Піроліз тирси в домашніх умовах для виготовлення палива

Будь-які деревні відходи можна використовувати для отримання пального піролізного газу.

За співвідношенням обсяг / виділення тепла піролізний газ поступається природному газу (різниця в 25-50% на користь природного), тому його можна використовувати в звичайних котлах, але в більшому обсязі.

Крім того, піролізний газ можна використовувати в якості палива для автомобільних двигунів, однак потужність буде нижче на:

  • 20-40% в порівнянні зі скрапленим природним газом (пропан, метан, бутан);
  • 30-50% в порівнянні з бензином.

Проте, машина буде їхати, а витрати на пальне виявляться істотно нижче. Адже при їзді в звичайних режимах мотор ніколи не використовують на повну потужність.

Єдиним мінусом використання піролізного газу виявиться менше прискорення під час розгону, тобто складніше буде обганяти машини на трасі.

У статті ми розповімо про те:

  • що таке піроліз;
  • яке обладнання використовують для піролізу;
  • як очищають піролізні гази;
  • як застосовують піролізні гази.

Що таке піроліз?

Піроліз – це термічний розклад деревини, в результаті якого целюлоза розпадається на:

  • водень;
  • чадний газ (СО);
  • азот;
  • водяна пара;
  • вуглекислий газ (СО2).

піроліз починається при температурі 300-400 градусів і протікає при відсутності кисню.

Однак для реакції, що самопідтримується необхідна невелика кількість кисню, щоб частина деревини горіла і підтримувала високу температуру. Тому в піролізних установках процес протікає при сильному дефіциті кисню (15-30% від необхідного).

Якщо ж подати більше кисню, то піролізні гази згорять прямо в установці.

У процесі піролізу деревина розпадається на різні гази і невелика кількість неорганічних залишків, тому утворення золи в піролізних установках в десятки разів менше, ніж при звичайному спалюванні відходів деревини.

ефективність піролізу безпосередньо залежить від вологості деревини – ніж вологої деревини, тим більше тепла потрібно для термічного розкладання і тим більше в піролізному газі водяної пари.

Тому відходи деревини попередньо сушать в спеціальних установках, про які ви можете прочитати в статті Устаткування для переробки деревини.

Яке паливо підходить для отримання газу?

процес піролізу може протікати в будь-який органіці, однак найчастіше для отримання газу використовують деревні відходи, гілки та інший аналогічний матеріал.

На теплотворну здатність готового палива впливають щільність і вологість вихідного матеріалу, причому під щільністю на увазі саме питома вага деревини.

Чим вологі паливо, тим більше енергії буде витрачатися на підтримку процесу піролізу і тим вище виявиться зміст водяної пари на виході.

Разом з тирсою в газогенератор можна завантажувати стружку і тріску з здорової або хворої деревини, а також будь-які відходи обробки і переробки деревини в сухому вигляді.

Крім того, в якості палива можна використовувати навіть опале листя і деревну кору, проте їх теплотворна здатність набагато нижче, ніж у здорової деревини, внаслідок чого він газогенератора на одній закладці палива буде набагато менше.

газогенераторні установки

Апарати і пристрої для отримання піролізного газу називають газогенераторними установками.

Вони являють собою герметичну піч з регульованою подачею повітря і можливістю перекриття димоходу.

Щоб знизити вимоги до димоходу, повітря в них подають примусово, використовуючи для цього відцентрові насоси.

Причому або використовують насос із змінною продуктивністю (Це роблять за допомогою частотного перетворювача), або встановлюють кілька насосів, щоб забезпечити максимальну подачу повітря в режимі розпалювання.

Коли вміст установки розгорається, подачу повітря скорочують, залишаючи лише мінімум, необхідний для підтримки оптимальної температури.

В результаті з установки починає виходити густий чорний дим, який містить незгорілий вуглець (сажу) і піролізні гази.

Відразу використовувати цей газ не можна через велику кількість сажі, тому його очищають за допомогою різних пристроїв, найбільш популярні з яких циклони.

Зібрану циклоном сажу можна або завантажувати разом з ві
дходами деревини в газогенераторну установку або продавати виробникам шин. Адже сажа – один з основних компонентів, частка якого доходить до 30%.

Крім того, з піролізного газу видаляють водяна пара, що підвищує температуру його згоряння. Для цього газ проводять через охолоджувач, де водяна пара конденсується у вигляді крапельок води.

У міру накопичення води її зливають через спеціальний кран, розташований внизу охолоджувача.

Після цього газ подають в фільтр тонкого очищення, в якості якого використовують електростатичні пристрої, картонні картриджі і ємність з водою.

Електростатичні пристрої працюють за рахунок різної електричної ємності газу та будь-яких твердих частинок.

Під впливом статичної електрики тверді частинки прилипають до позитивного або негативного електроду (залежить від електричного потенціалу частинки), а газ проходить без перешкод.

Електроди необхідно періодично очищати від налиплого на них сажі.

картонні фільтри працюють за принципом сітки – вони пропускають через себе гази і тверді частинки, які менше розміру пір, які пронизують весь картридж, тому його доводиться регулярно міняти, що обходиться недешево.

Вода в ємності не затримує газ, але вловлює найдрібніші тверді частинки сажі. У міру забруднення воду зливають і заливають нову. Злиту воду випарюють, щоб отримати сажу, яку потім або відправляють в газогенераторну установку, або продають виробникам покришок.

особливості обладнання

Незважаючи на те, що тирса – це теж деревина і основні принципи отримання газу з них такі ж, для їх переробки не можна використовувати звичайні газогенератори.

Це пов’язано з особливостями руху повітря через масив палива.

Великі деревні відходи прилягають один до одного нещільно, тому повітря між ними легко проходить в будь-яку сторону.

Коли паливна ємність заповнена тирсою, то повітря між ними проходить дуже слабо, так само як не може пройти і піролізний газ.

Тому в установках, призначених для отримання піролізного газу з тирси і стружки, повітря подається в декількох місцях, а отвір для виходу газу розташоване зверху.

Збираючись купувати газогенератор, не забудьте уточнити, чи призначений він для роботи на тирсі та стружці. Адже генератори, призначені для переробки великих відходів, погано працюють з дрібними, а призначені для дрібних відходів можуть переробляти і великі.

вартість газифікаторів

Ми підготували таблицю, в яку включили найбільш популярні моделі газогенераторних установок.

Більшість з них призначені для спільного використання з опалювальними котлами, однак їх можна пристосувати і для інших цілей.

Крім того, в список ми включили напівпромисловий газогенератор для автомобіля. щоб уточнити його параметри і підібрати найбільш підходящий для вашого автомобіля, необхідно звернутися до відповідного постачальника по посиланню, яка вказана в таблиці.

Як зробити газогенератор самостійно?

Висока вартість промислових і напівпромислових газогенераторів змушує багатьох робити ці пристрої самостійно. Тим більше, нічого особливо складного в цьому немає.

Ми підготували посилання на тематичні форуми, де обговорюють виготовлення різних моделей газогенераторів.

Там же ви знайдете поради, що полегшують пошук матеріалів для виготовлення цього пристрою, а також різні рекомендації, які допоможуть вибрати ту чи іншу модель для самостійного виготовлення.

Ось посилання на тематичні форуми:

Способи використання піролізного газу

Цей газ використовують для різних потреб.

До газогенератора можна підключити кухонну піч і вогонь на ній буде лише трохи менше того, який отримують, спалюючи пропан або бутан.

До нього можна підключити автоген (буде потрібно більш якісна очистка) і при подачі кисню температура полум’я досягне двох тисяч градусів.

На такому газі добре працюють газові електрогенератори і автомобільні двигуни.

Бензиновий автомобільний мотор, після невеликої переробки, непогано працює на газі, що виробляється газогенераторної установкою.

Дизельний двигун також може працювати на такому газі, але потрібно більш серйозна переробка паливної системи.

повної потужності від такого двигуна не от
римати,
але від ¼ до ½ він видасть, якщо вистачить продуктивності газогенератора.

В умовах постійного зростання цін на паливо газогенератор, встановлений в багажнику машини дозволить серйозно знизити витрати на пальне. Це особливо актуально для тракторів, мотори яких працюють в одному режимі.

Однак найчастіше піролізний газ використовують для опалення. Адже 3-4 кілограми тирси дають ту ж теплову енергію, що і 1 м3 природного газу.

Якщо є можливість безкоштовно або дешево діставати тирса, то економія виходить досить відчутною. Тому деревообробні підприємства, цеху і пилорами можна опалювати, не витрачаючи грошей на покупку енергоресурсів, адже стружка, тріска і тирса на таких підприємствах з’являються постійно і у величезних обсягах.

Адаптація для роботи на новому паливі

Через великий вміст азоту теплотворна здатність піролізного газу нижче, ніж будь-якого природного або скрапленого газу.

Для правильного згоряння і виділення потрібної кількості тепла необхідно збільшувати подачу газу.

Для цього в кухонних печах та опалювальних котлах без електронного управління рассверливают жиклери.

В котлах з електронним управлінням збільшують діаметр форсунок та змінюють прошивку (програмне забезпечення).

В автомобілях необхідно повністю переробляти паливну систему, тому найпростіше перевести на піролізний газ карбюраторні машини.

Ми рекомендуємо переводити на піролізний газ лише недорогу техніку, яка не перебуває на гарантії.

Використання невідповідного під якісь стандарти палива нерідко є підставою для відмови в гарантійному ремонті.

Крім того, переводити будь-яке обладнання на пріролізний газ необхідно тільки після ретельного вивчення форумів, на яких користувачі діляться досвідом подібних робіт.

Також ми рекомендуємо максимально серйозно поставитися до очищення палива, це не тільки підвищить його теплотворну здатність, але і знизить ризик засмічення паливної системи опалювального приладу.

Відео по темі

Про піролізі відходів переробки деревини дивіться в цьому відео:

висновок

Піролізний газ, який отримують з тирси та інших відходів деревини, є ефективним і недорогим паливом.

Тому використання піролізних газогенераторів виправдано в тих випадках, коли є доступ до дуже дешевим або безкоштовним відходів деревини.

Ссылка на основную публикацию