Древесина и её топливные свойства

Древесина и её топливные свойства

Растущее дерево состоит из следующих частей: кора – 6%, листва – 9%, пень, корни – 9%, ветви – 16%, ствол – 60%.
Древесина – многолетняя ткань, образующаяся в результате вторичного прироста в стволе, ветвях и корнях деревьев и кустарников
Все твердые топлива состоят из горючей части и балласта. Балластом являются зола и влага. Горючую часть определяет количество связанного углерода и летучих веществ.
Содержание углерода в древесине – 48 – 50%, в коре – 51- 66%.

Важный показатель, который играет существенную роль в процессе производства древесного угля и отражается на продолжительности процесса углежжения и качестве готового продукта – это ее влажность. Влажность древесной биомассы — это количественная характеристика, показывающая содержание в биомассе влаги. Свободная влага находится в полостях клеток и межклеточном пространстве, легко удаляется при сушке. Связанная влага находится внутри стенок клеток, трудно удаляется. Изначально природная влажность древесины может составлять – 45 – 60%, после сушки – 15 – 25%.

Зольностью называют содержание в топливе минеральных веществ, остающихся после полного сгорания всей горючей массы. Зола является нежелательной частью топлива, так как снижает содержание горючих элементов и затрудняет эксплуатацию топочных устройств. Зольность древесины 0,1-1,2%.

Летучие вещества – газообразные и парообразные продукты, выделяющиеся при нагревании древесины на воздухе до 900°С в течение 7 минут. В энергетике содержание летучих в топливе определяет воспламеняемость топлива.

Данные по переработке угля в Водород

1 кг. (C) + 1,5 кг. (Н2О) = 2,333 кг (СО) + 0,167 кг (H2) или 1,86 м3 (СО) + 1,87 м3 (Н2)

Горючая масса топлива — это биомасса, из которой удалены влага и зола. Ее состав определяется уравнением:
                                                Сггг+Nr=100%

Теплотой сгорания биомассы называется количество тепла, выделяемое при сгорании 1 кг вещества. Теплота сгорания стволовой древесины зависит только от двух величин: зольности и влажности.

Целлюлоза – главный компонент древесины. Основной строительный материал растительного мира, образующий клеточные стенки. Содержание целлюлозы в древесине 45-50%. Промышленное значение имеют лишь два источника целлюлозы – хлопок и древесная масса. Целлюлозу используют для изготовления бумаги и картона, для химической переработки на искусственные волокна (ацетатные, вискозные, медноаммиачные), для получения пластмасс, полимерных пленок, кино- и фотопленки, лаков  и эмалей, бездымного пороха и др.

БОЛЕЕ ПОДРОБНО: СМОТРИТЕ ПРЕЗЕНТАЦИЮ >>>

Лигнин – сложное полимерное соединение, содержащееся в клетках сосудистых растений. Отложение лигнина в клеточных оболочках вызывает одеревенение клеток и увеличивает их прочность. Древесина лиственных пород содержит 20—30% лигнина, хвойных — до 50%. Одеревеневшие клеточные оболочки обладают ультраструктурой, которую можно сравнить со структурой железобетона: микрофибриллы целлюлозы по своим свойствам соответствуют арматуре, а лигнин, обладающий высокой прочностью на сжатие, — бетону

Лигнин – ценное химическое сырьё: может применяться как наполнитель для полимерных материалов, как компонент клеев, в качестве пластификатора в керамическом производстве, для получения лигнинового угля, активного угля, при производстве пористого кирпича и др. Может служить котельным топливом.
Неорганические вещества в древесине выделяются в виде золы.

Основные группы низкомолекулярных соединений:

  • Алифатические кислоты. В древесине содержатся насыщенные и ненасыщенные высшие жирные кислоты, главным образом, в форме эфиров с глицерином (жиры и масла) или с высшими спиртами (воски). Содержится и уксусная кислота в виде сложных эфиров.
  • Спирты.  Алифатические спирты присутствуют в виде сложных эфиров. Присутствуют и ароматические и алициклические спирты в виде стероидов и гликозидов.
  • Неорганические вещества. В минеральных веществах древесины умеренного климатического пояса основными элементами являются калий, кальций, магний.  В тропических древесных породах главными могут быть и другие элементы, например, кремний. Полностью остаются в золе.

Экстрактивные вещества – это вещества, которые могут быть извлечены из древесины и коры путем экстракции водой и органическими растворителями (пар, спирт, эфир). Пример – терпены, фенолы, углеводороды, лигнины, жиры, масла, воск и пр.

Водой экстрагируются дубильные и красящие вещества, камеди. Дубильные вещества обладают вяжущим действием, используются для выделки кож (дубления) из сырых шкур животных. Камеди представляют собой водорастворимые смолообразные вещества, состоящие в основном из полисахаридов. Используются для изготовления медицинских препаратов (таблеток от кашля), для обработки тканей, соломы и др.

Органическими растворителями из древесины выделяют  смоляные и жирные кислоты, воски, стерины и др. Смолы.  В смоле хвойных пород содержится около 40% терпенов и смоляных кислот. Терпены составляют основу  технического продукта – скипидара. Живица – жидкость, выделяющаяся при ранении ствола. Содержит жидкую, легко подвижную и летучую с водяным паром часть и смоляную часть, содержащую смоляные кислоты. При уваривании  смоляных кислот образуется  технический продукт – канифоль.

illiquid wood - raw material for the production of charcoal

 

Производство древесного угля из отходов деревообработки

Производство древесного угля не означает необходимости вырубки лесов, уничтожение ценных пород деревьев и «легких» нашей планеты. Альтернативные источники сырья – обрезка деревьев, неликвидная древесина и другие отходы растительного происхождения.

С 2001 года компания GreenPower занимается разработкой и производством промышленного оборудования для переработки различных отходов.

 

 

БОЛЕЕ ПОДРОБНО: СМОТРИТЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ

Задачи, которые решает наша компания:

  • Обеспечить наиболее эффективную переработку отходов человеческой деятельности;
  • Развитие технологий альтернативной энергетики;
  • Снижение вредных выбросов в окружающую среду