Оборудования для термического разложения древесины

Древесина поступает на заводы железнодорожным и автомобильным транспортом в виде долготья и коротья по ГОСТ 24260—80 «Сырье древесное для пиролиза и углежжения». Сырье разделывается на отрезки, длина которых в зависимости от принятой технологии бывает 1 м или 230—330 мм (чурка или тюлька). Для разделки древесины на чурку используются многопильные станки — слешеры.

Железнодорожные пути для подвозки древесины со склада сырья ширококолейные (ширина колеи 1524 мм), лишь на отдельных заводах сооружены узкоколейные пути (ширина колеи 750 мм).

Склад сырья должен быть хорошо освещен и благоустроен. Древесина на складе хранится в кучах высотой до 14 м и объемом до 50 тыс. м3. Ширина прямоугольных куч или диаметр круглых куч не более 50 м. Расстояние между продольными сторонами прямоугольных куч должно быть 25 м, между торцо­выми сторонами, а также между круглыми кучами 15 м.

Древесину укладывают в кучи и подают в производство консольно-козловыми кранами. Для разборки куч используют также экскаваторы с грейферами. Во время закладки и разборки куч должны строго соблюдаться специальные требования безопасности.

Древесина всегда содержит влагу. По влажности она подразделяется на три группы: воздушносухая (W до 25%, W„ до 20%), полусухая (W = 26-50%, W0 = 21-f-33), сырая, с более высоким содержанием влаги.

Воздушносухое состояние древесины достигается обычно при ее естественной сушке на складе. Круглые сортименты, особенно березовые, в коре сохнут медленнее, чем в окоренном виде. Расколка кругляка ускоряет сушку.

Производственный опыт показал, что древесину лиственных пород лучше хранить в окоренном и расколотом виде, устраивая под кучи соответствующие основания и приспособления для проветривания. Коротье, уложенное весной в кучи  высотой 9—14 м, высыхает за год с 40—45 %-ной относительной влажности до воздушносухого состояния. Древесина березы и особенно осины в старшем возрасте часто поражена гнилью, а при неправильном хранении ее на складе процессы гниения

ускоряются. Это приводит к уменьшению массы древесины в единице объема и снижению выхода продуктов пиролиза, кроме того, уголь получается мелкий и непрочный.

Выход угля из древесины хвойных пород немного выше, чем из лиственных, но качество угля из лиственных пород выше. Выход уксусной кислоты наибольший из древесины лиственных пород и березы, немного меньше — из мягколиственных и меньше всего из хвойных. Кора дает уксусной кислоты в 2— 3 раза меньше, чем древесина, а уголь из коры имеет высокую зольность, поэтому сырье для пиролиза целесообразно окорять, однако в заводской практике окорку древесины обычно не производят.

Древесное сырье для углежжения и пиролиза подразделяют на три группы. К первой группе относятся береза и твердолист- венные породы — бук, ясень, граб, ильм, вяз, дуб, клен, ко второй— мягколиственные породы — осина, ольха, липа, тополь, ива, третью группу составляют хвойные породы — сосна, ель, кедр, пихта, лиственница, которые используются только для углежжения.

Наряду с технологической древесиной могут применяться также отходы лесозаготовок и деревообработки, которые по своему химическому составу мало отличаются от стволовой древесины.

Существует множество аппаратов для термического разложения древесины. Некоторые из них пользовались популярностью в прошлом, но теперь утратили свою актуальность. Другие функционируют и сейчас. Есть категория аппаратов, которые не были воплощены в жизнь и остались на бумаге, на уровне конструкторских разработок.

На сегодняшний день стало возможным построить аппарат, основываясь на знаниях, накопленных в течение нескольких поколений, не изобретая новых технологий. Можно исходить исключительно из пожеланий заказчика и особенностей спроса и сырья, его количества и состава. Самые оптимальные решения углевыжигания в условиях производства сегодня — это те, которые могут быть использованы на территории лесопромышленного предприятия и в состоянии переработать отходы. Необходимые условия для подобного оборудования:

1.    Жидкие продукты переработки должны сжигаться, потому что отсутствует необходимость их использования в других целях.

2.    Объем производительности оборудования по сырью должен соответствовать объему предприятия по отходам.  В таком случае перевозка сырья исключается по ненадобности, на транспортировке экономятся деньги.

3.    Простота конструкции установки. В случае перемещения лесозаготовок, она должна быть транспортабельной и удобной в перемещении

4.    Экологичность оборудования нужна для того, чтобы свести к минимуму загрязнения окружающей среды

5.    Простота в управлении, соответствие нормам пожаробезопасности.

Долгие годы углежжение было экологически небезопасным. А с учетом того, что потребление угля постоянно росло, чистота окружающей среды оказалась под вопросом. И промышленность, и население пользовались результатами работы углевыжигательных ям и бочек. Рос спрос на продукцию и товары, которые изготавливали при помощи угля. Немного позже изобрели печи для производства угля, они нуждались в огромных трудозатратах и вложениях сырья. При этом они производили много выбросов в атмосферу. Не имея изоляции, эти печи нагреваются до 300°С, что является нарушением норм техники безопасности и ставит под угрозу здоровье и жизни людей, обслуживающих оборудование.

В 1992 году была изобретена печь, в которой одновременно в разных секциях происходят процессы сушки, пиролиза и прокалки угля. Парогазы, образующиеся в процессе, выгорают внутри печки. В результате удовлетворяется потребность в дополнительном тепле в том случае, если у дров пониженная влажность. Данная установка в состоянии переработать не только сырье из древесины, но и различные отходы, сельскохозяйственные остатки. Эффективность этой печи заключается в том, что в ней снижены теплопотери. Для охлаждения угля не нужно охлаждать всю установку, достаточно всего лишь вынуть реторту, в которой уже завершился процесс.

Наряду с этими революционными печами, спросом также пользуются компактные, способные к транспортировке к месту производства или скопления сырья. Например, они могут использоваться для переработки отходов лесхозов, при прокладке дорог в многолесных районах. Опилки — это неиспользуемое сырье на многих лесопилках. Для их обработки требуются большие энергозатраты, несоизмеримые с прибылью. Для этих целей можно использовать метод изготовления угля из опилок, спрессованных в брикеты.