Piroliza lemnului se numește distilare distructivă. Acest proces este extinderea lemnului la o temperatură ridicată în termen de 450 ° C, fără oxigen. Datorită unui astfel de proces pentru a produce produse gazoase și lichide (inclusiv pe bază de colofoniu), precum și solid - cărbune.
lemn Tehnologie de piroliză
Piroliza este una dintre prima tehnologie a proceselor chimice cunoscute de omenire. Chiar și în mijlocul secolului al XII-lea, această tehnologie este folosită în mod activ pentru rasina de pin, care este folosit pentru impregnarea frânghii și nave de lemn prosmolki. Acest proces este numit apoi extragerea gudronului.
De la începutul dezvoltării industriei metalurgice, a existat o piroliză uscată pe bază de pește din lemn - ardere carbune. In acest proces, materialul final a fost de cărbune. Început utilizarea industrială răspândit poate fi numit din lemn din secolul al XIX-lea de piroliză. Produsul principal al pirolizei în acele zile a fost acid acetic. Materiile prime au fost doar lemn soiuri de foioase.
Procesul de piroliză se bazează pe diferite reacții de radicali liberi de degradare termică a celulozei, hemicelulozei și lignină. Aceste reacții au loc la temperaturi de la 200 la 400 ° C lemn Piroliza este un proces exoterm, în timpul căreia se obține o mare cantitate de căldură (aproximativ 1150kDzh / kg).
Circuit lemn proces de piroliză se compune din următoarele etape:
- tocare din lemn
- uscarea lemnului tocat
- piroliză
- răcirea și stabilizarea cărbunelui, pentru a preveni autoaprinderea
- vapori de proces condensa produse volatile.
Cel mai consumatoare de timp și de pas consumatoare de energie poate fi numit lemnul de uscare la nivelul de umiditate de 15%. Uscarea se efectuează în condițiile de temperatură 130-155 ° C cu ajutorul căldurii externe. Care apa este îndepărtată din cherestea, și de a schimba unele dintre componentele de lemn.
În plus, temperatura se ridică la nivelul de 280-455 ° C. În aceste condiții, evaporare și formarea de vrac a produselor de degradare din lemn. Astfel, există o eliberare de căldură activă (proces exoterm) pentru a izola cantități mari de CO2, CO, CH4, eteri, compuși carbonilici, hidrocarburi, acid acetic, metanol și omologi. La final rășina este îndepărtată.
Apoi calcinarea reziduul de lemn începe. Temperatura se ridică peste 500 ° C In timpul acestui proces, este eliberat și îndepărtat de rășină tare, precum CO2, H2, CO și hidrocarburi. Acesta este sfârșitul pirolizei și reziduul rezultat este cărbune.
produse din lemn de piroliză Displacement obținute sunt foarte diferite, totul depinde de mărimea bucăților de lemn, temperatura de proces și de durată, precum și nivelul de umiditate din materii prime.
Aparate pentru piroliza
Acest proces are loc în cocsificare. Retorta - un recipient metalic sudat de formă cilindrică. In interior, are un diametru de 2,5 2,9 m, iar grosimea este de 15 mm. În partea de sus a dispozitivului este un dispozitiv de încărcare pentru materiile prime, iar partea de jos a conului este localizat și descărcarea este cărbunele. Retorta are o înălțime de aproximativ 25 m. Retorta echipat cu patru duze. După ce amestecul superior de vapori de gaz de ieșire a duzei este introdusă prin al doilea lichid de răcire, elimină a treia regiune încălzită din gazele de răcire de cărbune, iar al patrulea, cea mai de jos, se introduc gazele reci care este răcit cărbune.
- continuu
- lot
- semi-continuu.
În plus, în conformitate cu principiul de încălzire sunt:
- aparate cu încălzire internă. În astfel de dispozitive de căldură este aplicată lemnului de lichid de răcire în contact direct. Deoarece lichidul de răcire ies gazele de ardere fierbinți care sunt forțate în dispozitivul de încărcare. În acest caz, procesul de piroliză se realizează mai lin, dar cantitatea de produși de degradare în aproximativ 7-10 ori mai puțin
- dispozitiv cu încălzire externă. In astfel de dispozitive se furnizează căldură prin pereții metalici ai cocsificare, care sunt încălzite prin gazele de ardere fierbinți.
La dispozitivele continuu toate etapele de proces au loc simultan: în partea de sus a uscării are loc, atunci - lemn sunt încălzite la temperatura de descompunere, în mijlocul lemnului este descompus, iar partea de jos - calcinat și răcit cărbune.
piroliza rapidă a lemnului
O varietate comună de piroliză poate fi numită piroliză rapidă, în care energia termică este aplicată amestecului de pornire la o viteză mare. Întregul proces are loc fără oxigen.
Procesul de piroliză lent comparabil prin ajustarea apa la punctul de fierbere, dar metoda de piroliză rapidă este comparabilă cu expunerea la ulei picătură de apă incandescent, care este numit de asemenea fierbere exploziv.
Principalele caracteristici ale lemnului de piroliză rapidă:
- posibilitatea formării unui proces închis curent continuu de producție tehnologică
- semnificativ end „puritatea“ a produselor de piroliză, care se realizează datorită etapei absenței gumat
- consum redus de energie a unui astfel de proces, în comparație cu alte tipuri de piroliză
- în acest proces, o mare cantitate de căldură (reacții exoterme în timpul pirolizei rapide sunt superioare endotermă).
Produse de piroliză din lemn
Astăzi, pentru punerea în aplicare a procesului de piroliză lemnului folosesc adesea soiuri de foioase, dar uneori, în cursul prelucrării complexe de materii prime utilizate și specii de rasinoase. Produsele finale ale pirolizei și numărul acestora depinde de tipul de lemn. De exemplu, mesteacăn pot fi obținute:
- 24-25% cărbune
- 50-55% deșeuri lichide (Mesto)
- 22-23% din produsele gazoase.
Cele mai mari bucăți de lemn, mai reziduul solid obținut.
În timpul procesării efectuate de rășină de lemn sedimentare Zizka, acesta este de aproximativ 7-10%. În același timp, există o varietate de componente de transformare. Rasina secreta cantitati mari de produse valoroase. Cel mai adesea, aceasta este acidul acetic. Se obține prin extracție cu rectificarea ulterioară și curățare chimică completă. După acești pași, pentru a primi alimente.
Dintre produsele de piroliză gazoase:
- 45-55% bioxid de carbon CO2
- 28-32% monoxid de carbon CO
- 1-2% H2 hidrogen
- 8-21% metan CH4
- 1,5-3,0% alte hidrocarburi.
tehnologii de lemn de piroliză sunt destul de diverse. Cu toate acestea, cele mai multe dintre dispozitivele utilizate în practica mondială este complet depășită și nu îndeplinește cerințele moderne. În plus, nevoia de a pirolizei lemnului tot timpul este redus, deoarece pentru a distruge materii prime ca ecologice, mai degrabă risipitor. În același timp, câștigă în popularitate astăzi tehnologia de rumeguș de piroliză.