ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процесс пиролиза древесины из "Общая химическая технология Том 1" Пиролиз древесины, — как и процессы пиролиза всех других видов топлива — сложный процесс, включающий как реакции разложения исходных веществ, так и вторичные реакции, в которых участвуют продукты разложения. Вследствие этого наряду с древесным углем образуется смесь паров и газов, состоящая из множества разнообразных веществ. При охлаждении этой смеси получают смолу, водный дестнллат и неконденсируемые газы. [c.159] До температуры 270—280° разложение древесины идет с поглощением тепла. При 270—280° течение процесса резко изменяется начинают протекать экзотермические реакции и температура быстро повышается примерно до 380°. В интервале температур 280—380° (стадия экзотермических реакций) образуются значительные количества уксусной кислоты, ее гомоголов, метилового спирта и смолы. До 450° образуется много неконденсируемых газов (И на 100 кг), а при более высокой температуре образуется немного жидких продуктов, преимущественно тяжелых. [c.160] Содержание углеводородов в газе достигает максимума примерно при 500°, после чего падает вследствие их разложения с образованием водорода. При 900° получается газ, содержащий до 80% Нг, 9% углеводородов и 9% СО. [c.160] Оптимальная степень нагрева древесины 400—450°. [c.160] Элементарный состав угля мало зависит от породы древесины. Состав же и выход летучих продуктов зависят от породы дерева. Выход жидких продуктов сухой перегонки древесины хвойных и лис1венных пород различен. В табл. 9 приведены данные о выходах, полученных в условиях, близких к промышленны.м. [c.160] полученная при пиролизе хвойной древесины, содержит наряду с продуктами разложения самой древесины также продукты изменения природной смолы. Наиболее важной составной частью получаемой смолы являются фенолы и их метиловые эфиры. [c.161] Для углежжения используют как хвойную, так и лиственную древесину, для сухой перегонки дерева — преимущественно лиственную. [c.161] Выход продуктов сухой перегонки зависит не только от температуры, но и от скорости ее повышения, т. е. от продолжительности процесса. Чем медленнее ведется процесс, тем больше выход угля и меньше выход смолы. Эту зависимость объясняют так. При обугливании древесины образуется первичный продукт — уголь, на поверхности которого в результате разложения летучих продуктов сухой перегонки откладывается смолистый кокс. При медленном нагреве роль вторичных реакций возрастает. [c.161] Сухая перегонка дерева проводится в промышленности под атмосферным давлением. При исследовании процесса сухой перегонки древесины в вакууме был получен значительно меньший выход угля и больший выход смолы выход муравьиной кислоты достигал 2,5%. Это является следствием того, что многие вторичные реакции не успевают протечь в вакууме вследствие быстрого удаления образующихся летучих продуктов. Повышение давления с 1 до 10 аг существенно не отражается на течении процесса сухой перегонки и выходах продуктов. [c.161] Условия, приближающиеся в некоторой степени к условиям сухой перегонки в вакууме, создаются при ведении процесса в токе инертных газов и паров. Проведенные опыты сухой перегонки древесины с перегретым водяным паром показали, что выход кислот (в пересчете на уксусную) значительно увеличивается в лабораторных условиях достигнуто удвоение выходов, в заводских условиях — выход увеличился на 20—30%, но получены очень разбавленные дестиллаты. [c.161] Для нагрева древесины путем непосредственного соприкосновения с теплоносителем (внутренний обогрев) могут быть использованы неконденсируемые газы сухой перегонки, так как в области температур, в которой проводится процесс, они не вступают в реакции ни между собой, ни с образующимися продуктами пиролиза. В присутствии инертных теплоносителей сырье нагревается равномернее, подъем температуры в период течения экзотермических реакций происходит не столь быстро, парциальное давление продуктов сухой перегонки понижается. Поэтому при внутреннем обогреве повышается выход летучих продуктов, уменьшается образование смоляных отложений на угле, повышается механическая прочность угля. [c.161] На ход процесса сухой перегонки оказывает влияние предварительная обработка древесины некоторыми веществами. Лабораторные опыты показали, что обработка древесины фосфорной кислотой повышает выход метилового спирта и уксусной кислоты, обработка углекислым натрием значительно повышает выход метилового спирта. [c.161] Проведенные исследования процессов сухой перегонки целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина показали, что наименее устойчивы в условиях пиролиза пентозаны, а наиболее устойчив лигнин. Термическая устойчивость лигнина объясняется его ароматическим строением. Метоксильные группы лигнина, однако, при его нагревании отщепляются с образованием метана и частично метилового спирта. Метиловый спирт образуется также за счет.метоксильных групп гемицеллюлоз. [c.161] При сухой перегонке целлюлозы выход уксусной кислоты и смолы значительно меньше, чем при перегонке древесины, а метиловый спирт вовсе не образуется. [c.161] Вернуться к основной статье