Pyrolýza

Produkty pyrolýzy uhlí

Takže na samém začátku našeho článku jsme zmínili, že pyrolýzou z uhlí můžete získat následující typy produktů:

• Pevný
• Kapalný
• plynný

Nyní zvažte každý typ produktů pyrolýzy podrobněji.

Při pyrolýze černého uhlí se získává pevný koks, který se dnes používá především v takových průmyslových odvětvích, jako je metalurgie železných a neželezných kovů. Koks je dokonalejší tuhé palivo než uhlí, proto se používá k tavení kovů.

Koks, přestože je hlavním produktem pyrolýzy uhlí, však zdaleka není tím nejcennějším, co lze z tohoto přírodního zdroje získat. Vedlejším produktem tohoto procesu je směs plynů a par, která obsahuje mnoho chemických sloučenin. Tato směs se kondenzací rozdělí na kapalnou a plynnou složku, ze kterých lze zase získat více než 250 chemických sloučenin.

Hlavním kapalným produktem pyrolýzy uhlí je černouhelný dehet, černý kapalný produkt, který je složitou směsí organických sloučenin. Z černouhelného dehtu dalším zpracováním látky jako:

• Fenoly
• naftalen
• Anthracene
• Různé heterocyklické sloučeniny
• Technické oleje
• syntetické palivo

Je však třeba poznamenat, že oleje a kapalná paliva získaná pyrolýzou uhlí nejsou vhodná pro použití ve spalovacích motorech, protože ve svém složení obsahují mnoho nečistot. Z tohoto důvodu tyto produkty pyrolýzy vyžadují další čištění pro další použití. A to výrazně zvyšuje náklady na tyto produkty pyrolýzy, takže jejich výroba není příliš zisková.

Plynným produktem pyrolýzy uhlí je tzv. pyrolýzní plyn, což je směs hořlavých plynů a různých chemických sloučenin. V mnoha zemích světa se pyrolýzní plyn v současnosti používá jako alternativní zdroj energie, především tepelné.

Pokud je tato technologie pro nás zcela nová, pak se v některých evropských zemích pyrolýzní plyn stal již dlouho známým palivem. Kromě toho lze pyrolýzní plyn, stejně jako uhelný dehet, použít k získání různých chemických sloučenin. Z tohoto plynu se tedy izoluje benzen, fenol a další látky.

• Komentáře k článku

Obsah druhého bloku

Zařízení pro výrobu

Základem výrobního procesu pro výrobu dřevěného uhlí jsou následující mechanismy:

1. Hydraulická štípačka dřeva.
2. Motorové pily.
3. Váhy.
4. Pec na dřevěné uhlí.
5. Generátor elektřiny.

Pro stavbu pece by měla být vybavena otevřená a rovná plocha, samotná pec by měla být vysoce kvalitní, zajišťující nemožnost pronikání kyslíku. V opačném případě se část suroviny nezpracuje, ale spálí.

Video: pec na dřevěné uhlí.

Dobrá pec je navržena tak, že plyny, které se objevují při oxidaci, jsou přiváděny do pece, tam spáleny a posílány k udržení požadované teploty. Takové úspory energie jsou šetrné k životnímu prostředí a ekonomické.

Existuje také zařízení, ve kterém je možné použít pouze jeden kontejner. V tomto případě je narušena kontinuita technologické výroby dřevěného uhlí a objevují se prostoje. Tato situace je vyřešena přítomností vyjímatelných nádob, ve kterých můžete samostatně sušit, oxidovat palivové dřevo a nechat ho vyhořet.

Moderní technologie používané při výrobě dřevěného uhlí jsou bezodpadové, ekologické a ergonomické. Zařízení nevyžaduje další a specifickou péči.Ve výrobě jsou za kontinuitu procesu a automatické seřizování strojů zodpovědní zpravidla 3 lidé.

Zařízení se liší svou variabilitou, ale lze je seskupit do 3 hlavních typů:

1. Mobilní instalace;
2. Stacionární mechanismy;
3. Pomocné vybavení.

První a druhá skupina zařízení se liší přítomností a neexistencí možnosti jeho přenosu. Kromě toho mají některé typy zařízení jedinou funkci pro sušení a pyrolýzu.

Pece na dřevěné uhlí mají hmotnost 6 až 80 tun. Při výběru mobilního zařízení byste měli vzít malé modely, které vám umožní změnit jejich umístění. Volba v jejich prospěch je způsobena nedostatkem schopnosti systematicky dodávat spotřební materiál na konkrétní místo. Mobilní instalace se skládají z modulů, rychle se skládají a demontují. Mohou být umístěny bez vytváření dalších přístřešků a ochranných místností.

Stacionární instalace naopak vyžadují přidělení samostatné upravené místnosti, kterou lze současně využívat jako sklad hotových výrobků.

Instalace zařízení musí být provedena odborníky a musí splňovat ustanovení GOST. Všechna zařízení musí splňovat požadavky bezpečnosti a šetrnosti k životnímu prostředí, protože odpad a uhlíkové zbytky se spalují v pecích.

Pomocné zařízení je pro pořízení žádoucí, protože značně snižuje náklady, především dočasného charakteru. Mezi takové mechanismy patří hmotnostní a balicí dávkovač, separátor.

Výhody a nevýhody pyrolýzních kotlů

V plynových kotlích se palivo využívá nejúčinněji, protože téměř úplně shoří. To vám umožní nejen získat více tepla, ale také sníží škodlivé emise do atmosféry.

Někdy se takové kotle používají k likvidaci výrobního odpadu s minimálním znečištěním ovzduší. Navíc se snižuje množství popela, což snižuje četnost čištění (při použití palivového dřeva - cca 1x týdně).

Při přímém spalování tuhého paliva je poměrně obtížné regulovat ohřev chladicí kapaliny. U pyrolýzních kotlů s dlouhým spalováním je to možné díky řízení přívodu vzduchu.

Velikost použitého palivového dřeva může být poměrně velká, můžete použít neštípané palivové dříví. Moderní modely jsou vybaveny elektronickým zařízením, které usnadňuje a usnadňuje řízení procesu ohřevu.

Mezi nevýhody patří vysoká cena zařízení a vysoké požadavky na kvalitu surovin. Úspora paliva v průběhu času vrátí náklady na vybavení. Jako palivo se doporučuje používat palivové dřevo sušené 12 měsíců, s vlhkostí 12-20%.

Jinak kotel nebude pracovat s deklarovaným výkonem a zhasne i při snížení přívodu vzduchu. Pokud je teplota chladicí kapaliny ve vratném potrubí nízká, teplota v primární komoře se sníží, což může způsobit únik paliva.

Aby se tomu zabránilo, je někdy namontováno speciální obtokové potrubí. Současně se komplikuje návrh topného systému a zvyšují se náklady na instalaci.

Použití nucené trakce

Pro zajištění správného provozu pyrolýzního kotle s dlouhým spalováním je nutný přívod primárního a sekundárního vzduchu. Nucený tah zajišťuje ventilátor nebo odsavač kouře, který pracuje na napájení.

To dovoluje:

• rychle zvýšit teplotu ve spalovací komoře a topném systému jako celku;
• urychlit začátek procesu pyrolýzy;
• prodloužit provoz kotle na jednu náplň paliva;
• automaticky udržuje teplotu chladicí kapaliny.

Jediným negativem je nutnost neustálého přísunu energie. Při jeho nepřítomnosti je provoz topného systému pozastaven.Východiskem ze situace může být použití kotle s přirozeným tahem, který nevyžaduje elektrické připojení.

Pro jeho plný provoz je potřeba dobře navržený a namontovaný komín. Tyto kotle by se měly čistit častěji. Díky absenci elektroniky je minimalizována pravděpodobnost poruch. Účinnost takových kotlů je však nižší, což je kompenzováno nižší cenou.

Použití pyrolýzních kotlů na tuhá paliva je jedním z nejúčinnějších způsobů organizace autonomního vytápění. Moderní elektronické zařízení, které řídí pracovní proces, umožňuje automatizovat proces ohřevu.

Nedostatek plynu nebo nedostatečný výkon elektrických sítí nutí majitele domů řešit problém zimního vytápění pomocí zařízení na tuhá paliva. Mezi těmito jednotkami vystupují jako samostatná skupina pyrolýzní kotle s dlouhým spalováním (druhý společný, ne zcela přesný název je však kotel na výrobu plynu). Důvodem je jejich vysoká účinnost – až 85 % a velký výkonový rozsah zařízení – od 30 do 100 %.

Jak vytápět kotel s pyrolýzním spalováním uhlím

• Zapálení pyrolýzního kotle na uhlí - při plně otevřené klapce dochází k zapálení uhlí. Je zakázáno používat petrolej, benzín a jiné sloučeniny, které umožňují rychlé zapálení plamene. Pro zapálení se používá malé množství suchého palivového dřeva.
• Přepnutí kotle do režimu pyrolýzy - po odpálení 15-20 minut se klapka zakryje a přepne do režimu pyrolýzy. Z jedné záložky kotel pokračuje v provozu až několik dní.

Které uhlí je lepší pro pyrolýzní kotle

vysoká teplota

Konstrukce počítá s topeništěm s horním plněním ze silnostěnné oceli nebo litiny. I přes změny vnitřní konstrukce je nutné pyrolýzní kotel topit výhradně uhlím, jehož jakost je uvedena v technické dokumentaci.

Na velikost zlomku se vztahují samostatné požadavky. Je lepší ohřívat automatické kotle jemným uhlím od 0,5-2 cm, je to kvůli zvláštnosti přívodu šnekového paliva.

• Antracit - na antracitovém uhlí funguje většina moderních modelů topných zařízení. Uhlí má dobré výhřevné vlastnosti a malé zbytky popela.
• Uhlí – využití uhlí v pyrolýzních kotlích má také své opodstatnění. Tento typ paliva je standardem pro výpočet výhřevnosti.
• Hnědé uhlí - má vysoký obsah popela, v důsledku čehož je často pozorováno vyhoření roštu. Hnědé uhlí je možné používat v pyrolýzním kotli pouze v případě, že je k dispozici systém předehřívání vzduchu před jeho přiváděním do topeniště. Používání odrůd s vysokým obsahem popela a mokrých hornin je zakázáno.
• Dlouhoplamenné uhlí - dodává se v deskách a velkých frakcích. Svůj název získal díky schopnosti hořet dlouhým plamenem, jako dřevo. Doba hoření dlouhoplamenného uhlí je přitom přibližně 2-2,5krát delší než u palivového dřeva.
• Uhelné brikety se vyrábí z uhelného odpadu lisováním a přidáváním tmelovacích směsí. Brikety se rychle zapalují a mají dobré výhřevné vlastnosti. Výhodou je také téměř úplná absence zbytků popela a strusek.

optimální typy

Spotřeba uhlí v pyrolýzním kotli

prostředítvrdá mrazivá zima

Výpočty se provádějí následovně:

1. Vypočítejte vytápěnou plochu - k tomu se délka domu vynásobí jeho šířkou.
2. Vypočítejte požadovaný výkon kotle pomocí vzorce 1 kW = 10 m².
3. Spočítejte si náklady na vytápěnou plochu. Průměrné náklady za topnou sezónu budou 550 kg na každých 10 kW kotle nebo 100 m².
4. Výsledná hodnota se vynásobí počtem měsíců topné sezóny.

Výrobci v technické dokumentaci uvádějí, jak dlouho bude kotel pracovat na jedné záložce uhlí, uvádějí všechny druhy paliva povoleného k použití, přibližnou spotřebu a další charakteristiky.

Výběr značky výrobce zařízení na pyrolýzu uhlí

domácí trh

• Topné pyrolýzní uhelné kotle ruské výroby - vyrobené výrobky jsou přizpůsobeny domácím provozním podmínkám, nenáročné na kvalitu paliva. Nejoblíbenější modely jsou Trajan, Gejzír, Divo.
• Odrůdy dovážených kotlů na pyrolýzu uhlí - generátory tepla vyráběné v zemích EU jsou vyrobeny z oceli nebo litiny. Při použití litinových roštů spolu s ocelovým výměníkem je povoleno kombinované provedení.Výrobky se vyznačují vysokou spolehlivostí, plnou automatizací spalovacího procesu a dlouhou životností. Populární je řada společností: Buderus, Atmos atd.

ruské kotle

Jak vybrat pyrolýzní kotel

Trh poskytuje kupujícímu široký výběr. Většina agregátů je výtvorem českých výrobců, ale prvenství drží němečtí zástupci. Téměř všechny modely potřebují elektřinu, mohou jet na uhlí, dřevo, nebo být kombinované.

Při výběru věnujte pozornost:

• výkon jednotky;
• vnější design;
• počet okruhů.

Při pořízení takového topidla je potřeba správně zvolit jeho výkon, aby bylo do místnosti dostatek tepla. Referenční hodnota je následující: K ohřevu 10 m2 je zapotřebí 1 kW výkonu pyrolýzního kotle. m prostor. To s ohledem na skutečnost, že dům je dobře izolovaný, výška stěn nepřesahuje 3 metry. Pokud jsou možné tepelné ztráty doma, kupující si není jistý spolehlivostí budovy, pak se nebere v úvahu 1 kW, ale 1,3 kW. Například pro místnost 30 m2. m potřebují pyrolýzní jednotku s výkonem nejméně 3,9 kW (1,3 kW * 30 m2 / 10 = 3,9 kW).

Pyrolýzní kotle jsou technologická zařízení, mají velké množství elektroniky a různé možnosti nastavení, ty dražší mají ovládací panel a keramickou pec, která vám umožní udržet teplo po dlouhou dobu, dobré technické vlastnosti. Najdete i novější modely: pyrolýzní kotel v litinové skříni (německý výrobce Dakon).

Existují modely, které stále mohou fungovat bez elektřiny. Jedná se o kotle OROR (české). Podstata jejich práce je následující: k tvorbě plynů dochází při pyrolýze paliva, jejich cesta prochází hořákem difuzního typu, kde jsou nasměrovány do spalovací komory.

Ke spalování dochází díky sekundárnímu vzduchu. Sekundární vzduch není zesilován ventilátorem a není směrován do spalovací komory, na rozdíl od většiny modelů je do komory nasáván při pohybu plynů. To je usnadněno speciální porézní trubicí. Otevřením klapek sekundárního a primárního vzduchu se reguluje výkon kotle. Takové modely pracují zcela autonomně, zaručují účinnost 89 %.

Autonomní topné systémy jsou relevantní především tam, kde není možnost připojení na hlavní zdroj tepla. Jedním z moderních typů takových systémů jsou pyrolýzní kotle na tuhá paliva s dlouhou dobou hoření.

Různé modely dostupné na prodej se liší výkonem, výbavou a cenou. Takové kotle mají vysokou účinnost a minimální množství emisí spalin do atmosféry. Díky možnosti automatizace ovládání je jejich použití pohodlnější.

Podstata pyrolýzního kotle

Takový pyrolýzní kotel se také nazývá generátor plynu. Podstata práce při pyrolýzním spalování paliva: pod vlivem vysokých teplot a v podmínkách nedostatku kyslíku se tuhé palivo (lignit, uhelné dřevěné brikety) rozkládá na těkavé částice.Ukazuje se tzv. pyrolýzní plyn. Indikátory teploty topných zařízení 200-800 stupňů. Tato chemická reakce přispívá k lepšímu ohřevu a sušení paliva v kotli, dochází k ohřevu, který jde ve směru spalování vzduchu.

Rýže. 2

Vysoká teplota podporuje míšení kyslíku s uvolněným pyrolýzním plynem. V důsledku toho plyn hoří. Z hořícího plynu vzniká tepelná energie. Je třeba poznamenat, že pyrolýzní plyn také při svém spalování interaguje s aktivním uhlím. Při výstupu z kotle tedy spaliny prakticky nemají škodlivé složky. Spíše jsou směsí oxidu uhličitého a vodní páry. Vznikajícího CO2 se do životního prostředí dostává třikrát méně než po provozu klasických kotlů na uhlí nebo dřevo. Tyto jednotky jsou považovány za ekologické, neznečišťují životní prostředí.

Jednotky tohoto typu pracují na uhlí a dřevěné palivo. Při použití nekvalitního surového paliva ztratí topidlo svůj výkon až o 50 %. Takové palivo špatně hoří, kouří, málo topí a snižuje životnost kotle a komína.

Výhody pyrolýzních jednotek:

• výkon nastavitelný od 30 % do 100 %;
• proces čištění a údržby je jednoduchý;
• malá spotřeba paliva;
• dodávka paliva za den pouze jednou;
• velké množství paliva shoří najednou;
• použití surového paliva kotlem na uhlí, jehož vlhkost není vyšší než 20 %.

nedostatky:

• drahé topné zařízení;
• potřebovat elektřinu.

Každý druh paliva hoří jinak. Co se týče uhelného paliva, hnědé shoří za 8 hodin a černé za 10 hodin. U pyrolýzních kotlů jsou možné úspory i s přihlédnutím k takovým nevýhodám, jako je potřeba elektřiny, nikoli nízké náklady. K napájení ventilátoru je potřeba elektřina, ale ke svému chodu potřebuje pouze 85 wattů (jako běžná žárovka). Pokud je to problém, pak to zvládne dieselagregát.

Výhody topných jednotek pyrolýzního typu

• Mezi výhody tohoto zařízení patří kromě vysoké účinnosti a možnosti regulace výkonu i dlouhá doba hoření s jednou záložkou.
• Vysoká šetrnost k životnímu prostředí: spalovací proces probíhá tak dlouho, dokud se palivo téměř úplně nerozloží na neutrální látky – vodu a oxid uhličitý, komíny nezarůstají dehtem. Vedlejším produktem plynných škodlivých látek je zanedbatelné množství.
• Vyloučeno kouření v místnosti. Nedochází k tvorbě sazí, množství vytvořeného popela je minimální. Jednoduchá automatizace usnadňuje ovládání jednotky.
• Nejrůznější paliva: dřevo, dřevní odpad, uhlí – to je výhoda kotlů.
• Nevyžaduje častou údržbu: produkty spalování neznečišťují jednotku, ale je nutné pravidelné čištění. High-tech automatizace monitoruje poruchy a zabraňuje jejich výskytu.

NÁROK

1. Zařízení na výrobu dřevěného uhlí, vyznačující se tím, že je provedeno ve formě vodorovně orientovaného tělesa se žáruvzdornými čelními a bočními stěnami, rozděleného svisle orientovanými žáruvzdornými přepážkami na alespoň jeden pecní blok, alespoň jeden pyrolýzní blok a blokové výfukové plyny, ve spodní části skříně je alespoň jeden sběrač pyrolýzních plynů a v bočních stěnách a/nebo přepážkách skříně jsou kanály pro směs par a plynu, výfukové plyny, přívod sekundárního vzduchu a cirkulace vodní páry, přičemž spalovací jednotka je provedena ve formě spalovací komory s přívodními otvory a klapkami, které regulují přívod primárního vzduchu, pyrolýzní jednotka obsahuje minimálně dvě buňky tvořené stěnami skříně a/nebo vertikálními přepážkami , s alespoň jednou retortou umístěnou v každé z buněk, opatřenou odtokovou trubkou paroplynový směšovací kanál je na jedné straně napojen na spalovací jednotku a na druhé straně na pyrolýzní jednotku, kanál cirkulace vodní páry je napojen na jedné straně na sběrač pyrolýzního plynu a na druhé straně na výstupní jednotka výfukových plynů, přičemž sběrač pyrolýzních plynů je připojen na jedné straně k výstupnímu potrubí retorty a na druhé straně je připojen ke spalovací jednotce.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve stěnách každého článku pyrolýzní jednotky jsou otvory pro spojení dutiny článku s kanálem směsi par a plynu a kanálem pro odvod výfukových plynů.

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že článek pyrolýzní jednotky je opatřen utěsněným žáruvzdorným krytem.

4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že jednotka pro odvod spalin je vytvořena ve formě komory tvořené stěnami a/nebo přepážkami skříně, s otvory pro spojení komory jednotky pro odvádění spalin s kanály pro přívod sekundárního vzduchu, vodní páry a výfukových plynů.

5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vstup kanálu pro přívod sekundárního vzduchu je umístěn v koncové stěně skříně a výstup je ve stěně jednotky pro odvod spalin.

6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že kanály pro cirkulaci vodní páry jsou umístěny v kanálech pro přívod sekundárního vzduchu.

7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že je vybaveno dvoucestným kohoutem, uzpůsobeným k odříznutí kanálu cirkulace vodní páry od sběrače pyrolýzního plynu.

8. Zařízení podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že články pyrolýzní jednotky jsou vyrobeny ze čtvercového vodorovného průřezu.

9. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá retorta je umístěna ve střední části buňky s mezerou ne větší než 0,4 m od jejích stěn.

10. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že objem spalovací komory spalovací jednotky není větší než 37 % objemu článků pyrolýzní jednotky a ne menší než 110 % objemu komory spalovacího zařízení. jednotka pro odvod výfukových plynů.

11. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že plocha otvorů pro spojení s kanálem směsi par a plynu každého článku není větší než 140 % plochy průřezu kanálu směs páry a plynu.

12. Zařízení podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že retorta pyrolýzní jednotky je vytvořena ve formě tělesa se dnem, víkem a válcovou boční stěnou, opatřené výstupním potrubím plynu připojeným ke sběrači pyrolýzních plynů, zatímco boční stěna je vyrobena jako vícevrstvá a výstupní potrubí plynu je namontováno v horní části boční stěny.

13. Zařízení podle některého z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že boční stěna retorty je tvořena alespoň jedním plechem svinutým do role nebo dvěma kovovými válci souose uloženými s technologickou mezerou.

14. Zařízení podle některého z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že obsahuje filtrační jednotku, odtah kouře a komín, zapojené v sérii přes výfukové potrubí k jednotce pro odvádění spalin.

Start kotle

Při spouštění pyrolýzní jednotky se vyplatí vzít v úvahu charakteristické vlastnosti, kterými se liší od klasických kotlů. Provoz zařízení v režimu generátoru plynu se provádí díky dvěma komorám, které jsou vybaveny vraty (klapky)

Ale ne každý si pamatuje, že taková topná jednotka by měla být nejprve zahřátá.

Rýže. 3

Po dosažení teploty v rozmezí + 500- + 800 stupňů můžete začít ponořovat tuhé palivo a teprve poté uvést klapku do režimu pyrolýzy a spustit odsavač kouře. Čistý žluto-bílý plamen (obr.3) potvrzuje správné nastavení vyvíječe plynu, že v kouřových směsích nejsou žádné toxické produkty spalování.

Tento sled akcí při spouštění zaručuje pomalé a bezkyslíkové spalování paliva, efektivní uvolňování a spalování pyrolýzního plynu (čistého), konstantní komfortní pokojovou teplotu po dobu 24 hodin.

Princip činnosti pyrolýzního kotle pro dlouhé spalování

Pyrolýzní kotle dlouhého spalování si získávají značnou oblibu, a to zejména v oblastech, kde není přístup k plynu

Provoz zařízení je založen na rozkladu organického paliva (palivového dřeva) za podmínek vysoké teploty a nedostatku kyslíku s následným spalováním uvolněných pyrolýzních plynů. Vzhledem k tomu, že proces lze podmíněně rozdělit do dvou fází, používá se pro jeho proudění topeniště se dvěma oddíly. Do nakládací komory je umístěno palivo, které začíná hořet. Spalovací proces plynule přechází v tepelný rozklad v důsledku omezeného přístupu kyslíku nutného ke spalování. Vysoká teplota a nízká koncentrace kyslíku vede k tvorbě produktů rozkladu: koksu a pyrolýzního plynu. Ten, který vstupuje do druhé komory, podléhá spalování již v podmínkách přístupu sekundárního vzduchu. Často je vynucován silou pomocí ventilátoru nebo odsavače kouře. Spalovací proces probíhá při teplotách nad 1000°C. Ze spalin se teplo přenáší do kapaliny, která plní výměník tepla. Konečné plynné produkty procesu jsou odváděny komínem.
K dnešnímu dni jsou pyrolýzní kotle s dlouhým spalováním považovány za nejúčinnější a nejúspornější topné zařízení. Složité dvoukomorové zařízení kotle vysvětluje jeho vysoké náklady. Účinnost, nejvyšší mezi topnými jednotkami, vám umožňuje získat rychlou návratnost za kotel.

Výroba dřevěného uhlí

Výhodou podnikání založeného na používání velmi levných nebo bezplatných surovin je vysoká ziskovost a rychlá návratnost výroby.

Příroda „vyrábí“ dřevo v dostatečném množství, takže uhelný závod může fungovat celoročně a na plný výkon.

Na rozdíl od dřevozpracujícího průmyslu má navíc kvalita surovin malý význam, což umožňuje použití mrtvého dřeva a stromů, které jsou suché a vzpřímené.

Tento článek se bude zabývat podrobným plánem organizace podnikání na zpracování dřevěných surovin na vysoce kvalitní dřevěné uhlí pro grilování nebo pro další použití pro lékařské účely.

Naše obchodní ocenění:

Počáteční investice - od 300 000 rublů.

Nasycení trhu je průměrné.

Náročnost zahájení podnikání je 5/10.

Princip činnosti

Na rozdíl od tradičních kotlů na tuhá paliva využívají pyrolýzní kotle dvojitý spalovací cyklus. Při procesu tepelného rozkladu organických látek se uvolňují pyrolýzní plyny, jejichž spalováním dochází k velkému uvolňování tepelné energie.

Použití pyrolýzy umožňuje získat více tepla ze spalování paliva. Pyrolýzní (plynotvorné) kotle mají dvě komory - pro spalování pevných paliv a uvolněný plyn.

V první komoře dochází ke spalování při nízké hladině kyslíku a vysoké teplotě (200-800 °C), čímž se spustí proces pyrolýzy. Množství vypouštěných plynů závisí na použité surovině. Nejlépe se hodí dřevo, při hoření se uvolňuje největší množství pyrolýzního plynu.

Optimální tloušťka palivového dřeva je od 70 mm, kromě toho lze použít pelety nebo piliny v množství nejvýše 25%, protože neposkytují dostatečný spalovací výkon.
Provoz dlouho hořícího plynového kotle probíhá podle následujícího schématu:

1. Palivo je umístěno na rošt (žáruvzdorný rošt) přes nakládací okénko.
2. Zajistěte k němu přívod primárního vzduchu.
3. Zapalte palivo a uveďte jej do režimu dosažení požadované teploty.
4. Přívod primárního vzduchu je omezen uzavřením ventilu, díky čemuž začíná proces pyrolýzy.
5. Pyrolýzní plyn se pomocí ventilátoru dostává do sekundární komory, kam je přiváděn sekundární vzduch.
6. Horký plyn ve styku s kyslíkem hoří, přičemž se uvolňuje velké množství tepla, které ohřívá chladicí kapalinu ve výměníku tepla.
7. Produkty spalování jsou odváděny komínem.

V závislosti na množství přiváděného sekundárního vzduchu probíhá reakce různými rychlostmi. To umožňuje řídit teplotu chladicí kapaliny pomocí automatického ventilu, omezujícího přívod vzduchu do přídavného spalování.

Při optimální kvalitě spalovaného dřeva je účinnost pyrolýzních kotlů s dlouhým spalováním 85-90%. Tento indikátor prudce klesá se zvyšující se vlhkostí palivového dřeva, protože vodní pára snižuje koncentraci hořlavých plynů.

Výroba dřevěného uhlí

Technologie výroby dřevěného uhlí je poměrně jednoduchá, ale přesto vyžaduje určitou kulturu výroby a znalost znaků technologických postupů. Nedodržení technologických postupů vede ke snížení výtěžnosti uhlí, uhlí se získává s trhlinami, malé, zapáchající po dehtu, nespálené.

Pro získání uhlí ze dřeva musí projít procesem pyrolýzy, rozkladu bez kyslíku. Dřevo se působením tepla rozkládá v retortě - ocelové nádobě s těsně uzavřenými nakládacími otvory, ohřev probíhá umístěním retorty do speciální pece.

Plyny, které se uvolňují při procesu pyrolýzy, jsou odváděny speciálním potrubím z retorty do spalovací komory a tam spáleny. Díky neustálému proudění emitovaného plynu do topeniště dochází k minimální spotřebě palivového dřeva pro udržení spalování. Pyrolýzu lze rozdělit do tří hlavních fází, které se od sebe liší kontrolním měřením a viditelnými znaky.

Sušení dřeva je prvním krokem. Dochází k němu při teplotě nižší než 150 °C, vlhkost vychází ze suroviny. Technický proces teprve začíná tím, že březové palivové dříví nasekané na požadovanou velikost se vloží do retorty, plnící otvor se uzavře a umístí do sušící komory Suroviny musí odpovídat GOST 24260-80.

K broušení polotovarů na optimální velikost, délka není větší než 0,5 m a průměr není větší než 0,1-0,15 m, se používá speciální stroj - elektrická štípačka dřeva. Po vysušení dřeva se retorta přemístí do pyrolýzní komory pomocí zvedacího mechanismu (např. jeřábového nosníku). Tam probíhá druhá fáze – vlastní pyrolýza, suchá destilace.

Vzhledem k tomu, že dřevo se skládá z celého komplexu organických sloučenin, je proces hniloby dřeva velmi složitý. Organické sloučeniny mají různé molekulové hmotnosti, takže chemické reakce, které mezi nimi probíhají, jsou také různé. V rámci této stránky má smysl popisovat tyto reakce pouze obecně, protože bude obtížné všechny tyto reakce vypočítat nebo podrobně popsat.

		Obecně platí, že v procesu pyrolýzy probíhají sekvenční a paralelní chemické reakce, které vedou ke vzniku nových vazeb a rozbití starých vazeb, které existovaly před tepelným zpracováním. Vzniklé nové látky začínají vzájemné reakce. Xylan se začíná rozkládat jako první, při teplotě 150°C, proces pokračuje při 250°C a více. Tento proces vede ke vzniku látek, jako je kyselina octová, furfulol a plyny.
Navíc se na povrchu dřeva při teplotě 170-200°C začnou hemicelulózy štěpit.
Lagnin se začne dále rozkládat při teplotě 200 °C, což vede k uvolňování těkavých nízkomolekulárních sloučenin. Celulóza se rozkládá při 300 °C. V této fázi lze rozlišit období zvané exotermické, které je velmi důležité pro celý proces spalování dřevěného uhlí jako celek. Během této doby probíhá pyrolýza prudce, uvolňuje se reakční teplo, k tomu dochází při teplotě asi 280 ° C. Teplota dřeva se začne samovolně zvyšovat, dokud se neuvolní veškeré teplo exotermické reakce. Pro další etapu, kalcinaci uhlí, bude opět zapotřebí externí dodávka tepla.

Třetí etapou je kalcinace uhlí. Pokud v předchozí fázi vznikalo uhlí, pak se v této fázi oddělují z vytvořeného uhlí pryskyřice v malém množství a mnoho nekondenzovatelných plynů. K tomu dochází při teplotách od 350 °C do 550 °C. Kalcinace probíhá ve stejné pyrolytické komoře.

Poslední fází je chlazení, balení, skladování. Po ukončení pyrolýzního procesu jsou retorty s hotovým uhlím vyjmuty z pyrolýzní komory jedna po druhé nebo ve dvojicích pomocí jeřábového nosníku a instalovány do kazety pro chlazení. Doba chlazení se liší v závislosti na vnějších faktorech (roční období, přítomnost nebo nepřítomnost větru, srážky).

Vychlazené retorty se opět zvednou a zavěsí nad plnicí stroj, po otevření spodních výsypných otvorů se vyprázdní. Dále se uhlí třídí od jemných frakcí a prachu, balí, zváží a sešijí pytle uhlí.

Zabalené produkty jsou skladovány ve skladu až do další expedice spotřebitelům.

Retorty zbavené uhlí se opět naplní palivovým dřívím a umístí do sušící komory.