Как производят древесный уголь?

(30 декабря 2012)
kak-proizvodyat-drevesnyj-ugol1

Чтобы разложить древесину на уголь, ей необходимо пройти пиролиз – специальную химическую операцию, при которой нагретое дерево разлагается в отсутствии воздуха. Данный процесс осуществляется в специальном сосуде – реторте, который нагревают для достижения результата. Все газы и всю жидкость выводят через специальные трубки в сосуде. Реторту необходимо нагреть примерно до 500 градусов по Цельсию, регулировать температуру можно при помощи специального аппарата пирометра, встроенного в реторту.

Пиролиз условно можно подразделить на три этапа: сушка материала, сам пиролиз и прокалка. Сначала из древесины удаляют всю имеющуюся влагу, для этого ее нагревают до температуры в 150°С. Затем нагрев усиливают примерно до 350°С для того, чтобы выделить из дерева все органические продукты.

На данном этапе можно получить реакционное тепло, и проследить за экзотермическим процессом на практике. Финальный этап – прокалка. Образованный ранее уголь нужно отделить от смол и прочих ненужных газов. На данном этапе реторту с углем разогревают до 550 градусов по Цельсию.

Превратить древесину в уголь достаточно сложно, поскольку в ее состав входит огромное количество органических веществ. Они различаются по молекулярному весу и химическим реакциям, которые практически невозможно описать и определить. Хотя выявить какие-то общие закономерности вполне реально. Так, известно, что 150°С – оптимальная температура для начала распада ксилана, который продолжается при увеличении нагрева до 250 градусов и выше. В результате распада данного вещества можно получить различные газы, уксусную кислоту и даже фурфулол. Известно, что для распада лигнина достаточно температуры в 200 градусов по Цельсию, а для целлюлозы – 300.

Существуют определенные требования, которые ученые предъявляют абсолютно ко всем аппаратам, поддерживающим функцию пиролиза древесных материалов:

  1. Все продукты переработки, приобретающие жидкий вид, должны быть уничтожены, поскольку никто не преследует цели их получения.
  2. Производительность угля должна соответствовать отходам.
  3. Аппарат для пиролиза должен быть удобен и прост в использовании. Также в нем должна быть предусмотрена возможность транспортировки в зависимости от требований заказчика.
  4. Высокая экологичность аппарата, он ни коим образом не должен негативно влиять на окружающую среду.
  5. Аппарат для пиролиза должен соответствовать всем предъявляемым к нему требованиям со стороны пожарных инспекторов.
Производство стульев
Производство люстр