Общая характеристика пиролиза древесины
1 марта, 2013 
admin 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.
Опубликовано в ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДРЕВЕСИНЫ