Российская Федерация, соликамск
СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ
Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно
Скидки до 50 % на комплекты
только до
Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой
Организационный момент
Проверка знаний
Объяснение материала
Закрепление изученного
Итоги урока
Был в сети 05.05.2019 06:59
Сазонов Алексей Игоревич
учитель спецтехнологии
46 лет
8 511
5 474 
Местоположение
Специализация
Презентация на тему: " Технологическая схема пиролиза древесины"
Категория:
Прочее
04.02.2019 17:02
Просмотр содержимого документа
«Презентация на тему: " Технологическая схема пиролиза древесины"»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
СХЕМА
ПИРОЛИЗА
План лекции
- Химизм процесса пиролиза
- Факторы процесса пиролиза
- Подготовка древесного сырья
- Технологическая схема пиролиза
- ХИМИЗМ
ПИРОЛИЗА
ДРЕВЕСИНЫ
Исходные вещества древесины и некоторые продукты пиролиза
Физико-химические параметры пиролиза
Компонент
Гемицеллюлозы
Механизм реакции
Свободнорадикальный
Целлюлоза
Порядок реакции
Лигнин
Первый
Температура термодеструкции, 0 С
200-260
Соотношение констант скоростей при 320 0 С
Энергия активации, кДж/моль
240-350
10
70-80
250-400
1
Тепловой эффект
0,25
135-210
ΔН = -1150 кДж/кг
55-110
Главной целью пиролиза является получение древесного угля
Одновременно может быть получено множество жидких продуктов (спирты, альдегиды, кислоты, смолы) и горючий газ
НА КРУПНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
ПРИ МАЛЫХ ОБЪЕМАХ ПРОИЗВОДСТВА
жидкие вещества разделяют, выделяя отдельные товарные продукты:
жидкие продукты сжигают вместе с газом, получая тепло для процесса
- пищевая уксусная кислота
- литейные связующие из древесной смолы
- вспениватели для пенобетонов
- присадки для морозостойкости и замедления схватывания бетона
- лаки, растворители и др.
Температура процесса пиролиза
- При 150-250°С начинается распад древесного вещества – образуются газы, фурфурол и уксусная кислота
- При 200°С происходит распад лигнина – образуются низкомолекулярные летучие соединения
- При 300°С – разлагается целлюлоза
0 ΔН0 ΔН ΔН0 " width="640"
Основные стадии процесса пиролиза
1
Сушка древесины
2
до 150 0 С
Начальная стадия распада
3
4
Удаляется влага, химический состав древесины почти не изменяется, летучих продуктов практически не образуется
150-270 (275) 0 С
Собственно пиролиз
Прокалка угля
270 (275)-400 0 С
Разложение нетермостойких компонентов древесины с выделением реакционной воды, оксидов углерода, уксусной кислоты и др., изменяется химический и элементный состав
Бурный распад древесины с выделением тепла и образованием основной массы продуктов разложения
400-450 (600) 0 С
Выделяется небольшой объем жидких продуктов и значительный – газов
ΔН0
ΔН0
ΔН
ΔН0
2. ФАКТОРЫ
ПРОЦЕССА
ПИРОЛИЗА
Сырьевые факторы
Порода древесины
Влажность
Наличие коры
Наличие гнили
Размеры кусков
Скорость
Давление
Температура
Среда
Сырьевые факторы
Сырьевые факторы
1. Порода древесины
- выход угля – несколько выше из хвойных пород
- качество угля – выше из лиственных пород
- выход летучих кислот и спиртов – уменьшается в порядке: твердые лиственные породы, мягкие лиственные породы, хвойные породы
- выход смолистых веществ – выше из хвойных пород
2. Влажность древесины
- оптимум – 15-10%
- высокая влажность – разбавление жижки, перегруз конденсаторов, ухудшение качества угля, увеличение времени и энергозатрат
- низкая влажность – резкое повышение температуры и давления парогазовой смеси при пиролизе
3. Гниль
- снижение выхода и качества угля
- изменение состава жижки
4. Наличие коры
- затрудняет процесс сушки
- ухудшает санитарное состояние биржи
- замедляет процесс разложения
- снижает качество угля
5. Размеры сырья
- очень большие куски – замедление прогрева, протекание вторичных реакций
- очень маленькие куски – снижение выхода и качества угля
Режимные факторы
1. Скорость
- высокая скорость прогрева – снижение выхода угля, увеличение выхода смолы, повышение давления в аппарате
- медленный нагрев – частичное коксование смолы на поверхности и повышение выхода угля
- высокая скорость вывода продуктов реакции (смолы) – повышение выхода смолы
2. Давление (вакуум)
- снижает выход угля и метанола
- повышает выход уксусной кислоты и смолы
- изменяется состав жижки – отсутствие осадочной смолы, появление редуцирующих веществ
3. Конечная температура процесса
- повышение температуры – снижение выхода угля, уксусной кислоты, спиртов, увеличение содержания углерода в угле, повышение выхода смолы и газов
4. Среда
- традиционно – в среде паров и газов пиролиза
- в токе водяного пара – повышение выхода летучих кислот и альдегидов, появление в дистилляте веществ углеводного характера, снижение выхода угля и полное отсутствие осадочной смолы
3. ПОДГОТОВКА
ДРЕВЕСНОГО
СЫРЬЯ
Приемка древесного сырья
Хранение древесины
Распиливание и раскалывание
Сушка древесины
Горизонтальная сушилка
16
Вертикальная сушилка
4.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
СХЕМА
ПИРОЛИЗА
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПИРОЛИЗА
Технологические операции
- Загрузка реторты
- Процесс пиролиза при 400-450 0 С
- Конденсация и охлаждение газов – в смесительных (насадочные скрубберы – 99% улавливания жидких продуктов или кожухотрубных теплообменниках – 98%)
- Отстаивание жижки – разделение на надсмольную воду и отстойную смолу
- Ректификация надсмольной воды с разделением на спиртовую фракцию и кислую воду
- Разделение кислой воды на уксусную кислоту и смолы (экстракционным методом)
ВЫХОД ОСНОВНЫХ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА
Уголь
Неконденсируемые газы
25-30% от АСД
20-25% от АСД
Жижка
44% от АСД
ВЫХОД ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА
Отстойная смола
Растворимая смола
4-6% от АСД
Спирт-сырец
3-6% от АСД
Уксусная кислота
6-10% от жижки
15 кг/м 3
ПРОДУКТЫ РЕКТИФИКАЦИИ СПИРТА-СЫРЦА
Эфиро-альдегидная фракция
Товарный спиртовый растворитель
Нетоварный растворитель (возвращается на ректификацию)
Укрепленный метиловый спирт 90% (разбавляется до товарной концентрации)
Аллиловая фракция (аллиловый и кротиловый спирты)
Кубовые остатки (10-15% - применение не найдено)
УВЕЛИЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ
Вебинар для учителей
Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!
