Основы пиролиза древесины

Разложить древесину под действием высокой температуры можно различными способами в зависимости от температурного предела нагрева, условий подвода тепла и вида применяемого теплоносителя. Сухая перегонка древесины без доступа воздуха ведется В закрытой металлической реторте с внешним обогревом до конечной температуры 400—450°.

Если древесина нагревается до 450° путем соприкосновения с предварительно нагретыми бескислородными газами, а не через стенку реторты (внешний нагрев) то такой нагрев называется внутренним. В обоих случаях в результате нагрева из древесины выделяются парообразные и газообразные продукты разложения (парогазовая смесь), и остается древесный уголь. Если древесину хотят превратить в газообразное топливо, то древесного угля не получают, а благодаря взаимодействию его при высокой температуре с кислородом воздуха и водяным паром получают горючий газ и тепло для пиролиза древесины. Такой процесс называют газификацией, а образовавшаяся парогазовая смесь называется сырым генераторным газом. В результате неполного горения в обычной топке с высоким слоем топлива продукты сгорания содержат много горючих элементов (окись углерода, метан и др.), что позволяет сжигать образовавшуюся смесь с некоторым теплотворным эффектом (около 500 кал на 1 м³). Такие продукты сгорания называются полугазом.

Во всех описанных случаях осуществляется газовый нагрев, так как древесина нагревается непосредственно в токе проходящих газов или через стенку реторты в атмосфере парогазов. Можно нагревать древесину в токе перегретого водяного пара и в среде жидкого теплоносителя под давлением, если последний кипит при низких температурах, или без давления, если он высококипящий. В этих случаях говорят, что нагрев производится паровым или жидким теплоносителем. Наконец, древесину можно нагревать твердым теплоносителем, например нагретым сыпучим материалом, который соприкасается с древесиной (обычно в измельченном виде). Если древесину нагревают газовым или жидким теплоносителем до температуры начала экзотермической реакции (до 275°), такой процесс называют предпиролизом (предварительный пиролиз).

Нагрев древесины газовым или твердым теплоносителем при высоких температурах (около 600—800°) называют высоко-температурным пиролизом, В производственных условиях сухой перегонки дерева и газификации в настоящее время применяется газовый внешний и внутренний нагрев, поэтому общая характеристика и теоретические основы пиролиза излагаются в основном применительно к газовому нагреву.