Пиролиз древесины – это увлекательный процесс термического преобразования. Сейчас он привлекает все больше и больше внимания из-за его потенциала в превращении древесных отходов в ценный биоуголь. Основной продукт, биоуголь, можно использовать вместо традиционного древесного угля. Его также можно использовать в таких областях, как улучшение почвы, секвестрация углерода, биоугольный корм для животных и т. д. Этот устойчивый подход не только сокращает древесные отходы, но также способствует защите окружающей среды и использованию ресурсов.
Сущность пиролиза древесины
По своей сути пиролиз древесины представляет собой процесс термического преобразования, происходящий при отсутствии кислорода. Он включает в себя сложную серию химических реакций. Основной механизм реакции машина для производства древесного угля заключается в следующем:
- Сушка: Путем нагрева, при температуре не выше 150°С, влага древесины испаряется. На этом этапе состав древесины практически не меняется.
- Разложение: При температуре от 150°С до 270°С начинают разлагаться гемицеллюлозы и отдельные фрагменты лигнина древесины. При этом образуются низкомолекулярные продукты, такие как оксиды углерода и метанол. При температуре от 270°С до 450°С целлюлоза и лигнин в древесине подвергаются интенсивному разложению. В результате образуются обильные продукты диссоциации и полукоксованный остаток.
- Прокаливание: При 450–550 °С происходит отщепление остаточных функциональных групп от углеродного скелета. Таким образом, примеси древесного угля дополнительно выгружаются с образованием высококачественного древесного угля.
- Охлаждение: Если горячий уголь выгружается непосредственно из угольной печи, он поглощает кислород из воздуха и, таким образом, происходит самовозгорание. Поэтому горячий уголь необходимо охладить, прежде чем его можно будет выпустить из печи.
Доступное древесное сырье и требования к кормлению
Древесные отходы
Древесина, выбранная для пиролиз Как правило, это древесные отходы, а не стволы, которые имеют большую потребительную ценность. Это помогает снизить стоимость проекта пиролиза и получить максимальную выгоду.
Древесные отходы от вырубки или обрезки деревьев: Эти отходы обычно включают в себя ветки, кору, верхушки деревьев, ветки, листья и т. д. Это те части, которые не имеют прямой потребительской ценности при лесозаготовках или обрезке деревьев.
Отходы древесных отходов при переработке древесины: К таким отходам обычно относятся древесная щепа, опилки, стружка и т. д. Обычно они являются побочным продуктом деревообработки или некондиционным продуктом.
Требования к пиролизной подаче
Влажность и размер частиц древесины оказывают важное влияние на процесс пиролиза и качество продукта. В целом влажность пиролизной древесины лучше всего поддерживать на уровне ниже 15%, а крупность исходного сырья предпочтительно составлять 8-12 мм.
Продукты пиролиза древесины
| Картина | Продукт | Характеристика | Процесс подачи заявки |
 |
биоуголь | Высокопористый и стабильный твердый материал, богатый углеродом. | Его можно использовать в качестве топлива. |
| Это может улучшить плодородие почвы и удержание воды, тем самым повышая урожайность в сельском хозяйстве. | |||
| Его свойства связывания углерода способствуют смягчению последствий изменения климата, удерживая углерод в почве на сотни лет. | |||
| Корм для животных Biochar может снизить выбросы метана от жвачных животных за счет регулирования пищеварительной способности домашнего скота. | |||
 |
Биомасло | Сложная смесь органических соединений. | Он имеет потенциал в качестве возобновляемого промышленного топлива. |
| Он содержит множество органических молекул с высокой плотностью энергии, которые можно использовать в качестве химического сырья. | |||
 |
древесный уксус | Смесь органических веществ, таких как уксусная кислота, муравьиная кислота и ацетон. | Его можно использовать для изготовления пестицидов, фунгицидов, средств защиты древесины и так далее. |
Преимущества пиролиза древесины
Устойчивое производство энергии: Пиролиз древесины играет важную роль в устойчивом производстве энергии. Ее продукты — биоуголь, бионефть и синтез-газ — представляют собой возобновляемую альтернативу обычному ископаемому топливу. Это помогает сократить выбросы парниковых газов и снизить зависимость от ограниченных ресурсов.
Управление отходами: В отличие от традиционного сжигания и переработки отходов, пиролиз представляет собой новое решение для переработки отходов биомассы. Это помогает уменьшить загрязнение окружающей среды, вызванное свалками и сжиганием мусора. Это также способствует развитию экономики замкнутого цикла.
Смягчение последствий изменения климата: Производство и применение биоугля в сельском хозяйстве играют жизненно важную роль в улавливании углерода. Включив биоуголь в почву, мы можем связывать углерод в течение длительного периода времени. Это помогает смягчить последствия изменения климата и улучшить здоровье почвы.
Факторы, влияющие на пиролиз древесины
Когда дело доходит до факторов, влияющих на эффективность пиролиза древесины и распределение продукта, три основных фактора, вызывающих обеспокоенность, — это температура, давление и катализаторы.
Будущее развитие пиролиза древесины
С ростом спроса на устойчивую энергетику технология пиролиза древесины будет по-прежнему широко применяться. Для более эффективного использования ресурсов биомассы будущее направление развития будет включать в себя улучшения и инновации в различных аспектах. Ниже приведены некоторые возможные улучшения и нововведения:
Будущие исследования продолжат поиск оптимальных условий реакции пиролиза. включая более подходящую температуру, давление и т. д. Благодаря более точному контролю условий реакции древесина будет подвергаться нескольким стадиям пиролиза при разных температурах. Это облегчает более точный контроль пропорционального распределения биоугля, бионефти и синтез-газа.
Катализаторы играют ключевую роль в процессе пиролиза древесины. Использование новых катализаторов в установка пиролиза биомассы, такие как нанокатализаторы и композитные катализаторы, позволяют увеличить выход целевого продукта и снизить образование побочных продуктов. Таким образом, это приводит к повышению экономической ценности всего продукта.
Бионефть, возобновляемое жидкое топливо, имеет значительный потенциал развития. Тем не менее, проблемы со стабильностью и плотностью энергии сохраняются. Будущие усилия будут сосредоточены на повышении чистоты бионефти за счет эффективных методов разделения и очистки. Внимание также будет уделено оптимизации его стабильности, чтобы сделать его более подходящим для использования в качестве биотоплива и химического сырья.
