Pirólise

Produtos de pirólise de carvão

Portanto, no início do nosso artigo, mencionamos que, por pirólise do carvão, você pode obter os seguintes tipos de produtos:

• Sólido
• Líquido
• gasoso

Agora considere cada tipo de produto de pirólise com mais detalhes.

Durante a pirólise da hulha, obtém-se o coque sólido, que hoje é utilizado principalmente em indústrias como metalurgia ferrosa e não ferrosa. O coque é um combustível sólido mais perfeito que o carvão, e é por isso que é usado para fundir metais.

No entanto, o coque, embora seja o principal produto da pirólise do carvão, está longe de ser a coisa mais valiosa que pode ser extraída desse recurso natural. Um subproduto deste processo é uma mistura de gás-vapor, que contém muitos compostos químicos. Essa mistura é separada por condensação em um componente líquido e gasoso, do qual, por sua vez, podem ser obtidos mais de 250 compostos químicos.

O principal produto líquido da pirólise do carvão é o alcatrão de carvão, um produto líquido preto que é uma mistura complexa de compostos orgânicos. Do alcatrão de carvão, por processamento posterior, substâncias como:

• Fenóis
• Naftaleno
• Antraceno
• Vários compostos heterocíclicos
• Óleos técnicos
• combustível sintético

No entanto, vale ressaltar o fato de que óleos e combustíveis líquidos obtidos por pirólise de carvão são inadequados para uso em motores de combustão interna, pois contêm muitas impurezas em sua composição. Por esse motivo, esses produtos de pirólise requerem purificação adicional para uso posterior. E isso aumenta significativamente o custo desses produtos de pirólise, tornando sua produção pouco lucrativa.

O produto gasoso da pirólise do carvão é o chamado gás de pirólise, que é uma mistura de gases combustíveis e vários compostos químicos. Em muitos países do mundo, o gás de pirólise é hoje utilizado como fonte alternativa de energia, principalmente térmica.

Se esta tecnologia é bastante nova para nós, então em alguns países europeus o gás de pirólise se tornou um combustível familiar há muito tempo. Além disso, o gás de pirólise, assim como o alcatrão de carvão, também pode ser usado para obter vários compostos químicos. Assim, benzeno, fenol e outras substâncias são isoladas desse gás.

• Comentários do artigo

O conteúdo do segundo bloco

Equipamentos para a produção de

A base do processo de produção para a produção de carvão vegetal são os seguintes mecanismos:

1. Divisor de madeira hidráulico.
2. Motosserras.
3. Escalas.
4. Forno a carvão.
5. Gerador de eletricidade.

Para a construção do forno, uma área aberta e nivelada deve ser equipada, o próprio forno deve ser de alta qualidade, garantindo a impossibilidade de penetração de oxigênio. Caso contrário, parte da matéria-prima não será processada, mas queimada.

Vídeo: forno a carvão.

Um bom forno é projetado de tal forma que os gases que aparecem durante a oxidação são alimentados no forno, queimados e enviados para manter a temperatura necessária. Essas economias de energia são ecologicamente corretas e econômicas.

Há também equipamentos em que é possível utilizar apenas um contêiner. Nesse caso, a continuidade da produção tecnológica de carvão vegetal é interrompida e o tempo de inatividade aparece. Esta situação é resolvida pela presença de recipientes removíveis nos quais você pode secar separadamente, oxidar a lenha e deixá-la queimar.

As modernas tecnologias utilizadas para fazer carvão são isentas de resíduos, amigas do ambiente e ergonómicas. O equipamento não necessita de cuidados adicionais e específicos.Na produção, via de regra, 3 pessoas são responsáveis ​​pela continuidade do processo e pelo ajuste automático das máquinas.

Os equipamentos diferem em sua variabilidade, mas podem ser agrupados em 3 tipos principais:

1. Instalações móveis;
2. Mecanismos estacionários;
3. Equipamento auxiliar.

O primeiro e o segundo grupos de equipamentos diferem na presença e ausência da possibilidade de sua transferência. Além disso, alguns tipos de equipamentos possuem uma única função para secagem e pirólise.

Os fornos de carvão têm um peso de 6 a 80 toneladas. Ao escolher equipamentos móveis, você deve levar modelos pequenos que permitirão alterar sua localização. A escolha a seu favor deve-se à falta de capacidade de fornecimento sistemático de consumíveis para um local específico. As instalações móveis consistem em módulos, são rapidamente montadas e desmontadas. Eles podem ser localizados sem criar galpões adicionais e salas de proteção.

As instalações fixas, pelo contrário, exigem a atribuição de uma sala separada e adaptada, que pode ser utilizada simultaneamente como armazenamento de produtos acabados.

A instalação do equipamento deve ser realizada por especialistas e cumprir as disposições do GOST. Todas as instalações devem atender aos requisitos de segurança e respeito ao meio ambiente, uma vez que resíduos e resíduos de carbono são queimados nos fornos.

Equipamentos auxiliares são desejáveis ​​para aquisição, pois reduzem bastante os custos, principalmente de natureza temporária. Tais mecanismos incluem um dosador de pesagem e embalagem, um separador.

Vantagens e desvantagens das caldeiras de pirólise

Nas caldeiras de geração a gás, o combustível é usado com mais eficiência, pois queima quase completamente. Isso não apenas permite que você obtenha mais calor, mas também reduz as emissões nocivas para a atmosfera.

Às vezes, essas caldeiras são usadas para descartar resíduos de produção com o mínimo de poluição do ar. Além disso, a quantidade de cinzas é reduzida, o que reduz a frequência de limpeza (ao usar lenha - cerca de uma vez por semana).

Com a combustão direta de combustível sólido, é bastante difícil regular o aquecimento do refrigerante. Em caldeiras de pirólise de queima longa, isso é possível devido ao controle do suprimento de ar.

O tamanho da lenha usada pode ser bastante grande, você pode usar lenha não picada. Os modelos modernos são equipados com equipamentos eletrônicos que tornam o controle do processo de aquecimento mais fácil e conveniente.

As desvantagens incluem o alto custo do equipamento e os altos requisitos de qualidade das matérias-primas. A economia de combustível ao longo do tempo compensará o custo do equipamento. Como combustível, recomenda-se o uso de lenha seca por 12 meses, com teor de umidade de 12-20%.

Caso contrário, a caldeira não funcionará com a potência declarada e também se apagará quando o suprimento de ar for reduzido. Se a temperatura do líquido refrigerante no tubo de retorno estiver baixa, a temperatura na câmara primária diminuirá, o que pode fazer com que o combustível saia.

Para evitar isso, às vezes é montado um tubo de desvio especial. Ao mesmo tempo, o design do sistema de aquecimento se torna mais complicado e o custo de instalação aumenta.

Usando tração forçada

Para garantir o correto funcionamento da caldeira de pirólise de queima longa, é necessário um fornecimento de ar primário e secundário. A tiragem forçada é fornecida por um ventilador ou exaustor de fumaça, que opera com fonte de alimentação.

Isso permite:

• aumentar rapidamente a temperatura na câmara de combustão e no sistema de aquecimento como um todo;
• acelerar o início do processo de pirólise;
• estender a operação da caldeira em uma carga de combustível;
• manter automaticamente a temperatura do refrigerante.

O único aspecto negativo é a necessidade de um fornecimento constante de energia. Na sua ausência, a operação do sistema de aquecimento é suspensa.A saída da situação pode ser o uso de uma caldeira de tiragem natural, que não requer conexão elétrica.

Para seu pleno funcionamento, é necessária uma chaminé bem projetada e montada. Estas caldeiras devem ser limpas com mais frequência. Devido à ausência de eletrônicos, a probabilidade de avarias é minimizada. No entanto, a eficiência dessas caldeiras é menor, o que é compensado pelo menor custo.

O uso de caldeiras de pirólise de combustível sólido é uma das formas mais eficazes de organizar o aquecimento autônomo. Equipamentos eletrônicos modernos que controlam o processo de trabalho permitem automatizar o processo de aquecimento.

A falta de gás ou energia insuficiente das redes elétricas obriga os proprietários a resolver o problema do aquecimento no inverno com a ajuda de equipamentos de combustível sólido. Entre essas unidades, as caldeiras de pirólise de queima longa se destacam como um grupo separado (o segundo comum, não totalmente preciso, no entanto, o nome é caldeiras geradoras de gás). A razão para isso é sua alta eficiência - até 85% e uma grande faixa de potência do dispositivo - de 30 a 100%.

Como aquecer uma caldeira com combustão de pirólise com carvão

• Ignição de uma caldeira de pirólise a carvão - com um amortecedor totalmente aberto, o carvão é inflamado. É proibido usar querosene, gasolina e outros compostos que permitem acender rapidamente a chama. Para a ignição, uma pequena quantidade de lenha seca é usada.
• Alternando a caldeira para o modo de pirólise - após a queima por 15 a 20 minutos, o amortecedor é coberto e alternado para o modo de pirólise. A partir de um marcador, a caldeira continua a funcionar por vários dias.

Qual carvão é melhor para caldeiras de pirólise

Temperatura alta

O projeto prevê uma fornalha de carregamento superior feita de aço de paredes grossas ou ferro fundido. Apesar das alterações na estrutura interna, é necessário aquecer a caldeira de pirólise exclusivamente com carvão, cujo grau é indicado na documentação técnica.

Requisitos separados se aplicam ao tamanho da fração. É melhor aquecer caldeiras automáticas com carvão fino de 0,5 a 2 cm, devido à peculiaridade do suprimento de combustível do sem-fim.

• Antracite - no carvão antracite, os modelos mais modernos de equipamentos de aquecimento funcionam. O carvão tem boas características caloríficas e um pequeno resíduo de cinzas.
• Carvão - o uso de carvão em caldeiras de pirólise também se justifica. Este tipo de combustível é o padrão para o cálculo do poder calorífico.
• Carvão marrom - tem um alto teor de cinzas, como resultado, o desgaste da grelha é frequentemente observado. É possível usar carvão marrom em uma caldeira de pirólise somente se houver um sistema de pré-aquecimento do ar antes de ser alimentado no forno. É proibido o uso de variedades de rochas com alto teor de cinzas e molhadas.
• Carvão de chama longa - fornecido em placas e grandes frações. Recebeu esse nome devido à capacidade de queimar com uma chama longa, como a madeira. Ao mesmo tempo, o tempo de queima do carvão de chama longa é aproximadamente 2-2,5 vezes maior que o da lenha.
• Os briquetes de carvão são feitos de resíduos de carvão pressionando e adicionando compostos de cimento. Os briquetes inflamam-se rapidamente e têm boas propriedades caloríficas. Como vantagens, distinguem também a quase total ausência de resíduos de cinzas e escórias.

tipos ideais

Consumo de carvão em uma caldeira de pirólise

ambiente inverno frio e frio

Os cálculos são realizados da seguinte forma:

1. Calcule a área aquecida - para isso, o comprimento da casa é multiplicado por sua largura.
2. Calcule a potência necessária da caldeira usando a fórmula 1 kW = 10 m².
3. Calcule o custo da área aquecida. O custo médio para a estação de aquecimento será de 550 kg por cada 10 kW da caldeira ou 100 m².
4. O valor resultante é multiplicado pelo número de meses da estação de aquecimento.

Os fabricantes na documentação técnica indicam quanto tempo a caldeira funcionará em uma guia de carvão, listam todos os tipos de combustível permitidos para uso, consumo aproximado e outras características.

Escolhendo uma marca de um fabricante de equipamentos de carvão de pirólise

mercado doméstico

• Caldeiras a carvão de pirólise de aquecimento da produção russa - os produtos fabricados são adaptados às condições operacionais domésticas, despretensiosos à qualidade do combustível. Os modelos mais populares são Trajano, Geyser, Divo.
• Variedades de caldeiras de pirólise de carvão importadas - geradores de calor fabricados nos países da UE são feitos de aço ou ferro fundido. Um projeto combinado é permitido, quando as grelhas de ferro fundido são usadas em conjunto com um trocador de calor de aço.Os produtos se distinguem pela alta confiabilidade, automação total do processo de combustão e longa vida útil. A programação de empresas é popular: Buderus, Atmos, etc.

Caldeiras russas

Como escolher uma caldeira de pirólise

O mercado oferece uma ampla escolha para o comprador. A maioria das unidades é criação de fabricantes tchecos, mas os representantes alemães mantêm a liderança. Quase todos os modelos precisam de eletricidade, podem funcionar com carvão, madeira ou ser combinados.

Ao escolher, preste atenção em:

• potência unitária;
• projeto externo;
• o número de circuitos.

Ao comprar esse aquecedor, é necessário escolher sua potência corretamente para que haja calor suficiente para a sala. A referência é a seguinte: 1kW de potência da caldeira de pirólise é necessário para aquecer 10 sq. m de instalações. Isso levando em consideração o fato de que a casa está bem isolada, a altura das paredes não excede 3 metros. Se as perdas de calor em casa forem possíveis, o comprador não tem certeza sobre a confiabilidade do edifício, então não 1 kW, mas 1,3 kW é levado em consideração. Por exemplo, para uma sala de 30 m². m precisa de uma unidade de pirólise com potência de pelo menos 3,9 kW (1,3 kW * 30 m² m / 10 = 3,9 kW).

As caldeiras de pirólise são dispositivos tecnológicos, possuem um grande número de eletrônicos e uma variedade de configurações, as mais caras possuem um painel de controle e um forno cerâmico, o que permite manter aquecido por um longo tempo, boas características técnicas. Você também pode encontrar modelos mais recentes: uma caldeira de pirólise em uma caixa de ferro fundido (fabricante alemão Dakon).

Existem modelos que ainda podem funcionar sem eletricidade. Estas são caldeiras OROR (checa). A essência de seu trabalho é a seguinte: a formação de gases ocorre durante a pirólise do combustível, seu caminho passa por um queimador do tipo difusão, onde são direcionados para a câmara de combustão.

A combustão ocorre devido ao ar secundário. O ar secundário não é amplificado pelo ventilador e não é direcionado para a câmara de combustão, ao contrário da maioria dos modelos, é sugado para dentro da câmara durante a movimentação dos gases. Isso é facilitado por um tubo poroso especial. Ao abrir os registos de ar secundário e primário, a saída da caldeira é regulada. Esses modelos funcionam de forma totalmente autônoma, garantindo uma eficiência de 89%.

Os sistemas de aquecimento autônomos são relevantes principalmente quando não há possibilidade de conexão com a fonte de calor principal. Um dos tipos modernos de tais sistemas são as caldeiras de pirólise de combustível sólido com um longo período de queima.

Uma variedade de modelos disponíveis para venda diferem em potência, equipamento e preço. Tais caldeiras têm alta eficiência e uma quantidade mínima de emissões de produtos de combustão na atmosfera. A capacidade de automatizar o controle torna seu uso mais conveniente.

A essência da caldeira de pirólise

Essa caldeira de pirólise também é chamada de caldeira geradora de gás. A essência do trabalho na combustão pirólise de combustível: sob a influência de altas temperaturas e em condições de falta de oxigênio, o combustível sólido (linhita, briquetes de madeira de carvão) se decompõe em partículas voláteis.Acontece que o chamado gás de pirólise. Indicadores de temperatura do equipamento de aquecimento 200-800 graus. Essa reação química contribui para um melhor aquecimento e secagem do combustível na caldeira, ocorre o aquecimento, que vai na direção da combustão do ar.

Arroz. 2

A alta temperatura promove a mistura do oxigênio com o gás de pirólise liberado. Como resultado, o gás queima. A energia térmica é gerada a partir do gás queimado. Deve-se notar que o gás de pirólise também interage com o carbono ativo durante sua combustão. Portanto, saindo da caldeira, os gases de combustão praticamente não possuem componentes nocivos. Em vez disso, eles são uma mistura de dióxido de carbono e vapor de água. O CO2 resultante entra no meio ambiente três vezes menos do que após a operação de caldeiras convencionais de carvão ou madeira. Essas unidades são consideradas ecologicamente corretas, não poluem o meio ambiente.

Unidades desse tipo operam com carvão e lenha. Se você usar combustível bruto de baixa qualidade, o aquecedor perderá sua potência em até 50%. Esse combustível queima mal, fuma, aquece pouco e reduz a vida útil da caldeira e da chaminé.

Vantagens das unidades de pirólise:

• potência ajustável de 30% a 100%;
• o processo de limpeza e manutenção é simples;
• pequena necessidade de combustível;
• fornecimento de combustível por dia apenas uma vez;
• uma grande quantidade de combustível queima ao mesmo tempo;
• o uso de combustível bruto por uma caldeira a carvão, cujo teor de umidade não é superior a 20%.

Imperfeições:

• dispositivo de aquecimento caro;
• precisa de eletricidade.

Cada tipo de combustível queima de forma diferente. Quanto ao combustível de carvão, o marrom queima em 8 horas e o preto em 10 horas. Com caldeiras de pirólise, é possível economizar, mesmo levando em consideração desvantagens como a necessidade de energia elétrica, e não o baixo custo. A eletricidade é necessária para alimentar o ventilador, mas ele precisa apenas de 85 watts para funcionar (como uma lâmpada normal). Se isso for um problema, um gerador a diesel pode lidar com isso.

Vantagens das unidades de aquecimento do tipo pirólise

• Além da alta eficiência e da capacidade de controlar a potência, as vantagens deste equipamento incluem um longo tempo de queima com uma guia.
• Alta compatibilidade ambiental: o processo de combustão prossegue até que o combustível seja quase completamente decomposto em substâncias neutras - água e dióxido de carbono, as chaminés não são cobertas de alcatrão. Subprodutos de substâncias nocivas gasosas são formados insignificantes.
• Fumo excluído no quarto. Sem formação de fuligem, a quantidade de cinzas gerada é mínima. A automação simples facilita o controle da unidade.
• Uma variedade de combustíveis: madeira, resíduos de madeira, carvão - esta é a vantagem das caldeiras.
• Não requer manutenção frequente: os produtos da combustão não poluem a unidade, mas é necessária uma limpeza periódica. A automação de alta tecnologia monitora o mau funcionamento e evita sua ocorrência.

AFIRMAÇÃO

1. Instalação para a produção de carvão vegetal, caracterizada por ser feita na forma de um corpo orientado horizontalmente com extremidades e paredes laterais refratárias, divididas por divisórias refratárias orientadas verticalmente em pelo menos um bloco de forno, pelo menos um bloco de pirólise e um bloquear os gases de exaustão, na parte inferior da carcaça há pelo menos um coletor de gases de pirólise, e nas paredes laterais e/ou divisórias da carcaça há canais para a mistura vapor-gás, gases de exaustão, suprimento de ar secundário e circulação de vapor de água, enquanto a unidade de combustão é feita na forma de uma câmara de combustão com aberturas de alimentação e amortecedores que regulam o fornecimento de ar primário, a unidade de pirólise inclui pelo menos duas células formadas pelas paredes da carcaça e/ou divisórias verticais , com pelo menos uma retorta colocada em cada uma das células, equipada com um tubo de drenagem o canal de mistura vapor-gás está conectado de um lado à unidade de combustão e do outro lado à unidade de pirólise; o canal de circulação de vapor d'água está conectado de um lado ao coletor de gás de pirólise e do outro lado ao unidade de saída de gás de exaustão, enquanto o coletor de gás de pirólise está conectado de um lado ao tubo de saída da retorta e do outro lado está conectado à unidade de combustão.

2. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por nas paredes de cada célula da unidade de pirólise existirem orifícios para ligação da cavidade da célula com o canal da mistura vapor-gás e o canal para remoção dos gases de escape.

3. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a célula da unidade de pirólise estar equipada com uma tampa refractária estanque.

4. A instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a unidade de remoção de gases de escape ser feita na forma de uma câmara formada pelas paredes e/ou divisórias do alojamento, com aberturas para conectar a câmara da unidade de remoção de gases de escape com canais para fornecimento de ar secundário, vapor de água e gases de exaustão.

5. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a entrada do canal de alimentação de ar secundário estar localizada na parede de extremidade da caixa e a saída estar na parede da unidade de remoção de gases de escape.

6. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os canais de circulação de vapor de água estarem localizados nos canais secundários de alimentação de ar.

7. Instalação de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por estar equipada com uma torneira de duas vias, configurada para cortar o canal de circulação de vapor de água do colector de gás de pirólise.

8. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as células da unidade de pirólise serem de secção quadrada horizontal.

9. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por cada retorta ser colocada na parte central da célula com uma distância não superior a 0,4 m das suas paredes.

10. Instalação de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por o volume da câmara de combustão da unidade de combustão não ser superior a 37% do volume das células da unidade de pirólise e não inferior a 110% do volume da câmara de a unidade de remoção de gases de escape.

11. Instalação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a área dos orifícios para conexão com o canal da mistura vapor-gás de cada célula não é superior a 140% da área da seção transversal do canal de a mistura vapor-gás.

12. Instalação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a retorta da unidade de pirólise é feita na forma de um corpo com fundo, tampa e parede lateral cilíndrica, equipada com um tubo de saída de gás conectado ao coletor de gás de pirólise, enquanto a parede lateral é multicamada e o tubo de saída de gás é montado na parte superior da parede lateral.

13. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a parede lateral da retorta ser formada por pelo menos uma chapa metálica enrolada em rolo, ou por dois cilindros metálicos colocados coaxialmente com uma lacuna tecnológica.

14. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por conter uma unidade de filtro, um exaustor de fumos e uma chaminé, ligados em série através do tubo de escape à unidade de remoção de gases de escape.

Partida da caldeira

Durante o lançamento da unidade de pirólise, vale a pena levar em consideração as características nas quais ela difere das caldeiras clássicas. A operação do dispositivo no modo de gerador de gás é realizada graças a duas câmaras, equipadas com portões (abas)

Mas nem todo mundo lembra que essa unidade de aquecimento deve primeiro ser aquecida.

Arroz. 3

Ao atingir a temperatura na faixa de + 500- + 800 graus, você pode começar a mergulhar o combustível sólido e só então colocar o amortecedor no modo de operação de pirólise e iniciar o exaustor de fumaça. Uma chama amarelo-esbranquiçada pura (Fig.3) confirma as configurações corretas do gerador de gás, que não há produtos de combustão tóxicos nas misturas de fumaça.

Esta sequência de ações durante o arranque garante a combustão lenta e isenta de oxigénio do combustível, a libertação e combustão eficaz do gás de pirólise (puro), uma temperatura ambiente constante e confortável durante 24 horas.

O princípio de funcionamento da caldeira de pirólise para queima longa

Caldeiras de pirólise de queima longa estão ganhando popularidade considerável, e especialmente naquelas áreas onde não há acesso a gás

O funcionamento do equipamento baseia-se na decomposição do combustível orgânico (lenha) em condições de alta temperatura e falta de oxigénio, seguida da combustão dos gases de pirólise libertados. Como o processo pode ser dividido condicionalmente em duas etapas, uma fornalha com dois compartimentos é usada para seu fluxo. O combustível é colocado na câmara de carregamento, que começa a queimar. O processo de combustão se transforma suavemente em decomposição térmica devido ao acesso limitado de oxigênio necessário para a combustão. Alta temperatura e baixa concentração de oxigênio levam à formação de produtos de decomposição: coque e gás de pirólise. Este último, entrando na segunda câmara, sofre combustão já na presença de ar secundário. Muitas vezes é forçado à força com a ajuda de um ventilador ou um exaustor de fumaça. O processo de combustão ocorre a temperaturas acima de 1000°C. Dos produtos da combustão, o calor é transferido para o líquido que enche o trocador de calor. Os produtos gasosos finais do processo são removidos pela chaminé.
Até o momento, as caldeiras de pirólise de queima longa são consideradas o equipamento de aquecimento mais eficiente e econômico. O complexo dispositivo de duas câmaras da caldeira explica seu alto custo. A eficiência, a mais alta entre as unidades de aquecimento, permite obter um retorno rápido da caldeira.

Produção de carvão

A vantagem de um negócio baseado no uso de matérias-primas muito baratas ou gratuitas é a alta rentabilidade e o rápido retorno da produção.

A natureza “produz” madeira em quantidade suficiente para que uma fábrica de carvão funcione o ano todo e com capacidade total.

Além disso, diferentemente da marcenaria, a qualidade da matéria-prima é pouco importante, o que permite o uso de madeira morta e árvores secas e eretas.

Este artigo considerará um plano detalhado para organizar um negócio para processar matérias-primas de madeira em carvão de alta qualidade para churrasco ou para uso adicional para fins médicos.

Nossa avaliação de negócios:

Investimentos iniciais - a partir de 300.000 rublos.

A saturação do mercado é média.

A complexidade de iniciar um negócio é 5/10.

Princípio da Operação

Ao contrário das caldeiras de combustível sólido tradicionais, as caldeiras de pirólise usam um ciclo de combustão duplo. No processo de decomposição térmica de substâncias orgânicas, são liberados gases de pirólise, cuja combustão leva a uma grande liberação de energia térmica.

O uso da pirólise permite obter mais calor da combustão do combustível. As caldeiras de pirólise (geração de gás) têm duas câmaras - para queima de combustíveis sólidos e gás liberado.

Na primeira câmara, a combustão ocorre em baixo nível de oxigênio e alta temperatura (200-800 ° C), isso inicia o processo de pirólise. A quantidade de gases emitidos depende da matéria-prima utilizada. A madeira é a mais indicada, pois quando queimada, libera a maior quantidade de gás de pirólise.

A espessura ideal da lenha é de 70 mm, além deles, podem ser usados ​​pellets ou serragem em uma quantidade não superior a 25%, pois não fornecem poder de combustão suficiente.
A operação de uma caldeira geradora de gás de queima longa ocorre de acordo com o seguinte esquema:

1. O combustível é colocado na grelha (grelha refratária) através da janela de carregamento.
2. Fornecer suprimento de ar primário para ele.
3. Acenda o combustível e coloque-o no modo, atingindo a temperatura necessária.
4. O suprimento de ar primário é limitado pelo fechamento da válvula, devido ao qual o processo de pirólise começa.
5. O gás de pirólise com a ajuda de um ventilador entra na câmara secundária, onde o ar secundário é fornecido.
6. O gás quente em contato com o oxigênio queima, liberando uma grande quantidade de calor, que aquece o refrigerante no trocador de calor.
7. Os produtos da combustão são removidos pela chaminé.

Dependendo da quantidade de ar secundário de entrada, a reação ocorre em taxas diferentes. Isso permite controlar a temperatura do refrigerante usando uma válvula automática, limitando o fornecimento de ar ao pós-combustor.

Com a qualidade ideal da madeira queimada, a eficiência das caldeiras de pirólise de queima longa é de 85 a 90%. Este indicador diminui acentuadamente com o aumento da umidade da lenha, pois o vapor d'água reduz a concentração de gases combustíveis.

Produção de carvão

A tecnologia para a produção de carvão vegetal é relativamente simples, mas ainda requer certa cultura de produção e conhecimento das características dos processos tecnológicos. A não observância dos processos tecnológicos leva a uma diminuição no rendimento do carvão, o carvão é obtido com rachaduras, pequenas, com cheiro de alcatrão, não queimadas.

Para obter carvão da madeira, ele deve passar por um processo de pirólise, decomposição sem oxigênio. A madeira se decompõe, sob a influência do calor, em uma retorta - um recipiente de aço com aberturas de carregamento bem fechadas, o aquecimento ocorre colocando a retorta em um forno especial.

Os gases liberados durante o processo de pirólise são descarregados através de um tubo especial da retorta para a câmara de combustão e aí queimados. Devido ao fluxo constante do gás emitido para dentro do forno, há um consumo mínimo de lenha para manter a combustão. A pirólise pode ser dividida em três etapas principais, que diferem umas das outras nas medições de controle e nos sinais visíveis.

A secagem da madeira é o primeiro passo. Ocorre a uma temperatura inferior a 150 ° C, a umidade sai da matéria-prima. O processo técnico começa apenas com o fato de que a lenha de bétula cortada no tamanho desejado é colocada em uma retorta, a abertura de alimentação é fechada e colocada em uma câmara de secagem.As matérias-primas devem estar em conformidade com GOST 24260-80.

Para moer peças em bruto para o tamanho ideal, o comprimento não é superior a 0,5 m e o diâmetro não é superior a 0,1-0,15 m, é utilizada uma máquina especial - um divisor de madeira elétrico. Após a secagem da madeira, a retorta é transferida para a câmara de pirólise usando um mecanismo de elevação (por exemplo, uma viga de guindaste). Lá ocorre a segunda etapa - a pirólise real, a destilação a seco.

Devido ao fato de que a madeira consiste em todo um complexo de compostos orgânicos, o processo de decomposição da madeira é muito complexo. Os compostos orgânicos têm pesos moleculares diferentes, de modo que as reações químicas que ocorrem entre eles também são diferentes. Dentro da estrutura deste site, faz sentido descrever apenas em termos gerais essas reações, pois será difícil calcular ou descrever em detalhes todas essas reações.

		Em geral, no processo de pirólise, ocorrem reações químicas sequenciais e paralelas, que levam ao aparecimento de novas ligações e à quebra de ligações antigas que existiam antes do tratamento térmico. As novas substâncias resultantes iniciam reações mútuas. Xylan começa a se decompor primeiro, a uma temperatura de 150°C, o processo continua a 250°C ou mais. Esse processo leva à formação de substâncias como ácido acético, furfulol e gases.
Além disso, as hemiceluloses começam a rachar na superfície da madeira a uma temperatura de 170-200°C.
A lagnina começa a se decompor em seguida, a uma temperatura de 200 ° C, o que leva à liberação de compostos voláteis de baixo peso molecular. A celulose se decompõe a 300°C. Nesta fase, pode-se distinguir um período denominado exotérmico, muito importante para todo o processo de queima do carvão como um todo. Durante este período, a pirólise prossegue vigorosamente, o calor da reação é liberado, isso ocorre a uma temperatura de cerca de 280 ° C. A temperatura da madeira começará a aumentar espontaneamente até que todo o calor da exotérmica seja liberado. Para a próxima etapa, a calcinação do carvão, será novamente necessário um fornecimento externo de calor.

A terceira etapa é a calcinação do carvão. Se o carvão foi formado no estágio anterior, neste estágio as resinas em pequena quantidade e muitos gases não condensáveis ​​são separados do carvão formado. Isso ocorre em temperaturas de 350°C a 550°C. A calcinação ocorre na mesma câmara de pirólise.

A etapa final é resfriamento, embalagem, armazenamento. Terminado o processo de pirólise, as retortas com carvão pronto são retiradas da câmara de pirólise uma a uma ou aos pares por meio de uma viga-grua e instaladas em um cassete para resfriamento. O tempo de resfriamento varia de acordo com fatores externos (estação do ano, presença ou ausência de vento, precipitação).

As retortas resfriadas são novamente levantadas e penduradas acima da máquina de envase, depois de abrir as aberturas de descarga inferiores elas são esvaziadas. Em seguida, o carvão é peneirado a partir de frações finas e poeira, embalado, pesado e os sacos de carvão são costurados.

Os produtos embalados são armazenados em um armazém até o envio aos consumidores.

As retortas liberadas do carvão são novamente preenchidas com lenha e colocadas em uma câmara de secagem.