Pyrolýzový plyn: příjem, teplota gorenje, aplikace

Potřeba používat palivově úsporná paliva je ve světě již dávno zpožděna. Například v Evropě je pyrolýzový plyn již dnes poměrně široce používán. Na takové palivo může pracovat různé druhy kuchyňských zařízení, topných zařízení a dokonce i automobilů.

Definice

Ve skutečnosti pod samotným pojmem "pyrolýza" chemici chápou rozpad látky na molekulární úrovni působením vysoké teploty, obvykle při absenci vzduchu. Složité sloučeniny se za takových podmínek rozkládají na jednodušší. V tomto případě se v prostředí tvoří různé druhy nových prvků. Pyrolýza je tedy v zásadě běžným procesem suché destilace.

Plyn z palivového dřeva

Při spalování paliva při vysokých teplotách se v prostředí bez kyslíku vytvářejí následující produkty spalování:

• pyrolýzní plyn;

• pyrolytická pryskyřice (kapalný produkt).

První ze seznamu produkt má mimo jiné tu vlastnost, která se může tvořit při spalování paliva v kyslíkovém prostředí. V tomto případě však můžete získat plyn pouze za předpokladu spalování paliva při teplotě nejméně 500 °C.

Jaké produkty lze použít

Pyrolýzní kotle v domácnostech mohou pracovat na obyčejném dřevě nebo speciálních paletách, například z pilin nebo lisovaných třísek. Různé druhy domácího a průmyslového odpadu mohou být také podrobeny pyrolýze. Spáleno podobným způsobem, například guma, staré pneumatiky pro automobily, plastové, které sloužily, věci atd. V tomto případě pyrolýza umožňuje nejen získat určitý podíl tepla, ale také udržovat čisté prostředí. Koneckonců, jak víte, plast se v zemi po dlouhou dobu nerozkládá. Různé druhy materiálů obsahujících ropu velmi znečišťují jako sami půdy a vodní útvary.

Mohou být také spáleny podobným způsobem:

• papír, lepenka, Textil;

• metan;

• uhlovodík;

• rašelina;

• nekovové dřevo (včetně chemicky impregnovaného);

• sláma, listy, skořápky ořechů, plevel.

Kromě toho mohou být zbytky barev a laků, oleje atd. zpracovávány pyrolytickou reakcí. Umožňuje také udržovat čisté prostředí.

Složení

Plyn produkovaný pyrolýzou obsahuje mimo jiné mnoho pevných částic, obvykle ve formě sazí. Zahrnuje také různé druhy chemických složek, například vodík. Hlavní složení pyrolýzního plynu je však stále následující:

• těkavé uhlovodíky;

• uhelnatý.

Velmi nebezpečné pro zdraví člověka a dokonce i jeho život s touto reakcí je tvořen neúplným spalováním dřevěného uhlí.

Druhy pyrolýzy

V současné době existují pouze dva základní typy podobných reakcí. Pyrolýza může být:

• suchý;

• oxidační.

První typ reakcí je zase rozdělen na:

• nízkoteplotní;

• vysokoteplotní.

Jak se získává plyn: oxidační pyrolýza

Tato reakce se dnes nazývá nejekologičtější a nejproduktivnější. V tomto případě dochází k pyrolýze při velmi vysokých teplotách. Například při spalování metanu je na něj smícháno určité procento kyslíku. Při částečném spalování uvolňuje látka v tomto případě obrovské množství energie. Výsledkem je, že zbytky směsi se zahřejí na teplotu 16 000 °C.

Používá se oxidační pyrolytická reakce v hlavně pro spalování různých druhů průmyslových materiálů obsahujících ropu, jakož i plastů a pryže. Plyn v tomto případě může jít například na vytápění dílen samotného podniku zabývajícího se likvidací odpadu.

Suchá pyrolýza

K takové reakci dochází bez účasti kyslíku a, jak již bylo zmíněno, může být zase nízká nebo vysoká teplota. V prvním případě se palivo zahřívá maximálně — na 1000 °C, ve druhém-nad 1000 °C. K získání velkého množství pyrolýzního plynu se používají hlavně vysokoteplotní reakce.

Při spalování paliva v prostředí do 800 °C se získá poměrně hodně plynu s nízkým spalováním. V tomto případě také zůstává poměrně malé množství koksu a tekutých pryskyřic.

Za nejvhodnější se považuje získání pyrolýzního plynu při teplotách mezi 900 a 1000 °C. V tomto případě již existuje maximální procento jeho produkce. Současně má plyn získaný podobným způsobem minimální spalovací teplo. Takový produkt je mimo jiné považován za vysoce kvalitní palivo vhodné pro přepravu na dlouhé vzdálenosti.

Při spalování paliva při teplotách mezi 450 a 500 °C je na výstupu velmi málo pevných zbytků i plynu. Ten se neliší ve vysoké kvalitě, protože má maximální spalovací teplo.

Kde lze použít plyn

Proces pyrolýzy tak umožňuje vytápění všech druhů místností s nejmenšími ztrátami paliva. Také díky použití této reakce zůstává čistý životní prostředí. Ale kde lze pyrolýzový plyn produkovaný spalováním paliva v prostředí bez kyslíku použít?

Tento produkt spalování je dnes celosvětově považován především za alternativní ekonomický zdroj tepelná energie. V některých evropských zemích je pyrolýzový plyn již dlouho běžným palivem, na kterém běží zařízení, které ohřívá vodu( pro topné systémy a HB), elektřinu, páru.

Kotel

Od starověku člověk vytápěl svá obydlí pomocí konvenčních pecí fungujících na dřevěném a uhlí. Domy byly později vybaveny moderními kotli na tuhá paliva, které fungují na stejném druhu paliva. Takové jednotky se používají k vytápění bytů v moderní době. Jsou levné a pro jejich instalaci nemusíte dostávat povolení v různých případech. Konvenční kotle na tuhá paliva však mají jednu docela vážnou nevýhodu. Spotřebovávají palivo velmi neekonomicky. V komorách takových jednotek zůstává mnoho zbytků spalování. Kromě toho část tepla generovaného takovým zařízením jednoduše letí" do potrubí " spolu s kouřem.

Inženýři, kteří se rozhodli opravit tento mínus kotlů na tuhá paliva, a nakonec přišli s pyrolýzními topnými jednotkami, které jsou hospodárné a snadno ovladatelné. V takových kotlích jsou mimo jiné další komory, ve kterých dochází ke spalování pyrolýzního plynu.

Reakce v agregátech této odrůdy probíhá se silným nedostatkem kyslíku (15 %). Dřevo nebo jakékoli jiné palivo v tomto typu zařízení se rozpadá na plyny a malé množství anorganických zbytků. V pyrolýzních plynech může teplota Gorenje v komoře po spalování dosáhnout 110-1200 °C.

Kde jinde se používá plyn

Pyrolýza tak získala nejširší využití v systémech vytápění a ohřevu vody. Tato reakce je také široce používána:

• ve zpracovatelském průmyslu;

• v chemickém;

• při dezinfekci.

Někdy se pyrolýzní plyn v moderní době používá také jako palivo pro různé druhy zařízení nebo, jak již bylo zmíněno, pro automobily.

Zařízení na výrobu plynu

Zařízení tohoto typu se používá k výrobě vysoce kvalitního pyrolýzního paliva, které lze v některých případech nahradit například tradičním zemním plynem. Jedná se o takové instalace vzduchotěsné pece s nastavitelným přívodem vzduchu. Komín tohoto typu zařízení se může mimo jiné překrývat.

Pyrolýzní plyn se získává v takových zařízeních následujícím způsobem:

1. Pumpujte vzduch do pece pomocí čerpadla.

2. Po zahřátí obsahu zařízení na určitou teplotu se přívod vzduchu zastaví.

3. Hustý černý kouř vycházející z instalace je očištěn od sazí pomocí cyklónů.

4. Vodní pára se odstraní z pyrolýzního plynu, aby se zvýšila teplota jeho spalování (provádí se chladičem).

5. Plyn se přivádí do jemného filtru, jehož konstrukce zahrnuje nádobu s vodou, elektrostatickou instalaci a kartonové kazety.

Čištění pyrolýzních plynů před jejich použitím v průmyslu a někdy v každodenním životě by mělo být provedeno nutně. Pevné látky a různé druhy chemických nečistot se mohou stát příčina poruchy zařízení poháněná tímto typem paliva. Dále může být do válce čerpán například pyrolýzový plyn.

Použití paliva z generátoru plynu v každodenním životě

Instalace tohoto typu se nejčastěji používají samozřejmě ve výrobě. Někdy se však kupují i pro soukromé domy. Získání pyrolýzního plynu doma je relativně jednoduchá záležitost. Někteří řemeslníci často dokonce vyrábějí plynové generátory vlastními rukama.

Plyn získaný z domácích instalací může být použit pro různé účely. Velmi často například soukromníci připojují běžné kuchyňské sporáky k výrobníkům plynu. Spalování pyrolýzního plynu není tak intenzivní jako zemní plyn Gorenje. Použití desky k zamýšlenému účelu při její aplikaci je však stále docela pohodlné.

Také generátory plynu v každodenním životě jsou často připojeny, například autogen. Při přívodu kyslíku při použití prirolýzního plynu dosahuje teplota plamene v takovém zařízení 2000 °C.

Jak již bylo zmíněno, v doma pyrolýzový plyn lze použít také jako palivo do auta. Pro takové použití bude nutné motor stroje jen mírně upravit. V tomto případě mohou benzínové i naftové motory pracovat na takovém palivu. Takový plyn se často používá doma a v elektrických generátorech.

Vlastnosti aplikace

Pyrolýzní plyn má tedy o něco nižší stupeň přenosu tepla než zemní plyn nebo zkapalněný plyn. Proto pro správnou funkci různých druhů topných a kuchyňských zařízení při jeho použití pro správné intenzivnější spalování je nutné zvýšit jeho dodávku.

Například v kuchyňském vybavení se trysky mohou vrtat. Pyrolýzní plynová pec bude v tomto případě fungovat stejně jako zemní plyn. To znamená, že intenzita spalování paliva bude stejná Gorenje. Také pro převod různých druhů zařízení na jiný typ plynu se často mění jeho firmware. V autech pro provoz na takové palivo zcela vyměňte palivový systém.

Auta na dřevo

V Sovětském svazu byly na počátku dvacátých let velmi široce používány kamiony na výrobu plynu. V těchto letech jsme v naší zemi dokonce testovali soutěžní testy takových automobilů.

Profesor nainstaloval první plynový generátorový motor na auto u nás v SSSR. S. Naumov v roce 1927. V roce 1928. v Rusku začal vědecký institut pro automobilový průmysl navrhovat taková auta. Odborníci této instituce poté provedli experimenty se zahraničními stroji "Imbert-Dietrich" a "PIP".

První plynový generátor Nati-1 postavený v naší zemi pracoval na konvenčním palivovém dříví. V roce 1932. byla také vytvořena instalace Nati-3 určená pro motorový člun. Současně se v Rusku objevil první automobilový generátor plynu vytvořený s podporou společnosti "Avtodor". Název dostal "Autodor-1". Ještě později bylo v SSSR vyvinuto několik pokročilejších instalací tohoto typu. Složení pyrolýzního plynu získaného jejich použitím bylo ve skutečnosti velmi kvalitní. Automobily poháněné tímto palivem se vyznačovaly spolehlivostí, vynikajícími provozními vlastnostmi a dlouhou životností životnost.

Během druhé světové války byly na frontách a vzadu v SSSR aktivně používány kamiony na výrobu plynu ZIS - 5 a GAZ-AA. Do konce války bylo v zemi provozováno již asi 200 tisíc. auta s motory na pyrolýzní plyn.

Použití takového paliva bylo samozřejmě způsobeno především nedostatkem ropných produktů v té době v zemi. Neměli byste si však myslet, že pyrolýzový plyn byl aplikován pouze kvůli schodku státního rozpočtu. Takové palivo bylo v té době považováno za poměrně účinné a slibné a bylo používáno nejen v Rusku. Například ve 20. a 30. letech minulého století se v zemích jako Francie, Německo, Velká Británie, Finsko, Švédsko rozšířilo automobilové vybavení na pyrolýzu. Také stroje poháněné takovým plynem byly široce používány v některých zemích Asie. Například automobily tohoto typu byly v té době úspěšně provozovány v Číně, Japonsku a Indii.

Historický odkaz

Pyrolýza stromu je jedním z prvních chemických procesů, které lidé začali aktivně používat. Například v Rusku byla taková reakce již v XII. Ten byl dále použit k impregnaci LAN a ke zpracování říčních a námořních plavidel. V průmyslovém měřítku začali Švédové jako první používat pyrolýzu k impregnaci dřeva. V této zemi byla tato reakce také použita k výrobě impregnační pryskyřice.

Na začátku 20. století se v Rusku vytvořilo několik nejlepších škol na světě pro pyrolýzu dřeva. Důvodem byla samozřejmě především skutečnost, že na území naší země roste mnoho lesů. Před zahájením používání zemního plynu u nás v Rusku bylo v mnoha podnicích instalováno výkonné zařízení na výrobu plynu. Tyto instalace byly použity před příchodem pracujících na zemní plyn dost dlouho.

Takové zařízení bylo samozřejmě v budoucnu považováno za zastaralé. Zařízení na výrobu plynu z továren byla odstraněna. A dosud bohužel pyrolýza jako druh alternativního ekonomického paliva na rozdíl od evropských zemí v Ruské federaci nebyla široce přijímána. Tento typ paliva v Rusku je však prozatím považován za docela slibný. Možná proto bude pyrolýzový plyn brzy používán v naší zemi mnohem širší. Koneckonců, použití takového paliva vám nejen ušetří peníze, ale také ušetří životní prostředí.