ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА

  Главная       Учебники - Лесное производство      Технология лесохимических производств (В.А.Выродов)

 поиск по сайту           правообладателям

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..

 

 

 

Глава 8 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПИРОЛИЗА ДРЕВЕСИНЫ

§ 28. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА


Пиролиз древесины — процесс деструкции высокомолекулярных компонентов древесины с образованием низкомолекулярных продуктов, сопровождающийся вторичными реакциями конденсации, рекомбинации и т. п. реакциями усложнения молекул с образованием нелетучего остатка, под воздействием тепла в среде, практически не содержащей кислорода.
 

Процесс пиролиза древесины можно разделить на четыре стадии:

1. Стадия сушки древесины, заканчивающаяся примерно при 150 °С. На этой стадии из древесины удаляется содержащаяся в ней влага, химический состав древесины почти не изменяется и летучих продуктов практически не образуется.

2. Начальная стадия распада древесины, протекающая

при температуре от 150 до 270—275 °С. В этот период начинается разложение менее термостойких компонентов древесины с выделением реакционной воды, углекислоты, окиси углерода, уксусной кислоты и некоторых других продуктов, изменяется химический и элементный состав.

Обе стадии эндотермичны и идут лишь при подводе тепла.

3. Стадия собственно пиролиза — бурного распада древесины с выделением тепла (экзотермический процесс) и образованием основной массы продуктов разложения. Начинается она при 270—275 °С и заканчивается примерно при 400 °С.

4. Стадия прокалки угля (не считая охлаждения угля), заканчивающаяся в зависимости от аппарата и способа пиролиза при температуре 450—600 °С. При этом выделяется небольшой объем жидких продуктов и значительный газов. Осуществляется снова за счет подвода тепла извне.

Общая характеристика процесса пиролиза древесины в аппарате (реторте) периодического действия с внешним нагревом наглядно показана на рис. 38. Кривые изменения температур показывают, что, несмотря на начальное значительное повышение температуры снаружи реторты, температура внутри ее долгое время остается в пределах 150 °С (пока не закончится процесс сушки). Затем температура внутри реторты быстро поднимается и, когда начинается бурное экзотермическое разложение, становится выше температуры снаружи реторты. После завершения выделения основного объема жидких и газообразных продуктов температуру снаружи повышают, начинают прокалку угля, выделение жидких продуктов в этот период уменьшается, а под конец почти полностью прекращается.

В результате пиролиза древесины образуются следующие первичные продукты: нелетучий остаток — древесный уголь и

парогазовая смесь, которая после охлаждения в конденсационной системе делится на водный конденсат, называемый жижкой, и неконденсируемые в этих условиях газы.

 

 

Неконденсируемые газы. Газы пиролиза древесины содержат двуокись и окись углерода, метан, непредельные углеводороды и водород. Состав газов, выделяющихся в ходе пиролиза, сильно меняется. В начальный период выделяются газы с преимущественным содержанием двуокиси (до 75 %) и окиси углерода. По мере повышения температуры содержание двуокиси углерода падает и увеличивается содержание горючих компонентов — вначале окиси углерода, а затем метана, непредельных углеводородов и водорода; теплотворная способность газа повышается.