Пиролизный котел: что это такое, что значит пиролиз, плюсы и минусы агрегата, характеристики отопления, фото

Процесс пиролиза или углежжение – получение древесного угля, который используется в качестве топлива.

Выбор оборудования для производства древесного угля

Прежде чем выбрать устройство для получения конечного продукта, необходимо определиться с типом сырья. Можно выделить три основных вида угля:

• Черный – получается путем обработки ольхи, тополя, осины.
• Белый – изготавливают в основном из березы и дуба.
• Красный – получают из хвойной древесины путем мягкого углежжения.

При выборе сырья необходимо использовать деревья одной породы.

В основном для различных сфер деятельности используется черный уголь.

Пиролиз

Термическое разложение активируется в ходе химической реакции из-за воздействия высокой температуры. Результатом является распад субстанции или вещества. Процедура необходима для вырабатывания тепловой энергии, которая разбивает молекулярные связи и позволяет получить новые соединения. Основная функция – добыча ценного топлива и химикатов.

Для чего нужен пиролиз:

• Получение нефтехимической продукции – этилена и пропилена.
• Древесный крекинг позволяет произвести ценное горючее, используемое для активации химических процессов.
• Уничтожение биологического мусора.
• Отопление помещения.

Можно достаточно долго перечислять способы использования данной методики сжигания. Приступим к непосредственному обсуждению отопительного прибора и объясним принцип работы и действия пиролизной печи.

Особенности и применение

Установка описываемой категории также называется печью длительного горения. Внутри камеры помещается вещество или древесина, которая сгорает без притока воздуха. В результате летучие газы насыщаются мелкими частичками дерева, а после догорают от воздействия температуры в 450 градусов, одновременно смешиваясь с кислородом. Благодаря этой системе дерево и топливо сжигаются полностью, практически не оставляя продуктов сгорания. Технология ценится за высокий КПД, достигающий 95%.

Устройство может устанавливаться внутри загородного дома, сарая, подсобного помещения или гаража. Оно обеспечивает отличный уровень отопления. Покупатели ценят его за простоту использования и обслуживания. Это идеальный вариант для владельца дачи, которая нуждается в постоянном обогреве. Если хозяин жилой или административной постройки хочет избавиться от мусора, который получается в результате горения, то выбор очевиден. Уничтожается все – от газа до угля.

Наше производство

Наш завод расположен в городе Вологде, рядом с основными транспортными магистралями на Москву и Санкт-Петербург. Наличие полного парка станков и собственной металлобазы гарантирует быстрые сроки исполнения заказов и низкие цены на продукцию.

Видео-экскурсия на производство

Фотографии производства

Производственный процесс пиролиза

В процессе пиролиза обычно используют древесину лиственных пород, реже – хвойных. При 15-процентной влажности сырья на выходе получается 25% готового древесного угля, жидких продуктов – 55%, остальное – газы. Лучше использовать большие древесные куски для улучшения качества угля. Но важно не переборщить, т. к. при усадке происходит растрескивание и образование мелких частиц. Их объем может достигать 20% от готового продукта. Качественным считается уголь, размер фракции которого не менее 12 мм.

При переработке жидких пиролизных остатков получают до 10% древесной смолы, а также различные её компоненты: 6-9% уксусной кислоты, до 4,5% метанола и 5-6 процентов прочих соединений (альдегидов, кетонов, эфиров и др.).

Разновидности

Вариации печи пиролизного горения подразделяют на основе используемого сырья, метода применения и передачи тепловой энергии. В процессе выбора специалист обращает внимание на вид тяги и размещение внутренних камер. Для производства аппарата используются кирпич или металл.

Преимущества и недостатки

Основными преимуществами агрегатов для получения древесного угля являются:

• Доступное сырье.
• Простота обслуживания.
• Быстрая окупаемость установки.
• Возобновляемость сырья.
• Высокая экологичность конечного продукта.

Основные недостатки таких устройств:

• Сложность в изготовлении трехкамерных агрегатов.
• Труднодоступность дров в южных регионах.

к содержанию ↑

Для чего используют термическое разложение

Сфера применения пиролитических процессов довольно широка:

1. Производство пропилена и этилена для химической промышленности путем переработки жидкого углеводородного сырья (нефти).
2. Получение древесного угля методом бескислородного разложения отходов деревообработки.
3. Тот же технологический процесс, но с ограниченной подачей воздуха позволяет вырабатывать из дерева горючий синтез-газ – смесь метана, водорода, угарного газа и нейтрального азота.
4. Пиролиз угля – бурого и каменного – целое направление переработки. Получаемые соединения – синтетический бензин, кокс, аммиак, каменноугольная смола. Из последней добывают толуол, бензол, нафталин и различные фенолы, использующиеся в химической промышленности.
5. Новые разработки – коммерческая утилизация твердых бытовых отходов, автомобильных шин, пластмасс, органики.

Примечание. Здесь перечислены самые известные способы применения пиролитических реакций. В действительности вариантов использования гораздо больше. Википедия утверждает — процессы пиролиза до конца не изучены, многие проекты находятся на стадии разработки.

Для термического разложения в промышленности используются пиролизные печи и разнообразные реакторы. Выше на схеме показана газогенераторная установка, перерабатывающая деревянные отходы и опил в газообразное топливо. Главную роль здесь играет реактор прямого процесса сухой перегонки, где подготовленное сырье перерабатывается в синтез-газ путем медленного сжигания.

Важный нюанс. Перед загрузкой в пиролизную печку или газогенератор древесина всегда измельчается и просушивается до влажности 10% и менее.

В промышленной химии также используется технология быстрого пиролиза, когда реактор разогревается до температуры 700…900 °C в течение малого промежутка времени. Цель – увеличение производительности оборудования и ускорение переработки.

Таблица типов устройств

Как делать уголь?

Алгоритм действия следующий:

1. В самодельную углевыжигательную печь помещаются наколотые дрова (в маленькую бочку). Длина их должна быть не более 50 сантиметров, а толщина 10-12 сантиметров. Исключается попадание гнилой древесины, в таком случае процесс пиролиза полноценно выполнить не получится. Маленькая бочка вставляется в большую (как в инструкции выше).
2. Закрываем мелкую емкость крышкой и кладем немного хвороста.
3. Далее нужно сделать шалаш из сухих веток и поджечь их.
4. После того как все прогорит, накрыть крышкой большую бочку и закрепить конструкцию камнями.
5. Спустя несколько часов уголь будет готов. Доставать готовый уголь разрешается только после полного прогорания и остывания заложенного древесного материала, иначе, он может самовоспламениться на воздухе под воздействием кислорода.

Читать также: Приборы для обследования зданий и сооружений

Какие инструменты и материалы понадобятся

Для воплощения проекта следует приобрести:

• Стальной лист литого вида марки Ст20 толщиной не менее 4 мм.
• Равнополочный уголок с параметрами 4х50 мм.
• Трубу из стали диаметром до 60 мм.
• Прочную арматуру с сечением до 8 мм.
• Несколько цилиндров калибром до 120 мм для создания системы отвода продуктов горения.
• Аппарат для сварки всей конструкции воедино и расходные материалы.
• Дрель и сверло, способное пробить лист вышеописанной толщины, а также пилу-болгарку.
• Строительный уровень, линейку, карандаш и молоток.

Приобретайте качественные инструменты в специализированном магазине, так как придется работать со стальными компонентами. Покупка надежных элементов позволит создать долговечную установку.

Литература[править | править код]

• Мухина Т. Н. Пиролиз углеводородного сырья [Текст] / Т. Н. Мухина, Н. Л. Барабанов, С. Е. Бабаш — М.: Химия, 1987. — 240 с.
• Nakamura D. N. Global ethylene capacity increases slightly in 2006 [Ежегодный отчет] / D. N. Nakamura // Oil and Gas Journal. — 2007. — v. 105. — № 27.
• Кластер, зубы, хвосты / О. Ашпина, П. Степаненко // The Chemical Journal. — 2011. — май. — с.26—33.

Процесс сооружения

Устройство пиролизной печи сложное и требует профессионального подхода. Отопительный прибор выполняется в форме цилиндра или прямоугольника, поэтому сначала необходимо сделать заготовки из равнополочного уголка. Нужно изготовить элементы вертикальных и горизонтальных стоек высотой в 1 метр и сварить их в каркас.

Затем создаем стенки, и для этого в передней панели делаем два проема для камеры горения и золы. На готовые компоненты привариваем крепления для создания навесной дверцы. К внутренней стороне присоединяем по одному уголку – они нужны для монтажа решетки и поддона, который будет изолировать отсек сгорания от емкости для дожигания газов.

После выполняем следующий алгоритм:

1. Выбираем боковую стенку на уровне отделения для сжигания топлива и врезаем поддувало с заслонкой, которая создается из части металлической трубы диаметром не более 60 мм. Далее делаем отверстие под топкой калибром в 0.85 см и вставляем туда ось для задвижки (выполняется из арматуры), которая должна выступать с одной стороны, чтобы вы смогли сделать хвостовик (ручку для удобства использования). После крепим стальной диск, который соответствует протяжению поддувала. Чтобы зафиксировать положение заслонки, приделайте пружинную рукоять.
2. Создаем днище и поддон с решеткой. К этой конструкции крепим крышку. Перегородка, что отделяет камеру сжигания, должна иметь несколько проемов, общий объем которых не превышает 8% от площади всей детали. Также между краем и стенкой установки оставляем свободное пространство в ¼ длины отсека.
3. Подключаем печь к дымоходу, а к отверстию привариваем отвод с диаметром около 120 мм. К нему необходимо горизонтально приделать лист, который будет задерживать выход газа из камеры переработки.
4. Добавляем затвор, который выполняется по тому же алгоритму.

Готовую конструкцию можно улучшить, превратив ее в конвектор. Для этого внутри устанавливаются трубы или изогнутые детали.