Общая характеристика пиролиза древесины

Процесс разложения древесины под влиянием нагрева в бес­кислородной газовой атмосфере осуществляется в замкнутом сосуде (реторте), нагреваемом через стенки. В реторте имеется патрубок для вывода образующихся парогазов в конденсацион­ное устройство с приспособлением для отделения жидкости от газа.

В ретору помещают древесину, загрузочное отверстие закры­вают и аппарат нагревают, регулируя температруру при помощи пирометра, помещенного в реакционное пространство. Нагре­вают до 400—500°.

По внешним признакам и контрольным замерам про­цесс можно разделить на следующие стадии:

1. Сушка — из древесины выделяется только влага, практи­чески 0—150°.

2. Собственно сухая перегонка (пиролиз). На этой стадии в дистилляте появляется ряд органических продуктов и выде­ляется газ. Обычно эту стадию относят к температурному интер­валу 150—350°. Для этой стадии характерен еще так называе­мый экзотермический период, наблюдающийся при 275—285°,

Когда процесс идет очень энергично, с явным выделением реакционного тепла.

3. Стадия прокалки. Она характерна отделением от угля, образовавшегося в предыдущей стадии, небольшого количества смол (1,5—2%) и значительного количества неконденсируемых газов. Начало этой стадии 350—400°, конец же задается по про­изводственным условиям и в промышленных установках обычно не превышает 400—550°.

Поднимается до 275°, когда начинается экзотермическая реак­ция, характеризующаяся превышением внутренней температуры над внешней и бурным выделением жидких и газообразных про­дуктов. После 400° происходит прокалка угля, при которой коли­чество летучих продуктов резко сокращается и постепенно уменьшается до минимума, когда гонка заканчивается.

В результате процесса образуются следующие первичные продукты: древесный уголь (около 30%), древесный сухопере — гонный газ (около 20%) и дистиллят (жижка) —около 50% от веса воздушно-сухой исходной древесины. Дистиллят быстро расслаивается на осадочную, или отстойную, смолу и прозрач­ный резко пахнущий водный слой цвета крепкого чая, называе­мый сырым древесным уксусом или отстоявшейся жижкой.

На рис. 1 изображена диаграмма выхода жидких и газооб­разных продуктов пиролиза березовой древесины в лаборатор­ной установке. Кривые температур внутри реторты (пунктир­ная) и снаружи ее показывают, что внутри реторты температура длительное время задерживается в пределах 120—130°, пока не закончится период сушки древесины. Затем температура быстро

Первые же исследования первичного процесса показали, что:

1) каждый получающийся при распаде древесины продукт или группа продуктов по температуре имеет свое начало, макси­мум и конец образования;

2) максимумы — моменты наиболее интенсивного выделения продуктов — в основном лежат в температурных пределах экзо­термического периода;

3) наряду с указанными стадиями процесса можно выделить еще предварительную стадию, лежащую между периодом сушки и экзотермическим периодом; эта стадия, если процесс прервать, дает так называемую поджаренную, или бурую, древесину и ха­рактерна в основном выделением кислородсодержащих газов (СОг и СО) и отщеплением ацетильных групп;

4) в процессе распада наряду с газом, жидкими и твердыми органическими продуктами выделяется около 18—26% (от сухой исходной древесины) реакционной воды;

5) на результаты процесса пиролиза влияют сырьевые и ре­жимные факторы.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв