Основные факторы, влияющие на процесс газификации древесины
Выход и состав продуктов газификации зависят не только от свойств исходного сырья, но и от режима процесса, а также конструкции газогенератора. Ниже приведены основные факторы, влияющие на конечный результат.
Влияние размера газифицируемой древесины. На старых газогенераторных станциях для газификации применяли древесину в виде метровых дров, швырка или тюльки. Исходное сырье (дрова) подвергалось естественной сушке в поленницах.
Современные газогенераторные установки используют древесину в виде щепы. Применение щепы позволяет повысить теплоту сгорания газа, что приводит к увеличению производительности потребителей газа (мартеновских, стекольных и других печей) и вместе с тем к уменьшению норм расхода газа на единицу продукции, в результате чего резко увеличивается удельная производительность газогенератора при одновременной легкоосуществимой механизации топливоприготовления и топливоподачи. В табл. I приведены некоторые показатели работы промышленных газогенераторов па еловых дровах в виде поленьев и щепы относительной влажностью 38%. Как видно из таблицы, при газификации мелкой древесины (щепы) температура газа на выходе из газогенератора более низкая. Резко повышается скорость процесса газификации, что в конечном итоге приводит к значительному увеличению удельной производительности газогенератора и к заметному повышению выхода жидких продуктов пиролиза древесины при одновременном уменьшении выхода газа.
При газификации щепы различной степени измельчения изменяется также выход жидких продуктов. Так, при использовании сухой еловой щепы размером 60 — 70 м, выход суммарных смол от веса абсолютно сухой древесины составил 24%, а при газификации щепы размером 20 — 25 мм смолы получилось 31%.
Таблица 1
| Показатели | Газификация | |
|---|---|---|
| поленьев | щепы | |
| Размер древесины, мм | 1000 | 80 |
| Температура газа на выходе из генератора, °C | 180 | 78 |
| Выход сухого газа от веса абс. сух. древесины, нм³/кг | 1.94 | 1,6 |
| Теплота сгорания газа, ккал/нм³ | 1350 | 1680 |
| Выход жидких продуктов от веса абс. сух. древесины, % | ||
| смолы | 8,4 | 16,0 |
| летучих кислот (в пересчете на уксусную) | 2,1 | 3,5 |
| метилового спирта | 0,9 | 0,7 |
| Интенсивность газификации на единицу сечения шахты в пересчете на абс. сух. древесину, кг/м²ч | 85 | 190 |
| Время пребівания древесині в шахте газогенератора, ч | 28 | 3 |
Повышение степени измельчения древесины приводит к увеличению поверхности, что обеспечивает большую скорость нагрева щепы и выделение продуктов разложения на поверхность куска.
При пиролизе древесины скорость выделения, например смолы, через торцовую поверхность щепы примерно в 2 — 3,5 раза больше чем через боковую; скорость выделения летучих кислот через ту и другую поверхности почти одинакова [12]. Поэтому измельчение древесины в рубильных машинах приводит к относительно более заметному увеличению выхода смолы.
