г. Вологда
+7 8172 27-96-20

Главная›Углевыжигательные печи «Огненный Дракон»›Пиролиз древесины

Производство древесного угля, пиролиз древесины

Пиролиз — разложение органического материала при нагреве с ограниченным доступом воздуха. В углевыжигательной печи древесина превращается в твёрдый углеродистый остаток — древесный уголь. Одновременно выделяются жидкие и газообразные продукты. Этот процесс называют сухой перегонкой, или «варением угля».

Из древесины получают уголь, жидкость и газ

При переугливании берёзы ориентировочный выход составляет около 25% древесного угля, 50% жидких продуктов и 20–25% газообразных веществ. Соотношение зависит от породы и влажности исходного сырья. Выделяющийся газ горит, поэтому его используют для получения тепла и поддержания процесса в печи.

Пиролизную жидкость называют жижкой. В ней более 350 химических компонентов, которые можно выделять при дальнейшей переработке. Среди них — уксусная, муравьиная и валерьяновая кислоты, метанол, формальдегид, ацетон и эфирные соединения.

Основную долю жижки составляет вода — примерно 60–80% массы. На древесные смолы приходится 5–15%, на вещества кислотной группы — до 10%, на метанол — около 5%, на прочие соединения — также около 5%. Это ориентировочные диапазоны состава разных образцов.

Прокаливание повышает содержание углерода

При сходном режиме обработки органическая масса угля из разных пород имеет близкий состав, хотя плотность различается. Обычно это около 80–85% углерода, 4–5% водорода и 5–15% кислорода. Более глубокое прокаливание позволяет повысить содержание углерода почти до 99%, но уменьшает выход готового угля.

Отдельно нормируется зольность. В золу входят минеральные примеси древесины — главным образом карбонаты и оксиды натрия, калия, кальция, железа и алюминия. Требования к маркам и сортам товарного угля приведены в ГОСТ 7657-84: предел зольности для марок А и Б — не выше 3%, для марки В — 4%; у высших сортов требования строже.

Пиролиз древесины проходит четыре стадии

СтадияТемпература, °CПроцесс
Сушка130–150Прогрев сырья и удаление воды
Начало термического распада150–275Разложение наименее стойких компонентов
Активный пиролизОт 275–290 до 350Распад древесины с выделением тепла и парогазов
ПрокаливаниеОт 350 до 450–550Удаление остаточных смол и газов

Сушка подготавливает всю закладку

На первой стадии тепло поступает извне. Древесину равномерно прогревают, удаляя воду из всей массы сырья. Подсушивание при 130–150 °C влияет на дальнейшее протекание пиролиза и качество угля. Однородные по размеру поленья помогают вести эту стадию равномерно.

Термический распад начинается с внешним подводом тепла

После сушки, при 150–275 °C, разлагаются наименее стойкие компоненты древесины. Выделяются углекислый газ, уксусная кислота и другие вещества. Для поддержания процесса на этой стадии также требуется нагрев от источника тепла печи.

Активный пиролиз выделяет собственное тепло

При 275–290 °C начинается экзотермический период — реакции идут с выделением тепла. Температура повышается примерно до 350 °C. Распадаются основные компоненты древесины, выходит большое количество газов, углеводородов, эфирных соединений, кислот и метанола.

Прокаливание завершает обработку угольного остатка

Эта стадия начинается примерно при 350 °C и обычно заканчивается при 450–550 °C. Из угля удаляются тяжёлые смолы и неконденсируемые газы. Конечную температуру выбирают по технологии производства и требуемому содержанию углерода.

Печь использует тепло продуктов пиролиза

В углевыжигательных печах парогазовую смесь отводят из камеры и направляют на дожиг. Полученное тепло участвует в нагреве древесины. Подробнее об устройстве камер, источниках тепла и разных схемах цикла — в обзоре углевыжигательных печей.

Для своего производства выберите печь «Огненный Дракон»; цены — на bmpa.ru. Отдел продаж поможет подобрать комплектацию.

Производство древесного угля

Подберём печь и источник тепла

Позвоните в отдел продаж — обсудим ваше сырьё и условия работы.

Отдел продаж+7 8172 27-96-20+7 8172 27-96-21