Pyrolyse

Produits de pyrolyse du charbon

Ainsi, au tout début de notre article, nous avons mentionné que par pyrolyse à partir de charbon, vous pouvez obtenir les types de produits suivants :

• Solide
• Liquide
• gazeux

Considérons maintenant chaque type de produits de pyrolyse plus en détail.

Lors de la pyrolyse de la houille, du coke solide est obtenu, qui est aujourd'hui principalement utilisé dans des industries telles que la métallurgie ferreuse et non ferreuse. Le coke est un combustible solide plus parfait que le charbon, c'est pourquoi il est utilisé pour la fonte des métaux.

Cependant, le coke, bien qu'il soit le principal produit de la pyrolyse du charbon, est loin d'être la chose la plus précieuse que l'on puisse extraire de cette ressource naturelle. Un sous-produit de ce processus est un mélange gaz-vapeur, qui contient de nombreux composés chimiques. Ce mélange est séparé par condensation en un liquide et un composant gazeux, à partir desquels, à leur tour, plus de 250 composés chimiques peuvent être obtenus.

Le principal produit liquide de la pyrolyse du charbon est le goudron de houille, un produit liquide noir qui est un mélange complexe de composés organiques. Du goudron de houille, par un traitement ultérieur, des substances telles que :

• Phénols
• Naphtaline
• Anthracène
• Divers composés hétérocycliques
• Huiles techniques
• carburant synthétique

Cependant, il convient de noter le fait que les huiles et les carburants liquides obtenus par pyrolyse du charbon ne conviennent pas à une utilisation dans les moteurs à combustion interne, car ils contiennent de nombreuses impuretés dans leur composition. Pour cette raison, ces produits de pyrolyse nécessitent une purification supplémentaire pour une utilisation ultérieure. Et cela augmente considérablement le coût de ces produits de pyrolyse, rendant leur production peu rentable.

Le produit gazeux de la pyrolyse du charbon est ce qu'on appelle le gaz de pyrolyse, qui est un mélange de gaz combustibles et de divers composés chimiques. Dans de nombreux pays du monde, le gaz de pyrolyse est désormais utilisé comme source d'énergie alternative, principalement thermique.

Si cette technologie est assez nouvelle pour nous, dans certains pays européens, le gaz de pyrolyse est depuis longtemps devenu un combustible familier. De plus, le gaz de pyrolyse, ainsi que le goudron de houille, peuvent également être utilisés pour obtenir divers composés chimiques. Ainsi, le benzène, le phénol et d'autres substances sont isolés de ce gaz.

• Commentaires d'articles

Le contenu du deuxième bloc

L'équipement pour la production de

La base du processus de production pour la production de charbon de bois repose sur les mécanismes suivants:

1. Fendeuse à bois hydraulique.
2. Tronçonneuses.
3. Balance.
4. Four à charbon.
5. Générateur d'électricité.

Pour la construction du four, une zone ouverte et de niveau doit être équipée, le four lui-même doit être de haute qualité, garantissant l'impossibilité de pénétration d'oxygène. Sinon, une partie de la matière première ne sera pas traitée, mais brûlée.

Vidéo : four à charbon.

Un bon four est conçu de manière à ce que les gaz qui apparaissent lors de l'oxydation soient introduits dans le four, brûlés et envoyés pour maintenir la température requise. De telles économies d'énergie sont écologiques et économiques.

Il existe également des équipements dans lesquels il est possible d'utiliser un seul conteneur. Dans ce cas, la continuité de la production technologique de charbon de bois est perturbée et des temps d'arrêt apparaissent. Cette situation est résolue par la présence de conteneurs amovibles dans lesquels vous pouvez sécher séparément, oxyder le bois de chauffage et le laisser brûler.

Les technologies modernes utilisées pour fabriquer du charbon de bois sont sans déchets, respectueuses de l'environnement et ergonomiques. L'équipement ne nécessite pas de soins supplémentaires et spécifiques.En production, en règle générale, 3 personnes sont responsables de la continuité du processus et du réglage automatique des machines.

Les équipements diffèrent dans leur variabilité, mais ils peuvent être regroupés en 3 types principaux :

1. Installations mobiles ;
2. Mécanismes fixes ;
3. Équipement auxiliaire.

Les premier et deuxième groupes d'équipements diffèrent par la présence et l'absence de possibilité de transfert. De plus, certains types d'équipements ont une seule fonction de séchage et de pyrolyse.

Les fours à charbon ont un poids de 6 à 80 tonnes. Lors du choix d'un équipement mobile, vous devez prendre de petits modèles qui vous permettront de changer leur emplacement. Le choix en leur faveur est dû à l'absence de capacité à fournir systématiquement des consommables à un endroit précis. Les installations mobiles se composent de modules, se montent et se démontent rapidement. Ils peuvent être localisés sans créer de hangars et de salles de protection supplémentaires.

Les installations fixes, au contraire, nécessitent l'attribution d'une salle adaptée séparée, qui peut être utilisée simultanément comme stockage de produits finis.

L'installation de l'équipement doit être effectuée par des spécialistes et respecter les dispositions de GOST. Toutes les installations doivent répondre aux exigences de sécurité et de respect de l'environnement, puisque les déchets et les résidus de carbone sont brûlés dans les fours.

L'équipement auxiliaire est souhaitable pour l'acquisition, car il réduit considérablement les coûts, principalement de nature temporaire. De tels mécanismes comprennent un doseur de pesage et d'emballage, un séparateur.

Avantages et inconvénients des chaudières à pyrolyse

Dans les chaudières à gaz, le combustible est utilisé le plus efficacement, car il brûle presque complètement. Cela vous permet non seulement d'obtenir plus de chaleur, mais réduit également les émissions nocives dans l'atmosphère.

Parfois, ces chaudières sont utilisées pour éliminer les déchets de production avec une pollution atmosphérique minimale. De plus, la quantité de cendres est réduite, ce qui réduit la fréquence de nettoyage (lors de l'utilisation de bois de chauffage - environ une fois par semaine).

Avec la combustion directe de combustible solide, il est assez difficile de réguler le chauffage du liquide de refroidissement. Dans les chaudières à pyrolyse à combustion longue, cela est possible grâce au contrôle de l'alimentation en air.

La taille du bois de chauffage utilisé peut être assez grande, vous pouvez utiliser du bois de chauffage non coupé. Les modèles modernes sont équipés d'un équipement électronique qui rend le contrôle du processus de chauffage plus facile et plus pratique.

Les inconvénients comprennent le coût élevé de l'équipement et les exigences élevées en matière de qualité des matières premières. Les économies de carburant au fil du temps amortiront le coût de l'équipement. Comme combustible, il est recommandé d'utiliser du bois de chauffage séché pendant 12 mois, avec une teneur en humidité de 12 à 20 %.

Sinon, la chaudière ne fonctionnera pas avec la puissance déclarée et s'éteindra également lorsque l'alimentation en air sera réduite. Si la température du liquide de refroidissement dans le tuyau de retour est basse, la température dans la chambre primaire diminuera, ce qui peut provoquer une fuite de carburant.

Pour éviter cela, un tuyau de dérivation spécial est parfois monté. Dans le même temps, la conception du système de chauffage devient plus compliquée et le coût d'installation augmente.

Utilisation de la traction forcée

Pour assurer le bon fonctionnement de la chaudière à pyrolyse à combustion longue, une alimentation en air primaire et secondaire est nécessaire. Le tirage forcé est assuré par un ventilateur ou un extracteur de fumée, qui fonctionne sur secteur.

Ceci permet:

• augmenter rapidement la température dans la chambre de combustion et le système de chauffage dans son ensemble;
• accélérer le démarrage du processus de pyrolyse ;
• prolonger le fonctionnement de la chaudière sur une charge de combustible ;
• maintenir automatiquement la température du liquide de refroidissement.

Le seul point négatif est le besoin d'un approvisionnement constant en énergie. En son absence, le fonctionnement du système de chauffage est suspendu.Le moyen de sortir de la situation peut être l'utilisation d'une chaudière à tirage naturel, qui ne nécessite pas de connexion électrique.

Pour son fonctionnement complet, une cheminée bien conçue et montée est nécessaire. Ces chaudières doivent être nettoyées plus fréquemment. En raison de l'absence d'électronique, la probabilité de pannes est minimisée. Cependant, l'efficacité de ces chaudières est inférieure, ce qui est compensé par un coût inférieur.

L'utilisation de chaudières à pyrolyse à combustible solide est l'un des moyens les plus efficaces d'organiser un chauffage autonome. L'équipement électronique moderne qui contrôle le processus de travail vous permet d'automatiser le processus de chauffage.

Le manque de gaz ou la puissance insuffisante des réseaux électriques obligent les propriétaires à résoudre le problème du chauffage en hiver à l'aide d'équipements à combustible solide. Parmi ces unités, les chaudières à pyrolyse à combustion longue se distinguent comme un groupe distinct (le deuxième nom commun, pas tout à fait exact, cependant, est les chaudières génératrices de gaz). La raison en est leur rendement élevé - jusqu'à 85% et une large plage de puissance de l'appareil - de 30 à 100%.

Comment chauffer une chaudière à combustion par pyrolyse avec du charbon

• Allumage d'une chaudière à pyrolyse au charbon - avec un registre complètement ouvert, le charbon est enflammé. Il est interdit d'utiliser du kérosène, de l'essence et d'autres composés permettant d'allumer rapidement la flamme. Pour l'allumage, une petite quantité de bois de chauffage sec est utilisée.
• Commutation de la chaudière en mode pyrolyse - après 15 à 20 minutes d'allumage, le registre est recouvert et commuté en mode pyrolyse. À partir d'un signet, la chaudière continue de fonctionner pendant plusieurs jours.

Quel charbon est le meilleur pour les chaudières à pyrolyse

haute température

La conception prévoit une chambre de combustion à chargement par le haut en acier à paroi épaisse ou en fonte. Malgré les modifications de la structure interne, il est nécessaire de chauffer la chaudière à pyrolyse exclusivement avec du charbon dont le grade est indiqué dans la documentation technique.

Des exigences distinctes s'appliquent à la taille de la fraction. Il est préférable de chauffer les chaudières automatiques avec du charbon fin de 0,5 à 2 cm, cela est dû à la particularité de l'alimentation en carburant de la tarière.

• Anthracite - sur charbon anthracite, la plupart des modèles modernes d'équipements de chauffage fonctionnent. Le charbon a de bonnes caractéristiques calorifiques et un petit résidu de cendres.
• Charbon - l'utilisation de charbon dans les chaudières à pyrolyse est également justifiée. Ce type de combustible est la norme pour le calcul du pouvoir calorifique.
• Lignite - a une teneur élevée en cendres, ce qui entraîne souvent une combustion de la grille. Il est possible d'utiliser du lignite dans une chaudière à pyrolyse uniquement s'il existe un système de préchauffage de l'air avant son introduction dans le four. L'utilisation de variétés riches en cendres et de roches humides est interdite.
• Charbon à flamme longue - fourni en brames et en grandes fractions. Il tire son nom de sa capacité à brûler avec une longue flamme, comme le bois. Dans le même temps, la durée de combustion du charbon à flamme longue est environ 2 à 2,5 fois plus longue que celle du bois de chauffage.
• Les briquettes de charbon sont fabriquées à partir de déchets de charbon en pressant et en ajoutant des composés de cimentation. Les briquettes s'enflamment rapidement et ont de bonnes propriétés calorifiques. Comme avantages, ils distinguent également l'absence presque totale de résidus de cendres et de scories.

types optimaux

Consommation de charbon dans une chaudière à pyrolyse

environnementgel durhiver chaud

Les calculs sont effectués comme suit :

1. Calculez la surface chauffée - pour cela, la longueur de la maison est multipliée par sa largeur.
2. Calculez la puissance nécessaire de la chaudière à l'aide de la formule 1 kW = 10 m².
3. Calculez le coût de la zone chauffée. Le coût moyen pour la saison de chauffage sera de 550 kg pour chaque 10 kW de chaudière ou 100 m².
4. La valeur résultante est multipliée par le nombre de mois de la saison de chauffage.

Les fabricants dans la documentation technique indiquent combien de temps la chaudière fonctionnera sur un onglet de charbon, répertorient tous les types de combustibles autorisés, la consommation approximative et d'autres caractéristiques.

Choisir une marque d'un fabricant d'équipements de pyrolyse du charbon

marché intérieur

• Chaudières à charbon à pyrolyse de chauffage de production russe - les produits fabriqués sont adaptés aux conditions de fonctionnement nationales, sans prétention à la qualité du combustible. Les modèles les plus populaires sont Trajan, Geyser, Divo.
• Variétés de chaudières à pyrolyse au charbon importées - les générateurs de chaleur fabriqués dans les pays de l'UE sont en acier ou en fonte. Une conception combinée est autorisée lorsque des grilles en fonte sont utilisées avec un échangeur de chaleur en acier.Les produits se distinguent par une grande fiabilité, une automatisation complète du processus de combustion et une longue durée de vie. La liste des entreprises est populaire : Buderus, Atmos, etc.

Chaudières russes

Comment choisir une chaudière à pyrolyse

Le marché offre un large choix à l'acheteur. La plupart des unités sont la création de fabricants tchèques, mais les représentants allemands tiennent la tête. Presque tous les modèles ont besoin d'électricité, ils peuvent fonctionner au charbon, au bois ou être combinés.

Lors du choix, faites attention à :

• puissance unitaire ;
• conception externe ;
• le nombre de circuits.

Lors de l'achat d'un tel appareil de chauffage, il est nécessaire de choisir correctement sa puissance afin qu'il y ait suffisamment de chaleur pour la pièce. La référence est la suivante : 1 kW de puissance de chaudière à pyrolyse est nécessaire pour chauffer 10 m². m de locaux. Ceci en tenant compte du fait que la maison est bien isolée, la hauteur des murs ne dépasse pas 3 mètres. Si des pertes de chaleur à la maison sont possibles, l'acheteur n'est pas sûr de la fiabilité du bâtiment, alors pas 1 kW, mais 1,3 kW sont pris en compte. Par exemple, pour une pièce de 30 m². m besoin d'une unité de pyrolyse d'une puissance d'au moins 3,9 kW (1,3 kW * 30 m² / 10 = 3,9 kW).

Les chaudières à pyrolyse sont des appareils technologiques, elles ont un grand nombre d'électronique et une variété de réglages, les plus chères ont un panneau de commande et un four en céramique, ce qui permet de garder au chaud pendant longtemps, de bonnes caractéristiques techniques. Vous pouvez également trouver des modèles plus récents : une chaudière à pyrolyse dans un boîtier en fonte (fabricant allemand Dakon).

Il existe des modèles qui peuvent encore fonctionner sans électricité. Ce sont des chaudières OROR (tchèque). L'essentiel de leur travail est le suivant: la formation de gaz se produit lors de la pyrolyse du combustible, leur chemin passe par un brûleur de type diffusion, où ils sont dirigés vers la chambre de combustion.

La combustion se produit en raison de l'air secondaire. L'air secondaire n'est pas amplifié par le ventilateur et n'est pas dirigé vers la chambre de combustion, contrairement à la plupart des modèles, il est aspiré dans la chambre lors du mouvement des gaz. Ceci est facilité par un tube poreux spécial. En ouvrant les registres d'air secondaire et primaire, la puissance de la chaudière est régulée. De tels modèles fonctionnent de manière totalement autonome, garantissent une efficacité de 89%.

Les systèmes de chauffage autonomes sont principalement pertinents lorsqu'il n'y a aucune possibilité de se connecter à l'alimentation principale en chaleur. L'un des types modernes de tels systèmes sont les chaudières à pyrolyse à combustible solide avec une longue période de combustion.

Une variété de modèles disponibles à la vente se distinguent par leur puissance, leur équipement et leur prix. Ces chaudières ont un rendement élevé et une quantité minimale d'émissions de produits de combustion dans l'atmosphère. La possibilité d'automatiser le contrôle rend leur utilisation plus pratique.

L'essence de la chaudière à pyrolyse

Une telle chaudière à pyrolyse est également appelée chaudière génératrice de gaz. L'essence du travail dans la combustion pyrolytique du combustible: sous l'influence de températures élevées et dans des conditions de manque d'oxygène, le combustible solide (lignite, briquettes de bois de charbon) se décompose en particules volatiles.Il s'avère que le soi-disant gaz de pyrolyse. Indicateurs de température de l'équipement de chauffage 200-800 degrés. Cette réaction chimique contribue à un meilleur échauffement et séchage du combustible dans la chaudière, un échauffement se produit, qui va dans le sens de la combustion de l'air.

Riz. 2

La température élevée favorise le mélange d'oxygène avec le gaz de pyrolyse libéré. En conséquence, le gaz brûle. L'énergie thermique est générée à partir du gaz en combustion. Il est à noter que le gaz de pyrolyse interagit également avec le charbon actif lors de sa combustion. Par conséquent, en quittant la chaudière, les gaz de combustion ne contiennent pratiquement pas de composants nocifs. Il s'agit plutôt d'un mélange de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau. Le CO2 qui en résulte pénètre trois fois moins dans l'environnement qu'après le fonctionnement de chaudières à charbon ou à bois conventionnelles. Ces unités sont considérées comme respectueuses de l'environnement, ne polluent pas l'environnement.

Les unités de ce type fonctionnent au charbon et au bois combustible. Si vous utilisez du combustible brut de mauvaise qualité, le réchauffeur perdra sa puissance jusqu'à 50 %. Un tel combustible brûle mal, fume, chauffe peu et réduit la durée de vie de la chaudière et de la cheminée.

Avantages des unités de pyrolyse :

• puissance réglable de 30% à 100% ;
• le processus de nettoyage et d'entretien est simple ;
• petit besoin en carburant;
• ravitaillement en carburant par jour une seule fois ;
• une grande quantité de carburant brûle ensemble en même temps ;
• l'utilisation de combustible brut par une chaudière à charbon dont la teneur en humidité n'est pas supérieure à 20 %.

Défauts:

• appareil de chauffage coûteux;
• besoin d'électricité.

Chaque type de carburant brûle différemment. Quant au charbon, le brun brûle en 8 heures et le noir en 10 heures. Avec les chaudières à pyrolyse, des économies sont possibles, même en tenant compte d'inconvénients tels que le besoin d'électricité, et non le faible coût. L'électricité est nécessaire pour alimenter le ventilateur, mais il n'a besoin que de 85 watts pour fonctionner (comme une ampoule normale). S'il s'agit d'un problème, un générateur diesel peut le gérer.

Avantages des unités de chauffage de type pyrolyse

• En plus d'une efficacité élevée et de la capacité de contrôler la puissance, les avantages de cet équipement incluent une longue durée de combustion avec un seul onglet.
• Haut respect de l'environnement: le processus de combustion se poursuit jusqu'à ce que le carburant soit presque complètement décomposé en substances neutres - eau et dioxyde de carbone, les cheminées ne sont pas recouvertes de goudron. Les substances nocives gazeuses sous-produits sont formées de manière négligeable.
• Exclus fumée dans la chambre. Pas de formation de suie, la quantité de cendres générée est minime. Une automatisation simple facilite le contrôle de l'unité.
• Combustibles variés : bois, déchets de bois, charbon, c'est l'avantage des chaudières.
• Ne nécessite pas d'entretien fréquent : les produits de combustion ne polluent pas l'appareil, mais un nettoyage périodique est nécessaire. L'automatisation de haute technologie surveille les dysfonctionnements et prévient leur apparition.

RÉCLAMER

1. Installation de production de charbon de bois, caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'un corps orienté horizontalement à parois réfractaires de fond et latérales, divisé par des cloisons réfractaires orientées verticalement en au moins un bloc four, au moins un bloc pyrolyse et un bloquer les gaz d'échappement, dans la partie inférieure du boîtier se trouve au moins un collecteur de gaz de pyrolyse, et dans les parois latérales et / ou les cloisons du boîtier se trouvent des canaux pour le mélange vapeur-gaz, les gaz d'échappement, l'alimentation en air secondaire et circulation de vapeur d'eau, tandis que l'unité de combustion est réalisée sous la forme d'une chambre de combustion avec des ouvertures d'alimentation et des registres qui régulent l'apport d'air primaire, l'unité de pyrolyse comprend au moins deux alvéoles formées par les parois du carter et/ou des cloisons verticales , avec au moins un autoclave placé dans chacune des alvéoles, équipé d'un tuyau de vidange le canal de mélange vapeur-gaz est relié d'un côté à l'unité de combustion, et de l'autre côté à l'unité de pyrolyse ; , le canal de circulation de vapeur d'eau est relié d'un côté au collecteur de gaz de pyrolyse, et de l'autre côté au unité de sortie des gaz d'échappement, tandis que le collecteur des gaz de pyrolyse est relié d'un côté au tuyau de sortie de l'autoclave, et de l'autre côté est relié à l'unité de combustion.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans les parois de chaque cellule de l'unité de pyrolyse sont prévus des trous pour relier la cavité de la cellule avec le canal du mélange vapeur-gaz et le canal d'évacuation des gaz d'échappement.

3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cellule de l'unité de pyrolyse est équipée d'un couvercle réfractaire étanche.

4. L'installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité d'évacuation des gaz d'échappement est réalisée sous la forme d'une chambre formée par les parois et/ou cloisons du carter, avec des ouvertures pour relier la chambre de l'unité d'évacuation des gaz d'échappement avec canaux d'alimentation en air secondaire, en vapeur d'eau et en gaz d'échappement.

5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'entrée du canal d'alimentation en air secondaire est située dans la paroi de fond du boîtier, et la sortie est dans la paroi de l'unité d'évacuation des gaz d'échappement.

6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les canaux de circulation de la vapeur d'eau sont situés dans les canaux secondaires d'amenée d'air.

7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un robinet à deux voies, configuré pour obturer le canal de circulation de vapeur d'eau du collecteur de gaz de pyrolyse.

8. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cellules de l'unité de pyrolyse sont réalisées à section horizontale carrée.

9. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque cornue est placée dans la partie centrale de la cellule avec un écart d'au plus 0,4 m par rapport à ses parois.

10. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le volume de la chambre de combustion de l'unité de combustion n'est pas supérieur à 37 % du volume des alvéoles de l'unité de pyrolyse et au moins 110 % du volume de la chambre de l'unité d'évacuation des gaz d'échappement.

11. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la surface des trous de raccordement avec le canal du mélange vapeur-gaz de chaque cellule n'est pas supérieure à 140 % de la section transversale du canal de le mélange vapeur-gaz.

12. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cornue de l'unité de pyrolyse est réalisée sous la forme d'un corps avec un fond, un couvercle et une paroi latérale cylindrique, équipé d'une tubulure de sortie des gaz reliée au collecteur des gaz de pyrolyse, tandis que la paroi latérale est multicouche, et le tuyau de sortie de gaz est monté en haut de la paroi latérale.

13. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi latérale de l'autoclave est formée d'au moins une tôle enroulée en rouleau, ou de deux cylindres métalliques placés coaxialement avec un trou technologique.

14. Installation selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce qu'elle comprend une unité de filtration, un extracteur de fumée et une cheminée, reliés en série par le conduit d'évacuation à l'unité d'évacuation des gaz d'échappement.

Démarrage de la chaudière

Lors du lancement de l'unité de pyrolyse, il convient de prendre en compte les caractéristiques qui la distinguent des chaudières classiques. Le fonctionnement de l'appareil en mode générateur de gaz est réalisé grâce à deux chambres, qui sont équipées de portes (volets)

Mais tout le monde ne se souvient pas qu'un tel appareil de chauffage doit d'abord être réchauffé.

Riz. 3

Une fois la température atteinte dans la plage de + 500 à + 800 degrés, vous pouvez commencer à immerger le combustible solide, puis amener le registre en mode de fonctionnement pyrolyse et démarrer l'extracteur de fumée. Une flamme jaune-blanc pur (Fig.3) confirme les réglages corrects du générateur de gaz, qu'il n'y a pas de produits de combustion toxiques dans les mélanges de fumée.

Cette séquence d'actions lors du démarrage garantit la combustion du combustible lente et sans oxygène, le dégagement et la combustion efficaces des gaz de pyrolyse (purs), une température ambiante confortable constante pendant 24 heures.

Le principe de fonctionnement de la chaudière à pyrolyse pour une longue combustion

Les chaudières à pyrolyse à combustion longue gagnent en popularité, en particulier dans les zones où il n'y a pas d'accès au gaz

Le fonctionnement de l'équipement est basé sur la décomposition du combustible organique (bois de chauffage) dans des conditions de température élevée et de manque d'oxygène, suivie de la combustion des gaz de pyrolyse libérés. Étant donné que le processus peut être conditionnellement divisé en deux étapes, une chambre de combustion à deux compartiments est utilisée pour son écoulement. Le carburant est placé dans la chambre de chargement, qui commence à brûler. Le processus de combustion se transforme en douceur en décomposition thermique en raison de l'accès limité à l'oxygène nécessaire à la combustion. Une température élevée et une faible concentration en oxygène entraînent la formation de produits de décomposition : coke et gaz de pyrolyse. Ce dernier, entrant dans la deuxième chambre, subit une combustion déjà dans les conditions d'accès à l'air secondaire. Elle est souvent forcée de force à l'aide d'un ventilateur soufflant ou d'un extracteur de fumée. Le processus de combustion a lieu à des températures supérieures à 1000°C. À partir des produits de combustion, la chaleur est transférée au liquide remplissant l'échangeur de chaleur. Les produits gazeux finaux du procédé sont évacués par la cheminée.
À ce jour, les chaudières à pyrolyse à combustion longue sont considérées comme les équipements de chauffage les plus efficaces et les plus économiques. Le dispositif complexe à deux chambres de la chaudière explique son coût élevé. L'efficacité, la plus élevée parmi les appareils de chauffage, vous permet d'obtenir un retour sur investissement rapide pour la chaudière.

Production de charbon de bois

L'avantage d'une entreprise basée sur l'utilisation de matières premières très bon marché ou gratuites est une rentabilité élevée et un retour sur production rapide.

La nature « produit » du bois en quantité suffisante pour qu'une usine de fabrication de charbon puisse fonctionner toute l'année et à pleine capacité.

De plus, contrairement à l'industrie du bois, la qualité des matières premières importe peu, ce qui permet d'utiliser du bois mort et des arbres secs et droits.

Cet article examinera un plan détaillé d'organisation d'une entreprise de transformation des matières premières du bois en charbon de bois de haute qualité pour barbecue ou pour une utilisation ultérieure à des fins médicales.

Notre valorisation d'entreprise :

Investissements de départ - à partir de 300 000 roubles.

La saturation du marché est moyenne.

La complexité du démarrage d'une entreprise est de 5/10.

Principe d'opération

Contrairement aux chaudières à combustible solide traditionnelles, les chaudières à pyrolyse utilisent un double cycle de combustion. Au cours du processus de décomposition thermique des substances organiques, des gaz de pyrolyse sont libérés, dont la combustion entraîne une importante libération d'énergie thermique.

L'utilisation de la pyrolyse vous permet d'obtenir plus de chaleur de la combustion du carburant. Les chaudières à pyrolyse (génératrices de gaz) ont deux chambres - pour brûler les combustibles solides et les gaz libérés.

Dans la première chambre, la combustion se produit à un faible niveau d'oxygène et à haute température (200-800 ° C), ce qui démarre le processus de pyrolyse. La quantité de gaz émis dépend de la matière première utilisée. Le bois est le mieux adapté, lorsqu'il est brûlé, il libère la plus grande quantité de gaz de pyrolyse.

L'épaisseur optimale du bois de chauffage est de 70 mm, en plus d'eux, les granulés ou la sciure de bois peuvent être utilisés dans une quantité ne dépassant pas 25%, car ils ne fournissent pas une puissance de combustion suffisante.
Le fonctionnement d'une chaudière à gaz à combustion longue se déroule selon le schéma suivant:

1. Le combustible est placé sur la grille (grille réfractaire) à travers la fenêtre de chargement.
2. Fournissez-lui une alimentation en air primaire.
3. Allumez le carburant et amenez-le en mode, atteignant la température requise.
4. L'alimentation en air primaire est limitée par la fermeture de la vanne, grâce à laquelle le processus de pyrolyse commence.
5. Le gaz de pyrolyse à l'aide d'un ventilateur pénètre dans la chambre secondaire, où l'air secondaire est fourni.
6. Le gaz chaud au contact de l'oxygène brûle, libérant une grande quantité de chaleur, qui chauffe le liquide de refroidissement dans l'échangeur de chaleur.
7. Les produits de combustion sont évacués par la cheminée.

Selon la quantité d'air secondaire entrant, la réaction se produit à des vitesses différentes. Cela vous permet de contrôler la température du liquide de refroidissement à l'aide d'une vanne automatique, limitant l'alimentation en air de la postcombustion.

Avec la qualité optimale du bois brûlé, l'efficacité des chaudières à pyrolyse à combustion longue est de 85 à 90%. Cet indicateur diminue fortement avec une augmentation de l'humidité du bois de chauffage, car la vapeur d'eau réduit la concentration de gaz combustibles.

Production de charbon de bois

La technologie de production du charbon de bois est relativement simple, mais nécessite tout de même une certaine culture de production et une connaissance des caractéristiques des procédés technologiques. Le non-respect des processus technologiques entraîne une diminution du rendement en charbon, le charbon est obtenu avec des fissures, petites, sentant le goudron, non brûlé.

Pour obtenir du charbon à partir du bois, il doit subir un processus de pyrolyse, décomposition sans oxygène. Le bois se décompose, sous l'influence de la chaleur, dans une cornue - un récipient en acier avec des ouvertures de chargement bien fermées, le chauffage se produit en plaçant la cornue dans un four spécial.

Les gaz qui sont libérés pendant le processus de pyrolyse sont évacués par un tuyau spécial de la cornue vers la chambre de combustion et y sont brûlés. En raison du flux constant des gaz émis dans le four, il y a une consommation minimale de bois de chauffage pour maintenir la combustion. La pyrolyse peut être divisée en trois étapes principales, qui diffèrent les unes des autres par des mesures de contrôle et des signes visibles.

Le séchage du bois est la première étape. Il se produit à une température inférieure à 150 ° C, l'humidité sort de la matière première. Le processus technique commence par le fait que le bois de chauffage de bouleau coupé à la taille souhaitée est placé dans une cornue, l'ouverture d'alimentation est fermée et placée dans une chambre de séchage.Les matières premières doivent être conformes à GOST 24260-80.

Pour broyer les ébauches à la taille optimale, la longueur ne dépasse pas 0,5 m et le diamètre ne dépasse pas 0,1-0,15 m, une machine spéciale est utilisée - une fendeuse à bois électrique. Une fois le bois séché, la cornue est transférée dans la chambre de pyrolyse à l'aide d'un mécanisme de levage (par exemple, une poutre de grue). Là, la deuxième étape a lieu - la pyrolyse proprement dite, la distillation sèche.

En raison du fait que le bois est constitué d'un ensemble complexe de composés organiques, le processus de décomposition du bois est très complexe. Les composés organiques ont des poids moléculaires différents, de sorte que les réactions chimiques qui se produisent entre eux sont également différentes. Dans le cadre de ce site, il est logique de ne décrire qu'en termes généraux ces réactions, car il sera difficile de calculer ou de décrire en détail toutes ces réactions.

		En général, dans le processus de pyrolyse, des réactions chimiques séquentielles et parallèles ont lieu, qui conduisent à l'apparition de nouvelles liaisons et à la rupture d'anciennes liaisons qui existaient avant le traitement thermique. Les nouvelles substances résultantes commencent des réactions mutuelles. Le xylane commence à se décomposer en premier, à une température de 150°C, le processus se poursuit à 250°C ou plus. Ce processus conduit à la formation de substances telles que l'acide acétique, le furfulol et des gaz.
De plus, à la surface du bois à une température de 170-200°C, les hémicelluloses commencent à se fendre.
La lagnine commence ensuite à se décomposer, à une température de 200°C, ce qui conduit à la libération de composés volatils de bas poids moléculaire. La cellulose se décompose à 300°C. A ce stade, on distingue une période dite exothermique, elle est très importante pour l'ensemble du processus de combustion du charbon de bois dans son ensemble. Pendant cette période, la pyrolyse se déroule vigoureusement, la chaleur de réaction est libérée, cela se produit à une température d'environ 280 ° C. La température du bois commencera à augmenter spontanément jusqu'à ce que toute la chaleur de l'exotherme soit libérée. Pour l'étape suivante, la calcination du charbon, un apport de chaleur externe sera à nouveau nécessaire.

La troisième étape est la calcination du charbon. Si du charbon a été formé à l'étape précédente, à ce stade, des résines en petite quantité et de nombreux gaz non condensables sont séparés du charbon formé. Cela se produit à des températures de 350°C à 550°C. La calcination a lieu dans la même chambre de pyrolyse.

La dernière étape est le refroidissement, l'emballage, le stockage. Une fois le processus de pyrolyse terminé, les autoclaves avec du charbon prêt à l'emploi sont retirés de la chambre de pyrolyse un par un ou par paires à l'aide d'un pont roulant et installés dans une cassette pour le refroidissement. Le temps de refroidissement varie en fonction de facteurs externes (saison, présence ou absence de vent, précipitations).

Les autoclaves refroidis sont à nouveau soulevés et suspendus au-dessus de la machine de remplissage, après avoir ouvert les ouvertures de décharge inférieures, ils sont vidés. Ensuite, le charbon est débarrassé des fractions fines et de la poussière, emballé, pesé et des sacs de charbon sont cousus.

Les produits emballés sont stockés dans un entrepôt jusqu'à leur expédition ultérieure aux consommateurs.

Les cornues débarrassées du charbon sont à nouveau remplies de bois de chauffage et placées dans une chambre de séchage.