Piròlisi

Productes de la piròlisi del carbó

Per tant, al principi del nostre article, vam esmentar que mitjançant la piròlisi del carbó, podeu obtenir els següents tipus de productes:

• Sòlid
• Líquid
• gasós

Considereu ara cada tipus de productes de piròlisi amb més detall.

Durant la piròlisi del carbó s'obté coc sòlid, que avui s'utilitza principalment en indústries com la metal·lúrgica ferrosa i no ferrosa. El coc és un combustible sòlid més perfecte que el carbó, per això s'utilitza per a la fosa de metalls.

Tanmateix, el coc, tot i que és el principal producte de la piròlisi del carbó, està lluny de ser el més valuós que es pot extreure d'aquest recurs natural. Un subproducte d'aquest procés és una barreja de gas-vapor, que conté molts compostos químics. Aquesta mescla es separa per condensació en un component líquid i un gasós, dels quals, al seu torn, es poden obtenir més de 250 compostos químics.

El principal producte líquid de la piròlisi del carbó és quitrà de hulla, un producte líquid negre que és una barreja complexa de compostos orgànics. A partir del quitrà de hulla, mitjançant un processament posterior, substàncies com:

• Fenols
• Naftalina
• Antracè
• Diversos compostos heterocíclics
• Olis tècnics
• combustible sintètic

No obstant això, val la pena assenyalar que els olis i els combustibles líquids obtinguts per piròlisi del carbó no són adequats per al seu ús en motors de combustió interna, ja que contenen moltes impureses en la seva composició. Per aquest motiu, aquests productes de piròlisi requereixen una purificació addicional per a un ús posterior. I això augmenta considerablement el cost d'aquests productes de piròlisi, fent que la seva producció no sigui gaire rendible.

El producte gasós de la piròlisi del carbó és l'anomenat gas de piròlisi, que és una barreja de gasos combustibles i diversos compostos químics. En molts països del món, el gas de piròlisi s'utilitza actualment com a font alternativa d'energia, principalment tèrmica.

Si aquesta tecnologia és bastant nova per a nosaltres, en alguns països europeus el gas de piròlisi s'ha convertit durant molt de temps en un combustible familiar. A més, el gas de piròlisi, així com el quitrà de hulla, també es pot utilitzar per obtenir diversos compostos químics. Així, d'aquest gas s'aïllen benzè, fenol i altres substàncies.

• Comentaris de l'article

El contingut del segon bloc

Equips per a la producció de

La base del procés de producció per a la producció de carbó vegetal són els mecanismes següents:

1. Divisor de fusta hidràulic.
2. Motoserres.
3. Escales.
4. Forn de carbó.
5. Generador d'electricitat.

Per a la construcció del forn, s'ha d'equipar una àrea oberta i plana, el forn en si ha de ser d'alta qualitat, garantint la impossibilitat de penetració d'oxigen. En cas contrari, part de la matèria primera no es processarà, sinó que es cremarà.

Vídeo: forn de carbó.

Un bon forn està dissenyat de manera que els gasos que apareixen durant l'oxidació s'introdueixen al forn, es cremen i s'envien per mantenir la temperatura requerida. Aquests estalvis d'energia són ecològics i econòmics.

També hi ha equips en els quals només es pot utilitzar un contenidor. En aquest cas, la continuïtat de la producció tecnològica de carbó vegetal es veu interrompuda i apareix el temps d'inactivitat. Aquesta situació es soluciona amb la presència de contenidors extraïbles en els quals es pot assecar, oxidar per separat la llenya i deixar-la cremar.

Les tecnologies modernes utilitzades per fer carbó vegetal són lliures de residus, respectuoses amb el medi ambient i ergonòmics. L'equip no necessita cures addicionals i específiques.En producció, per regla general, 3 persones són responsables de la continuïtat del procés i de l'ajust automàtic de les màquines.

Els equips es diferencien en la seva variabilitat, però es poden agrupar en 3 tipus principals:

1. Instal·lacions mòbils;
2. Mecanismes estacionaris;
3. Equips auxiliars.

El primer i el segon grup d'equips es diferencien en la presència i l'absència de la possibilitat de la seva transferència. A més, alguns dels tipus d'equips tenen una única funció per a l'assecat i la piròlisi.

Els forns de carbó tenen un pes de 6 a 80 tones. A l'hora de triar equips mòbils, hauríeu d'agafar models petits que us permetran canviar la seva ubicació. L'elecció al seu favor es deu a la manca de la capacitat de subministrar de manera sistemàtica consumibles a una ubicació específica. Les instal·lacions mòbils consisteixen en mòduls, es munten i es desmunten ràpidament. Es poden localitzar sense crear marquesines addicionals i sales de protecció.

Les instal·lacions estacionàries, per contra, requereixen l'assignació d'una sala adaptada independent, que es pot utilitzar simultàniament com a emmagatzematge de productes acabats.

La instal·lació de l'equip ha de ser realitzada per especialistes i complir amb les disposicions de GOST. Totes les instal·lacions han de complir els requisits de seguretat i respecte al medi ambient, ja que els residus i residus de carboni es cremen als forns.

Els equips auxiliars són desitjables per a l'adquisició, ja que redueixen molt els costos, principalment de caràcter temporal. Aquests mecanismes inclouen el pes i el lot d'embalatge, el separador.

Avantatges i desavantatges de les calderes de piròlisi

A les calderes de gas, el combustible s'utilitza de manera més eficient, ja que es crema gairebé completament. Això no només permet obtenir més calor, sinó que també redueix les emissions nocives a l'atmosfera.

De vegades, aquestes calderes s'utilitzen per eliminar els residus de producció amb una contaminació atmosfèrica mínima. A més, es redueix la quantitat de cendra, la qual cosa redueix la freqüència de neteja (quan s'utilitza llenya, aproximadament un cop per setmana).

Amb la combustió directa de combustible sòlid, és bastant difícil regular l'escalfament del refrigerant. A les calderes de piròlisi de llarga combustió, això és possible gràcies al control del subministrament d'aire.

La mida de la llenya utilitzada pot ser bastant gran, podeu utilitzar llenya no picada. Els models moderns estan equipats amb equips electrònics que fan que el control del procés de calefacció sigui més fàcil i còmode.

Els desavantatges inclouen l'elevat cost de l'equip i els alts requisits de qualitat de les matèries primeres. L'estalvi de combustible al llarg del temps compensarà el cost de l'equip. Com a combustible, es recomana utilitzar llenya seca durant 12 mesos, amb un contingut d'humitat del 12-20%.

En cas contrari, la caldera no funcionarà amb la potència declarada, i també s'apagarà quan es redueixi el subministrament d'aire. Si la temperatura del refrigerant a la canonada de retorn és baixa, la temperatura de la cambra primària disminuirà, cosa que pot provocar que el combustible s'apaga.

Per evitar-ho, de vegades es munta un tub de derivació especial. Al mateix temps, el disseny del sistema de calefacció es fa més complicat i el cost de la instal·lació augmenta.

Ús de tracció forçada

Per garantir el correcte funcionament de la caldera de piròlisi de llarga combustió, es requereix un subministrament d'aire primari i secundari. El tiratge forçat és proporcionat per un ventilador o extractor de fum, que funciona amb font d'alimentació.

Això permet:

• augmentar ràpidament la temperatura a la cambra de combustió i el sistema de calefacció en conjunt;
• accelerar l'inici del procés de piròlisi;
• ampliar el funcionament de la caldera amb una càrrega de combustible;
• mantenir automàticament la temperatura del refrigerant.

L'únic negatiu és la necessitat d'un subministrament constant d'energia. En la seva absència, el funcionament del sistema de calefacció queda suspès.La sortida a la situació pot ser l'ús d'una caldera de tir natural, que no requereix connexió elèctrica.

Per al seu ple funcionament, es requereix una xemeneia ben dissenyada i muntada. Aquestes calderes s'han de netejar amb més freqüència. A causa de l'absència d'electrònica, es redueix al mínim la probabilitat d'avaria. Tanmateix, l'eficiència d'aquestes calderes és menor, la qual cosa es compensa amb un cost més baix.

L'ús de calderes de piròlisi de combustible sòlid és una de les maneres més efectives d'organitzar la calefacció autònoma. Els moderns equips electrònics que controlen el procés de treball permeten automatitzar el procés de calefacció.

La manca de gas o la potència insuficient de les xarxes elèctriques obliga els propietaris a resoldre el problema de la calefacció a l'hivern amb l'ajuda d'equips de combustible sòlid. Entre aquestes unitats, les calderes de piròlisi de llarga combustió destaquen com a grup separat (el segon nom comú, no del tot exacte, però, és el de les calderes de generació de gas). La raó d'això és la seva alta eficiència -fins a un 85% i un gran rang de potència del dispositiu- del 30 al 100%.

Com escalfar una caldera amb combustió per piròlisi amb carbó

• Encesa d'una caldera de piròlisi sobre carbó: amb un amortidor totalment obert, el carbó s'encén. Està prohibit utilitzar querosè, gasolina i altres compostos que permetin encendre ràpidament la flama. Per a l'encesa, s'utilitza una petita quantitat de llenya seca.
• Canviar la caldera al mode de piròlisi: després de disparar durant 15-20 minuts, l'amortidor es cobreix i es passa al mode de piròlisi. Des d'un punt d'interès, la caldera continua funcionant durant uns quants dies.

Quin carbó és millor per a les calderes de piròlisi

temperatura alta

El disseny preveu una caixa de foc de càrrega superior feta d'acer de paret gruixuda o ferro colat. Malgrat els canvis en l'estructura interna, cal escalfar la caldera de piròlisi exclusivament amb carbó, el grau del qual s'indica a la documentació tècnica.

S'apliquen requisits separats per a la mida de la fracció. És millor escalfar les calderes automàtiques amb carbó fi de 0,5-2 cm, això es deu a la peculiaritat del subministrament de combustible de la barrena.

• Antracita: sobre carbó antracita, funcionen els models més moderns d'equips de calefacció. El carbó té bones característiques calorífiques i un petit residu de cendres.
• Carbó: també es justifica l'ús de carbó a les calderes de piròlisi. Aquest tipus de combustible és l'estàndard per calcular el poder calorífic.
• Carbó marró: té un alt contingut de cendres, com a resultat, sovint s'observa l'esgotament de la reixa. És possible utilitzar carbó marró en una caldera de piròlisi només si hi ha un sistema de preescalfament d'aire abans d'introduir-lo al forn. Es prohibeix l'ús de varietats d'alta cendra i roques humides.
• Carbó de flama llarga - subministrat en lloses i grans fraccions. Va rebre el seu nom a causa de la capacitat de cremar amb una flama llarga, com la fusta. Al mateix temps, el temps de combustió del carbó de flama llarga és aproximadament 2-2,5 vegades més llarg que el de la llenya.
• Les briquetes de carbó es fabriquen a partir de residus de carbó premsant i afegint compostos de ciment. Les briquetes s'encenen ràpidament i tenen bones propietats calorífiques. Com a avantatges, també distingeixen l'absència gairebé total de residus de cendres i escòries.

tipus òptims

Consum de carbó a la caldera de piròlisi

medi ambient dur hivern càlid de gelades

Els càlculs es realitzen de la següent manera:

1. Calculeu l'àrea d'escalfament: per a això, la longitud de la casa es multiplica per la seva amplada.
2. Calculeu la potència necessària de la caldera amb la fórmula 1 kW = 10 m².
3. Calcula el cost de la zona climatitzada. El cost mitjà de la temporada de calefacció serà de 550 kg per cada 10 kW de la caldera o 100 m².
4. El valor resultant es multiplica pel nombre de mesos de la temporada de calefacció.

Els fabricants a la documentació tècnica indiquen quant de temps la caldera funcionarà en una pestanya de carbó, enumeren tots els tipus de combustible permesos per al seu ús, el consum aproximat i altres característiques.

Escollir una marca d'un fabricant d'equips de carbó de piròlisi

mercat domèstic

• Calderes de carbó per piròlisi de calefacció de producció russa: els productes manufacturats s'adapten a les condicions de funcionament domèstiques, sense pretensions per a la qualitat del combustible. Els models més populars són Trajan, Geyser, Divo.
• Les varietats de calderes de piròlisi de carbó importades: els generadors de calor fabricats als països de la UE estan fets d'acer o ferro colat. Es permet un disseny combinat, quan s'utilitzen reixes de ferro colat juntament amb un intercanviador de calor d'acer.Els productes es distingeixen per una alta fiabilitat, una automatització completa del procés de combustió i una llarga vida útil. El cartell d'empreses és popular: Buderus, Atmos, etc.

Calderes russes

Com triar una caldera de piròlisi

El mercat ofereix una àmplia selecció al comprador. La majoria de les unitats són creades per fabricants txecs, però els representants alemanys tenen el lideratge. Gairebé tots els models necessiten electricitat, poden funcionar amb carbó, fusta o combinats.

A l'hora de triar, presteu atenció a:

• potència de la unitat;
• disseny extern;
• el nombre de circuits.

En comprar un escalfador d'aquest tipus, cal triar la seva potència correctament perquè hi hagi prou calor per a l'habitació. El punt de referència és el següent: es requereix 1 kW de potència de la caldera de piròlisi per escalfar 10 metres quadrats. m de local. Això és tenint en compte el fet que la casa està ben aïllada, l'alçada de les parets no supera els 3 metres. Si són possibles pèrdues de calor a casa, el comprador no està segur de la fiabilitat de l'edifici, no es té en compte 1 kW, sinó 1,3 kW. Per exemple, per a una habitació de 30 metres quadrats. m necessiten una unitat de piròlisi amb una potència d'almenys 3,9 kW (1,3 kW * 30 m² / 10 = 3,9 kW).

Les calderes de piròlisi són dispositius tecnològics, tenen un gran nombre d'electrònica i una varietat de configuracions, les més cares tenen un panell de control i un forn de ceràmica, que permet mantenir-se calent durant molt de temps, bones característiques tècniques. També podeu trobar models més nous: una caldera de piròlisi en una caixa de ferro colat (fabricant alemany Dakon).

Hi ha models que encara poden funcionar sense electricitat. Es tracta de calderes OROR (txecs). L'essència del seu treball és la següent: la formació de gasos es produeix durant la piròlisi del combustible, el seu camí passa per un cremador de tipus difusió, on es dirigeixen a la cambra de combustió.

La combustió es produeix a causa de l'aire secundari. L'aire secundari no és amplificat pel ventilador i no es dirigeix ​​a la cambra de combustió, a diferència de la majoria dels models, és aspirat a la cambra durant el moviment dels gasos. Això es facilita amb un tub porós especial. En obrir els amortidors d'aire secundari i primari, es regula la potència de la caldera. Aquests models funcionen de forma totalment autònoma, garanteixen una eficiència del 89%.

Els sistemes de calefacció autònoms són rellevants principalment quan no hi ha possibilitat de connexió al subministrament principal de calor. Un dels tipus moderns d'aquests sistemes són les calderes de piròlisi de combustible sòlid amb un llarg període de combustió.

Una varietat de models disponibles per a la venda difereixen en potència, equipament i preu. Aquestes calderes tenen una alta eficiència i una quantitat mínima d'emissions de productes de combustió a l'atmosfera. La capacitat d'automatitzar el control fa que el seu ús sigui més còmode.

L'essència de la caldera de piròlisi

Aquesta caldera de piròlisi també s'anomena generador de gas. L'essència del treball en la combustió per piròlisi del combustible: sota la influència de les altes temperatures i en condicions de manca d'oxigen, el combustible sòlid (lignit, briquetes de fusta de carbó) es descompon en partícules volàtils.Resulta l'anomenat gas de piròlisi. Indicadors de temperatura dels equips de calefacció 200-800 graus. Aquesta reacció química contribueix a un millor escalfament i assecat del combustible a la caldera, es produeix l'escalfament, que va en la direcció de la combustió de l'aire.

Arròs. 2

L'alta temperatura afavoreix la barreja d'oxigen amb el gas de piròlisi alliberat. Com a resultat, el gas crema. L'energia tèrmica es genera a partir del gas en combustió. Cal tenir en compte que el gas de piròlisi també interacciona amb el carbó actiu durant la seva combustió. Per tant, sortint de la caldera, els gasos de combustió pràcticament no tenen components nocius. Més aviat, són una barreja de diòxid de carboni i vapor d'aigua. El CO2 resultant entra a l'entorn tres vegades menys que després del funcionament de les calderes convencionals de carbó o llenya. Aquestes unitats es consideren respectuoses amb el medi ambient, no contaminen el medi ambient.

Unitats d'aquest tipus funcionen amb carbó i llenya. Si utilitzeu combustible brut de baixa qualitat, l'escalfador perdrà la seva potència fins a un 50%. Aquest combustible crema malament, fuma, s'escalfa poc i redueix la vida útil de la caldera i la xemeneia.

Avantatges de les unitats de piròlisi:

• potència ajustable del 30% al 100%;
• el procés de neteja i manteniment és senzill;
• petit requisit de combustible;
• subministrament de combustible al dia només una vegada;
• una gran quantitat de combustible es crema alhora;
• l'ús de combustible brut per una caldera de carbó, el contingut d'humitat de la qual no és superior al 20%.

Defectes:

• dispositiu de calefacció car;
• necessiten electricitat.

Cada tipus de combustible es crema de manera diferent. Pel que fa al carbó, el marró es crema en 8 hores i el negre en 10 hores. Amb les calderes de piròlisi és possible l'estalvi, fins i tot tenint en compte desavantatges com la necessitat d'electricitat, no de baix cost. Es necessita electricitat per alimentar el ventilador, però només necessita 85 watts per funcionar (com una bombeta normal). Si això és un problema, un generador dièsel pot gestionar-ho.

Avantatges de les unitats de calefacció de tipus piròlisi

• A més de l'alta eficiència i la capacitat de controlar la potència, els avantatges d'aquest equip inclouen un llarg temps de combustió amb una sola pestanya.
• Elevada compatibilitat amb el medi ambient: el procés de combustió continua fins que el combustible es descomposa gairebé completament en substàncies neutres: aigua i diòxid de carboni, les xemeneies no estan cobertes de quitrà. Subproducte substàncies gasoses nocives es formen insignificants.
• Fum exclòs a l'habitació. Sense formació de sutge, la quantitat de cendra generada és mínima. L'automatització senzilla facilita el control de la unitat.
• Una varietat de combustibles: fusta, residus de fusta, carbó: aquest és l'avantatge de les calderes.
• No requereix manteniment freqüent: els productes de combustió no contaminen la unitat, però cal netejar periòdicament. L'automatització d'alta tecnologia controla els mals funcionaments i evita que es produeixin.

RECLAMACIÓ

1. Instal·lació per a la producció de carbó vegetal, caracteritzada perquè es realitza en forma de cos orientat horitzontalment amb parets finals i laterals refractàries, dividida per envans refractaris d'orientació vertical en almenys un bloc de forn, almenys un bloc de piròlisi i un bloquejar els gasos d'escapament, a la part inferior de la carcassa hi ha almenys un col·lector de gasos de piròlisi, i a les parets laterals i/o particions de l'habitatge hi ha canals per a la barreja de vapor-gasos, gasos d'escapament, subministrament d'aire secundari i circulació de vapor d'aigua, mentre que la unitat de combustió es fa en forma de cambra de combustió amb obertures d'alimentació i amortidors que regulen el subministrament d'aire primari, la unitat de piròlisi inclou almenys dues cel·les formades per les parets de l'habitatge i/o envans verticals. , amb almenys una rèplica col·locada a cadascuna de les cel·les, equipada amb tub de desguàs el canal de la barreja de vapor-gas està connectat d'un costat a la unitat de combustió i de l'altre costat a la unitat de piròlisi; , el canal de circulació de vapor d'aigua està connectat d'un costat al col·lector de gas de piròlisi i de l'altre costat al unitat de sortida de gasos d'escapament, mentre que el col·lector de gasos de piròlisi està connectat d'una banda a la canonada de sortida de la retorta i de l'altra banda a la unitat de combustió.

2. Instal·lació segons la reivindicació 1, caracteritzada perquè a les parets de cada cel·la de la unitat de piròlisi hi ha forats per connectar la cavitat de la cel·la amb el canal de la mescla vapor-gas i el canal per a l'eliminació dels gasos d'escapament.

3. Instal·lació segons la reivindicació 1, caracteritzada perquè la cel·la de la unitat de piròlisi està equipada amb una coberta refractària segellada.

4. Instal·lació segons la reivindicació 1, caracteritzada pel fet que la unitat d'eliminació de gasos d'escapament es realitza en forma de cambra formada per les parets i/o envans de l'habitatge, amb obertures per connectar la cambra de la unitat d'eliminació de gasos d'escapament amb canals per subministrar aire secundari, vapor d'aigua i gasos d'escapament.

5. Instal·lació segons la reivindicació 1, caracteritzada perquè l'entrada del canal de subministrament d'aire secundari es troba a la paret final de la carcassa, i la sortida es troba a la paret de la unitat d'eliminació de gasos d'escapament.

6. Instal·lació segons la reivindicació 1, caracteritzada pel fet que els canals de circulació de vapor d'aigua estan situats en els canals de subministrament d'aire secundari.

7. Instal·lació segons la reivindicació 6, caracteritzada pel fet que està equipada amb una vàlvula bidireccional, configurada per tallar el canal de circulació del vapor d'aigua del col·lector de gas de piròlisi.

8. Instal·lació segons la reivindicació 1, caracteritzada perquè les cel·les de la unitat de piròlisi són de secció horitzontal quadrada.

9. Instal·lació segons la reivindicació 1, caracteritzada pel fet que cada rèplica es col·loca a la part central de la cel·la amb un buit de no més de 0,4 m de les seves parets.

10. Instal·lació segons la reivindicació 4, caracteritzada perquè el volum de la cambra de combustió de la unitat de combustió no és superior al 37% del volum de les cèl·lules de la unitat de piròlisi i no inferior al 110% del volum de la cambra de la unitat d'eliminació de gasos d'escapament.

11. Instal·lació segons la reivindicació 2, caracteritzada perquè l'àrea dels forats per a la connexió amb el canal de la mescla vapor-gas de cada cel·la no supera el 140% de l'àrea de la secció transversal del canal de la mescla vapor-gas.

12. Instal·lació segons la reivindicació 1, caracteritzada pel fet que la rèplica de la unitat de piròlisi es realitza en forma de cos amb fons, tapa i paret lateral cilíndrica, equipat amb un tub de sortida de gas connectat al col·lector de gas de piròlisi, mentre que la paret lateral es fa multicapa i la canonada de sortida de gas està muntada a la part superior de la paret lateral.

13. Instal·lació segons la reivindicació 1, caracteritzada perquè la paret lateral de la retorta està formada per almenys una xapa metàl·lica enrotllada en rotlle, o per dos cilindres metàl·lics col·locats coaxialment amb un buit tecnològic.

14. Instal·lació segons la reivindicació 1, caracteritzada pel fet que conté una unitat de filtre, un extractor de fums i una xemeneia, connectades en sèrie a través del tub d'escapament a la unitat d'eliminació de gasos d'escapament.

Arrencada caldera

Durant el llançament de la unitat de piròlisi, val la pena tenir en compte les característiques en què es diferencia de les calderes clàssiques. El funcionament del dispositiu en mode generador de gas es realitza gràcies a dues cambres, que estan equipades amb portes (flaps)

Però no tothom recorda que aquesta unitat de calefacció primer s'ha d'escalfar.

Arròs. 3

En arribar a la temperatura en el rang de + 500- + 800 graus, podeu començar a submergir combustible sòlid i només aleshores posar l'amortidor en el mode de funcionament de piròlisi i iniciar l'aspirador de fums. Una flama de color groc-blanc pur (Fig.3) confirma la configuració correcta del generador de gas, que no hi ha productes de combustió tòxics a les mescles de fum.

Aquesta seqüència d'accions durant la posada en marxa garanteix la combustió del combustible lenta i sense oxigen, l'alliberament i la combustió efectius del gas de piròlisi (pur), una temperatura ambient confortable constant durant 24 hores.

El principi de funcionament de la caldera de piròlisi per a una combustió llarga

Les calderes de piròlisi de llarga combustió estan guanyant una popularitat considerable, i especialment en aquelles zones on no hi ha accés al gas.

El funcionament de l'equip es basa en la descomposició del combustible orgànic (llenya) en condicions d'alta temperatura i manca d'oxigen, seguida de la combustió dels gasos de piròlisi alliberats. Com que el procés es pot dividir condicionalment en dues etapes, s'utilitza una caixa de foc amb dos compartiments per al seu flux. El combustible es col·loca a la cambra de càrrega, que comença a cremar. El procés de combustió es converteix sense problemes en descomposició tèrmica a causa de l'accés limitat d'oxigen necessari per a la combustió. L'alta temperatura i la baixa concentració d'oxigen condueixen a la formació de productes de descomposició: coc i gas de piròlisi. Aquest últim, entrant a la segona cambra, pateix combustió ja en presència d'aire secundari. Sovint és forçat per la força amb l'ajuda d'un ventilador o un extractor de fums. El procés de combustió té lloc a temperatures superiors als 1000 °C. A partir dels productes de la combustió, la calor es transfereix al líquid que omple l'intercanviador de calor. Els productes gasosos finals del procés s'eliminen a través de la xemeneia.
Fins ara, les calderes de piròlisi de llarga combustió es consideren l'equip de calefacció més eficient i econòmic. El complex dispositiu de dues càmeres de la caldera explica el seu alt cost. L'eficiència, la més alta entre les unitats de calefacció, permet obtenir un retorn ràpid de la caldera.

Producció de carbó vegetal

L'avantatge d'un negoci basat en l'ús de matèries primeres molt barates o gratuïtes és una alta rendibilitat i un ràpid retorn de la producció.

La natura "produeix" fusta en quantitats suficients, de manera que una planta de fabricació de carbó pot funcionar durant tot l'any i a plena capacitat.

A més, a diferència de la indústria de la fusta, la qualitat de les matèries primeres té poca importància, la qual cosa permet l'ús de fusta morta i d'arbres secs i erecs.

Aquest article considerarà un pla detallat per organitzar un negoci per processar matèries primeres de fusta en carbó vegetal d'alta qualitat per a la barbacoa o per a un ús posterior amb finalitats mèdiques.

La nostra valoració empresarial:

Inversions inicials - a partir de 300.000 rubles.

La saturació del mercat és mitjana.

La complexitat d'iniciar un negoci és de 5/10.

Principi de funcionament

A diferència de les calderes tradicionals de combustible sòlid, les calderes de piròlisi utilitzen un cicle de doble combustió. En el procés de descomposició tèrmica de substàncies orgàniques, s'alliberen gasos de piròlisi, la combustió dels quals condueix a un gran alliberament d'energia tèrmica.

L'ús de la piròlisi permet obtenir més calor de la combustió del combustible. Les calderes de piròlisi (generació de gas) tenen dues cambres: per cremar combustibles sòlids i gasos alliberats.

A la primera cambra, la combustió es produeix a un nivell baix d'oxigen i alta temperatura (200-800 ° C), això inicia el procés de piròlisi. La quantitat de gasos emesos depèn de la matèria primera utilitzada. La fusta és la més adequada, quan es crema, allibera la major quantitat de gas de piròlisi.

El gruix òptim de la llenya és de 70 mm, a més d'ells, es poden utilitzar pellets o serradures en una quantitat no superior al 25%, ja que no proporcionen prou potència de combustió.
El funcionament d'una caldera generadora de gas de combustió llarga es produeix segons l'esquema següent:

1. El combustible es col·loca a la reixa (reixa refractària) a través de la finestra de càrrega.
2. Proporcioneu-li subministrament d'aire primari.
3. Encendre el combustible i portar-lo al mode, aconseguint la temperatura requerida.
4. El subministrament d'aire primari es limita tancant la vàlvula, de manera que comença el procés de piròlisi.
5. El gas de piròlisi amb l'ajuda d'un ventilador entra a la cambra secundària, on es subministra aire secundari.
6. El gas calent en contacte amb l'oxigen es crema, alliberant una gran quantitat de calor, que escalfa el refrigerant a l'intercanviador de calor.
7. Els productes de la combustió s'eliminen a través de la xemeneia.

Depenent de la quantitat d'aire secundari entrant, la reacció es produeix a diferents velocitats. Això permet controlar la temperatura del refrigerant mitjançant una vàlvula automàtica, limitant el subministrament d'aire al postcombustió.

Amb la qualitat òptima de la fusta cremada, l'eficiència de les calderes de piròlisi de llarga durada és del 85-90%. Aquest indicador disminueix bruscament amb l'augment de la humitat de la llenya, ja que el vapor d'aigua redueix la concentració de gasos combustibles.

Producció de carbó vegetal

La tecnologia per a la producció de carbó vegetal és relativament simple, però encara requereix una certa cultura de producció i coneixement de les característiques dels processos tecnològics. La no observació dels processos tecnològics condueix a una disminució del rendiment de carbó, el carbó s'obté amb esquerdes, petites, amb olor de quitrà, sense cremar.

Per obtenir carbó de la fusta, s'ha de sotmetre a un procés de piròlisi, descomposició sense oxigen. La fusta es descompon, sota la influència de la calor, en una rèplica: un recipient d'acer amb obertures de càrrega ben tancades, l'escalfament es produeix col·locant la rèplica en un forn especial.

Els gasos que s'alliberen durant el procés de piròlisi es descarreguen a través d'un tub especial des de la retorta fins a la cambra de combustió i s'hi cremen. A causa del flux constant del gas emès al forn, hi ha un consum mínim de llenya per mantenir la combustió. La piròlisi es pot dividir en tres etapes principals, que es diferencien entre si en mesures de control i signes visibles.

Assecar la fusta és el primer pas. Es produeix a una temperatura inferior a 150 ° C, la humitat surt de la matèria primera. El procés tècnic només comença amb el fet que la llenya de bedoll tallada a la mida desitjada es col·loca en una rèplica, es tanca l'obertura d'alimentació i es col·loca en una cambra d'assecat. Les matèries primeres han de complir amb GOST 24260-80.

Per triturar els blancs a la mida òptima, la longitud no és superior a 0,5 m i el diàmetre no és superior a 0,1-0,15 m, s'utilitza una màquina especial: un divisor de fusta elèctric. Després que la fusta s'hagi assecat, la rèplica es transfereix a la cambra de piròlisi mitjançant un mecanisme d'elevació (per exemple, una biga de grua). Allà té lloc la segona etapa: la piròlisi real, la destil·lació en sec.

A causa del fet que la fusta està formada per tot un complex de compostos orgànics, el procés de degradació de la fusta és molt complex. Els compostos orgànics tenen diferents pesos moleculars, de manera que les reaccions químiques que tenen lloc entre ells també són diferents. En el marc d'aquest lloc, té sentit descriure només en termes generals aquestes reaccions, ja que serà difícil calcular o descriure en detall totes aquestes reaccions.

		En general, en el procés de piròlisi es produeixen reaccions químiques seqüencials i paral·leles, que donen lloc a l'aparició de nous enllaços i a la ruptura d'antics enllaços que existien abans del tractament tèrmic. Les noves substàncies resultants comencen reaccions mútues. Xylan comença a descompondre's primer, a una temperatura de 150 °C, el procés continua a 250 °C o més. Aquest procés condueix a la formació de substàncies com l'àcid acètic, furfulol i gasos.
A més, les hemicel·lulosa comencen a dividir-se a la superfície de la fusta a una temperatura de 170-200 °C.
A continuació, la lagnina comença a descompondre's, a una temperatura de 200 °C, la qual cosa condueix a l'alliberament de compostos volàtils de baix pes molecular. La cel·lulosa es descompon a 300 °C. En aquesta etapa es pot distingir un període anomenat exotèrmic, que és molt important per a tot el procés de combustió del carbó en el seu conjunt. Durant aquest període, la piròlisi es produeix amb força, s'allibera calor de reacció, això es produeix a una temperatura d'uns 280 ° C. La temperatura de la fusta començarà a augmentar espontàniament fins que s'alliberi tota la calor de l'exoterma. Per a la següent etapa, la calcinació del carbó, tornarà a requerir un subministrament extern de calor.

La tercera etapa és la calcinació del carbó. Si es va formar carbó en l'etapa anterior, llavors en aquesta etapa es separen del carbó format les resines en una petita quantitat i molts gasos no condensables. Això passa a temperatures entre 350 °C i 550 °C. La calcinació té lloc a la mateixa cambra de piròlisi.

L'etapa final és el refredament, l'envasament i l'emmagatzematge. Un cop finalitzat el procés de piròlisi, les rèpliques amb carbó preparat s'eliminen de la cambra de piròlisi una per una o per parelles mitjançant una biga de grua i s'instal·len en un casset per a la refrigeració. El temps de refredament varia en funció de factors externs (estació, presència o absència de vent, precipitacions).

Les rèpliques refrigerades es tornen a aixecar i penjar per sobre de la màquina d'ompliment, després d'obrir les obertures de descàrrega inferiors es buiden. A continuació, el carbó es criba a partir de fraccions fines i la pols, s'envasa, es pesen i es cusen bosses de carbó.

Els productes envasats s'emmagatzemen en un magatzem fins a un nou enviament als consumidors.

Les rèpliques alliberades del carbó s'omplen de nou amb llenya i es col·loquen en una cambra d'assecat.