Меню
UKR
ESP
RUS
RUS
Youtube
Facebook
Підписатися на новини
Назад
ПІРОЛІЗ ДЕРЕВИНИ (суха перегонка деревини)

Піроліз деревини - розкладання деревини при нагріванні до 450°C без доступу повітря з утворенням газоподібних і рідких (в т. ч. деревної смоли) продуктів, а також твердого залишку - деревного вугілля.

Суха перегонка деревини - один з перших процесів хімічної технології. Починаючи з XII ст. її широко використовували в Росії для вироблення соснової смоли (служить для просмолки дерев'яних суден і просочення канатів); цей промисел носив назву смолокуріння. З розвитком металургії виник інший промисел, також заснований на сухій перегонці деревини, - обвуглення з отриманням деревного вугілля. Початок промислового застосування піролізу деревини відноситься до XIX ст., Сировиною була тільки деревина листяних порід, головним продуктом - оцтова кислота.

Для здійснення процесу в даний час зазвичай застосовують деревину листяних порід (напр., березу), рідше (головним чином при комплексній переробці сировини) - деревину хвойних порід. При піролізі деревини берези (вологість 10-15%) отримують 24-25% деревного вугілля, 50-55% рідких (так звана жижка) і 22-23% газоподібних продуктів. Чим більше розмір шматків деревини, взятої для піролізу, тим крупніше твердий залишок, хоча в результаті нерівномірної усадки сировини і бурхливого виділення летких продуктів відбувається розтріскування обвуглюється матеріал і утворюється до 20% дрібного вугілля з розміром частинок менше 12 мм. Отримане деревне вугілля після сортування за розміром шматків направляють безпосередньо споживачеві або на переробку.

При зберіганні і переробці жижки відстоюється деревна смола (7-10%) і одночасно протікають численні перетворення її компонентів; з смоли виділяють широкий асортимент цінних продуктів. Відстояна жижка має щільність 1,025-1,050 г/см і містить 6-9% по масі оцтової кислоти і її гомологів, 2,5-4,5% метанолу, 5-6% з'єднань різних класів (альдегідів, кетонів, складних ефірів і т . д.), 4,5-14% розчинної деревної смоли і 67-81% води. Оцтову кислоту отримують з жижки, найчастіше екстракцією і шляхом ректифікації і хімічної очистки переробляють в харчовий продукт.

Газоподібні продукти (неконденсуючі гази) включають діоксид (45-55% за об'ємом) і оксид (28-32%) вуглецю, водень (1-2%), метан (8-21%) і інші вуглеводні (1,5-3 , 0%). Склад неконденсуючих газів залежить від кінцевої температури піролізу, швидкості і способу нагрівання (з внутрішнього або зовнішньою циркуляцією теплоносія - зазвичай топкових газів, одержуваних при спалюванні палива і неконденсуючих газів); теплота їх згоряння коливається від 3,05 до 15,2 МДж/м³. Перераховані фактори, а також порода, якість та вологість деревини визначають вихід продуктів її піролізу. З підвищенням температури зростають виходи деревної смоли і газів, але знижуються виходи деревного вугілля, оцтової кислоти і спиртових продуктів; вугілля утворюється з більш високим вмістом вуглецю. Середній вихід основних продуктів піролізу деревини становить (в розрахунку на суху деревину): оцтова кислота 5-7%, деревна смола 10-14%, деревне вугілля (в розрахунку на нелеткий вуглець) 23-24%.

В основі піролізу деревини лежать вільнорадикальні реакції термодеструкціі гемицеллюлоз, целюлози і лігніну, що протікають відповідно при 200-260, 240-350 і 250-400°C; співвідношення констант швидкостей при 320°C становить 10:1:0,25. Кінетичні характеристики піролізу деревини і її компонентів, знайдені різними авторами, помітно різняться. Реакції розпаду деревини, гемицеллюлоз, целюлози і лігніну мають перший порядок, а енергії активації цих реакцій змінюються в значних межах; для згаданих компонентів деревини відповідно 70-80, 135-210 і 55-110 кДж/моль. Константа швидкості піролізу деревини вище, ніж у целюлози, і, наприклад, при 350°C для різних порід знаходиться в діапазоні (2,8-8,3) × 10-3с-1. Піроліз деревини - екзотермічний процес, при якому виділяється велика кількість теплоти (1150кДж/кг).

Принципова технологічна схема піролізу деревини: оброблення сировини на шматки (тюльку); сушка обробленої деревини; власне піроліз в спеціальних печах або ретортах; охолодження вугілля і його стабілізація (для запобігання самозаймання); конденсація парів летючих продуктів. Найбільш тривала і енергоємна стадія - сушіння деревини з вологістю 45% до вологості 15%.

Техніка піролізу деревини різноманітна, але більшість застосовуваних у світовій практиці печей і реторт застаріло і не відповідає сучасним вимогам. Найбільш досконала технологія піролізу деревини з використанням безперервно діючого устаткування. В останніх, порціями завантажують деревину і періодично вивантажують деревне вугілля.

 

Літ .: Гордон Л. В., Скворцов С. О., Лисов В. І., Технологія і устаткування лісохімічних виробництв, 5 изд., M., 1988. A. H. Зав'ялов.

email
×

Ви ввели неправильний E - mail.

×

Вказаний E - mail вже бере участь в розсилці.

×

Тепер ви підписані на наші новини.

+38(057) 712-29-08

+38(057) 717-44-64

+38(057) 717-44-66

+38(095) 250-63-45

manager@greenpower.com.ua

с 9.00 до 18.00 (GMT+2)

Понеділок-П'ятниця

 

ukrainianrussian greenpower  russiangerman greenpower.ua  russianenglish greenpower.com.ua