но не все помнят, что такой отопительный агрегат нужно предварительно нагреть.

Рис. 3

При достижении температуры + 500- + 800 градусов можно начинать замачивание твердого топлива, а уже потом переводить заслонку в режим работы пиролиза и запускать дымосос. Чистое желто-белое пламя (рис. 3) подтверждает правильную настройку газогенератора, отсутствие токсичных продуктов сгорания в дымовых смесях.

Такая последовательность действий при зажигании обеспечивает медленное бескислородное сгорание топлива, эффективное выделение и сгорание (чистого) пиролизного газа, а также комфортную и постоянную температуру окружающей среды в течение 24 часов.

Принцип действия пиролизного котла длительного горения

Пиролизные котлы длительного горения набирают значительную популярность, особенно в тех сферах, где нет доступа к газу

Работа оборудования основана на разложении органического топлива (дров) в условиях высокой температуры и недостатка кислорода с последующим сжиганием выделяющихся пиролизных газов. Поскольку процесс условно можно разделить на два этапа, для его протекания используется топка с двумя отсеками. Топливо помещается в загрузочную камеру, которая начинает гореть. Процесс горения постепенно переходит в термическое разложение из-за ограничения доступа кислорода, необходимого для горения. Высокая температура и низкая концентрация кислорода приводят к образованию продуктов разложения: кокса и пиролизного газа. Последний, попадая во вторую камеру, сгорает уже в условиях доступа вторичного воздуха. Чаще всего предусматривается принудительно с помощью вентилятора или дымососа. Процесс горения происходит при температуре выше 1000 ° C. От продуктов сгорания тепло передается жидкости, заполняющей теплообменник. Конечные газообразные продукты процесса выводятся через дымоход.

На сегодняшний день пиролизные котлы длительного горения считаются наиболее эффективным и экономичным отопительным оборудованием. Сложная двухкамерная конструкция котла объясняет его высокую стоимость. Самый высокий КПД среди тепловых групп позволяет получить быструю амортизацию котла.

Производство древесного угля

Преимущество деятельности, основанной на использовании очень дешевого или бесплатного сырья, заключается в высокой рентабельности и быстрой амортизации производства.

Природа «производит» древесину в достаточном количестве, поэтому угледобывающая компания может работать круглый год и с полной производственной мощностью.

Также, в отличие от деревообрабатывающей промышленности, качество сырья не имеет большого значения, что позволяет использовать валежник и сухие стоячие деревья.

В этой статье будет рассмотрен подробный план организации бизнеса по переработке древесного сырья в высококачественный древесный уголь для барбекю или для дальнейшего использования в медицинских целях.

Оценка нашей компании:

Первоначальные вложения – от 300 000 руб.

Насыщенность рынка средняя.

Сложность открытия бизнеса 5/10.

Принцип работы

В отличие от традиционных твердотопливных котлов, пиролизные котлы используют двойной цикл сгорания. В процессе термического разложения органических веществ выделяются пиролизные газы, горение которых приводит к большому выделению тепловой энергии.

Использование пиролиза позволяет получить больше тепла от сгорания топлива. Пиролизные (газогенераторные) котлы имеют две камеры: для сжигания твердого топлива и отходящего газа.

В первой камере сгорание происходит при низком уровне кислорода и при высокой температуре (200-800 ° C), при этом запускается процесс пиролиза. Количество выделяемого газа зависит от используемого сырья. Древесина более подходит, так как при сжигании выделяет больше всего пиролизного газа.

Оптимальная толщина дров – 70 мм, кроме них можно использовать пеллеты или опилки в количестве не более 25%, так как они не обеспечивают достаточной мощности горения.

Работа газового котла длительного горения происходит по следующей схеме:

  1. Топливо помещается на решетку (огнеупорную решетку) через загрузочное окно.
  2. Подвести к нему первичный воздух.
  3. Топливо поджигается и доводится до режима, достигающего необходимой температуры.
  4. Подача первичного воздуха ограничивается закрытием клапана, из-за чего начинается процесс пиролиза.
  5. Пиролизный газ с помощью вентилятора поступает во вторичную камеру, куда подается вторичный воздух.
  6. Горячий газ при контакте с кислородом горит, выделяя большое количество тепла, которое нагревает хладагент в теплообменнике.
  7. Продукты горения выводятся через дымоход.

В зависимости от количества поступающего вторичного воздуха реакция протекает с разной скоростью. Это позволяет регулировать температуру охлаждающей жидкости с помощью автоматического клапана, ограничивая подачу воздуха в камеру дожигания.

При оптимальном качестве сжигаемой древесины КПД пиролизных котлов длительного горения составляет 85-90%. Этот показатель резко снижается с увеличением влажности древесины, так как водяной пар снижает концентрацию горючих газов.

Производство древесного угля

Технология производства древесного угля относительно проста, но все же требует определенной культуры производства и владения особенностями технологических процессов. Несоблюдение технологических процессов приводит к снижению выхода угля, уголь получается с трещинами, мелкой, смолистым запахом, несгоревшим. 

  

Чтобы получить древесный уголь из древесины, он должен пройти процесс пиролиза, разложения без кислорода. Древесина разлагается под воздействием нагрева в реторте – стальной емкости с плотно закрытыми загрузочными отверстиями, нагрев происходит путем помещения реторты в специальную печь.

Выделяющиеся при пиролизе газы по специальной трубе отводятся из реторты в камеру сгорания и там сжигаются. Благодаря постоянному потоку газа, выбрасываемого в топку, расход дров на поддержание горения минимален. Пиролиз можно разделить на три основных этапа, которые отличаются друг от друга контрольными размерами и видимыми признаками.

Сушка древесины – это первый шаг. Происходит при температуре ниже 150 ° C, из сырья выходит влага. Технический процесс начинается просто с того, что измельченные до необходимого размера березовые дрова помещают в реторту, загрузочное отверстие закрывают и помещают в сушильную камеру. Сырье должно соответствовать ГОСТ 24260-80.

Для шлифования заготовок до оптимальных размеров, длиной не более 0,5 м и диаметром не более 0,1-0,15 м используется специальный станок – дровокол электрический.

После сушки древесины реторта перемещается в камеру пиролиза с помощью подъемного механизма (например, кран-балки). Здесь происходит вторая фаза: собственно пиролиз, сухая перегонка.

Из-за того, что древесина состоит из целого комплекса органических соединений, процесс разложения древесины очень сложен. Органические соединения имеют разную молекулярную массу, поэтому химические реакции, происходящие между ними, также различны. В контексте этого сайта имеет смысл описывать эти реакции только в общих чертах, так как будет сложно рассчитать или подробно описать все эти реакции .

  

Как правило, в процессе пиролиза происходят последовательные и параллельные химические реакции, ведущие к появлению новых связей и разрыву старых связей, существовавших до термообработки. Образующиеся новые вещества инициируют взаимные реакции.

Ксилан начинает распадаться первым, при температуре 150 ° C, процесс продолжается при 250 ° C и выше. Этот процесс приводит к образованию таких веществ, как уксусная кислота, фурфулол и газ.

Кроме того, гемицеллюлозы начинают разлагаться на поверхности древесины при температуре 170-200 ° C.

В дальнейшем лагнин начинает распадаться при температуре 200 ° C, что приводит к высвобождению низкомолекулярных летучих соединений. А при 300 ° C целлюлоза разлагается.

На этом этапе можно выделить период, называемый экзотермическим, что очень важно для всего процесса сжигания угля в целом. В течение этого периода бурно протекает пиролиз, выделяется тепло реакции, это происходит при температуре около 280 ° C. Температура древесины начинает самопроизвольно повышаться, пока не будет высвобождено все тепло экзотермы.

Для следующего шага, прокаливания угля, снова потребуется внешнее тепло.

Третий этап – обжиг угля. Если уголь образовался на предыдущем этапе, то в этом небольшом количестве смолы и многих неконденсируемых газов отделяется от образовавшегося угля. Это происходит при температурах от 350 ° C до 550 ° C. Прокаливание происходит в той же камере пиролиза.

  

Завершающий этап – охлаждение, упаковка, хранение. По окончании процесса пиролиза реторты с готовым углем удаляются из камеры пиролиза поочередно или попарно с помощью кран-балки и устанавливаются в бокс для охлаждения. Время охлаждения зависит от внешних факторов (сезона, наличия или отсутствия ветра, осадков).

Охлажденные реторты снова поднимаются и подвешиваются над наполнителем, после открытия нижних сливных отверстий они опорожняются. Кроме того, уголь просеивают от мелких фракций и пыли, фасуют, взвешивают и зашивают пачки углем.

Упакованная продукция хранится на складе до следующей отгрузки потребителям.

Освобожденные от угля реторты заполняются древесиной и помещаются в сушильную камеру.

Источник – https://mr-build.ru/newteplo/retortnye-peci-dla-proizvodstva-drevesnogo-ugla.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: