ТЕХНОЛОГИЯ ПИРОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

ПИРОЛИЗ ДРЕВЕСИНЫ В ТОКЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ГАЗОВ — ПРОДУКТОВ РАЗЛОЖЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Этот способ применяется для получения древесного угля одно­родного по составу и с высокой механической прочностью.

Как было показано выше (в гл. IV), состав неконденсирую­щихся газов зависит от конечной (максимальной) температуры обучливаиия древесины; чем эта температура выше, тем больше СН4 и Н,.

При прохождении через раскаленный древесный уголь нагре­тых неконденсирующихся газов возможны следующие реакции:

СО, --С = 2СО; (32)

С + 2Н, = СН,. (33)

Конечная температура обугливания должна быть принята та­кой, при которой углекислота, входящая в состав неконденсирую­щихся газов, не действовала бы на уголь.

Для того чтобы реакция

СО, , С - 2СО (34)

Находилась в равновесии, необходимо для каждой температуры определенное соотношение окиси углерода и углекислоты в на­гретых циркуляционных газах, причем это соотношение должно быть тем больше, чем выше температура в зоне прокаливания угля.

Обугливание древесины в токе нагретых до 400° неконденси­рующихся газов, благодаря невозможности химического взаимо­действия С. О-2 с углем, обеспечивает получение повышенного вы­хода угля и высокие механические свойства его.

Разложение древесины в токе неконденсирующихся газов, на­гретых до 400°, имеет и другое преимущество. Неконденсирую­щиеся газы поглощают часть теплоты, выделяющейся при экзо­термической реакции, вследствие чего исключается возможность резкого повышения температуры обугливаемой древесины и обиль­ного выделения парогазовой смеси и поэтому уголь получается с повышенной механической прочностью. Более у меренные темпе­ратурные условия, имеющиеся при этом способе разложения, уменьшают развитие реакций термического распада парообразных продуктов разложения древесины и, следовательно, способствуют увеличению их выхода.

Следует отметить, что недостатком этого способа обугливания является ухудшение условий работы конденсационной установки вследствие разбавления парогазов неконденсирующимися газами, вводимыми в печь в качестве рабочих газов для нагрева обугли­ваемой древесины.

В этом случае может происходить потеря кислот, спиртов и других легколетучих веществ с избыточными газами, отводимыми и - циркулирующих газов в топку, если отсутствует скруббер для их промывки, и с газами, проникающими из камеры обугливания в камеру для охлаждения угля, а также через наружные двери при поднятии их в момент перевода вагонеток.

ПИРОЛИЗ ДРЕВЕСИНЫ В ТОКЕ ПАРОГАЗОВ — ПРОДУКТОВ РАЗЛОЖЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Состав смеси газов и паров — продуктов обугливания древе­сины — зависит от породы, качества и влажности обугливаемой) древесины, от конечной температуры обугливания и скорости на­грева.

Углекислота и пары воды, входящие в состав парогазовой смеси, могут вступать в химическое взаимодействие с раскален­ным углем по уравнениям:

TOC o "1-3" h z С2И,0 - СО, - 2Н, (35)

С - Н,0 ^ СО - Н, (36)

С-т-СО, «Г2СО (37;

С + 2Н, ^ СН4 (38)

Реакция (35) предпочтительно идет при температурах ниже 900°, реакция (36) — при температурах выше 900°. В действи­тельности обе указанные реакции (35 и 36) идут одновременно И' всегда в смеси парогазов, даже при температурах ниже 600', при которых ведется процесс обугливания, содержатся одновре­менно СО,, СО. Н,0 и Н2, т. е. имеет место равновесие:

СО - г - Н:0 - СО, - Н, (39)

Кроме уменьшения выхода угля вследствие действия на него раскаленных парогазов. при сосредоточеннам лодведе их должно происходить и ухудшение механической прочности его. Древес­ный уголь получается иссеченным парогазами, трещиноватым и легко подвергающимся измусориванию.

На выход уксусной кислоты и метилового спирта уголь, нагре­тый до 400°, и металлические стенки рекуператора, нагретые до 500°, влияния не оказывают.

При этом способе нагрева образующиеся смолистые вещества непрерывно выводятся из зоны разложения током парогазов, бла­годаря чему уменьшается возможность их разложения. Конден­сация же смолистых веществ и затем испарение их вновь связаны с изменением качества смолистых веществ и уменьшением их вы­хода, так как при каждом вторичном испарении происходит ча­стично термический распад парообразных органических веществ с образованием смоляного кокса и неконденсирующихся газов.

Таким образом, применение для нагрева обугливаемой древе­сины парогазовых продуктов разложения древесины, не прошед­ших конденсационную установку, может дать хорошие результаты только в том случае, если подвод парогазов в камеру пиролиза будет не сосредоточенный, а равномерный, не менее как на дзе трети ее длины.