Piroliza

Proizvodi pirolize ugljena

Dakle, na samom početku našeg članka spomenuli smo da pirolizom iz ugljena možete dobiti sljedeće vrste proizvoda:

• Čvrsto
• Tekućina
• plinoviti

Sada detaljnije razmotrite svaku vrstu proizvoda pirolize.

Tijekom pirolize kamenog ugljena dobiva se čvrsti koks, koji se danas koristi uglavnom u industrijama kao što su crna i obojena metalurgija. Koks je savršenije kruto gorivo od ugljena, zbog čega se koristi za topljenje metala.

No, koks, iako je glavni proizvod pirolize ugljena, daleko je od najvrednijeg što se može izvući iz ovog prirodnog bogatstva. Nusproizvod ovog procesa je mješavina plina i pare, koja sadrži mnoge kemijske spojeve. Ova smjesa se kondenzacijom odvaja na tekuću i plinovitu komponentu, iz kojih se, pak, može dobiti više od 250 kemijskih spojeva.

Glavni tekući proizvod pirolize ugljena je katran ugljena, crni tekući proizvod koji je složena mješavina organskih spojeva. Iz katrana ugljena daljnjom preradom dobivaju se tvari kao što su:

• Fenoli
• naftalin
• Antracen
• Različiti heterociklički spojevi
• Tehnička ulja
• sintetičko gorivo

Međutim, vrijedno je napomenuti činjenicu da su ulja i tekuća goriva dobivena pirolizom ugljena neprikladna za uporabu u motorima s unutarnjim izgaranjem, jer sadrže mnogo nečistoća u svom sastavu. Iz tog razloga ovi proizvodi pirolize zahtijevaju dodatno pročišćavanje za daljnju upotrebu. A to značajno povećava cijenu ovih proizvoda pirolize, čineći njihovu proizvodnju ne baš isplativom.

Plinoviti produkt pirolize ugljena je takozvani plin pirolize, koji je mješavina zapaljivih plinova i raznih kemijskih spojeva. U mnogim zemljama svijeta pirolizni plin se danas koristi kao alternativni izvor energije, prvenstveno toplinske.

Ako je ova tehnologija za nas sasvim nova, onda je u nekim europskim zemljama plin pirolize odavno postao poznato gorivo. Osim toga, plin za pirolizu, kao i katran ugljena, također se može koristiti za dobivanje raznih kemijskih spojeva. Dakle, iz ovog plina izolirani su benzen, fenol i druge tvari.

• Komentari na članak

Sadržaj drugog bloka

Oprema za proizvodnju

Osnova proizvodnog procesa za proizvodnju drvenog ugljena su sljedeći mehanizmi:

1. Hidraulični cjepač drva.
2. Motorne pile.
3. Vage.
4. Peć na drveni ugljen.
5. Generator električne energije.

Za izgradnju peći potrebno je opremiti otvoreni i ravni prostor, sama peć treba biti visoke kvalitete, osiguravajući nemogućnost prodiranja kisika. Inače, dio sirovine neće biti prerađen, već spaljen.

Video: pećnica na drveni ugljen.

Dobra peć je dizajnirana na takav način da se plinovi koji se pojavljuju tijekom oksidacije unose u peć, tamo izgaraju i šalju na održavanje potrebne temperature. Takve uštede energije su ekološki prihvatljive i ekonomične.

Postoji i oprema u kojoj je moguće koristiti samo jedan spremnik. U tom slučaju narušava se kontinuitet tehnološke proizvodnje drvenog ugljena i javlja se zastoj. Ova se situacija rješava prisutnošću uklonjivih spremnika u kojima možete zasebno sušiti, oksidirati drva za ogrjev i ostaviti da izgori.

Suvremene tehnologije koje se koriste za proizvodnju drvenog ugljena su bez otpada, ekološki prihvatljive i ergonomske. Oprema ne zahtijeva dodatnu i posebnu njegu.U proizvodnji su u pravilu 3 osobe odgovorne za kontinuitet procesa i automatsko podešavanje strojeva.

Oprema se razlikuje po svojoj varijabilnosti, ali se mogu grupirati u 3 glavne vrste:

1. Mobilne instalacije;
2. Stacionarni mehanizmi;
3. Pomoćna oprema.

Prva i druga skupina opreme razlikuju se po prisutnosti i odsutnosti mogućnosti za njezin prijenos. Štoviše, neke od vrsta opreme imaju jednu funkciju za sušenje i pirolizu.

Peći na drveni ugljen imaju težinu od 6 do 80 tona. Prilikom odabira mobilne opreme trebali biste uzeti male modele koji će vam omogućiti da promijenite njihovu lokaciju. Izbor u njihovu korist je zbog nedostatka mogućnosti sustavne opskrbe potrošnim materijalom na određenom mjestu. Mobilne instalacije sastoje se od modula, brzo se sastavljaju i rastavljaju. Mogu se smjestiti bez stvaranja dodatnih nadstrešnica i zaštitnih prostorija.

Stacionarne instalacije, naprotiv, zahtijevaju dodjelu zasebne prilagođene prostorije, koja se može istovremeno koristiti kao skladište gotovih proizvoda.

Instalaciju opreme moraju izvesti stručnjaci i biti u skladu s odredbama GOST-a. Sve instalacije moraju ispunjavati zahtjeve sigurnosti i ekološke prihvatljivosti, budući da se otpad i ostaci ugljika spaljuju u pećima.

Pomoćna oprema je poželjna za nabavu, jer uvelike smanjuje troškove, prvenstveno privremene prirode. Takvi mehanizmi uključuju doziranje težine i pakiranja, separator.

Prednosti i nedostaci kotlova piroliznog tipa

U kotlovima za proizvodnju plina gorivo se koristi najučinkovitije, jer gotovo u potpunosti izgara. To ne samo da vam omogućuje da dobijete više topline, već i smanjuje štetne emisije u atmosferu.

Ponekad se takvi kotlovi koriste za odlaganje proizvodnog otpada uz minimalno onečišćenje zraka. Osim toga, smanjuje se količina pepela, što smanjuje učestalost čišćenja (prilikom korištenja drva za ogrjev - otprilike jednom tjedno).

S izravnim izgaranjem krutog goriva, prilično je teško regulirati zagrijavanje rashladne tekućine. U kotlovima za pirolizu dugog gorenja to je moguće zbog kontrole dovoda zraka.

Veličina korištenog drva za ogrjev može biti prilično velika, možete koristiti ne sjeckana drva za ogrjev. Moderni modeli opremljeni su elektroničkom opremom koja čini kontrolu procesa grijanja lakšom i praktičnijom.

Nedostaci uključuju visoku cijenu opreme i visoke zahtjeve za kvalitetom sirovina. Ušteda na gorivu s vremenom će isplatiti troškove opreme. Kao gorivo preporuča se koristiti drva za ogrjev sušena 12 mjeseci, s udjelom vlage od 12-20%.

Inače, kotao neće raditi s deklariranom snagom, a također će se ugasiti kada se dotok zraka smanji. Ako je temperatura rashladne tekućine u povratnoj cijevi niska, temperatura u primarnoj komori će se smanjiti, što može uzrokovati ispuštanje goriva.

Kako bi se to izbjeglo, ponekad se montira posebna obilazna cijev. Istodobno, dizajn sustava grijanja postaje složeniji, a troškovi instalacije se povećavaju.

Korištenje prisilne vuče

Da bi se osigurao ispravan rad piroliznog kotla dugog gorenja, potrebna je opskrba primarnog i sekundarnog zraka. Prisilni nacrt osigurava ventilator ili dimovod, koji radi na napajanje.

Ovo dopušta:

• brzo povećati temperaturu u komori za izgaranje i sustavu grijanja u cjelini;
• ubrzati početak procesa pirolize;
• produljiti rad kotla na jednom opterećenju goriva;
• automatski održava temperaturu rashladne tekućine.

Jedina negativna je potreba za stalnom opskrbom strujom. U njegovom nedostatku, rad sustava grijanja je obustavljen.Izlaz iz situacije može biti korištenje kotla s prirodnim propuhom, koji ne zahtijeva električni priključak.

Za njegov punopravni rad potreban je dobro dizajniran i montiran dimnjak. Ove kotlove treba češće čistiti. Zbog nepostojanja elektronike, vjerojatnost kvarova je minimizirana. Međutim, učinkovitost takvih kotlova je niža, što je nadoknađeno nižim troškovima.

Korištenje piroliznih kotlova na kruta goriva jedan je od najučinkovitijih načina organiziranja autonomnog grijanja. Suvremena elektronička oprema koja kontrolira radni proces omogućuje vam automatizaciju procesa grijanja.

Nedostatak plina ili nedovoljna snaga električnih mreža prisiljava vlasnike kuća da riješe problem zimskog grijanja uz pomoć opreme na kruta goriva. Među tim jedinicama kao zasebna skupina ističu se kotlovi za pirolizu dugog gorenja (drugi uobičajeni, međutim, ne sasvim točan naziv je plinski kotlovi). Razlog tome je njihova visoka učinkovitost - do 85% i veliki raspon snage uređaja - od 30 do 100%.

Kako zagrijati kotao s piroliznim izgaranjem s ugljenom

• Paljenje piroliznog kotla na ugljen - s potpuno otvorenom zaklopkom, ugljen se pali. Zabranjeno je koristiti kerozin, benzin i druge spojeve koji vam omogućuju brzo paljenje plamena. Za paljenje se koristi mala količina suhog drva za ogrjev.
• Prebacivanje kotla u režim pirolize - nakon paljenja 15-20 minuta, klapna je pokrivena i prebačena u način rada pirolize. Od jedne oznake, kotao nastavlja raditi do nekoliko dana.

Koji je ugljen bolji za kotlove za pirolizu

visoka temperatura

Dizajn predviđa ložište s gornjim punjenjem izrađeno od čelika debelih stijenki ili lijevanog željeza. Unatoč promjenama unutarnje strukture, pirolizni kotao je potrebno zagrijavati isključivo na ugljen, čija je ocjena navedena u tehničkoj dokumentaciji.

Za veličinu frakcije nameću se zasebni zahtjevi. Automatske kotlove bolje je grijati finim ugljenom od 0,5-2 cm, to je zbog osobitosti opskrbe gorivom puža.

• Antracit - na antracitnom ugljenu rade najsuvremeniji modeli opreme za grijanje. Ugljen ima dobru ogrjevnu vrijednost i nizak sadržaj pepela.
• Ugljen - također je opravdana upotreba ugljena u kotlovima za pirolizu. Ova vrsta goriva je standard za izračun ogrjevne vrijednosti.
• Smeđi ugljen - ima visok sadržaj pepela, zbog čega se često opaža izgaranje rešetke. U piroliznom kotlu moguće je koristiti smeđi ugljen samo ako postoji sustav predgrijavanja zraka prije nego što se ubaci u peć. Zabranjena je uporaba visokopepelnih i mokrih vrsta stijena.
• Ugljen dugog plamena - isporučuje se u pločama i velikim frakcijama. Ime je dobio zbog svoje sposobnosti da gori dugim plamenom, poput drveta. Istodobno, vrijeme gorenja ugljena dugog plamena je otprilike 2-2,5 puta duže od vremena ogrjevnog drva.
• Briketi od ugljena izrađuju se od ugljenog otpada prešanjem i dodavanjem cementnih smjesa. Briketi se brzo pale i imaju dobra ogrjevna svojstva. Kao prednosti, također razlikuju gotovo potpunu odsutnost ostataka pepela i troske.

optimalne vrste

Potrošnja ugljena u kotlu za pirolizu

okoliš tvrda mraz topla zima

Izračuni se izvode na sljedeći način:

1. Izračunajte grijanu površinu - za to se duljina kuće množi s njezinom širinom.
2. Izračunajte potrebnu snagu kotla pomoću formule 1 kW = 10 m².
3. Izračunajte trošak grijane površine. Prosječna cijena za sezonu grijanja bit će 550 kg za svakih 10 kW kotla ili 100 m².
4. Dobivena vrijednost se množi s brojem mjeseci sezone grijanja.

Proizvođači u tehničkoj dokumentaciji navode koliko dugo će kotao raditi na jednoj pločici ugljena, navode sve vrste goriva dopuštene za korištenje, približnu potrošnju i druge karakteristike.

Odabir marke proizvođača opreme za pirolizni ugljen

domaće tržište

• Kotlovi ruske proizvodnje s piroliznim ugljenom za grijanje - proizvedeni proizvodi prilagođeni su domaćim radnim uvjetima, nepretenciozni za kvalitetu goriva. Najpopularniji modeli su Trajan, Geyser, Divo.
• Vrste uvezenih kotlova za pirolizu ugljena - generatori topline proizvedeni u zemljama EU izrađeni su od čelika ili lijevanog željeza. Dopušten je kombinirani dizajn, kada se rešetke od lijevanog željeza koriste zajedno s čeličnim izmjenjivačem topline.Proizvodi se odlikuju visokom pouzdanošću, potpunom automatizacijom procesa izgaranja i dugim vijekom trajanja. Popularna je linija tvrtki: Buderus, Atmos itd.

Ruski kotlovi

Kako odabrati kotao za pirolizu

Tržište nudi širok izbor za kupca. Većina jedinica je kreacija čeških proizvođača, ali njemački predstavnici drže vodstvo. Gotovo svi modeli trebaju struju, mogu raditi na ugljen, drva ili kombinirani.

Prilikom odabira obratite pozornost na:

• snaga jedinice;
• vanjski dizajn;
• broj krugova.

Prilikom kupnje takvog grijača potrebno je pravilno odabrati njegovu snagu tako da ima dovoljno topline za prostoriju. Referentna vrijednost je sljedeća: za zagrijavanje 10 četvornih metara potrebno je 1 kW snage kotla za pirolizu. m prostora. Ovo uzima u obzir činjenicu da je kuća dobro izolirana, visina zidova ne prelazi 3 metra. Ako su mogući gubici topline kod kuće, kupac nije siguran u pouzdanost zgrade, tada se u obzir uzima ne 1 kW, već 1,3 kW. Na primjer, za sobu od 30 četvornih metara. m potrebna je jedinica za pirolizu snage najmanje 3,9 kW (1,3 kW * 30 m² / 10 = 3,9 kW).

Pirolizni kotlovi su tehnološki uređaji, imaju veliki broj elektronike i razne postavke, skuplji imaju upravljačku ploču i keramičku peć, koja vam omogućuje dugotrajno zagrijavanje, dobre tehničke karakteristike. Možete pronaći i novije modele: kotao za pirolizu u kućištu od lijevanog željeza (njemački proizvođač Dakon).

Postoje i modeli koji i dalje mogu funkcionirati bez struje. Riječ je o kotlovima OROR (češki). Bit njihovog rada je sljedeća: stvaranje plinova nastaje tijekom pirolize goriva, njihov put prolazi kroz plamenik difuzijskog tipa, gdje se usmjeravaju u komoru za izgaranje.

Do izgaranja dolazi zbog sekundarnog zraka. Sekundarni zrak se ne pojačava ventilatorom i ne usmjerava u komoru za izgaranje, za razliku od većine modela, usisava se u komoru tijekom kretanja plinova. To olakšava posebna porozna cijev. Otvaranjem zaklopki sekundarnog i primarnog zraka regulira se snaga kotla. Takvi modeli rade potpuno autonomno, jamče učinkovitost od 89%.

Autonomni sustavi grijanja relevantni su prvenstveno tamo gdje ne postoji mogućnost spajanja na glavnu opskrbu toplinom. Jedna od suvremenih vrsta takvih sustava su kotlovi za pirolizu na kruta goriva s dugim razdobljem gorenja.

Različiti modeli dostupni za prodaju razlikuju se po snazi, opremi i cijeni. Takvi kotlovi imaju visoku učinkovitost i minimalnu količinu emisija produkata izgaranja u atmosferu. Mogućnost automatizacije upravljanja čini njihovu upotrebu praktičnijom.

Bit piroliznog kotla

Takav kotao za pirolizu naziva se i plinski generator. Bit rada u piroliznom izgaranju goriva: pod utjecajem visokih temperatura iu uvjetima nedostatka kisika, kruto gorivo (lignit, ugljeni drveni briketi) se raspada na hlapljive čestice.Ispada takozvani plin pirolize. Pokazatelji temperature opreme za grijanje 200-800 stupnjeva. Ova kemijska reakcija pridonosi boljem zagrijavanju i sušenju goriva u kotlu, dolazi do zagrijavanja koje ide u smjeru izgaranja zraka.

Riža. 2

Visoka temperatura potiče miješanje kisika s oslobođenim plinom pirolize. Kao rezultat toga, plin gori. Toplinska energija nastaje iz gorućeg plina. Treba napomenuti da plin pirolize također stupa u interakciju s aktivnim ugljikom tijekom njegovog izgaranja. Stoga, napuštajući kotao, dimni plinovi praktički nemaju štetne komponente. Umjesto toga, oni su mješavina ugljičnog dioksida i vodene pare. Rezultirajući CO2 ulazi u okoliš tri puta manje nego nakon rada konvencionalnih kotlova na ugljen ili drva. Ove jedinice se smatraju ekološki prihvatljivim, ne zagađuju okoliš.

Jedinice ovog tipa rade na ugljen i drvno gorivo. Ako koristite sirovo gorivo niske kvalitete, grijač će izgubiti snagu do 50%. Takvo gorivo slabo gori, puši, malo zagrijava i smanjuje vijek trajanja kotla i dimnjaka.

Prednosti piroliznih jedinica:

• snaga podesiva od 30% do 100%;
• postupak čišćenja i održavanja je jednostavan;
• mala potreba za gorivom;
• opskrba gorivom dnevno samo jednom;
• velika količina goriva izgara odjednom;
• korištenje sirovog goriva kotla na ugljen, čiji sadržaj vlage nije veći od 20%.

Nedostaci:

• skupi uređaj za grijanje;
• potrebna struja.

Svaka vrsta goriva gori drugačije. Što se tiče ugljenog goriva, smeđe gori za 8 sati, a crno za 10 sati. S piroliznim kotlovima uštede su moguće, čak i uzimajući u obzir nedostatke kao što je potreba za električnom energijom, a ne niska cijena. Za napajanje ventilatora potrebna je struja, ali za rad mu je potrebno samo 85 vata (kao normalna žarulja). Ako je to problem, onda to može riješiti dizelski generator.

Prednosti uređaja za grijanje piroliznog tipa

• Osim visoke učinkovitosti i mogućnosti kontrole snage, prednosti ove opreme uključuju dugo vrijeme gorenja s jednom tabulatorom.
• Visoka ekološka prihvatljivost: proces izgaranja se nastavlja sve dok se gorivo gotovo potpuno ne razgradi na neutralne tvari - vodu i ugljični dioksid, dimnjaci nisu obrasli katranom. Nusproizvod plinovitih štetnih tvari nastaju zanemarivo.
• Isključen dim u prostoriji. Nema stvaranja čađe, količina nastalog pepela je minimalna. Jednostavna automatizacija olakšava upravljanje jedinicom.
• Razna goriva: drvo, drveni otpad, ugljen - to je prednost kotlova.
• Ne zahtijeva često održavanje: proizvodi izgaranja ne onečišćuju jedinicu, ali je potrebno periodično čišćenje. Visokotehnološka automatizacija prati kvarove i sprječava njihovu pojavu.

ZAHTJEV

1. Postrojenje za proizvodnju drvenog ugljena, naznačeno time što je izrađeno u obliku horizontalno orijentiranog tijela s vatrostalnim završnim i bočnim stijenkama, podijeljeno okomito orijentiranim vatrostalnim pregradama na najmanje jedan blok peći, najmanje jedan blok za pirolizu i blok ispušnih plinova, u donjem dijelu kućišta nalazi se najmanje jedan kolektor piroliznih plinova, a u bočnim zidovima i/ili pregradama kućišta su kanali za smjesu para i plinove, ispušne plinove, dovod sekundarnog zraka i cirkulacija vodene pare, dok je jedinica za izgaranje izrađena u obliku komore za izgaranje s otvorima za dovod i prigušivačima koji reguliraju dovod primarnog zraka, jedinica za pirolizu uključuje najmanje dvije ćelije formirane od zidova kućišta i/ili vertikalnih pregrada , s najmanje jednom retortom postavljenom u svakoj od ćelija, opremljenom odvodnom cijevi kanal za mješavinu pare i plina spojen je s jedne strane na jedinicu za izgaranje, a s druge strane na jedinicu za pirolizu; kanal za cirkulaciju vodene pare povezan je s jedne strane na kolektor piroliznog plina, a s druge strane na pirolizni kolektor. izlazne jedinice ispušnih plinova, dok je kolektor piroliznog plina s jedne strane spojen na izlaznu cijev retorte, a s druge strane na jedinicu za izgaranje.

2. Instalacija prema zahtjevu 1, naznačena time, da se u zidovima svake ćelije jedinice za pirolizu nalaze rupe za povezivanje šupljine ćelije s kanalom mješavine para i plina i kanalom za odvođenje ispušnih plinova.

3. Instalacija prema zahtjevu 1, naznačena time, da je ćelija jedinice za pirolizu opremljena zatvorenim vatrostalnim poklopcem.

4. Instalacija prema zahtjevu 1, naznačena time, da je jedinica za uklanjanje ispušnih plinova izrađena u obliku komore koju čine zidovi i/ili pregrade kućišta, s otvorima za povezivanje komore jedinice za uklanjanje ispušnih plinova sa kanali za dovod sekundarnog zraka, vodene pare i ispušnih plinova.

5. Instalacija prema zahtjevu 1, naznačena time, da je ulaz sekundarnog kanala za dovod zraka smješten u krajnjoj stijenci kućišta, a izlaz je u stijenci jedinice za uklanjanje ispušnih plinova.

6. Instalacija prema zahtjevu 1, naznačena time, da su kanali za cirkulaciju vodene pare smješteni u sekundarnim kanalima za dovod zraka.

7. Instalacija prema zahtjevu 6, naznačena time, da je opremljena dvosmjernom slavinom, koja je konfigurirana da odsiječe kanal za cirkulaciju vodene pare od kolektora piroliznog plina.

8. Instalacija prema zahtjevu 1, naznačena time, da su ćelije jedinice za pirolizu izrađene od kvadratnog horizontalnog presjeka.

9. Instalacija prema zahtjevu 1, naznačena time, da je svaka retorta postavljena u središnji dio ćelije s razmakom od najviše 0,4 m od njegovih stijenki.

10. Instalacija prema zahtjevu 4, naznačena time, da volumen komore za izgaranje jedinice za izgaranje nije veći od 37% volumena ćelija pirolizne jedinice i ne manji od 110% volumena komore jedinice za izgaranje. jedinica za uklanjanje ispušnih plinova.

11. Instalacija prema zahtjevu 2, naznačena time, da površina rupa za spajanje s kanalom smjese pare i plina svake ćelije nije veća od 140% površine poprečnog presjeka kanala. smjesu para i plina.

12. Instalacija prema zahtjevu 1, naznačena time, da je retorta jedinice za pirolizu izrađena u obliku tijela s dnom, poklopcem i cilindričnom bočnom stijenkom, opremljena izlaznom cijevi za plin spojenom na kolektor piroliznog plina, dok je bočna stijenka višeslojna, a izlazna cijev plina je montirana na vrhu bočne stijenke.

13. Instalacija prema jednom od zahtjeva 1 do 13, naznačena time, da je bočna stijenka retorte izrađena od najmanje jednog metalnog lima umotanog u rolu, ili od dva metalna cilindra koaksijalno postavljena s tehnološkim razmakom.

14. Instalacija prema zahtjevu 1, naznačena time, da sadrži filtarsku jedinicu, odvod dima i dimnjak, koji su serijski spojeni kroz ispušnu cijev na jedinicu za uklanjanje ispušnih plinova.

Pokretanje kotla

Tijekom lansiranja pirolizne jedinice, vrijedi uzeti u obzir karakteristične značajke po kojima se razlikuje od klasičnih kotlova. Rad uređaja u načinu rada plinskog generatora provodi se zahvaljujući dvije komore koje su opremljene vratima (klapnama)

Ali ne sjećaju se svi da takvu jedinicu za grijanje prvo treba zagrijati.

Riža. 3

Nakon postizanja temperature u rasponu od + 500- + 800 stupnjeva, možete početi uranjati kruto gorivo, a tek onda dovesti klapnu u način rada pirolize i pokrenuti dimovod. Čisti žuto-bijeli plamen (sl.3) potvrđuje ispravne postavke plinskog generatora, da u dimnim smjesama nema otrovnih produkata izgaranja.

Ovaj slijed radnji tijekom pokretanja jamči polagano izgaranje goriva bez kisika, učinkovito oslobađanje i izgaranje piroliznog plina (čistog), konstantnu ugodnu sobnu temperaturu tijekom 24 sata.

Princip rada piroliznog kotla za dugo gorenje

Pirolizni kotlovi dugog gorenja dobivaju značajnu popularnost, a posebno u onim područjima gdje nema pristupa plinu

Rad opreme temelji se na razgradnji organskog goriva (ogrjevnog drva) u uvjetima visoke temperature i nedostatka kisika, nakon čega slijedi izgaranje otpuštenih plinova pirolize. Budući da se proces može uvjetno podijeliti u dvije faze, za njegov se protok koristi ložište s dva odjeljka. Gorivo se stavlja u komoru za punjenje, koja počinje gorjeti. Proces izgaranja glatko prelazi u toplinsku razgradnju zbog ograničenog pristupa kisika potrebnog za izgaranje. Visoka temperatura i niska koncentracija kisika dovode do stvaranja produkata razgradnje: koksa i plina pirolize. Potonji, ulazeći u drugu komoru, izgara se već u prisutnosti sekundarnog zraka. Često se forsira na silu uz pomoć ventilatora ili dimovoda. Proces izgaranja odvija se na temperaturama iznad 1000°C. Od produkata izgaranja toplina se prenosi na tekućinu koja puni izmjenjivač topline. Konačni plinoviti produkti procesa uklanjaju se kroz dimnjak.
Do danas se kotlovi za pirolizu dugog gorenja smatraju najučinkovitijom i najekonomičnijom opremom za grijanje. Složeni dvokomorni uređaj kotla objašnjava njegovu visoku cijenu. Učinkovitost, najveća među jedinicama za grijanje, omogućuje vam brzu otplatu za kotao.

Proizvodnja drvenog ugljena

Prednost poslovanja temeljenog na korištenju vrlo jeftinih ili besplatnih sirovina je visoka isplativost i brz povrat proizvodnje.

Priroda “proizvodi” drvo u dovoljnim količinama, tako da postrojenje za proizvodnju ugljena može raditi tijekom cijele godine i punim kapacitetom.

Osim toga, za razliku od drvne industrije, kvaliteta sirovina je od male važnosti, što omogućuje korištenje suhih i uspravnih stabala.

Ovaj članak će razmotriti detaljan plan organiziranja poslovanja za preradu drvnih sirovina u visokokvalitetni drveni ugljen za roštilj ili za daljnju upotrebu u medicinske svrhe.

Naša poslovna procjena:

Početna ulaganja - od 300.000 rubalja.

Zasićenost tržišta je prosječna.

Složenost pokretanja posla je 5/10.

Princip rada

Za razliku od tradicionalnih kotlova na kruta goriva, kotlovi za pirolizu koriste dvostruki ciklus izgaranja. U procesu toplinske razgradnje organskih tvari oslobađaju se plinovi pirolize čije izgaranje dovodi do velikog oslobađanja toplinske energije.

Korištenje pirolize omogućuje vam da dobijete više topline izgaranjem goriva. Kotlovi za pirolizu (generiranje plina) imaju dvije komore - za izgaranje krutih goriva i ispuštenog plina.

U prvoj komori dolazi do izgaranja pri niskoj razini kisika i visokoj temperaturi (200-800 ° C), čime se pokreće proces pirolize. Količina ispuštenih plinova ovisi o korištenoj sirovini. Drvo je najprikladnije, pri izgaranju oslobađa najveću količinu plina pirolize.

Optimalna debljina drva za ogrjev je od 70 mm, osim njih, mogu se koristiti peleti ili piljevina u količini ne većoj od 25%, jer ne daju dovoljnu snagu izgaranja.
Rad kotla dugog gorenja odvija se prema sljedećoj shemi:

1. Gorivo se stavlja na rešetku (vatrostalnu rešetku) kroz prozor za punjenje.
2. Osigurajte mu primarni dovod zraka.
3. Zapalite gorivo i dovedite ga u način rada, postižući potrebnu temperaturu.
4. Primarni dovod zraka ograničen je zatvaranjem ventila, zbog čega počinje proces pirolize.
5. Pirolizni plin uz pomoć ventilatora ulazi u sekundarnu komoru, gdje se dovodi sekundarni zrak.
6. Vrući plin u kontaktu s kisikom gori, oslobađajući veliku količinu topline, koja zagrijava rashladnu tekućinu u izmjenjivaču topline.
7. Produkti izgaranja uklanjaju se kroz dimnjak.

Ovisno o količini dolaznog sekundarnog zraka, reakcija se odvija različitim brzinama. To vam omogućuje kontrolu temperature rashladne tekućine pomoću automatskog ventila, ograničavajući dovod zraka u naknadno sagorijevanje.

Uz optimalnu kvalitetu izgorjelog drva, učinkovitost piroliznih kotlova dugog gorenja iznosi 85-90%. Ovaj pokazatelj naglo se smanjuje s povećanjem vlažnosti drva za ogrjev, budući da vodena para smanjuje koncentraciju zapaljivih plinova.

Proizvodnja drvenog ugljena

Tehnologija proizvodnje drvenog ugljena je relativno jednostavna, ali ipak zahtijeva određenu kulturu proizvodnje i poznavanje značajki tehnoloških procesa. Nepoštivanje tehnoloških procesa dovodi do smanjenja prinosa ugljena, ugljen se dobiva s pukotinama, sitnih, mirisa na katran, neizgorio.

Da bi se iz drva dobio ugljen, mora proći proces pirolize, razgradnje bez kisika. Drvo se razgrađuje, pod utjecajem topline, u retorti - čeličnoj posudi sa čvrsto zatvorenim otvorima za utovar, zagrijavanje se događa stavljanjem retorte u posebnu peć.

Plinovi koji se oslobađaju tijekom procesa pirolize ispuštaju se kroz posebnu cijev iz retorte u komoru za izgaranje i tamo spaljuju. Zbog stalnog protoka emitiranog plina u peć postoji minimalna potrošnja drva za ogrjev za održavanje izgaranja. Piroliza se može podijeliti u tri glavne faze, koje se međusobno razlikuju po kontrolnim mjerenjima i vidljivim znakovima.

Sušenje drva je prvi korak. Pojavljuje se na temperaturi nižoj od 150 ° C, vlaga izlazi iz sirovine. Tehnički proces tek počinje činjenicom da se brezovo ogrjevno drvo nasjeckano na željenu veličinu stavlja u retortu, otvor za napajanje se zatvara i stavlja u komoru za sušenje.Sirovine moraju biti u skladu s GOST 24260-80.

Za mljevenje praznina do optimalne veličine, duljina nije veća od 0,5 m, a promjer nije veći od 0,1-0,15 m, koristi se poseban stroj - električni cijepač drva. Nakon što je drvo osušeno, retorta se prebacuje u piroliznu komoru pomoću mehanizma za podizanje (na primjer, dizalicom). Tu se odvija druga faza - stvarna piroliza, suha destilacija.

Zbog činjenice da se drvo sastoji od cijelog kompleksa organskih spojeva, proces propadanja drva je vrlo kompliciran. Organski spojevi imaju različite molekularne mase, pa su i kemijske reakcije koje se odvijaju među njima različite. U okviru ove stranice ima smisla opisati ove reakcije samo općenito, jer će sve te reakcije biti teško izračunati ili detaljno opisati.

		Općenito, u procesu pirolize odvijaju se uzastopne i paralelne kemijske reakcije koje dovode do pojave novih veza i kidanja starih veza koje su postojale prije toplinske obrade. Nastale nove tvari započinju međusobne reakcije. Xylan se prvi počinje raspadati, na temperaturi od 150°C, proces se nastavlja na 250°C ili više. Ovaj proces dovodi do stvaranja tvari kao što su octena kiselina, furfulol i plinovi.
Osim toga, na površini drva na temperaturi od 170-200°C hemiceluloze se počinju cijepati.
Lagnin se zatim počinje razgrađivati ​​na temperaturi od 200 °C, što dovodi do oslobađanja hlapljivih spojeva male molekularne težine. Celuloza se raspada na 300°C. U ovoj fazi može se razlikovati razdoblje koje se naziva egzotermno, vrlo važno za cjelokupni proces izgaranja drvenog ugljena u cjelini. Tijekom tog razdoblja, piroliza se snažno odvija, oslobađa se reakcijska toplina, što se događa na temperaturi od oko 280 ° C. Temperatura drva će početi spontano rasti sve dok se ne oslobodi sva toplina egzoterme. Za sljedeću fazu, kalcinaciju ugljena, opet će biti potrebna vanjska opskrba toplinom.

Treća faza je kalcinacija ugljena. Ako je ugljen nastao u prethodnoj fazi, tada se u ovoj fazi od formiranog ugljena odvajaju smole u maloj količini i mnogo plinova koji se ne mogu kondenzirati. To se događa na temperaturama od 350°C do 550°C. Kalcinacija se odvija u istoj piroliznoj komori.

Završna faza je hlađenje, pakiranje, skladištenje. Nakon završetka procesa pirolize, retorte s gotovim ugljenom iz pirolizne komore se jedna po jedna ili u paru s kranskom gredom vade iz komore za pirolizu i postavljaju u kasetu za hlađenje. Vrijeme hlađenja varira ovisno o vanjskim čimbenicima (godišnja doba, prisutnost ili odsutnost vjetra, oborine).

Ohlađene retorte se ponovno podižu i vješaju iznad stroja za punjenje, nakon otvaranja donjih ispusnih otvora se prazne. Zatim se ugljen prosijava od finih frakcija i prašine, pakira, važe i vreće s ugljenom se šivaju.

Zapakirani proizvodi čuvaju se u skladištu do daljnje otpreme potrošačima.

Retorte oslobođene ugljena ponovno se pune drvima za ogrjev i stavljaju u komoru za sušenje.