ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ ПУТЕМ ПИРОЛИЗА ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Описаны предварительные результаты экспериментального исследования влияния давления на образование древесного угля в процессе пиролиза березовой щепы. Экспериментальное исследование выполнено при давлениях 0,1, 0,3, 0,5, 0,7 МПа и скорости нагрева порядка 1 °С/мин. Исходная влажность щепы составляла 14,2 % вес., а размеры – 17×8×6 мм. Для исследования влияния давления на процесс пиролиза был разработан и сконструирован лабораторный стенд. Установлено, что повышение давления от 0,1 до 0,7 МПа увеличивает выход древесного угля от 25,1 до 32,4 % вес. (по отношению к сухой массе исходного вещества) и содержание углерода от 89,1 % вес. при 0,1 МПа до 96,4 % вес. при 0,7 МПа. Теплотворная способность древесного угля при этом снижается от 34,86 МДж/кг при давлении 0,1 МПа до 30,23 МДж/кг при давлении 0,7 МПа. Это обусловлено выходом из пористой структуры угля кислородосодержащих компонентов, обладающих более высокой теплотворной способностью по сравнению с чистым углеродом. Снижение теплоты сгорания древесного угля при уменьшении количества кислородсодержащих компонентов подтверждает то, что их теплотворная способность превышает теплотворную способность чистого углерода.

1. Технологии лесохимических производств / В. А. Выродов [и др.]. – М.: Лесн. пром-сть, 1987. – 352 с.

2. Antal, M. J. The Art, Science, and Technology of Charcoal Production / M. J. Antal, Jr., M. Groenli // Ind. Eng. Chem. Res. – 2003. – Vol. 42, N 8. – P. 1619–1640.

3. Feliciano-Bruzual, C. Charcoal injection in blast furnaces (Bio-PCI): CO2 reduction potential and economic prospects / C. Felicano-Bruzual // J. Mater. Res. Technol. – 2014. – Vol. 3, N 3. – P. 233–243.

4. Сафин, Р. Р. Математическое моделирование процесса пиролиза древесины при регулировании давления / Р. Р. Сафин, И. А. Валеев, Р. Г. Сафин // Лесн. вестн. – 2005. – № 2. – С. 168–173.

5. Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленных органических и неорганических веществ ММII / под ред. Ю. В. Проконова, В. И. Страхова. – СПб.: АНО НПО «Профессионал», 2002. – 1276 с.

6. Roberts, A. F. Problems Associated with the Theoretical Analysis of the Burning of Wood / A. F. Roberts // Symposium (International) on Combustion. – 1971. – Vol. 13, N 1. – P. 893–903.