Принцип работы пиролизного котла — описание технологического процесса

Сжигание топлива в классических твердотопливных котлах – это хорошая альтернатива применению для отопления дома традиционных энергоносителей, таких как природный газ или электричество. Но данные устройства не полностью используют энергию горения дров. При работе обычного котла выделяющийся при высокой температуре из топлива газ просто уходит наружу вместе с продуктами горения. Принцип работы пиролизного котла позволяет использовать этот газ, тем самым увеличивая КПД агрегата и длительность интервала между загрузками топлива. Такие аппараты еще называют газогенераторными.

Пиролизный котел в разрезе

Из чего состоит газогенераторная установка?

Главное отличие от классического котла на дровах – наличие дополнительной камеры сгорания, в которой происходит дожигание выделяющегося газа, а в первичной топке он генерируется из дров при недостаточном количестве кислорода. Компоновка камер и устройство пиролизного котла может быть различным, топка может находиться как снизу, так и сверху, принцип действия это не меняет. Традиционно она располагается снизу, над зольником, в который для удобства очистки помещают выдвижной ящик. Крышка зольника откидывается вверх и в рабочем режиме служит для регулировки количества воздуха, поступающего в топку. Это реализовано с помощью цепного привода, который натягивается или отпускается термостатом. Последний установлен в верхней части котла.

Принцип работы пиролизного котла

Все основные элементы и детали установки можно увидеть, изучив подробный чертеж пиролизного котла. Главная топка снабжена дверцей для загрузки дров и в процессе работы плотно закрыта. Над ней устроена вторичная камера сгорания, в которой расположены устройства подачи воздуха. Они могут иметь различную конфигурацию в аппаратах разных производителей, но задача их одинакова: подавать в камеру дожигания подогретый воздух через множество отверстий определенного диаметра. Нагрев воздуха происходит по пути от дверцы зольника до распределителей.

Конструкция пиролизного котла предусматривает возможность очистки верхней камеры дожигания, для этого она оборудована специальной дверцей. Пространства обеих камер сообщаются между собой каналом, по которому поднимаются газы для сжигания. Внешней оболочкой корпуса является водяная рубашка, нагреваемая обеими топками. Для подачи теплоносителя в систему отопления в нее врезаны патрубки с резьбой. Контроль температуры воды и давления осуществляется по приборам, установленным на фронтальной панели.

Дымоход для пиролизного котла ничем не отличается по своему устройству от труб для выброса продуктов горения классических агрегатов. Одно из требований – достаточная тяга для работы котла. Наиболее простая конструкция агрегата не предусматривает установку дутьевого вентилятора, поэтому горение идет за счет естественной тяги. Второе требование — это чтобы часть трубы, находящаяся на улице, была утеплена. Причина – низкая температура дымовых газов (до 150 ⁰С), поэтому очень высока вероятность выпадения на ней конденсата и быстрого разрушения материала трубы.

Описание схемы работы пиролизных котлов

Полное представление о работе агрегата может дать принципиальная схема пиролизного котла. Вначале главная топка загружается топливом и разжигается. При этом заслонка зольника максимально открыта. После того как дрова разгорятся, дверца начинает прикрываться, процесс горения замедляется и переходит в тление. Тогда и начинается интенсивное выделение древесного газа, который поднимается и попадает во вторичную камеру дожигания. Туда же через множество калиброванных отверстий подается нагретый воздух. Последний попадает в канал из того же проема под крышкой зольника и по дороге получает тепло от горячей стенки топки.

Принципиальная схема котла

Весь технологический процесс протекает благодаря естественной тяге, создаваемой дымоходом, поэтому скорости движения воздуха и дымовых газов в каналах невелики. Схема работы пиролизного котла заключается в том, что во вторичной камере нагретый воздух вступает в термохимическую реакцию с древесными газами и воспламеняет их. В результате сгорают не только газы, но и мелкие летучие частицы, благодаря чему дым из трубы практически незаметен. В действительности пиролизное сжигание топлива более экологично, нежели традиционное, поскольку продукты сгорания от него содержат гораздо меньше оксидов углерода и азота, а также частиц золы.

Дрова, находящиеся в топке, горят медленнее чем обычно, поэтому одной загрузки может хватить на 10–12 часов работы, в зависимости от мощности газогенераторной установки и влажности дров. Настройка пиролизного котла заключается в ограничении подачи воздуха для горения. Слишком малое его количество не позволит начаться термохимическому процессу во вторичной топке, а слишком большое вызовет неполное сгорание газов и понижение КПД агрегата. Для аппарата, работающего на естественной тяге, потребуется настройка расхода воздуха в каждом индивидуальном случае, так как высота и диаметр дымоходной трубы может очень различаться. Соответственно, сила тяги будет разной. В некоторых случаях ее следует увеличить путем поднятия трубы на большую высоту.

Если цепной привод крышки зольника снабжен термостатическим регулятором, то настройка аппарата сводится к установке желаемой температуры теплоносителя. Термоэлемент, встроенный в водяную рубашку газогенераторной установки, воздействует на привод цепи в зависимости от температуры воды и сам прикрывает или открывает заслонку, регулируя интенсивность горения.

Сравнение пиролизного и твердотопливного котла

Для создания искусственной тяги, которая не будет зависеть от параметров дымохода, котлы пиролизного типа дополнительно снабжаются дутьевым вентилятором и комплектом автоматики, регулирующим его работу. Если обычный агрегат может работать с КПД порядка 85–90%, то дутьевая машина помогает его развивать до 93%. Здесь есть недостаток — зависимость от внешних источников энергии.

Достоинства и недостатки

Источники тепла данного типа обладают многими преимуществами:

• Принцип действия и работа пиролизных котлов позволяет достигать отличных показателей эффективности при сжигании твердого топлива – 90–93% КПД.
• Процесс более экологичен, в атмосферу выбрасывается гораздо меньше вредных веществ.
• Интервал между загрузками топлива не меньше, чем у агрегатов длительного горения – 12 часов, работать кочегаром придётся не чаще 2 раз в сутки.
• Обслуживание и чистка установки не представляют проблемы, ко всему внутреннему пространству есть доступ, а многие аппараты оборудованы выдвижным ящиком зольника. Принцип действия пиролизного котла практически безотходный, золы и пепла остается очень мало, поэтому операцию выполнять надо нечасто.
• Экономичность. Ориентировочно расход топлива на 100 м² помещения при его высоте до 3 м составляет 10 кг в сутки.
• Установки, работающие на естественной тяге, не зависят от наличия электричества в сети.

Как и любой другой аппарат, работающий на твердом топливе, пиролизный котел отопления нуждается в защите от закипания теплоносителя внутри водяной рубашки. Это может привести к разрыву оболочек и дорогостоящему ремонту. По этой причине производители ставят на свои изделия дополнительные водяные ТЭНы охлаждения, которые одновременно могут служить источником горячей воды для хозяйственных нужд.

Из недостатков агрегатов пиролизного типа можно выделить следующие:

• Требуется топливо с невысоким содержанием влаги, влажность дров не должна превышать 25%. Процесс интенсивного выделения газов для дожигания сильно затруднен, если дрова откровенно сырые. Это негативно влияет на работу пиролизного котла, снижая его КПД.
• Практика эксплуатации показывает, что на стенках первичной камеры со временем появляются отложения дегтя и смол, поскольку температура в ней относительно невысокая, а в качестве топлива чаще всего берут березу или древесину хвойных пород. Этот налет надо периодически удалять, он затрудняет передачу тепла водяной рубашке.
• Стоимость выше, чем у классического твердотопливного котла. Это оправдано, ведь технология процесса более прогрессивная и дает высокие показатели, которые позволят экономить при эксплуатации.

Заключение

При выборе источника тепла для дома лучше ориентироваться на изделия средней ценовой категории, сильно экономить в этом вопросе не стоит. Ведь от того, как работает пиролизный котел, зависит комфорт и тепло вашего дома.

Пиролизный котел своими руками: чертежи и принцип работы

При отсутствии угля и дешевой электроэнергии проблема отопления решается при помощи дров. Кроме того, подорожание природного газа ощутимо ударяет по семейному бюджету. Многие граждане, ранее газифицировавшие свои частные дома, теперь находятся в поисках альтернативных источников тепла. В этом случае поможет пиролизный котел, сделать котрорый можно своими руками или котел на дровах.

Общее понятие

Пиролизный котел обогревает различные помещения в результате сжигания древесины – отходов, поленьев, прессованных брикетов. Газогенераторный котел отличается по своему устройству от привычного твердотопливного оборудования, также сжигающего дрова. Понять выгоду от установки пиролизного котла можно, разобравшись в принципе его работы.

Конструкция

Топка пиролизных котлов делится на 2 части. В первой из них – камере загрузки, при недостаточном количестве кислорода дрова горят и пиролизуются, а выделяющиеся газы догорают во 2 части котла – в камере сгорания, куда подается вторичный воздух. Отвод тепла при этом из камеры загрузки становится минимальным.

Эти два пространства разделены колосником, на котором расположены брикеты. Первичный воздух проходит сверху вниз сквозь слой древесины. Верхнее дутье считается главным отличием между газогенерирующими котлами и остальными бытовыми приборами. Для топок данных конструкций характерно повышенное аэродинамическое сопротивление, потому чаще всего их тяга принудительная. Иногда тяга выполняется с помощью дымососа, а не посредством дутьевого вентилятора, как это характерно для котлов небольших размеров.

Принцип работы

Котел на дровах функционирует на основе принципа термического разложения древесины, который означает, что под влиянием внешних факторов сухая древесина разлагается при горении на твердый остаток в виде угля и летучую часть в виде газа.

Схема и принцип работы пиролизного котла

В результате процесса, протекающего в камере загрузки при высокой температуре и недостатке кислорода, выделяется генераторный газ. Проходя через сопло, древесный газ смешивается с воздухом вторичным и сгорает при температуре около 1200?. Выделяющиеся газы проходят по конвективной части теплообменника, передавая рабочему телу свою теплоэнергию и далее выводятся через дымоход.

И камера загрузки, и камера сгорания пиролизного котла облицованы огнеупорной футеровкой, а это значительно повышает температуру внутри котла, создавая идеальные условия для качественного и эффективного горения дров.

Основные преимущества

Сегодня для сжигания дров используются различные устройства: теплоаккумулирующие печи, воздушные и водяные котлы. Среди прочего оборудования пиролизные котлы наиболее востребованы среди потребителей. Отличаются пиролизные котлы от привычных твердотопливных аппаратов тем, что в них горит не только сама древесина, но и выделяющийся древесный газ. В процессе сжигания сажа вообще не образуется, а зола – в минимальных количествах, в связи с чем аппарат реже нужно чистить.

Благодаря увеличенной загрузочной камере и более высокому КПД, пиролизные котлы способны поддерживать заданную температуру намного дольше, чем традиционные котлы. Некоторые модели могут работать целые сутки на одной закладке древесного топлива.Эта способность пиролизных котлов является их неоспоримым преимуществом.

Отработанные в котле газы содержат меньше канцерогенных веществ. В ходе горения древесный газ вступает в реакцию с активным углеродом, поэтому на этапе выхода из камеры сжигания дымовые газы представляют собой в основном смесь углекислого газа с водяным паром.

Еще одним достоинством газогенераторных котлов является возможность регулирования мощности в пределах 30-100%. Пиролизные устройства могут утилизировать некоторые отходы без загрязнения окружающей среды. Речь идет о резине, пластмассах и полимерах. Вместе с тем котлы на дровах нуждаются в электропитании, имеют большие габариты и требовательны к топливу.

Эффективность

Известно, что время работы котла варьирует в широком диапазоне в зависимости от определенных факторов: температуры в помещении и на улице, вида топлива, его влажности, утепления дома и от того, насколько точно спроектирована система отопления. Но не вызывает сомнений тот факт, что газогенераторные котлы гораздо эффективнее традиционных.

В процессе сжигания дров невозможно получить такие высокие температуры, как при горении древесного газа, выделяемого их них. Кроме того, для горения газа необходим меньший объем вторичного воздуха, поэт

Пиролизный котел своими руками, чертежи и принцип работы

Несмотря на то, что газификация в городах России официально была закончена еще в прошлом веке, все-таки остались обделенные вниманием небольшие населенные пункты, в которых данные коммуникации не проведены и их проведение не планируется властями. Именно поэтому, высокий спрос на печи из кирпича не в далеком прошлом, как это может показаться на первый взгляд. Многие люди ошибочно считают, что это всего лишь простая конструкция, с помощью которой можно без труда отопить любое помещение при необходимости. Но если вы планируете регулярно эксплуатировать данное приспособление в качестве основного источника тепла, вы можете столкнуться с неожиданными для себя трудностями и проблемами. Именно поэтому, в момент создания печи своими руками, важно соблюдать огромное количество нюансов, о которых мы и поговорим в этой статье.
Чертеж котла

Пиролизная печь в качестве доступного аналога кирпичной конструкции

Первое, что нужно знать тем, кто решил создать данный источник тепла, это обязательное наличие прочного и надежного фундамента. Его создание лучше всего доверить профессионалам своего дела, которые имеют необходимый опыт и навыки. Данные услуги специалистов, разумеется, стоит не мало, ведь это весьма кропотливая и непростая задача. Но, в том случае, если вы не располагаете крупной суммой, обратите свое внимание на неплохой аналог – пиролизные печи. За их создание вы можете взяться самостоятельно, для этого понадобятся только расходные материалы, а также соответствующие чертежи и схемы. Сегодня конструкции из кирпича своими руками достаточно востребованы в загородном и дачном домостроении, особенно в тех регионах, где не были проведены центральные газовые магистрали и не введены в эксплуатацию отопительные системы. Стоит отметить, что существует возможность создать печь из кирпича, которая будет функционировать, реализуя принцип пиролиза, но при этом не будет нуждаться в надежном фундаменте. Такое оборудование пригодно для ежедневной эксплуатации и при этом сможет прослужить вам достаточно долго. Все что будет требоваться от вас – подбрасывать топливо по мере необходимости.

Почему стоит отдать предпочтение такой печке?

Основными достоинствами такой конструкции стоит назвать следующие характеристики:
Принцип работы пиролизной печи

Возможность поддерживания установленного температурного режима на протяжении длительного времени. Для этого потребуется только увеличить вместительности топливной камеры.

Минимальный уровень выделения токсических веществ в процессе переработки топлива. Именно поэтому, такая печь обеспечит комфортную для проживания температуру, а также безопасный для здоровья микроклимат в помещениях.

Данная печь способна сжигать всевозможные строительные и бытовые отходы, в том числе и автомобильную резину, пластик, а также части ДВП. Перечисленные материалы, будут хорошим топливом, но категорически не рекомендуется использовать отходы в качестве постоянного топлива. Кроме того, их сжигание будет безопасным, только в том случае, если при загрузке он будет составлять третью часть от всего количества топлива.

Несмотря на все перечисленные достоинства, пиролизная конструкция имеет и свои минусы. Самыми существенными являются:

1. Высокие требования к качеству топлива. Оно должно быть, в первую очередь, сухим. Влажный материал не допустим к использованию, так как эксплуатация пиролиза в таком случае не даст необходимого результата, так как выделяемое тепло попросту растворится паром в процессе горения.
2. Крупные габариты. Данную особенность можно считать недостатком, если пиролизный котел своими руками вы планируете расположить в небольшом помещении.
3. Зависимость от вспомогательного оборудования. Обеспечивающий хорошую тягу вентилятор, к сожалению, не будет работать в круглосуточном режиме.
4. Постоянный уход за печью. Для того, чтобы поддерживать микроклимат в доме, нужно постоянно следить за наличием дров в камере, а также перед каждой новой закладкой убирать перегоревшие угли.

Работа кирпичной пиролизной печи

До начала монтажных работ, чрезвычайно важно провести все необходимые расчеты, учитывая особенности помещения, после чего составить схему будущего оборудования. Сегодня существует возможность воспользоваться уже готовым чертежом из интернета, который создавался профессионалом.
Принцип работы

Вместо основания, для устойчивости конструкции, проводится укладка периметр печи керамическим кирпичом. Создание перегородок внутри печи происходит с использованием шамотного кирпича. Полноценно эксплуатировать конструкцию можно будет лишь после окончательной сборки и обустройства системы вентиляции. Чрезвычайно важно брать в учет время, которое будет необходимо для полного сгорания топлива. Специалисты в области строительства рекомендуют использовать прессованные дрова для обогрева помещения. Когда пиролизная печь будет запущена, следует определить КПД (коэффициент полезного действия). Для этого не требуется закупать никакое измерительное оборудование, нужно только хорошенько принюхаться к запаху дыма. Если вы не ощущаете угарный газ, то КПД достаточно высок.
Внешний вид готового котла для пиролизной печи

Создавая пиролизный котел своими руками пошаговая инструкция необходима в первую очередь для того, чтобы должным образом соблюсти все правила пожарной безопасности. Пренебрегая данным требованиям, вы можете спровоцировать пожар в своем доме или же нанести непоправимый урон здоровью всех жильцов. Кроме того, настоятельно рекомендуется проводить монтаж печи в отдельном нежилом помещении. Для того, чтобы камера прослужила долго, следует позаботиться о ее защите с помощью плотного металлической обшивки.
Сравнение конструкции котлов

Теперь важно поговорить о материалах, которых понадобятся для проведения работ.

• Чугунные колосники;
• Керамический и шамотный кирпич.
• Стальной лист для защиты камеры. Его толщина должна быть не менее 2 миллиметров, но не более 4 миллиметров.
• Мощный вентилятор для циркуляции воздуха.
• Регуляторы температурных показателей.
• Дверцы для печи.
• Дверцы для котла.
• Сварочный электрический аппарат, болгарка, дрель.
• Несколько труб разного диаметра.
• Электроды для сварочных работ.

Нюансы, которые нужно знать

Как мы уже сказали, создание такой печи – процесс достаточно простой, но, требующий определенных познаний. Так как данная конструкция относится к обогревательному оборудованию, то будьте готовы к тому, что во время выполнения работ вам придется работать с повышенными температурами и учитывать многие особенности герметизации, что выполнить самостоятельно практически невозможно. Но учитывая советы, которые были упомянуты в данной статье, вам непременно удастся сделать действительно долговечные пиролизные печи.

Если вы желаете усилить тепловой эффект, то обустройте уже завершенную конструкцию дополнительной стенкой из шамотного и огнеупорного кирпича. Создание котла возможно даже с минимальными умениями в работе по свариванию металла. Учитывайте тот факт, что создание пиролизной печки – это не только процесс кирпичной кладки, но и монтаж камеры котла, которую по праву можно назвать основным конструкционным элементом.
Самым правильным решением будет покупка уже собранного котла, который будет необходимо лишь обложить кирпичом

Особенности установки котла

Котел в готовом виде можно приобрести в специализированных магазинах. Производители выпускают оборудование, к которому обязательно идет руководство по монтажу и эксплуатации. Но как показывает практика, поданных данных, зачастую, не хватает для того, чтобы беспрепятственно провести установку. Помните, что котел представляет собой достаточно крупное сооружение, имеющее немалый вес. Основание под конструкцию традиционно выкладывается из кирпича. Оно является прочным и надежным, потому что без труда выдержит нагрузку.
Конструкционные особенности камеры сгорания

Даже после нескольких лет эксплуатации печи, будьте уверены, что фундамент не даст трещину и уж тем более не начнет деформироваться. Для выполнения процесса кладки, применяйте предварительно замешенный песочно-глиняный раствор из песка и глины. Мы подробно рассмотрели все нюансы и особенности создания пиролизной печи, уточнили все, что нужно знать о котлах, а также раскрыли секреты для облегчения строительных работ. Надеемся, что данная информация будет полезной и пригодится вам.

Самодельный пиролизный котел — чертежи, схемы и материалы

Котел пиролизный самодельный

Когда встает вопрос, чем отапливать собственный дом в холодное время года, приходится выбирать отопительный котел, который является сердцем отопительной системы. Не во всех загородных поселках проходит газовая труба, что было бы идеальным решением проблемы. С электричеством тоже не все гладко. Дизельное топливо слишком дорого, так что остается твердотопливный вариант с доступными во всех регионах России дровами. Но дрова быстро сгорают, поэтому котел приходится часто загружать. Что же тогда делать? Вариант один — установить агрегат пиролизного типа. Правда, заводская модель — это слишком дорогое удовольствие. Поэтому выгоднее изготовить самодельный пиролизный котел по чертежам, которых сегодня полно в Интернете.

Не все знают, что такое пиролизное горение, насколько высок КПД этого котла, и сложен ли процесс его изготовлении. Создание пиролизного котла — дело непростое, но реальное. Его коэффициент полезного действия очень высок в сравнении с обычными моделями твердотопливных котлов. А вот о пиролизном горении поговорим дальше.

Пиролизное горение

Итак, топить дровами всегда было неэкономно и неудобно. Они очень быстро сгорали, отдавая 100% тепла, но при этом котел не успевал это тепло принимать и передавать теплоносителю. Это первое.

Второе — быстрое сгорание топлива приводило к тому, что все время приходилось его загружать в топку, на что уходило время. Да и контролировать этот процесс было очень неудобно.

Процесс пиролизного горения основан на двух принципах:

1. Значительное замедление горения дров.
2. Выделение большего объема тепловой энергии.

Достигается это снижением подачи кислорода в камеру сгорания. Результатом процесса горения становится зола и горючий газ. Нас интересует последний, потому что именно он, смешиваясь с воздухом, образует смесь, которая сгорает при достаточно высоких температурах. При этом выделяется большое количество тепла.

На этих двух этапах сгорания топлива и основана работа пиролизного котла. То есть сначала горят дрова, затем сгорает выделенный ими газ. Все достаточно просто. Этот способ сгорания твердого топлива используется во многих установках, а не только в пиролизных. К примеру, в твердотопливных котлах длительного горения или теплогенераторах различных моделей. Единственное, на что обращают внимание специалисты — это регулировка пиролизного котла. Здесь есть свои тонкости. Небольшое отклонение, особенно в большую сторону, и отопительной системе дома может прийти конец.

Высокая цена промышленных моделей

На самом деле пиролизные котлы, которые изготавливаются в заводских условиях, имеют очень высокую цену. Но все это оправдано, потому что себестоимость продукции очень высока. В процессе производства используются жаростойкие металлические листы толщиной не меньше 8 мм, легированная сталь и так далее. Производители, чтобы обеспечить высокую надежность прибора и максимальную его эффективность, устанавливают высококачественные устройства, контролирующие и регулирующие процесс сгорания топлива. А это все стоит денег.

Всем нам невдомек, что дрова отличаются друг от друга процентным содержанием влажности. Чем выше этот показатель, тем слабее горят дрова, и тем меньше тепла они выделяют. Вот почему так важно правильно отрегулировать котел. С промышленным исполнением проблем нет, потому что в нем установлен автоматизированный блок контроля и регулировки, связанный с вентилятором внутри агрегата.

Именно вентилятор регулирует подачу воздуха и его количество для сжигания дров. По сути, промышленные модели — это энергозависимые установки, что для загородного проживания не всегда приемлемо. И хотя производители предлагают в качестве дополнительного источника питания приборы типа UPS, все равно это не всегда подходящий вариант. К тому же такие аккумуляторы увеличивают и без того высокую стоимость пиролизного котла.

Чертежи, схемы и расчеты

Чертеж пиролизного котла

Если вы хотите разобраться в принципе работы пиролизного котла, необходимо изучить его чертежи. Устройство агрегата не очень простое, но и сложного ничего нет. Его корпус разбит на 2 отсека, где нижний — это топка, а верхний — камера, куда закладываются дрова. В топке сжигаются те же дрова. Они поддерживают пламя, которое через решетчатую перегородку передается дровам, лежащим в верхней камере. Именно они и являются основным источником тепловой энергии и горючего газа. Они в камере не горят, а тлеют.

Как и в любом другом отопительном агрегате, основной показатель — это мощность установки. Для бытового использования лучше устанавливать котлы мощностью 25–40 кВт. Чем выше мощность, тем больше габаритные размеры прибора. К примеру:

• При мощности 20 кВт высота котла будет 120 см.
• 40 кВт — 150 см.

Все то же самое можно сказать и о других размерных показателях. Вот почему так важно точно определиться с мощностью. Ведь именно она будет влиять на материальные затраты, связанные с самостоятельным изготовлением пиролизного котла.

Собираем самодельный агрегат

Так как самодельный пиролизный котел будет собираться из металла, сварочный аппарат, болгарка и другие инструменты понадобятся обязательно. И тем более вы должны уметь с ними обращаться.

Важно! Для сборки этого агрегата понадобятся стальные листы толщиной не меньше 4 мм.

Печь пиролизного типа

Описывать, как именно собирается самодельный котел, мы не будем. Для этого вам в помощь чертежи, инструкции и схемы. Но несколько рекомендаций все же дадим. Особенно следует отметить основание под котел. Это, во-первых, хорошо залитый плиточный фундамент, толщина которого не должна быть меньше 25 см. Во-вторых, это остов, собранный из огнеупорного кирпича на смеси шамотной глины.

Рекомендации

• Первое, что заслуживает внимания — это загрузочная камера. Ее загрузочное окно должно быть только прямоугольной формы. Сама же камера, если сравнивать ее с топкой обычного твердотопливного котла, должна располагать чуть выше — на 10–12 см.
• Обязательно в конструкции печки делается зольник, через который можно будет удалять скопившуюся золу.
• Теплообменник изготавливается в виде змеевика, который устанавливается под небольшим наклоном. На входном патрубке лучше вмонтировать отсекающий вентиль. С его помощью можно будет легко регулировать подачу воды из системы отопления, тем самым контролируя ее температуру.
• Особое внимание ограничителю, который регулирует подачу воздуха в камеру сгорания. Его можно сделать из трубы диаметром 70 мм с установкой на его конце заслонки. Постарайтесь сделать так, чтобы ограничитель не проходил близко к камере сгорания. Ведь важно, чтобы поступающий воздух был не слишком сильно нагрет.
• Очень важна герметизация всей конструкции. Вот почему сварочные работы должен проводить профессионал.
• При установке пиролизного котла необходимо учитывать все требования правил пожарной безопасности.
• Обязательно утепляется дымоход.

Специалисты рекомендуют использовать самодельный пиролизный котел не с водяной системой отопления, а с воздушной. Это эффективнее, экономичнее и безопаснее. То есть тепло от сгораемого топлива будет проходить по воздуховодам, которые распределяются по всему дому. Кстати, эту схему можно сделать круговой, пропустив обратку воздуховода под полом, и она будет возвращать остывший воздух в котел.

Итак, все готово, и можно включать агрегат. Если в процессе горения дров или угля не выделяется угарный газ, можно считать, что самодельный пиролизный котел собран правильно.

чертежи, схемы и видео сборки отопительной системы

Современный рынок приборов отопления может поразить разнообразием ассортимента даже самого искушённого покупателя. Однако специалисты считают, что к самым эффективным и практичным отопительным котлам можно отнести газогенераторные устройства на твёрдом топливе, обладающие максимальным коэффициентом полезного действия, который достигает практически 100%.

Основным принципиальным отличием твердотопливных пиролизных котлов считается постепенное горение в условиях нехватки кислорода. Результатом сгорания топлива в таких условиях является образование горючего газа, который потом сжигается в дополнительной камере. При этом в качестве топлива используется древесина, брикеты из торфа, обычный уголь и даже бытовые отходы.

Несмотря, на конструктивную сложность устройства пиролизных котлов их сборка возможна даже своими руками при условии наличия, навыков сварщика и соответствующих чертежей и схем отопительного прибора. Но перед началом работ важно понимать, что конструкции котлов подразделяются на агрегаты с нижним и верхним расположением камеры сгорания.

При этом конструкция котла будет зависеть от метода подачи газа во вторичную камеру. Котёл с нижней камерой дожига работает по принудительному принципу подачи газа при помощи вентилятора. В свою очередь, система с камерой расположенной вверху конструкции работает за счёт законов физики, когда тёплый воздух, самостоятельно поднимается вверх.

Пиролизный котел с верхней камерой

Использование дров в стандартных котлах неудобно по той простой причине, что топливо очень быстро сгорает, а большая часть тепловой энергии улетучивается в атмосферу. Поэтому домовладельцу постоянно нужно подкладывать топливо в топку.

В свою очередь, при пиролизе создаются определённые условия, при которых твёрдое топливо горит очень медленно с большим выделением тепловой энергии. Это было достигнуто за счёт сгорания топлива в условиях недостачи кислорода. Результатом такого горения является разложение топлива на уголь и горючие газы. Если не углубляться в сложные процессы, то смысл работы будет заключаться в следующем:

• пиролизное устройство состоит из двух металлических корпусов схожей формы, но различного диаметра соединённых между собой с помощью сварки;
• внешним кожухом служит корпус больших размеров, а топкой меньшая конструкция;
• в полученное между ними пространство заливается вода, которая является основным теплоносителем;
• меньшее изделие тоже разделено на несколько частей за счёт воздушного распределителя — одна часть предназначена для сгорания топлива, а другая для дожига пиролизных газов;
• воздушный распределитель напоминает телескопическую трубу с лопастями на конце, для равномерного распределения газов, выделяющихся, в процессе горения топлива;
• с другой стороны воздушного распределителя в область горения топлива подаётся кислород;
• в процессе прогорания топлива распределительное устройство начинает опускаться, и кислород подаётся на следующий уровень;
• контроль процесса работы пиролизного котла производится в автоматическом режиме за счёт специальных приборов, подключённых, к сети электрического тока.

Для обеспечения максимального эффекта горения важно учитывать температуру воспламенения древесины и степень её влажности, которая, испаряясь, в значительной мере влияет на качество работы пиролизного котла.

Что понадобится для изготовления котла?

Для изготовления конструктивно сложного устройства понадобится наличие широкого набора инструментов, расходных материалов и документации в соответствии со следующим перечнем:

• чертёж или схема пиролизного котла с точным указанием размеров прибора;
• электросварочный аппарат с электродами;
• шлифовальная машинка;
• турбинка с отрезными кругами по металлу.

Из расходных материалов нужно позаботиться о наличии следующих комплектующих:

• толстостенная 3 мм труба 1300 мм длины и 500 мм диаметра;
• полутораметровая труба 450 мм в диметре и стенками 3 мм толщины;
• трубка 1200 мм длиной и 60 мм в диаметре;
• кольца диаметром 500 мм 2 штуки;
• листовой металл или готовая загрузочная дверца и люк для зольника;
• четыре металлические петли и две ручки;
• стальная задвижка;
• швеллер или уголок для крыльчатки и ножек;
• асбестовый материал для утепления дверок, что позволит в значительной мере снизить потери тепловой энергии;
• шнур из асбеста для уплотнения зольниковой и топочной дверок.

Изготовление пиролизных котлов – процесс достаточно сложный и не всегда оправдывает себя. Полученное изделие прекрасно подходит для обогрева подсобных помещений, но в целях безопасности в жилом доме целесообразно использовать заводские обогревательные системы, такие как котёл Холмова.

Изготовление корпуса котла

Для сборки пиролизного котла своими руками рекомендовано использовать стальные материалы толщиной 4 мм. Но с целью экономии для кожуха конструкции можно использовать 3 мм металл.

1. Берётся 2 трубы, диаметр которых должен составить 1500 и 1300 мм соответственно. Меньшая труба вкладывается внутрь более широкого аналога и соединяется с последней при помощи кольца, которое также изготавливается своими руками из обрезка уголка 2,5х2,5 см.
2. Из стали вырезается круг диаметром 450 мм и приваривается на дно внутреннего патрубка. В итоге получается бочонок, наваренный на водонагревательный контур, по ширине составляющий 25 мм.
3. С нижнего конца бочонка прорезается отверстие прямоугольной формы 150 мм по ширине и 80 мм по высоте. Полученное отверстие будет являться дверцей зольника. Далее, вваривается зольниковый люк и монтируется дверца, которая оснащается петлями и металлической задвижкой.
4. Вверху водяной рубахи прорезается отверстие прямоугольной формы, в которое в дальнейшем будет загружаться топливо. Вваривается загрузочный лючок, оборудуется дверца, которая также оснащается металлическими петлями и задвижкой. Лучше использовать двойную дверцу в пустую полость, которой вложить прокладку из асбестового материала. Это в значительной мере снижает тепловые потери.
5. Также сверху пиролизного котла приваривают выпускной патрубок, предназначенный для вывода отработанных газов в трубу дымохода.
6. В верхней и нижней части рубахи привариваются патрубки 4-4,5 см в диаметре, с резьбой на концах предназначенные для подключения котла к отопительной системе.
7. Все сварные стыки хорошенько подмыливаются и проверяются на герметичность. Затем выполняется опрессовка рубашки котла под давлением не меньше 2-2,5 кг на см квадратный. В случае обнаружения огрехов они удаляются с помощью сварочного аппарата.

Хочется отметить, что довольно удачно сочетается пиролизный твердотопливный котёл с воздушной системой отопления, а не стандартной конструкцией с водяным теплоносителем. В такой ситуации передача воздуха происходит по трубам, а его возврат обратно в систему по полу. Такой обогрев не перемерзает в морозы, если котёл простаивает вхолостую а, следовательно, нет необходимости сливать теплоноситель в случае отъезда хозяев.

Сборка распределителя воздуха

Только после тщательного изучения схемы и чертежа устройства можно переходить к сборке воздухораспределителя. Очень подробно сборка воздухораспределителя пиролизного котла пр

Собираем пиролизный котел собственными руками: инструкция и технология работы

Еще есть регионы, в которых отсутствует централизованное отопление. Единственным источником тепла в них являются котлы, работающие на твердом или жидком топливе. Тем, кому доводилось ознакомиться с работой таких котлов на практике, знают, сколько недостатков имеют подобные устройства.

Относительно недавно появились котлы, которые работают на древесине, но основной тепловой эффект получается за счет сгорания пиролизных газов. К сожалению, рыночные варианты пиролизных котлов имеют высокую цену. Но ничто не мешает мастерам собрать простой пиролизный котел своими руками, собрав экономичный и высокоэффективный отопительный прибор.

Принцип устройства пиролизных котлов

Пиролизный процесс сгорания носит название сухой перегонки. В результате взаимодействия высоких температур и недостатка кислорода древесина, находящаяся в котле, разлагается до кокса, выделяя при этом пиролизный газ. При смешении данного газа с большим объемом кислорода под воздействием катализатора (высокой температуры) происходит экзотермическая реакция, приводящая к возгоранию газа.

Пиролизный газ также вступает в реакцию с углеродом, в результате чего дым, выходящий после отработки топлива, не содержит вредных соединений. Продукты распада древесины (кокс) также в процессе горения выделяют тепло, поддерживая реакцию. Отсюда следует вывод, что КПД пиролизного котла приближается к 100% эффективности.

Преимущества и недостатки пиролизных котлов

В первую очередь, рассмотрим преимущества данного вида оборудования:

• Котел в течение длительного времени способен поддерживать высокую температуру
• Небольшие затраты на энергоносители. При одинаковом количестве древесины, используемой для отопления, пиролизный котел работает на 6-9 часов дольше, чем дровяной котел
• В продуктах распада содержится минимальное количество вредных веществ
• В качестве топлива можно использовать древесные плиты и некоторые виды полимерных материалов

К недостаткам можно отнести следующие нюансы:

• Высокая стоимость оборудования на отечественных рынках
• Используемое топливо должно быть качественно просушено перед загрузкой. В обратном случае эффективность пиролизного котла заметно падает
• Зависимость от электросети. Для поддержания процесса горения необходимо усиливать воздушный потом с помощью вентилятора, который подключается к сети

Самым популярным способом отопления является отопление частного дома газом. Природный газ – самое экономичное топливо для частного дома. Правда, придётся потратиться на специалистов для установки такого отопления, так как монтаж отопления газом самостоятельно не имея опыта чреват не только поломками. Под угрозу ставятся здоровье и жизнь пользователей.

Для отопления газом можно использовать разные виды труб: стальные, медные, оцинкованные, полипропиленовые. О полипропилене для отопления читайте здесь.

Классическая модель пиролизных котлов

Конструктивная особенность данной модели отопительных устройств — это две камеры сгорания, которые необходимы для качественного и эффективного поддержания пиролитического процесса. Загрузочная камера предназначена для разложения энергоносителя и выделения пиролизного газа. После этого газы попадают во вторую камеру, где при смешении с кислородом образуют горючую смесь. Между камерами установлен колосник, на который укладывают брикеты.

Еще одна особенность пиролизного котла — наличие принудительной тяги. Повышенное аэродинамическое сопротивление обуславливает необходимость установки специального дымососа или вентилятора, который будет обеспечивать подачу кислорода.

Необходимые инструменты и материалы для сборки

Для того, чтобы самостоятельно собрать пиролизный котел, необходимо приобрести следующие инструменты:

• Электросварка. Рекомендуется использовать модели, работающие от постоянного тока
• Дрель
• Большая шлифовальная машина для углов (с возможностью установки круга с диаметром 230 мм). Также желательно иметь круг с диаметром 125 мм, но можно обойтись и без такового

После приобретения всех необходимых инструментов нужно найти соответствующие материалы, из которых будет собираться пиролизный котел:

• Качественное листовое железо. Металлический лист должен быть толщиной от 4 до 6. 5 мм, а его общая площадь — не менее 7 кв. м. Для того, чтобы сэкономить на данном пункте, можно использовать 4-мм. листовую сталь только для сборки загрузочной камеры. Для второй камеры и внешних стенок можно использовать и более тонкие листы железа
• 57-мм труба длиной 6-8 м, толщина стенок — в пределах 2,5-3 мм
• 159-мм труба длиной 0.7 м, допустимая толщина стенок — не более 4.5 мм
• Две профтрубы, одна 60х30, другая — 80х40. Длина труб — 1 м
• Полоса стали шириной 20 мм, толщиной 4 мм и длиной 7 м
• Полоса стали с параметрами: ширина — 35 мм, толщина — 4 мм, длина — 1.5 м
• Полоса стали с шириной не меньше 85 мм, толщиной 5 мм и длиной 1 м
• Электроды — 5 пачек
• Отрезные круги — 10 штук, диаметр — 230 мм, шлифовальные круги — 5 штук, диаметр — 125 мм
• Температурный датчик
• Вентилятор

Это основные материалы, которые понадобятся мастеру для сборки пиролизного котла. В процессе работы может оказаться, что некоторых расходных материалов нет. Тем не менее, это не повлияет ни на цену сборки, ни на её качество.

Пиролизный котёл своими руками (чертеж)

Прежде чем начинать сборку такого сложного устройства, необходимо составить схему всех частей котла. Мы не рекомендуем разрабатывать самодельные котлы отопления с нуля (конечно, если мастер не является инженером-теплотехником). Намного проще взять уже готовую схему и собрать по ней, при необходимости внеся необходимые дополнения или доработки.

Схема пиролизного котла своими руками:

• А — аппарат, контролирующий контур котла
• В — дверца, через которую производится загрузка
• С — зольник
• D — отвод для дыма
• E — муфта, предназначающаяся для датчика предохранителя
• F — патрубок, который устанавливается для аварийной линии
• G — магистраль подачи теплоносителя на контуре KV
• H — подводка воды в теплообменник, R= 3/4 дюйма
• K — подводка горячей воды в теплообменник
• L — выходная магистраль контура KR
• M — Расширительный бак

Предложенный вариант является не самым простым — это известная схема котла Беляева. При желании, можно найти в Интернете и куда более простые конструкции пиролизного котла своими руками, но мы предлагаем нашим читателям именно тот вариант, технологические особенности которого будут оптимальными. При изменении конструктивных особенностей нужно помнить, что размер внутренней камеры должен меняться незначительно.

Взять во внимание: при осуществлении пробного запуска пиролизного котла необходимо определить показатель КПД. Конечно, расчеты можно не проводить — достаточно посмотреть на состояние дыма. Если не чувствуется угарный газ — КПД пиролизного котла высокий.

Пиролизные котлы в качестве теплоносителя могут использовать не только воду, но и воздух. Теплоноситель перемещается по контурам точно так же, как и вода. Данная система эффективна в домах, которые владельцы посещают достаточно редко, например, в дачных домах из пеноблоков.

Если для дачного дома можно и пренебречь отоплением, то каркасные дома для зимнего проживания нуждаются в обязательной установке отопительных систем. Кстати говоря, каркасные дома имеют множество преимуществ. Они легки в возведении, имеют сравнительно небольшую стоимость строительства, высокие теплоизоляционные свойства. О каркасных домах для постоянного проживания читайте здесь.

Помимо отопления нужно заняться и вентиляцией дома. О монтаже вентиляции в доме читайте в этой статье. Если подойти к этому делу серьёзно, то вентиляционную систему можно сделать своими руками.

Условия противопожарной безопасности

Важна не только технологическая реализация, но и выполнение правил установки пиролизного котла с учетом всех требований безопасности. Должны соблюдаться такие условия:

• Котел должен устанавливаться исключительно в нежилом помещении
• Под котлом должно находиться кирпичное или бетонное основание
• Расстояние до ближайших стен или предметов интерьера должно быть не менее 30 см
• Помещение должно хорошо вентилироваться

Взять во внимание: дымоход котла после установки рекомендуется утеплять минеральной ватой для того, чтобы избежать образование конденсата и смол на внутренней поверхности трубы.

Помимо схемы, советуем ознакомиться читателям с видеоматериалами, посвященными самостоятельной сборке пиролизного котла.

Видео о пиролизных котлах своими руками

Изготовление пиролизного котла своими руками (15-25 кВт)

Сделать своими руками пиролизный котел (45кВт)

Твердотопливный пиролизный котел своими руками

Пиролиз: путь к технологиям очистки угля

1. Введение

Что такое пиролиз: пиролиз — это термохимическое разложение углеродистых материалов, таких как биомасса, пластик, шины, уголь и т. Д., При повышенных температурах 200 ° C и выше в отсутствие кислорода. Это необратимая химическая реакция, в которой происходит одновременное изменение химического состава и физической фазы вещества. Эта реакция включает молекулярный распад более крупных молекул (полимера) на более мелкие молекулы в присутствии тепла.Пиролиз также называют термическим крекингом, термолизом, деполимеризацией и т. Д.

Что такое пиролиз угля: пиролиз угля включает подвергание угля воздействию высокой температуры 400–450 ° C в отсутствие кислорода. Когда присутствует кислород или пар, уголь начинает гореть, и этот процесс больше не известен как пиролиз, а скорее называется сжиганием и газификацией. Преимущества пиролиза угля огромны и перечислены ниже:

• Преобразует отходы (уголь) в энергию.

• Продукт может использоваться в качестве топлива в существующих промышленных котлах и печах.

• Конечные продукты также могут использоваться для выработки электроэнергии.

• Предлагает возобновляемые источники энергии.

• Управление твердыми отходами.

Уголь и угольные продукты по-прежнему будут играть все более важную роль в удовлетворении энергетических потребностей и экономики стран. Это связано с большими запасами угля и его низкой стоимостью [1, 2].На уголь приходится примерно 25% мирового энергоснабжения и 40% выбросов углерода, но даже при высоком проценте выбросов маловероятно, что какая-либо из этих стран, занимающихся разведкой и добычей угля, очень скоро откажется от угля. [3]. Экономический рост требует роста энергии [4]. В связи с недавней заботой об окружающей среде и возобновлением интереса к исследованиям альтернативных источников энергии из возобновляемых источников, таких как топливные элементы и ветер, водород из угля через комбинированный цикл интегрированной газификации был рассмотрен для предлагаемой водородной экономии [5, 6].Газификация считается экологически чистой технологией преобразования угля в двадцать первом веке, чем другие процессы утилизации угля, такие как сжижение и сжигание, потому что она является энергоэффективной [7], экологически чистой [8] и экономичной [9]. Он также имеет то достоинство, что выходит за рамки использования угля для производства электроэнергии [10], обработки металлов и производства химикатов [11], поскольку уголь может быть преобразован в полезные газы и жидкости [12]. Уголь — сложный углеродистый материал, состоящий из органических и неорганических веществ [13].В процессе газификации органическое и неорганическое вещество претерпевает различные химические и физические превращения [14]. Чтобы максимизировать эффективность газификации, необходимо понимать механизм химического и физического превращения, так как это поможет снизить выбросы углерода в процессе, особенно при газификации низкосортного угля [15–17]. Несколько вариантов используются для управления скоростью подачи угля во время газификации: неподвижный слой, псевдоожиженный слой и газификаторы с унесенным потоком [18].Газификаторы с псевдоожиженным слоем имеют потенциальное преимущество, заключающееся в том, что низкосортные угли, богатые золой и инертинитами, такие как южноафриканские угли, могут обрабатываться более эффективно, чем в обычных котлах, работающих на пылевидном угле [19–21].

Таким образом, разработка процессов утилизации угля потребует более глубокого понимания внутренних свойств угля и способов его химического преобразования в условиях процесса [22, 23]. Один из способов понять это — пиролиз, который проходит через все процессы утилизации угля [19].Следовательно, в этом сообщении оценка шести углей южного полушария будет использоваться, чтобы проиллюстрировать промежуточную роль, которую пиролиз играет в процессах утилизации угля.

2. Влияние изменений химических и физических свойств на характеристики угля

В настоящее время исследования по использованию угля и угольных продуктов направлены на чистую угольную технологию (CCT) [20, 24]. Предыдущие исследования CCT за последние 30 лет касались химической очистки угля, а недавние исследования — улавливания и хранения углерода (CCS) [20, 25].Исследовательские усилия были ограничены лабораторным масштабом при определении молекулярных и структурных параметров, таких как ароматичность, степень конденсации, которая определяет технические характеристики угля во время процессов его утилизации [20, 26–28]. Суть химической очистки угля заключается в удалении или уменьшении содержания минералов в угле, поскольку сообщалось, что минеральное содержание в угле расплавляется, когда он подвергается термической обработке во время процессов преобразования угля [20, 29], что приводит к блокированию углеродные активные центры [30], тем самым снижая реакционную способность угля и уменьшая выбросы загрязняющих веществ [20, 31].

Уголь — сложный углеродный полимер, состоящий из органических и неорганических веществ [32, 33]. Органические материалы известны как мацералы, а неорганические примеси считаются минералами [34]. При термической обработке; физические, химические, термические, механические и электрические свойства угля претерпевают трансформации [20, 35]. Одним из ключевых параметров, используемых для измерения химической стабильности этого превращения, является ароматичность [20, 36]; он дает хорошее представление о превращении мацерала в полукокс, что является хорошим индикатором зрелости угля из-за перестройки углерода [20, 37].

Изменение углеродистой структуры из-за модификации органических и неорганических компонентов в угле и его последующем обугливании считается одним из основных факторов, влияющих на реакционную способность угля / полукокса в процессах конверсии угля [20, 38, 39 ]. Химическое преобразование включает изменение органической химической структуры (таблицы 1–3), в то время как физическое преобразование включает изменение морфологии и пористости угля (таблица 4, рисунки 1–12).

.

Приблизительный анализ, окончательный анализ, теплотворная способность и расчетные значения H / C и ароматичности для необработанного угля.

Таблица 2.xim анализ, окончательный анализ, теплотворная способность и расчетные значения H / C и ароматичности для обработанного кислотой угля.

Х / К

Таблица.

Расчетные значения H / C и ароматичности для термообработанного угля.

Уголь	450	500	550	600	650	700
	GER					0.5	0,4	0,3	0,3	0,2	0,1
f a (CA)	0,86	0,89	0,95	0,95	0,99	1,00
f a (FTIR)	0,66	0,69	0,73	0,74	0,76	0,79
f a (XRD)	0,66	0,67	0.68	0,72	0,74	0,76
	NGR
H / C	0,5	0,4	0,3	0,3	0,2	0,1
f a (CA)	0,86	0,90	0,93	0,96	1,00	1,03
f a (FTIR)	0,75	0,78	0.81	0,84	0,87	0,90
f a (XRD)	0,67	0,69	0,70	0,74	0,78	0,80
	SSL						H / C	0,4	0,4	0,3	0,3	0,2	0,1
f a (CA)	0,87	0,91	0,93	0.96	1,00	1,05
f a (FTIR)	0,84	0,88	0,90	0,93	0,97	1,00
f a (XRD)	0,91	0,94	0,96	0,97	0,97	0,97
	BCH
H / C	0,5	0,4	0,3	0.3	0,2	0,1
f a (CA)	0,86	0,89	0,92	0,95	0,98	1,03
f a (FTIR)	0,83	0,86	0,89	0,92	0,95	1,00
f a (XRD)	0,93	0,94	0,97	0,98	0,99	0.99
	SM
H / C	0,4	0,4	0,3	0,3	0,2	0,1
f a (CA)	0,88	0,89	0,92	0,95	0,99	1,03
f a (FTIR)	0,94	0,95	0,98	1,00	1,00	1,00
f a ( XRD)	0.96	0,98	0,99	0,99	0,99	0,99
	SPL
H / C	0,3	0,3	0,3	0,3	0,2	0,1
f a	0,94	0,95	0,95	0,97	0,98	1,03
f a (FTIR)	0,97	0.98	1,00	1,00	1,00	1,00
f a (XRD)	0,96	0,97	0,98	0,99	0,99	0,99

0,076

0,071

0,048

0,048

Уголь	450	500	550	600	650	700
	GER
O / C	0.132	0,103	0,092	0,073	0,064	0,056
Площадь поверхности BET (м 2 / г)	169,96	193,97	230,41	241,82	262,61
	NGR
O / C	0,130	0,110	0,083	0,075	0,067	0,061
Площадь поверхности BET (м 2 / г)	155 .78	182,61	183,19	234,10	238,14	239,74
	SSL
O / C	0,081	0,076	0,063	0,052	0,063	0,052
BET Площадь поверхности (м 2 / г)	136.60	153,47	199,72	200,38	214,46	224,19
	BCH
O / .064	0,057	0,044	0,039	0,037	0,029
Площадь поверхности BET (м 2 / г)	130,17	158,68	183,89	206,40	215,4071	206,40	215,4071 900
	SM
O / C	0,039	0,042	0,033	0,033	0,037	0,032
Площадь поверхности BET (м 2 / g)	137 .94	148,17	170,35	186,54	194,60	196,99
	SPL
O / C	0,039	0,048	0,063	0,039	0,063	0,039
Площадь поверхности BET (м 2 / г)	113,93	135,18	136,74	150,98	162,47	164,40

Таблица 4.

Расчетные атомные значения площади поверхности O / C и BET по данным SEM и ASAP 2020 для термообработанного угля.

Рис. 1. Микрофотографии

, полученные с помощью SEM, перехода угля BCH в полукокс.

Рис. 2. Микрофотографии

, полученные с помощью СЭМ, перехода угля SM в полукокс.

Рис. 3. Микрофотографии

СЭМ перехода SPL угля в полукокс.

Рис. 4. Микрофотографии

SEM перехода угля SSL в полукокс.

Рис. 5. Микрофотографии

, полученные с помощью SEM, перехода угля NGR в обугливание.

Рис. 6. Микрофотографии

, полученные с помощью СЭМ, перехода угля из ГЭР в обугленный.

Рис. 7.

Петрографические снимки перехода угля в полуголь для свиты ГЭР.

Рис. 8.

Петрографические снимки перехода угля в обугливание для свит ЯГР.

Рис. 9.

Петрографические снимки перехода угля в обугливание для комплексов SSL.

Рис. 10.

Петрографические снимки перехода угля в полуголь для свиты БЧХ.

Рис. 11.

Петрографические снимки перехода угля в обугливание для свиты СМ.

Рис. 12.

Петрографические снимки перехода угля в обугливание для свиты SPL.

Микроволновый пиролиз полимерных материалов

1. Введение

Потребление полимерных материалов в мире непрерывно растет даже несмотря на финансовый кризис.

Мировое производство пластмасс в 2009 году составило 2,3 ^∙ 10 ⁸ тонны, а в Европе — 4.5 ∙ 10 ⁷ тонны, 54% которых утилизируется как отходы. Среднегодовое производство шин в Европе составляет более 2,5 10 ⁶ тонны. В 2008 году в Италии было произведено 3,5 ∙ 10 ⁶ тонны пластмасс, в том числе 4,1 ∙ 10 ⁵ тонны шин и 1,5 ∙ 10 ⁶ тонны отходов пластмасс собрано на утилизацию. (Чен и др., 2007; Федерация импресс и услуги, Национальное объединение импресе рекуперо [FISE UNIRE], 2009; PlasticsEurope, 2010).

Прогнозируется, что мировой спрос на каучук будет увеличиваться на 4% в год до 26.5 миллионов метрических тонн в 2011 году (Freedonia, 2010). Таким образом, утилизация полимерных отходов является серьезной экологической проблемой, и общественность все больше осознает это. Интерес к утилизации отходов полимерных материалов сосредоточен на новом использовании, а не на захоронении или сжигании.

Что касается утильных шин, то в последние годы большое внимание уделялось заявлениям об их переработке или переработке. Принимая во внимание их сложный состав, медленную скорость разложения на свалке, высокую теплотворную способность и затруднение формы, они могут с трудом сжигаться, но в противном случае они не могут больше отправляться на свалку, и для утилизации утильных шин должна быть приемлемая альтернативная методология.Европейская директива № 31/1999 гласит, что утилизация утильных шин на свалках запрещена, за исключением велосипедных шин и шин с внешним диаметром более 1400 мм. С июля 2006 г. запрет был распространен также на шинкованные шины.

Отходы пластмасс и шин очень привлекательны как источник возобновляемого сырья и химических веществ. Эти продукты могут быть получены пиролизом, нагреванием обычно в отсутствие, но иногда в присутствии окислителя, и эти процессы можно рассматривать как многообещающую технологию.

Пиролиз полимерных материалов или пластикосодержащих отходов, включая утильные шины, является возможным ответом на проблему их утилизации, поскольку он позволяет извлекать газ, нефть и твердые вещества, которые можно использовать в качестве источника продуктов и энергии. В связи с этим растет актуальность процессов пиролиза пластиковых отходов.

Множество исследований термической деструкции полимерных материалов проводится с использованием обычного метода нагрева с внутренним или внешним источником нагрева в инертной или окислительной атмосфере.Обычно для термического разложения требуется рабочая температура выше 450 ° C (Kaminsky et al., 2004; Mastral et al., 2002; Whesterhout et al., 1998).

В этой области также возрос интерес к технологиям микроволнового нагрева, поскольку они могут представлять собой прекрасную альтернативу существующим технологиям, основанным на других традиционных процессах нагрева. СВЧ-нагрев обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с обычными методами нагрева, в основном относящиеся к скорости и распределению нагрева.Принято считать, что, тем не менее, при переключении микроволновой технологии с лабораторного или пилотного процесса на крупномасштабную установку должно возникнуть множество ограничений. Эти ограничения в основном касаются отсутствия данных о пригодности сырья к микроволновому нагреву и, следовательно, правильной настройке экспериментальных параметров процесса.

Основные различия между обычным и микроволновым нагревом показаны в таблице 1.

Таблица 1

Сравнение традиционных и микроволновых технологий нагрева для пиролиза пластмасс.

В этой главе мы сообщаем о состоянии дел, собранных из научной литературы и патентов, а также о нашем опыте и результатах, касающихся процесса пиролиза с микроволновым нагревом полимеров и сложных пластиков.Особое внимание будет уделено влиянию основных переменных процесса на получаемые продукты: настройки оборудования, температура, скорость нагрева, поглотитель микроволн и т. Д. Большое внимание будет уделено пиролизу изношенных шин. Шины из-за высокого содержания углерода (до 30%) подходят для прямого микроволнового пиролиза. Они способны поглощать микроволновую печь и быстро превращать ее в тепло (Meredith, 1998).

Глава состоит из двух основных разделов. Первая часть посвящена исключительно микроволновому пиролизу шин.Мы сообщаем обзор литературы и патентов, мы обсуждаем результаты на основе нашего собственного опыта и объединяем их вместе с нашими недавними достижениями в этой области. В составе продуктов жидкая фракция является наиболее привлекательной из-за высокого содержания в ней ценных углеводородов, таких как: бензол, толуол, ксилолы и лимонен. Мы досконально разбираемся в соотношении технологий компоновки, рабочих параметров и состава продукции. Подробно решаем задачу по максимальному увеличению количества жидкой фракции и ценных углеводородов.

Второй раздел посвящен обзору пиролиза пластических материалов с помощью микроволнового нагрева. Эти полимеры не поглощают микроволновое излучение, и для проведения пиролиза их необходимо смешать с поглотителем микроволнового излучения. Типичными абсорбентами являются: уголь или углеродсодержащие материалы (например, шины), металлы (Hussain et al., 2010) или оксиды металлов (Horikoshi et al., 2009). Мы сообщаем о микроволновом пиролизе основных отработанных полимерных материалов, избегая отправки их на свалку (Каминский, 1992): полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полистирол (PS), полиэтилентерефталат (PET) и поливинилхлорид (PVC). ).Мы представляем предлагаемые процессы и рабочие параметры, используемые для получения возобновляемого сырья, сырья для нефтепереработки или источника энергии.

2. Пиролизные шины

2.1. Почему шины пиролизные?

Обычно политика рециркуляции направлена ​​на максимальное восстановление материалов и минимизацию потерь материалов и энергии, накопленных в отходах (Совет по защите природных ресурсов [NRDC], 2008). Шину с истекшим сроком службы можно повторно использовать для процессов восстановления, которые увеличивают восстановление материала и энергии.Однако эта процедура ограничена качеством утильных шин, их износом и может повторяться не более одного-двух раз. Там, где повторное использование и восстановление невозможно, утильные шины, целые или измельченные, могут использоваться в инженерных работах для многих приложений, таких как: дороги (асфальт, где гранулы улучшают механическую прочность, снижают шум и устраняют аквапланирование), уличная мебель (кровати для бордюров, болларды, велосипедные дорожки, автостоянки, игровые площадки) и спортивные (футбольные поля с синтетической травой и спортивные покрытия для спортивных дорожек).

Разумеется, не весь объем производства утильных шин может быть переработан или повторно использован. На самом деле, 19% из них утилизируется в Италии с процессами термообработки, главным образом для восстановления содержания энергии (FISE UNIRE, 2009). Основные технологические процессы, доступные для термообработки, перечислены ниже:

Только последний упомянутый процесс, пиролиз, имеет характеристики преобразования полимерных отходов в продукты, подходящие для производства энергии или нефтехимического сырья.

2.2. Микроволновый или не микроволновый нагрев в процессах пиролиза: два разных подхода

Пиролиз — это процесс термического крекинга, проводимый в инертной атмосфере, такой как азот, гелий или CO ₂ , и позволяющий полностью восстановить массу в твердом виде (не -летучие вещества), жидкие (конденсируемая фракция) и газообразные (неконденсирующаяся фракция) продукты (Каминский, 2006). Эти три продукта всегда получаются независимо от устройства, источника нагрева, рабочей температуры и скорости нагрева.Обычно целью всех исследований является повышение выхода жидких продуктов и контроль их характеристик. Пиролиз — это эндотермический процесс, типичное потребление энергии 4,0-5,7 МДж кг ^-1 (Piskorz et al., 1999), а требуемая тепловая энергия может быть обеспечена несколькими способами, разделенными на две основные категории: традиционные и нетрадиционные. .

Обычное нагревание включало источники тепла, внутренние (например, частичное сжигание нагрузки) или внешние по отношению к реактору: электрическое сопротивление (Burrueco et al., 2005), пламенем (Williams et al., 1998) или микроволновой печью (Ludlow-Palafox & Chase, 2001). К нетрадиционному нагреву можно также отнести плазму (Tang & Huang, 2004) и сверхкритические жидкости (Chen et al., 1995). До настоящего времени для обычного пиролиза при нагревании без использования микроволн проводились эксперименты с большим количеством устройств и условий реакции. Альтернативой этой технологии является микроволновый пиролиз.

До сих пор для крупномасштабных применений применялся только процесс пиролиза с обычным (внешним или внутренним) нагревом.

Любой аппарат, кроме автоклава, состоит из нескольких основных частей: реактора, теплообменника и системы сбора тепла.

Основной частью любого устройства является реактор, в котором тепло передается от источника к материалу. Доступны многие типы реакторов, здесь перечислены только основные классы: автоклав (de Marco Rodriguez et al., 2001), вращающаяся печь (Li et al., 2004), реактор со статическим слоем (Cunliffe & Williams, 1998; Burrueco et al., al., 2005) и реактора с псевдоожиженным слоем (Kaminsky & Mennerich, 2001, Aylòn et al., 2008; Aylòn et al., 2010). Их характеристики и основные рабочие параметры представлены и сопоставлены в таблице 2.

Таблица 2.

Реактор, применяемый для не микроволнового пиролиза: основные характеристики, рабочая температура и скорость нагрева.

В таблице 2 также подчеркнуты испытанный диапазон температур и скорость нагрева. Температура и скорость нагрева являются параметрами первостепенной важности и вместе с оборудованием влияют на состав продуктов. Чтобы упростить подход, мы сосредоточимся только на этих трех переменных процесса. Другие переменные, такие как размер загрузки, настройка оборудования, время работы пиролиза и поток материала внутри реактора, обсуждаются позже.

Выбор одного из этих реакторов связан с двумя целями: эффективность и управляемая передача тепла полимерному материалу и улетучивание продуктов из реактора в систему сбора. Очень важна эффективная теплопередача из-за плохой теплопроводности шин и полимерного материала. Возможность управления теплопередачей имеет важное значение для получения однородных продуктов.

Без учета остальных переменных реактор с псевдоожиженным слоем удовлетворяет всем вышеперечисленным требованиям.В качестве теплоносителя обычно используется кварцевый песок, предварительно нагретый и поддерживаемый при заданной температуре, в то время как полимерный материал непрерывно подается (Kaminsky & Mennerich, 2001). Тем не менее, этот процесс чувствителен к волокнам и большому количеству металлов и наполнителей (Kaminsky et al., 2004). Это требует высоких эксплуатационных затрат на нагрев и сложную подготовку сырья, что делает этот тип реактора относительно дорогим (Juma et al., 2006). Например, Kaminsky использует 9 кг кварцевого песка для обработки до 4 кг измельченных полимеров (Kaminsky & Mennerich, 2001).

С другой стороны, возможен более простой подход при работе с реактором со статическим слоем или автоклавом в периодическом процессе. Реактор просто нагревается вместе с полимером до необходимой температуры. Эта температура поддерживается до конца эксперимента (

PoE Heist Blueprints Rewards Recipe Guide, Blueprint Reveals 3.12

чертежей используются для грандиозных ограблений. Они работают как контракты, но могут быть раскрыты дополнительные детали, чтобы открыть новые крылья и наградные комнаты.Они содержат награды, относящиеся к объектам экспериментов.

1. Список чертежей ограбления PoE

Советы: , поскольку из грандиозного ограбления трудно сбежать, рекомендуется сначала получить Чертеж, затем улучшить своего персонажа, а затем заполнить чертеж. Я всегда готовлю грандиозное ограбление, когда уровень моего персонажа как минимум на пять уровней выше уровня области чертежа.

Как фармить Blueprint?

• Он падает с монстров по всему миру, в том числе в Delves и Labyrinth.Он также выпадает в других областях лиги, таких как Убежища Предательства и Храм Ацоатль

.

• Получите чертежи из контрактов.
• Частота выпадения чертежей: вы получите доступ к чертежу для грандиозного ограбления примерно один раз за акт или примерно каждые 12 карт.

Купить валюту PoE дешево

• Мгновенная доставка дешевой валюты PoE со скидкой 5%: ВАЛЮТА . Mulefactory — это надежный веб-сайт валюты PoE, который предлагает дешевые Сферы Возвышения, Сферы Хаоса, предметы PoE и т. Д.Платежи: PayPal, Skrill, BitCoin.
• Купите валюту PoE быстро и безопасно со скидкой 3%: AOE . Aoeah — одно из лучших мест для покупки Exalted Orbs. Зарегистрируйте новую учетную запись и получите дополнительную скидку 1%.

2. Как выполнить чертеж

2.1 Показать детали чертежа (необязательно)

PoE 3.12 challenge: найдите комнату или крыло на чертеже ограбления.

Чертеж можно передать следующим NPC для проверки его расположения.Изначально показано только одно крыло, а некоторые комнаты с наградами и точки побега будут заблокированы. Вы можете использовать один «Раскрытие чертежей» и оплатить маркеров Разбойника , чтобы раскрыть подробности.

В раскрытом чертеже будет указано, какие награды доступны на дисплеях курьеров (комнаты наград Grand Heist), но вы не сможете узнать, какие награды будут в сундуках, шкафчиках и боковых комнатах по пути.Любые нераскрытые крылья или комнаты не появятся при выполнении Grand Heist.

2.1.1 Показать комнату

Вы можете открыть одну или несколько комнат за счет валюты Маркера. Сделав это, Вы сможете узнать, какие предметы находятся в комнате. Затем вы можете решить, стоит ли грабить.

2.1.2 Откровенное крыло

Вы можете открыть Крыло или все Крыло за счет валюты-маркера. Как правило, он содержит маршрут эвакуации и другие ценные детали.

2.1.3 Какую часть чертежа вам нужно раскрыть, прежде чем вы сможете провести грандиозное ограбление?

Вы можете полностью пропустить раскрытие чего-либо на чертеже и сразу перейти к блокировке персонажей, которых вы возьмете, но при этом вы упустите большую часть ценности чертежа. Вы можете разблокировать столько, сколько хотите или можете себе позволить. Чем больше вы разблокируете, тем больше вы получите от своего грандиозного ограбления.

2.2 Назначьте разбойников

Затем

чертежей можно перенести в таблицу планирования, чтобы назначить на нее своих разбойников.Для каждого крыла требуется три разбойника с квалификационными навыками. Назначение дополнительных Разбойников увеличит плату, необходимую для выполнения ограбления. Затем вы можете подтвердить планы, чтобы зафиксировать свои планы. После того, как вы подтвердите план, вы не сможете раскрыть дополнительные детали или изменить свои задания Разбойника. Однако вы все равно можете изменить аффиксы Blueprint после того, как подтвердите планы.

2.3 Подготовка к грандиозному ограблению

Отнесите чертеж Адии, Путешественнику.

2.4 Завершить чертеж

Целевым предметом внутри дисплея Curio будет набор наград Blueprint: экспериментальные базовые типы, реплика уникальных предметов, оружие или нательный доспех с чарами, воровские безделушки или валюта (перечисленные в описании предмета) вместо предмета, который можно продать за маркеры разбойника. Вы можете взять только одну до начала Lockdown.

• Зачарованное вооружение. Это чары для оружия и нательных доспехов. Эти чары накладываются на неестественно мощные редкие предметы и влияют на величину модификаторов этих предметов.Некоторые из этих чар настолько сильны, что имеют существенные недостатки.
• Воровские безделушки или валюта. Воровские безделушки дают бонусы к выпадению предметов для ограблений. Брелки могут иметь до четырех аффиксов и могут быть повреждены. Слот для брелка можно разблокировать, щелкнув скульптуру «Уловка» на дисплее сувениров.
• Реплики или экспериментальные предметы. Реплика Уникальные предметы являются результатом попыток воссоздать уникальные легендарные предметы, конечный продукт которых имеет несколько важных отличий.Они часто подходят для персонажей, совершенно отличных от оригинальных. Экспериментируемые базовые типы — это множество новых базовых типов предметов, обладающих экзотическими свойствами, которые отличаются от их аналогов в основной игре.
• Необычные самоцветы. Это самоцветы альтернативного качества. У драгоценного камня может быть до трех альтернативных качеств: аномальное, расходящееся, призрачное. Необычные самоцветы придают еще большую глубину существующим самоцветам умений и поддержки. У каждого существующего камня Path of Exile есть до трех необычных версий, которые дают бонусы качества, отличные от исходных драгоценных камней.Некоторые просто увеличивают силу камня, в то время как другие полностью меняют то, что строит наибольшую выгоду от камня.

3. Рецепт чертежа ограбления PoE

Более подробную информацию о рецептах поставщиков Heist Blueprint вы можете найти в этой статье.

4. Награды за проект PoE

Пиролизное масло — Экология с открытым исходным кодом

Основное > Энергетика > Биотопливо

Пиролизное масло или «био-масло» является продуктом пиролиза различных материалов, таких как:

• При нагревании древесины или другой биомассы до достаточной температуры в среде с низким или нулевым содержанием кислорода образуются летучие компоненты
• После охлаждения некоторые из них находятся в газообразном состоянии (водород, окись углерода, газообразные углеводороды), а другие находятся в жидкой форме, так называемое пиролизное масло
• Это масло является плотным источником топлива — для таких применений, как отопление и производство пара.
• Таким образом, это менее технологичный заменитель нефтяного топлива в некоторых приложениях с более низкой теплотворной способностью, чем дизельное топливо.
• В настоящее время не может заменить дизельное топливо в стандартных дизельных двигателях внутреннего сгорания из-за высокой вязкости и кислотности
• Модернизация биомасла до дизельного топлива с помощью процесса Фишера-Тропша возможна, но не может быть практичной в малых масштабах
• Также существуют химические пути
• Недавно был обнаружен дешевый способ с открытым исходным кодом для улучшения биомасла с помощью Red Mud в качестве катализатора.

Бионефть («биокруд») прямо с фермы.

• Нужно найти какой-нибудь паспорт безопасности для него или, возможно, аналогичный продукт «креозит» / древесная смола?
• ВЕРОЯТНО не очень хорошо
• Не помешает использовать:
  • Перчатки
  • Вытяжной шкаф и респиратор и / или хорошая вентиляция в рабочем пространстве
• Пока он не превратится в конечное топливо / продукты, просто используйте:
  • Хорошая вентиляция и мыть руки после воздействия

Сценарии использования

Пиролизное масло чаще всего получают в результате пиролиза биомассы, но также возможны и другие источники, такие как пластиковые отходы и старые шины.Типичные промышленные применения пиролизного масла в качестве топлива:

• Котлы
• Печи
• Генераторы горячей воды
• Генераторы горячего воздуха
• Нагреватель теплоносителя
• Электрогенераторы (смешанные с 50% дизельным топливом)
• Дизельные насосы (смешанные с 50% дизельного топлива)

Методы использования

• Может использоваться напрямую (хотя и не так эффективно и загрязняет окружающую среду) как:
• В случае переработки его можно использовать в качестве соответствующих углеводородов.
  • Фильтрация, водоотделение + химическая сушка и фракционная перегонка — основные рабочие процессы
  • Можно ли использовать его в качестве сырья для производства биодизеля?
• Реакторы, скорее всего, также будут производить следующие полезные продукты:

Производство

Постпроизводственная фильтрация

• Простая вакуумная фильтрация]] через фильтр
• Можно даже использовать тонкую металлическую сетку для повторного использования (кислотность может быть проблемой для этого, но возможно ткань / керамика?)

Водоотделение + сушка

Базовое разделение

• Разделительная воронка или аналогичное устройство (метод пипетки для малых объемов, ведра с носиками для дешевых установок и т. Д.) Может отделять большую часть воды.
• Может ли водоотделитель / сифон для дизельного топлива быть хорошим вариантом OTS?
• Может использоваться автоматическое дозирующее устройство или непрерывный сепаратор нефти и воды

Технология непрерывного пиролиза для биомассы и отходов

Процесс пиролиза в мобильном, контейнерном и стационарном оборудовании

Что делает технологию пиролиза Biogreen® уникальной?

• Промышленный пиролиз работает более десяти лет: первая установка введена в эксплуатацию в 2003 г.
• Непрерывный и полностью автоматический процесс пиролиза
• Продукция высочайшего качества
• Полный и надежный контроль условий лечения
• Простота изменения условий эксплуатации
• Доступность по всему миру
• Разнообразие размеров и конфигураций
• Компактность; «Бережливое и среднее» оборудование

Biogreen® — это инновационный запатентованный процесс пиролиза, работающий с 2003 года.Уже более десяти лет наше решение работает для преобразования биомассы, пластмасс и отходов в энергию и полезные продукты.

Процесс пиролиза

Biogreen основан на электрически нагреваемом шнековом конвейере (Spirajoule®), предназначенном для расширенной термической обработки при температурах до 800 ° C и выше. Температура обрабатываемого продукта точно контролируется на основе заданных температур. Время пребывания материала внутри реактора Biogreen® регулируется скоростью вращения шнека. Термическая конверсия осуществляется в бескислородной (пиролизной) атмосфере в уникальной конструкции оборудования, что гарантирует неизменное качество продукта, получаемого в результате обработки.

Защищенная международными патентами, Biogreen® представляет собой чрезвычайно универсальную систему, которая предлагает широкий спектр возможностей для термохимического преобразования биомассы и отходов в материалы и энергию с высокой добавленной стоимостью.

Biogreen — один из ведущих процессов пиролиза в Европе, который продемонстрировал надежность и производительность более десяти лет эксплуатации.

Каковы применения процесса пиролиза Biogreen®?

• Производство твердого топлива из биомассы (процесс торрефикации)
• муниципальные отходы, промышленные отходы (RDF / SRF) преобразование в электроэнергию
• Производство биоугля (питательные вещества и усилители почвы)
• переработка ила и промышленных осадков в тепло и электроэнергию

Какова мощность процесса пиролиза Biogreen?

Модуль

Biogreen® рассчитан на переработку до 2,5 м3 / ч.Фактическая массовая вместимость связана с примененным временем обработки («временем пребывания») сырого продукта и его кажущейся плотностью (кг / м3). Время пребывания материала устанавливается на панели управления Biogreen® и регулируется скоростью вращения шнека. Для получения большей производительности установки пиролиза Biogreen® размещены параллельно.

Комментарии закрыты.

Азия .ru

.