РАЗЛОЖЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ В ТОКЕ ПАРОВ ВОДЫ И ГАЗОВ
При пиролизе древесины в среде перегретого водяного пара, как указывалось, жижка получается чрезмерно разбавленной водой и переработка такой жижки при существующих методах, является нерентабельной.
Устранить этот недостаток можно путем обугливания древесины в токе смеси паров и неконденсирующихся газов в аппарате непрерывного действия[15]. При этом способе обугливания летучие кислоты извлекают без охлаждения парогазов путем орошения:
А) обессмоленных парогазов нейтральным раствором древесноуксусного порошка с последующей нейтрализацией абсорбированных кислот в жидкой фазе известковым молоком;
Б) древесной смолой, получаемой в той же установке, с последующей отгонкой из нее кислот и спиртов в концентрированном виде.
В настоящее время на практике извлечение смол и кислот из парогазов обугливания древесины осуществляется путем орошения нейтральным раствором древесноуксусного порошка. В промышленных условиях этот способ обугливания древесины состоит из следующих стадий: сушки древесины, разложения ее и охлаждения угля 2.
Древесину сушат в отдельной камере с нагревом древесины по принципу противотока за счет теплоты дымовых газов, с рециркуляцией отработанных парогазов; сушка проходит равномерно, при температуре не выше 100°.
Нагрев древесины в период ее обугливания током паров и газов способствует равномерному повышению температуры во всей массе загруженных в печь дров, благодаря чему выделение парогазов при процессе разложения происходит постепенно, без внутренних чрезмерных напряжений между волокнами, и поэтому уголь получается высокой механической прочности.
Выделяющиеся из древесины парогазы тотчас же удаляются током циркулирующего теплоносителя из зоны их образования в зоны с постепенным понижением температуры.
Благодаря хорошему регулированию термического разложения древесины, получается равномерный по содержанию нелетучего углерода и механической прочности древесный уголь.
Разложение древесины в токе парогазов, содержащих 75% паров воды и 25% неконденсирующихся газов, обеспечивает постепенное по горизонтали и равномерное по вертикали распределение температуры во всей массе обугливаемых дров.
Опыт показывает, что при нагревании древесины в токе парогазов, уже при 160° начинается частичный распад гемицеллюлоз древесины. При 240° пентозаны древесины почти полностью разлагаются, частично (на 25—30%) разлагается и целлюлоза, вследствие чего древесина приобретает бурую окраску.
При частичном обугливании древесины при 240° в конденсате получается 75% летучих кислот и 50% альдегидов от того количества этих веществ, которое могло бы быть получено при полном обугливании древесины. Метилового спирта в конденсате не обнаружено.
При нагревании древесины с 240 до 300° и выдерживании ее в среде парогазов при 300° в течение двух часов, в конденсат переходит 100% уксусной кислоты, остальные 50% альдегидов и 35% метилового спирта от того количества этих веществ, которое может быть получено при полном обугливании древесины.
При повышении температуры с 300° до 380° уксусной кислоты дополнительно не получается. В этот период выделяются остальные 65% метилового спирта и древесная смола.
При температуре выше 380° образования конденсирующихся продуктов обугливания древесины практически не наблюдается.
При' обугливании древесины в токе парогазов, содержащих до 75% паров воды, надо иметь в виду возможность взаимодействия паров воды с древесным углем. Поэтому, чтобы получить хороший выход угля повышенной механической прочности, необходимо:
1) Равномерное, несосредоточенное распределение теплоносителя по длине камеры пиролиза древесины;
2) Постепенное повышение температуры по длине печи, причем конечная температура нагрева тля должна быть не выше 380° и
3) Проведение непрерывного пиролиза древесины, при котором время соприкосновения нагревающих парогазов и угля — минимальное.
Выполнение указанных условий обеспечивает получение повышенных выходов ценных продуктов обугливания древесины, высокую производительность аппарата, пониженный расход топлива на шуровку и нормальную работу конденсационной установки по улавливанию смол, кислот, спиртов и других ценных парообразных органических веществ, так как парогазовая омесь поступает
В установку практически при постоянной и невысокой температуре и равномерно.