Ставрополь, ООО "Пиролиз"
Пиролиз древесины: технология, сырьё, материальный баланс
Углевыжигательные печи для древесины
Пиролиз древесины: технология, сырьё, материальный баланс
Как получить древесный уголь?
Пиролиз древесины: технология
Термохимический процесс разложения органического сырья при нагревании до температур 400–600 °C в условиях ограниченного доступа кислорода.
Технология пиролиза: шнековые и пиролизные установки непрерывного действия
Шнековые установки представляют собой герметичные реакторы, в которых древесное сырьё подаётся непрерывно с помощью шнекового транспортёра. Это обеспечивает равномерный прогрев материала, минимизирует тепловые потери и позволяет поддерживать стабильные режимы пиролиза.
Шнековые установки представляют собой герметичные реакторы, в которых древесное сырьё подаётся непрерывно с помощью шнекового транспортёра. Это обеспечивает равномерный прогрев материала, минимизирует тепловые потери и позволяет поддерживать стабильные режимы пиролиза.
Преимущество таких систем — возможность круглосуточной работы без остановок на загрузку и выгрузку. Пиролизные установки непрерывного действия, как правило, вертикальные шахтные или ретортные, также обеспечивают высокую производительность. Они позволяют загружать древесину сверху, а полученный уголь выводить снизу, что упрощает автоматизацию и снижает трудозатраты.
Выбор древесного сырья для производства угля
Качество и выход древесного угля зависят от породы дерева, влажности и размера заготовок. Согласно ГОСТ и промышленной практике, предпочтение отдаётся твёрдолиственным породам. Наиболее эффективным сырьём считается берёза, поскольку при пиролизе она даёт уголь с высокой плотностью, хорошей механической прочностью и высокой теплотой сгорания.
Выбор древесного сырья для производства угля
Качество и выход древесного угля зависят от породы дерева, влажности и размера заготовок. Согласно ГОСТ и промышленной практике, предпочтение отдаётся твёрдолиственным породам. Наиболее эффективным сырьём считается берёза, поскольку при пиролизе она даёт уголь с высокой плотностью, хорошей механической прочностью и высокой теплотой сгорания.
Удельный выход угля из берёзовой древесины составляет 24–25 % от массы сухой древесины. Также широко используются дуб, клён, ясень и бук. Хвойные породы (сосна, ель) применяются реже из-за высокого содержания смол, которые могут снижать качество угля и способствовать его самовозгоранию при хранении. Мягколиственные породы, такие как осина, дают более рыхлый уголь с меньшей тепловой отдачей.
Материальный баланс пиролиза древесины
Материальный баланс процесса зависит от породы, влажности и режима пиролиза. Для берёзовой древесины с влажностью 10–15 % усреднённый выход продуктов следующий:
Древесный уголь — 15–25 %
Жидкие продукты (жижка) — 30–55 %
Газообразные продукты — 18–25 %
Жидкая фракция (жижка) представляет собой эмульсию, состоящую из водного раствора органических соединений и дисперсной фазы — малорастворимых смол. После отстаивания из неё выделяется древесная смола (7–10 %), а оставшийся водный раствор содержит 6–9 % уксусной кислоты, 2,5–4,5 % метанола, альдегиды, кетоны и другие кислородсодержащие соединения. Газообразные продукты включают {CO2} (45–55 %), {CO} (28–32 %), {CH4} (8–21 %), {H2} (1–2 %) и лёгкие углеводороды. Теплота сгорания газа варьируется от 3,05 до 15,2 МДж/м³, что позволяет использовать его как энергоноситель для подогрева реактора.
Применение продуктов пиролиза древесины
Древесный уголь — основной продукт пиролиза. Его применяют:
-как бытовое топливо в мангалах, каминах и барбекю;
-как восстановитель в металлургии при выплавке сплавов и кремния;
-как сорбент (в том числе в виде активированного угля) в медицине, очистке воды и воздуха;
-как карбюризатор при термической обработке сталей.
Жидкие продукты находят применение в химической промышленности. Из жижки выделяют уксусную кислоту и метанол, которые используются в производстве полимеров, красителей и лекарств. Древесная смола служит сырьём для получения креозота, а также применяется как антисептик и топливо. Водный раствор жижки используется в производстве коптильных ароматизаторов, позволяющих минимизировать содержание бензопирена в копчёных продуктах.
Газообразные продукты, как правило, сжигаются для обеспечения энергетической автономии процесса пиролиза, что повышает общую энергоэффективность установки.
Заключение
Пиролиз древесины остаётся актуальным процессом в условиях роста интереса к возобновляемым источникам энергии и био-сырью. Использование современных шнековых и пиролизных установок непрерывного действия позволяет эффективно перерабатывать древесину твёрдых лиственных пород, особенно берёзу, с получением высококачественного угля и ценных побочных продуктов.
Материальный баланс пиролиза древесины
Материальный баланс процесса зависит от породы, влажности и режима пиролиза. Для берёзовой древесины с влажностью 10–15 % усреднённый выход продуктов следующий:
Древесный уголь — 15–25 %
Жидкие продукты (жижка) — 30–55 %
Газообразные продукты — 18–25 %
Жидкая фракция (жижка) представляет собой эмульсию, состоящую из водного раствора органических соединений и дисперсной фазы — малорастворимых смол. После отстаивания из неё выделяется древесная смола (7–10 %), а оставшийся водный раствор содержит 6–9 % уксусной кислоты, 2,5–4,5 % метанола, альдегиды, кетоны и другие кислородсодержащие соединения. Газообразные продукты включают {CO2} (45–55 %), {CO} (28–32 %), {CH4} (8–21 %), {H2} (1–2 %) и лёгкие углеводороды. Теплота сгорания газа варьируется от 3,05 до 15,2 МДж/м³, что позволяет использовать его как энергоноситель для подогрева реактора.
Применение продуктов пиролиза древесины
Древесный уголь — основной продукт пиролиза. Его применяют:
-как бытовое топливо в мангалах, каминах и барбекю;
-как восстановитель в металлургии при выплавке сплавов и кремния;
-как сорбент (в том числе в виде активированного угля) в медицине, очистке воды и воздуха;
-как карбюризатор при термической обработке сталей.
Жидкие продукты находят применение в химической промышленности. Из жижки выделяют уксусную кислоту и метанол, которые используются в производстве полимеров, красителей и лекарств. Древесная смола служит сырьём для получения креозота, а также применяется как антисептик и топливо. Водный раствор жижки используется в производстве коптильных ароматизаторов, позволяющих минимизировать содержание бензопирена в копчёных продуктах.
Газообразные продукты, как правило, сжигаются для обеспечения энергетической автономии процесса пиролиза, что повышает общую энергоэффективность установки.
Заключение
Пиролиз древесины остаётся актуальным процессом в условиях роста интереса к возобновляемым источникам энергии и био-сырью. Использование современных шнековых и пиролизных установок непрерывного действия позволяет эффективно перерабатывать древесину твёрдых лиственных пород, особенно берёзу, с получением высококачественного угля и ценных побочных продуктов.
Материальный баланс процесса демонстрирует высокую степень утилизации сырья, а разнообразие применений продуктов делает пиролиз экономически и экологически обоснованным направлением лесохимической переработки.
Установки серии "Барс"
Статьи по теме
Технологии пиролиза
Экология
Говорим по сути
Оборудование
Проектирование и изготовление
контакты
Для связи
Время работы
Пн - Пт: 9:00 - 19:00
