cărbune

Cărbune din lemn - un produs solid ridicat de carbon poros, derivat din căldura lemn fără aer (sau cu acces limitat la acesta) în retorte, cuptoare sau grămezi.

Cărbune din lemn are o porozitate ridicată, care determină capacitatea ridicată de sorbție. Suprafața specifică a 1 gram de cărbune este de 160-400 m 2 raportul dintre volumul porilor și volumul pieselor de mesteacăn 72% din cărbune, brad - 80%. Densitatea mesteacăn cărbunelui 0, 38, pin 0, 29, 0 molid, 26 g / cm3; Cărbune din lemn adevărat densitate 1, 3-1, 5 g / cm3.

Greutatea unui metru cub de vrac cărbune absolut uscat este:

- molid 100-120 kg.;

- pin 130-140 kg.;

- mesteacan 175-185 kg.;

- fag aproximativ 195 kg.

Capacitatea termică de cărbune depinde de conținutul de umiditate și temperatură. căldura specifică medie de cărbune absolut uscat 0, 2 kcal / kg. Valoarea calorică a cărbunelui, ars la 380-500 ° este 7500-8170 Kcal / kg. cărbune umiditate descărcarea din cuptorul retortă și este de 2-4%. Când cărbunele este depozitat într-un depozit de umiditate închis a crescut la 7-15%.

Cărbunele distinge nevolatil și carbonul volatil, acesta poate fi îndepărtat prin calcinare în formă de CO, CO 2 CH 4 și alte hidrocarburi.

Cărbune din lemn este din lemn masiv-de-foioase si foioase lemn amestecat. De asemenea, cărbune de lemn împărțit în mici (cel puțin 6-12 mm.) Și mare (cel puțin 25 mm.).

Randamentul de cărbune este de 30-40% în greutate din lemn uscat.

Cărbunele este utilizat pe scară largă în economia națională. Principalele domenii de aplicare negru (furnal), și mai ales culoarea (prepararea siliciului în producția de aluminiu, cupru rafinare, și altele) metalurgie, CS 2. carbon activat de produse electroizolante.

Pentru a obține unghiul lemnului, este necesar să se treacă prin procesul de piroliză, descompunere fără acces aer.
Lemnul se descompune în atmosferă lipsită de oxigen gazos într-o retortă sub influența căldurii. Retortă - un vas închis de încălzire produsă prin peretele său. Abur și gaz, care se formează în procesul de piroliză sunt scoase prin conducta de ramură în retorta. Mai mult, aparatul de condensare a gazului este separat de lichid.
proces tehnic începe cu faptul că lemnul este plasat într-o retortă, o deschidere de încărcare și unitatea de închidere este încălzit la 400-500 ° C Termometru situat în gaura de agrement ajuta la reglarea temperaturii.

Procesul de piroliză cuprinde trei etape principale care diferă în măsurători de control și caracteristici externe.
Prima etapă - uscarea lemnului. La temperaturi de până la 150 ° C din materia primă este eliberată de umiditate.
A doua etapă - piroliza reală, de cracare. La o temperatură de 150-350 ° C se eliberează gaz și se formează în produsele organice distilate. În această etapă are loc este important pentru întreaga perioadă de proces numit exotermă. Acesta constă în faptul că piroliza are loc viguros, căldura de reacție eliberată, aceasta are loc la aproximativ 280 ° C
A treia etapă, calcinare. Dacă etapa anterioară a fost format cărbune, atunci este separat de acesta într-o cantitate mică de rășină și o multitudine de gaze necondensabile. Temperatura din această etapă începe cu 350 ° C și ajunge până la 550 ° C.
Procesul de descompunere a lemnului este foarte complicată, deoarece este format din compuși organici complecși. Ei au o greutate moleculară diferită, deci curge între reacțiile chimice sunt de asemenea diferite. Calculați sau descrie în detaliu toate aceste reacții vor fi dificil. Cu toate acestea, în termeni generali cu putință. În primul rând, la o temperatură de 150 ° C, descompunere începe xilan, procesul continuă la 250 ° C sau mai mult. Acest lucru produce substanțe cum ar fi acidul acetic, furfulol și gaze. La o temperatură de 200 ° C, începe descompunerea lignină, ceea ce conduce la eliberarea compușilor volatili moleculară mică. Și la 300 ° C se descompune celuloza.
În timpul pirolizei reacțiile chimice, serie și în paralel, care sunt însoțite de apariția decalaj legături noi și vechi, care a existat înainte de tratamentul termic. Agenții rezultate noi începe reacțiile reciproce. De ani de cercetare de laborator și experiența rezultată în producție au permis să se stabilească o legătură între diferitele procese, între componentele chimice ale lemnului și a produselor rezultate din dezintegrarea acesteia. Și, de asemenea, să se stabilească factorii care influențează aceste procese. Principalii indicatori care determină cursul procesului de piroliză - materia primă și condițiile tehnice pentru prelucrarea datelor obținute.

Carbonizare materiale inflamabile - lemn, depozite de turbă de cărbune (cocsificabil) are scopul de a face efect pirometric mai mult combustibil decât materialele combustibile luate. Procesul de carbonizare încercați să îndepărtați de absorbție a apei de apă, oxigen, sulf, eventual cu pierderi mai mici de hidrogen și carbon. Condiția principală care îndeplinește o astfel de problemă - încetarea aerului, sau cel puțin posibil sa limitare. In acest cauta produs (D), constând numai din carbon și hidrogen - elementele combustibile; De asemenea, rămâne în cenușă, care nu poate fi îndepărtat prin procesul de carbonizare. Este esențial, prin urmare, cunoașterea exactă a numărului și calității carbonizarea produsului, în funcție de condițiile de proces și, cel mai important, creșterea temperaturii. În acest sens, în primul rând, trebuie să se înțeleagă că carbonul de afinitate crește oxigen cu temperatură și, prin urmare, mai mare din urmă, mai mult oxigen îndepărtat ca CO și CO2, și cu atât mai puțin va fi sub formă de apă; W. apa se descompune la o temperatură ridicată pentru a forma monoxid de carbon și hidrogen. Mai mult, CO2 și CO trece într-o pierdere de carbon; pentru toate aceste motive, cantitatea de carbon, rămase după calcinare, este atât de mult mai mică temperatura; randament produse volatile, gaze și vapori crește cu temperatură, temperatura fiecărui sistem corespunde unor gaze și vapori, care sunt în echilibru chimic; creșterea temperaturii conduce la descompunerea organismelor și rearanjarea elementelor deja obținute, cu ea scade în general cantitatea de lichid (vapori) și mărește cantitatea de produse gazoase; teoretic, cu o creștere suplimentară obținem numai elementele C, H și O. Având în vedere acest lucru, dacă se dorește să se obțină predominant incandescența D sunt lente la temperaturi relativ scăzute; Dacă în teren medie și produsele volatile generale, temperatura trebuie crescută, iar procesul este accelerat. Azot, dacă el a fost în combustibil, sub rezerva regulii generale: la temperatură scăzută, este eliberat în legătură cu H, un nivel ridicat - în stare liberă. filament proces fără aer (foc sau abur supraîncălzit) în vase închise, este cunoscut sub numele de „distilare uscată“ (a se vedea. Wood), și fiind, atunci când colectate, nu numai produsele D dar lichide (gudron). Obținerea mangalul corespunzătoare frecvent produse cu prezență de aer (foc de tabără, yamnoe, carbonizarea cuptor), dar cu condiția ca o astfel de ajustare a afluentul său pentru a finaliza arderea era imposibil, iar efectul său este redus numai la dezvoltarea de căldură într-o cantitate care este necesară pentru carbonizare. Efectul temperaturii asupra cantității și compoziției vitezei D și filament care rezultă și așa mai departe. Cm. Art. Copac. Tabelul oferă rezultate acolo pentru o gamă foarte largă de temperaturi de la 160 ° până la topire de platină (aproximativ 1775 °). Din aceasta se poate observa că, chiar și la temperatura maximă obținută W. totuși încă conține hidrogen și oxigen (1,55% în total). Astfel, cantitatea de lemn luată din stânga, doar 15% din reziduu (D), și carbonul în sine - doar 14,47%.