СУХАЯ ПЕРЕГОНКА ДЕРЕВА ЛИСТВЕННЫХ И ХВОЙНЫХ ПОРОД

Древесный уголь

Древесный уголь отнюдь. не представляет чистого углерода и имеет очень сложный состав, в который входят, кроме углерода, водо­род, кислород, азот И неорганические соли. К1 a s о п исследовал уголь, полученный при сухой перегонке сосны, ели, березы и бука, при чем процесс заканчивался около 400° Д. Результаты элементарного ана­лиза этого угля показаны в нижеследующей таблице, из которой видно, что уголь при определенной температуре имеет почти постоян­ный химический состав.

На основании постоянства состава Klason приписывает этому углю, полученному при температуре около 400" Ц, формулу С16Н10О2, которую, конечно, нельзя понимать в том смысле, что она предста­вляет определенный химический индивидуум.

Ранее мы видели из результатов исследования К1 а в о п'а, что яри сухой перегонке дерева выход угля и смолы меняется в зависи­мости от давления и продолжительности гонки, что чем выше дав­
ление и продолжительнее гонка, тем больше получается угля к меньше смолы. Поэтому обыкновенный уголь можно рассматривать, к&к первичный уголь, в котором отложился, вследствие разложения смолы, смоляной кокс.

Содержание углерода в угле зависит от конечной температуры сухой перегонки дерева, как мы-уже знаем из таблицы Виолетта приведенной на стр. 42, но кроме того, оно зависит также от про­должительности перегрнки и, по мнению Юона, от способа охлаж­дения угля. Чем медленнее гонка, тем выше содержание углерода. При охлаждении угля в самом аппарате происходит поглощение углем углеводородов, которое повышает содержание углерода при­близительно на б%- Уголь'содержит летучие составные части, которые при нагревании без доступа воздуха выделяются в виде газа, при чем температура нагревания должна быть выше конечной темпера: туры образования угля; до сих пор, несмотря на применение наивыс­ших возможных температур, яе удалось получить угля, который не содержал бы, хотя бы в небольшом количестве, летучих веществ. По Мнению Юона, древесный уголь содержит углерод в трех разных состояниях: 1) твердый углерод, 2) летучий углерод и 3) углерод, образовавшийся благодаря поглощению углеводородов при охлаж­дении угля в атмосфере углеводородов.' Klar высказывает сомне­ние, содержит ли древесный уголь твердый углерод в форме эле­мента, и считает вероятным, что он представляет углеводородное соединение.

Следующая таблица Юона показывает изменение веса древес­ного угля при нагревании его без доступа воздуха.

Знаки+ и— означают увеличение и уменьшение начального веса

Угля в процентах.

Из таблицы видно, что более значительные потери веса насту­пают при температуре около 850° Ц.

Таким образом, нагревание древесного угля дает возможность определить, при какой конечной температуре образовался данный сорт угля.

Количество и состав газа, выделяемого древесным углем при на­гревании до различных температур, показывает следующая таблица, взйтая у BergstrOm'a и "We'slen'a 1).

Колчч. газа в см[6] на 1 г сух. угля за вычетом золы

Со,' со I сн« н

— 420 420— 520 520— 600 600— 700 700- 800 800— 900 900—1000

I

А и В—разные образцы древесного угля.

Из таблицы видно, что с увеличением температуры нагревания выделение газа увеличивается до определенного предела, а потом оно уменьшается. Состав газа меняется в зависимости от температуры таким образом, что количество С0г, СО и СН4 с повышением темпе­ратуры уменьшается, а количество водорода увеличивается.

Хороший древесный уголь должен быть равномерно обожжен­ным, иметь блестящий с синеватым отливом цвет, при ударе о твер­дый предмет издавать металлический звук и обладать пористостью. Легкая горючесть, бездымное спокойное горение без пламени явля­ются также свойствами хорошего угля.

Уголь очень гигроскопичен и во влажном воздухе может содер­жать от 12 до 14% влаги.

Твердость и теплотворная способность представляют важнейшие свойства древесного угля для технических целей. Эти свойства зави­сят от удельного веса отдельных кусков угля и от содержания угле­
рода. Уд. вес порошкообразного древесного угля, по определению Юона, почти одинаков для всех сортов угля, так, например:

Для елового угля......................... = 1,88

„ соснового угля...... = 1,40

" березового „ ...... = 1,46

Удельный же вес отдельных кусков угля, благодаря пористости, гораздо меньше и равняется:

TOC o "1-3" h z для елового угля............................. 0,215

„ соснового........................... 0,270

„ березового „ ............................. 0,400

Вес кускообразного угля в определенном объеме выражается в следующих цифрах:

1 куб. j! елового угля весит. . 131 ш 1 „ соснового угля.... 148 кг 1 „ березового „ .... 190 ш

Отсюда ясно видно влияние конечной температуры на содержа­ние углерода в древесном угле.

Теплотворная способность древесного угля зависит, главным образом, от содержания углерода, поэтому в вышеуказанных сортах угля она определяется следующими цифрами:

Теплотворн. способность кучного угля....................... 7302 ка.1.

Печного „ ......................... 6796 „

Ретортного угля.... 6548 „

Применение древесного угля очень разнообразно. Кроме метал­лургических целей, он употребляется в домашнем хозяйстве, в куз­нечных и литейных мастерских, при производстве пороха и разных химических продуктов, при фильтровании и т. п.

У нас в СССР громадное количество древесного угля идет на выплавку чугуна на уральских заводах; в довоенное время на Урале ежегодно переугливаяось около 1200000 куб. сажен (11640000 с.«3> дров и получалось свыше 50 ООО ООО пуд. (свыше 800 ООО ООО кг) угля, которые полностью поступали на доменное производство.

В большинстве стран древесный уголь был вытеснен из железо­делательной промышленности каменным углем, и в настоящее время в значительном количестве он употребляется, кроме СССР, только ъ некоторых северо - американских штатах—в Венгрии, в Швеции и в Боснии.